Question

【題目】實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)，以下是化學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)“二氧化錳催化過氧化氫分解制氧氣實(shí)驗(yàn)”后，對實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)一：設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)過程如下：

①將一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3mL(密度為1g/mL)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的H2O2加入干燥管的球泡中，再用藥匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的進(jìn)氣管的管壁上；②點(diǎn)燃橡膠塞上固定的棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察現(xiàn)象；

（1）可觀察到帶火星的棒香立即___；

（2）下列各項(xiàng)是同學(xué)們對該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的評價(jià)，你認(rèn)為評價(jià)不合理的是___(填序號)

A. 實(shí)驗(yàn)所用的儀器、材料及藥品均易得到

B. 實(shí)驗(yàn)室用的藥品用量太大

C. 反應(yīng)速度太慢，耽誤時(shí)間

D. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，整個(gè)裝置好似點(diǎn)燃的燈塔，趣味性強(qiáng)

實(shí)驗(yàn)二：尋找新的催化劑

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(xiàn)象。	A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃.B試管中無明顯現(xiàn)象。
Ⅱ、待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，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(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃。
Ⅲ、將試驗(yàn)II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥，稱量。	所的固體質(zhì)量為___
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(xiàn)象。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）

（1）A中產(chǎn)生的氣體是___；

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ可以證明：___，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)I和Ⅲ的結(jié)論可以證明氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵(Fe2O3)催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式：___________________；

（實(shí)驗(yàn)評價(jià)）

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)IV的目的是___；

（2）若實(shí)驗(yàn)IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是___.

（實(shí)驗(yàn)拓展）

查閱資料得知：CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可做過氧化氫溶液分解的催化劑，下列有關(guān)催化劑的說法正確的是___

A.MnO2只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑

B. 同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

C. 催化劑能使原本不發(fā)生的反應(yīng)也能快速進(jìn)行

D. 用作催化劑的物質(zhì)不可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物

Answer 1

【答案】復(fù)燃 BC a g 氧氣 氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化 2H2O22H2O+O2↑ 氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)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 B

【解析】

實(shí)驗(yàn)一：（1）過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下能快速放出氧氣，因?yàn)檠鯕饩哂兄С秩紵�的性質(zhì)，所以能使帶到火星的棒香立即復(fù)燃；

（2）評價(jià)要實(shí)事求是，不能隨便亂說，實(shí)驗(yàn)使用的藥品用量不算大；反應(yīng)速度并不慢，故答案為：BC；

實(shí)驗(yàn)二：

實(shí)驗(yàn)探究：催化劑反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故答案：ag；

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，所以由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)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，化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2↑；

實(shí)驗(yàn)評價(jià)：（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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；

（2）若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；

實(shí)驗(yàn)拓展：A．MnO2不是只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應(yīng)的催化劑，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題目的信息可知同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故B正確；C．催化劑不只是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，還能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，故C錯(cuò)誤；D．用作催化劑的物質(zhì)可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物，故D錯(cuò)誤。故本題選B。