Question

【題目】小佳閱讀課外資料得知：氯酸鉀的分解可用二氧化錳、氧化銅、氧化鐵等物質作催化劑。于是，他對影響氯酸鉀分解的因素及催化劑的催化效果產生了探究興趣。

（提出問題）氧化銅是否比二氧化錳催化效果更好？影響氯酸鉀分解速率的因素有哪些？

（設計實驗）小佳以相同的反應時間（60 秒）為標準，設計了下列幾組實驗。

序號	KClO3	其它物質的質量	溫度	收集氧氣的體積	反應時間
①	3.0g	無	300℃	V1	60s
②	3.0g	氧化銅 0.8g	300℃	V2	60s
③	3.0g	二氧化錳 0.8g	300℃	V3	60s
④	3.0g	二氧化錳 g	350℃	V4	60s

（1）若 V1____V2（填“＞”、“＝”、“＜”），說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。若要確定氧化銅是此反應的催化劑，還需探究反應前后氧化銅的____和_____不變。

（2）你認為小佳設計實驗③和實驗②對比的目的是________。

（3）實驗④中二氧化錳的質量為______g，若 V3＜V4，則化學反應快慢與溫度的關系是________。

（4）請你利用上述探究實驗中的儀器和藥品，重新設計實驗（要求與上述設計實驗方案不 同），探究氧化鐵是否比二氧化錳催化效果更好？

實驗操作	實驗現象及結論
_______	_______

Answer 1

【答案】＜ 化學性質 質量 比較氧化銅和二氧化錳催化效果 0.8 溫度越高反應越快 取相同的兩支帶導管的試管，分別裝入相同質量的氯酸鉀，再分別裝入相同質量的氧化鐵和二氧化錳，把導管口放入水中，用相同溫度同時加熱。 如果觀察到裝二氧化錳的試管產生的氣泡較快，停上冒氣泡的時間較短，說明二氧化錳比氧化鐵的催化效果更好。

【解析】

（1）實驗①是沒有加入其他物質作催化劑，而實驗②是加入了氧化銅作為催化劑，若 V1＜V2，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。根據催化劑的定義，若要確定氧化銅是此反應的催化劑，還需探究反應前后氧化銅的質量和化學性質不變。

（2）實驗③和實驗②對比，其他條件相同，只是催化劑物質種類不同，所以該實驗的目的是比較氧化銅和二氧化錳催化效果。

（3）根據控制變量的條件，實驗④中二氧化錳的質量應與實驗③中的二氧化錳質量相同，故為0.8g，實驗③的溫度為300℃，而實驗④的溫度為350℃，若 V3＜V4，則化學反應快慢與溫度的關系是溫度越高反應越快。

（4）設計實驗探究氧化鐵是否比二氧化錳催化效果更好。

實驗操作：取相同的兩支帶導管的試管，分別裝入相同質量的氯酸鉀，再分別裝入相同質量的氧化鐵和二氧化錳，把導管口放入水中，用相同溫度同時加熱。

實驗現象及結論：如果觀察到裝二氧化錳的試管產生的氣泡較快，停上冒氣泡的時間較短，說明二氧化錳比氧化鐵的催化效果更好。