Question

【題目】課本“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)探究小組的興趣。

【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，其催化效果如何?

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象。	A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象
II.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃
III.將實(shí)驗(yàn)II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。
IV.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D 兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

（1）A中產(chǎn)生的氣體是______________。

（2）實(shí)驗(yàn)II、III證明：氧化鐵的 ___________和_____________ 在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的文字表達(dá)式______________________。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)IV的目的是比較：___________________________。

(2)若實(shí)驗(yàn)IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是_____________。

【實(shí)驗(yàn)拓展】

（1）查閱資料得知：氧化銅、硫酸銅、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是_______________（填序號）。

A.MnO2 是所有反應(yīng)的催化劑 B.同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

C.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率

D.用作催化劑的物質(zhì)也可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物

（2）實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)。下圖是某學(xué)校的師生對“MnO2催化H2O2溶液分解實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)”，實(shí)驗(yàn)過程如下：

①將一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度為1g/ml)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的H2O2加入干燥管的球泡內(nèi)，再用藥匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥管的進(jìn)氣管的管壁上。

②點(diǎn)燃橡膠塞上棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察到帶火星的棒香立即復(fù)燃。

對該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的評價(jià)，你認(rèn)為不合理的是__________（填序號）。

A.實(shí)驗(yàn)中所用的儀器、材料及藥品均易得到 B.實(shí)驗(yàn)使用的藥品用量太大

C.反應(yīng)速度太慢，耽誤時(shí)間

D.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，整個(gè)裝置好似點(diǎn)燃的燈塔，趣味性強(qiáng)

Answer 1

【答案】 氧氣 化學(xué)性質(zhì) 質(zhì)量 過氧化氫水+氧氣 氧化鐵和二氧化錳誰的催化效果好 二氧化錳的催化效果好 B D BC

【解析】【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

（1）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。（2）實(shí)驗(yàn)II、III證明：氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。（3）氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的文字表達(dá)式：過氧化氫水+氧氣，【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)IV的目的是比較氧化鐵和二氧化錳哪種物質(zhì)的催化效果好。(2)若實(shí)驗(yàn)IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此可以得到的結(jié)論是二氧化錳的催化效果好�！緦�(shí)驗(yàn)拓展】（1）A.MnO2 不是所有反應(yīng)的催化劑，錯(cuò)誤；B.同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，正確；C.催化劑只是改變化學(xué)反應(yīng)的速率，可能加快，也可能減慢，錯(cuò)誤；D.用作催化劑的物質(zhì)也可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，正確。故選BD。（2）②A.實(shí)驗(yàn)中所用的儀器、材料及藥品均易得到，正確；B.實(shí)驗(yàn)使用的藥品用量不大，錯(cuò)誤；C.反應(yīng)速度較快，節(jié)約時(shí)間，錯(cuò)誤；D.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，整個(gè)裝置好似點(diǎn)燃的燈塔，趣味性強(qiáng)，正確。故選BC。