某興趣小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的催化劑進(jìn)行如下探究:
【提出問(wèn)題】二氧化錳常作為氯酸鉀分解制取氧氣的催化劑,其他氧化物是否也能催化氯酸鉀分解呢?
【查閱資料】研究表明,許多金屬氧化物對(duì)氯酸鉀的分解有催化作用。同學(xué)們分別用等量、顆粒大小相同的三種金屬氧化物作催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),氯酸鉀開(kāi)始發(fā)生分解反應(yīng)和反應(yīng)劇烈時(shí)的溫度如表所示。
|
氧化鐵 |
氧化鋁 |
氧化銅 |
開(kāi)始反應(yīng)(℃) |
420 |
515 |
305 |
劇烈反應(yīng)(℃) |
490 |
540 |
350 |
(1)用氯酸鉀制取氧氣,若替代二氧化錳作催化劑,根據(jù)上表分析,最佳的金屬氧化物應(yīng)選擇
氧化銅
氧化銅
,原因是
使用氧化銅作催化劑時(shí),開(kāi)始反應(yīng)的溫度和劇烈反應(yīng)的溫度都是最低的
使用氧化銅作催化劑時(shí),開(kāi)始反應(yīng)的溫度和劇烈反應(yīng)的溫度都是最低的
。
(2)【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)一:將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱;
實(shí)驗(yàn)二:將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳混合均勻加熱;
實(shí)驗(yàn)三:將Xg氯酸鉀與1.0g氧化銅混合均勻加熱;
①通過(guò)實(shí)驗(yàn)二與實(shí)驗(yàn)三可以比較出不同催化劑對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,則實(shí)驗(yàn)三中X的值為
3.0
3.0
,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)三反應(yīng)的文字表達(dá)式
。
②對(duì)比實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三
實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三
(填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)序號(hào))的不同現(xiàn)象,可證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。
(3)加熱一定量的氯酸鉀和氧化銅的混合物,某變量y隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。則縱坐標(biāo)y表示的是
C
C
。(填寫(xiě)序號(hào))
a.固體中氧化銅的質(zhì)量
b.固體中氯酸鉀的質(zhì)量
c.固體中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
(4)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
其他氧化物也能催化氯酸鉀分解
其他氧化物也能催化氯酸鉀分解
。
【拓展反思】影響化學(xué)反應(yīng)的因素除催化劑外,還有哪些呢?例如硫在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰,而在氧氣中燃燒的更旺,發(fā)出
明亮的藍(lán)紫色
明亮的藍(lán)紫色
火焰。這說(shuō)明反應(yīng)物
濃度
濃度
越大,反應(yīng)速度越快。
【答案】氧化銅;使用氧化銅作催化劑時(shí),開(kāi)始反應(yīng)的溫度和劇烈反應(yīng)的溫度都是最低的;3.0;氯酸鉀
氯化鉀+氧氣;實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三;C;其他氧化物也能催化氯酸鉀分解;明亮的藍(lán)紫色;濃度