立信的化學小達人羅成同學對氯酸鉀分解反應(yīng)的催化劑進行研究,在相同的加熱條件下,用如圖1裝置完成表中實驗:
【查閱資料】氯酸鉀是白色晶體,二氧化錳是黑色粉末,氧化鐵是紅棕色粉末。一般情況下,二氧化錳、氧化鐵受熱均不會分解。
編號 |
氯酸鉀質(zhì)量/g |
催化劑 |
催化劑質(zhì)量/g |
收集50mL氧氣所需時間/s |
實驗1 |
5 |
- |
- |
171 |
實驗2 |
5 |
二氧化錳 |
0.5 |
49 |
實驗3 |
5 |
氧化鐵(Fe2O3) |
0.5 |
58 |
(1)設(shè)置實驗1的目的是
對比
對比
。
(2)由上表可知,兩種物質(zhì)都可以作過氧化氫分解的催化劑,但是催化效果更好的是
二氧化錳
二氧化錳
。
(3)要比較氯酸鉀分解反應(yīng)中不同催化劑的催化效果,除了測量收集50mL氧氣所需時間外,還可以測量
相同時間收集到的氣體體積
相同時間收集到的氣體體積
。
【繼續(xù)探究】氯酸鉀和氧化鐵(Fe
2O
3)的質(zhì)量比會不會影響反應(yīng)的快慢?
(4)調(diào)節(jié)KClO
3和Fe
2O
3的質(zhì)量比制備氧氣,整理數(shù)據(jù)繪制出如圖,從圖中得出KClO
3和Fe
2O
3反應(yīng)的最佳質(zhì)量比是
5:4
5:4
。
(5)測量氣體體積時(如圖1所示),讀數(shù)時慢慢上下移動量筒,使量筒內(nèi)外液面高度相同,目的是
防止液面差產(chǎn)生的壓強影響實驗結(jié)果
防止液面差產(chǎn)生的壓強影響實驗結(jié)果
。
(6)讀數(shù)操作正確的情況下,測得的氣體體積比理論上生成的氧氣體積大,可能原因是
加熱時氣體體積膨脹或量筒上方有空氣未排盡
加熱時氣體體積膨脹或量筒上方有空氣未排盡
。
(7)如圖2所示,在KClO
3和Fe
2O
3質(zhì)量比為5:1~5:4之間,氧化鐵質(zhì)量越多,反應(yīng)越快的原因:
隨著氧化鐵增多,氯酸鉀和氧化鐵接觸面積增大
隨著氧化鐵增多,氯酸鉀和氧化鐵接觸面積增大
。