Question

【题目】逻辑推理时化学学习常用的思维方法，某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是，他们对此展开探究。

【提出问题】什么物质是该反应催化剂？

【查阅资料】铁与氧气、水反应生成铁锈，铁锈的主要成分为氧化铁(Fe2O3)。

【猜想与假设】

假设一：小芳同学认为生锈铁钉表面的氧化铁是H2O2溶液分解反应的催化剂。

假设二：小华同学认为生锈铁钉里的______是H2O2溶液分解反应的催化剂。

【实验与结论】

实验操作	实验现象	实验结论
实验1：把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。	______	反应的化学方程式________假设______成立
实验2：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入____，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。	无现象	假设二_____(填“成立”或“不成立”)

【讨论交流】 同学们讨论后认为，小芳的“实验1”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解的催化剂，理由是：_________________________。

【反思与评价】小强通过仔细观察发现“实验2”中一直没有现象的试管，过了一段时间后试管中也出现了气体，小强觉得很奇怪，你能猜想其中的原因吗？_______________________。

【答案】 铁 产生气泡，带火星的木条复燃 2H2O22H2O+O2↑ 一 铁粉 不成立 没有验证氧化铁的质量和化学性质在反应前后是否改变 铁与过氧化氢溶液中的氧气和水反应生成了铁锈

【解析】【猜想与假设】带锈的铁钉中除了铁锈外还有单质铁，故猜想铁是过氧化氢溶液分解的催化剂；

【实验与结论】由假设一成立说明加入氧化铁后过氧化氢分解产生了气泡，该气体是氧气，故能使带火星的木条复燃，过氧化氢分解生成水和氧气反应的化学方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑；根据猜想：铁可以做过氧化氢分解的催化剂，所以实验II中加入的是铁单质，根据无现象，说明假设二不成立；

【讨论交流】同学们讨论后认为，小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是：还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变；

【反思与评价】小强通过仔细观察发现“实验Ⅱ”中一直没有现象的试管，过了一段时间后试管中也出现了气体，小强觉得很奇怪，其中的原因可能是铁钉中的铁单质被过氧化氢中的水与氧气氧化变成氧化铁，而后氧化铁再去催化过氧化氢溶液分解。

【题型】科学探究题
【结束】
16

【题目】化学兴趣小组加热氯酸钾与二氧化锰的混合物35g制取氧气，完全反应后试管中剩余固体质量为25.4g，再从中回收二氧化锰。

请计算：

(1)生成氧气______g；

(2)原混合物中二氧化锰的质量是________g？

Answer 1

【答案】 9.6 10.5

【解析】（1）生成氧气的质量为35g -25.4g= 9.6g；

（2）解：设原混合物中氯酸钾的质量为x

2KClO32KCl+3O2↑

245 96

x 9.6g

x= 24.5g

混合物中二氧化锰的质量为：35g-24.5g=10.5g

答：原混合物中二氧化锰为10.5 g。