Question

【题目】实验探究一：小明学习了过氧化氢溶液分解知识后，脑洞大开，还想寻找新的催化剂，于是设计了如下探究方案．

（提出问题）红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？

（实验探究）

实验步骤	实验现象	实验结论及解释
Ⅰ．	A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体	①产生的气体是______； ②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率
Ⅱ．向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣	①又产生大量能使带火星木条复燃的气体 ②滤渣质量等于ag	红砖粉末的_____在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂
Ⅲ．	两试管中均产生气泡且 ________	红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好

请写出红砖粉末（成分以Fe2O3表示）催化过氧化氢溶液分解反应的符号表达式_______。

⑵实验探究二：小明继续探究带火星的木条在不同体积分数氧气中的复燃情况，部分实验数据记录如表：

氧气体积分数（%）	30	40	60	70
带火星的木条	不变	稍亮	复燃	复燃

①根据上述实验数据得出的结论是_____________。

②在集气瓶中注入占其容器50%的水（如图），用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，推测实验现象并说明理由：_________。

③配合实验的小林发现双氧水分解也可用氧化铜（难溶于水固体）作催化剂。在0.5g氧化铜中滴加双氧水，反应结束后固体质量为_________________g。

④请你设计一个实验，证明在双氧水分解反应后，氧化铜化学性质没有发生改变。

步骤	现象	结论
_____	_____	氧化铜化学性质没有改变

Answer 1

【答案】氧气 质量和化学性质 加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快 H2O2 H2O+O2 能使带火星的小木条复燃的不一定是纯氧 带火星的木条复燃，这是因为氧气的浓度达到了使其复燃的纯度 0.5g 将反应后的混合物过滤，向盛有该滤渣的试管中重新加入2mL过氧化氢溶液 试管中有大量气泡冒出，且能使带火星的木条复燃

【解析】

实验探究一：

[实验探究]

根据氧气能使带火星的木条复燃，可知该气体是氧气，故填氧气；

催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都不变，故填质量和化学性质；

根据红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好，可知加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快，故填加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快；

红砖粉末（成分以Fe2O3表示）催化过氧化氢溶液分解生成水和氧气，符号表达式故填H2O2 H2O+O2；

实验探究二：

①根据表格数据以及实验现象分析可知，氧气浓度达到60%就能使带火星的小木条复燃，故填能使带火星的小木条复燃的不一定是纯氧；

②假设容器体积为V，在集气瓶中注入占其容器50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，可知瓶内氧气体积为50%V+50%V×21%=60.5%V，瓶内氧气浓度为 =60.5%，用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，由于氧气浓度已经达到能使带火星木条复燃的纯度（60%），会观察到带火星的木条复燃，故填带火星的木条复燃，这是因为氧气的浓度达到了使其复燃的纯度；

③催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都不变，反应中氧化铜做催化剂，反应前后质量不变，故填0.5g；

④根据催化剂反应前后化学性质不变，将反应后的混合物过滤，向盛有该滤渣的试管中重新加入2mL过氧化氢溶液后，试管中仍有大量气泡冒出，且能使带火星的木条复燃，从而得出氧化铜的化学性质在化学反应前后没有发生改变的结论，实验步骤故填将反应后的混合物过滤，向盛有该滤渣的试管中重新加入2mL过氧化氢溶液；实验现象故填试管中有大量气泡冒出，且能使带火星的木条复燃。