Question

化学教材九年级上册 “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】

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ag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，如此反复多次试验，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，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。        

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ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。                                                                                                                  

 

【实验结论】

（1）实验Ⅱ、Ⅲ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；

（2）写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式                                  。

【实验评价】

（3）实验设计Ⅳ的目的是                                                      ；

（4）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】

（5）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只能作过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他反应的反应物或生成物

 

Answer 1

【答案】

（1）化学性质 质量  （2）2H₂O₂=2H₂O + O₂↑

【实验评价】（3）探究氧化铁是否比二氧化锰的催化效果更好   （4）二氧化锰的催化效果比氧化铁好 

【实验拓展】（5）B

【解析】

试题分析：催化剂在化学反应中的作用。在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（也叫触媒）。

在实验Ⅱ、Ⅲ中，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，如此反复多次试验，A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象，可以说明氧化铁的化学性质在化学反应前后没变，可增加化学反应的速率；将实验Ⅱ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ag，可说明氧化铁的质量在化学反应前后没变。因此实验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。

氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式2H₂O₂=2H₂O + O₂↑。

在实验Ⅳ中，区别是两支试管内添加的催化剂不同，因此该实验的目的在于探究氧化铁是否比二氧化锰的催化效果更好。

C试管中的催化剂是氧化铁，D试管中的催化剂是二氧化锰，实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，则说明二氧化锰的催化效果比氧化铁好。

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，可以说明同一个化学反应可以有多种催化剂。A、MnO₂ 还可以作为其他反应的催化剂，如氯酸钾的分解，故A错误；C、催化剂除了能够加快化学反应的速率外，还可以减缓化学反应的速率，故C错误；D、MnO₂就是高锰酸钾加热反应后的产物，故D错误。

考点：催化剂知识的考查。