Question

9．實驗室在“分解過氧化氫制氧氣的反應用二氧化錳作催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了某�；瘜W探究小組的興趣，現(xiàn)進行如下探究：
【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(chǎn)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(chǎn)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(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)生的氣體是氧氣；
（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
（3）寫出氧化鐵（Fe₂O₃）做催化劑過氧化氫分解的化學反應方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
【實驗評價】（4）①實驗設(shè)計IV的目的是探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好；
②若實驗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)論是二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
【實驗拓展】（5）查閱資料得知，CuO、CuSO₄、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑．下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是B．
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、用過氧化氫制氧氣時，加入催化劑可使生成氧氣的質(zhì)量增加．

Answer 1

分析 【實驗結(jié)論】（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃進行解答；
（2）根據(jù)實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑進行解答；
（3）根據(jù)反應生、生成物及質(zhì)量守恒定律分析；
【實驗評價】（4）①根據(jù)二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進行解答；
②根據(jù)若實驗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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進行解答；
【實驗拓展】（5）根據(jù)催化劑的含義進行解答．

解答 解：【實驗結(jié)論】（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃，所以有實驗現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；故填：氧氣；
（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；故填：質(zhì)量；化學性質(zhì)；
（3）過氧化氫在氧化鐵的催化作用下分解，生成水和氧氣，其化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【實驗評價】（4）①二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)計實驗Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好；
②若實驗Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：二氧化錳的催化效果比氧化鐵好．
【實驗拓展】（5）
A．MnO₂不只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應的催化劑，故A錯誤；
B．根據(jù)題目的信息可知同一個化學反應可以有多種催化劑，故B正確；
C．催化劑不只是加快化學反應的速率，還能減慢化學反應的速率，故C錯誤；
D．催化劑只能改變化學反應的速率，不能增加或減少生成氣體的量，故D錯誤．
故選：B．
故答案為：【實驗結(jié)論】（1）氧氣；（2）質(zhì)量；化學性質(zhì)；（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【實驗評價】（4）①探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好；②二氧化錳的催化效果比氧化鐵好；
【實驗拓展】（5）B．

點評 此題考查了催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應原理來解答此題，鍛煉了學生分析問題解決問題能力