Question

9．實(shí)驗(yàn)室在“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)用二氧化錳作催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了某�；瘜W(xué)探究小組的興趣，現(xiàn)進(jìn)行如下探究：
【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(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)結(jié)論】（1）A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；
（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；
（3）寫出氧化鐵（Fe₂O₃）做催化劑過氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（4）①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)IV的目的是探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好；
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)論是二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
【實(shí)驗(yàn)拓展】（5）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B．
A、MnO₂只能作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、催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率；D、用過氧化氫制氧氣時(shí)，加入催化劑可使生成氧氣的質(zhì)量增加．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（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)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)反應(yīng)生、生成物及質(zhì)量守恒定律分析；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（4）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；
【實(shí)驗(yàn)拓展】（5）根據(jù)催化劑的含義進(jìn)行解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（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；故填：氧氣；
（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）過氧化氫在氧化鐵的催化作用下分解，生成水和氧氣，其化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（4）①二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好；
②若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：二氧化錳的催化效果比氧化鐵好．
【實(shí)驗(yàn)拓展】（5）
A．MnO₂不只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應(yīng)的催化劑，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)題目的信息可知同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故B正確；
C．催化劑不只是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，還能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，故C錯(cuò)誤；
D．催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能增加或減少生成氣體的量，故D錯(cuò)誤．
故選：B．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）氧氣；（2）質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（4）①探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好；②二氧化錳的催化效果比氧化鐵好；
【實(shí)驗(yàn)拓展】（5）B．

點(diǎn)評(píng) 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