Question

15．学习了二氧化锰过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组的同学提出问题：氧化铁能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢？于是他们进行了以下探究．
【猜想】
Ⅰ．氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应，质量和化学性质反应前后均不变；
Ⅱ．氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量不变，但化学性质发生了改变；
Ⅲ．氧化铁是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不变．
【实验】用天平称0.2g氧化铁，用试管取5mL5%的过氧化氢溶液，进行如下实验：

（注：氧化铁不溶于水，过滤可与水分离）
（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
带火星的木条复燃．	质量不变	过氧化氢溶液中： 有气泡冒出	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步骤①的目的是检验过氧化氢溶液是否会自发的分解放出氧气．
（3）写出上述有关过氧化氢分解的文字表达式过氧化氢$\stackrel{氧化铁}{→}$水+氧气．
（4）步骤⑦重复实验②、③的目的是判断氧化铁在过氧化氢分解前后化学性质是否改变．
【继续探究】从上述实验得出氧化铁是反应的催化剂．对同种催化剂，有哪些因素可能影响催化效果？请提出猜想并设计实验进行探究．（注意：至少探究两种因素，答对一种因素奖励2分，本題最多奖励4分，化学试卷总分不超过60分）

Answer 1

分析 【猜想】根据催化剂的含义进行解答；
【实验】（1）根据氧化铁对过氧化氢的分解有催化作用回答；
（2）根据步骤①的目的是检验过氧化氢溶液是否会自发的分解放出氧气进行解答；
（3）根据过氧化氢分解生成水和氧气进行解答；
（4）根据步骤⑦重复实验②、③的目的是判断氧化铁在过氧化氢分解前后化学性质是否改变进行解答；
【继续探究】根据科学探究的环节探究催化剂表面积大小、使用量等影响化学反应速率．

解答 解：【猜想】Ⅲ氧化铁是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不变；故填：质量和化学性质均不变；
【实验】（1）氧化铁对过氧化氢的分解有催化作用，质量反应前后不变；故填：质量不变；有气泡冒出；
（2）步骤①的目的是检验过氧化氢溶液是否会自发的分解放出氧气；故填：检验过氧化氢溶液是否会自发的分解放出氧气；
（3）过氧化氢分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{氧化铁}{→}$水+氧气；故填：过氧化氢$\stackrel{氧化铁}{→}$水+氧气；
（4）步骤⑦重复实验②、③的目的是判断氧化铁在过氧化氢分解前后化学性质是否改变；故填：判断氧化铁在过氧化氢分解前后化学性质是否改变；
【继续探究】科学探究的环节探究催化剂表面积大小、使用量等影响化学反应速率．
所以实验方案：猜想1：催化剂表面积大小影响化学反应速率．
实验方法：用两支试管各盛放5mL5%的过氧化氢溶液，分别加入0.2g粉末状和颗粒状的氧化铁，观察气体产生的速率．
猜想2：催化剂的使用量影响化学反应速率．
实验方法：用两支试管各盛放5mL5%的过氧化氢溶液，分别加入0.2g和0.5g颗粒大小相同的氧化铁，观察气体产生的速率．
故答案为：：猜想1：催化剂表面积大小影响化学反应速率．
实验方法：用两支试管各盛放5mL5%的过氧化氢溶液，分别加入0.2g粉末状和颗粒状的氧化铁，观察气体产生的速率．
猜想2：催化剂的使用量影响化学反应速率．
实验方法：用两支试管各盛放5mL5%的过氧化氢溶液，分别加入0.2g和0.5g颗粒大小相同的氧化铁，观察气体产生的速率．

点评 催化剂、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重点和热点，主要考查对催化剂、催化作用概念的理解，对催化效率影响因素的探究等．