Question

（2008?棗莊一模）學(xué)習(xí)元素周期律后，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們對第四周期過渡元素的氧化物產(chǎn)生了濃厚的興趣．在已知二氧化錳對氯酸鉀催化分解知識的基礎(chǔ)上，聯(lián)想到氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對氯酸鉀的分解是否有催化作用，對此他們進(jìn)行了實驗研究．
請根據(jù)要求完成下列部分實驗報告：
（1）課題名稱：

探究氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對氯酸鉀分配是否有催化作用

．
（2）實驗儀器及試劑：
實驗儀器：帶鐵夾的鐵架臺、帶橡皮塞的導(dǎo)管、量氣裝置、過濾裝置、電子天平、藥匙、

試管、酒精燈、秒表

等．
實驗試劑：二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻和氯酸鉀
（3）實驗步驟：略
（4）實驗數(shù)據(jù)：

實驗 編號	KClO3/g	氧化物			產(chǎn)生氣體/mL （已折算到標(biāo)況）	耗時/s
		化學(xué)式	質(zhì)量/g	回收
1	0.60	-	-	-	10	480
2	0.60	MnO2	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.60	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.60	Fe2O3	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.60	Cr2O3	0.20	90%	67.2	188.3

（5）實驗討論：
①在氧化物的回放過程中，要進(jìn)行的操作是溶解、

過濾

、洗滌、

干燥

、稱量．
②實驗編號3的實驗中KClO₃的分解率為

40.8

（保留一位小數(shù)）．
③在和Cr₂O₃做研究實驗時，發(fā)現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時綠色的混合物變成了橘黃色．該刺激性氣味的氣體是

C1₂

，可用

濕潤的KI淀粉

試紙檢驗．上述異常現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是

Cr₂O₃與KC1O₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)

．
（6）實驗結(jié)論

Fe₂O₃、CuO能對KC1O（3分）解起催化作用

．

Answer 1

分析：（1）本實驗的目的是探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等對氯酸鉀的受熱分解有沒有催化作用，根據(jù)課題目的確定實驗名稱；
（2）試根據(jù)實驗要測定時間，所以應(yīng)有秒表，還有反應(yīng)容器和加熱儀器；
（5）①CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃都難溶于水，所以回收是要溶解、洗滌、過濾、干燥、稱量；
②先根據(jù)n=

V

Vm

計算氧氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)氯酸鉀和氧氣的關(guān)系式計算氯酸鉀的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量，再計算分解的氯酸鉀與加入的氯酸鉀的質(zhì)量之比即可；
③根據(jù)元素守恒及題意判斷生成物，氯氣有氧化性，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀變藍(lán)；
（6）根據(jù)圖表中回收的氧化物及耗時與二氧化錳作比較分析．

解答：解：（1）本實驗的目的是探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等對氯酸鉀的受熱分解有沒有催化作用，所以其課題名稱為探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等對氯酸鉀的受熱分解反應(yīng)的催化作用．
故答案為：探究氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對氯酸鉀分配是否有催化作用；
（2）試根據(jù)實驗要測定時間，所以應(yīng)有秒表，還有反應(yīng)容器和加熱儀器，故答案為：試管、酒精燈、秒表；
（5）①CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃都難溶于水，所以回收是要溶解、洗滌、過濾、干燥、稱量，
故答案為：過濾、干燥；
②生成氧氣的物質(zhì)的量為n=

V

Vm

=

0.0672L

22.4L/mol

=0.003mol，
2KCl₃

CuO  .

△

2KCl+3O₂↑
2mol               3mol  
0.002mol           0.003mol
所以反應(yīng)的氯酸鉀的物質(zhì)的量為 0.002mol，質(zhì)量為m=nM=0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
所以其分解率為

0.245g

0.6g

×100%=40.8%，
故答案為：40.8%；
③用Cr₂O₃做研究實驗時，發(fā)現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時綠色的混合物變成了橘黃色，則Cr元素的化合價升高，Cl元素的化合價降低，氯酸鉀與氧化鉻發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，生成氯氣，其化學(xué)式為Cl₂，氯氣能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍(lán)，則可以使用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯氣，
故答案為：Cl₂；濕潤的淀粉碘化鉀；KClO₃與Cr₂O₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；
（6）根據(jù)圖表中回收的氧化物及耗時分析，CuO、Cr₂O₃ 與二氧化錳比較，耗時較長且Cr₂O₃ 的回收物有異常，氯化鐵和二氧化錳的催化能力相近．
故答案為：Fe₂O₃、CuO能對KC1O分解起催化作用．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率影響的因素，探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響及催化效果，注意實驗過程及實驗現(xiàn)象、結(jié)論，能夠較好的考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力．