Question

同學(xué)們?yōu)榱搜芯垦趸�鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中起催化作用，進行了以下實驗：
【資料】
①氯酸鉀分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．
②氯酸鉀和氯化鉀均能溶于水．
【實驗一】氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣實驗中加快反應(yīng)速率．

實驗編號	KClO3/g	氧化物	產(chǎn)生氣體的體積（mL）	耗時（s）
1	0.6	/	67	1800
2	0.6	0.2g二氧化錳	67	36.5
3	0.6	g 氧化鐵	67	89.5

（1）實驗3中氧化鐵的質(zhì)量為

 

．
（2）以上實驗采用了

 

的實驗方法．
（3）實驗一得到的結(jié)論是

 

．
【實驗二】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驗：
Ⅰ．在實驗3反應(yīng)后的混合物中加足量的水溶解，過濾得到紅色固體，洗滌干燥并用電子天平稱量，質(zhì)量為0.2g．
Ⅱ．將一定量的CO通入濾出的固體，按如圖進行實驗：

甲同學(xué)的實驗報告如下：

裝置	實驗現(xiàn)象	實驗分析
A	紅色固體全部變黑	生成了鐵
B	石灰水變渾濁	產(chǎn)生二氧化碳

（4）寫出A中玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
【實驗結(jié)論】氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)中起催化劑．
【實驗反思】乙同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)一氧化碳還原氧化鐵后剩余固體可能由氧化亞鐵、四氧化三鐵、鐵粉和未反應(yīng)的氧化鐵中的一種或幾種組成．
為了研究剩余固體的成分，丙同學(xué)查閱了以下資料：

	鐵粉	氧化亞鐵	氧化鐵	四氧化三鐵
顏色	黑色	黑色	紅色	黑色
磁性	有	無	無	有
與CO反應(yīng)	不反應(yīng)	反應(yīng)	反應(yīng)	反應(yīng)
與稀鹽酸反應(yīng)	反應(yīng)	生成氯化亞鐵和水	生成氯化鐵和水	生成氯化亞鐵、氯化鐵和水
與硫酸銅溶液反應(yīng)	反應(yīng)	不反應(yīng)	不反應(yīng)	不反應(yīng)

（5）丙同學(xué)認為剩余固體中一定沒有氧化鐵，原因是

 

．
（6）測定剩余固體的組成．

步驟	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論和解釋
1	用磁鐵吸引剩余固體		剩余固體中沒有氧化亞鐵．
2			剩余固體中只有鐵粉．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)探究氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣實驗中加快反應(yīng)速率，所以質(zhì)量應(yīng)該和二氧化錳的質(zhì)量相同進行解答；
（2）根據(jù)二氧化錳和氧化鐵兩種不同的氧化物對化學(xué)反應(yīng)速率的影響進行解答；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣實驗中加快反應(yīng)速率進行解答；
（4）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳進行解答；
（5）根據(jù)氧化鐵的性質(zhì)進行解答；
（6）根據(jù)鐵的性質(zhì)進行解答．

解答：解：（1）探究氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣實驗中加快反應(yīng)速率，所以質(zhì)量應(yīng)該和二氧化錳的質(zhì)量相同，所以實驗3中氧化鐵的質(zhì)量為0.2；
（2）二氧化錳和氧化鐵兩種不同的氧化物對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，所以以上實驗采用了對比的實驗方法；
（3）實驗現(xiàn)象可知氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣實驗中加快反應(yīng)速率；
（4）一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（5）氧化鐵固體是紅色，而所得固體都是黑色，所以剩余固體中一定沒有氧化鐵；
（6）鐵能被磁鐵吸引，鐵能和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，所以實驗如下：

步驟	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論和解釋
1	用磁鐵吸引剩余固體	黑色固體全部被吸引	剩余固體中沒有氧化亞鐵．
2	向剩余固體中加入足量硫酸銅溶液	黑色固體全部變成紅色	剩余固體中只有鐵粉．

．
故答案為：（1）0.2；
（2）對比；
（3）氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣實驗中加快反應(yīng)速率；
（4）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（5）氧化鐵固體是紅色，而所得固體都是黑色；
（6）黑色固體全部被吸引；向剩余固體中加入足量硫酸銅溶液；③黑色固體全部變成紅色．

點評：此題考查了實驗室制氧氣的化學(xué)方程式的書寫及氧化鐵做氯酸鉀反應(yīng)的催化劑的實驗探究，所考查知識面較廣，能考查學(xué)生的探究知識的能力．