Question

6．小明同學(xué)對影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很好奇，他提出疑問：
（一）不同催化劑之間的催化效果是否一樣呢？
（二）除了催化劑還有什么因素會影響化學(xué)反應(yīng)的速率呢？
于是他進(jìn)行了如下實驗：
（一）不同催化劑之間的催化效果是否一樣
實驗室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，寫出該化學(xué)反應(yīng)的文字表達(dá)式：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣
小明發(fā)現(xiàn)，氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產(chǎn)生氧氣，于是進(jìn)行如下探究：
【提出猜想】除二氧化錳（Mn0₂）、氧化銅（CuO）外，氧化鐵（Fe₂0₃）也可以作KCl0₃分解的催化劑．
【完成實驗】按下表進(jìn)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（℃）
①	KCl03	580
�、�	KCl03、Mn02（質(zhì)量比1：1）	350
�、�	KCl03、CuO（質(zhì)量比l：1）	370
�、�	KCl03、Fe203（質(zhì)量比1：1）	390

【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
（1）由實驗①（填實驗編號）與實驗④對比，證明猜想合理；
（2）實驗所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是二氧化錳．
【反思】
若要證明Fe₂0₃是該反應(yīng)的催化劑，還要驗證它在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
（二）除了催化劑還有什么因素會影響化學(xué)反應(yīng)的速率
如表是小明同學(xué)組織的研究小組探究影響反應(yīng)速率部分因素的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)．

實驗 序號	H2O2溶液 濃度/%	H2O2溶液 體積/ml	溫度/℃	MnO2的 用量/g	收集氧氣 的體積/ml	反應(yīng)所需 的時間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35		2	49.21
④	30	5	55		2	10.76

（1）通過實驗① 和實驗② 對比可知（填實驗序號），化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度有關(guān)；從實驗③和④對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度有關(guān)．
（2）用一定量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的過氧化氫溶液制氧氣，在不影響產(chǎn)生氧氣質(zhì)量的前提下，為了減慢反應(yīng)速率，可采取的措施是加水稀釋過氧化氫溶液或降低溫度．

Answer 1

分析 （一）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式即可．
（1）根據(jù)對照試驗要求只有一個變量，其他條件都相同進(jìn)行分析解答．．
（2）根據(jù)分解溫度越低，催化效果越好，結(jié)合表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答．
（3）根據(jù)催化劑的概念進(jìn)行分析解答；
（二）（1）①②是過氧化氫濃度不同而其他條件相同，這種設(shè)計是驗證反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速度的影響；③④則是溫度不同其他條件相同，是對溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究；
（2）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系．

解答 解：氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
（1）根據(jù)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，可選擇加催化劑和不加催化劑的進(jìn)行比較分解溫度即可，要想證明除Mn0₂、CuO外，F(xiàn)e₂0₃也可以作KCl0₃分解的催化劑，可選擇實驗①和實驗④對比，證明猜想合理．
（2）分解時所需溫度最低的，催化效果越好，則實驗所用的三種物質(zhì)，Mn0₂的催化效果最好．
（3）催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)，故要證明Fe₂0₃是該反應(yīng)的催化劑，還要驗證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．
（二）
（1）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究．
（2）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系，且反應(yīng)物的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，從實驗③和④對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度有關(guān)，所以用一定量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的過氧化氫溶液制氧氣，在不影響產(chǎn)生氧氣質(zhì)量的前提下，為了減慢反應(yīng)速率，可采取的措施是加水稀釋過氧化氫溶液或降低溫度．
故答案為：（一）氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；（1）①；（2）二氧化錳；（3）化學(xué)性質(zhì)．（二）（1）：①；②；溫度；（2）加水稀釋過氧化氫溶液或降低溫度．

點(diǎn)評 本題難度不大，掌握實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理、催化劑的概念等并能靈活運(yùn)用是正確解答本題的關(guān)鍵．