Question

通過學(xué)習(xí)我們知道：實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取氧氣的過程中，常使用二氧化錳做催化劑．而我們南雅初三化學(xué)興趣小組的同學(xué)們卻對(duì)“尋找新的催化劑”產(chǎn)生了濃厚的興趣，并對(duì)該課題進(jìn)行了如下的探究：
【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，并向A試管中加入a克氧化鐵粉末，且分別往A、B兩支試管中伸入帶火星木條，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試管中沒有氣泡產(chǎn)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入A試管，如此反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象．	A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a克．
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a克氧化鐵粉末，向D試管中加入a克二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象．

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）A中產(chǎn)生的氣體是

 

；（填寫化學(xué)式）
（2）實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵

 

（填“能”或“不能”）作過氧化氫分解的催化劑；
（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式

 

．
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】
（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅲ的目的是

 

；
（5）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：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：催化劑的特點(diǎn)與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（4）根據(jù)操作過程進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答；

解答：解：（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，所以有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式 2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑．
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅲ的目的是 證明氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變；
（5）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比氧化鐵好．
故答案為：O₂  能  2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑        證明氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變   二氧化錳的催化效果比氧化鐵好

點(diǎn)評(píng)：此題考查了催化劑的特點(diǎn)與催化作用，以及實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題能力．