Question

【題目】銘銘同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來證明四氧化三鐵可以作過氧化氫分解的催化劑這一個(gè)命題。

（1）請你幫助銘銘同學(xué)完成下列表格所示的探究實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論	實(shí)驗(yàn)總結(jié)
步驟一	取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，插入帶火星的木條	有少量氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃	過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是_______	四氧化三鐵是過氧化氫分解的催化劑
步驟二	取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，向其中加入 ______，插入帶火星的木條	___________，木條復(fù)燃	四氧化三鐵能加快過氧化氫的分解

（2）寫出步驟二中發(fā)生的反應(yīng)的文字表達(dá)式 ___________

（3）小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為僅由上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出表內(nèi)的總結(jié)，他還補(bǔ)充設(shè)計(jì)了兩個(gè)方面的探究實(shí)驗(yàn)，最終才完成了對該命題的實(shí)驗(yàn)證明。

第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱量，其目的是 ______；

第二方面的實(shí)驗(yàn)是利用“步驟二”反應(yīng)后的固體剩余物繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是 ______。

（4）小強(qiáng)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)候發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)有許多水霧，由此推斷過氧化氫分解是______反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。

（5）小強(qiáng)還發(fā)現(xiàn)將過氧化氫溶液加入盛有四氧化三鐵的試管后，反應(yīng)速率先是逐漸加快，然后又逐漸變慢（如圖所示）

從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素來分析過氧化氫分解速率發(fā)生變化的原因是：

①反應(yīng)速率先變快的原因：________；

②反應(yīng)速率后變慢的原因：_________。

Answer 1

【答案】反應(yīng)速度慢，產(chǎn)生氧氣少 四氧化三鐵 有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條迅速復(fù)燃 比較四氧化三鐵反應(yīng)前后質(zhì)量是否變化 傾倒掉反應(yīng)后的液體,向剩余的固體中重新加人過氧化氫溶液 放熱 反應(yīng)放熱能加快反應(yīng) 隨著反應(yīng)的進(jìn)行過氧化氫濃度降低,反應(yīng)逐漸減慢

【解析】

解：（1）催化劑的作用是加快了反應(yīng)的速度，并不能使不反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以，步驟一中，過氧化氫也會(huì)分解只是速度慢；步驟二中，只要向盛有5%過氧化氫溶液的試管中加入四氧化三鐵，將帶火星的木條伸入試管，如果有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復(fù)燃，說明了四氧化三鐵加快了過氧化氫的分解速度；

（2）過氧化氫在四氧化三鐵的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：；

（3）為了說明四氧化三鐵在此實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)前后的質(zhì)量保持不變，做了兩次稱量，目的是比較四氧化三鐵反應(yīng)前后質(zhì)量是否變化，并且在驗(yàn)證四氧化三鐵的化學(xué)性質(zhì)是否改變時(shí)，將剩余的固體中再倒入過氧化氫溶液，發(fā)現(xiàn)過氧化氫溶液又能很快的放出氧氣；

（4）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)有許多水蒸氣，由此推斷過氧化氫分解是放熱反應(yīng)；

（5）過氧化氫分解的速率先增大后減小，其原因反應(yīng)放熱能加快反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行過氧化氫濃度降低，反應(yīng)逐漸減慢。