Question

【題目】某興趣小組對KClO3分解反應(yīng)的催化劑進行研究

編號	KClO3質(zhì)量/g	催化劑	催化劑質(zhì)量/g	收集50 mL O2所需時間/s
實驗1	5	—	—	171
實驗2	5	MnO2	0.5	49
實驗3	5	Fe2O3	0.5	58
實驗4	5	KCl	0.5	154

在相同的加熱條件下，用如圖裝置完成表中實驗：

（1）設(shè)置實驗1的目的是____________。

（2）表中所列3種催化劑的催化效果最佳的是______________。

（3）寫出KClO3分解的化學(xué)方程式：______________。

（4）由實驗1和實驗4可知，KCl_____________(選填“有”或“無”)催化作用。維持加熱條件不變，用實驗1再繼續(xù)收集50 mL O2，所需時間明顯少于171 s，解釋原因：________________。

（5）要比較KClO3分解反應(yīng)中不同催化劑的催化效果，除了測量收集50 mL O2所需時間外，還可以測量___________。

（6）某同學(xué)探究“氧化鐵末是否也可以作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑？”實驗步驟和現(xiàn)象如下：

①他分別向兩支試管中加入等質(zhì)量等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液，向其中一支試管加入一藥匙氧化鐵粉末，然后將兩支試管中的氣體導(dǎo)出通入水中比較產(chǎn)生氣泡的快慢，發(fā)現(xiàn)加入氧化鐵粉末的試管中反應(yīng)較快。

②將反應(yīng)較快的試管內(nèi)固體過濾出來，洗滌、烘干、稱量。

③用稱量后的固體重復(fù)步驟①的實驗，現(xiàn)象與步驟①的完全相同。

步驟③的實驗?zāi)康?/span>_____________。該學(xué)生認(rèn)為通過上述實驗已證明氧化鐵可以作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，但老師認(rèn)為該同學(xué)的實驗還缺少一個關(guān)鍵步驟，請指出來_____________。補充上述所缺的實驗步驟后可得出結(jié)論：氧化鐵在過氧化氫分解反應(yīng)中起___________作用。

Answer 1

【答案】對比實驗 MnO2 2KClO32KCl＋3O2↑ 有 生成的KCl加快了反應(yīng) 相同時間內(nèi)收集氣體的體積 驗證反應(yīng)后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)是否改變 缺少稱量加入一藥匙氧化鐵的質(zhì)量 催化

【解析】

催化劑是指能改變反應(yīng)速率（一般是加快），自身化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)。

（1）通過對比才能知道實驗2、3、4中加入藥品后有無催化作用，設(shè)置實驗1的目的是作對比實驗；

（2）除了加入藥品不同外，其他條件都相同，根據(jù)對比可知，收集相同體積的氧氣，實驗2所用時間最短，即二氧化錳的催化效果最好；

（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO32KCl＋3O2↑；
（4）由實驗1和實驗4可知，氯化鉀有催化作用；維持加熱條件不變，用實驗1再繼續(xù)收集收集50mL氧氣，所需時間明顯少于171s，是因為氯酸鉀分解生成的氯化鉀對反應(yīng)起了催化作用；
（5）要比較氯酸鉀分解反應(yīng)中不同催化劑的催化效果，除了測量收集50mL氧氣所需時間外，還可以測量相同時間內(nèi)收集氧氣的體積；

（6）步驟③的實驗?zāi)康氖球炞C反應(yīng)后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)是否改變。該學(xué)生認(rèn)為通過上述實驗已證明氧化鐵可以作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，但老師認(rèn)為該同學(xué)的實驗還缺少一個關(guān)鍵步驟，還要驗證反應(yīng)后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)是否改變。補充上述所缺的實驗步驟后可得出結(jié)論：氧化鐵在過氧化氫分解反應(yīng)中起催化作用。