Question

【題目】人教版新課標化學九年級上冊教材中“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，其效果如何？

實驗步驟	實驗現象
Ⅰ．分別量取5％過氧化氫溶液放出A、B兩支試管中，向A試管中加入氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條，觀察現象。	A試管中產生氣泡，帶火星的木條復燃，B試管中無明顯現象
Ⅱ．待A試管中沒有現象發生時，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，觀察現象	試管中均產生所泡，帶火星的木條均復燃
Ⅲ．將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質量仍為
Ⅳ．分別量取5％過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入氧化鐵粉末，向D試管中加入二氧化錳粉末，觀察現象

（實驗結論）

（1）A中產生的氣體是______。

（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的______和______在反應前后均沒有發生變化，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文字表達式：________。

（實驗評價）

（4）設計實驗Ⅳ的目的是_________。

（5）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此可以得到的結論是____________。

（6）興趣小組同學又進一步探究二氧化錳的質量對催化效果的影響。圖Ⅰ是利用壓強傳感器研究“二氧化錳質量對過氧化氫分解產生氧氣速率的影響”的實驗裝置。實驗測得相關數據整理如圖Ⅱ所示。

根據實驗數據可以得出的結論是_____________。

（實驗拓展）

（7）查閱資料得知：、、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______。

A．只能作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．用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物

（8）你還能想到什么因素能影響過氧化氫分解的速率？請舉一例說明。因素__________；實驗方法：__________。

Answer 1

【答案】氧氣 化學性質、 質量 過氧化氫水＋氧氣 對比二氧化錳與氧化鐵的催化效果 在其他條件相同情況下，二氧化錳催化效果更好 在其他條件相同情況下，二氧化錳質量越大，過氧化氫分解速率越快 B 略 略

【解析】

（1）過氧化氫分解產生水和氧氣，故A中產生的氣體是氧氣；

（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明氧化鐵的質量和化學性質在反應前后均沒有發生變化，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文字表達式為過氧化氫水＋氧氣；

（4）由實驗操作可知，設計實驗Ⅳ的目的是對比二氧化錳與氧化鐵的催化效果；

（5）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此可以得到的結論是在其他條件相同情況下，二氧化錳催化效果更好；

（6）根據實驗數據可以得出的結論是在其他條件相同情況下，二氧化錳質量越大，過氧化氫分解速率越快；

（7）A、二氧化錳也可以做其他反應的催化劑，不具有唯一性，選項錯誤；B、由實驗可知，同一個化學反應可以有多種催化劑，選項正確；C、催化劑能改變化學反應的速率，可以加快反應速率，也可以減慢反應速率，選項錯誤；D、用作催化劑的物質可以是其他反應的反應物或生成物，比如高錳酸鉀受熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，固體剩余物中有二氧化錳，可以催化過氧化氫分解，選項錯誤。故本題選B。

（8）過氧化氫的濃度也能影響反應的速率；實驗時取用質量相同，濃度不同的過氧化氫溶液，加入質量相同的同種催化劑，比較兩者的反應速率。