Question

6．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，写出反应文字表达式：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气
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】按如表进行试验：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）	350
③	氯酸钾、氧化铜（质量比1：1）	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）实验所用的三种催化剂中，催化效果最好的是二氧化锰
（3）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化学性质不变；
【反思】
（1）催化剂的颗粒大小可能影响催化效果，请你写出设计实验方案进行验证时所要控制不变的量氯酸钾的质量，催化剂的质量．
（2）书中三种制取氧气方法中都出现二氧化锰，他们的作用相同吗？说明理由．利用过氧化氢、氯酸钾制取氧气时，二氧化锰做催化剂，而利用高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰是生成物．．

Answer 1

分析 根据实验室实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰的反应原理、反应特点进行分析解答即可．
[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．
（3）根据催化剂的定义进行分析回答；
[反思]（1）根据对照试验只有一个变量，其它的量是相同的；
（3）根据二氧化锰的作用分析解答．

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$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
[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．
（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；
（3）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．
[反思]（1）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，不变的量是氯酸钾和质量和催化剂的质量．
（3）二氧化锰在不同反应中的作用不同，利用过氧化氢、氯酸钾制取氧气时，二氧化锰做催化剂，而利用高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰是生成物．
故答案为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；
【分析数据、得出结论】
（1）①；（2）二氧化锰；（3）质量；化学性质；
[反思]
（2）氯酸钾和质量；催化剂的质量．
（3）利用过氧化氢、氯酸钾制取氧气时，二氧化锰做催化剂，而利用高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰是生成物．

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．