Question

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)，以下是化學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)“二氧化錳催化過氧化氫分解制氧氣實(shí)驗(yàn)”后，對實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)一：設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的H2O2加入干燥管的球泡中，再用藥匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的進(jìn)氣管的管壁上；②點(diǎn)燃橡膠塞上固定的棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察現(xiàn)象；

 （1）可觀察到帶火星的棒香立即                   ；

（2）下列各項(xiàng)是同學(xué)們對該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的評價，你認(rèn)為評價不合理的是       （填序號）

A．實(shí)驗(yàn)所用的儀器、材料及藥品均易得到

B．實(shí)驗(yàn)室用的藥品用量太大

C．反應(yīng)速度太慢，耽誤時間

D．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，整個裝置好似點(diǎn)燃的燈塔，趣味性強(qiáng)

 

實(shí)驗(yàn)二：尋找新的催化劑

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I. 分別量取5mL 5%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．將試驗(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。	所的固體質(zhì)量為
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                   ；

 （2）實(shí)驗(yàn)II可以證明：                     ，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)I和III的結(jié)論可以證明氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵（Fe₂O₃）催化過氧化氫分解的符號表達(dá)式：             ；

【實(shí)驗(yàn)評價】

 （1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)IV的目的是                  ；

 （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                        。

【實(shí)驗(yàn)拓展】

查閱資料得知：CuO、CuSO₄、豬肝、馬鈴薯等也可做過氧化氫溶液分解的催化劑，下列有關(guān)催化劑的說法正確的是                      

A．    MnO₂只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑

B．    同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

C．    催化劑能使原本不發(fā)生的反應(yīng)也能快速進(jìn)行

D．    用作催化劑的物質(zhì)不可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物

Answer 1

實(shí)驗(yàn)一：設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)裝置

（1）可觀察到帶火星的棒香立即   復(fù)燃   ；

（2）下列各項(xiàng)是同學(xué)們對該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的評價，你認(rèn)為評價不合理的是   B、C    （填序號）

實(shí)驗(yàn)二：尋找新的催化劑

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I. 分別量取5mL 5%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．將試驗(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。	所的固體質(zhì)量為 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。	D試管中產(chǎn)生氣泡的速度更快

【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可以證明：  氧化鐵粉末在反應(yīng)過程中化學(xué)性質(zhì)沒有改變  ，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)I和III的結(jié)論可以證明氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵（Fe₂O₃）催化過氧化氫分解的符號表達(dá)式：  H₂O₂→H₂O+O₂ ；

【實(shí)驗(yàn)評價】

 （1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)IV的目的是  比較二氧化錳與氧化鐵在過氧化氫試實(shí)驗(yàn)中哪個催化效果很好 ；

 （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 二氧化錳在過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)中的催化效果更好 。

【實(shí)驗(yàn)拓展】

查閱資料得知：CuO、CuSO₄、豬肝、馬鈴薯等也可做過氧化氫溶液分解的催化劑，下列有關(guān)催化劑的說法正確的是     B 

A.     MnO²只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑

B. 同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

C. 催化劑能使原本不發(fā)生的反應(yīng)也能快速進(jìn)行

D.     用作催化劑的物質(zhì)不可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物