Question

16．我校某班同學(xué)想探究紅磚粉末是否也可作為過氧化氫分解的催化劑．請你一起參與他們的探究過程，并填寫下列空白：
（1）[提出問題]紅磚粉末能不能做過氧化氫分解的催化劑呢？
（2）[猜    想]紅磚粉末能做過氧化氫分解的催化劑．
（3）[實驗驗證]
實驗步驟
實驗一：在一只裝有過氧化氫的試管，將帶火星的木條伸入試管中，現(xiàn)象：木條不復(fù)燃
實驗二：在另一只裝有過氧化氫的試管中加入紅磚粉末，然后將帶火星的木條伸入試管中，現(xiàn)象：木條復(fù)燃
（4）[結(jié)論]紅磚粉末能加快過氧化氫的分解速率，故紅磚粉末能做過氧化氫的催化劑．寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;紅磚粉\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）[討論與反思]有同學(xué)認為：僅憑上述兩個實驗還不能證明紅磚粉末能做過氧化氫的催化劑，還需要增加一個探究實驗：
實驗三：[實驗?zāi)康腯探究紅磚粉末反應(yīng)前后質(zhì)量是否不變．
[實驗步驟]①準確稱量紅磚粉末的質(zhì)量  ②完成實驗二  ③待反應(yīng)結(jié)束，將實驗二試管中的物質(zhì)進行過濾、洗滌、干燥、稱量紅磚粉末的質(zhì)量  ④對比反應(yīng)前后紅磚粉末的質(zhì)量．
[分    析]如果紅磚粉末反應(yīng)前后質(zhì)量不變，則說明紅磚粉末可以作為過氧化氫的催化劑．
但也有同學(xué)認為：要證明猜想，上述三個實驗還是不夠，還需要再補充一個探究實驗：你認為還需要探究：實驗中得到的紅磚粉末能否繼續(xù)使雙氧水催化分解．
（6）該興趣小組又做了比較紅磚粉與二氧化錳催化效果那個更好的探究，實驗步驟是常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫溶液分別加入0.2g的MnO₂粉末和紅磚粉粉末（或?qū)戭w粒大小相同的MnO₂和紅磚粉），（控制2個變量）比較冒泡速率（或相同時間收集氧氣體積或收集等體積氧氣所需的時間），可能的現(xiàn)象及結(jié)論是加入二氧化錳的過氧化氫溶液中產(chǎn)生氣泡的速率快，則相同條件下，用MnO₂的催化效果比紅磚粉好．

Answer 1

分析 （4）根據(jù)反應(yīng)的原理以及化學(xué)方程式的寫法來分析；
（5）據(jù)反應(yīng)中的步驟，“③待反應(yīng)結(jié)束，將實驗二試管中的物質(zhì)進行過濾、洗滌、干燥…；④對比反應(yīng)前后紅磚粉末的質(zhì)量”預(yù)測實驗?zāi)康臑椋杭t磚粉末反應(yīng)前后質(zhì)量是否不變；紅磚粉末為催化劑，化學(xué)性質(zhì)不變，可多次使用；
（6）根據(jù)探究不同催化劑的催化效果實驗方法和對比實驗的條件、步驟分析．

解答 解：（4）過氧化氫在紅磚粉的催化作用下分解為水和氧氣；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;紅磚粉\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（5）根據(jù)題目中的步驟，預(yù)測實驗?zāi)康臑椋杭t磚粉末反應(yīng)前后質(zhì)量是否不變；
【實驗步驟】③中要對紅磚粉進行稱量；紅磚粉的質(zhì)量不變；
故填：紅磚粉末反應(yīng)前后質(zhì)量是否不變；稱量紅磚粉末的質(zhì)量；不變；
驗證紅磚粉末是否符合“一變二不變”，從而驗證它是否再次能使雙氧水催化分解．故填：實驗中得到的紅磚粉末能否繼續(xù)使雙氧水催化分解；
（6）對比實驗要要其它條件完全相同的條件下，控制兩個變量，比較反應(yīng)的速率，實驗方案為：常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫溶液分別加入0.2g的MnO₂粉末和紅磚粉粉末（或?qū)戭w粒大小相同的MnO₂和紅磚粉），（控制2個變量）比較冒泡速率（或相同時間收集氧氣體積或收集等體積氧氣所需的時間）；結(jié)論是相同條件下，用MnO₂的催化效果比紅磚粉好．故答案為：常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫溶液分別加入0.2g的MnO₂粉末和紅磚粉粉末（或?qū)戭w粒大小相同的MnO₂和紅磚粉），（控制2個變量）比較冒泡速率（或相同時間收集氧氣體積或收集等體積氧氣所需的時間）；現(xiàn)象及結(jié)論是：加入二氧化錳的過氧化氫溶液中產(chǎn)生氣泡的速率快，則相同條件下，用MnO₂的催化效果比紅磚粉好．

點評 催化劑、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重點和熱點，主要考查對催化劑、催化作用概念的理解，對催化效率影響因素的探究等．