Question

实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的符号表达式：

 

．
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MnO₂、CuO外，Fe₂O₃（氧化铁）也可以作KClO₃分解的催化剂．
【设计并完成实验】按下表进行实验，并测定开始产生气体时的温度（提示：开始产生气体的温度越低，表示反应速度越快）．

实验编号	实验药品	分解温度（℃）
①	KClO3	580
②	KClO3、MnO2（质量比1：1）	350
③	KClO3、CuO（质量比1：1）	370
④	KClO3、Fe2O3（质量比1：1）	390

【分析数据，得出结论】
（1）由实验

 

与实验④对比，证明猜想合理；
（2）实验所用的三种物质中，催化效果最好的是

 

．
【反思】
（1）若要证明Fe₂O₃是该反应的催化剂，还应当验证它在化学反应前后的

 

和

 

是否改变．
（2）同种催化剂，颗粒大小也会影响催化效果，请你设计实验方案进行验证：

 

．
（3）同种催化剂，还有哪些因素会影响催化效果，请你再探究．（本题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）
【提出假设】

 

．
【设计方案】

 

．
【得出结论】

 

．

Answer 1

分析：根据氯酸钾在二氧化锰做催化剂并加热的条件下迅速产生氧气解答；
【分析数据、得出结论】（1）比较加入氧化铁后氯酸钾分解产生氧气的温度与只加热氯酸钾时产生氧气的温度高低即可；
（2）根据分解温度最低的催化效果最好解答；
【反思】（1）根据催化剂的基本概念解答．
（2）若要验证同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，可以控制其他条件相同的情况下，利用粉末状的催化剂与颗粒状的催化剂进行实验设计；
（3）催化效果的影响因素还可能是温度或催化剂在反应物中所占的质量比．

解答：解：氯酸钾在二氧化锰做催化剂加热时生成氯化钾和氧气，
故答案：2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑．
【分析数据、得出结论】
（1）加入氧化铁后氯酸钾分解产生氧气的温度比只加热氯酸钾时产生氧气的温度低很多；故答案选①．
（2）分解温度最低的催化效果最好，故答案：二氧化锰；
【反思】
（1）催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的化学反应速度而本身的质量和化学性质都不发生改变的物质，故答案：质量和化学性质．
（2）若要验证同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，可以控制其他条件相同的情况下，利用粉末状的催化剂与颗粒状的催化剂进行实验设计；故答案：将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比混合，加热测定分解温度
（3）催化效果的影响因素还可能是温度或催化剂与反应物的质量比，从这个角度设计验证即可．
故答案：
【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同；
【设计方案】取颗粒大小相同的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度．
【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立．

点评：催化剂能改变其他物质的反应速率，在反应前后质量和化学性质都没有发生变化．