Question

同學(xué)們?yōu)榱搜芯垦趸�鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中起催化作用，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
【資料】①氯酸鉀分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KClO₃ 2KCl+3O₂↑。
②氯酸鉀和氯化鉀均能溶于水。
【實(shí)驗(yàn)一】氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)中加快反應(yīng)速率。

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		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(shí)驗(yàn)3中氧化鐵的質(zhì)量為                。
（2）以上實(shí)驗(yàn)采用了              的實(shí)驗(yàn)方法。
（3）實(shí)驗(yàn)一得到的結(jié)論是                     。
【實(shí)驗(yàn)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(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，按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下：

裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論】氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)中起催化劑。
【實(shí)驗(yàn)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(rèn)為剩余固體中一定沒有氧化鐵，原因是____________。
（6）測(cè)定剩余固體的組成。

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)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

（1）0.2 （2）對(duì)比 （3）氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)中加快反應(yīng)速率
（答“氧化鐵能做氯酸鉀制取氧氣的催化劑”不得分（4）3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
（5）氧化鐵固體是紅色，而所得固體都是黑色   ①黑色固體全部被吸引
②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（其他方案合理即可）

試題分析：（1）在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中變量只有催化劑，故氧化鐵的質(zhì)量為0.2g，（2）以上實(shí)驗(yàn)采用了對(duì)比的實(shí)驗(yàn)方法；（3）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄垦趸�鐵能否在氯酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)中加快反應(yīng)速率，由實(shí)驗(yàn)可知氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)中加快反應(yīng)速率；（4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅色固體全部變黑，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是生成了鐵，故發(fā)生的化學(xué)方程式為：3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂ （5）因?yàn)檠趸�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；①因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)論是剩余固體中沒有氧化亞鐵且氧化亞鐵磁鐵不能吸引，故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為黑色固體全部被吸引；②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（其他方案合理即可）。