Question

9．实验室常用加热氯酸钾（KClO₃）与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式：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（MnO₂）、氧化铜（CuO）外，氧化铁（Fe₂O₃）也能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）	350
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．实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是二氧化锰．
【反思】（2）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的质量和化学性质不变；
（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．
将氯酸钾与颗粒大小不同的同种催化剂等质量比充分混合，加热测定分解温度．（1分）
（4）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究 （探究一种因素即可）．
【提出假设】同种催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同．
【设计方案】取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合，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．

Answer 1

分析 氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热负几十次氯化钾和氧气；
根据表中提供的数据可以进行相关方面的判断；
催化剂能够改变化学反应的速率，而质量和化学性质在反应前后不变．

解答 解：实验室常用加热氯酸钾（KClO₃）与二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应的文字表达式为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
故填：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（1）由实验①与实验④对比，证明猜想合理；
实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是二氧化锰，因为相同条件下二氧化锰作催化剂时，分解温度最低．
故填：①；二氧化锰．
（2）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的质量和化学性质不变．
故填：化学性质．
（3）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，设计实验方案如下：将氯酸钾与颗粒大小不同的同种催化剂等质量比充分混合，加热测定分解温度．
故填：将氯酸钾与颗粒大小不同的同种催化剂等质量比充分混合，加热测定分解温度．
（4）【提出假设】：同种催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同；
【设计方案】：取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合，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．
故填：同种催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同；取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合，分别加热，测定分解温度；如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．