题目内容

7．1303班同学在学习了“二氧化锰在过氧化氢溶液分解中起催化作用”后，想探究氧化铁能否在过氧化氢溶液分解中起到催化作用，请你一起参与他们的探究过程．

【提出问题】氧化铁能否在过氧化氢溶液分解中起到催化作用？
【设计实验】
  实验步骤 实验现象
 实验1 在试管中加入少量的H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管中，观察现象． 木条不复燃
 实验2 在实验1的试管中加入ag的氧化铁，然后将带火星的木条伸入试管中，观察现象． 木条复燃
 实验3 待实验2试管中没有气泡产生后，再加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中，观察现象．反复多次实验． 木条均复燃
【分析实验】
（1）H2O2溶液在常温下可以分解（填“可以分解”或“不可以分解”）放出氧气．
（2）写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;氧化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
【交流讨论】有的同学认为只有上述三个实验还不能证明Fe2O3能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂，还要补充如下探究实验．
实验目的：探究化学反应前后氧化铁的质量是否相等．
实验步骤：①待反应结束，将试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥，称量．
        ②对比反应前后氧化铁的质量．
【预期结论】氧化铁能在过氯化氢溶液分解中起到催化作用
【深入研究】氧化铁与二氧化锰都能做过氧化氢的催化剂．哪一种催化效果更好？
【定性研究】如图1，室温下通过比较两试管中产生气泡的快慢来定性两者的催化效果．假如二氧化锰的催化效果明显更好．两支长颈漏斗产生的现象的不同之处是甲装置中长颈漏斗的液面比乙装置的高．
【定量研究】如图2，室温下通过比较相同时间内天平读数差值大小来定量两者的催化效果．

分析 【分析实验】（1）根据催化剂可以改变反应速率，但是没有催化剂也会生成氧气，只是反应速率慢进行分析；
（2）根据过氧化氢在氧化铁的催化作用下生成水和氧气进行分析；
【定性研究】根据催化剂不同，产生氧气的快慢不同，然后依据题中的现象进行分析；
【定量研究】根据催化剂不同，产生氧气的快慢不同，会导致天平示数的变化不同进行分析．

解答 解：【分析实验】（1）催化剂可以改变反应速率，但是没有催化剂也会生成氧气，只是反应速率慢；
（2）过氧化氢在氧化铁的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;氧化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
【定性研究】催化剂不同，产生氧气的快慢不同，所以室温下通过比较两试管中产生气泡的快慢来定性两者的催化效果．假如二氧化锰的催化效果明显更好．两支长颈漏斗产生的现象的不同之处是甲装置中长颈漏斗的液面比乙装置的高；
【定量研究】催化剂不同，产生氧气的快慢不同，会导致天平示数的变化不同，所以室温下通过比较相同时间内天平读数差值大小来定量两者的催化效果．
故答案为：【分析实验】（1）可以分解；
（2）2H2O2$\frac{\underline{\;氧化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
【定性研究】两试管中产生气泡的快慢，甲装置中长颈漏斗的液面比乙装置的高；
【定量研究】相同时间内天平读数差值大小．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的提示进行解答．

练习册系列答案
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2．下列变化属于物理变化的是（　　）
A．实验室制氧气B．水蒸发C．火药爆炸D．钢铁生锈
3．下面对某些物质的有关因果关系的说法中，不符合事实的是（　　）
A．碳的化学性质在常温下稳定，用墨书写或绘制的字画可长久保存
B．浓硫酸具有难挥发性和吸水性，可用来干燥某些气体
C．纯碱晶体要密封保存，因为它会吸收空气里的水分而潮解
D．碳酸钠与盐酸的反应速率过快，不宜用于实验室制取二氧化碳
20．已知向某碳酸盐溶液中滴加稀盐酸至过量，生成气体的质量（m）与加入盐酸的体积（V）的关系如图一所示．现将1.12g KOH和1.38g K2CO3混合并配成溶液，向其中滴加稀盐酸，图二是甲、乙、丙三位同学分别绘制的产生气体的质量（m）与稀盐酸的体积（V）的关系的示示意图．下面判断正确的是（　　）
A．甲图正确B．乙图正确C．丙图正确D．无法判断
2．下列化学符号中，对“2”含义的理解不正确的是（　　）
A．2N 中的“2”表示2个氮原子
B．Fe2+中的“2”表示每个铁离子带有2个单位的正电荷
C．H2S中的“2”表示1个硫化氢分子中含有2个氢原子
D．$\stackrel{+2}{Cu}$O中上方的“2”表示氧化铜中铜元素为+2价
12．金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料．
（1）已知在相同的条件下，金属的活动性越强，金属和酸反应产生气泡（氢气）的速度就越快．Al、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图1所示．
①右图中Y所代表的金属是Cu（填“Cu”或“Fe”）；
②铝是一种活泼金属，但常温下铝却有较强的抗腐蚀性，其原因是4Al+3O2=2Al2O3；（用化学方程式回答）
③R为金属，发生如下反应：R+CuSO4=Cu+RSO4．下列说法错误的是C．
A．该反应为置换反应                 B．R的金属活动性比Cu强
C．该金属可以是Al                   D．若R为Fe，反应后溶液的质量会减小
（2）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志．
钛因常温下不与酸、碱反应等优良的性能，被誉为“未来金属”．由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图2：

I．TiCl4在高温下与足量Mg反应置换生成金属Ti，该反应的化学方程式为：TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl2．
II．上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入稀盐酸或稀硫酸除去．
19．2015年6月1日晚，载有456人的“东方之星”客船在长江中游遇龙卷风翻沉．党和国家高度重视，全力抢救，从翻沉客船中成功搜救出幸存者．翻沉客船中还有辛存者是因为里面还残存有氧气，氧气具有的用途有．
A．供给呼吸    B．作保护剂     C．作还原剂             D．支持燃烧．
16．如图所示是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：

（1）仪器a的名称是酒精灯；
（2）用B装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选c（填“b”或“c”）；
（3）从装置A～D中选择：加热KMnO4制取O2并收集纯净的O2，应选用图中的AD（填序号），反应的化学方程式：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，待高锰酸钾完全反应后，用图中G的方法回收生成物中的二氧化锰，则二氧化锰在G中的f处（选“f”或“d”）（二氧化锰不溶于水）．实验室制取并收集CO2应选用图中的BC（填字母），反应的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）用装置E排空气收集H2，气体应从导管的e（填“d”或“e”）端进入；若制取的O2用F装置排水收集，请将图F补画完整．
17．应用所学知识，回答下列有关金属的问题：
（1）地壳中含量最多的金属元素是Al（用元素符号回答）．
（2）下列金属制品中，利用金属导电性的是C（填字母序号）．

（3）铁生锈的条件是：铁与空气和水直接接触，根据铁生锈的条件，请说出一个铁制品采取的防锈措施油漆．
（4）将锌、铜、铁三种金属分别投入到足量的稀硫酸中，呈现不同现象的原因是金属活动性不同．
（5）将一定重的铁粉投入到Cu（N03）2和AgN03的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无气体产生，则滤渣的成分可能是Ag或Ag和Cu．

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