Question

【題目】化學興趣小組的同學通過查閱資料得知：過氧化氫分解除了二氧化錳作為催化劑，還可以用氧化鐵、氧化銅等作為催化劑，于是他們開展了以下探究：

（探究（一））氧化鐵能否做過氧化氫分解的催化劑？

項目	實驗操作	實驗現象	實驗解釋與結論
			解釋	結論
實 驗 一	取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條	有氣泡產生，木條不復燃	過氧化氫分解產生氧氣，但是①_____	氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑
實 驗 二	向盛有5mL5%過氧化氫溶液的試管中加入氧化鐵，伸入帶火星的木條	②_____	氧化鐵能加快過氧化氫的分解

（交流與反思）小岑同學認為僅由上述實驗還不能得出表內的結論，他補充設計了兩個方面的實驗操作：第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量，其目的是探究反應前后氧化鐵的③_____是否改變。第二方面的實驗操作是利用“實驗二”反應后試管內的固體剩余物繼續實驗，其目的是探究反應前后氧化鐵的④_____是否改變。

（探究（二））為了探究不同的催化劑對過氧化氫的催化效率，興趣小組繼續設計并進行了如下實驗：

實驗裝置	實驗編號	實驗藥品	收集10mL氧氣的時間（s）
	1	5mL5%的過氧化氫溶液，0.5g二氧化錳	30
	2	5mL10%的過氧化氫溶液，0.5g氧化鐵	60
	3	5mL10%的過氧化氫溶液，0.5g氧化銅	20

（交流與反思）

（1）探究（二）與探究（一）實驗方法相同，均屬于⑤法；

（2）寫出實驗1的反應的化學方程式⑥_____；

（3）如圖實驗裝置的連接順序依次為：a→⑦_____→⑧_____→d（填接口字母）；

（4）小茜根據表中數據分析得出結論：三者中氧化銅的催化效率最高，但是小詩卻認為該結論并不可靠，理由是⑨_____；同學們根據小詩的建議重新設計并進行了實驗，得出了正確的結論。

Answer 1

【答案】反應速率很慢 有大量氣泡產生，木條復燃 質量 化學性質 對比實驗（或控制變量） 2H2O22H2O+O2↑ b c 實驗1中所用的過氧化氫溶液的濃度與另兩個實驗不同，無法進行比較

【解析】

[探究（一）]實驗一：取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條，觀察到有氣泡產生，木條不復燃，說明過氧化氫分解產生氧氣，但是分解速率很慢；

實驗二：向盛有5mL5%過氧化氫溶液的試管中加入氧化鐵，伸入帶火星的木條，因為氧化鐵能加快過氧化氫的分解，所以會觀察到有大量氣泡產生，木條復燃；

[交流與反思]由催化劑的概念可知，催化劑不但能改變化學反應的速率，而且其質量與化學性質在化學反應前后保持不變，所以應補充設計以下兩個方面的實驗操作：第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量，其目的是探究反應前后氧化鐵的質量是否改變;第二方面的實驗操作是利用“實驗二”反應后試管內的固體剩余物繼續實驗，其目的是探究反應前后氧化鐵的化學性質是否改變；

[探究（二）]（1）探究（二）與探究（一）實驗方法相同，均屬于對比實驗或控制變量法；（2）實驗1發生的反應是過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；反應的化學方程式：2H2O22H2O+O2↑；

（3）第一個裝置制取氧氣，產生氧氣的導管連接第二個裝置的短導管，長管排出的水進入量筒內，量筒內水的體積即為收集的氧氣體積；

（4）實驗1中所用的過氧化氫溶液的濃度與另兩個實驗不同，無法進行比較，所以該結論并不可靠。