Question

16．我校某班同學想探究紅磚粉末是否也可作為過氧化氫分解的催化劑．請你一起參與他們的探究過程，并填寫下列空白：
（1）[提出問題]紅磚粉末能不能做過氧化氫分解的催化劑呢？
（2）[猜    想]紅磚粉末能做過氧化氫分解的催化劑．
（3）[實驗驗證]
實驗步驟
實驗一：在一只裝有過氧化氫的試管，將帶火星的木條伸入試管中，現象：木條不復燃
實驗二：在另一只裝有過氧化氫的試管中加入紅磚粉末，然后將帶火星的木條伸入試管中，現象：木條復燃
（4）[結論]紅磚粉末能加快過氧化氫的分解速率，故紅磚粉末能做過氧化氫的催化劑．寫出反應的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;紅磚粉\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）[討論與反思]有同學認為：僅憑上述兩個實驗還不能證明紅磚粉末能做過氧化氫的催化劑，還需要增加一個探究實驗：
實驗三：[實驗目的]探究紅磚粉末反應前后質量是否不變．
[實驗步驟]①準確稱量紅磚粉末的質量  ②完成實驗二  ③待反應結束，將實驗二試管中的物質進行過濾、洗滌、干燥、稱量紅磚粉末的質量  ④對比反應前后紅磚粉末的質量．
[分    析]如果紅磚粉末反應前后質量不變，則說明紅磚粉末可以作為過氧化氫的催化劑．
但也有同學認為：要證明猜想，上述三個實驗還是不夠，還需要再補充一個探究實驗：你認為還需要探究：實驗中得到的紅磚粉末能否繼續使雙氧水催化分解．
（6）該興趣小組又做了比較紅磚粉與二氧化錳催化效果那個更好的探究，實驗步驟是常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫溶液分別加入0.2g的MnO₂粉末和紅磚粉粉末（或寫顆粒大小相同的MnO₂和紅磚粉），（控制2個變量）比較冒泡速率（或相同時間收集氧氣體積或收集等體積氧氣所需的時間），可能的現象及結論是加入二氧化錳的過氧化氫溶液中產生氣泡的速率快，則相同條件下，用MnO₂的催化效果比紅磚粉好．

Answer 1

分析 （4）根據反應的原理以及化學方程式的寫法來分析；
（5）據反應中的步驟，“③待反應結束，將實驗二試管中的物質進行過濾、洗滌、干燥…；④對比反應前后紅磚粉末的質量”預測實驗目的為：紅磚粉末反應前后質量是否不變；紅磚粉末為催化劑，化學性質不變，可多次使用；
（6）根據探究不同催化劑的催化效果實驗方法和對比實驗的條件、步驟分析．

解答 解：（4）過氧化氫在紅磚粉的催化作用下分解為水和氧氣；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;紅磚粉\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（5）根據題目中的步驟，預測實驗目的為：紅磚粉末反應前后質量是否不變；
【實驗步驟】③中要對紅磚粉進行稱量；紅磚粉的質量不變；
故填：紅磚粉末反應前后質量是否不變；稱量紅磚粉末的質量；不變；
驗證紅磚粉末是否符合“一變二不變”，從而驗證它是否再次能使雙氧水催化分解．故填：實驗中得到的紅磚粉末能否繼續使雙氧水催化分解；
（6）對比實驗要要其它條件完全相同的條件下，控制兩個變量，比較反應的速率，實驗方案為：常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫溶液分別加入0.2g的MnO₂粉末和紅磚粉粉末（或寫顆粒大小相同的MnO₂和紅磚粉），（控制2個變量）比較冒泡速率（或相同時間收集氧氣體積或收集等體積氧氣所需的時間）；結論是相同條件下，用MnO₂的催化效果比紅磚粉好．故答案為：常溫下，取兩份5mL5%的過氧化氫溶液分別加入0.2g的MnO₂粉末和紅磚粉粉末（或寫顆粒大小相同的MnO₂和紅磚粉），（控制2個變量）比較冒泡速率（或相同時間收集氧氣體積或收集等體積氧氣所需的時間）；現象及結論是：加入二氧化錳的過氧化氫溶液中產生氣泡的速率快，則相同條件下，用MnO₂的催化效果比紅磚粉好．

點評 催化劑、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重點和熱點，主要考查對催化劑、催化作用概念的理解，對催化效率影響因素的探究等．