Question

甲同學(xué)在用雙氧水制取氧氣時(shí)，誤把Fe₂O₃粉末當(dāng)成MnO₂放入雙氧水中，發(fā)現(xiàn)也有大量氣泡產(chǎn)生．他意識(shí)到這個(gè)錯(cuò)誤后，聯(lián)想到MnO₂可作為H₂O₂分解的催化劑，那么Fe₂O₃能否作為H₂O₂分解的催化劑呢？請(qǐng)你一起參與探究，并填寫下列空白．
【猜想】Fe₂O₃能作為H₂O₂分解的催化劑．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】甲同學(xué)依次設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：取一定量的H₂O₂溶液于試管中，觀察到有極少量氣泡產(chǎn)生，伸入帶火星的木條，沒(méi)有復(fù)燃．說(shuō)明

 

．
實(shí)驗(yàn)二：在實(shí)驗(yàn)一的試管中加入W g Fe₂O₃粉末，有大量氣泡產(chǎn)生，然后伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．說(shuō)明

 

．
實(shí)驗(yàn)三：待反應(yīng)結(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量，固體質(zhì)量仍為W g．說(shuō)明

 

．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】甲同學(xué)認(rèn)為，F(xiàn)e₂O₃粉末可以作為H₂O₂分解的催化劑．寫出該反應(yīng)的反應(yīng)式

 

．
【反思評(píng)價(jià)】乙同學(xué)認(rèn)為要證明甲同學(xué)的結(jié)論正確，僅做這三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不充分，需要再補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)．該實(shí)驗(yàn)是

 

．
【拓展】如表是丙同學(xué)探究影響H₂O₂分解因素時(shí)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，你能得出的結(jié)論是

 

，用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時(shí)間：

濃度 時(shí)間（min） 催化劑	30%H2O2溶液	15%H2O2溶液	5%H2O2溶液
加入W g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入W g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

Answer 1

考點(diǎn)：催化劑的特點(diǎn)與催化作用,氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿,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：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)催化劑的特點(diǎn)去分析該題，催化劑的特點(diǎn)：催化劑只改變反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】分析題干反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【反思評(píng)價(jià)】根據(jù)催化劑的特點(diǎn)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)去分析應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)；
【拓展】根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（或相同條件下，H₂O₂濃度越大，反應(yīng)越快）進(jìn)行解答．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)一：帶火星的木條沒(méi)有復(fù)燃．說(shuō)明產(chǎn)生的氧氣的量少；
實(shí)驗(yàn)二：木條立即復(fù)燃，說(shuō)明氧化鐵加入后能加快過(guò)氧化氫的分解；
實(shí)驗(yàn)三：固體質(zhì)量仍為Wg，說(shuō)明反應(yīng)前后氧化鐵的質(zhì)量不變．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Fe₂O₃粉末可以作為H₂O₂分解的催化劑．該反應(yīng)的反應(yīng)式是：2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑；
【反思評(píng)價(jià)】要證明氧化鐵是過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)的催化劑，還需要驗(yàn)證氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)不變．所以，要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：將得到的固體加入過(guò)氧化氫溶液中，有氣泡產(chǎn)生，將帶火星的木條放在試管口，木條復(fù)燃，說(shuō)明氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)不變．
【拓展】分析表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)雙氧水濃度相同時(shí)，向其中加入等質(zhì)量的二氧化錳和三氧化二鐵，發(fā)現(xiàn)生成等量的氧氣所需要的時(shí)間是不同的，加二氧化錳的雙氧水產(chǎn)生氧氣的速率快；由此得出的結(jié)論是：相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（或其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快；
故答為：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)一：產(chǎn)生的氧氣量少；實(shí)驗(yàn)二：氧化鐵能加快過(guò)氧化氫的分解；實(shí)驗(yàn)三：氧化鐵的質(zhì)量不變；【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑；【反思評(píng)價(jià)】將得到的固體加入過(guò)氧化氫溶液中，有氣泡產(chǎn)生，將帶火星的木條放在試管口，木條復(fù)燃，說(shuō)明氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)不變；【拓展】相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（或相同條件下，H₂O₂濃度越大，反應(yīng)越快）．

點(diǎn)評(píng)：此題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，作此題時(shí)要抓住催化劑的特點(diǎn)，理清思路，不要漏掉實(shí)驗(yàn)步驟．