题目内容
【题目】逻辑推理是化学学习常用的思维方法。某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是，他们对此展开探究：
（1）提出问题：什么物质是该反应催化剂？
（2）设猜想与假设：下面是组内两位同学所作的猜想，请你完成小华的猜想。
（假设一）小芳同学：铁钉表面的氧化铁是H2O2溶液分解反应的催化剂。
（假设二）小华同学：铁钉里的铁是H2O2溶液分解反应的催化剂。
（3）实验与结论：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验I：把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。 | 带火星木条复燃 | 假设一成立 |
实验Ⅱ：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入铁粉，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。 | 无现象 | 假设二_____（填“成立”或“不成立”） |
（4）讨论交流：同学们讨论后认为，小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是_____。
（5）请设计实验证明氧化铁是催化剂的方法（写出实验步骤、实验现象及结论）_____。
【答案】不成立 还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变 Ⅰ．分别量取等体积的过氧化氢溶液放入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，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。从而证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。
【解析】
（3）实验Ⅱ：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入铁粉，并用一根带火星的小木条置于试管口，无现象发生，说明铁钉里的铁不是H2O2溶液分解反应的催化剂，即假设二不成立；故填：不成立；
（4）同学们讨论后认为，小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是：还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变。故填：还要验证氧化铁的质量和化学性质反应前后是否改变；
（5）要证明氧化铁是催化剂，需要设计实验证明氧化铁能加快过氧化氢生成氧气的速率，以及反应后氧化铁的质量与化学性质不变。可设计如下实验：Ⅰ．分别量取等体积的过氧化氢溶液放入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，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。从而证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。
黄冈冠军课课练系列答案【题目】用下列操作能达到实验目的是_____
序号 | 实验目的 | 操作方法或所用试剂 |
A | 验证石灰石中有生石灰 | 高温煅烧，看现象 |
B | 区分一氧化碳与二氧化碳 | 分别通入紫色石蕊溶液 |
C | 除去二氧化碳中少量的一氧化碳 | 点燃 |
D | 除去氧化铜粉末少量的铜粉 | _____ |