Question

3．小雨閱讀課外資料得知：氯酸鉀的分解可用二氧化錳、氧化銅等物質作催化劑．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呢？
【設計實驗】小雨以生成等體積的氧氣為標準，設計了下列幾組實驗．

序號	KClO3的質量	其他物質的質量	溫度	氧氣的體積	反應所需時間
①	2.0g		330℃	100mL	t1
②	2.0g	CuO   0.5g	330℃	100mL	t2
③	2.0g	MnO2  0.5g	330℃	100mL	t3
④	2.0g	MnO20.5 g	380℃	100mL	t4

【分析與結論】
（1）若t₁＞t₂（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，氧化銅的質量和化學性質不變．
（2）你認為小雨設計實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好．
（3）實驗④中MnO₂的質量為0.5g，若t₃＞t₄，則化學反應快慢與溫度的關系是溫度越高，反應速率越快．
（4）寫出實驗④所涉及的化學方程式2KClO₃$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O₂↑．
（5）同種催化劑．顆粒大小也可能影響氯酸鉀的分解速率，請設計實驗方案進行驗證①取不同顆粒大小的同一催化劑與氯酸鉀以相同質量比充分混合；②分別加熱，測定收集等量氧氣所需時間．

Answer 1

分析 （1）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗②比實驗①所用時間小；
（2）根據表格中數據結合控制變量法進行分析實驗對比目的；
（3）根據表格中數據結合控制變量法進行分析；
（4）根據氯酸鉀在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成氯化鉀和氧氣寫出反應的方程式；
（5）根據對照試驗只有一個變量，這個變量為催化劑的顆粒大小設計對照試驗．

解答 解：（1）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗①比實驗②所用時間多，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）從圖中數據看，KClO₃的質量、溫度、氧氣的體積均相同，因此實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好；
（3）從圖中數據看，實驗④中控制MnO₂的質量為0.5g，若t₃＞t₄，則化學反應快慢與溫度的關系是溫度越高，反應速率越快；
（4）氯酸鉀在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O₂↑．
（5）①取不同顆粒大小的同一催化劑與氯酸鉀以相同質量比充分混合；②分別加熱，測定收集等量氧氣所需時間．
故答案為：（1）＞；質量；  化學性質；
（2）探究氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好；
（3）0.5；溫度越高，反應速率越快； 
 （4）2KClO₃$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O₂↑；
（5）①取不同顆粒大小的同一催化劑與氯酸鉀以相同質量比充分混合；②分別加熱，測定收集等量氧氣所需時間．

點評 本題是對不同催化劑對催化效果的探究，明確催化劑只是改變反應的速率，對反應的生成物及生成物的量都沒有影響，本身的質量和化學性質在反應前后不變；并通過表格利用控制變量法進行對比分析得出結論．