Question

19．“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”，以及“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．
【實(shí)驗(yàn)探究一】

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)多次實(shí)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，并將所得慮渣進(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)生的氣體是氧化鐵能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(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）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】
（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ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；
（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．
【實(shí)驗(yàn)探究二】影響化學(xué)反應(yīng)的速率除了催化劑以外，還有其它因素嗎？以下是另一實(shí)驗(yàn)小組探究影響反應(yīng)速率部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

實(shí) 驗(yàn) 序 號	H2O2溶 液濃度/%	H2O2溶液體積/mL	溫度/℃	MnO2用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應(yīng)所需 的時(shí)間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

（5）通過實(shí)驗(yàn)①和②對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率還與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)；從實(shí)驗(yàn)③和④對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是：溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知氧化鐵能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率進(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)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】（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)探究二】根據(jù)①②是過氧化氫濃度不同而其他條件相同，這種設(shè)計(jì)是驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速度的影響；③④則是溫度不同其他條件相同，是對溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究進(jìn)行解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知氧化鐵能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(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）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】（1）二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
（2）若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
【實(shí)驗(yàn)探究二】從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時(shí)各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究，且對比可知，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）氧化鐵能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率；
（2）化學(xué)性質(zhì)；質(zhì)量；
（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】
（1）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；
（2）二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
【實(shí)驗(yàn)探究二】過氧化氫溶液的濃度；③；④；溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快．

點(diǎn)評 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．