人教版新课标化学教材九年级上册“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣.
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验研究】
实验步骤 |
实验现象 |
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁(Fe2O3)粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象. |
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
II.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象. |
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
III.将实验II中的剩余物进行分离,并将所得氧化铁粉末进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag. |
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IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象. |
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(1)在第III步中,要使剩余物分离必须进行的操作是
,必须用到的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和
,玻璃棒的作用是
.
(2)在第 IV步实验中,可以用点滴板(如图所示)代替试管C、D完成,改进后的优点是
.
【实验结论】
(1)实验 II和 III分别可以证明:氧化铁的
和
在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(2)写出实验I的A试管中发生反应的符号表达式
.
【实验评论】
(1)实验设计IV的目的是
;
(2)若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是
.
【知识拓展】
(1)查阅资料得知,CuO、CuSO
4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂.下列有关催化剂的说法中正确的是
.
A.催化剂只加快化学反应速率
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.MnO
2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2)马铃薯长期放置后会发芽,发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱(C
45H
73O
15N),又称马铃薯毒素,是一种弱碱性的甙生物碱,又名龙葵甙,大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒.
①茄碱的相对分子质量为
;
②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为
;
③茄碱中氧元素的质量分数为
(计算结果保留一位小数);
④433.5g茄碱中含有
g碳元素.