Question

17．甲同學(xué)誤把H₂O₂溶液當(dāng)作酸與Fe₂O₃粉末混合，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生．他聯(lián)想到MnO₂可作為H₂O₂分解的催化劑，那么，F(xiàn)e₂O₃能否作為H₂O₂分解的催化劑呢？請(qǐng)你一起參與探究，并填寫(xiě)下列空白．
【猜想】Fe₂O₃能作為H₂O₂分解的催化劑．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】甲同學(xué)依次設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一  取一定量的H₂O₂溶液于試管中，觀察到有極少量氣泡產(chǎn)生，伸入帶火星的木條，沒(méi)有復(fù)燃．說(shuō)明H₂O₂溶液常溫下緩慢分解．
實(shí)驗(yàn)二  在實(shí)驗(yàn)一的試管中加入W g Fe₂O₃粉末，有大量氣泡產(chǎn)生，然后伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．說(shuō)明Fe₂O₃能加快H₂O₂的分解速率，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是H₂O₂$\stackrel{Fe_{2}O_{3}}{→}$H₂O+O₂；
實(shí)驗(yàn)三  待反應(yīng)結(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱(chēng)量，固體質(zhì)量仍為W g．說(shuō)明反應(yīng)前后Fe₂O₃的質(zhì)量保持不變；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】甲同學(xué)認(rèn)為，F(xiàn)e₂O₃粉末可以作為H₂O₂分解的催化劑．
反思評(píng)價(jià)】（1）乙同學(xué)認(rèn)為要證明甲同學(xué)的結(jié)論正確，僅做這三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不充分，需要再補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)．探究反應(yīng)前后Fe₂O₃的化學(xué)性質(zhì)是否改變（或反應(yīng)前后Fe₂O₃是否轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)）．
（2）除MnO₂和Fe₂O₃外，CuO也可以作H₂O₂分解的催化劑．
【拓展】下表是丙同學(xué)探究影響H₂O₂分解因素時(shí)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析，你能得出什么結(jié)論？相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（或其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快）．
用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時(shí)間：

時(shí)間（min） 濃度 催化劑	30%H2O2溶液	15%H2O2溶液	5%H2O2溶液
加入W g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入W g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

Answer 1

分析 從催化劑的特點(diǎn)去分析該題，催化劑的特點(diǎn)：催化劑只改變反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．

解答 解：實(shí)驗(yàn)二：把帶火星的小木條深入試管中，小木條復(fù)燃，證明試管中有氧氣生成，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為H₂O₂$\stackrel{Fe_{2}O_{3}}{→}$H₂O+O₂；故答案為：Fe₂O₃能加快H₂O₂的分解速率；H₂O₂$\stackrel{Fe_{2}O_{3}}{→}$H₂O+O₂；
實(shí)驗(yàn)三：待反應(yīng)結(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱(chēng)量，固體質(zhì)量仍為Wg，說(shuō)明反應(yīng)前后Fe₂O₃的質(zhì)量保持不變．故答案為：反應(yīng)前后Fe₂O₃的質(zhì)量保持不變；
【反思評(píng)價(jià)】（1）實(shí)驗(yàn)二已證明Fe₂O₃能加快H₂O₂的分解速率，實(shí)驗(yàn)三證明反應(yīng)前后的質(zhì)量保持不變，
根據(jù)催化劑的特點(diǎn)，要想證明Fe₂O₃是該反應(yīng)的催化劑，還需證明Fe₂O₃的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變．
故答案為：反應(yīng)前后Fe₂O₃的化學(xué)性質(zhì)是否改變（或反應(yīng)前后Fe₂O₃是否轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)）；
（2）除MnO₂和Fe₂O₃外，氧化銅也可以作H₂O₂分解的催化劑；故填：CuO；
【拓展】分析表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)雙氧水濃度相同時(shí)，向其中加入等質(zhì)量的二氧化錳和三氧化二鐵，發(fā)現(xiàn)生成等量的氧氣所需要的時(shí)間是不同的，加二氧化錳的雙氧水產(chǎn)生氧氣的速率快．
故答案為：相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（或其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快）．

點(diǎn)評(píng) 此題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，作此題時(shí)要理清思路，不要漏掉實(shí)驗(yàn)步驟．