Question

人教版新課標化學(xué)教材九年級上冊“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”研究性實驗，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？
（實驗探究）

實驗步驟	實驗現(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，重新加入   ，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次實驗，觀察現(xiàn)象．	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均
Ⅲ．將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得慮渣進行洗滌、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．現(xiàn)象為

（實驗結(jié)論）
（1）實驗Ⅰ、Ⅱ證明：氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)和

 

在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑．
（2）寫出氧化鐵催化過氧化氫的化學(xué)方程式

 

（實驗評價）    
（3）實驗設(shè)計Ⅳ的目的是

 

．

Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑進行解答；
（2）根據(jù)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進行解答；
（3）二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)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．

解答：解：實驗探究：

實驗步驟	實驗現(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a g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試管中不再有氣泡產(chǎn)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(fù)多次實驗，觀察現(xiàn)象．	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃
Ⅲ．將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得慮渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為a g．
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a g氧化鐵粉末，向D試管中加入a g二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象．	都產(chǎn)生氣泡，D試管中產(chǎn)生氣泡比C試管中產(chǎn)生氣泡速率大

【實驗結(jié)論】（1）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；故填：質(zhì)量；
（2）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑；
故填：2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑；
（3）二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)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．
故答案為：過氧化氫溶液；復(fù)燃；都產(chǎn)生氣泡；
（1）質(zhì)量；
（2）2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑；
（3）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．

點評：此題考查了催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題能力．