Question

15．實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物的方法制取氧氣，寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
某化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)：氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產(chǎn)生氧氣，于是進(jìn)行如下探究：
【提出猜想】：除二氧化錳、氧化銅外，氧化鐵也可以作氯酸鉀分解的催化劑．
【完成實(shí)驗(yàn)】按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定分解溫度（分解溫度越低，催化效果越好）．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)用品	分解溫度
1	3.0g氯酸鉀	580
2	3.0g氯酸鉀和1.0g二氧化錳	350
3	3.0g氯酸鉀和1.0g氧化銅	370
4	x g氯酸鉀和1.0g氧化鐵	390

【分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論】
（1）實(shí)驗(yàn)4中x的值應(yīng)為3.0g，由實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)4對(duì)比，證明猜想合理
（2）實(shí)驗(yàn)所用的三種物質(zhì)中，催化效果最好的是二氧化錳．
【反思】若要證明氧化鐵是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．
【繼續(xù)探究】小組同學(xué)完成上述實(shí)驗(yàn)后，又深一步進(jìn)行“氧化銅用量與一定質(zhì)量氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)速率關(guān)系”的探究，下表是他們的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你回答有關(guān)問題：

氧化銅與氯酸鉀的質(zhì)量比	1/40	1/20	1/10	1/5	1/3	1/2	2/3	1/1	2/1
生成1L氧氣所需的時(shí)間（s）	124	79	50	54	75	93	106	153	240

【分析整理】
（3）據(jù)上表可知氧化銅用量過多，產(chǎn)生氧氣的速率變慢（填“變快”、“變慢”或“不變”），氧化銅與氯酸鉀的質(zhì)量比為1：10時(shí)，反應(yīng)速率最快．
【結(jié)論1】在化學(xué)反應(yīng)中催化劑的用量不是（填“是”或“不是”）越多越好．

Answer 1

分析 根據(jù)文字表達(dá)式的寫法來分析解答；
【分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論】
（1）根據(jù)控制變量法的做法來分析解答；
（2）根據(jù)分解溫度越低，催化效果越好，結(jié)合表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答；
【反思】根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行分析回答；
【分析整理】根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知氧化銅用量過多，產(chǎn)生氧氣的速率變慢進(jìn)行解答．
【結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知在化學(xué)反應(yīng)中催化劑的用量不是越多越好進(jìn)行解答．

解答 解：氯酸鉀在二氧化錳作催化劑加熱的條件下分解為氯化鉀和氧氣；故填：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
【分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論】
（1）由控制變量法的思想可知，X為3.0；根據(jù)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，可選擇加催化劑和不加催化劑的進(jìn)行比較分解溫度即可，要想證明除MnO₂、CuO外，F(xiàn)e₂O₃也可以作KClO₃分解的催化劑，可選擇實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4對(duì)比，證明猜想合理．故填：3.0，1；
（2）分解時(shí)所需溫度最低的，催化效果越好，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以知道MnO₂的催化效果最好；故填：二氧化錳．
【反思】催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)．故要證明Fe₂0₃是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；故填：化學(xué)性質(zhì)；
【分析整理】（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知氧化銅用量過多，產(chǎn)生氧氣的速率變慢，而當(dāng)氧化銅與氯酸鉀的質(zhì)量比為1：10時(shí)，反應(yīng)速率最快；
【結(jié)論1】根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知在化學(xué)反應(yīng)中催化劑的用量不是越多越好；
故答案為：（3）變慢，1：10，．
【結(jié)論】不是．

點(diǎn)評(píng) 本題型要充分利用題目給出的信息，按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比時(shí)，要注意對(duì)照實(shí)驗(yàn)的可比性．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．影響催化效果的除了顆粒大小，還與催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比有關(guān)．