Question

【题目】科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究。

（提出问题）不同的氧化物在氯酸钾制取氧气实验中能否起催化作用

（设计实验）按下表完成实验

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

（1）写出实验2反应的化学方程式_____；

（2）测量实验3中氧气的体积，所需的量筒规格为_____（选填“10”、“50”或“100”）mL；

（3）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，按下图所示装置进行实验，并分析研究。

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	______	产生了二氧化碳

A处的化学方程式：_____。

（实验结论）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，_____（选填“二氧化锰”或“氧化铁”）的催化效果好。

（定量计算）若该实验玻璃管中的固体质量减少了0.03克，求：（写出计算过程）

①氧化铁的质量？_____

②生成多少克的铁？_____

（交流反思）上图所示实验装置存在不足之处，理由是_____。

Answer 1

【答案】2KClO32KCl+3O2↑ 100 澄清石灰水变浑浊 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 二氧化锰 0.1g 0.07g 没有参加反应的一氧化碳会污染空气

【解析】

[设计实验]

（1）实验2是氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；故填：2KClO32KCl+3O2↑；
（2）量筒使用时，应该采用就近原则，所以测量实验3中氧气的体积为67mL，所需的量筒规格为100mL；故填：100；
（3）二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，所以

装置	现象	结论
A	红色固体全部变黑	生成了铁
B	澄清石灰水变浑浊	产生了二氧化碳

故填：澄清石灰水变浑浊；

A处是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

[实验结论]

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；

故填：二氧化锰；

[定量计算]

①该实验玻璃管中的固体质量减少了0.03克，即氧化铁中氧元素的质量为0.03g，则氧化铁的质量为：0.03g÷=0.1g；

②0.1g氧化铁中铁的质量为：0.1g×=0.07g；

故填：0.1g；0.07g；

[交流反思]

上图所示实验没有尾气处理装置，没有参加反应的一氧化碳会污染空气。

故填：没有参加反应的一氧化碳会污染空气。