Question

【題目】某化學(xué)探究小組以“尋找過氧化氫分解新的催化劑”為課題，開展了下列實驗。

（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？

（猜想與假設(shè)）_____。

（實驗探究）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
Ⅰ．分別量取5mL 5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中，向A試管中加入a g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)生較多氣泡，帶火星木條_____，B試管中無明顯現(xiàn)象	①A試管產(chǎn)生的氣體是_____(填化學(xué)式)氧化鐵可加快過氧化氫的分解速率
Ⅱ．待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，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，觀察現(xiàn)象。	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃	氧化鐵的_____在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化。
Ⅲ．將實驗II中的剩余物________(填操作名稱)，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 g	氧化鐵的_____在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化。

（實驗結(jié)論）

(1)實驗II、III得出結(jié)論：_____。

(2)請寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式_____。

（實驗拓展）

(3)查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、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_____。

A MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑

B 同一個化學(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)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物。

Answer 1

【答案】氧化鐵可作過氧化氫分解的催化劑；(合理即可) 復(fù)燃 O2 化學(xué)性質(zhì) 過濾 質(zhì)量 氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變 2H2O22H2O+O2↑ B

【解析】

[猜想與假設(shè)]氧化鐵可(或不可)作過氧化氫分解的催化劑；故答案為：氧化鐵可作過氧化氫分解的催化劑；(合理即可)

[實驗探究]

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)生較多氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象；A試管產(chǎn)生的氣體是氧氣，氧化鐵可加快過氧化氫的分解速率；Ⅱ．待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，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，觀察現(xiàn)象；試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃；氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化；Ⅲ．將實驗II中的剩余物過濾，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；氧化鐵的質(zhì)量在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化；故答案為：Ⅰ、復(fù)燃；O2；Ⅱ、化學(xué)性質(zhì)；Ⅲ、過濾；質(zhì)量；

[實驗結(jié)論]

(1)實驗II、III得出結(jié)論：氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；故答案為：氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；

(2)過氧化氫在氧化鐵做催化劑的條件下生成水和氧氣，要注意配平；故答案為：2H2O22H2O+O2↑；

[實驗拓展]

(3)查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。有關(guān)催化劑的說法中正確的是：同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑；故答案為：B

[點睛]

該題為科學(xué)探究題，探究影響反應(yīng)速率的因素（催化劑）；解題關(guān)鍵是牢記催化劑的“一變，兩不變”特征，即改變化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變。