Question

（11分）化学教材 “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、氧化铜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?

【实验探究1】

实验步骤	实验现象
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。	A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
②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内，如此反复多次实验，观察现象。	试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃
③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g。
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。

（1）A中产生的气体是 ；

（2）实验②、③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；

（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式 。

（4）实验设计④的目的是 ，若实验④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 。

【实验探究2】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）．

实验序号	KclO3质量	其它物质质量	待测数据
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO 0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

（MnO2二氧化锰，CuO氧化铜）

（1）上述实验应测量的“待测数据”是 ；

（2）若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．

（3）【预期结论】氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂．你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是

（4）若要证明氧化铜是氯酸钾的催化剂，需要进行两个实验

① ；

② 。

 

Answer 1

【实验探究1】（1）氧气 (2)质量；化学性质 （3）过氧化氢 水+氧气（4）氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂【实验探究2】（1）收集等量氧气所需时间 （2）小（3）探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好（4）①：将实验②反应后的固体经提纯分离仍得到0.5克黑色粉末，说明质量没变；②：将黑色粉末放入试管中，加入氯酸钾固体加热，一会儿就有气泡冒出，说明氧化铜还能作氯酸钾的催化剂，说明氧化铜的化学性质没变

【解析】

试题分析：【实验探究1】根据药品的种类可知（1）A中产生的气体是氧气；（2）根据催化剂的定义可知实验②、③证明：氧化铁的质量和化学性质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；（3）氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式过氧化氢 水+氧气；（4）实验设计④的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；若实验④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二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；【实验探究2】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验；根据题中的要求可知（1）上述实验应测量的“待测数据”是收集等量氧气所需时间；（2）若实验②比实验①的“待测数据”更小，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率；（3）【预期结论】氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂．你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好；（4）若要证明氧化铜是氯酸钾的催化剂，需要进行两个实验①：将实验②反应后的固体经提纯分离仍得到0.5克黑色粉末，说明质量没变；②：将黑色粉末放入试管中，加入氯酸钾固体加热，一会儿就有气泡冒出，说明氧化铜还能作氯酸钾的催化剂，说明氧化铜的化学性质没变。

考点：催化剂的探究