Question

17．甲同學誤把H₂O₂溶液當作酸與Fe₂O₃粉末混合，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產生．他聯(lián)想到MnO₂可作為H₂O₂分解的催化劑，那么，F(xiàn)e₂O₃能否作為H₂O₂分解的催化劑呢？請你一起參與探究，并填寫下列空白．
【猜想】Fe₂O₃能作為H₂O₂分解的催化劑．
【實驗驗證】甲同學依次設計了三個實驗：
實驗一  取一定量的H₂O₂溶液于試管中，觀察到有極少量氣泡產生，伸入帶火星的木條，沒有復燃．說明H₂O₂溶液常溫下緩慢分解．
實驗二  在實驗一的試管中加入W g Fe₂O₃粉末，有大量氣泡產生，然后伸入帶火星的木條，木條復燃．說明Fe₂O₃能加快H₂O₂的分解速率，該反應的符號表達式是H₂O₂$\stackrel{Fe_{2}O_{3}}{→}$H₂O+O₂；
實驗三  待反應結束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量，固體質量仍為W g．說明反應前后Fe₂O₃的質量保持不變；
【實驗結論】甲同學認為，F(xiàn)e₂O₃粉末可以作為H₂O₂分解的催化劑．
反思評價】（1）乙同學認為要證明甲同學的結論正確，僅做這三個實驗還不充分，需要再補充一個探究實驗．探究反應前后Fe₂O₃的化學性質是否改變（或反應前后Fe₂O₃是否轉化為其他物質）．
（2）除MnO₂和Fe₂O₃外，CuO也可以作H₂O₂分解的催化劑．
【拓展】下表是丙同學探究影響H₂O₂分解因素時所記錄的部分數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)分析，你能得出什么結論？相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（或其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速率越快）．
用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時間：

時間（min） 濃度 催化劑	30%H2O2溶液	15%H2O2溶液	5%H2O2溶液
加入W g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入W g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

Answer 1

分析 從催化劑的特點去分析該題，催化劑的特點：催化劑只改變反應速率，但本身的質量和化學性質不變．

解答 解：實驗二：把帶火星的小木條深入試管中，小木條復燃，證明試管中有氧氣生成，該反應的符號表達式為H₂O₂$\stackrel{Fe_{2}O_{3}}{→}$H₂O+O₂；故答案為：Fe₂O₃能加快H₂O₂的分解速率；H₂O₂$\stackrel{Fe_{2}O_{3}}{→}$H₂O+O₂；
實驗三：待反應結束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量，固體質量仍為Wg，說明反應前后Fe₂O₃的質量保持不變．故答案為：反應前后Fe₂O₃的質量保持不變；
【反思評價】（1）實驗二已證明Fe₂O₃能加快H₂O₂的分解速率，實驗三證明反應前后的質量保持不變，
根據(jù)催化劑的特點，要想證明Fe₂O₃是該反應的催化劑，還需證明Fe₂O₃的化學性質沒有改變．
故答案為：反應前后Fe₂O₃的化學性質是否改變（或反應前后Fe₂O₃是否轉化為其他物質）；
（2）除MnO₂和Fe₂O₃外，氧化銅也可以作H₂O₂分解的催化劑；故填：CuO；
【拓展】分析表格數(shù)據(jù)可知：當雙氧水濃度相同時，向其中加入等質量的二氧化錳和三氧化二鐵，發(fā)現(xiàn)生成等量的氧氣所需要的時間是不同的，加二氧化錳的雙氧水產生氧氣的速率快．
故答案為：相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好（或其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速率越快）．

點評 此題屬于實驗探究題，作此題時要理清思路，不要漏掉實驗步驟．