实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的文字或符号表达式:(或 ).
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂.
【完成实验】按下表进行分析:测定分解温度(
分解温度越低,催化效果越好).
实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) | 未测 |
③ | 氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) | 370 |
④ | 氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) | 390 |
【分析数据、得出结论】
(1)由实验①与实验④对比,证明猜想合理.
(2)已知实验所用的三种物质中,催化效果最好的是二氧化锰,则实验②的分解温度 370(填“>”、“=”或“<”).
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和 不变;
(2)已知氯酸钾的熔点为356℃,结合上表数据,你认为加热氯酸钾和氧化铁的混合物制氧气最适宜的装置是c(填字母)

(3)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证 .
【考点】催化剂的特点与催化作用.
【专题】科学探究.
【分析】首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据文字表达式(或化学方程式)的书写方法、步骤进行书写即可;
【分析数据、得出结论】
(1)根据对照试验要求只有一个变量,其他条件都相同进行分析解答;
(2)根据分解温度越低,催化效果越好,结合表中数据进行分析解答.
【反思】
(1)根据催化剂的定义进行分析回答;
(2)根据氯酸钾的熔点和分解温度来分析;
(3)根据对照试验只有一个变量,这个变量为催化剂的颗粒大小设计对照试验.
【解答】解:氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,反应的文字表达式为:氯酸钾
氯化钾+氧气(化学方程式为:2KClO3
2KCl+3O2↑);故填:氯酸钾
氯化钾+氧气(或2KClO3
2KCl+3O2↑);
[分析数据、得出结论]
(1)根据催化剂能改变化学反应的速率,可选择加催化剂和不加催化剂的进行比较分解温度即可,要想证明除Mn02、CuO外,Fe203也可以作KCl03分解的催化剂,可选择实验①和实验④对比,证明猜想合理;故填:①;
(2)分解时所需温度最低的,催化效果越好,分析表中实验数据可以
知道Mn02的催化效果最好;即温度低于370℃,故填:<;
[反思]
(1)催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率(既能提高也能降低),而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质.故要证明Fe203是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变.故填:化学性质;
(2)由题干信息可知,氯酸钾和氧化铁的混合物制氧气的温度超过了氯酸钾的熔点,为了防止液态氯酸钾流出,可选择c来制取;故填:c;
(3)要想证明颗粒大小会影响催化效果,可将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合,加热测定分解温度即可.
故填:将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂按质量比1:1混合,加热,分别测定分解温度.
【点评】本题型要充分利用题目给出的信息,按照操作步骤进行实验.在进行实验对比时,要注意对照实验的可比性.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.影响催化效果的除了颗粒大小,还与催化剂与反应物的质量比有关.