Question

某兴趣小组对KClO₃分解反应的催化剂进行研究

编号	KClO3质量/g	催化剂	催化剂质量/g	收集50 mL O2所需时间/s
实验1	5	—	—	171
实验2	5	MnO2	0.5	49
实验3	5	Fe2O3	0.5	58
实验4	5	KCl	0.5	154

在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验：

（1）设置实验1的目的是____________。

（2）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________。

（3）写出KClO₃分解的化学方程式：______________。

（4）由实验1和实验4可知，KCl_____________(选填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O₂，所需时间明显少于171 s，解释原因：________________。

（5）要比较KClO₃分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O₂所需时间外，还可以测量___________。

（6）某同学探究“氧化铁末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂？”实验步骤和现象如下：

①他分别向两支试管中加入等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入一药匙氧化铁粉末，然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢，发现加入氧化铁粉末的试管中反应较快。

②将反应较快的试管内固体过滤出来，洗涤、烘干、称量。

③用称量后的固体重复步骤①的实验，现象与步骤①的完全相同。

步骤③的实验目的_____________。该学生认为通过上述实验已证明氧化铁可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，请指出来_____________。补充上述所缺的实验步骤后可得出结论：氧化铁在过氧化氢分解反应中起___________作用。

Answer

对比实验 MnO2 2KClO32KCl＋3O2↑ 有 生成的KCl加快了反应 相同时间内收集气体的体积 验证反应后氧化铁的化学性质是否改变 缺少称量加入一药匙氧化铁的质量 催化

【解析】

催化剂是指能改变反应速率（一般是加快），自身化学性质和质量在反应前后不变的物质。

（1）通过对比才能知道实验2、3、4中加入药品后有无催化作用，设置实验1的目的是作对比实验；

（2）除了加入药品不同外，其他条件都相同，根据对比可知，收集相同体积的氧气，实验2所用时间最短，即二氧化锰的催化效果最好；

（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl＋3O2↑；
（4）由实验1和实验4可知，氯化钾有催化作用；维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，是因为氯酸钾分解生成的氯化钾对反应起了催化作用；
（5）要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL氧气所需时间外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积；

（6）步骤③的实验目的是验证反应后氧化铁的化学性质是否改变。该学生认为通过上述实验已证明氧化铁可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，还要验证反应后氧化铁的化学性质是否改变。补充上述所缺的实验步骤后可得出结论：氧化铁在过氧化氢分解反应中起催化作用。