Question

【题目】化学兴趣小组的同学通过查阅资料得知：过氧化氢分解除了二氧化锰作为催化剂，还可以用氧化铁、氧化铜等作为催化剂，于是他们开展了以下探究：

（探究（一））氧化铁能否做过氧化氢分解的催化剂？

项目	实验操作	实验现象	实验解释与结论
			解释	结论
实 验 一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是①_____	氧化铁是过氧化氢分解的催化剂
实 验 二	向盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入氧化铁，伸入带火星的木条	②_____	氧化铁能加快过氧化氢的分解

（交流与反思）小岑同学认为仅由上述实验还不能得出表内的结论，他补充设计了两个方面的实验操作：第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是探究反应前后氧化铁的③_____是否改变。第二方面的实验操作是利用“实验二”反应后试管内的固体剩余物继续实验，其目的是探究反应前后氧化铁的④_____是否改变。

（探究（二））为了探究不同的催化剂对过氧化氢的催化效率，兴趣小组继续设计并进行了如下实验：

实验装置	实验编号	实验药品	收集10mL氧气的时间（s）
	1	5mL5%的过氧化氢溶液，0.5g二氧化锰	30
	2	5mL10%的过氧化氢溶液，0.5g氧化铁	60
	3	5mL10%的过氧化氢溶液，0.5g氧化铜	20

（交流与反思）

（1）探究（二）与探究（一）实验方法相同，均属于⑤法；

（2）写出实验1的反应的化学方程式⑥_____；

（3）如图实验装置的连接顺序依次为：a→⑦_____→⑧_____→d（填接口字母）；

（4）小茜根据表中数据分析得出结论：三者中氧化铜的催化效率最高，但是小诗却认为该结论并不可靠，理由是⑨_____；同学们根据小诗的建议重新设计并进行了实验，得出了正确的结论。

Answer 1

【答案】反应速率很慢 有大量气泡产生，木条复燃 质量 化学性质 对比实验（或控制变量） 2H2O22H2O+O2↑ b c 实验1中所用的过氧化氢溶液的浓度与另两个实验不同，无法进行比较

【解析】

[探究（一）]实验一：取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条，观察到有气泡产生，木条不复燃，说明过氧化氢分解产生氧气，但是分解速率很慢；

实验二：向盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入氧化铁，伸入带火星的木条，因为氧化铁能加快过氧化氢的分解，所以会观察到有大量气泡产生，木条复燃；

[交流与反思]由催化剂的概念可知，催化剂不但能改变化学反应的速率，而且其质量与化学性质在化学反应前后保持不变，所以应补充设计以下两个方面的实验操作：第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是探究反应前后氧化铁的质量是否改变;第二方面的实验操作是利用“实验二”反应后试管内的固体剩余物继续实验，其目的是探究反应前后氧化铁的化学性质是否改变；

[探究（二）]（1）探究（二）与探究（一）实验方法相同，均属于对比实验或控制变量法；（2）实验1发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑；

（3）第一个装置制取氧气，产生氧气的导管连接第二个装置的短导管，长管排出的水进入量筒内，量筒内水的体积即为收集的氧气体积；

（4）实验1中所用的过氧化氢溶液的浓度与另两个实验不同，无法进行比较，所以该结论并不可靠。