Question

同学想研究不同的氧化物能否在氯酸钾制取氧气实验中起催化作用，进行了以下实验：

实验编号	KClO3/g	氧化物	产生气体的体积（mL）	耗时（s）
1	0.6	/	9.8	480
2	0.6	0.2g二氧化锰	67	36.5
3	0.6	0.2g氧化铁	67	89.5

①写出氧化铁的化学式

 

．
②写出实验2反应的化学方程式

 

．
③以上实验测量氧气体积，所需的量筒规格为

 

．Ⅰ.10mLⅡ.50mLⅢ.100mL
④为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验：
Ⅰ在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解，过滤，将滤渣洗涤并干燥，用电子天平称量，质量为0.2g．
Ⅱ将过量的CO通入滤出的固体，按如图进行实验：仪器a的名称

 

．
甲同学的实验报告如下：

装置	现象	结论
A	红色固体全部变黑	生成了铁
B	石灰水变浑浊	产生

乙同学提出氧化亚铁、四氧化三铁也是黑色固体，上述实验产生的固体不一定是单质铁，于是进行了如下实验：
将黑色固体研磨后，取少量，加入足量的

 

（填化学式）溶液，观察到黑色固体全部消失转化为红色固体，由此确认了黑色固体是

 

．
以上实验证明氧化铁能作为氯酸钾受热分解的催化剂．两种氧化物相比，

 

的催化效果好．

Answer 1

考点：催化剂的特点与催化作用,一氧化碳的化学性质

专题：科学探究

分析：①氧化铁的化学式是Fe₂O₃；
②根据反应物、反应条件、生成物写出化学方程式；
③根据提供的数据分析；
④Ⅱ根据排在前面的金属能够把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来分析；根据费时的多少来看谁的催化效果好．

解答：解：①氧化铁的化学式是Fe₂O₃；
②实验2用氯酸钾制取氧气的反应物是氯酸钾、反应条件是加热和二氧化锰做催化剂、生成物是氯化钾和氧气，化学方程式是2KClO₃

MnO2 .

△

3O₂↑+2KCl．
③生成的气体的体积是9.8mL和67mL，根据减少误差的原则，要选用Ⅰ、Ⅲ．
④图中Ⅱ是铁架台，装置B中的澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳．
根据排在前面的金属能够把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，我们可以将将黑色固体研磨后，取少量，加入足量的硫酸铜溶液，观察到黑色固体全部消失转化为红色固体，由此确认了黑色固体是铁．
从表中的数据可知，在气体条件相同的条件下，用二氧化锰做催化剂时，耗时36.5s；用氧化铁做催化剂时耗时89.5s，所以二氧化锰的催化效果好．
故答案为：①Fe₂O₃．
②2KClO₃

MnO2 .

△

3O₂↑+2KCl．
③Ⅰ、Ⅲ．
④铁架台；二氧化碳；CuSO₄；铁；二氧化锰．

点评：此题看似复杂，但只要同学们信息了解题目，就容易做好．