Question

实验学校的小敏在实验室用过氧化氢完成制取氧气的实验，下列五个示意图是小敏完成实验的主要操作过程，小敏同学实验的正确步骤是

 

（填图中序号），如果你是老师（评分标准，每项操作得1分，满分5分），实验完毕后，小敏应该得

 

分．

小敏查阅资料得知，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只能作为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
C．催化剂能使原本不发生的反应也能快速进行
D．用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
【提出问题】小敏想：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．	/

【实验探究】
【实验结论】（1）实验I的试管中若伸入燃烧的硫，则产生明亮的

 

色火焰；
（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）写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式

 

．
【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

 

．

Answer 1

考点：制取氧气的操作步骤和注意点,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：空气与水

分析：结合实验基本操作可以看到小敏的操作中出现了两个错误：取液时瓶塞未倒放、取用固体药品时错误；
根据已有的知识进行分析解答，催化剂在化学反应中能改变化学反应速率，本身的质量和化学性质在化学反应前后质量不变，据此解答；
【实验结论】（1）根据硫燃烧的现象解答进行解答；
（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】①根据二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂进行解答；
②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：在实验室用过氧化氢完成制取氧气的实验，小敏同学实验的正确步骤是①⑤②④③；据图可以看出，向试管中加入液体药品时，瓶塞没倒放，取用固体药品时锥形瓶应横放，药匙送入试管底部，故实验完毕后，小敏应该得3分；
CuO、CuSO₄、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂说明同一个反应可以有不同的催化剂，故填：B．
【实验结论】
（1）实验I的试管中若伸入燃烧的硫，则产生明亮的蓝紫色火焰；
（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的化学方程式  2H₂O₂

Fe2O3

.

 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；
答案：
3  ①⑤②④③
B
【实验结论】
（1）蓝紫；
（2）质量   化学性质；
（3）2H₂O₂

Fe2O3

.

 2H₂O+O₂↑
【实验评价】
①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．

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．