Question

【題目】某興趣小組對KClO3分解反應的催化劑進行研究

編號	KClO3質量/g	催化劑	催化劑質量/g	收集50 mL O2所需時間/s
實驗1	5	—	—	171
實驗2	5	MnO2	0.5	49
實驗3	5	Fe2O3	0.5	58
實驗4	5	KCl	0.5	154

在相同的加熱條件下，用如圖裝置完成表中實驗：

（1）設置實驗1的目的是____________。

（2）表中所列3種催化劑的催化效果最佳的是______________。

（3）寫出KClO3分解的化學方程式：______________。

（4）由實驗1和實驗4可知，KCl_____________(選填“有”或“無”)催化作用。維持加熱條件不變，用實驗1再繼續收集50 mL O2，所需時間明顯少于171 s，解釋原因：________________。

（5）要比較KClO3分解反應中不同催化劑的催化效果，除了測量收集50 mL O2所需時間外，還可以測量___________。

（6）某同學探究“氧化鐵末是否也可以作過氧化氫分解反應的催化劑？”實驗步驟和現象如下：

①他分別向兩支試管中加入等質量等溶質質量分數的過氧化氫溶液，向其中一支試管加入一藥匙氧化鐵粉末，然后將兩支試管中的氣體導出通入水中比較產生氣泡的快慢，發現加入氧化鐵粉末的試管中反應較快。

②將反應較快的試管內固體過濾出來，洗滌、烘干、稱量。

③用稱量后的固體重復步驟①的實驗，現象與步驟①的完全相同。

步驟③的實驗目的_____________。該學生認為通過上述實驗已證明氧化鐵可以作過氧化氫分解反應的催化劑，但老師認為該同學的實驗還缺少一個關鍵步驟，請指出來_____________。補充上述所缺的實驗步驟后可得出結論：氧化鐵在過氧化氫分解反應中起___________作用。

Answer 1

【答案】對比實驗 MnO2 2KClO32KCl＋3O2↑ 有 生成的KCl加快了反應 相同時間內收集氣體的體積 驗證反應后氧化鐵的化學性質是否改變 缺少稱量加入一藥匙氧化鐵的質量 催化

【解析】

催化劑是指能改變反應速率（一般是加快），自身化學性質和質量在反應前后不變的物質。

（1）通過對比才能知道實驗2、3、4中加入藥品后有無催化作用，設置實驗1的目的是作對比實驗；

（2）除了加入藥品不同外，其他條件都相同，根據對比可知，收集相同體積的氧氣，實驗2所用時間最短，即二氧化錳的催化效果最好；

（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：2KClO32KCl＋3O2↑；
（4）由實驗1和實驗4可知，氯化鉀有催化作用；維持加熱條件不變，用實驗1再繼續收集收集50mL氧氣，所需時間明顯少于171s，是因為氯酸鉀分解生成的氯化鉀對反應起了催化作用；
（5）要比較氯酸鉀分解反應中不同催化劑的催化效果，除了測量收集50mL氧氣所需時間外，還可以測量相同時間內收集氧氣的體積；

（6）步驟③的實驗目的是驗證反應后氧化鐵的化學性質是否改變。該學生認為通過上述實驗已證明氧化鐵可以作過氧化氫分解反應的催化劑，但老師認為該同學的實驗還缺少一個關鍵步驟，還要驗證反應后氧化鐵的化學性質是否改變。補充上述所缺的實驗步驟后可得出結論：氧化鐵在過氧化氫分解反應中起催化作用。