Question

某化學(xué)小組為尋找分解過氧化氫溶液的新催化劑進(jìn)行了如下探究活動．
[提出假設(shè)]：氧化鐵可以做分解過氧化氫溶液的催化劑
[假設(shè)依據(jù)]：氧化鐵和二氧化錳都屬于金屬氧化物，故性質(zhì)相似．
[設(shè)計方案]：小組同學(xué)依據(jù)催化劑的概念設(shè)計實驗方案．
實驗一：探究氧化鐵能否加快過氧化氫溶液分解的速率．
實驗二：探究氧化鐵的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否變化．
實驗三：探究氧化鐵在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)是否改變．
[實驗探究]：請你依據(jù)小組同學(xué)設(shè)計的實驗方案，補(bǔ)充填寫實驗報告．
實驗一：實驗步驟如下圖所示

實驗現(xiàn)象	結(jié)論
（1） （2）

實驗二：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
待實驗一完成后，將試管中的殘余物小心過濾，并將全部濾渣洗滌、干燥、稱量，觀察是否仍為ag	稱重氧化鐵的質(zhì)量為ag

實驗三：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
將實驗二的濾渣重新放入試管中，再加入少量過氧化氫溶液，并插入帶火星木條，如此反復(fù)多次實驗，觀察現(xiàn)象	帶火星木條復(fù)燃

請你再設(shè)計一種實驗方案，證明實驗三的結(jié)論（若有反應(yīng)發(fā)生，可用化學(xué)方程式表示）______；
[得出結(jié)論]______；
寫出過氧化氫溶液在氧化鐵作用下分解的化學(xué)方程式______．

Answer 1

解：實驗一：氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，過氧化氫溶液在常溫下分解速率很慢，加入氧化鐵能加快過氧化氫溶液分解的速率．故答案為：（1）帶火星的木條不能復(fù)燃；（2）產(chǎn)生大量氣泡，帶火星的木條復(fù)燃； 過氧化氫溶液中加氧化鐵時分解速率加速
實驗二：根據(jù)實驗步驟和實驗現(xiàn)象可知氧化鐵的質(zhì)量在反應(yīng)前后均為ag，故答案為：反應(yīng)前后氧化鐵的質(zhì)量未改變；
實驗三：根據(jù)實驗三中如此反復(fù)實驗后，現(xiàn)象還是帶火星的木條復(fù)燃可知，氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)沒變，故答案為：反應(yīng)前后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)未改變．
因為氧化鐵能與鹽酸反應(yīng)，生成黃色的氯化鐵溶液，所以我們可以設(shè)計一個氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)堆實驗，去證明氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后未改變．故答案為：將濾渣放入鹽酸中，觀察實驗現(xiàn)象．Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
[得出結(jié)論]，在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，故答案為：氧化鐵可以做過氧化氫溶液分解的催化劑．2H₂O₂2H₂O+O₂↑
分析：根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃的性質(zhì)，證明氧氣的生成；以及催化劑是一種物質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑的知識來解答此題．
點(diǎn)評：此題綜合考查了催化劑的特點(diǎn)與催化作用，以及實驗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．