题目内容

19．“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．
【实验探究一】
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，如此反复多次实验，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，并将所得虑渣进行洗涤、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中产生的气体是氧化铁能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率；
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的化学性质和质量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化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
【实验评价】
（1）设计实验Ⅰ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）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．
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外，还有其它因素吗？以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据．
实 验
序 号		H2O2溶
液浓度/%		H2O2溶液体积/mL温度/℃MnO2用量/g收集氧气的体积/mL反应所需
的时间/s
①51200.1416.75
②151200.146.04
③305350249.21
④305550210.76
（5）通过实验①和②对比可知，化学反应速率还与过氧化氢溶液的浓度有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：温度越高，化学反应速率越快．

分析 【实验结论】（1）根据实验现象可知氧化铁能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率进行解答；
（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；
【实验探究二】根据①②是过氧化氢浓度不同而其他条件相同，这种设计是验证反应物浓度对反应速度的影响；③④则是温度不同其他条件相同，是对温度影响化学反应速度的探究进行解答．

解答 解：【实验结论】（1）根据实验现象可知氧化铁能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率；
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的化学性质和质量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）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
【实验评价】（1）二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，所以设计实验Ⅳ的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；故填：氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；
（2）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；故填：二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；
【实验探究二】从表中分析可知：①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系；③④则是温度不同其他条件相同，明显是对温度影响化学反应速度的探究，且对比可知，温度越高，化学反应速率越快．
故答案为：【实验结论】（1）氧化铁能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率；
（2）化学性质；质量；
（3）2H2O2$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$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；
【实验探究二】过氧化氢溶液的浓度；③；④；温度越高，化学反应速率越快．

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．

练习册系列答案
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9．下列关于“人吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的说法不正确的是（　　）
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（4）某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰．该小组同学进行了如下探究．
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点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如下图所示）．由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由气态（填“固态”或“气态”）
物质燃烧形成的．
②探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
物质熔点╱℃沸点╱℃燃烧时温度╱℃
石蜡50∽70300∽550约600
铁15352750约1800
钠97.8883约1400
由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其沸点（填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关．通过上表中石蜡、铁的数据对比，你认为物质燃烧时，什么情况下能产生火焰沸点低于燃烧温度时能产生火焰．由此推测：钠在燃烧时，有（填“有”或“没有”）火焰产生．
③根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实，请你推测硫沸点＜硫燃烧时的温度（填“＞”或“＜”或“=”）
4．下列化学实验基本操作中，正确的是（　　）
A．用手拿试管，给试管里的物质加热
B．为了节约药品，用剩的药品应放回原试剂瓶
C．给试管里的液体加热时，液体体积不超过试管容积的三分之一
D．用水冲洗滴瓶上的滴管
11．写出下列反应的中文字（或符号）表达式：
（1）硫在氧气中燃烧：硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫，或S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2；
（2）铁丝在氧气中燃烧：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，或3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4；
（3）蜡烛在空气中燃烧生成水和二氧化碳：石蜡+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水+二氧化碳．
8．下列关于碳元素与氧元素的说法错误的是（　　）
A．质子数不同，所以为不同种元素
B．最外层电子数不同，所以为不同种元素
C．处于同一周期
D．都为非金属元素
1．现有铜与一种金属的混合物粉末，这种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成．
【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g 14.0%的稀硫酸分四次加入该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体质量，数据记录如下：
次数1234
加入稀硫酸的质量/g35.035.035.035.0
剩余固体的质量/g6.85.64.44.2
求：
（1）该混合物粉末中铜的质量分数50.25%．
（2）第二次加稀硫酸充分反应后所得溶液的质量为72.2g．
（3）该混合物粉末中另一金属为何种金属？（写出计算过程）

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