Question

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