Question

【題目】“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了化學探究小組的興趣。

（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？

（實驗探究一）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
Ⅰ.分別量取5mL15%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)生氣泡，帶火星木條復燃，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，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復多次實驗，觀察現(xiàn)象。	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復燃
Ⅲ.將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得慮渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag
Ⅳ.分別量取5mL15%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象

（實驗原理）請寫出實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣的符號表達式_____________；

（實驗結(jié)論）實驗_____、_____分別證明氧化鐵的化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；

（實驗評價）

（1）實驗設計Ⅳ的目的是___________；

（2）若實驗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__________。

（實驗拓展）

（1）通過實驗探究對比分析之后，某同學又重新對二氧化錳催化過氧化氫的實驗做一探究，所的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

實驗次序	1	2	3	4	5	6
10%H2O2溶液用量（ml）	30	30	30	30	30	30
MnO2粉末用量（g）	0.1	0.3	0.5	0.7	0.9	1.1
完全反應所用時間（s）	17	7	4	2	2	2
收集到的氧氣體積（ml）	980	980	980	980	980	980

請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)從不同角度，寫出兩條結(jié)論。_________ 、_________

（2）查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是_________（填字母）。

A MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑 B 同一個化學反應可以有多種催化劑

C 催化劑只能加快化學反應的速率 D 用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應的反應物或生成物

（3）實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣（NH3）。常溫下氨氣（NH3）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，氨氣（NH3）極易溶于水。制取并收集氨氣（NH3），應該從圖中選擇的發(fā)生裝置是______，收集裝置是______。

Answer 1

【答案】 Ⅱ Ⅲ 對比氧化鐵和二氧化錳對過氧化氫的催化效果 二氧化錳對過氧化氫的催化效果更好 催化劑可以加快化學反應速率 催化劑不能改變生成物的量 B A E

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃。

[實驗原理]實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣的反應為過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，反應的符號表達式為.

[實驗結(jié)論] 實驗Ⅱ、Ⅲ中均有ag的氧化鐵，故實驗Ⅱ、Ⅲ分別證明氧化鐵的化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑。

[實驗評價]

（1）分別量取5mL15%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，故實驗設計Ⅳ的目的是對比氧化鐵和二氧化錳對過氧化氫的催化效果。

（2）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，可以得到的結(jié)論是二氧化錳對過氧化氫的催化效果更好。

[實驗拓展]

由實驗數(shù)據(jù)可知，結(jié)論是催化劑可以加快化學反應速率、催化劑不能改變生成物的量。

（2）A、MnO2能作過氧化氫溶液分解的催化劑，也可以作氯酸鉀的催化劑，故A不正確；

B、同一個化學反應可以有多種催化劑，故B正確；

C、催化劑能加快或抑制化學反應的速率，故C不正確；

D、用作催化劑的物質(zhì)可能是其他反應的反應物或生成物，故D不正確。故選B。

（3）實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣（NH3），故應該從圖中選擇的發(fā)生裝置是A，常溫下氨氣（NH3）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，氨氣（NH3）極易溶于水，用向下排空氣法收集，故收集裝置是E。