Question

13．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)方程式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O₂↑+2KCl
小芳按如表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并測定分解溫度（分解溫度越低，反應(yīng)速率越快）．

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)藥品	分解溫度（℃）
①	KClO3	580
②	KClO3、MnO2（質(zhì)量比1：1）	350
③	KClO3、CuO　（質(zhì)量比l：1）	370
④	KClO3、Fe2O3（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)③對比，可得出的結(jié)論為氧化銅可以氯酸鉀分解的速率．
（2）由以上實(shí)驗(yàn)還可得出結(jié)論：氧化鐵可以加快氯酸鉀反應(yīng)的速率．
【反思】
（3）若要證明CuO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）若要通過觀察收集相同體積的氧氣所需時(shí)間的長短來判斷該反應(yīng)的快慢，收集氧氣方法應(yīng)該為排水法；還可以通過觀察相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積來判斷該反應(yīng)的快慢．
（5）許多金屬氧化物都可以加快氯酸鉀分解速率，你猜想還有哪種金屬氧化物可以加快氯酸鉀分解的速率，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)．氧化鋁，取相同質(zhì)量的氯酸鉀兩份，向其中一份中加入氧化鋁粉末，分別加熱，并測量氯酸鉀分解時(shí)的溫度，若加入氧化鋁粉末的氯酸鉀分解時(shí)的溫度低，則說明氧化鋁可以加快氯酸鉀分解的速率．．

Answer 1

分析 根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析；
【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(gè)變量，其他條件都相同進(jìn)行分析解答；
（2）根據(jù)分解溫度越低，催化效果越好，結(jié)合表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答．
【反思】（3）根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行分析回答；
（4）根據(jù)對照試驗(yàn)只有一個(gè)變量，這個(gè)變量為催化劑的顆粒大小設(shè)計(jì)對照試驗(yàn)；
（5）根據(jù)科學(xué)探究的環(huán)節(jié)進(jìn)行分析．

解答 解：氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】（1）由實(shí)驗(yàn)①與實(shí)驗(yàn)③對比，可得出的結(jié)論為：氧化銅可以加快氯酸鉀反應(yīng)的速率（或氧化銅可能是氯酸鉀分解的催化劑）；
（2）由以上實(shí)驗(yàn)還可得出結(jié)論：氧化鐵可以加快氯酸鉀反應(yīng)的速率（或氧化鐵可能是氯酸鉀分解的催化劑，或這三種氧化物中，二氧化錳催化效果最好等，答案合理均給分）；
（3）要證明CuO是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
（4）要通過觀察收集相同體積的氧氣所需時(shí)間的長短來判斷該反應(yīng)的快慢，收集氧氣方法應(yīng)該為排水法，還可以通過觀察相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積來判斷該反應(yīng)的快慢；
（5）【猜想】氧化鋁；
【實(shí)驗(yàn)方案】取相同質(zhì)量的氯酸鉀兩份，向其中一份中加入氧化鋁粉末，分別加熱，并測量氯酸鉀分解時(shí)的溫度，若加入氧化鋁粉末的氯酸鉀分解時(shí)的溫度低，則說明氧化鋁可以加快氯酸鉀分解的速率．
故答案為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】（1）氧化銅可以加快氯酸鉀反應(yīng)的速率（或氧化銅可能是氯酸鉀分解的催化劑）；
（2）氧化鐵可以加快氯酸鉀反應(yīng)的速率（或氧化鐵可能是氯酸鉀分解的催化劑，或這三種氧化物中，二氧化錳催化效果最好等，答案合理均給分）；
（3）質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)；
（4）排水法、相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積；
（5）【猜想】氧化鋁；
【實(shí)驗(yàn)方案】取相同質(zhì)量的氯酸鉀兩份，向其中一份中加入氧化鋁粉末，分別加熱，并測量氯酸鉀分解時(shí)的溫度，若加入氧化鋁粉末的氯酸鉀分解時(shí)的溫度低，則說明氧化鋁可以加快氯酸鉀分解的速率．

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(shí)，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)．