Question

甲同學在用雙氧水制取氧氣時，誤把Fe₂O₃粉末當成MnO₂放入雙氧水中，發現也有大量氣泡產生．他意識到這個錯誤后，聯想到MnO₂可作為H₂O₂分解的催化劑，那么Fe₂O₃能否作為H₂O₂分解的催化劑呢？請你一起參與探究，并填寫下列空白．

【猜想】Fe₂O₃能作為H₂O₂分解的催化劑．

【實驗驗證】甲同學依次設計了三個實驗：

實驗一：取一定量的H₂O₂溶液于試管中，觀察到有極少量氣泡產生，伸入帶火星的木條，沒有復燃．說明H₂O₂溶液常溫下緩慢分解．

實驗二：在實驗一的試管中加入W g Fe₂O₃粉末，有大量氣泡產生，然后伸入帶火星的木條，木條復燃．說明　　．

實驗三：待反應結束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量，固體質量仍為W g．說明　反應前后氧化鐵質量不　．

【實驗結論】甲同學認為，Fe₂O₃粉末可以作為H₂O₂分解的催化劑．

【反思評價】乙同學認為要證明甲同學的結論正確，僅做這三個實驗還不充分，需要再補充一個探究實驗．該實驗是　　．

【拓展】為探究催化劑的種類對H₂O₂溶液分解速度的影響，甲設計以下對比實驗：

Ⅰ．將10毫升5%H₂O₂溶液與1.0g MnO₂均勻混合制取相同體積O₂所需的時間15min

Ⅱ．將10毫升x%H₂O₂溶液與1.0g Fe₂O₃均勻混合制取相同體積O₂所需的時間8min  則中x的值應為　　．

實驗結論：在相同條件下使用　　作催化劑，雙氧水分解得更快．

Answer 1

考點：

催化劑的特點與催化作用；氧氣的檢驗和驗滿．.
專題：	科學探究．
分析：	根據過氧化氫溶液中伸入帶火星的木條，沒有復燃，說明產生氧氣速度慢，加入氧化鐵后，帶火星木條復燃，說明氧化鐵加快了反應速度；催化劑在反應前后本身質量和化學性質都不變，所以不僅考慮反應前后氧化鐵質量不變，還需要考慮化學性質．
解答：	解：實驗二：在實驗二的試管中加入Wg 氧化鐵粉末，有大量氣泡產生，然后伸入帶火星的木條，木條復燃，說明加入氧化鐵后產生氧氣的速度加快了很多，說明氧化鐵加快了過氧化氫分解的速度； 實驗三：在實驗三種將試管里的不溶物濾出，并洗滌、干燥、稱量，固體質量仍為Wg，說明了反應前后氧化鐵質量不變； 【反思評價】催化劑在反應前后本身質量和化學性質都不變，所以不僅考慮反應前后氧化鐵質量不變，還需要考慮化學性質是否改變． 【拓展】為探究催化劑的種類對H2O2溶液分解速度的影響，所以設計對比實驗時過氧化氫溶液的濃度應該相同，故x的值應為5； Ⅰ．將10毫升5%H2O2溶液與1.0g MnO2均勻混合制取相同體積O2所需的時間15min Ⅱ．將10毫升5%H2O2溶液與1.0g Fe2O3均勻混合制取相同體積O2所需的時間8min． 實驗結論：在相同條件下使用氧化鐵作催化劑，雙氧水分解得更快． 故答案為：實驗二：氧化鐵加快了過氧化氫分解的速度； 實驗三：反應前后氧化鐵質量不變； 【反思評價】：探究反應前后氧化鐵的化學性質不變； 【拓展】5；Fe2O3．
點評：	解答本題關鍵是要知道催化劑在反應前后本身質量和化學性質都不變，催化劑一定能加快反應速度．