Question

【題目】化學(xué)教材 “尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了化學(xué)探究小組的興趣。

（提出問題）（1）氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？

（2）氧化鐵與二氧化錳催化效果哪個好？

（3）催化劑的質(zhì)量是否對過氧化氫溶液分解的速率產(chǎn)生影響？

（實驗探究）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
①分別量取5 mL5%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的木條，觀察現(xiàn)象。	A試管中產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中的現(xiàn)象：
②待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管內(nèi)，如此反復(fù)多次實驗，觀察現(xiàn)象。	試管中均產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條均復(fù)燃
③將實驗②中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為a g。
④分別量取5 mL5%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。

（1）A中產(chǎn)生的氣體是 _________；B試管中的現(xiàn)象___________。

（2）實驗②、③證明：氧化鐵的 ______ 和 _____ 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）實驗設(shè)計④的目的是_________ ，若實驗④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 ________ 。

（4）興趣小組同學(xué)設(shè)計了如下圖實驗裝置，利用壓強傳感器測不同質(zhì)量二氧化錳對雙氧水分解快慢的影響。在8mL3%的雙氧水中分別加入了0.08g，0.12g，0.24gMnO2．測得容器內(nèi)壓強的變化曲線如下右圖所示（曲線的斜率表征催化反應(yīng)的速率）。請觀察圖，回答問題：

（Ⅰ）根據(jù)圖1可發(fā)現(xiàn)：該實驗條件下，30s內(nèi)催化分解8mL濃度為3%的雙氧水，MnO2的最小用量為___克。

（Ⅱ）根據(jù)圖1，下列說法正確的是________。

a.一定范圍內(nèi)，二氧化錳用量越多，雙氧水分解越快；

b.反應(yīng)容器的氣密性，對實驗所測數(shù)據(jù)的精確度有影響；

c.稱量的二氧化錳質(zhì)量的精確度對實驗裝置中最終的壓強大小沒有影響。

Answer 1

【答案】氧氣 帶火星的木條沒有復(fù)燃 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) 探究氧化鐵與二氧化錳催化劑效果哪個好 二氧化錳催化效果好 0.01 abc

【解析】

（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃進(jìn)行解答；

（2）根據(jù)實驗②、③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；

（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)計實驗④的目的是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．根據(jù)若實驗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進(jìn)行解答；

（5）根據(jù)圖2信息可以判斷相關(guān)方面的問題。

（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，所以有實驗現(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，B試管中帶火星的木條沒有復(fù)燃；

（2）實驗②、③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）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)計實驗④的目的是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；

（4）（Ⅰ）根據(jù)圖2可發(fā)現(xiàn)，實驗條件下，30s內(nèi)催化分解8mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的雙氧水，MnO2的最小用量為0.01g；

（Ⅱ）a、一定范圍內(nèi)，二氧化錳用量越多，雙氧水分解越快，正確；

b、反應(yīng)容器的氣密性，對實驗所測數(shù)據(jù)的精確度有影響，正確；

c、稱量的二氧化錳質(zhì)量的精確度對實驗裝置中最終的壓強大小沒有影響，正確。