Question

（11分）某校化学兴趣小组将用剩的过氧化氢溶液倒入放有生锈铁钉的废液缸中，发现产生了大量的气泡，经检验此气体为氧气。根据学过的知识初步判断，是生锈铁钉中的某种物质加快了过氧化氢的分解，那么究竟是哪种物质加快了过氧化氢的分解速率？请你参与他们的研究，分享和体验探究实验的快乐。

【猜想与假设】

甲同学：铁钉表面的氧化铁加快了H2O2的溶液分解。

乙同学：铁钉里的 加快了H2O2的溶液分解。

【设计方案和实验】完成下列表格

实验方案	实验现象	结论
方案一：向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入2g 氧化铁粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象。		甲同学结论成立。
方案二：向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入 粉末，将一根带火星的木条放在试管口，观察现象。	无现象	乙同学结论 。 （填“成立”或“不成立”）

【讨论交流】丙同学认为“方案一”只能说明Fe2O3加快了H2O2溶液的分解，并不能说Fe2O3就一定是催化剂。你是否支持丙同学的观点？ ，如果要证明氧化铁是催化剂，就要设计一个实验来证明，这个实验的设计原理是 。

【拓展】

（1）实验证明Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。该反应的文字表达式

（2）下表是丙同学探究影响H2O2分解速率时所记录的部分数据，通过对数据分析，你能得出什么结论？ 。

用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间：

Answer 1

【猜想与假设】铁

【设计方案和实验】 产生大量气泡，带火星木条复燃 2g铁 不成立

【讨论交流】支持 催化剂在反应前后质量与化学性质不变

【拓展】（1）过氧化氢水+氧气

（2）相同条件下，二氧化锰比氧化铁的催化效果好，且过氧化氢溶液浓度越大反应越快

【解析】

试题分析：【猜想与假设】生锈铁钉主要成分：铁和铁锈，故乙同学：铁钉里的铁加快了H2O2的溶液分解

【设计方案和实验】根据实验结论甲同学结论成立，说明实验现象：产生大量气泡，带火星木条复燃； 因为方案二是验证猜想乙同学，同时要注意控制变量，所以应该加入2g铁，然后根据实验现象：无现象，所以可得出结论：乙同学结论不成立

【讨论交流】因为催化剂不仅要能改变化学反应速率，而且化学反应前后的质量和化学性质都不变，所以丙同学认为“方案一”只能说明Fe2O3加快了H2O2溶液的分解，并不能说Fe2O3就一定是催化剂是正确的，故支持，如果要证明氧化铁是催化剂，就要设计一个实验来证明，这个实验的设计原理是：催化剂在反应前后质量与化学性质不变

【拓展】（1）实验证明Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。该反应的文字表达式：过氧化氢水+氧气

（2）通过对表中数据分析，可以得出结论：相同条件下，二氧化锰比氧化铁的催化效果好，且过氧化氢溶液浓度越大反应越快

考点：探究性实验的设计，催化剂的特点等