Question

【题目】（11分）人教版新课标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。

【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，催化效果如何?

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，并将所得滤渣进行过滤、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由实验Ⅰ你可以得出的结论是 ；

②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；

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实验设计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： 。

【知识拓展】

①查阅资料可知：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

②马铃薯长期放置后会发芽，发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱（C45H73O15N），又称马铃薯毒素，是一种弱碱性的甙生物碱，又名龙葵甙，大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒。试计算433.5g茄碱中含有的碳元素的质量（写出计算过程）。

【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外，还有其它因素吗？以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。

实验序号	H2O2溶 液浓度%	H2O2溶液体积/mL	温度℃	MnO2的用量/g	收集氧气的体积/mL	反应所需 的时间/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

通过实验①和②对比可知，化学反应速率还与 有关；

从实验 和 对比可知，温度越高，化学反应速率越快。

Answer 1

【答案】【实验结论】①氧化铁能改变过氧化氢分解的速率；②质量；化学性质；

③2H2O22H2O + O2 ↑ 【实验评价】①探究氧化铁和二氧化锰的催化效果哪个好；②二氧化锰比氧化铁的催化效果好；【知识拓展】①B；②270g；【实验探究二】过氧化氢溶液的浓度；③④。

【解析】

试题分析：【实验结论】①通过对比实验，说明氧化铁确实改变了过氧化氢分解的速率。②实验Ⅱ说明氧化铁仍能对过氧化氢的分解起加快作用，说明其化学性质没有发生改变。实验Ⅲ通过两次称量，说明其质量在反应前后并没有发生改变。③这个反应和二氧化锰作催化剂时的反应一样，只需将催化剂由二氧化锰转换成氧化铁即可。反应的化符号表达式为：2H2O2 2H2O + O2↑；【实验评价】①实验设计Ⅳ的目的是探究氧化铁和二氧化锰的催化效果哪个好；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：二氧化锰比氧化铁的催化效果好；【知识拓展】根据催化剂的定义可知①下列有关催化剂的说法中正确的是，同一个化学反应可以有多种催化剂，故选择B；②433.5g茄碱中含有碳元素为：(12×45/867) ×100%×433.5g=270g【实验探究二】实验①和②中唯一的不同是过氧化氢溶液的浓度，所以我们可以得出反应速率还与反应物的浓度有关。要得出化学反应速率与温度的关系，只需找到温度不同而其他条件完全相同的两个实验作对比，观察表格，容易发现实验③和④对比符合温度越高，化学反应速率越快。