[题目]某兴趣小组在制取氧气的实验过程中.有如下实验设计方案.该方案的实验目的是:探究氯酸钾和二氧化锰的质量比对反应速率的影响.编号温度催化剂氯酸钾.二氧化锰的质量比生成1升氧气所需时间/s实验Ⅰ400℃MnO21:1153实验Ⅱ400℃MnO22:1240小芳在实验时.误把氧化铜当作二氧化锰放入加热.结果发现也能较快产生氧气.于是进行如下探究:猜想Ⅰ:� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】某兴趣小组在制取氧气的实验过程中，有如下实验设计方案，该方案的实验目的是：探究氯酸钾和二氧化锰的质量比对反应速率的影响。

编号	温度	催化剂	氯酸钾、二氧化锰的质量比	生成1升氧气所需时间/s
实验Ⅰ	400℃	MnO2	1:1	153
实验Ⅱ	400℃	MnO2	2:1	240

小芳在实验时，误把氧化铜当作二氧化锰放入加热，结果发现也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
猜想Ⅰ：除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【设计实验】
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	氯酸钾	580
②	氯酸钾和二氧化锰(质量比1︰1)	350
③	氯酸钾和氧化铜(质量比1︰1)	370
④	氯酸钾和氧化铁(质量比1︰1)	390

【数据和结论】
（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。
（3）【反思】若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还需验证它在化学反应前后的和是否改变。小林在实验时，联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。
（4）猜想Ⅱ：过氧化钙与水反应可制取氧气。

实验装置	实验主要过程
	①检查装置气密性。 ②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。

实验结论：过氧化钙与水反应可制取氧气。
【分析与反思】
同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下：①氢氧化钙和氧气②碳酸钙和氧气你认为猜想(填序号)一定是错误的，理由是，
（5）过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气，但过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气，因此小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂。写出此反应的符号表达式。
（6）小林希望对此实验进行改进，使该反应加快，请你帮他提出合理化建议。
（7）【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素)，标签如图所示。试计算：

①过氧化钙中氧元素的化合价；
②过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为；
③100g过氧化钙中钙元素质量为；
④该产品中过氧化钙的质量分数至少为。

【答案】
（1）①
（2）二氧化锰
（3）质量,化学性质
（4）②,反应前后元素种类不变
（5）略
（6）加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂)
（7）-1,5：4,55.6g,72%
【解析】探究氯酸钾和二氧化锰的质量比对反应速率的影响。误把氧化铜当作二氧化锰放入加热，结果发现也能较快产生氧气。猜想Ⅰ：除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂。【设计实验】【数据和结论】(1)由实验①与实验④对比，证明猜想合理；(2)实验所用的三种物质中，催化效果最好的是二氧化锰，所需温度最低。【反思】若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还需验证它在化学反应前后的质量和化学性质是否改变。联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。猜想Ⅱ：过氧化钙与水反应可制取氧气。实验结论：过氧化钙与水反应可制取氧气。【分析与反思】（4）过氧化钙与水反应的生成物猜想如下：①氢氧化钙和氧气②碳酸钙和氧气。猜想②一定是错误的，理由是反应前后元素种类不变。(5) 过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气，此反应的符号表达式∶CaO2 ＋H2O→Ca﹙OH﹚2 ＋O2↑。(6) 对此实验进行改进，使该反应加快，合理化建议∶①加热过氧化钙和水的混合物②向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂。【计算】试计算：①过氧化钙中氧元素的化合价∶﹙＋2﹚＋2x＝0,x＝－1价；②过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为∶40∶16×2＝5：4；③100g过氧化钙中钙元素质量为∶100g× ×100％＝55.6g；④该产品中过氧化钙的质量分数至少为∶Ca至少为40％，CaO2 相对房子质量是72，过氧化钙的质量分数至少为72％。

所以答案是：(1)①；(2)二氧化锰；(3)质量；化学性质；(4)②；反应前后元素种类不变；(5)CaO2 ＋H2O→Ca﹙OH﹚2 ＋O2↑；(6)加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂)；(7)-1；5：4；55.6g；72%.
【考点精析】解答此题的关键在于理解催化剂的特点与催化作用的相关知识，掌握催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质．（一变两不变）催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用．

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监测点	污染指数	首要污染物	空气质量状况
南浦	57	可吸入颗粒物	II(良)
将军桥	48		I(优)
状元	66	可吸入颗粒物	II(良)
黎明西路	63	可吸入颗粒物	II(良)

A.南浦B.将军桥

C.状元D.黎明西路

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（2）能用排水法收集O2的原因是______。

（3）探究温度对过氧化氢分解速率的影响

同学们进行了如下的实验，实验数据如下表：

实验序号	①	②	③
H2O2溶液的浓度％	30	30	30
H2O2溶液的体积/mL	6	6	6
温度/℃	20	35	55
MnO2的用量/g	0	0	0
收集O2的体积/mL	0	1.9	7.8
反应时间	40min	40min	40 min