Question

学习了MnO₂对过氧化氢有催化作用的知识后．某同学想：能否起到类似MnO₂的催化剂作用呢？于是进行了如下探究．
【猜想】Ⅰ．Fe₂O₃不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化
学性质不变；
Ⅱ．Fe₂O₃参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ．Fe₂O₃是反应的催化剂，反应前后______．
【实验】用天平称量m₁g Fe₂O₃，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行图15所示实验：

（1）回答下表中问题：

步骤③的现象	步骤⑥、⑦的结果	步骤⑧的现象	结论
A．______；______ B．带火星的木条复燃．	m2______m1 （填“大于”、小于“或”等于“”）	A．溶液中有气泡放出； B．______．	猜想ⅠⅡ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步骤______（填序号）的目的是证明Fe₂O₃能加快过氧化氢溶液分解的速率．
（3）步骤⑧的目的是______．
（4）过氧化氢能被Fe₂O₃催化分解放出氧气的化学方程式为______．

Answer 1

解：Ⅲ、催化剂的特点是“一变，两不变”，即反应速率变，质量和化学性质不变；
（1）氧化铁对过氧化氢的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧气的速率，故现象是有气泡，带火星的木条复燃；催化剂的特点是“一变，两不变”，反应前后其质量不变，所以氧化铁的质量仍为m₁g，即步骤⑥、⑦的结果中的m₁g=m₂g；催化剂的特点是“一变，两不变”，其中反应速率改变，这里是加快，所以步骤⑧的现象是溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃．
（2）为了看氧化铁是否能改变反应的速率，要通过加入氧化铁与不加氧化铁的现象进行对比，才能得出科学合理的结论，所以步骤①的目的是证明Fe₂O₃能加快过氧化氢溶液分解的速率．
（3）步骤⑧的目的是证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变．
（4）反应物是过氧化氢，催化剂是Fe₂O₃，生成物是水和氧气，化学方程式是：2H₂O₂2H₂O+O₂↑，其中催化剂是Fe₂O₃．
故答案为：（1）

步骤③的现象	步骤⑥、⑦的结果	步骤⑧的现象	结论
A． 有气泡； B．带火星的木条复燃．	m2 等于m1 （填“大于”、小于“或”等于“”）	A．溶液中有气泡放出； B． 带火星的木条复燃．	猜想ⅠⅡ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）①．
（3）氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变．
（4）2H₂O₂2H₂O+O₂↑．
分析：Ⅲ、根据催化剂的定义回答．
（1）根据氧化铁对过氧化氢的分解有催化作用回答③现象；根据催化剂的定义和特点回答⑥⑦结果；根据催化剂的定义和特点回答⑧现象．
（2）根据对比实验的探究方法回答．
（3）根据实验的步骤分析催化剂的有关性质．
（4）根据信息结合化学方程式的书写分析．
点评：催化剂、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重点和热点，主要考查对催化剂、催化作用概念的理解，对催化效率影响因素的探究等．