Question

“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣．
【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，催化效果如何？

实验步骤	实验现象
I．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象．	A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
II．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象．	试管中均产生气泡，带火星木条均复燃
III．将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag．
IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象．

【实验结论】
（1）由实验Ⅰ你可以得出的结论是

 

；
（2）实验II、III证明：氧化铁的

 

和

 

在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式

 

；
【实验评价】
（4）若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是

 

；
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外，还有其它因素吗？以下是另一实验小组探究影响反应速率部

实验步骤	实验现象
I．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象．	A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
II．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象．	试管中均产生气泡，带火星木条均复燃
III．将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag．
IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象．

分因素的相关实验数据．
（5）通过实验①和②对比可知，化学反应速率还与

 

有关；从实验

 

和

 

 对比可知，化学反应速率与温度的关系是：

 

；
（6）化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的概率有关．试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是：

 

；．

Answer 1

分析：（1）根据实验现象可知氧化铁能加快过氧化氢分解的反应速率进行解答；
（2）根据实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂进行解答；
（3）根据氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气进行解答；
（4）根据若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂进行解答；
（5）根据通过实验①和②对比可知，化学反应速率还与反应物浓度有关以及③、④对比可知，化学反应速率与温度有关进行解答；
（6）根据反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是反应物浓度越大，单位体积的反应物中含有的粒子数越多，粒子间碰撞的概率越大，化学反应速率越快进行解答．

解答：解：（1）根据实验现象可知氧化铁能加快过氧化氢分解的反应速率；
（2）根据实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）由氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，符号表达式为2H₂O₂

氧化铁  .

2H₂O+O₂↑；
（4）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；
（5）根通过实验①和②对比可知，化学反应速率还与反应物浓度有关；由③、④对比可知，化学反应速率与温度有关，且温度越高，化学反应速率越快；
（6）由反应物浓度越大，化学反应速率越快可知原因是反应物浓度越大，单位体积的反应物中含有的粒子数越多，粒子间碰撞的概率越大，化学反应速率越快进行解答．（1）氧化铁能加快过氧化氢分解的反应速率；
（2）化学性质；质量；  
（3）2H₂O₂

氧化铁  .

2H₂O+O₂↑；
（4）二氧化锰催化效果比氧化铁好 
（5）反应物浓度；③； ④；温度越高，化学反应速率越快；
（6）反应物浓度越大，单位体积的反应物中含有的粒子数越多，粒子间碰撞的概率越大，化学反应速率越快．

点评：此题考查了催化剂的特点与催化作用，以及实验室中制取氧气的反应原理来解答此题，锻炼了学生分析问题解决问题能力．