某化學(xué)興趣小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了催化劑的知識(shí)后，看到課本第二單元課后作業(yè)中有“尋找新的催化劑”的探究?jī)?nèi)容，對(duì)紅磚粉末產(chǎn)生了探究興趣。
【查閱資料】紅磚的主要成分是黏土和氧化鐵，其顏色來(lái)自于氧化鐵（紅棕色粉末）。
【提出問(wèn)題】紅磚粉末能否作為過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑？
【實(shí)驗(yàn)探究】
| 實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋 |
Ⅰ. |
A中無(wú)明顯現(xiàn)象，B中產(chǎn)生大量能使帶火星木條復(fù)燃的氣體 |
反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是① 氧氣 氧氣 （填名稱）紅磚粉末能改變過(guò)氧化氫分解速率 |
| Ⅱ.向B試管中重新加入5%的過(guò)氧化氫溶液，反應(yīng)停止后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量濾渣 |
B試管中又產(chǎn)生大量能使帶火星木條復(fù)燃的氣體；稱量出濾渣質(zhì)量等于ag |
紅磚粉末的② 質(zhì)量 質(zhì)量 和③化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 在反應(yīng)前后均沒(méi)有發(fā)生變化，能作過(guò)氧化氫分解的催化劑 |
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】紅磚粉末能作為過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑。
【拓展探究】通過(guò)查閱資料，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)紅磚粉末還可以加快氯酸鉀的分解速率，且相比于二氧化錳，成本更低。二氧化錳的成本較高，為了更好的降低實(shí)驗(yàn)成本，他們選擇了兩種二氧化錳的替代品：碗渣、紅磚。其中碗渣和紅磚經(jīng)粉碎后，分成“60目”和“30目”兩種顆粒大小不同的粉末（目數(shù)越高，顆粒越小）。下表是相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：
| 編號(hào) |
KClO3的質(zhì)量 |
催化劑 |
催化劑質(zhì)量 |
收集O2平均速率/mL?min |
| 實(shí)驗(yàn)1 |
0.6 |
無(wú) |
0 |
11.8 |
| 實(shí)驗(yàn)2 |
0.6 |
MnO2 |
0.2 |
28.2 |
| 實(shí)驗(yàn)3 |
0.6 |
碗渣粉（60目） |
0.2 |
49.1 |
| 實(shí)驗(yàn)4 |
0.6 |
碗渣粉（30目） |
0.2 |
23.7 |
| 實(shí)驗(yàn)5 |
0.6 |
紅磚粉（60目） |
0.2 |
28.3 |
| 實(shí)驗(yàn)6 |
0.6 |
紅磚粉（30目） |
0.2 |
x |
（1）該實(shí)驗(yàn)可以比較
ABD
ABD
（填字母）對(duì)收集O
2速率的影響。
A．有無(wú)催化劑
B．催化劑種類
C．催化劑的質(zhì)量
D．催化劑顆粒大小
（2）實(shí)驗(yàn)3、4可得出催化劑目數(shù)與反應(yīng)分解速率的關(guān)系是：其他條件相同時(shí)，
催化劑目數(shù)越高，反應(yīng)速率越大
催化劑目數(shù)越高，反應(yīng)速率越大
，由此可推測(cè)出x的數(shù)值為
A
A
（填字母編號(hào)）。
A．21.1
B．23.8
C．28.6
D．49.1
（3）表中所列催化劑的催化效果最佳的是實(shí)驗(yàn)
3
3
（填數(shù)字），但由于這種物質(zhì)在通常條件下難以粉碎，故選擇實(shí)驗(yàn)
5
5
（填數(shù)字）的物質(zhì)做MnO
2的替代品是較為理想的，請(qǐng)寫出這種物質(zhì)催化分解KClO
3的符號(hào)表達(dá)式
。
（4）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較收集氧氣的平均速率來(lái)比較紅磚和碗渣對(duì)氯酸鉀分解的催化能力，要得到生成氧氣的平均速率，除了可以測(cè)定單位時(shí)間產(chǎn)生氧氣的體積，還可以測(cè)定
產(chǎn)生單位體積氧氣所需的時(shí)間
產(chǎn)生單位體積氧氣所需的時(shí)間
。
【反思與交流】（5）下列關(guān)于催化劑的說(shuō)法中，正確的是
C
C
。
A．一種物質(zhì)只可以催化一個(gè)化學(xué)反應(yīng)
B．一個(gè)反應(yīng)只有一種的催化劑
C．催化劑肯定能改變化學(xué)反應(yīng)速率
D．在化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量和性質(zhì)都沒(méi)有改變
【拓展延伸】若將氯酸鉀換為過(guò)氧化氫溶液，同學(xué)們對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了下列反思與探討：
（6）將過(guò)氧化氫溶液平均分成a和b兩等份，只向b中加入少量二氧化錳，另一份不作處理。則生成氧氣的質(zhì)量（m）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系的圖像正確的是
B
B
（填字母）。
