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12.某興趣小組同學對實驗室制氧氣的條件進行如下探究:
(a)為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速率的影響,甲設計以下對比實驗:
①將3.0g氯酸鉀和1.0g二氧化錳均勻混合加熱;
②將xg氯酸鉀和1.0g氧化銅均勻混合加熱.
在相同溫度下,比較兩組實驗產生氧氣的快慢.
①中反應的符號表達式是2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;②中x的值應為3.0.
【猜想】除二氧化錳,氧化銅外,Fe2O3也可以做氯酸鉀分解的催化劑.
按下表進行實驗:測定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好)
實驗編號實驗藥品分解溫度/℃
氯酸鉀580
氯酸鉀、二氧化錳(質量比1:1)350
氯酸鉀、氧化銅(質量比1:1)370
氯酸鉀、Fe2O3(質量比1:1)390
由實驗與實驗④對比,證明猜想Fe2O3也可以做氯酸鉀分解的催化劑合理.
實驗所用的三種金屬氧化物,催化效果最好的是二氧化錳.
(b)乙探究了影響過氧化氫溶液分解速率的某種因素.實驗記錄如下:
過氧化氫溶液的質量過氧化氫的濃度二氧化錳的質量相同時間內產生VO2
50.0g1%0.1g9mL
50.0g2%0.1g16mL
50.0g4%0.1g31mL
實驗結論:在相同條件下,過氧化氫分解得越快,過氧化氫溶液的濃度越大.
本實驗中測量O2體積的裝置(如圖)應該選擇:c.(填字母)

分析 (a)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;根據控制氯酸鉀的質量相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果分析;
(b)根據圖表中數據可知過氧化氫溶液的濃度越大過氧化氫分解得越快進行解答.

解答 解:(a)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,反應的化學方程式為:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;控制氯酸鉀的質量相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果;因此為形成對照,在兩個實驗中應取用相同質量的氯酸鉀且二氧化錳和氧化銅的量也應相同,由實驗①與實驗④對比可知,Fe2O3也可以做氯酸鉀分解的催化劑;實驗所用的三種金屬氧化物,催化效果最好的是二氧化錳;故答案:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;3.0;Fe2O3也可以做氯酸鉀分解的催化劑;二氧化錳;
(b)根據圖表中數據可知過氧化氫溶液的濃度越大過氧化氫分解得越快,氧氣的密度小于水的密度,所以實驗中測量O2體積的裝置(如圖)應該選擇c.故填:過氧化氫溶液的濃度越大;c.

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.

練習冊系列答案
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