Question

【題目】課本“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，觀察現象。	A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，B試管中無明顯現象
II.待A試管中沒有現象發生時，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，觀察現象。	試管中均產生氣泡，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，觀察現象。

【實驗結論】

（1）A中產生的氣體是______________。

（2）實驗II、III證明：氧化鐵的 ___________和_____________ 在反應前后均沒有發生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的文字表達式______________________。

【實驗評價】

(1)實驗設計IV的目的是比較：___________________________。

(2)若實驗IV觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是_____________。

【實驗拓展】

（1）查閱資料得知：氧化銅、硫酸銅、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_______________（填序號）。

A.MnO2 是所有反應的催化劑 B.同一個化學反應可以有多種催化劑

C.催化劑只能加快化學反應的速率

D.用作催化劑的物質也可能是其他反應的反應物或生成物

（2）實驗創新是中學生最為重要的科學素養。下圖是某學校的師生對“MnO2催化H2O2溶液分解實驗裝置的創新設計”，實驗過程如下：

①將一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度為1g/ml)質量分數為5%的H2O2加入干燥管的球泡內，再用藥匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥管的進氣管的管壁上。

②點燃橡膠塞上棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察到帶火星的棒香立即復燃。

對該創新實驗的評價，你認為不合理的是__________（填序號）。

A.實驗中所用的儀器、材料及藥品均易得到 B.實驗使用的藥品用量太大

C.反應速度太慢，耽誤時間

D.實驗現象明顯，整個裝置好似點燃的燈塔，趣味性強

Answer 1

【答案】 氧氣 化學性質 質量 過氧化氫水+氧氣 氧化鐵和二氧化錳誰的催化效果好 二氧化錳的催化效果好 B D BC

【解析】【實驗結論】

（1）氧氣能使帶火星的木條復燃。（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生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。（3）氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的文字表達式：過氧化氫水+氧氣，【實驗評價】(1)實驗設計IV的目的是比較氧化鐵和二氧化錳哪種物質的催化效果好。(2)若實驗IV觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此可以得到的結論是二氧化錳的催化效果好。【實驗拓展】（1）A.MnO2 不是所有反應的催化劑，錯誤；B.同一個化學反應可以有多種催化劑，正確；C.催化劑只是改變化學反應的速率，可能加快，也可能減慢，錯誤；D.用作催化劑的物質也可能是其他反應的反應物或生成物，正確。故選BD。（2）②A.實驗中所用的儀器、材料及藥品均易得到，正確；B.實驗使用的藥品用量不大，錯誤；C.反應速度較快，節約時間，錯誤；D.實驗現象明顯，整個裝置好似點燃的燈塔，趣味性強，正確。故選BC。