Question

6．實(shí)驗(yàn)探究題
（a）為探究催化劑的種類對(duì)氯酸鉀分解速率的影響，甲設(shè)計(jì)以下對(duì)比實(shí)驗(yàn)：
①將3.0克氯酸鉀和1.0克二氧化錳均勻混合加熱；
②將3.0克氯酸鉀和1.0克氧化銅均勻混合加熱．
在相同溫度下，比較兩組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氧氣的快慢．
【猜想】除二氧化錳，氧化銅外，氧化鐵也可以做氯酸鉀分解的催化劑．
按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：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)藥品	分解溫度/℃
①	氯酸鉀	580
②	氯酸鉀、二氧化錳（質(zhì)量比1：1）	350
③	氯酸鉀、氧化銅（質(zhì)量比1：1）	370
④	氯酸鉀、氧化鐵（質(zhì)量比1：1）	390

問(wèn)題一：由實(shí)驗(yàn)①與實(shí)驗(yàn)④對(duì)比，證明猜想合理．實(shí)驗(yàn)所用的三種物質(zhì)，催化效果最好的是二氧化錳．
（b）以下是某研究小組探究影響化學(xué)反應(yīng)快慢的一些因素的相關(guān)數(shù)據(jù)（常溫通常指20℃）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	過(guò)氧化氫溶液濃度/%	過(guò)氧化氫溶液質(zhì)量/g	溫度/℃	二氧化錳用量/g	氧氣體積/mL	反應(yīng)所需時(shí)間/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	0	125	148
④	30	12	90	0	125	82

問(wèn)題二：（1）寫出以上反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式過(guò)氧化氫$\stackrel{MnO_2}{→}$水+氧氣或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與過(guò)氧化氫溶液濃度有關(guān)；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)③和④可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度有關(guān)．
（3）由上述實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫制取氧氣的最合適的條件是序號(hào)①．
（4）本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量氧氣體積的裝置（如圖）應(yīng)該選擇：C．（填字母）
 
問(wèn)題三：查閱資料得知，氧化銅、硫酸銅、豬肝、馬鈴薯等也可以做過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑．下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法中正確的是B．
A．二氧化錳只能作過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑
B．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
C．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率
D．用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物．

Answer 1

分析 問(wèn)題一、根據(jù)加入催化劑氯酸鉀分解的溫度分析；
問(wèn)題二、（1）根據(jù)用過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析影響反應(yīng)速率的因素；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室操作簡(jiǎn)便且制取氣體易收集的原則分析選擇即可；
（4）根據(jù)氧氣的密度和實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)分析；
問(wèn)題三、根據(jù)催化劑的特點(diǎn)分析判斷．

解答 解：?jiǎn)栴}一、由表中中的數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)所用的三種物質(zhì)中二氧化錳是使氯酸鉀分解的溫度最低，催化效果最好．
問(wèn)題二、（1）由題意可知，制取氧氣的反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式是：過(guò)氧化氫$\stackrel{MnO_2}{→}$水+氧氣或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與過(guò)氧化氫溶液濃度有關(guān)；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)③和④可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度有關(guān)．
（3）實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫制取氧氣要求反應(yīng)簡(jiǎn)便易操作，所以采用不加熱而加催化劑的方法進(jìn)行較合適，從易于收集的角度反應(yīng)的速度不能太快也不能太慢，所以最合適的條件是20℃時(shí)5%過(guò)氧化氫溶液中加入少量二氧化錳．
（4）由于氧氣的密度小于水的密度，所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)量O₂體積的裝置應(yīng)該選擇C；
問(wèn)題三、A．MnO₂不只作過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑，還能作其它反應(yīng)的催化劑，例如氯酸鉀受熱分解制取氧氣，也可以用二氧化錳作催化劑，故A錯(cuò)誤；
B．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故B正確；
C．催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而不是只能加快，還可能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，故C錯(cuò)誤；
D．用作催化劑的物質(zhì)可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，例如二氧化錳也是高錳酸鉀受熱分解制取氧氣的生成物，故D錯(cuò)誤．
故答為：
問(wèn)題一：二氧化錳；
問(wèn)題二：（1）過(guò)氧化氫$\stackrel{MnO_2}{→}$水+氧氣或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）過(guò)氧化氫溶液的濃度；④
（3）①；（4）C；
問(wèn)題三：B

點(diǎn)評(píng) 此題考查了催化劑的特點(diǎn)與催化作用，以及實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的反應(yīng)原理來(lái)解答此題，鍛煉了學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力．