Question

【題目】化學(xué)教材 “尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)探究小組的興趣。

（提出問題）（1）氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？

（2）氧化鐵與二氧化錳催化效果哪個(gè)好？

（3）催化劑的質(zhì)量是否對(duì)過氧化氫溶液分解的速率產(chǎn)生影響？

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①分別量取5 mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中，向A試管中加入a g氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。	A試管中產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中的現(xiàn)象：
②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內(nèi)，如此反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。	試管中均產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條均復(fù)燃
③將實(shí)驗(yàn)②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a g。
④分別量取5 mL5%過氧化氫溶液放入C、D 兩支試管中，向C試管中加入a g氧化鐵粉末，向D試管中加入a g二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。

（1）A中產(chǎn)生的氣體是 _________；B試管中的現(xiàn)象___________。

（2）實(shí)驗(yàn)②、③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）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)④的目的是_________ ，若實(shí)驗(yàn)④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 ________ 。

（4）興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖實(shí)驗(yàn)裝置，利用壓強(qiáng)傳感器測不同質(zhì)量二氧化錳對(duì)雙氧水分解快慢的影響。在8mL3%的雙氧水中分別加入了0.08g，0.12g，0.24gMnO2．測得容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化曲線如下右圖所示（曲線的斜率表征催化反應(yīng)的速率）。請(qǐng)觀察圖，回答問題：

（Ⅰ）根據(jù)圖1可發(fā)現(xiàn)：該實(shí)驗(yàn)條件下，30s內(nèi)催化分解8mL濃度為3%的雙氧水，MnO2的最小用量為___克。

（Ⅱ）根據(jù)圖1，下列說法正確的是________。

a.一定范圍內(nèi)，二氧化錳用量越多，雙氧水分解越快；

b.反應(yīng)容器的氣密性，對(duì)實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的精確度有影響；

c.稱量的二氧化錳質(zhì)量的精確度對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置中最終的壓強(qiáng)大小沒有影響。

Answer 1

【答案】氧氣 帶火星的木條沒有復(fù)燃 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) 探究氧化鐵與二氧化錳催化劑效果哪個(gè)好 二氧化錳催化效果好 0.01 abc

【解析】

（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃進(jìn)行解答；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)②、③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）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)④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．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；

（5）根據(jù)圖2信息可以判斷相關(guān)方面的問題。

（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，所以有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣，B試管中帶火星的木條沒有復(fù)燃；

（2）實(shí)驗(yàn)②、③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；

（3）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)④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；

（4）（Ⅰ）根據(jù)圖2可發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)條件下，30s內(nèi)催化分解8mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的雙氧水，MnO2的最小用量為0.01g；

（Ⅱ）a、一定范圍內(nèi)，二氧化錳用量越多，雙氧水分解越快，正確；

b、反應(yīng)容器的氣密性，對(duì)實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的精確度有影響，正確；

c、稱量的二氧化錳質(zhì)量的精確度對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置中最終的壓強(qiáng)大小沒有影響，正確。