Question

4．某校研究小組的同學(xué)通過實驗探究了CuO對氯酸鉀分解的催化作用，并與MnO₂相比較，研究其催化能力．部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號	m（KClO3）/g	m（MnO2）/g	m（CuO）/g	回收催化劑質(zhì)量/g
①	0.6000	--	--	--
②	a	0.2000	--	0.1950
③	b	--	c	0.1900

回答下列問題：
（1）上表中a=0.6000g，b=0.6000g，c=0.2000g．
（2）實驗①的目的是作為實驗②、③的對照，看MnO₂、CuO對KClO₃的分解能否起催化作用．
（3）本實驗中為了比較CuO和MnO₂對氯酸鉀分解的催化能力，還需測量的數(shù)據(jù)是：相同時間內(nèi)放出O₂的量或放出等量的O₂所需的時間．
（4）實驗中為了更準(zhǔn)確地說明CuO和MnO₂對氯酸鉀分解的催化能力，還應(yīng)保持反應(yīng)的溫度相同，你將如何操作以保證反應(yīng)溫度相同用火焰大小相似的酒精燈加熱相同時間或用控溫電爐加熱相同時間或水浴加熱相同時間等．
（5）從反應(yīng)殘留物中回收催化劑，并稱量其質(zhì)量，目的是觀察反應(yīng)前后CuO、MnO₂的質(zhì)量是否發(fā)生變化，以進(jìn)一步說明它們在反應(yīng)中是否起催化作用．

Answer 1

分析 本實驗的目的是比較兩種氧化物的催化性能，因此前提條件是所取KClO₃和兩種氧化物的質(zhì)量分別相等，通過相同時間內(nèi)放出O₂的量來判斷兩種氧化物催化性能的高低．（1）為了對比合理，在反應(yīng)開始加入的反應(yīng)物和催化劑的質(zhì)量都應(yīng)該相等；
（2）實驗①未加催化劑，就是為了對比一下實驗②③加入催化劑的效果如何；
（3）催化劑可以加快反應(yīng)速率，反應(yīng)速率的大小可以通過測量生成氧氣的快慢程度判斷；
（4）保證溫度相同，可以用大小相似的火焰，沙浴加熱也能保證受熱均勻；
（5）催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不變的，測量一下看是否符合催化劑的這一性質(zhì)．

解答 解：（1）為了對比合理，加入的KClO₃質(zhì)量和催化劑的質(zhì)量應(yīng)該相等，在實驗②③中氯酸鉀的質(zhì)量要等于實驗①中氯酸鉀的質(zhì)量，實驗③CuO的質(zhì)量也應(yīng)該等于實驗②中二氧化錳的質(zhì)量；
故答案為：0.6000；0.6000；0.2000；
（2）實驗①未加催化劑，測量生成氧氣的速率，可以作為實驗②、③的對照，看MnO₂、CuO對KClO₃的分解能否起到加速的作用，也就是看能否起到催化劑的作用；
故答案為：作為實驗②、③的對照，看MnO₂、CuO對KClO₃的分解能否起催化作用；
（3）催化劑可以加快反應(yīng)速率，為了驗證CuO和MnO₂對氯酸鉀的分解是否起到催化效果，需要測量生成氧氣的速率，可以通過測量相同時間內(nèi)放出O₂的量或放出等量的O₂所需的時間來判斷化學(xué)反應(yīng)速率；
故答案為：相同時間內(nèi)放出O₂的量或放出等量的O₂所需的時間；
（4）保持反應(yīng)的溫度相同，可以用大小相似的火焰，沙浴加熱也能保證受熱均勻；
故答案為：用火焰大小相似的酒精燈加熱相同時間或用控溫電爐加熱相同時間或水浴加熱相同時間等；
（5）催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不變的，測量一下看是否符合催化劑的這一性質(zhì)，可以觀察反應(yīng)前后CuO、MnO₂的質(zhì)量是否發(fā)生變化，以進(jìn)一步說明它們在反應(yīng)中是否起催化作用．
故答案為：觀察反應(yīng)前后CuO、MnO₂的質(zhì)量是否發(fā)生變化，以進(jìn)一步說明它們在反應(yīng)中是否起催化作用．

點評 本題屬于正向思維能力的考查，只要弄清實驗?zāi)康暮蛯嶒炘�理不難解決，本實驗的目的是比較兩種氧化物的催化性能，因此前提條件是所取KClO₃和兩種氧化物的質(zhì)量分別相等，通過相同時間內(nèi)放出O₂的量的來判斷催化性能的高低．要牢牢抓住催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不變的這一性質(zhì)來求解．