Question

4．学习了二氧化锰过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组的同学提出问题：氧化铁能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢？于是他们进行了以下探究．
【猜想】
Ⅰ．氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应，质量和化学性质反应前后均不变；
Ⅱ．氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量不变，但化学性质发生了改变；
Ⅲ．氧化铁是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质都不变．
【实验】用天平称0.2g氧化铁，用试管取5mL 5%的过氧化氢溶液，进行如下实验：

（注：氧化铁不溶于水，过滤可与水分离）
（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
带火星的木条复燃．	0.2g	过氧化氢溶液中： 产生气泡	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步骤①的目的是检验过氧化氢能否自发分解．
（3）写出上述有关过氧化氢分解的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（4）步骤⑦重复实验②、③的目的是检验氧化铁在反应前后化学性质是否改变．
【继续探究】从上述实验得出氧化铁是反应的催化剂．对同种催化剂，有哪些因素可能影响催化效果？请提出猜想并设计实验进行探究．（注意：至少探究两种因素，答对一种因素奖励2分，本題最多奖励4分，化学试卷总分不超过60分）

Answer 1

分析 催化剂能够改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不变；
过氧化氢分解生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃．

解答 解：【猜想】
Ⅰ．氧化铁不是反应的催化剂、也不参与反应，质量和化学性质反应前后均不变；
Ⅱ．氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量不变，但化学性质发生了改变；
Ⅲ．氧化铁是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质都不变．
故填：质量和化学性质都不变．
【实验】
（1）填表如下所示：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
带火星的木条复燃．	0.2g	过氧化氢溶液中：产生气泡	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步骤①的目的是检验过氧化氢能否自发分解．
故填：检验过氧化氢能否自发分解．
（3）过氧化氢分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
故填：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（4）步骤⑦重复实验②、③的目的是检验氧化铁在反应前后化学性质是否改变．
故填：检验氧化铁在反应前后化学性质是否改变．
【继续探究】
猜想1：催化剂表面积大小影响化学反应的速率；
实验方法：取两支试管，分别加入5mL5%的过氧化氢溶液，再分别加入0.2g粉末状、颗粒状的氧化铁，观察产生气泡的快慢；
猜想2：催化剂的用量影响化学反应的速率；
实验方法：取两支试管，分别加入5mL5%的过氧化氢溶液，再分别加入0.2g、0.5g粉末状的氧化铁，观察产生气泡的快慢．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．