实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物的方法制取氧气。某化学兴趣小组发现: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】:除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号
| 实验用品
| 分解温度
|
A
| 3.0g氯酸钾
| 580
|
B
| 3.0g氯酸钾和1.0g二氧化锰
| 350
|
C
| 3.0g氯酸钾和1.0g氧化铜
| 370
|
D
| x g氯酸钾和1.0g氧化铁
| 390
|
【分析数据,得出结论】
(1)实验D中x的值应为________,由实验_______与实验D对比,证明猜想合理.
(2)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是___________________。
【反思】若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和______不变。
【继续探究】小组同学完成上述实验后,又深一步进行“氧化铜用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系”的探究,下表是他们的有关实验数据,请你回答有关问题:
氧化铜与氯酸钾的质量比
| 1/40
| 1/20
| 1/10
| 1/5
| 1/3
| 1/2
| 2/3
| 1/1
| 2/1
|
生成1L氧气所需的时间(s)
| 124
| 79
| 50
| 54
| 75
| 93
| 106
| 153
| 240
|
【分析整理】
(3)据上表可知氧化铜用量过多,产生氧气的速率_________(填“变快”、“变慢”或“不变”),氧化铜与氯酸钾的质量比为_____________时,反应速率最快。
【结论】在化学反应中催化剂的用量______(填“是”或“不是”)越多越好。