Question

【题目】某兴趣小组同学用木炭粉还原氧化铁，一段时间后发现剩余固体中还有红色粉末。甲同学取少量剩余固体加入5% 的H2O2溶液中，发现有大量气泡迅速放出，小组决定对剩余固体的组成及催化性成分进行探究。乙同学取少量剩余固体在空气中灼烧，并在上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯(如下图)，发现烧杯内壁的澄清石灰水不变浑浊。

（1）乙同学能得出的探究结论是________________。

丙同学接着又进行了如下探究：

（提出问题）剩余固体中的什么物质是H2O2分解的催化剂？

（提出猜想）猜想Ⅰ：铁是H2O2分解的催化剂。猜想Ⅱ：氧化铁是H2O2分解的催化剂。

（实验探究）实验过程如下：

（实验分析）

（2）由实验①可得出的结论是：猜想Ⅰ____________(填“成立”或“不成立”)。实验②中，“木条复燃”的现象能说明有_______________生成，猜想Ⅱ可能成立。

（3）在后续实验探究中，可能观察到的现象X是固体全部溶解，溶液_____________；加入适量NaOH溶液生成沉淀的化学方程式为____________________________。

（实验反思）

（4）进行实验①时，放置一段时间后会“冒出气泡”的原因可能是_____________。

（5）要证明猜想Ⅱ一定成立，需要确定实验②在进行“木条复燃”检验后，试管中固体的_____和________都没有改变。丙同学从“加入足量盐酸”到风干得到“氢氧化铁固体”的后续探究方法设计________________(选填“能”或“不能”)得出猜想Ⅱ一定成立的结论。

Answer 1

【答案】剩余固体中不含木炭粉 不成立 氧气 呈黄色 有少量铁被过氧化氢氧化生成了氧化铁(或铁被过氧化氢氧化的产物具有催化作用) 化学性质 质量 不能

【解析】

（1）取少量剩余固体在空气中灼烧，并在上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯，澄清石灰水不变浑浊，说明无二氧化碳生成，说明剩余固体中不含木炭粉；

实验

（2）实验①：向双氧水中加入铁粉，无明显现象，说明铁不能改变双氧水的反应速率，铁无催化作用，故猜想Ⅰ不成立；

氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，实验②中“木条复燃”的现象能说明有氧气生成，猜想Ⅱ可能成立；

（3）加入盐酸，氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁呈黄色，故可能观察到的现象X是固体全部溶解，溶液呈黄色；

加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠能与氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钠，该反应的化学方程式为：；

实验反思：

（4）过氧化氢具有氧化性，可能是铁与过氧化氢反应生成了氧化铁，过氧化氢在氧化铁在催化下分解为水和氧气，因此放置一段时间后会“冒出气泡”，故填：有少量铁被过氧化氢氧化生成了氧化铁(或铁被过氧化氢氧化的产物具有催化作用)；

（5）催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，故为验证猜想Ⅱ一定成立，需要检验试管中固体的质量和化学性质都没有改变；

要想得出猜想Ⅱ一定成立的结论，需要验证氧化铁在反应前后，质量和化学性质不变，加足量稀盐酸，，加入氢氧化钠：，过滤，洗涤、风干，得到氢氧化铁固体，可通过氢氧化铁固体的质量推算出氧化铁的质量，但是无法验证氧化铁的化学性质是否改变，故不能得出猜想Ⅱ一定成立的结论。