题目内容

5.学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,想探究其他一些物质如FeCl3是否也可作过氧化氢分解的催化剂.请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白.
(1)问题:FeCl3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?(2)猜想:FeCl3能作过氧化氢分解的催化剂
(3)实验验证:
实验步骤实验现象实验结论
实验一木条不复燃常温下过氧氢溶液不分解
实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量FeCl3,然后将带火星的木条伸入试管中
(4)结论:FeCl3能加快过氧化氢的分解速率,故可以作过氧化氢分解的催化剂
(5)讨论与反思:经过讨论有同学认为只有上述两个证据,不能证明FeCl3能作过氧化氢的催化剂,还需要再补充一个探究实验.
实验三:【实验目的】探究:探究化学反应前后质量是否发生改变
【实验步骤】①准确称量FeCl3的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,烘干,称量;④对比反应前后FeCl3的质量.
【讨论】如果FeCl3在反应前后质量不变,则说明FeCl3可以作过氧化氢分解的催化剂
(6)但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验.
探究:探究化学反应前后化学性质是否发生改变.

分析 根据已有的知识结合题干提供的信息进行分析解答即可,催化剂能改变其他物质的化学反应速率,本身的质量和化学性质在化学反应前后不变,据此解答.

解答 解:过氧化氢在常温下分解产生氧气的速率很慢,因此向装有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条,木条不复燃;在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量FeCl3,然后将带火星的木条伸入试管中,带火星的木条复燃,说明FeCl3能加快过氧化氢的分解速率;故填:

实验步骤实验现象实验结论
实验一装有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条木条不复燃常温下过氧氢溶液不分解
实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量FeCl3,然后将带火星的木条伸入试管中产生大量的气泡,
木条复燃
FeCl3能加快过氧化氢的分解速率
要探究FeCl3是否是过氧化氢的催化剂,需要证明其化学性质和质量在化学反应前后不变,根据实验三的内容可以知道该实验探究的是化学反应前后FeCl3的质量是否发生改变,需要将回收的固体的质量进行称量;上述三个实验没有证明FeCl3的化学性质没有发生改变,故需要证明反应前后FeCl3的化学性质没有发生改变,
故填:探究化学反应前后质量是否发生改变;烘干;探究化学反应前后化学性质是否发生改变.

点评 本题考查了过氧化氢分解过程中FeCl3能否作催化剂的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.

练习册系列答案
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15.实验室部分装置如图所示,请回答有关问题.

(1)写出a、b两种仪器的名称:a长颈漏斗,b锥形瓶.
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气,最好选择图中的AF(填编号)组装一套制取装置,反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.装入药品前必须进行的一步操作是检查装置气密性.
(3)小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题.她进行了如下实验探究:
实验一实验二实验三
实验操作取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条取5mL水于试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条取5mL5%过氧化氢溶液放入试管中,加入二氧化锰,伸入带火星的木条
实验现象有气泡产生,木条不复燃没有明显现象有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃
实验结论过氧化氢分解产生氧气速度较慢二氧化锰加入水中不产生氧气二氧化锰能加快过氧化氢的分解
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
①请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格.
②小英同学认为仅由上述实验还不能完全证明命题的成立,她补充设计了如下探究,最终完成了对“命题”的实验证明.
探究1:在实验三开始和结束时,分别称量二氧化锰的质量,其目的是证明MnO2在过氧化氢分解前后的质量不变;
探究2:利用实验三反应后试管内的剩余物继续实验.接下来的实验操作、现象和结论是倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,有大量气泡产生,证明MnO2仍能加快过氧化氢的分解速率,化学性质也没变.

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