逻辑推理是化学学习常用的思维方法．某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂课题时.发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中.也可以加快过氧化氢的分解速率．于是.它们对此展开探究:(1)提出问题:什么物质是该反应催化剂?(2)设猜想与假设:下面是组内两位同学所作的猜想.请你完成小华的猜想．[假设一]小芳同学:铁钉表面的氧化铁是H2O2溶液分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．逻辑推理是化学学习常用的思维方法．某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率．于是，它们对此展开探究：
（1）提出问题：什么物质是该反应催化剂？
（2）设猜想与假设：下面是组内两位同学所作的猜想，请你完成小华的猜想．
【假设一】小芳同学：铁钉表面的氧化铁是H₂O₂溶液分解反应的催化剂．
【假设二】小华同学：铁钉里的铁是H₂O₂溶液分解反应的催化剂．
（3）实验与结论：

实验操作	实验现象	实验结论
实验Ⅰ：把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象．	带火星的木条复燃	反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;氧化铁\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑ 假设一成立
实验Ⅱ：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入铁单质，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象．	无现象	假设二不成立（填“成立”或“不成立”）

（4）讨论交流：同学们讨论后认为，小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是：还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变．
（5）反思与评价：小强通过仔细观察发现“实验Ⅱ”中一直没有现象的试管，过了一段时间后试管中也出现了气体．

分析此题涉及到“寻找新的催化剂”，将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中探究过氧化氢溶液的分解速率，通过（1）步提出的问题再利用（2）步的猜想与假设，经过（3）步的实验过程及现象得出结论，再经过（4）步的讨论交流，催化剂能改变反应速率而本身的质量和化学性质不会变．

解答解：（2）带锈的铁钉中除了铁锈外还有单质铁，故猜想铁是过氧化氢溶液分解的催化剂；
（3）由假设一成立说明加入氧化铁后过氧化氢分解产生了氧气故带火星的木条复燃，过氧化氢分解生成水和氧气反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;氧化铁\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
根据猜想铁可以做过氧化氢分解的催化剂，所以实验II中加入的是铁单质，根据无现象，说明镅设二不成立；
（4）催化剂不但能改变反应的速率，而且本身的质量和化学性质不能改变．
答案：（2）铁；（3）带火星的木条复燃；2H₂O₂$\frac{\underline{\;氧化铁\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；铁单质；不成立；（4）还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变．