Question

【題目】（提出問題）氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？若能，其催化效果如何?

（實驗探究）

實驗步驟	實驗現象
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3g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.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。	所得固體質量為①_________
III.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②________g二氧化錳粉末，觀察現象。	D試管中產生氣泡的速率更快

（實驗結論）

（1）實驗I、II證明：氧化鐵可以作過氧化氫溶液分解的催化劑，請寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的文字或符號表達式_____________。

（2）根據實驗III的現象，你可以得到的結論____________。

（實驗評價）

（3）經過討論，同學認為實驗結論（1）不嚴謹，要證明氧化鐵可以作過氧化氫分解的催化劑，還需要補充一步實驗，其操作為______________。

Answer 1

【答案】3g a 過氧化氫水+氧氣 二氧化錳更適合做過氧化氫制氧氣的催化劑 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內，如此反復多次實驗，觀察現象；若試管中均產生大量氣泡，帶火星的木條均復燃，則證明[實驗結論]（1）成立

【解析】

[實驗探究]實驗I中A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，B試管中無明顯現象證明產生的是氧氣，氧化鐵加快了過氧化氫的分解速率，試驗Ⅱ中要證明氧化鐵的可以作過氧化氫分解的催化劑，將實驗I中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，其質量應該不變，所以所得固體質量為3g；

實驗Ⅲ中根據對比試驗中利用的控制變量法分析，變量是催化劑的種類，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，則向D試管中也應加入ag二氧化錳粉末；

[實驗結論]（1）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣，化學反應表達式為：過氧化氫水+氧氣；

（2）根據實驗Ⅲ的現象D試管中產生氣泡的速率更快，所以二氧化錳更適合做過氧化氫制氧氣的催化劑；故填：二氧化錳更適合做過氧化氫制氧氣的催化劑；

[實驗評價]（3）根據催化劑的概念在化學反應中能夠改變物質的反應速率，而其質量和化學性質在化學反應前后不變的物質叫催化劑，而實驗探究Ⅰ沒有證明氧化鐵的化學性質，還需要補充一步實驗，具有操作是待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內，如此反復多次實驗，觀察現象。若試管中均產生大量氣泡，帶火星的木條均復燃，則證明[實驗結論]（1）成立。