Question

新課標化學教材九年級上冊（2012教育部審定）“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實驗，引起了化學探究小組的興趣。

【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，其催化效果如何?

【實驗探究】

實驗步驟                                                                                                               實驗現象

Ⅰ．分別量取5mL5%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．將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量，所得固體質量仍為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。                                                                                                                       

 

【實驗結論】

（1）A中產生的氣體是              ；

（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的             和                    在反應前后均沒有發生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；

（3）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學方程式                                   。

【實驗評價】

實驗設計Ⅳ的目的是                                                      ；

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、CuSO_4、、_、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。

下列有關催化劑的說法中正確的是               。

MnO₂只能作過氧化氫溶液分解的催化劑

同一個化學反應可以有多種催化劑

催化劑只能加快化學反應的速率

用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物

酶是一種重要的生物催化劑，它屬于糖類

【拓展計算】如果需制備氧氣9．6克，至少需要5%過氧化氫        克。

 

Answer 1

【答案】

（1）氧氣　    （2）質量　 　化學性質　（3）2H₂O₂2H₂O+O₂↑　．【實驗評價】 ①　氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑　；②　二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑　．【實驗拓展】　B　; [拓展計算]  4080g

【解析】

試題分析：【實驗結論】（1）由反應物可以知道A中產生的氣體是氧氣；（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的質量和化學性質在反應前后均沒有發生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；（3）氧化鐵催化過氧化氫分解的化學方程式：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；【實驗評價】①　實驗設計Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑形成對比；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：二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；【實驗拓展】下列有關催化劑的說法中正確的是B同一個化學反應可以有多種催化劑；【拓展計算】

設至少需5%的過氧化氫質量為x

2H₂O₂2H₂O↑+O₂↑．

68                       32

x × 5%                     9．6g

 68：32 =x × 5% ：9．6g

X= 4080g

考點：催化劑的探究、根據化學方程式的計算