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    2．在学习了催化剂的知识以后，某化学兴趣小组对催化剂产生了深厚兴趣．在用百度搜索“催化剂”时显示：“据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等”．他们决定对过氧化氢制氧气实验“寻找新的催化剂”．
    【提出问题】氧化铁能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？
    【猜想】氧化铁能作过氧化氢溶液分解的催化剂
    【实验探究】甲同学设计了下列实验方案，并进行实验．
    实验一：取一定量的H2O2溶液于试管中，几乎观察不到气泡，说明常温下H2O2几乎不分解．
    实验二：在实验一的试管中，加入W克的氧化铁，立刻产生大量气泡，用带火星的木条伸入试管中，木条复燃．得出结论：氧化铁可以加快过氧化氢溶液分解的速度．
    实验三：待实验二反应结束后，将试管中的剩余物进行过滤、洗涤、干燥，并称得固体质量仍为W克．得出结论：氧化铁在反应前后的质量没有改变．
    【实验结论】根据实验结果，甲同学得出结论：氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂．
    【反思评价】乙同学认为：还应设计一个实验，用来探究氧化铁在反应前后的化学性质是否改变，才能确认氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂．此观点得到大家的赞同．
    【实验扩展】氧化铁与二氧化锰相比较，谁对过氧化氢溶液分解的催化效果更好？
    丙同学设计并进行了下列实验：在A试管加入W克的氧化铁，B试管中加入W克的二氧化锰，然后分别加入等体积的同种H2O2溶液，测量收集等体积氧气所需时间，见下表：
    浓度
    时间/min
    催化剂    		30%H2O2溶液15%H2O2溶液5%H2O2溶液
    加入wg二氧化锰0.20.82.0
    加入wg氧化铁7.09.016.0
    结论：在催化分解过氧化氢溶液时，二氧化锰的催化效果更好．
    【知识延伸】
    （1）查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、红砖粉末、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂．
    （2）下列有关催化剂的说法中不正确的是D．
    A．催化剂在化工生产过程中有重要作用
    B．同一个化学反应可以用多种不同物质作催化剂
    C．不同的化学反应可以选择相同的物质用作催化剂
    D．催化剂只能加快化学反应的速率．

    分析 【实验探究】根据实验现象进行分析；
    【反思评价】催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变，还需要考虑化学性质；
    【实验拓展】根据对比实验数据可知相同条件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或相同条件下，H2O2浓度越大，反应越快）进行解答；
    【知识延伸】根据催化剂的性质和作用进行分析；

    解答 解：【实验探究】在实验一的试管中加入Wg 氧化铁粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃，说明加入氧化铁后产生氧气的速度加快了很多，说明氧化铁加快了过氧化氢分解的速度；实验三将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为Wg，说明了反应前后氧化铁质量不变；
    【反思评价】催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变，还需要考虑化学性质是否改变；
    【实验拓展】分析表格数据可知：当双氧水浓度相同时，向其中加入等质量的二氧化锰和三氧化二铁，发现生成等量的氧气所需要的时间是不同的，加二氧化锰的双氧水产生氧气的速率快；
    【知识延伸】根据相关资料可知，催化剂在化工生产过程中作用重大，同一个化学反应可以用多种不同物质作催化剂，不同的化学反应可以选择相同的物质用作催化剂
    ，但催化剂能改变化学反应的速率，不一定是加快．
    故答案为：【实验探究】氧化铁可以加快过氧化氢溶液分解的速度；氧化铁在反应前后的质量没有改变；
    【反思评价】氧化铁在反应前后的化学性质是否改变；
    【实验拓展】二氧化锰；
    【知识延伸】D；

    点评 解答本题关键是要知道催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，催化剂一定能加快反应速度．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    12．推理是学习化学的一种重要方法，但盲目类推又可能得出错误结论．以下类推正确的是（　　）
    A．由同种分子构成的物质一定是纯净物，所以纯净物一定是由同种分子构成的
    B．化合物中元素的正负化合价代数和为零，所以若某化合物中金属元素显正价，则非金属元素一定都显负价
    C．离子是带电荷的微粒，所以带电荷的微粒一定是离子
    D．O2和O3的分子构成不同，所以它们的化学性质不同

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    科目：初中化学 来源： 题型：计算题

    13．钙是维持人体正常功能所必须的元素，有时需要服用补钙剂满足人体需求．如图分别为两种补钙剂说明书的一部分．请根据图示中的信息回答下列问题：

    （1）葡萄糖酸钙（C12H22O14Ca）中C、H的原子个数比是6：11；
    （2）碳酸钙（CaCO3）中钙元素的质量分数为40%；
    （3）已知C12H22O14Ca的相对分子质量是430，按照葡萄糖酸钙片说明书每日的补钙量，若改服用金钙尔奇片，一次应服用几片？

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    10．科学家最近在-100℃的低温下合成一种化合物X，此分子的模型如图，其中每个  代表一个碳原子，每个 代表一个氢原子．下列说法中不正确的是（　　）
    A．该分子构成物质的化学式为C5H4
    B．该分子中碳元素的质量分数是93.75%
    C．该分子中的氢原子与碳原子的个数比是4：5
    D．该分子中含有两个氢分子

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    17．如图是某一变化过程的微观示意图，请回答下列问题：
    （1）水中氧元素和氢元素的质量比为8：1．
    （2）请写出上述变化中发生化学反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，反应类型是分解反应，该化学反应中不发生改变的微观粒子是原子，上述过程中的MnO2用作催化剂．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    7．空气中氧气含量测定再认识．
    【你知道吗】通过实验（图1）测定了空气组成的科学家是C．
    A．门捷列夫 B．达尔文 C．拉瓦锡 D．牛顿
    【实验问题】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5，为保证测定结果，实验中所取红磷必须足量．同学们发现利用图2装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果．他们查阅资料发现白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是改进装置（图3）重新探究．
    【实验探究】先在容积为200.0mL的集气瓶里装进50.0mL的水，再在量筒内装入100.0mL的水，然后按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
    （1）集气瓶里预先装进的水，在实验过程中除了能够加快集气瓶冷却，还起到吸收五氧化二磷作用．（写出一种即可）
    （2）如果白磷停止燃烧时立即记录量筒内剩余水的体积，则会导致测定结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
    （3）如果实验结束时量筒内剩余水的体积是73.0mL，则测得的空气中氧气体积分数为18%．（用百分数表示）
    【拓展探究】图4所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来，图5、图6是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强-时间关系图（该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压，P和P′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）．

    （1）写出木炭燃烧的化学方程式C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2．该实验中能否利用木炭燃烧测定空气中氧气含量，并说明理由不能，是因为木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，瓶中气压不变．
    （2）从微观角度解释图5中反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的原因是反应放热，导致集气瓶中的微粒之间的间隔变大．
    【交流反思】小明提出能否用铁丝代替上述实验中的红磷测定空气中氧气含量，同学们一致反对，理由是铁丝在空气中不能燃烧，写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    14．区分下列各组物质，所选择的试剂或方法中正确的是（　　）
    A．硬水和软水--肥皂水
    B．空气和氧气--观察颜色
    C．水和澄清石灰水--尝味道
    D．氮气和二氧化碳--燃着的木条伸入瓶内

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    11．实验探究不仅可以锻炼同学们的动手能力，还可以帮助他们提升逻辑推理能力．下面两个探究实验，请根据信息回答相关问题．
    探究一：化学课上，老师取出了一瓶课前准备好的无色无味的气体，如图1所示放在实验台上．同学们对该瓶气体产生浓厚的兴趣．
    【提出问题】这到底是什么气体呢？
    【猜想假设】①该瓶气体是氧气；②该瓶气体是二氧化碳；③该瓶气体可以是氮气．
    【实验验证】
    实验操作现象结论
    用燃着的木条伸入集气瓶，木条燃烧更旺，猜想①正确；
    向集气瓶中滴入澄清石灰水，震荡，石灰水变浑浊，猜想②正确．
    【交流反思】
    小林认为，可用带火星的木条伸入集气瓶，若观察到不复燃现象，则猜想②正确．你认为他的说法否（填“是”或“否”）正确的，理由是不能支持燃烧的气体不只有二氧化碳．
    探究二：实验是学习化学的一条重要途径，同学们想对铁丝在氧气中燃烧的现象进行探究．
    【提出问题】铁丝在氧气中为什么会产生火星四射现象？
    【查阅资料】
    a．镁条、纯铁丝燃烧无火星四射现象；
    b．含碳细铁丝燃烧时，其中的碳粒生成的二氧化碳气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”现象．
    【设计实验】
    取纯铁丝的含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的铁丝（直径均为0.20mm）分别在氧气中进行实验（如图2）．

    ⅰ．铁丝的末端系一根火柴的作用给铁丝预热，引燃铁丝；
    ⅱ．铁丝在氧气中燃烧的符号表达式3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4；
    ⅲ．下表是实验中所记录的实验现象．
    含碳量纯镁条纯铁丝0.1%0.32%0.52%0.69%
    实验现象发出耀眼白光，无火星四射现象无火星四射现象，熔断有短暂火星四射现象火星四射现象明显燃烧比0.32%剧烈，火星四射更明显燃烧比0.52%剧烈，火星四射更明显
    【得出结论】
    铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关，就0.20mm铁丝而言，燃烧喷射火星情况与其含碳量的关系为含碳量越高，火星四射越剧烈．
    【交流反思】
    实验过程中用纯镁条实验的目的是对比．
    探究总结：请结合已学知识以及上述两个探究实验，找出符合化学学习特点的选项ABC．
    A．关注物质的性质；
    B．关注物质的变化；
    C．关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    12．完成下列变化的化学方程式，并按要求填空．
    （1）镁粉在空气中燃烧2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；利用该性质常用镁粉制照明弹．
    （2）加热铜绿：Cu2（OH）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑；其基本反应类型是：分解反应．
    （3）加热碳酸氢铵固体：NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2↑；保存方法是密封保存于阴凉处．
    （4）实验室制取二氧化碳气体：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；如图：将干燥的二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第④（填序号）号棉球先变色．

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