Question

【題目】課本“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)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(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(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)多次試驗(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，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)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(xiàn)象。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）

（1）A中產(chǎn)生的氣體是_____________。

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的___________和____________在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式 ____________。

（實(shí)驗(yàn)評價(jià)）

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅳ的目的是比較__________________。

（實(shí)驗(yàn)拓展）

（1）查閱資料得知：CuO、CuSO4、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______________（填序號）。

A MnO2只能作過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)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物

Answer 1

【答案】氧氣 化學(xué)性質(zhì) 質(zhì)量 比較二氧化錳和氧化鐵哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生的催化劑 B

【解析】

過氧化氫在催化劑作用下生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，催化劑在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量均不變。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

（1）過氧化氫在氧化鐵催化作用下生成水和氧氣，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，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

（3）過氧化氫在氧化鐵催化作用下生成水和氧氣，故氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式為。

[實(shí)驗(yàn)評價(jià)]

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅳ是分別量取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，故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅳ的目的是比較二氧化錳和氧化鐵哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑。

[實(shí)驗(yàn)拓展]

（1）A、MnO2可以做過氧化氫溶液分解的催化劑，也可以做其他反應(yīng)的催化劑，故A不正確；

B、同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，如過氧化氫可以用氧化鐵和二氧化錳做催化劑，故B正確；

C、催化劑能加快或抑制化學(xué)反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀分解的產(chǎn)物，故D不正確。故選B。