Question

同學們?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：
【實驗一】氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中加快反應速率．

實驗編號	KClO3/g	氧化物	產生氣體的體積（mL）	耗時（s）
1	0.6		67	1 800
2	0.6	0.2g 二氧化錳	67	36.5
3	0.6	mg氧化鐵	67	89.5

（1）實驗3中氧化鐵的質量m=

 

g．
（2）實驗一得到的結論是氧化鐵能否在氯酸鉀制取氧氣的實驗中加快反應速率．
【實驗二】為證明氧化鐵是該反應的催化劑，同學們又完成了以下的實驗：
【資料】氯酸鉀和氯化鉀均能溶于水．
Ⅰ．在實驗3反應后的混合物中加足量的水溶解，過濾得到紅色固體，洗滌干燥并用天平稱量，質量為0.2g．
Ⅱ．將一定量的CO通入濾出的固體，按下面進行實驗：

實驗裝置	實驗現(xiàn)象	實現(xiàn)分析
	玻璃管中紅色固體全部變黑	生成了鐵
	錐形瓶中石灰水變渾濁	產生二氧化碳

（3）寫出玻璃管內發(fā)生反應的化學方程式

 

．
【實驗結論】氧化鐵能在氯酸鉀制取氧氣反應中起催化作用．
【實驗反思】
（4）小華同學發(fā)現(xiàn)實驗二（Ⅱ）中的實驗裝置有一個缺陷，改進的方法是

 

．
同時小華查閱資料發(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、鐵粉和未反應的氧化鐵中的一種或幾種組成．
為了研究剩余固體的成分，小紅同學查閱了以下資料：

	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	不反應	反應	反應	反應
與稀鹽酸	反應生成氯化亞鐵和水		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	不反應	不反應	不反應

（5）小紅同學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	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	．

Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用

專題：科學探究

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速率，所以質量應該和二氧化錳的質量相同進行解答；
（3）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；
（4）一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會引起空氣污染，可以據(jù)此解答；
（5）根據(jù)氧化鐵的性質進行解答；
（6）根據(jù)鐵的性質進行解答．

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速率，所以質量應該和二氧化錳的質量相同，所以實驗3中氧化鐵的質量為0.2g；
（3）一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（4）一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會引起空氣污染，所以應該在錐形瓶的右玻璃管后加裝一只酒精燈作為尾氣處理裝置；
（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；
（3）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（4）在錐形瓶的右玻璃管后加裝一酒精燈作為尾氣處理裝置；
（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；剩余固體中只有鐵粉．

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