Question

11．某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究．
【提出問題】①氧化銅是否也能做氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果好？
【查閱資料】（1）氯化鉀可溶于水；（2）研究表明，許多金屬氧化物對氯酸鉀的分解有催化作用．分別用下列金屬氧化物作催化劑，氯酸鉀開始發(fā)生分解反應和反應劇烈時的溫度如下表所示：

溫度（℃）種類 反應程度	氧化鐵	氧化鋁	氧化銅	氧化鎂
開始反應	420	515	305	490
劇烈反應	490	540	350	545

實驗室用氯酸鉀制取氧氣，如果不用二氧化錳作催化劑，最好選用的金屬氧化物是氧化銅．
【設計并完成實驗】
Ⅰ．將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱
Ⅱ．將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱
Ⅲ．將3.0g氯酸鉀與Xg氧化銅均勻混合加熱
【實驗現象分析】
Ⅲ中X的值應為1g，實驗Ⅰ和Ⅲ對比的目的是探究氧化銅是否能加快氯酸鉀分解．實驗Ⅱ和Ⅲ對比的目的是探究二氧化錳和氧化銅哪個對氯酸鉀催化效果更好．將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，然后進行稱量，目的是探究氧化銅在反應后的質量是否不變，最后還要再將黑色粉末和氯酸鉀混合加熱，發(fā)現實驗現象依然與之前現象相同．
【結論】氧化銅也能作氯酸鉀分解的催化劑，實驗Ⅲ中的化學反應的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．

Answer 1

分析 【查閱資料】根據反應開始時的溫度分析，從表中可以看出氧化銅在作催化劑時，開始的溫度與劇烈反應時的溫度是四種物質中最低的．
【實驗現象分析】根據控制氯酸鉀的質量、二氧化錳和氧化銅的質量，才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果分析；根據催化劑的定義分析解答．
【結論】根據氯酸鉀在氧化銅做催化劑的條件下分解成氯化鉀和氧氣分析；

解答 解：【查閱資料】由表中的數據可知，不用二氧化錳時選擇氧化銅作催化劑時，開始的溫度與劇烈反應時的溫度是四種物質中最低的，是條件最容易達到的；
【實驗現象分析】
（1）控制氯酸鉀的質量、二氧化錳和氧化銅的質量，才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，Ⅲ中X的值應為1g；實驗Ⅰ和Ⅲ對比的目的是探究氧化銅是否能加快氯酸鉀分解；實驗Ⅱ和Ⅲ對比的目的是探究二氧化錳和氧化銅哪個對氯酸鉀催化效果更好；催化劑在化學反應前后質量和化學性質不變，
將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，然后進行稱量，目的是探究氧化銅在反應后的質量是否不變；最后還要再將黑色粉末和氯酸鉀混合加熱，發(fā)現實驗現象依然與之前現象相同．
【結論】氯酸鉀在二氧化錳做催化劑的條件下分解成氯化鉀和氧氣，實驗Ⅲ中的化學反應的化學方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑
答案：
【查閱資料】氧化銅；
【實驗現象分析】1； 探究氧化銅是否能加快氯酸鉀分解；探究二氧化錳和氧化銅哪個對氯酸鉀催化效果更好；過濾；探究氧化銅在反應后的質量是否不變； 氯酸鉀；
【結論】2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑

點評 本題通過實驗探究了二氧化錳和氧化銅在過氧化氫制氧氣中的催化作用，側重實驗能力和分析能力的考查．