Question

學(xué)習(xí)了元素周期律后，同學(xué)們對第四周期過渡元素氧化物產(chǎn)生了濃厚的興趣．是否只有二氧化錳能催化氯酸鉀受熱分解？氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對氯酸鉀的受熱分解有沒有催化作用？對此他們進行了實驗探究．請你根據(jù)要求完成下列部分實驗報告．
Ⅰ課題名稱：

探究二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻的氧化能力的比較

Ⅱ?qū)嶒瀮x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、大試管、酒精燈、計時器等．
實驗試劑：二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻和氯酸鉀
Ⅲ實驗步驟：略
Ⅳ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	異常	67.2	188.3

Ⅴ實驗討論：
（1）實驗編號1的實驗作用是

對照實驗

．
（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．該刺激性氣體可能是

Cl₂

（填分子式），可用

濕潤的淀粉碘化鉀

試紙檢驗．上述異�，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因是

KClO₃與Cr₂O₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

．
Ⅵ實驗結(jié)論：

氧化鐵和二氧化錳的催化能力較好

．

Answer 1

分析：I 課題名稱：根據(jù)提供的試劑分析其催化作用來解答；
V 實驗討論：
（1）不使用催化劑和使用催化劑進行比較；
（2）根據(jù)氧氣的體積來計算分解的氯酸鉀，再計算其分解率；
（3）根據(jù)元素及氧化還原反應(yīng)來推測產(chǎn)物，再根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行檢驗；
VI 實驗結(jié)論：根據(jù) 實驗的情況及實驗的耗時來得出催化劑效果較好的物質(zhì)．

解答：解：I 課題名稱：因二氧化錳能催化氯酸鉀受熱分解，根據(jù)提供的試劑有氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等，則含該實驗來探究二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻的氧化能力的比較，
故答案為：探究二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻的氧化能力的比較；
V 實驗討論：
（1）因只有實驗編號1不使用催化劑，則可以與使用催化劑的其它實驗對照，故答案為：對照作用；
（2）實驗編號3中生成氧氣為

67.2×10-3L

22.4L/mol

=0.003mol，由2KClO₃

催化劑 .

△

2KCl+3O₂↑可知，分解的氯酸鉀為
0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
則其分解率為

0.245g

0.60g

×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，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)；
VI 實驗結(jié)論：因氧化鐵和二氧化錳作催化劑時，時間少，相比較來說，其催化能力好，
故答案為：氧化鐵和二氧化錳的催化能力較好．

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．