Question

【題目】實驗探究一：小明學習了過氧化氫溶液分解知識后，腦洞大開，還想尋找新的催化劑，于是設計了如下探究方案．

（提出問題）紅磚粉末能否作為過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，效果如何？

（實驗探究）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及解釋
Ⅰ．	A中無明顯現象，B中產生大量能使帶火星木條復燃的氣體	①產生的氣體是______； ②紅磚粉末能改變過氧化氫分解速率
Ⅱ．向B試管中重新加入5%的過氧化氫溶液，反應停止后過濾、洗滌、干燥、稱量濾渣	①又產生大量能使帶火星木條復燃的氣體 ②濾渣質量等于ag	紅磚粉末的_____在反應前后均沒有發生變化，能作過氧化氫分解的催化劑
Ⅲ．	兩試管中均產生氣泡且 ________	紅磚粉末的催化效果沒有二氧化錳粉末好

請寫出紅磚粉末（成分以Fe2O3表示）催化過氧化氫溶液分解反應的符號表達式_______。

⑵實驗探究二：小明繼續探究帶火星的木條在不同體積分數氧氣中的復燃情況，部分實驗數據記錄如表：

氧氣體積分數（%）	30	40	60	70
帶火星的木條	不變	稍亮	復燃	復燃

①根據上述實驗數據得出的結論是_____________。

②在集氣瓶中注入占其容器50%的水（如圖），用排水法收集氧氣，將瓶內的水排盡，用帶火星的木條在該集氣瓶中進行實驗，推測實驗現象并說明理由：_________。

③配合實驗的小林發現雙氧水分解也可用氧化銅（難溶于水固體）作催化劑。在0.5g氧化銅中滴加雙氧水，反應結束后固體質量為_________________g。

④請你設計一個實驗，證明在雙氧水分解反應后，氧化銅化學性質沒有發生改變。

步驟	現象	結論
_____	_____	氧化銅化學性質沒有改變

Answer 1

【答案】氧氣 質量和化學性質 加入二氧化錳的試管中產生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快 H2O2 H2O+O2 能使帶火星的小木條復燃的不一定是純氧 帶火星的木條復燃，這是因為氧氣的濃度達到了使其復燃的純度 0.5g 將反應后的混合物過濾，向盛有該濾渣的試管中重新加入2mL過氧化氫溶液 試管中有大量氣泡冒出，且能使帶火星的木條復燃

【解析】

實驗探究一：

[實驗探究]

根據氧氣能使帶火星的木條復燃，可知該氣體是氧氣，故填氧氣；

催化劑能改變化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變，故填質量和化學性質；

根據紅磚粉末的催化效果沒有二氧化錳粉末好，可知加入二氧化錳的試管中產生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快，故填加入二氧化錳的試管中產生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快；

紅磚粉末（成分以Fe2O3表示）催化過氧化氫溶液分解生成水和氧氣，符號表達式故填H2O2 H2O+O2；

實驗探究二：

①根據表格數據以及實驗現象分析可知，氧氣濃度達到60%就能使帶火星的小木條復燃，故填能使帶火星的小木條復燃的不一定是純氧；

②假設容器體積為V，在集氣瓶中注入占其容器50%的水，用排水法收集氧氣，將瓶內的水排盡，可知瓶內氧氣體積為50%V+50%V×21%=60.5%V，瓶內氧氣濃度為 =60.5%，用帶火星的木條在該集氣瓶中進行實驗，由于氧氣濃度已經達到能使帶火星木條復燃的純度（60%），會觀察到帶火星的木條復燃，故填帶火星的木條復燃，這是因為氧氣的濃度達到了使其復燃的純度；

③催化劑能改變化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變，反應中氧化銅做催化劑，反應前后質量不變，故填0.5g；

④根據催化劑反應前后化學性質不變，將反應后的混合物過濾，向盛有該濾渣的試管中重新加入2mL過氧化氫溶液后，試管中仍有大量氣泡冒出，且能使帶火星的木條復燃，從而得出氧化銅的化學性質在化學反應前后沒有發生改變的結論，實驗步驟故填將反應后的混合物過濾，向盛有該濾渣的試管中重新加入2mL過氧化氫溶液；實驗現象故填試管中有大量氣泡冒出，且能使帶火星的木條復燃。