甲同学在用双氧水制取氧气时.误把三氧化二铁( Fe2O3)粉末当成二氧化锰(MnO2)放入双氧水中.发现也有大量气泡产生．他意识到这个错误后.联想到MnO2可作为过氧化氢(H2O2)分解的催化剂.那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究.并填写下列空白．[猜想]Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂．[实验验证]甲同学依次� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．甲同学在用双氧水制取氧气时，误把三氧化二铁（ Fe₂O₃）粉末当成二氧化锰（MnO₂）放入双氧水中，发现也有大量气泡产生．他意识到这个错误后，联想到MnO₂可作为过氧化氢（H₂O_2）分解的催化剂，那么Fe₂O₃能否作为H₂O₂分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白．
【猜想】Fe₂O₃能作为H₂O₂分解的催化剂．
【实验验证】甲同学依次设计了三个实验：
实验一：取一定量的H₂O₂溶液于试管中，观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃．说明H₂O₂溶液常温下缓慢分解．
实验二：在实验一的试管中加入W g Fe₂O₃粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃．说明Fe₂O₃粉末可以作为H₂O₂分解的催化剂．
实验三：待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为W g．说明反应前后Fe₂O₃的质量不变．
【实验结论】甲同学认为，Fe₂O₃粉末可以作为H₂O₂分解的催化剂．
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验．该实验是验证Fe₂O₃粉末在反应前后化学性质不变．
【拓展】为探究催化剂的种类对H₂O₂溶液分解速度的影响，甲设计以下对比实验：
Ⅰ．将10毫升5%H₂O₂溶液与1.0g MnO₂均匀混合制取相同体积O₂所需的时间15min
Ⅱ．将10毫升x%H₂O₂溶液与1.0g Fe₂O₃均匀混合制取相同体积O₂所需的时间8min 则其中x的值应为5
实验结论：在相同条件下使用Fe₂O₃作催化剂，双氧水分解得更快．写出三氧化二铁催化过氧化氢分解的文字表达式过氧化氢$\stackrel{氧化铁}{→}$水+氧气
【思维拓展】H₂O₂分解的快慢还与哪些因素有关？请你继续探究．（只要求提出假设和实验方案）
假设H₂O₂分解的快慢还与H₂O₂溶液的浓度有关；实验方案常温下，取两份体积相等的浓度不同的H₂O₂溶液，分别加入相同质量的同种催化剂，测量各收集一瓶相同体积的气体所需的时间．

分析根据过氧化氢溶液中伸入带火星的木条，没有复燃，说明产生氧气速度慢，加入氧化铁后，带火星木条复燃，说明氧化铁加快了反应速度；催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变，还需要考虑化学性质．

解答解：实验二：在实验二的试管中加入Wg 氧化铁粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃，说明加入氧化铁后产生氧气的速度加快了很多，说明氧化铁加快了过氧化氢分解的速度；
实验三：在实验三种将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量，固体质量仍为Wg，说明了反应前后氧化铁质量不变；
【反思评价】催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变，还需要考虑化学性质是否改变．
【拓展】为探究催化剂的种类对H₂O₂溶液分解速度的影响，所以设计对比实验时过氧化氢溶液的浓度应该相同，故x的值应为5；
实验结论：由实验数据可知：在相同条件下使用氧化铁作催化剂，双氧水分解得更快．三氧化二铁催化过氧化氢分解的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{氧化铁}{→}$水+氧气；
【思维拓展】H₂O₂分解的快慢还与哪些因素有关？可考虑与H₂O₂溶液的浓度、温度、催化剂的质量、催化剂的状态等因素，例：假设：H₂O₂分解的快慢还与H₂O₂溶液的浓度有关
；可设计方案：常温下，取两份体积相等的浓度不同的H₂O₂溶液，分别加入相同质量的同种催化剂，测量各收集一瓶相同体积的气体所需的时间；
故答案为：实验二：Fe₂O₃粉末可以作为H₂O₂分解的催化剂；
实验三：反应前后Fe₂O₃的质量不变；
【反思评价】：验证Fe₂O₃粉末在反应前后化学性质不变；
【拓展】Ⅱ：5；实验结论：Fe₂O₃；过氧化氢$\stackrel{氧化铁}{→}$水+氧气；
【思维拓展】假设：H₂O₂分解的快慢还与H₂O₂溶液的浓度有关
方案：常温下，取两份体积相等的浓度不同的H₂O₂溶液，分别加入相同质量的同种催化剂，测量各收集一瓶相同体积的气体所需的时间．

点评解答本题关键是要知道催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变，催化剂一定能改变反应速度．

练习册系列答案

8．根据下列现象说明空气中含有哪些成分：
（1）爆米花放在空气中变软，说明空气中含有水蒸气；
（2）存放在烧杯中的石灰水，表面出现白色固体，说明空气中含有二氧化碳；
（3）空气是制造氮肥的原料，说明空气中含有氮气；
（4）老鼠在装有空气的密闭容器内可存活一段时间，说明空气中含有氧气．

5．某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和硫酸锌固体，同学们设计了如图实验方案：试回答：
（1）向废液中加入过量X，操作步骤①中所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒．
（2）写出步骤①中任一反应的化学方程式Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu．
（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是继续加入少量稀硫酸，观察是否有气泡产生，如果没有气泡产生，说明稀硫酸足量．
（4）在固体B中加入盐酸，看到的现象是有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色（写两点）
（5）在D中加入硝酸银溶液，其现象是铜表面有白色固体析出（至少一点），化学方程式为Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．

12．如图是镁元素、氯元素在周期表中的位置及有关粒子的结构示意图．下列说法正确的是（　　）

	A．	镁元素的相对原子质量为12
	B．	氯离子的结构示意图是上述图中的E
	C．	镁元素与氯元素最本质的区别是最外层电子数不等
	D．	A、B两种元素组成的化合物的化学式为MgCl

2．如图是实验室常用的制取气体的发生装置和收集装置，根据题目的要求，回答问题．

（1）写出装置A中两种玻璃仪器的名称：试管、酒精灯．
（2）装置A试管口要略向下倾斜的原因是防止生成冷凝的水倒流，使试管炸裂．
（3）若要用高锰酸钾制氧气，发生装置应选择A（填序号），试管口要放一团棉花，目的是防止高锰酸钾粉末延导管进入集气瓶污染气体或水槽中的水；该反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；反应类型是分解反应．
（4）收集氧气可以选择装置C 或D（填序号），原因是不易溶于水、密度大于空气．

9．每年的 6 月26日是国际禁毒日，一种新型毒品的主要成分是盐酸氯胺酮，盐酸氯胺酮的化学式为C₁₃H₁₆ONCl，它会对大脑造成永久损害．下列叙述中错误的是（　　）

	A．	青少年应该远离毒品
	B．	盐酸氯胺酮的相对分子质量为237.5g
	C．	盐酸氯胺酮由五种元素组成
	D．	盐酸氯胺酮中氢元素与氧元素的质量分数相同

6．对下列实验现象的叙述正确的是（　　）

	A．	木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变白色浑浊的气体
	B．	硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成二氧化硫气体
	C．	红磷在空气中燃烧，产生黄白色火焰，放热，产生大量的白色烟雾
	D．	铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体

7．能源、环境问题是全球关注的热点问题．
（1）生活中经常使用的燃料有煤、和天然气等化石燃料．随着全球能源使用量的不断增长，人类正在开发和利用新能源，如潮汐能、核能、生物质能、氢能（填1种）等．
（2）现阶段，人们大量利用燃料燃烧产生的能量．某校化学小组在研究燃烧的条件时，做了如图所示A、B、C三个实验．

①白磷能够燃烧的是实验是C（填序号），反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
②对比实验B和C可以得到的结论是可燃物必须达到着火点才能燃烧．

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