Question

人教版新课标化学九年级上册（2012教育部审定）“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”探究性实验，引起了化学探究小组的兴趣．
提出问题：氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？
实验探究：

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a g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试管中迅速产生气泡，带火星木条复燃；B试管中气泡产生缓慢，木条不复燃
Ⅱ．待A试管中不再有气泡产生时，重新加入   ，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象．	试管中均产生气泡，带火星木条均
Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g．
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a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象．

实验结论：
（1）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的化学性质和

 

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．
（2）写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式

 

．
实验评价：
（3）设计实验Ⅳ的目的是

 

．

Answer 1

分析：（1）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；
（2）根据氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气进行解答；
（3）二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，所以设计实验Ⅳ的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂．

解答：解：实验探究：

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a g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试管中迅速产生气泡，带火星木条复燃；B试管中气泡产生缓慢，木条不复燃
Ⅱ．待A试管中不再有气泡产生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，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，并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g．
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a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象．	都产生气泡

【实验结论】（1）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；故填：质量；
（2）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂

三氧化二铁  .

2H₂O+O₂↑；
故填：2H₂O₂

三氧化二铁  .

2H₂O+O₂↑；
（3）二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，所以设计实验Ⅳ的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂．
故答案为：过氧化氢溶液；复燃；都产生气泡；
（1）质量；
（2）2H₂O₂

三氧化二铁  .

2H₂O+O₂↑；
（3）氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂．

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．