Question

【題目】某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將過氧化氫滴在紅磚粉上會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，于是猜想紅磚粉是否能起到類似于二氧化錳的催化作用呢？他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。

【猜想】Ⅰ．紅磚粉不是反應(yīng)的催化劑，也不參與反應(yīng)，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后均不變；

Ⅱ．紅磚粉參與反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，但化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；

Ⅲ．紅磚粉是反應(yīng)催化劑，反應(yīng)前后__________________________________。

【實(shí)驗(yàn)】用天平稱取0.2g紅磚粉，并取5mL 5%過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（注：紅磚粉不溶于水，通過過濾可與水分離）

（1）填寫下表：

步驟③的現(xiàn)象	步驟⑥的結(jié)果	步驟⑦的現(xiàn)象	結(jié)論
帶火星的木條放在試管口復(fù)燃	______________	_________________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立

（2）步驟①、③做對(duì)比能得到 ________________。

（3）寫出上述有關(guān)過氧化氫分解反應(yīng)的文字表達(dá)式： ______________________。

（4）步驟⑦重復(fù)實(shí)驗(yàn)②、③的目的是 _____________________。

【繼續(xù)探究】從上述實(shí)驗(yàn)中得出紅磚粉是反應(yīng)的催化劑．但紅磚粉與二氧化錳哪一個(gè)催化效果更好呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來比較紅磚粉與二氧化錳的催化效果： _________________________________________________。

Answer 1

【答案】 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變 稱量的紅磚粉的質(zhì)量仍為0.2g 有大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃 紅磚粉可以加快過氧化氫的分解 過氧化氫水+氧氣 證明紅磚粉的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變 常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫分別加入0.2g的MnO2粉末和紅磚粉（控制2個(gè)變量即可）比較冒泡速率

【解析】【猜想】催化劑的特點(diǎn)是“一變，兩不變”，即反應(yīng)速率變，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；

【實(shí)驗(yàn)】（1）紅磚粉對(duì)過氧化氫的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧氣的速率，故步驟③中的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃；催化劑的特點(diǎn)是“一變，兩不變”，反應(yīng)前后其質(zhì)量不變，所以步驟⑥中稱量的紅磚粉的質(zhì)量仍為0.2g；催化劑的特點(diǎn)是“一變，兩不變”，其中反應(yīng)速率改變，這里是加快，所以⑦的現(xiàn)象是溶液中有氣泡放出，帶火星的木條復(fù)燃；

（2）為了看紅磚粉是否能改變反應(yīng)的速率，要通過加入紅磚粉與不加紅磚粉的現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比，才能得出科學(xué)合理的結(jié)論，步驟①③可以對(duì)比說明紅磚粉可以做過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑；

（3）過氧化氫在紅磚粉的催化作用之下分解產(chǎn)生了水和氧氣，其文字表達(dá)式為：過氧化氫水+氧氣；

（4）步驟⑦的目的是證明氧化銅的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變；

【繼續(xù)探究】對(duì)比實(shí)驗(yàn)要要其它條件完全相同的條件下，控制兩個(gè)變量，比較反應(yīng)的速率，實(shí)驗(yàn)方案為：常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫溶液分別加入0.2g的MnO2粉末和紅磚粉粉末（或?qū)戭w粒大小相同的MnO2和紅磚粉），（控制2個(gè)變量）比較冒泡速率（或相同時(shí)間收集氧氣體積或收集等體積氧氣所需的時(shí)間）；結(jié)論是相同條件下，用MnO2的催化效果比紅磚粉好。