Question

【题目】某同学将H2O2与氧化铁粉末混合，发现有大量气泡产生,他联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂，氧化铁能否作为H2O2分解的催化剂？请一起参与探究。

（猜想）氧化铁能作为H2O2分解的催化剂。

（实验验证）甲同学设计了三个实验，请将表格填写完整：

	操作	现象	结论
实验一	取一定量的H2O2溶液于试管中，伸入带火星的木条。	有极少量的气泡产生，木条不复燃。	_____________________
实验二	在实验一的试管中加入Wg氧化铁粉末，伸入带火星的木条。	有大量气泡产生，木条复燃。	_____________________
实验三	待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤，干燥，称量。	固体质量仍为Wg。	_____________________

（实验结论）甲同学认为氧化铁粉末可以作为H2O2分解的催化剂，请写出该反应的文字表达式 _____________________。

（反思评价）乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需再补充一个探究实验，探究_________________________________，写出你设计的实验操作___________________。

（拓展）下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据。

浓度 时间 催化剂	30﹪的H2O2溶液	15﹪的H2O2溶液	5﹪的H2O2溶液
加入Wg MnO2	0.2	0.8	2.0
加入Wg氧化铁	7.0	9.0	16.0

表格-用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间通过对数据的分析，你能得出的结论是：____________________________ 。

Answer 1

【答案】过氧化氢溶液在常温下产生氧气速度慢 氧化铁加快了过氧化氢分解的速度 反应前后氧化铁质量不变 氧化铁化学性质是否改变 取实验三的固体于试管中，加入一定量的H2O2溶液于试管中，伸入带火星的木条，如果产生大量气泡，木条复燃，说明氧化铁化学性质在反应前后不变 相同条件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或其他条件相同的情况下，H2O2浓度越大，产生氧气的速率越快）

【解析】

过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气, 过氧化氢在氧化铁催化作用下生成水和氧气。

[实验验证]过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃。

	操作	现象	结论
实验一	取一定量的H2O2溶液于试管中，伸入带火星的木条。	有极少量的气泡产生，木条不复燃。	过氧化氢溶液在常温下产生氧气速度慢
实验二	在实验一的试管中加入Wg氧化铁粉末，伸入带火星的木条。	有大量气泡产生，木条复燃。	氧化铁加快了过氧化氢分解的速度
实验三	待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤，干燥，称量。	固体质量仍为Wg。	反应前后氧化铁质量不变

[实验结论] H2O2在氧化铁催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为。

[反思评价] 催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变，还需要考虑化学性质是否改变，故补充探究实验是氧化铁化学性质是否改变，设计的实验操作为：取实验三的固体于试管中，加入一定量的H2O2溶液于试管中，伸入带火星的木条，如果产生大量气泡，木条复燃，说明氧化铁化学性质在反应前后不变。

[拓展]表格-用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间通过对数据的分析，能得出的结论是相同条件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或其他条件相同的情况下，H2O2浓度越大，产生氧气的速率越快）。