Question

【题目】化学研究小组的同学对“寻找新的催化剂分解过氧化氢”的探究实验引起了兴趣。他们进行了如下探究：

（提出问题）氧化铁能否作过氧化氢分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？

（实验探究）

实验步骤	实验现象
Ⅰ．分别量取2mL5%过氧化氢溶液加入A、B两支试管中，向A试管中加入0.5g氧化铁粉末，并在两支试管中插入带火星的木条，观察现象	A试管中产生气泡，带火星的木条复燃，B试管中无明显现象
Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象	试管中均产生气泡，带火星的木条均复燃
Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得的滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为0.5g	_____
Ⅳ．向C试管中加入2mL5%过氧化氢溶液和0.5g氧化铁粉末，向D试管中加入XmLY%过氧化氢溶液和Zg二氧化锰粉末，对比观察现象。	_____

（实验结论）

（1）A中产生的气体是_____；

（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的_____和_____在反应前后均没有发生改变，再结合实验Ⅰ的结论，得出：氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂。

（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式：_____。

（实验评价）

（1）实验Ⅳ的目的是_____；其中X、Y、Z的数值分别是_____、_____、_____。

（2）若实验观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是_____。

（实验拓展）查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、猪肝、发芽的马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是_____（填序号）。

A 二氧化锰只能作为过氧化氢分解的催化剂

B 同一个化学反应可以有多种催化剂

C 催化剂只能加快化学反应的速率

D 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物

Answer 1

【答案】应前后氧化铁的质量没有改变 两试管中均产生气泡，且D试管中产生气泡的速率大于C试管 氧气 质量 化学性质 过氧化氢水+氧气 对比作用 2 5 0.5 二氧化锰的催化效果比氧化铁好 B

【解析】

Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得的滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为0.5g，此现象说明反应前后氧化铁的质量没有改变；故填：反应前后氧化铁的质量没有改变；

Ⅳ．向C试管中加入2mL5%过氧化氢溶液和0.5g氧化铁粉末，向D试管中加入XmLY%过氧化氢溶液和Zg二氧化锰粉末，观察到两试管中均产生气泡，且D试管中产生气泡的速率大于C试管；故填：两试管中均产生气泡，且D试管中产生气泡的速率大于C试管；

[实验结论]

（1）A中产生的气体能使带火星的木条复燃，证明该气体是氧气；故填：氧气；

（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生改变，再结合实验Ⅰ的结论，得出：氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂；故填：质量；化学性质；

（3）过氧化氢在氧化铁的催化作用下生成水和氧气；故填：过氧化氢水+氧气；

[实验评价]

（1）由实验的过程可知，氧化铁和二氧化锰都能加快过氧化氢的分解，二者可以起到对比的作用；由控制变量的要求可知，溶液的体积、浓度、催化剂的质量应完全相同，所以其中X、Y、Z的数值分别是2、5、0.5；故填：对比作用；2；5；0.5；

（2）若实验中观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰的催化效果比氧化铁好；故填：二氧化锰的催化效果比氧化铁好；

[实验拓展]

A．MnO2不只能作为氧化氢溶液分解的催化剂，还可以作其他反应的催化剂，故A错误；

B．根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂，故B正确；

C．催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，故C错误；

D．用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，例如二氧化锰是高锰酸钾受热分解制氧气的生成物，故D错误。

故填：B。