科学探究题 适中0.65 引用1 组卷50
实验室常用加热氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)混合物的方法制取氧气：
（1）写出反应的符号表达式_______ ，二氧化锰是_______ 色固体，其在反应中起_______ 作用。小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除MnO2、CuO(氧化铜)外，Fe2O3(氧化铁)也可作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验并获得相关数据(分解温度越低，催化效果越好)
【分析数据、得出结论】
（2）实验D中KClO3、Fe2O3的质量比应该为_______ ；由实验_______ (填实验编号)与实验D对比，证明氧化铁也可作氯酸钾分解的催化剂。
（3）该实验中所用的三种催化剂，催化效果最好的是_______ ；在加热等量的氯酸钾固体时，使用不同的催化剂，最终产生氧气的量是否相等？_______ 。(填“是”或“否”)
【反思】若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后_______ 和_______ 不变。
（1）写出反应的符号表达式
【提出猜想】除MnO2、CuO(氧化铜)外，Fe2O3(氧化铁)也可作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验并获得相关数据(分解温度越低，催化效果越好)
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| A | KClO3 | 580 |
| B | KC1O3、MnO2(质量比1：1) | 350 |
| C | KClO3、CuO(质量比l：1) | 370 |
| D | KC1O3、Fe2O3(质量比1：1) | 390 |
【分析数据、得出结论】
（2）实验D中KClO3、Fe2O3的质量比应该为
（3）该实验中所用的三种催化剂，催化效果最好的是
【反思】若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后
22-23九年级上·广东东莞·阶段练习
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学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铁（Fe2O3）能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】Ⅰ、氧化铁不是催化剂，也不参加反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ、氧化铁参与反应生成O2，反应前后质量和化学性质发生改变；
Ⅲ、氧化铁是反应的催化剂，反应前后____________________ 。
【实验及结论】用天平称量0.2g氧化铁，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图一实验：
图1
（1）填写下表；
【表达与交流】过氧化氢被氧化铁（Fe2O3）催化分解放出氧气的符号表达式为____________________ 。
【反思与拓展一】
（2）甲同学为研究催化剂种类对催化效果的影响，在相同温度下，用等量的两份过氧化氢溶液设计了图二实验，大家认为该方案不可行，其原因是____________________ ，物质反应的速度除了与是否使用催化剂，反应物间的接触面积有关还与____________________ 有关。（试写出一点）
（3）以下有关催化剂的说法正确的是__________ （填序号）。
①催化剂只能加快化学反应速率 ②某些化学反应可以有多个催化剂
③一种物质可能作为多个反应的催化剂 ④所有化学反应都需要催化剂
【反思与拓展二】
【提供资料】二氧化锰和氧化铁也能作为氯酸钾分解的催化剂。
该兴趣小组乙同学又对这两种催化剂催化氯酸钾分解的效果产生了浓厚的兴趣，并进行了探究实验，记录数据如下：（在相同的加热条件下）
（4）设置实验1的目的是____________________ 。
（5）通过分析发现，两种催化剂的催化效果最佳的是____________________ 。
【发现问题】
（6）乙同学在进行实验1时，发现维持加热条件不变，再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，于是补做实验4后，你认为原因是____________________ 。
【猜想】Ⅰ、氧化铁不是催化剂，也不参加反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ、氧化铁参与反应生成O2，反应前后质量和化学性质发生改变；
Ⅲ、氧化铁是反应的催化剂，反应前后
【实验及结论】用天平称量0.2g氧化铁，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图一实验：
图1
（1）填写下表；
| 步骤③现象 | 步骤⑥ | 步骤⑦现象 | 结论 |
| 溶液中有气泡冒出，带火星木条复燃 | 称量所等固体质量为 | 溶液中有气泡冒出， | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立 |
【反思与拓展一】
（2）甲同学为研究催化剂种类对催化效果的影响，在相同温度下，用等量的两份过氧化氢溶液设计了图二实验，大家认为该方案不可行，其原因是
（3）以下有关催化剂的说法正确的是
①催化剂只能加快化学反应速率 ②某些化学反应可以有多个催化剂
③一种物质可能作为多个反应的催化剂 ④所有化学反应都需要催化剂
【反思与拓展二】
【提供资料】二氧化锰和氧化铁也能作为氯酸钾分解的催化剂。
该兴趣小组乙同学又对这两种催化剂催化氯酸钾分解的效果产生了浓厚的兴趣，并进行了探究实验，记录数据如下：（在相同的加热条件下）
| 编号 | 实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 |
| 氯酸钾质量/g | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 催化剂 | 二氧化锰 | 氧化铁 | 氯化钾 | |
| 催化剂质量/g | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
| 收集50mL氧气所需时间/s | 171 | 49 | 58 | 154 |
（5）通过分析发现，两种催化剂的催化效果最佳的是
【发现问题】
（6）乙同学在进行实验1时，发现维持加热条件不变，再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，于是补做实验4后，你认为原因是
同学们为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用，进行了以下实验：
[实验一]氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中加快反应速率。
(1)实验3中氧化铁的质量为___________ g，以上实验采用了___________ 的实验方法。
(2)实验一得到的结论是___________ 。
[实验二]为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验：
[资料]氯酸钾和氯化钾均能溶于水。
I、在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解，过滤得到固体，洗涤干燥并用天平称量，质量为0.2g。
Ⅱ、将一定量的CO通入滤出的固体，按下面进行实验：
(3)写出玻璃管内发生反应的化学方程式___________ 。写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式___________ 。
[实验结论]氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化作用。
[实验反思]
(4)小华同学发现实验二（Ⅱ）中的实验装置从环保角度看有一个缺陷，改进的方法是___________ 。
[实验一]氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中加快反应速率。
| 实验编号 | KClO3/g | 氧化物 | 产生气体的体积（mL） | 耗时（s） |
| 1 | 0.6 | —— | 67 | 1800 |
| 2 | 0.6 | 0.2g二氧化锰 | 67 | 36.5 |
| 3 | 0.6 | ___________g氧化铁 | 67 | 89.5 |
(2)实验一得到的结论是
[实验二]为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验：
[资料]氯酸钾和氯化钾均能溶于水。
I、在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解，过滤得到固体，洗涤干燥并用天平称量，质量为0.2g。
Ⅱ、将一定量的CO通入滤出的固体，按下面进行实验：
| 实验装置 | 实验现象 | 实验分析 |
 | 玻璃管中固体全部变为黑色 | 生成了铁 |
| 锥形瓶中澄清石灰水变浑浊 | 产生了二氧化碳 |
[实验结论]氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化作用。
[实验反思]
(4)小华同学发现实验二（Ⅱ）中的实验装置从环保角度看有一个缺陷，改进的方法是
以下是某研究小组探究影响化学反应速率快慢的一些因素的相关数据（常温通常指20℃；“浓度”指溶质的质量分数）
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与_____ 有关；
（2）通过对比实验_____ 和_____ 可知（填序号），化学反应快慢与温度的关系是_____ 。
（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是_____ 。
（4）写出该反应的化学方程式_____ 。
| 实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶液质量/g | 温度/℃ | 二氧化锰用量/g | 氧气体积/ml | 反应所需时间/s |
| ① | 5 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 11 |
| ② | 30 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 2 |
| ③ | 30 | 12 | 40 | / | 125 | 148 |
| ④ | 30 | 12 | 90 | / | 125 | 82 |
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与
（2）通过对比实验
（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是
（4）写出该反应的化学方程式
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