Question

【題目】人教版新課標化學教材九年級上冊“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，其催化效果如何？

（實驗探究）

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木條，觀察現象。	A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，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，如此反復多次試驗，觀察現象。	試管中均產生氣泡，帶火星木條均復燃
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__________g二氧化錳粉末，觀察現象。	D試管中產生氣泡的速率比C試管快

（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文字或者符號表達式__________________________。

（實驗評價）

（4）實驗設計IV的目的是_____________________________________________________；此步驟中二氧化錳的質量應該是_______________g

（5）通過實驗IV，你可以得到的結論是_________________________________________。

Answer 1

【答案】氧氣 質量 化學性質 過氧化氫水＋氧氣或H2O2H2O+O2 相同條件下，探究（對比）氧化鐵和二氧化錳的催化效果 ag。 相同條件下，二氧化錳比氧化鐵的催化效果好

【解析】

實驗結論：（1）根據氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃進行解答；

（2）根據實驗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進行解答；

（3）根據氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進行解答；

實驗評價：（1）根據二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進行解答；

（2）根據若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進行解答。

實驗結論：（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復燃，所以有實驗現象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）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣，反應的文字或者符號表達式分別是；過氧化氫水+氧氣，H2O2H2O+O2；

實驗評價：（1）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的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；為了比較氧化鐵與二氧化錳的催化效果，所用的氧化鐵與二氧化錳的質量應該相等，也為ag；

（2）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相同條件下，二氧化錳比氧化鐵的催化效果好。