题目内容
【题目】实验创新是中学生最为重要的科学素养，以下是化学兴趣小组的同学在学习“二氧化锰催化过氧化氢分解制氧气实验”后，对实验的创新设计。
实验一：设计新的实验装置
实验过程如下：
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3mL(密度为1g/mL)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡中，再用药匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的进气管的管壁上；②点燃橡胶塞上固定的棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察现象；
（1）可观察到带火星的棒香立即___；
（2）下列各项是同学们对该创新实验的评价，你认为评价不合理的是___(填序号)
A. 实验所用的仪器、材料及药品均易得到
B. 实验室用的药品用量太大
C. 反应速度太慢，耽误时间
D. 实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强
实验二：寻找新的催化剂
（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的木条，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、将试验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥，称量。 | 所的固体质量为___ |
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可以证明：___，再结合实验I和Ⅲ的结论可以证明氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂。
（3）写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学方程式：___________________；
（实验评价）
（1）设计实验IV的目的是___；
（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___.
（实验拓展）
查阅资料得知：CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可做过氧化氢溶液分解的催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是___
A.MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B. 同一个化学反应可以有多种催化剂
C. 催化剂能使原本不发生的反应也能快速进行
D. 用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
【答案】复燃 BC a g 氧气 氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化 2H2O2
2H2O+O2↑ 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 B
【解析】
实验一：（1）过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下能快速放出氧气，因为氧气具有支持燃烧的性质，所以能使带到火星的棒香立即复燃；
（2）评价要实事求是，不能随便乱说，实验使用的药品用量不算大；反应速度并不慢，故答案为：BC；
实验二：
实验探究：催化剂反应前后质量不变，故答案：ag；
实验结论：（1）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，所以由实验现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，可知A中产生的气体是氧气；
（2）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）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2
2H2O+O2↑；
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；
实验拓展：A．MnO2不是只能作为氧化氢溶液分解的催化剂，还可以作其他反应的催化剂，故A错误；B．根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂，故B正确；C．催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，故C错误；D．用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，例如二氧化锰是高锰酸钾受热分解制氧气的生成物，故D错误。故本题选B。
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【题目】某兴趣小组同学对实验室制氧气的条件进行如下探究：
（a）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的影响，甲设计以下对比实验：
①将3.0g氯酸钾和1.0g二氧化锰均匀混合加热；
②将xg氯酸钾和1.0g氧化铜均匀混合加热。
在相同温度下，比较两组实验产生氧气的快慢。
①中反应的化学方程式是__________________________；②中x的值应为_____。
（猜想）除二氧化锰，氧化铜外，Fe2O3也可以做氯酸钾分解的催化剂。
按下表进行实验：测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）
实验编号 | 实验药品 | 分解温度/℃ |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾、二氧化锰（质量比1∶1） | 350 |
③ | 氯酸钾、氧化铜（质量比1∶1） | 370 |
④ | 氯酸钾、Fe2O3（质量比1∶1） | 390 |
由实验________与实验④对比，证明猜想合理。实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是___。
（b）乙探究了影响过氧化氢溶液分解速率的某种因素。实验记录如下：
过氧化氢溶液的质量 | 过氧化氢的浓度 | 二氧化锰的质量 | 相同时间内产生VO2 | |
① | 50.0g | 1% | 0.1g | 9mL |
② | 50.0g | 2% | 0.1g | 16mL |
③ | 50.0g | 4% | 0.1g | 31mL |
实验结论：在相同条件下，_______________________________，过氧化氢分解得越快。本实验中测量O2体积的装置（如图）应该选择：_______。（填字母）
