Question

【題目】人教版化學教材九年級上冊“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】

實驗步驟	實驗現象
I.分別取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，觀察現象。	A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，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，如此反復多次試驗，觀察現象。	試管中均產生氣泡，帶火星木條均復燃
III.將實驗II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質量仍為ag。
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ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag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，可以作為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）若實驗IV觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是__________。

【實驗拓展】

（5）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

Answer 1

【答案】 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 ① 二氧化錳 質量 化學性質 將氯酸鉀與不同顆粒大小的同種催化劑等比充分混合，加熱測定分解溫度

【解析】（1）過氧化氫在一定條件下分解生成水和氧氣，A中產生的氣體是氧氣；（2）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ag。證明：氧化鐵的質量在反應前后均沒有發生變化；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，如此反復多次試驗，試管中均產生氣泡，帶火星木條均復燃，說明在反應前后氧化鐵的化學性質沒有改變，能改變其它物質的反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后沒有改變的物質叫催化劑。所以氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑；（3）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫 水+氧氣。（4）若實驗IV觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是二氧化錳對過氧化氫的催化作用比氧化鐵更好。（5）A.MnO2只，能作過氧化氫溶液分解的催化劑，也能做氯酸鉀分解的催化劑；原說法錯誤； B.同一個化學反應可以有多種催化劑，正確，如氧化鐵、二氧化錳都可以做過氧化氫分解的催化劑；C.催化劑能加快化學反應的速率，也能減慢反應速率，原說法錯誤； D.用作催化劑的物質在有的反應中是催化劑，在有的反應中可能是反應物或生成物；如二氧化錳可是是高錳酸鉀分解的生成物，同時也能作為反應物與鹽酸反應，原說法錯誤；選B