Question

【題目】實驗創新是中學生最為重要的科學素養，以下是化學興趣小組的同學在學習“二氧化錳催化過氧化氫分解制氧氣實驗”后，對實驗的創新設計。

實驗一：設計新的實驗裝置

實驗過程如下：

①將一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3mL(密度為1g/mL)質量分數為5%的H2O2加入干燥管的球泡中，再用藥匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的進氣管的管壁上；②點燃橡膠塞上固定的棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察現象；

（1）可觀察到帶火星的棒香立即___；

（2）下列各項是同學們對該創新實驗的評價，你認為評價不合理的是___(填序號)

A. 實驗所用的儀器、材料及藥品均易得到

B. 實驗室用的藥品用量太大

C. 反應速度太慢，耽誤時間

D. 實驗現象明顯，整個裝置好似點燃的燈塔，趣味性強

實驗二：尋找新的催化劑

（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ag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、將試驗II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥，稱量。	所的固體質量為___
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可以證明：___，再結合實驗I和Ⅲ的結論可以證明氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵(Fe2O3)催化過氧化氫分解的化學方程式：___________________；

（實驗評價）

（1）設計實驗IV的目的是___；

（2）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）

查閱資料得知：CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可做過氧化氫溶液分解的催化劑，下列有關催化劑的說法正確的是___

A.MnO2只能作為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. 催化劑能使原本不發生的反應也能快速進行

D. 用作催化劑的物質不可能是其它反應的反應物或生成物

Answer 1

【答案】復燃 BC a g 氧氣 氧化鐵的質量和化學性質在反應前后均沒有發生變化 2H2O22H2O+O2↑ 氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑 二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑 B

【解析】

實驗一：（1）過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下能快速放出氧氣，因為氧氣具有支持燃燒的性質，所以能使帶到火星的棒香立即復燃；

（2）評價要實事求是，不能隨便亂說，實驗使用的藥品用量不算大；反應速度并不慢，故答案為：BC；

實驗二：

實驗探究：催化劑反應前后質量不變，故答案：ag；

實驗結論：（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃，所以由實驗現象A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，可知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生成水和氧氣，化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑；

實驗評價：（1）二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設計實驗Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；

（2）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更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；

實驗拓展：A．MnO2不是只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應的催化劑，故A錯誤；B．根據題目的信息可知同一個化學反應可以有多種催化劑，故B正確；C．催化劑不只是加快化學反應的速率，還能減慢化學反應的速率，故C錯誤；D．用作催化劑的物質可能是其它反應的反應物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物，故D錯誤。故本題選B。