Question

【題目】某校研究性學(xué)習(xí)小組在做“尋找新的催化劑”課題時，發(fā)現(xiàn)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）生銹的鐵釘中，哪種物質(zhì)能做H2O2分解的催化劑？與二氧化錳相比哪種物質(zhì)更適合H2O2做分解的催化劑？

（提出猜想）猜想一：林菲同學(xué)：鐵釘表面的氧化鐵是過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑。

猜想二：小華同學(xué)：鐵釘中的鐵是H202分解的催化劑。

實(shí)驗(yàn)編號	操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)1	將帶火星的木條伸入盛有10mL 5%的H2O2溶液的試管內(nèi)，觀察現(xiàn)象	木條不復(fù)燃
實(shí)驗(yàn)2	在盛有1克氧化鐵固體的試管中加入10mL5%的H2O2溶液，再將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察現(xiàn)象．	有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃
實(shí)驗(yàn)3	在盛有1克鐵粉的試管中加入10mL 5%的H2O2溶液，再將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察現(xiàn)象．	木條不復(fù)燃

（分析與結(jié)論）

（1）設(shè)計“實(shí)驗(yàn)1”的作用是_________；

（2）由上述實(shí)驗(yàn)可知，猜想___錯誤。實(shí)驗(yàn)（2）反應(yīng)的文字表達(dá)式為______；

（3）同學(xué)們討論后認(rèn)為，林菲同學(xué)的“實(shí)驗(yàn)2”還不能夠確切的證明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是：___________。

（4）小華通過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)3”中一直沒有變化的試管，過了一段時間后試管中也出現(xiàn)了氣體，小華覺得很奇怪，你能猜想其中的原因嗎？______

（5）請設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究氧化鐵和二氧化錳，哪種物質(zhì)更適合做H2O2分解的催化劑？___________。

Answer 1

【答案】對照實(shí)驗(yàn) 二 過氧化氫水+氧氣 還要驗(yàn)證氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后是否改變 可能是鐵被過氧化氫氧化變成氧化鐵，而后氧化鐵再去催化過氧化氫溶液分解； 取Fe2O3粉末和MnO2粉末各1g分別加入2支試管中，再分別倒入10mL 5%的H2O2溶液的觀察產(chǎn)生氣泡的速率，產(chǎn)生氣體快的更適合。（合理即可，要求控制變量）

【解析】

（1）設(shè)計“實(shí)驗(yàn)1”的目的是與實(shí)驗(yàn)2形成對比；

（2）生銹鐵釘?shù)慕M成主要是：氧化鐵和鐵。由實(shí)驗(yàn)2可知鐵釘表面的Fe2O3是H202溶液分解反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過氧化氫水+氧氣；

（3）同學(xué)們討論后認(rèn)為，“實(shí)驗(yàn)2”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：還要驗(yàn)證氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后是否改變；

（4）“實(shí)驗(yàn)3”中一直沒有變化的試管，過了一段時間后試管中也出現(xiàn)了氣體，其中的原因是：可能是鐵被過氧化氫氧化變成氧化鐵，而后氧化鐵再去催化過氧化氫溶液分解；

（5）取Fe2O3粉末和MnO2粉末各1g分別加入2支試管中，再分別倒入10mL5%的H2O2溶液的觀察產(chǎn)生氣泡的速率，產(chǎn)生氣體快的更適合。