Question

【題目】人教版新課標(biāo)化學(xué)九年級上冊教材中“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”研究性實驗，引起了化學(xué)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，其效果如何？

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的木條，觀察現(xiàn)象。	A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復(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，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)多次實驗，觀察現(xiàn)象	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條均復(fù)燃
Ⅲ．將實驗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

（實驗結(jié)論）

（1）A中產(chǎn)生的氣體是______。

（2）實驗Ⅱ、Ⅲ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）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的符號表達(dá)式：______。

（實驗評價）

（4）設(shè)計實驗Ⅳ的目的是______。

（5）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此可以得到的結(jié)論是______。

（拓展延伸）

（6）你還能想到什么因素能影響過氧化氫分解的速率？請舉一例說明。

因素______；實驗方法：______；實驗現(xiàn)象________；實驗結(jié)論________.

Answer 1

【答案】氧氣 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) H2O2H2O+O2 對比二氧化錳與氧化鐵的催化效果 在其他條件相同情況下，二氧化錳催化效果更好 溫度 用試管取一定體積和一定濃度的過氧化氫溶液，分別放入盛放冷水和熱水的燒杯中觀察發(fā)生的現(xiàn)象 放入冷水中的過氧化氫反應(yīng)不劇烈，而放入熱水中的過氧化氫反應(yīng)劇烈，有大量氣泡出現(xiàn) 溫度越高，化學(xué)反應(yīng)的速率越快

【解析】

（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，實驗現(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；

（2）實驗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）D試管中發(fā)生的反應(yīng)是過氧化氫在二氧化錳得到催化作用下分解為水和氧氣；反應(yīng)的符號表達(dá)式為：H2O2H2O+O2；

（4）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)計實驗Ⅳ的目的是對比二氧化錳與氧化鐵的催化效果；

（5）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此可以得到的結(jié)論是在其他條件相同情況下，二氧化錳催化效果更好；

（6）溫度、反應(yīng)物的濃度等可能還會影響化學(xué)反應(yīng)的速率；

要探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，由固定變量可知，該實驗操作是用試管取一定體積和一定濃度的過氧化氫溶液，分別放入盛放冷水和熱水的燒杯中觀察發(fā)生的現(xiàn)象，放入冷水中的過氧化氫反應(yīng)不劇烈，而放入熱水中的過氧化氫反應(yīng)劇烈，有大量氣泡出現(xiàn)，由此可知，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)的速率越快。