[题目]化学研究小组在开展了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用之后.又进行了“寻找新的催化剂的探究实验.(提出问题1)寻找“氧化铁能否用于过氧化氢溶液分解的催化剂的证据?如果能.它的催化效果如何?(实验设计1)实验现象Ⅰ.分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液于A.B两支试管中.向A中加入a克氧化铁粉末.并分别在A.B两支试� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】化学研究小组在开展了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”之后，又进行了“寻找新的催化剂”的探究实验。

（提出问题1）寻找“氧化铁能否用于过氧化氢溶液分解的催化剂”的证据？如果能，它的催化效果如何？（实验设计1）

实验	现象
Ⅰ、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液于A、B两支试管中，向A中加入a克氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中伸入带火星的木条，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、将“实验Ⅰ”中A试管的剩余物质分离，将所得固体进行洗涤、干燥、称量	所得固体质量为 ______ 克
Ⅲ、将“实验Ⅱ” ______	______
Ⅳ、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入a克氧化铁粉末，向D试管中加入a克二氧化锰粉末

（实验结论）

（1）A中产生的气体是______；

（2）氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂，寻找该结论的证据主要是设计了实验______（选填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ）展开的。

（实验评价）

（1）设计实验Ⅲ的目的是______；

（2）可以用下列方法作出判断，从而达到实验Ⅳ的设计目的。a、定性判断：观察C、D两支试管中产生气泡的快慢；b、定量判断：______。

（资料信息）过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作为催化剂

（提出问题2）氧化铜（黑色粉末）是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰效果更好？

（设计实验2）某同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验

（其它可能影响实验的因素均忽略）。

实验序号	氯酸钾质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2克		X
②	1.2克	氧化铜0.5克	Y
③	m	二氧化锰0.5克	Z

（1）写出氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生的反应的化学方程式：______。

（2）上述实验应测量的“待测数据”是指______，从数学描述角度，X、Y、Z在数值上的大小关系是______。

（3）若实验②比实验①的“待测数据”更______（填“大”、“小”、“不确定”），说明氧化铜能加快氧酸钾的分解速率，表中“m”的数值应该为______。

（4）将实验②反应后的固体经过过滤、洗涤、干燥处理后，称量得到0.5克黑色粉末，再将黑色粉末放入______（简述操作）。

（评价设计）

（5）你认为该小组同学设计实验③和实验②对比的目的是______。

【答案】a 得到的固体放入盛有5毫升5%的过氧化氢溶液的试管中，向试管中伸入带火星的木条有气泡冒出，带火星的木条复燃氧气 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 证明氧化铁的化学性质在化学反应前后保持不变观察收集一试管气体所需时间的长短 2KClO32KCl+3O2↑ 收集等量氧气所需时间 X＞Y＞Z 小 1.2 盛有适量的氯酸钾的试管中并加热，再用带火星的木条放在试管口，观察到木条迅速复燃探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好

【解析】

[实验设计1]Ⅰ、A试管内的气体能使带火星的木条复燃，说明该气体是氧气;

Ⅱ、氧化铁是该反应的催化剂，其质量在化学反应前后保持不变，所以将“实验Ⅰ”中A试管的剩余物质分离，将所得固体进行洗涤、干燥、称量，其质量仍为ag；故填：a；

Ⅲ、将“实验Ⅱ”得到的固体放入盛有5毫升5%的过氧化氢溶液的试管中，向试管中伸入带火星的木条，观察到有气泡冒出，带火星的木条复燃，故填：得到的固体放入盛有5毫升5%的过氧化氢溶液的试管中，向试管中伸入带火星的木条；有气泡冒出，带火星的木条复燃；

[实验结论]（1）A试管内的气体能使带火星的木条复燃，说明该气体是氧气；故填：氧气；

（2）能够改变化学反应的速率，其质量与化学性质在反应前后保持不变的物质是该反应的催化剂，因此证明氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂，寻找该结论的证据主要是设计了实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ展开的；故填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；

[实验评价]（1）设计实验Ⅲ的目的是证明氧化铁的化学性质在化学反应前后保持不变；故填：证明氧化铁的化学性质在化学反应前后保持不变；

（2））可以用下列方法作出判断，从而达到实验Ⅳ的设计目的。a、定性判断：观察C、D两支试管中产生气泡的快慢；b、定量判断：观察收集一试管气体所需时间的长短；故填：观察收集一试管气体所需时间的长短；

[设计实验2]（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾和氧气；故填：2KClO32KCl+3O2↑；

（2）本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，所以“待测数据”是收集等量氧气所需时间。实验①没有使用催化剂，所需时间最长，氧化铜的催化效果不如二氧化锰，所以实验③所需时间最短，即X＞Y＞Z；故填：收集等量氧气所需时间；X＞Y＞Z；

（3）如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验Ⅱ比实验I所用时间小。所取氯酸钾的质量应相同，即m=1.2g；故填：小；1.2；

（4）实验②反应后溶解、过滤、洗涤、干燥后的黑色固体只有氧化铜，将黑色固体加入盛有适量的氯酸钾的试管中并加热，再用带火星的木条放在试管口，观察到木条迅速复燃；故填：盛有适量的氯酸钾的试管中并加热，再用带火星的木条放在试管口，观察到木条迅速复燃；

[评价设计]（5）实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好。故填：探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好。

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