Question

某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在做“尋找新的催化劑”課題時(shí)，發(fā)現(xiàn)將生銹的鐵釘放到過氧化氫溶液中，也可以加快過氧化氫的分解速率。于是，他們對(duì)此展開探究：

【提出問題】什么物質(zhì)是該反應(yīng)催化劑?

【猜想與假設(shè)】：下面是組內(nèi)兩位同學(xué)所作的猜想，請(qǐng)你完成小華的猜想。

小芳同學(xué)：鐵釘表面的鐵銹（氧化鐵）是過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑。

小華同學(xué)：鐵釘里的        是過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑。

【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)I：把一定質(zhì)量的氧化鐵粉末加入到裝有10mL5％的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象。		反應(yīng)的文字表達(dá)式為：                                 假設(shè)一成立
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：取10mL5％的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入                ,并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象。	無現(xiàn)象	假設(shè)二            (填“成立”或“不成立”)

 

【討論交流】同學(xué)們討論后認(rèn)為，小芳的“實(shí)驗(yàn)I”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是：                                                    。

請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論)證明其中的某一點(diǎn)理由：

(如果可以，你將獲得4分的獎(jiǎng)勵(lì)分，但卷面總分不得超過60分)

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論

 

 

Answer 1

【答案】

 

【猜想與假設(shè)】鐵（1分）

【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】產(chǎn)生大量的氣泡，帶火星的木條復(fù)燃 (1分) 過氧化氫水+氧氣（2分） 用砂紙打磨光亮的鐵釘（或適量鐵粉）(1分)  不成立（1分）

【討論交流】該實(shí)驗(yàn)只驗(yàn)證了氧化鐵改變了過氧化氫分解的速率，并未驗(yàn)證其在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)未發(fā)生改變（合理即可）（1分）

注意：若答對(duì)下題將獎(jiǎng)勵(lì)4分，但試卷總分不超過60分。

實(shí)驗(yàn)操作（2分）	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1分）	實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1分）
待實(shí)驗(yàn)I反應(yīng)結(jié)束后，在向其中加入適量5%的過氧化氫溶液，將帶火星的木條伸入試管口，觀察現(xiàn)象。	產(chǎn)生大量的氣泡，帶火星的木條復(fù)燃。	氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)未發(fā)生改變

（合理即可）

【解析】

試題分析：【猜想與假設(shè)】鐵釘中除有鐵銹個(gè)，還有鐵，故可猜測(cè)鐵也能做過氧化氫的催化劑；

【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】猜想成立，故應(yīng)觀察到的現(xiàn)象為產(chǎn)生大量的氣泡，帶火星的木條復(fù)燃；過氧化氫在催化作用下生成水和氧氣；要檢驗(yàn)鐵能否做過氧化氫的催化劑，故可加入鐵粉或打磨光亮的鐵釘；根據(jù)現(xiàn)象可知，鐵沒有改變過氧化氫的反應(yīng)速率，猜想不成立；

【討論交流】實(shí)驗(yàn)中只檢驗(yàn)了氧化鐵能改變過氧化氫的反應(yīng)速率，未驗(yàn)證其化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后是否發(fā)生變化；驗(yàn)證其質(zhì)量是否改變，可在反應(yīng)前后進(jìn)行稱量，驗(yàn)證化學(xué)性質(zhì)不變可再加入過氧化氫溶液。

考點(diǎn)：催化劑