Question

實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式：

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

．
小芳發(fā)現(xiàn)，氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產(chǎn)生氧氣，于是進(jìn)行如下探究：
【提出猜想】除Mn0₂、CuO外，F(xiàn)e₂0₃也可以作KCl0₃分解的催化劑．
【完成實(shí)驗(yàn)】按下表測定分解溫度（分解溫度越低，催化效果越好）．

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)藥品	分解溫度（℃）
①	KCl03	580
②	KCl03、Mn02（質(zhì)量比1：1）	350
③	KCl03、CuO（質(zhì)量比l：1）	370
④	KCl03、Fe203（質(zhì)量比1：1）	390

【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
（1）由實(shí)驗(yàn)

①

與實(shí)驗(yàn)④對比，證明猜想合理．
（2）實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是

MnO₂

．
【反思】
（3）若要證明Fe₂0₃是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和

化學(xué)性質(zhì)

不變；
【提出假設(shè)】催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比不同，催化效果不同
小芳又在教材中“測定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)（見圖I）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，用圖Ⅱ所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（試管的容積為45mL、注射器的針筒潤滑性非常好，不考慮摩擦力），收到了良好的效果．請你對比分析下面圖I．圖Ⅱ所示的實(shí)驗(yàn)，回答下列有關(guān)問題：

（4）按圖I所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．紅磷在瓶內(nèi)燃燒時，如果止水夾未夾緊，會導(dǎo)致測定結(jié)果

偏大

（填“偏小”、“不變”或“偏大”）．
（5 ）按圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．點(diǎn)燃紅磷前活塞在20ml刻度處．待紅磷與氧氣充分反應(yīng)，且裝置完全冷卻后，注射器的活塞將停留在

11

ml刻度處（結(jié)果取整數(shù)）．
（6）對照圖I實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)的優(yōu)點(diǎn)是

優(yōu)點(diǎn)：密閉，環(huán)保，測定結(jié)果準(zhǔn)確，藥品用量少等均可

．

Answer 1

分析：根據(jù)加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的生成氧氣和氯化鉀進(jìn)行解答；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
（1）根據(jù)對照試驗(yàn)要求只有一個變量，其他條件都相同進(jìn)行分析回答；
（2）根據(jù)分解時所需溫度最低的，催化效果越好進(jìn)行分析；
【反思】
（3）根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行分析回答；
（4）如果止水夾未夾緊，則裝置漏氣，會使得測定結(jié)果偏大；
（5）根據(jù)試管和注射器的體積求出空氣的體積進(jìn)而求出氧氣的體積進(jìn)行解答；
（6）根據(jù)圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行解答．

解答：解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室通常采用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物制取氧氣，遵守質(zhì)量守恒定律寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
（1）根據(jù)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，可選擇加催化劑和不加催化劑的進(jìn)行比較分解溫度即可，要想證明除Mn0₂、CuO外，F(xiàn)e₂0₃也可以作KCl0₃分解的催化劑，可選擇實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)④對比，證明猜想合理．
（2）分解時所需溫度最低的，催化效果越好，故填Mn0₂；
【反思】
（3）催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)．故要證明Fe₂0₃是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
（4）如果止水夾未夾緊，則裝置漏氣，會使得測定結(jié)果偏大；
（5）試管和注射器的體積求出空氣的體積為44mL，所以氧氣的體積約為9mL．所以裝置完全冷卻后，注射器的活塞將停留在11mL刻度處；
（6）對照圖I實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)的優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)：密閉，環(huán)保，測定結(jié)果準(zhǔn)確，藥品用量少等均可．
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】（1）①；（2）MnO₂；
【反思】（3）化學(xué)性質(zhì)；
（4）偏大；（5）11；（6）密閉，環(huán)保，測定結(jié)果準(zhǔn)確，藥品用量少等均可．

點(diǎn)評：本題型要充分利用題目給出的信息，按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比時，要注意對照實(shí)驗(yàn)的可比性．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．影響催化效果的除了顆粒大小，還與催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比有關(guān)．