Question

2．人教版新課標(biāo)化學(xué)教材九年級(jí)上冊（2012教育部審定）“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)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(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)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(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(shí)，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．將實(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】
（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
（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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑．
在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫迅速分解生成氧氣和水．哪些因素還影響著過氧化氫分解的速率？課外活動(dòng)小組結(jié)些進(jìn)行了更深入的探究：
探究實(shí)驗(yàn)一：濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)    象	結(jié)    論
取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳．	緩慢有少量氣泡冒出	濃度越大，過氧化氫分解的速率越快
另取一支試管加入3～5mL15%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳．	迅速有大量氣泡冒出

請你設(shè)計(jì)：
實(shí)驗(yàn)用品：試管、燒杯、熱水、冷水、5%過氧化氫溶液、15%過氧化氫溶液
探究實(shí)驗(yàn)二：溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)    象	結(jié)    論
		溫度越高，過氧化氫分解的速率越大

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（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(jìn)行解答；
（2）根據(jù)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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答；
探究實(shí)驗(yàn)一、根據(jù)不同濃度的過氧化氫溶液在加入二氧化錳時(shí)產(chǎn)生氣泡的快慢分析濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
探究實(shí)驗(yàn)二、根據(jù)固定變量法分析設(shè)計(jì)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的探究實(shí)驗(yàn)．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，所以有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；故填：氧氣；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)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(xué)性質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】（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(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
（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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；故填：二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
探究實(shí)驗(yàn)一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，過氧化氫溶液的濃度越大，在放入二氧化錳時(shí)反應(yīng)越迅速，說明濃度越大，過氧化氫分解的速率越快；故答案為：濃度越大，過氧化氫分解的速率越快；
探究實(shí)驗(yàn)二、要探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，由固定變量可知，該實(shí)驗(yàn)操作是用試管取一定體積和一定濃度的過氧化氫溶液，分別放入盛放冷水和熱水的燒杯中觀察發(fā)生的現(xiàn)象，放入冷水中的過氧化氫反應(yīng)不劇烈，而放入熱水中的過氧化氫反應(yīng)劇烈，有大量氣泡出現(xiàn)．所以．實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)    象	結(jié)    論
取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳，放入盛放冷水燒杯中．	緩慢有少量氣泡冒出	溫度越高，過氧化氫分解的速率越大
另取一支試管加入3～5mL15%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳放入盛有熱水的燒杯中	迅速有大量氣泡冒出

故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)    象	結(jié)    論
取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳，放入盛放冷水燒杯中．	緩慢有少量氣泡冒出	溫度越高，過氧化氫分解的速率越大
另取一支試管加入3～5mL15%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳放入盛有熱水的燒杯中	迅速有大量氣泡冒出

點(diǎn)評(píng) 此題考查了催化劑的特點(diǎn)與催化作用，以及實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題能力．