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(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試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，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，如此反復多次試驗，觀察現(xiàn)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(xiàn)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(fā)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化學方程式 ____________。

（實驗評價）

（1）實驗設計Ⅳ的目的是比較__________________。

（實驗拓展）

（1）查閱資料得知：CuO、CuSO4、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只能作過氧化氫溶液分解的催化劑

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 用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物

Answer 1

【答案】氧氣 化學性質 質量 比較二氧化錳和氧化鐵哪一個更適合做過氧化氫分解生的催化劑 B

【解析】

過氧化氫在催化劑作用下生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復燃，催化劑在反應前后化學性質和質量均不變。

[實驗結論]

（1）過氧化氫在氧化鐵催化作用下生成水和氧氣，A中產生的氣體是氧氣。

（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(fā)生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

（3）過氧化氫在氧化鐵催化作用下生成水和氧氣，故氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的化學方程式為。

[實驗評價]

（1）實驗設計Ⅳ是分別量取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，故實驗設計Ⅳ的目的是比較二氧化錳和氧化鐵哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑。

[實驗拓展]

（1）A、MnO2可以做過氧化氫溶液分解的催化劑，也可以做其他反應的催化劑，故A不正確；

B、同一個化學反應可以有多種催化劑，如過氧化氫可以用氧化鐵和二氧化錳做催化劑，故B正確；

C、催化劑能加快或抑制化學反應的速率，故C不正確；

D、用作催化劑的物質可能是其他反應的反應物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀分解的產物，故D不正確。故選B。