Question

（10分）小麗同學(xué)在一次課外實驗時，將過氧化氫（H2O2）溶液與氧化鐵（Fe2O3）粉末混合，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。她聯(lián)想到二氧化錳（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？請你一起參與探究，并填寫下列空白。

【猜想】Fe2O3能否作為H2O2分解的催化劑。

【實驗驗證】小麗同學(xué)一次設(shè)計了三個實驗

實驗一、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，觀察到木條沒有復(fù)燃，說明H2O2溶液常溫下分解緩慢。

實驗二、在實驗一的試管中加入wg Fe2O3粉末，有大量氣泡產(chǎn)生，然后伸入帶火星的木條，觀察到木條復(fù)燃，說明 。

實驗三、待反應(yīng)結(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量，固體質(zhì)量仍為wg，說明 。

【實驗結(jié)論】小麗同學(xué)認為，F(xiàn)e2O3粉末可以作為H2O2分解的催化劑。

【反思評價】小江同學(xué)認為要證明小麗同學(xué)的結(jié)論正確，僅做這三個實驗還不充分，需要補充一個探究實驗，探究 。(不必寫出具體的實驗操作步驟)

【拓展】下表是同學(xué)們探究影響H2O2分解因素時所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)：

用足量等體積H2O2溶液制取相同體積O2所需時間

通過對表格中的數(shù)據(jù)進行分析，你能得出的結(jié)論是 。

【延伸】小明同學(xué)看到Fe2O3也能做H2O2分解的催化劑，還聯(lián)想到一種藍色的CuSO4溶液也能做H2O2分解的催化劑，請你繼續(xù)解決以下問題：

（1）請寫出過氧化氫和硫酸銅溶液混合制氧氣的文字或者符號表達式 ；

（2）CuSO4的相對分子質(zhì)量 ，其中硫元素和氧元素的質(zhì)量比 。

（3）80gCuSO4與多少克MnO2含有相等質(zhì)量的氧元素？（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）

 

Answer 1

實驗二 說明Fe2O3 能加快H2O2 的分解速率。實驗三 說明 反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變�！痉此荚u價】探究 Fe2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變【拓展】相同條件下MnO2 的催化效果比Fe2O3好【延伸】（1）2H2O22H2O + O2 ↑；（2）CuSO4的相對分子質(zhì)量 160；其中硫元素和氧元素的質(zhì)量比1:2。（3）80gCuSO4與多少克Fe2O3含有相等質(zhì)量的氧元素？（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)） 106.7g

【解析】

試題分析：實驗二：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．故答案為：Fe2O3能加快H2O2的分解速率；實驗三：洗滌、干燥、稱量，固體質(zhì)量仍為wg，說明反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變；故填：反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變；【反思評價】小江同學(xué)認為要證明小麗同學(xué)的結(jié)論正確，僅做這三個實驗還不充分，需要補充一個探究實驗，探究Fe2O3粉末的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒變【拓展】分析表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)雙氧水濃度相同時，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；【延伸】（1）2H2O22H2O + O2 ↑； （2）根據(jù)CuSO4可知硫酸銅的相對分子質(zhì)量=64+32+16×4=160；故填：160；其中硫元素和氧元素的質(zhì)量比32：:64=1:2（3）設(shè)與80gCuSO4含有相等質(zhì)量的氧元素的Fe2O3的質(zhì)量為x．

80g×=x×

x=106.7g

答：80gCuSO4與106.7gFe2O3含有相等質(zhì)量的氧元素

考點： 催化劑及催化作用