Question

小麗同學(xué)在一次課外實(shí)驗(yàn)時(shí)，將過氧化氫（H₂O₂）溶液與氧化鐵（Fe₂O₃）粉末混合，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生．她聯(lián)想到二氧化錳（MnO₂）可作為H₂O₂分解的催化劑，那么，F(xiàn)e₂O₃能否作為H₂O₂分解的催化劑呢？請(qǐng)你一起參與探究，并填寫下列空白．

【猜想】Fe₂O₃能否作為H₂O₂分解的催化劑．

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】小麗同學(xué)一次設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一  取一定量的H₂O₂溶液于試管中，觀察到有極少量氣泡產(chǎn)生，伸入帶火星的木條，觀察到木條沒有復(fù)燃，說明H₂O₂溶液常溫下分解緩慢．

實(shí)驗(yàn)二  在實(shí)驗(yàn)一的試管中加入wg Fe₂O₃粉末，有大量氣泡產(chǎn)生，然后伸入帶火星的木條，觀察到木條復(fù)燃，說明　　．

實(shí)驗(yàn)三  待反應(yīng)結(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量，固體質(zhì)量仍為wg，說明　　．

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小麗同學(xué)認(rèn)為，F(xiàn)e₂O₃粉末可以作為H₂O₂分解的催化劑．

【反思評(píng)價(jià)】小江同學(xué)認(rèn)為要證明小麗同學(xué)的結(jié)論正確，僅做這三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不充分，需要補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，探究　　．（不必寫出具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟）

【拓展】下表是同學(xué)們探究影響H₂O₂分解因素時(shí)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)：

用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需時(shí)間

濃度 時(shí)間/min 催化劑	30% H2O2 溶液	15% H2O2 溶液	5% H2O2 溶液
加入wg MnO2	0.2	0.8	2.0
加入wg Fe2O3	7.0	9.0	16.0

通過對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，你能得出的結(jié)論是　　．

【延伸】小明同學(xué)看到Fe₂O₃也能做H₂O₂分解的催化劑，還聯(lián)想到一種藍(lán)色的CuSO₄溶液也能做H₂O₂分解的催化劑，請(qǐng)你繼續(xù)解決以下問題：

（1）請(qǐng)寫出過氧化氫和硫酸銅溶液混合制氧氣的文字或者符號(hào)表達(dá)式　　；

（2）CuSO₄的相對(duì)分子質(zhì)量　　，其中硫元素和氧元素的質(zhì)量比　　．

（3）80g CuSO₄與多少克MnO₂含有相等質(zhì)量的氧元素？（寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

考點(diǎn)：

催化劑的特點(diǎn)與催化作用；相對(duì)分子質(zhì)量的概念及其計(jì)算；元素質(zhì)量比的計(jì)算；化合物中某元素的質(zhì)量計(jì)算；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．
專題：	科學(xué)探究．
分析：	【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)催化劑的特點(diǎn)去分析該題，催化劑的特點(diǎn)：催化劑只改變反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變進(jìn)行解答； 【拓展】根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知相同條件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或相同條件下，H2O2濃度越大，反應(yīng)越快）進(jìn)行解答； 【延伸】（1）首先根據(jù)反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法、步驟進(jìn)行書寫； （2）根據(jù)CuSO4可知硫酸銅的相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行解答； （3）根據(jù)氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以求出氧化鐵的質(zhì)量即可．
解答：	解：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)二：把帶火星的小木條深入試管中，小木條復(fù)燃，證明試管中有氧氣生成．說明了Fe2O3能加快H2O2的分解速率 實(shí)驗(yàn)三：洗滌、干燥、稱量，固體質(zhì)量仍為wg，說明反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變； 【反思評(píng)價(jià)】實(shí)驗(yàn)二已證明Fe2O3能加快H2O2的分解速率，實(shí)驗(yàn)三證明反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變， 根據(jù)催化劑的特點(diǎn)，要想證明Fe2O3是該反應(yīng)的催化劑，還需證明Fe2O3的化學(xué)性質(zhì)沒有改變． 【拓展】分析表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)雙氧水濃度相同時(shí)，向其中加入等質(zhì)量的二氧化錳和三氧化二鐵，發(fā)現(xiàn)生成等量的氧氣所需要的時(shí)間是不同的，加二氧化錳的雙氧水產(chǎn)生氧氣的速率快， 說明了相同條件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或其他條件相同的情況下，H2O2濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快． 【延伸】（1）過氧化氫在硫酸銅的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2H2O+O2↑；文字表達(dá)式是：過氧化氫水+氧氣． （2）根據(jù)CuSO4可知硫酸銅的相對(duì)分子質(zhì)量=64+32+16×4=160；根據(jù)化合物中各元素質(zhì)量比=各元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之比，其中硫元素和氧元素的質(zhì)量比：32：（16×4）=1：2． （3）設(shè)與80gCuSO4含有相等質(zhì)量的氧元素的MnO2的質(zhì)量為x． 80g×=x× x=87g 答：80gCuSO4與87gMnO2含有相等質(zhì)量的氧元素． 故答案為：實(shí)驗(yàn)二 Fe2O3能加快H2O2的分解速率；實(shí)驗(yàn)三  Fe2O3的質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變． 【反思評(píng)價(jià)】Fe2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變； 【拓展】相同條件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或相同條件下，H2O2濃度越大，反應(yīng)越快）； 【延伸】（1）2H2O2H2O+O2↑（過氧化氫水+氧氣）． （2）160；  （3）80gCuSO4與87gMnO2含有相等質(zhì)量的氧元素．
點(diǎn)評(píng)：	此題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，作此題時(shí)要理清思路，不要漏掉實(shí)驗(yàn)步驟．