Question

【題目】人教版新課標化學九年級上冊教材中“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了化學探究小組的興趣。

（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，其效果如何？

實驗步驟	實驗現象
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的木條，觀察現象。	A試管中產生氣泡，帶火星的木條復燃，B試管中無明顯現象
Ⅱ．待A試管中沒有現象發生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復多次實驗，觀察現象	試管中均產生氣泡，帶火星的木條均復燃
Ⅲ．將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質量仍為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，觀察現象

（實驗結論）

（1）A中產生的氣體是______。

（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的______和______在反應前后均沒有發生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的符號表達式：______。

（實驗評價）

（4）設計實驗Ⅳ的目的是______。

（5）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此可以得到的結論是______。

（拓展延伸）

（6）你還能想到什么因素能影響過氧化氫分解的速率？請舉一例說明。

因素______；實驗方法：______；實驗現象________；實驗結論________.

Answer 1

【答案】氧氣 質量 化學性質 H2O2H2O+O2 對比二氧化錳與氧化鐵的催化效果 在其他條件相同情況下，二氧化錳催化效果更好 溫度 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生的現象 放入冷水中的過氧化氫反應不劇烈，而放入熱水中的過氧化氫反應劇烈，有大量氣泡出現 溫度越高，化學反應的速率越快

【解析】

（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃，實驗現象A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，可知A中產生的氣體是氧氣；

（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質量和化學性質在反應前后均沒有發生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；

（3）D試管中發生的反應是過氧化氫在二氧化錳得到催化作用下分解為水和氧氣；反應的符號表達式為：H2O2H2O+O2；

（4）二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設計實驗Ⅳ的目的是對比二氧化錳與氧化鐵的催化效果；

（5）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此可以得到的結論是在其他條件相同情況下，二氧化錳催化效果更好；

（6）溫度、反應物的濃度等可能還會影響化學反應的速率；

要探究溫度對化學反應速率的影響，由固定變量可知，該實驗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生的現象，放入冷水中的過氧化氫反應不劇烈，而放入熱水中的過氧化氫反應劇烈，有大量氣泡出現，由此可知，溫度越高，化學反應的速率越快。