题目内容
【题目】逻辑推理是化学学习常用的思维方法。某校研究性学习小组在做“寻找新的强化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是，他们对此展开探究：
（1）提出问题：什么物质是该反应催化剂？
（2）假设与猜想：下面是组内两位同学所作的猜想，请你完成小华的猜想。
假设一：小芳同学认为铁钉表面的铁锈（氧化铁）是过氧化氢溶液分解反应的催化剂。
假设二：小华同学认为铁钉里的_____________是过氧化氢溶液分解反应的催化剂。
（3）实验与结论：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验Ⅰ：把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10 mL 5%的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。 | ________________ | 假设一成立 |
实验II：取10mL 5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入___________________，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。 | 无现象 | 假设二__________ （填“成立”或“不成立” |
（4）讨论交流：同学们讨论后认为，小芳的“实验”I还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是：____________________。
（5）反思与评价：小强同学通过仔细观察发现“实验II”中一直没有现象的试管，过了一段时间后试管中也出现了气体，小强觉得很奇怪，你能猜到其中的原因吗？_________________。
【答案】铁 产生大量气泡，带火星的木条复燃 铁单质 不成立 还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变 可能是铁钉中的铁单质被过氧化氢氧化变成氧化铁，而后氧化铁再去催化过氧化氢溶液分解
【解析】
（2）猜想与假设：
生锈铁钉的组成主要是：氧化铁和铁，假设一：小芳同学：铁钉表面的“氧化铁”是过氧化氢溶液分解反应的催化剂；假设二：小华同学：铁钉里的“铁”是过氧化氢溶液分解反应的催化剂；
（3）实验与结论：
把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，若观察到产生大量气泡，带火星的木条复燃，则假设一成立；取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入铁单质，并用一根带火星的小木条置于试管口，无现象，则假设二不成立。故有：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验Ⅰ：把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象． | 产生大量气泡，带火星的木条复燃 | 假设一成立 |
实验Ⅱ：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入铁单质，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象． | 无现象 | 假设二不成立 |
（4）讨论交流：
小芳的“实验”I还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是：还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变。
（5）反思与评价：
小强同学通过仔细观察发现“实验II”中一直没有现象的试管，过了一段时间后试管中也出现了气体，可能是铁钉中的铁单质被过氧化氢氧化变成氧化铁，而后氧化铁再去催化过氧化氢溶液分解。
