Question

同學(xué)想研究不同的氧化物能否在氯酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)中起催化作用，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	KClO3/g	氧化物	產(chǎn)生氣體的體積（mL）	耗時(shí)（s）
1	0.6	/	9.8	480
2	0.6	0.2g二氧化錳	67	36.5
3	0.6	0.2g氧化鐵	67	89.5

①寫出氧化鐵的化學(xué)式

 

．
②寫出實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
③以上實(shí)驗(yàn)測量氧氣體積，所需的量筒規(guī)格為

 

．Ⅰ.10mLⅡ.50mLⅢ.100mL
④為證明氧化鐵是該反應(yīng)的催化劑，同學(xué)們又完成了以下的實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ在實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)后的混合物中加足量的水溶解，過濾，將濾渣洗滌并干燥，用電子天平稱量，質(zhì)量為0.2g．
Ⅱ?qū)⑦^量的CO通入濾出的固體，按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：儀器a的名稱

 

．
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下：

裝置	現(xiàn)象	結(jié)論
A	紅色固體全部變黑	生成了鐵
B	石灰水變渾濁	產(chǎn)生

乙同學(xué)提出氧化亞鐵、四氧化三鐵也是黑色固體，上述實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的固體不一定是單質(zhì)鐵，于是進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
將黑色固體研磨后，取少量，加入足量的

 

（填化學(xué)式）溶液，觀察到黑色固體全部消失轉(zhuǎn)化為紅色固體，由此確認(rèn)了黑色固體是

 

．
以上實(shí)驗(yàn)證明氧化鐵能作為氯酸鉀受熱分解的催化劑．兩種氧化物相比，

 

的催化效果好．

Answer 1

考點(diǎn)：催化劑的特點(diǎn)與催化作用,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：①氧化鐵的化學(xué)式是Fe₂O₃；
②根據(jù)反應(yīng)物、反應(yīng)條件、生成物寫出化學(xué)方程式；
③根據(jù)提供的數(shù)據(jù)分析；
④Ⅱ根據(jù)排在前面的金屬能夠把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來分析；根據(jù)費(fèi)時(shí)的多少來看誰的催化效果好．

解答：解：①氧化鐵的化學(xué)式是Fe₂O₃；
②實(shí)驗(yàn)2用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)物是氯酸鉀、反應(yīng)條件是加熱和二氧化錳做催化劑、生成物是氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式是2KClO₃

MnO2 .

△

3O₂↑+2KCl．
③生成的氣體的體積是9.8mL和67mL，根據(jù)減少誤差的原則，要選用Ⅰ、Ⅲ．
④圖中Ⅱ是鐵架臺(tái)，裝置B中的澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳．
根據(jù)排在前面的金屬能夠把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，我們可以將將黑色固體研磨后，取少量，加入足量的硫酸銅溶液，觀察到黑色固體全部消失轉(zhuǎn)化為紅色固體，由此確認(rèn)了黑色固體是鐵．
從表中的數(shù)據(jù)可知，在氣體條件相同的條件下，用二氧化錳做催化劑時(shí)，耗時(shí)36.5s；用氧化鐵做催化劑時(shí)耗時(shí)89.5s，所以二氧化錳的催化效果好．
故答案為：①Fe₂O₃．
②2KClO₃

MnO2 .

△

3O₂↑+2KCl．
③Ⅰ、Ⅲ．
④鐵架臺(tái)；二氧化碳；CuSO₄；鐵；二氧化錳．

點(diǎn)評(píng)：此題看似復(fù)雜，但只要同學(xué)們信息了解題目，就容易做好．