Question

【题目】为探究催化剂对双氧水（H2O2）分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

实验一：图中的实验能否证明MnO2是双氧水分解反应的催化剂？并说明理由______。

数据记录表

1%H2O2溶液（mL）	50	50	50
加入MnO2的质量（g）	0.1	0.2	0.4
测量40秒末得到O2体积（mL）

实验二：从上面表格的设计可以看出，该实验的目的是______。

实验三：学习了催化剂知识后，某化学探究小组开始了“寻找新的催化剂”研究性实验：

（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）A中产生的气体是______；

（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文字表达式______。

（实验评价）

（4）实验设计IV的目的是______；

（5）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：______。

Answer 1

【答案】不能；因为没有确认MnO2的质量和化学性质是否改变 探究MnO2质量的多少对H2O2分解的速率是否有影响 氧气（O2） 质量 化学性质 过氧化氢水+氧气 探究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 二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；

【解析】

实验一：

催化剂是能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变的物质。要证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂，除去需要验证能改变化学反应的速率，还必须证明催化剂在反应前后的化学性质和质量不改变，而甲同学没有做这方面的实验，所以不能达到目的。图中的实验不能证明MnO2是双氧水分解反应的催化剂原因是没有确认MnO2的质量和化学性质是否改变；

实验二：

根据表格中数据及项目分析可知，该实验的目的是探究MnO2质量的多少对H2O2分解的速率是否有影响；

实验结论：

（1）A中产生的气体能使带火星的木条复燃，A中产生的气体是氧气（O2）；

（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的化学性质和质量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）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气；

实验评价：

（1）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的目的是探究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；

（2）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。