Question

3．“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了化學探究小組的興趣．
【提出問題】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？
【實驗探究】

實驗步驟	實驗現(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，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復多次試驗，觀察現(xiàn)象．	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復燃
III．將實驗 II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質量仍為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．	\

【實驗結論】（1）A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；
（2）實驗 II、III證明：氧化鐵的化學性質和質量在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
【實驗評價】實驗設計IV的目的是進行對比．
【實驗拓展】
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．
下列有關催化劑的說法中正確的是BC．
A．二氧化錳只能作過氧化氫溶液分解的催化劑． 
B．同一個化學反應可以有多種催化劑
C．催化劑的質量和性質在化學反應前后都不改變．
D．用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物．

Answer 1

分析 【實驗結論】（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃進行解答；
（2）根據(jù)實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質量和化學性質在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑進行解答；
【實驗評價】根據(jù)實驗的過程分析實驗設計IV的目的；
【實驗拓展】根據(jù)催化劑的含義進行解答．

解答 解：【實驗結論】（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃，所以有實驗現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；故填：氧氣；
（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質量和化學性質在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；故填：質量；化學性質；
【實驗評價】由實驗的過程可知，氧化鐵和二氧化錳都能加快過氧化氫的分解，二者可以起到對比的作用；
【實驗拓展】
A．MnO₂不只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應的催化劑，故A錯誤；
B．根據(jù)題目的信息可知同一個化學反應可以有多種催化劑，故B正確；
C．催化劑的質量和性質在化學反應前后都不改變，故C正確；
D．用作催化劑的物質可能是其它反應的反應物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物，故D錯誤．
故答案為：【實驗結論】（1）氧氣；（2）質量和化學性質；
【實驗評價】進行對比；
【實驗拓展】BC．

點評 此題考查了催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應原理來解答此題，鍛煉了學生分析問題解決問題能力