Question

【题目】“分解过氧化氢溶液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、哪种催化剂的催化效果好”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。

【实验探究】

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a g氧化铁粉末，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，如此反复多次实验，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中的剩余物小心过滤，并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g
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

【实验结论】(1)A中产生的气体是_________________；(填名称)

(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的_______________________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化学方程式_____________________。

【实验评价】(1)设计实验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______。

【实验拓展】查阅资料得知：CuO、CuSO4、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.MnO2只能作为氧化氢溶液分解的催化剂

B.同一个化学反应可以有多种催化剂

C.催化剂只能加快化学反应的速率

D.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物

Answer 1

【答案】 O2 质量和化学性质 略 比较MnO2和Fe2O3催化效果 MnO2更适合做该反应催化剂 B

【解析】【试题分析】本题通过实验探究了二氧化锰和氧化铁在过氧化氢制氧气中的催化作用，验证了氧化铁能作为过氧化氢分解的催化剂，并比较了两种物质的催化效果。解题中要按照催化剂的“一变两不变”特点去理清思路。

【实验结论】（1）根据氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以产生的现象是A试管中产生气泡，带火星木条复燃，可知A中产生的气体是氧气；

（2）实验 Ⅱ、III证明，氧化铁的化学性质和质量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化学方程式是2H2O22H2O+O2↑

【实验评价】（1）由实验过程可知氧化铁和二氧化锰都能加快过氧化氢的分解，二者可起到对比的作用，所以设计实验Ⅳ的目的是比较MnO2和Fe2O3催化效果；

（2）D试管中产生气泡的速率更快，说明MnO2更适合做该反应催化剂；

【实验拓展】

A．二氧化锰不只是能作过氧化氢溶液分解的催化剂，还可以作其它反应的催化剂，故错误；

B．从实验过程可知，同一个化学反应可以有多种催化剂，故正确；

C．催化剂不只是能加快化学反应的速率，也能减慢化学反应的速率，故不正确；

D．用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物，例如二氧化锰是高锰酸钾分解制取氧气的生成物，故不正确。