Question

實(shí)驗(yàn)學(xué)校的小敏在實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫完成制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，下列五個(gè)示意圖是小敏完成實(shí)驗(yàn)的主要操作過程，小敏同學(xué)實(shí)驗(yàn)的正確步驟是

 

（填圖中序號），如果你是老師（評分標(biāo)準(zhǔn)，每項(xiàng)操作得1分，滿分5分），實(shí)驗(yàn)完畢后，小敏應(yīng)該得

 

分．

小敏查閱資料得知，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只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑
B．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
C．催化劑能使原本不發(fā)生的反應(yīng)也能快速進(jìn)行
D．用作催化劑的物質(zhì)不可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物
【提出問題】小敏想：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(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(yàn)，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(shí)驗(yàn)II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)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(shí)驗(yàn)探究】
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）實(shí)驗(yàn)I的試管中若伸入燃燒的硫，則產(chǎn)生明亮的

 

色火焰；
（2）實(shí)驗(yàn)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符號表達(dá)式

 

．
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)IV的目的是

 

；
②若實(shí)驗(yàn)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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制取氧氣的操作步驟和注意點(diǎn),催化劑的特點(diǎn)與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：結(jié)合實(shí)驗(yàn)基本操作可以看到小敏的操作中出現(xiàn)了兩個(gè)錯(cuò)誤：取液時(shí)瓶塞未倒放、取用固體藥品時(shí)錯(cuò)誤；
根據(jù)已有的知識進(jìn)行分析解答，催化劑在化學(xué)反應(yīng)中能改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變，據(jù)此解答；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）根據(jù)硫燃燒的現(xiàn)象解答進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】①根據(jù)二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答；
②根據(jù)若實(shí)驗(yàn)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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答；

解答：解：在實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫完成制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，小敏同學(xué)實(shí)驗(yàn)的正確步驟是①⑤②④③；據(jù)圖可以看出，向試管中加入液體藥品時(shí)，瓶塞沒倒放，取用固體藥品時(shí)錐形瓶應(yīng)橫放，藥匙送入試管底部，故實(shí)驗(yàn)完畢后，小敏應(yīng)該得3分；
CuO、CuSO₄、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑說明同一個(gè)反應(yīng)可以有不同的催化劑，故填：B．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）實(shí)驗(yàn)I的試管中若伸入燃燒的硫，則產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰；
（2）實(shí)驗(yàn)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；化學(xué)性質(zhì)；
（3）氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式  2H₂O₂

Fe2O3

.

 2H₂O+O₂↑

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】①二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(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
②若實(shí)驗(yàn)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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
答案：
3  ①⑤②④③
B
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）藍(lán)紫；
（2）質(zhì)量   化學(xué)性質(zhì)；
（3）2H₂O₂

Fe2O3

.

 2H₂O+O₂↑
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】
①氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
②二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑．

點(diǎn)評：此題考查了催化劑的特點(diǎn)與催化作用，以及實(shí)驗(yàn)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．