Question

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

【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)多次實(shí)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，并將所得慮渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為a g
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 g氧化鐵粉末，向D試管中加入a g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_________________；(填名稱)

(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的_______________________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分解的化學(xué)方程式_____________________。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是_____________________________；

(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】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只能作為氧化氫溶液分解的催化劑

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)不可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物

Answer 1

【答案】 O2 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì) 略 比較MnO2和Fe2O3催化效果 MnO2更適合做該反應(yīng)催化劑 B

【解析】【試題分析】本題通過實(shí)驗(yàn)探究了二氧化錳和氧化鐵在過氧化氫制氧氣中的催化作用，驗(yàn)證了氧化鐵能作為過氧化氫分解的催化劑，并比較了兩種物質(zhì)的催化效果。解題中要按照催化劑的“一變兩不變”特點(diǎn)去理清思路。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以產(chǎn)生的現(xiàn)象是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，可以作過氧化氫分解的催化劑；

(3)氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式是2H2O22H2O+O2↑

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】（1）由實(shí)驗(yàn)過程可知氧化鐵和二氧化錳都能加快過氧化氫的分解，二者可起到對比的作用，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是比較MnO2和Fe2O3催化效果；

（2）D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，說明MnO2更適合做該反應(yīng)催化劑；

【實(shí)驗(yàn)拓展】

A．二氧化錳不只是能作過氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其它反應(yīng)的催化劑，故錯(cuò)誤；

B．從實(shí)驗(yàn)過程可知，同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故正確；

C．催化劑不只是能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，也能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，故不正確；

D．用作催化劑的物質(zhì)可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀分解制取氧氣的生成物，故不正確。