Question

【題目】探究氯酸鉀和二氧化錳制氧氣實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物與催化劑的最佳質(zhì)量比． 實(shí)驗(yàn)中采用圖1實(shí)驗(yàn)裝置，取20g氯酸鉀，分成10等份，每份2g，分別裝入10支試管中．在10支試管中分別加入不同質(zhì)量的二氧化錳，分別測(cè)量二氧化錳與氯酸鉀在不同質(zhì)量比時(shí)，生成200ml氧氣所消耗的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
二氧化錳的質(zhì)量（g）	0.1	0.2	0.33	0.4	0.5	0.66	1	1.3	2	3
二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比	1：20	1：10	1：6	1：5	1：4	1：3	1：2	2：3	1：1	3：2
生成200ml氧氣時(shí)間（秒）	235	186	162	147	133	117	143	160	211	244

請(qǐng)回答下列問題：

（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，方框內(nèi)應(yīng)選擇圖2氣體收集裝置中的是（選填序號(hào)）該收集利用了氧氣的性質(zhì)．收集氣體前集氣瓶內(nèi)未裝滿水，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（填“有”或“沒有”）影響．
（2）分析上述數(shù)據(jù)，你認(rèn)為利用此法制氧氣，二氧化錳與氯酸鉀的最佳質(zhì)量比為 ．
（3）利用雙氧水和二氧化錳的混合物制氧氣比加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制氧氣更好，請(qǐng)寫出前者的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)①②
（4）催化劑能影響化學(xué)反應(yīng)速度，溫度、反應(yīng)物的濃度、接觸面積等也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度帶來影響．分析上表數(shù)據(jù)，結(jié)合影響化學(xué)反應(yīng)速度的分析： ①當(dāng)二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比高于最佳質(zhì)量比時(shí)，反應(yīng)速度變低的原因是 ．
②當(dāng)二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比低于最佳質(zhì)量比時(shí)，反應(yīng)速度變低的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）D；不易溶于水；沒有
（2）1：3
（3）節(jié)能；更安全
（4）二氧化錳用量多，導(dǎo)致反應(yīng)物氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小；二氧化錳用量少，導(dǎo)致氯酸鉀與二氧化錳的接觸面積變小
【解析】解：（1）要用排水取氣法收集氧氣，應(yīng)短進(jìn)長出，要保證壓力平衡應(yīng)選用D裝置；利用排水裝置收集的氣體應(yīng)具備的性質(zhì)是難溶于水；空氣不易溶于水，那么排出水的氣體即為所收集的氣體體積，． 所以答案是：D；不易溶于水；沒有；（2）通過觀察圖表中的數(shù)據(jù)可知，二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比是1：3時(shí)，所用的時(shí)間最少，反應(yīng)速率最快．
所以答案是：1：3；（3）（4）雙氧水和二氧化錳混合制氧氣不需加熱，可以節(jié)能，同時(shí)更安全；副產(chǎn)物是水無污染，更環(huán)保；價(jià)格低廉，操作簡便等；
所以答案是：節(jié)能；更安全；更環(huán)保；價(jià)格低廉，操作簡便等；（4）①二氧化錳用量過多氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就降低了，反應(yīng)物的接觸面積就少了，就影響了反應(yīng)速度；②反應(yīng)速度的影響因素主要是反應(yīng)物的接觸面積，接觸面積越大反應(yīng)速度就越快，二氧化錳的用量過少與氯酸鉀的接觸面積就越小，所以反應(yīng)速度慢；
所以答案是：①二氧化錳用量多，導(dǎo)致反應(yīng)物氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小②二氧化錳用量少，導(dǎo)致氯酸鉀與二氧化錳的接觸面積變小．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解催化劑的特點(diǎn)與催化作用(催化劑（觸媒）：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)．（一變兩不變）催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用)．