题目内容
人教版新课标化学教材九年级上册（2012教育部审定）“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【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，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ag。 | |
| 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证明：氧化铁的 和 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）写出氧化铁和过氧化氢反应的符号表达式 。
【实验评价】 （1）实验设计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、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。
下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A、MnO2只能作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
催化剂只能加快化学反应的速率
D、用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【实验结论】（1）氧气；（2）质量、化学性质；（3）2H2O2 三氧化二铁 ．2H2O+O2↑
【实验评价】 实验设计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）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】B。
解析试题分析：【实验结论】（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；故填：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；故填：质量；化学性质；（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 三氧化二铁 ．2H2O+O2↑；故填：
2H2O2 三氧化二铁 ．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；故填：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；故填：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。故选：B．
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。
某化学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，他们对此展开探究：
【提出问题】什么物质是该反应催化剂?
【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。
小芳同学：铁钉表面的铁锈（氧化铁）是过氧化氢溶液分解反应的催化剂。
小华同学：铁钉里的 是过氧化氢溶液分解反应的催化剂。
【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。 | | 反应的文字表达式为： 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 ,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 (填“成立”或“不成立”) |
【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： 。
请你设计实验(写出实验步骤、实验现象及结论)证明其中的某一点理由：
(如果可以，你将获得4分的奖励分，但卷面总分不得超过60分)
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | |
请你根据提供的实验装置和药品，参与实验室气体制备的探究。
A B C D E F
【提供药品】高锰酸钾、稀盐酸、大理石
【熟悉仪器】请填写标号仪器的名称：①_________，②________。
【比较研究】根据所提供的药品，填写下表。
| 气体 | 反应物状态 | 反应条件 | 收集方法和依据 | |
| 二氧化碳 | 固体和液体 | 常温 | 向上排空气法 | CO2密度比空气大 |
| 氧气 | 固体 | 加热 | 排水法 | ①______________ |
| ②_____________ | O2密度比空气略大 | |||
【实践研究】（1）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选用发生装置A，写出该反应的文字表达式__________________________。
（2）下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集的部分实验操作，其中不合理的是___。
A．先检查装置的气密性，后加药品
B．先将导管伸入集气瓶，后加热试管
C．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（3）实验室制取可用___装置组合（填字母编号）可制取二氧化碳，写出实验室制取二氧化碳的文字表达式____________________________________。
【反思小结】实验室制取气体的发生装置和收集装置的选择依据：
发生装置的选择依据——_________和_________。
收集装置的选择依据——气体的______、气体在水中的______，该气体能否与空气或水反应。【拓展应用】实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，应选用的发生装置是B或C， C与B相比较，其优点是_______________________；氢气是密度最小的气体，难溶于水，可选用的收集装置为___（填字母编号）。
一次趣味化学活动中，王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液，如图所示。要求同学们进行探究：确认这瓶溶液究竟是什么溶液？
【提出猜想】 王老师提示：这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种：①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液
④硫酸铵溶液
【查阅资料】
①常温下，相关物质的溶解度如下：
| 物质 | MgSO4 | Na2SO4 | (NH4)2SO4 | H2SO4 |
| 溶解度 | 35．1g | 19．5g | 75．4g | 与水任意比互溶 |
②(NH4)2SO4的水溶液显酸性
（1）【实验探究】小明对王老师的提示进行了评价 ，原因是 。
（2）为确定其它几种猜想是否正确，小明同学继续进行探究：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取该溶液少许于试管中，向其中滴加几滴 溶液 | 溶液中有白色沉淀生成 | 猜想①成立 |
| ②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上，并跟标准比色卡对照 | 溶液pH小于7 | 猜想③成立 |
小雅对小明实验操作②的结论评价是 ，理由是 ；
（3）请你设计实验方案，确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取该溶液少许于试管中， | | 猜想④成立，该反应的化学方程式为 |
如图所示，某兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时，向烧杯中氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记滴加指示剂．甲同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色．
请写出该中和反应方程式： ．
（1）猜想与假设：
猜想一：甲同学：“两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性”；
猜想二：乙同学：“反应后氢氧化钠过量，溶液呈碱性”；
猜想三：丙同学： ．
甲、丙两位同学经过讨论后觉得乙同学的猜想不正确，两位同学的理由是： ．
（2）设计并进行实验：
①为了验证自己的猜想，甲同学设计了以下实验方案：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡对比． | pH （填“＞”、“=”或“＜”）7 | 猜想一不成立 |
②请你设计另一个实验（与甲同学方案不同）方案，验证丙同学的猜想，并填写下表：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | 猜想三： （填“成立”或“不成立”） |
（3）拓展探究：你还能设计不同的实验方案来验证丙同学的猜想吗？
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | |