Question

【題目】人教版化學(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)多次試驗，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，并將所得濾渣進行洗滌、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。

【實驗結(jié)論】

（1）A中產(chǎn)生的氣體是______________；

（2）實驗II、III證明：氧化鐵的____________和 ___________在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作為過氧化氫分解的催化劑；

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的文字表達(dá)式__________________________。

【實驗評價】

（4）若實驗IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是__________。

【實驗拓展】

（5）查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是（___________）

A.MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑

B.同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

C.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率

D.用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物

Answer 1

【答案】 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 ① 二氧化錳 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) 將氯酸鉀與不同顆粒大小的同種催化劑等比充分混合，加熱測定分解溫度

【解析】（1）過氧化氫在一定條件下分解生成水和氧氣，A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；（2）將實驗II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。證明：氧化鐵的質(zhì)量在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化；待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)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)多次試驗，試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃，說明在反應(yīng)前后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，能改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變的物質(zhì)叫催化劑。所以氧化鐵可以作為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，文字表達(dá)式為：過氧化氫 水+氧氣。（4）若實驗IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳對過氧化氫的催化作用比氧化鐵更好。（5）A.MnO2只，能作過氧化氫溶液分解的催化劑，也能做氯酸鉀分解的催化劑；原說法錯誤； B.同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，正確，如氧化鐵、二氧化錳都可以做過氧化氫分解的催化劑；C.催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，也能減慢反應(yīng)速率，原說法錯誤； D.用作催化劑的物質(zhì)在有的反應(yīng)中是催化劑，在有的反應(yīng)中可能是反應(yīng)物或生成物；如二氧化錳可是是高錳酸鉀分解的生成物，同時也能作為反應(yīng)物與鹽酸反應(yīng)，原說法錯誤；選B