實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣。
小亮發(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、氧化銅外,氧化鐵也可以作氯酸鉀分解的催化劑。
【完成實(shí)驗(yàn)】按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好)
實(shí)驗(yàn)編號 |
實(shí)驗(yàn)藥品 |
分解溫度/℃ |
① |
氯酸鉀 |
560 |
② |
氯酸鉀、二氧化錳(質(zhì)量比為1:1) |
350 |
③ |
氯酸鉀、氧化銅(質(zhì)量比為1:1) |
370 |
④ |
氯酸鉀、氧化鐵(質(zhì)量比為1:1) |
380 |
【分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論】
(1)寫出用氧化銅做催化劑制氧氣的符號表達(dá)式
。由實(shí)驗(yàn)
①
①
與實(shí)驗(yàn)④對比,證明猜想合理。
(2)實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物,催化效果最好的是
二氧化錳
二氧化錳
。
【反思】
(3)若要證明氧化鐵是該反應(yīng)的催化劑,還要證明它在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
不變。
(4)如表是二氧化錳用量與一定質(zhì)量氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)速率關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比 |
1:40 |
1:20 |
1:10 |
1:5 |
1:3 |
1:2 |
生成1L氧氣所需的時(shí)間(s) |
124 |
79 |
50 |
54 |
75 |
93 |
①據(jù)表可知,二氯化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比為
1:10
1:10
時(shí),反應(yīng)速率最快;
②二氧化錳用量過多沖淡了氯酸鉀粉末,相當(dāng)于減少反應(yīng)物的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)
質(zhì)量分?jǐn)?shù)
,所以反應(yīng)速率受到影響。
(5)同種催化劑,顆粒大小可能影響催化效果,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證
將氯酸鉀分別與不同顆粒大小的同種催化劑等質(zhì)量比混合均勻,加熱,測定分解溫度
將氯酸鉀分別與不同顆粒大小的同種催化劑等質(zhì)量比混合均勻,加熱,測定分解溫度
。