Question

通过学习我们知道：实验室用过氧化氢溶液制取氧气的过程中，常使用二氧化锰做催化剂．而我们南雅初三化学兴趣小组的同学们却对“寻找新的催化剂”产生了浓厚的兴趣，并对该课题进行了如下的探究：
【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，并向A试管中加入a克氧化铁粉末，且分别往A、B两支试管中伸入带火星木条，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试管中没有气泡产生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入A试管，如此反复多次实验，观察现象．	A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a克．
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a克氧化铁粉末，向D试管中加入a克二氧化锰粉末，观察现象．

【实验结论】
（1）A中产生的气体是

 

；（填写化学式）
（2）实验I、Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁

 

（填“能”或“不能”）作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的化学方程式

 

．
【实验评价】
（4）实验设计Ⅲ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

考点：催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃进行解答；
（2）根据实验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进行解答；
（3）根据氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气进行解答；
【实验评价】（4）根据操作过程进行解答；
（5）根据若实验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进行解答；

解答：解：（1）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，所以有实验现象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）写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的化学方程式 2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑．
【实验评价】（4）实验设计Ⅲ的目的是 证明氧化铁在化学反应前后质量不变；
（5）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此可以得到的结论是二氧化锰的催化效果比氧化铁好．
故答案为：O₂  能  2H₂O₂

Fe2O3  .

2H₂O+O₂↑        证明氧化铁在化学反应前后质量不变   二氧化锰的催化效果比氧化铁好

点评：此题考查了催化剂的特点与催化作用，以及实验室中制取氧气的反应原理来解答此题，锻炼了学生分析问题解决问题能力．