課本“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”研究性實(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】

課本“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”研究性實(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．將實(shí)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，所得固體質(zhì)量仍為ag。        

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，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的符號表達(dá)式                           。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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】

（1）查閱資料得知：CuO、CuSO₄、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是               （填序號）。

A．MnO₂只能作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．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率

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

（2）實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)。下圖是某學(xué)校的師生對“MnO₂催化H₂O₂溶液分解實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)”，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加入干燥管的球泡內(nèi)，再用藥匙取0．2gMnO₂粉末，加在干燥管的進(jìn)氣管的管壁上。

②點(diǎn)燃橡膠塞上棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察到帶火星的棒香立即復(fù)燃。

對該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的評價(jià)，你認(rèn)為不合理的是          （填序號）。

A．實(shí)驗(yàn)中所用的儀器、材料及藥品均易得到

B．實(shí)驗(yàn)使用的藥品用量太大

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)

課本“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”研究性實(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)結(jié)論】

（1）A中產(chǎn)生的氣體是              。

（2）實(shí)驗(yàn)II、III證明：氧化鐵的            和              在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的符號表達(dá)式                           。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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】

（1）查閱資料得知：CuO、CuSO₄、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是               （填序號）。

A.MnO₂只能作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.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率

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

（2）實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)。下圖是某學(xué)校的師生對“MnO₂催化H₂O₂溶液分解實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)”，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加入干燥管的球泡內(nèi)，再用藥匙取0.2gMnO₂粉末，加在干燥管的進(jìn)氣管的管壁上。

②點(diǎn)燃橡膠塞上棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察到帶火星的棒香立即復(fù)燃。

對該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的評價(jià)，你認(rèn)為不合理的是          （填序號）。

A.實(shí)驗(yàn)中所用的儀器、材料及藥品均易得到

B.實(shí)驗(yàn)使用的藥品用量太大

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)

過氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色固體。在一次科技活動(dòng)中，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將包有Na2O2固體的棉花放入了如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置中，當(dāng)傾倒二氧化碳時(shí)，發(fā)現(xiàn)了

                              現(xiàn)象；同時(shí)也驚奇地發(fā)現(xiàn)棉花團(tuán)燃燒了起來。

【提出問題】棉花團(tuán)為什么會(huì)燃燒起來呢？

【查閱資料】

（1）在常溫下Na2O2能和CO2反應(yīng)生成一種氣體和堿性物質(zhì)。

（2）在常溫下Na2O2能和水發(fā)生反應(yīng)： 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑

（3）無水硫酸銅為白色固體，吸水后變?yōu)樗{(lán)色。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】經(jīng)過討論后，小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

①檢查整套裝置的氣密性；

②把相關(guān)的試劑放入對應(yīng)的儀器內(nèi)（D裝置的U型管內(nèi)放有足量的Na2O2固體，燒杯內(nèi)盛有飽和的澄清石灰水），并按圖2組裝整套實(shí)驗(yàn)儀器；

③用力推動(dòng)針筒的活塞，把稀鹽酸注入試管內(nèi)；

④一段時(shí)間后，在P處放置一根帶火星的小木條，觀察現(xiàn)象。

注：整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不考慮稀鹽酸的揮發(fā)和空氣對實(shí)驗(yàn)的影響。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】

①無水硫酸銅                   ；②帶火星的小木條復(fù)燃；③                     。

【實(shí)驗(yàn)分析】

（1）“小木條復(fù)燃”說明Na2O2和CO2反應(yīng)生成了           ；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象③說明該反應(yīng)放出了熱量；同時(shí)棉花團(tuán)是可燃物，棉花團(tuán)因?yàn)橥瑫r(shí)滿足燃燒所需的三個(gè)條件，所以燃燒起來了。

（2）請你寫出Na2O2和CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式                                               

【拓展提高】

同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶放置了較長時(shí)間的過氧化鈉粉末，已知發(fā)生了部分變質(zhì)，同學(xué)們?nèi)?.00g變質(zhì)粉末決定探究其中的成分及其質(zhì)量。

【提出問題】變質(zhì)的過氧化鈉粉末中有哪些成分，它們的質(zhì)量是多少？

【猜想與假設(shè)】（1）粉末成分是Na2O2和NaOH的混合物

　　　　　　　（2）粉末成分是________________________的混合物

　　　　　　�。�3）粉末成分是Na2O2、NaOH 和Na2CO3的混合物……

【設(shè)計(jì)實(shí)施方案】

①取15 g變質(zhì)粉末于一支大試管內(nèi)，加入適量的水，共收集到1.6g氣體,然后用帶火星木條檢驗(yàn)生成的氣體。 固體完全溶解，有氣泡產(chǎn)生，帶火星的小木條復(fù)燃

②繼續(xù)向上述試管中加入足量的石灰水，充分反應(yīng)。    　　　有白色沉淀生成

③將②中物質(zhì)過濾，得到濾渣，將其洗滌、干燥并稱量，得固體5g。     

【解釋與結(jié)論】同學(xué)們經(jīng)過認(rèn)真計(jì)算分析，確定了粉末中含有的成分及質(zhì)量

　　計(jì)算過程：

　　【反思與評價(jià)】

（1）實(shí)驗(yàn)室在保存過氧化鈉時(shí)應(yīng)注意密封保存。

（2）有同學(xué)提出把第②步實(shí)驗(yàn)中足量的石灰水改為足量氯化鈣溶液，至沉淀不再生成時(shí)過濾，向?yàn)V液中滴加無色酚酞試液，若液體變紅，則證明原粉末中有NaOH。你認(rèn)為該方案是否合理并說明理由