Question

【題目】為探究催化劑對雙氧水（H2O2）分解的催化效果，某研究小組做了如下實驗：

實驗一：圖中的實驗能否證明MnO2是雙氧水分解反應的催化劑？并說明理由______。

數據記錄表

1%H2O2溶液（mL）	50	50	50
加入MnO2的質量（g）	0.1	0.2	0.4
測量40秒末得到O2體積（mL）

實驗二：從上面表格的設計可以看出，該實驗的目的是______。

實驗三：學習了催化劑知識后，某化學探究小組開始了“尋找新的催化劑”研究性實驗：

（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文字表達式______。

（實驗評價）

（4）實驗設計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，由此你可以得到的結論是：______。

Answer 1

【答案】不能；因為沒有確認MnO2的質量和化學性質是否改變 探究MnO2質量的多少對H2O2分解的速率是否有影響 氧氣（O2） 質量 化學性質 過氧化氫水+氧氣 探究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 二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；

【解析】

實驗一：

催化劑是能改變化學反應的速率，而本身的質量和化學性質不變的物質。要證明MnO2是H2O2分解反應的催化劑，除去需要驗證能改變化學反應的速率，還必須證明催化劑在反應前后的化學性質和質量不改變，而甲同學沒有做這方面的實驗，所以不能達到目的。圖中的實驗不能證明MnO2是雙氧水分解反應的催化劑原因是沒有確認MnO2的質量和化學性質是否改變；

實驗二：

根據表格中數據及項目分析可知，該實驗的目的是探究MnO2質量的多少對H2O2分解的速率是否有影響；

實驗結論：

（1）A中產生的氣體能使帶火星的木條復燃，A中產生的氣體是氧氣（O2）；

（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的化學性質和質量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，反應的文字表達式為：過氧化氫水+氧氣；

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的目的是探究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；

（2）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。