Question

實驗創新是中學生最為重要的科學素養，以下是化學興趣小組的同學在學習“二氧化錳催化過氧化氫分解制氧氣實驗”后，對實驗的創新設計。

實驗一：設計新的實驗裝置

實驗過程如下：

①將一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml（密度為1g/ml）質量分數為5%的H2O2加入干燥管的球泡中，再用藥匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的進氣管的管壁上；②點燃橡膠塞上固定的棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察現象；

 （1）可觀察到帶火星的棒香立即                   ；

（2）下列各項是同學們對該創新實驗的評價，你認為評價不合理的是       （填序號）

A．實驗所用的儀器、材料及藥品均易得到

B．實驗室用的藥品用量太大

C．反應速度太慢，耽誤時間

D．實驗現象明顯，整個裝置好似點燃的燈塔，趣味性強

 

實驗二：尋找新的催化劑

【實驗探究】

實驗步驟	實驗現象
I. 分別量取5mL 5%過氧化氫溶液放入A、B　兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條，觀察現象。	A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃。B試管中無明顯現象。
II．待A試管中沒有現象發生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復多次試驗，觀察現象。	試管中均產生氣泡，帶火星木條均復燃。
III．將試驗II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥，稱量。	所的固體質量為
IV．分別量取5ml5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現象。

【實驗結論】

 （1）A中產生的氣體是                   ；

 （2）實驗II可以證明：                     ，再結合實驗I和III的結論可以證明氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵（Fe₂O₃）催化過氧化氫分解的符號表達式：             ；

【實驗評價】

 （1）設計實驗IV的目的是                  ；

 （2）若實驗IV觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是                        。

【實驗拓展】

查閱資料得知：CuO、CuSO₄、豬肝、馬鈴薯等也可做過氧化氫溶液分解的催化劑，下列有關催化劑的說法正確的是                      

A．    MnO₂只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑

B．    同一個化學反應可以有多種催化劑

C．    催化劑能使原本不發生的反應也能快速進行

D．    用作催化劑的物質不可能是其它反應的反應物或生成物

Answer 1

實驗一：設計新的實驗裝置

（1）可觀察到帶火星的棒香立即   復燃   ；

（2）下列各項是同學們對該創新實驗的評價，你認為評價不合理的是   B、C    （填序號）

實驗二：尋找新的催化劑

【實驗探究】

實驗步驟	實驗現象
I. 分別量取5mL 5%過氧化氫溶液放入A、B　兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條，觀察現象。	A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃。B試管中無明顯現象。
II．待A試管中沒有現象發生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復多次試驗，觀察現象。	試管中均產生氣泡，帶火星木條均復燃。
III．將試驗II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥，稱量。	所的固體質量為 ag
IV．分別量取5ml5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現象。	D試管中產生氣泡的速度更快

【實驗結論】

 （1）A中產生的氣體是  氧氣  ；

 （2）實驗II可以證明：  氧化鐵粉末在反應過程中化學性質沒有改變  ，再結合實驗I和III的結論可以證明氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵（Fe₂O₃）催化過氧化氫分解的符號表達式：  H₂O₂→H₂O+O₂ ；

【實驗評價】

 （1）設計實驗IV的目的是  比較二氧化錳與氧化鐵在過氧化氫試實驗中哪個催化效果很好 ；

 （2）若實驗IV觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是 二氧化錳在過氧化氫分解實驗中的催化效果更好 。

【實驗拓展】

查閱資料得知：CuO、CuSO₄、豬肝、馬鈴薯等也可做過氧化氫溶液分解的催化劑，下列有關催化劑的說法正確的是     B 

A.     MnO²只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑

B. 同一個化學反應可以有多種催化劑

C. 催化劑能使原本不發生的反應也能快速進行

D.     用作催化劑的物質不可能是其它反應的反應物或生成物