Question

某化學研究性學習小組在做“尋找新的催化劑”課題時，發現將生銹的鐵釘放到過氧化氫溶液中，也可以加快過氧化氫的分解速率。于是，他們對此展開探究：
【提出問題】什么物質是該反應催化劑?
【猜想與假設】：下面是組內兩位同學所作的猜想，請你完成小華的猜想。
小芳同學：鐵釘表面的鐵銹（氧化鐵）是過氧化氫溶液分解反應的催化劑。
小華同學：鐵釘里的       是過氧化氫溶液分解反應的催化劑。
【實驗與結論】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
實驗I：把一定質量的氧化鐵粉末加入到裝有10mL5％的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現象。		反應的文字表達式為：                                 假設一成立
實驗Ⅱ：取10mL5％的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入               ,并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現象。	無現象	假設二            (填“成立”或“不成立”)

 
【討論交流】同學們討論后認為，小芳的“實驗I”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是：                                                   。
請你設計實驗(寫出實驗步驟、實驗現象及結論)證明其中的某一點理由：
(如果可以，你將獲得4分的獎勵分，但卷面總分不得超過60分)

實驗操作	實驗現象	實驗結論

 

Answer 1

【猜想與假設】鐵（1分）
【實驗與結論】產生大量的氣泡，帶火星的木條復燃 (1分) 過氧化氫水+氧氣（2分） 用砂紙打磨光亮的鐵釘（或適量鐵粉）(1分) 不成立（1分）
【討論交流】該實驗只驗證了氧化鐵改變了過氧化氫分解的速率，并未驗證其在反應前后的質量和化學性質未發生改變（合理即可）（1分）
注意：若答對下題將獎勵4分，但試卷總分不超過60分。

實驗操作（2分）	實驗現象（1分）	實驗結論（1分）
待實驗I反應結束后，在向其中加入適量5%的過氧化氫溶液，將帶火星的木條伸入試管口，觀察現象。	產生大量的氣泡，帶火星的木條復燃。	氧化鐵在化學反應前后化學性質未發生改變

（合理即可）

解析試題分析：【猜想與假設】鐵釘中除有鐵銹個，還有鐵，故可猜測鐵也能做過氧化氫的催化劑；
【實驗與結論】猜想成立，故應觀察到的現象為產生大量的氣泡，帶火星的木條復燃；過氧化氫在催化作用下生成水和氧氣；要檢驗鐵能否做過氧化氫的催化劑，故可加入鐵粉或打磨光亮的鐵釘；根據現象可知，鐵沒有改變過氧化氫的反應速率，猜想不成立；
【討論交流】實驗中只檢驗了氧化鐵能改變過氧化氫的反應速率，未驗證其化學性質和質量在反應前后是否發生變化；驗證其質量是否改變，可在反應前后進行稱量，驗證化學性質不變可再加入過氧化氫溶液。
考點：催化劑