Question

【題目】教材指出：H2O2分解的催化劑并非只有二氧化錳一種。實驗證明FeCl3溶液、CuSO4溶液、紅磚粉末都可以代替二氧化錳作H2O2分解的催化劑。針對上述結(jié)論，南開中學初三化學興趣小組進行了如下探究：

探究一：比較同濃度FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果

（1）請寫出甲圖左側(cè)試管H2O2分解的化學方程式：_____。

（2）如用圖甲裝置進行實驗，應觀察同時滴入兩種溶液后_____的現(xiàn)象。

（3）如用圖乙裝置進行實驗，實驗前檢查該裝置氣密性良好。應測量生成等體積氣體時所需的_____。

（4）已知過氧化氫分解是一個放熱反應。用圖乙裝置進行實驗時，細心的小麗同學觀察到，錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡后注射器的活塞向左移了一小段，請你推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因_____。

探究二：證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解的催化劑

（5）小熊同學設計了如下實驗：

她分別取2mL5%的H2O2溶液于兩試管中，再稱取0.5g紅磚粉末倒入其中一支試管，發(fā)現(xiàn)加了紅磚粉末的一支試管產(chǎn)生氣泡速率較快。小熊認為，由此可證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解的催化劑。

小陳同學認為小熊的證明過程不夠嚴密，需要補充下面兩項實驗。

實驗結(jié)束后，小陳將試管內(nèi)的剩余藥品經(jīng)①_____、洗滌、干燥后，稱量得到固體質(zhì)量仍為0.5g。

應補充的另一項實驗為（填寫實驗操作）②_____。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O+O2↑ 產(chǎn)生氣泡的快慢 時間 溫度降低，裝置內(nèi)壓強減小 過濾 將過濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過氧化氫溶液的試管中，觀察產(chǎn)生氣泡的速率

【解析】

探究一：

（1）甲圖左側(cè)試管H2O2分解的化學方程式：2H2O22H2O+O2↑ ；

（2）在過氧化氫分解的反應中，催化劑的作用是加快反應速率，如用圖甲裝置進行實驗，應觀察同時滴入兩種溶液后產(chǎn)生氣泡的快慢的現(xiàn)象，進而比較二者的催化效果；

（3）如用圖乙裝置進行實驗，實驗前檢查該裝置氣密性良好。應測量生成等體積氣體時所需的時間。時間越少，說明反應越快；

（4）已知過氧化氫分解是一個放熱反應。用圖乙裝置進行實驗時，細心的小麗同學觀察到，錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡后注射器的活塞向左移了一小段，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因反應中，由于反應放熱，生成氣體的溫度高于室溫，氣體膨脹（壓強增大），反應結(jié)束后，氣體冷卻，體積減�。▔簭娮冃。�；

探究二：

（5）紅磚粉末是不溶固體，實驗結(jié)束后，可用過濾的方法將紅磚粉末分離出來，所以：將試管內(nèi)的剩余藥品經(jīng)①過濾、洗滌、干燥后，稱量得到固體質(zhì)量仍為0.5g；

催化劑是能改變其他物質(zhì)的反應速率而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有改變的物質(zhì)，所以還應該證明紅磚粉末在反應前后的化學性質(zhì)沒有改變。應補充的另一項實驗為：將過濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過氧化氫溶液的試管中，觀察產(chǎn)生氣泡的速率。如過氧化氫仍然快速分解，產(chǎn)生大量氣泡，說明反應前后紅磚粉末的化學性質(zhì)沒變。