Question

【题目】实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式：________________。

小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：

（提出猜想）除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。（完成实验）按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）。

实验标号	实验药品	分解温度（℃）
①	KCI03	580
②	KCIO3、MnO2（质量比1:1）	350
③	KClO3、CuO（质量比1:1）	370
④	KClO3、Fe203（质量比1:1）	390

（分析数据、得出结论）

（1）由实验________与实验④对比，证明猜想合理；

（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是________。

（反思）

（1）若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和__________不变；

（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证。

[提出猜想]质量相同的催化剂，颗粒越细，催化效果越好。

[设计实验]___________________________________________

[结论与反思]颗粒越细，与反应物接触面积越大，催化效果越好。

Answer 1

【答案】2KClO32KCl+3O2↑ ① MnO2 化学性质 取两份完全相同的KClO3于试管，一份加入颗粒状MnO2，另一份加入等质量粉末状MnO2，加热，比较生产相同体积O2所需时间

【解析】

氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；

分析数据、得出结论：

（1）由实验①和④的对比，当有氧化铁存在时分解温度比直接加热氯酸钾分解温度低，说明氧化铁也具有催化效果，证明猜想合理；
（2）对比实验①②③④，实验所用的三种金属氧化物，当有二氧化锰存在时分解温度最低，说明催化效果更好；

反思：

（1）催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，故若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变；
（2）设计实验方案为：取两份完全相同的KClO3于试管，一份加入颗粒状MnO2，另一份加入等质量粉末状MnO2，加热，比较生产相同体积O2所需时间。