Question

【題目】學(xué)習(xí)了二氧化錳過氧化氫分解有催化作用的知識后，某興趣小組的同學(xué)提出問題：氧化鐵能否起到類似于二氧化錳的催化作用呢？于是他們進行了以下探究．

（猜想）

Ⅰ．氧化鐵不是反應(yīng)的催化劑、也不參與反應(yīng)，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后均不變；

Ⅱ．氧化鐵參與反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，但化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；

Ⅲ．氧化鐵是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后_____．

（實驗）用天平稱0.2g氧化鐵，用試管取5mL 5%的過氧化氫溶液，進行如下實驗：

（注：氧化鐵不溶于水，過濾可與水分離）

（1）填寫下表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
帶火星的木條復(fù)燃．	_____	過氧化氫溶液中：_____	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步驟①的目的是_____．

（3）寫出上述有關(guān)過氧化氫分解的文字表達式_____．

（4）步驟⑦重復(fù)實驗②、③的目的是_____．

（繼續(xù)探究）從上述實驗得出氧化鐵是反應(yīng)的催化劑．對同種催化劑，有哪些因素可能影響催化效果？請?zhí)岢霾孪氩⒃O(shè)計實驗進行探究．_____（注意：至少探究兩種因素，答對一種因素獎勵2分，本題最多獎勵4分，化學(xué)試卷總分不超過60分）

Answer 1

【答案】質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變 0.2g 過氧化氫溶液中：產(chǎn)生氣泡 檢驗過氧化氫能否自發(fā)分解 過氧化氫水+氧氣 檢驗氧化鐵在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)是否改變 猜想1：催化劑表面積大小影響化學(xué)反應(yīng)的速率；

實驗方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過氧化氫溶液，再分別加入0.2g粉末狀、顆粒狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢；

猜想2：催化劑的用量影響化學(xué)反應(yīng)的速率；

實驗方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過氧化氫溶液，再分別加入0.2g、0.5g粉末狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢

【解析】

過氧化氫在二氧化錳做催化劑條件下分解生成水和氧氣。催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，化學(xué)性質(zhì)不變。

根據(jù)前面兩個猜想Ⅰ氧化鐵不是反應(yīng)的催化劑、也不參與反應(yīng)，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后均不變；Ⅱ氧化鐵參與反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，但化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；要和前面兩個猜想形成比較，故Ⅲ氧化鐵是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變。

[實驗]

（1）填表如下所示：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
帶火星的木條復(fù)燃．	0.2g	過氧化氫溶液中：產(chǎn)生氣泡	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步驟①的目的是檢驗過氧化氫能否自發(fā)分解。

（3）過氧化氫分解生成水和氧氣，文字表達式為。

（4）步驟⑦重復(fù)實驗②、③的目的是檢驗氧化鐵在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)是否改變。

[繼續(xù)探究]

猜想1：催化劑表面積大小影響化學(xué)反應(yīng)的速率。

實驗方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過氧化氫溶液，再分別加入0.2g粉末狀、顆粒狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢。

猜想2：催化劑的用量影響化學(xué)反應(yīng)的速率。

實驗方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過氧化氫溶液，再分別加入0.2g、0.5g粉末狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢。