Question

下面是實(shí)驗(yàn)室分解“過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”探究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)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(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ．分別量取5m L5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入a g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(xiàn)象．	A試管中迅速產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃；B試管中氣泡產(chǎn)生緩慢，木條不復(fù)燃
Ⅱ．待A試管中不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)，重新加入   ，并把帶火星的木條伸入試管，反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象．	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均
Ⅲ．將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得慮渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為a g．
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a g氧化鐵粉末，向D試管中加入a g二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ是為了證明：

 

實(shí)驗(yàn)Ⅲ是為了證明

 

；
（2）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式

 

實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)：（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：催化劑的特點(diǎn)與催化作用,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：（1）根據(jù)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進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進(jìn)行解答；
（3）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．

解答：解：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a g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(xiàn)象．	A試管中迅速產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃；B試管中氣泡產(chǎn)生緩慢，木條不復(fù)燃
Ⅱ．待A試管中不再有氣泡產(chǎn)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)多次實(shí)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．將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得慮渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為a g．
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a g氧化鐵粉末，向D試管中加入a g二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象．	都產(chǎn)生氣泡

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ證明：氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化；實(shí)驗(yàn)Ⅲ是為了證明氧化鐵的質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
（2）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂

三氧化二鐵  .

2H₂O+O₂↑；
（3）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．
故答案為：實(shí)驗(yàn)探究：過氧化氫溶液；復(fù)燃；都產(chǎn)生氣泡；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化；氧化鐵的質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化；
（2）2H₂O₂

三氧化二鐵  .

2H₂O+O₂↑；
（3）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．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了催化劑的特點(diǎn)與催化作用，以及實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題能力．