Question

2．人教版新课标化学教材九年级上册（2012教育部审定）“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．
【提出问题】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？
【实验探究】

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．	/

【实验结论】
（1）A中产生的气体是氧气；
（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；
【实验评价】
（1）实验设计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；
（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．
在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢迅速分解生成氧气和水．哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率？课外活动小组结些进行了更深入的探究：
探究实验一：浓度对化学反应速率的影响

实验步骤	现    象	结    论
取一支试管加入3～5mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰．	缓慢有少量气泡冒出	浓度越大，过氧化氢分解的速率越快
另取一支试管加入3～5mL15%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰．	迅速有大量气泡冒出

请你设计：
实验用品：试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液
探究实验二：温度对化学反应速率的影响

实验步骤	现    象	结    论
		温度越高，过氧化氢分解的速率越大

Answer 1

分析 【实验结论】（1）根据氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃进行解答；
（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；
【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；
探究实验一、根据不同浓度的过氧化氢溶液在加入二氧化锰时产生气泡的快慢分析浓度对化学反应速率的影响；
探究实验二、根据固定变量法分析设计温度对化学反应速率的影响的探究实验．

解答 解：【实验结论】（1）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，所以有实验现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，可知A中产生的气体是氧气；故填：氧气；
（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；
【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；
探究实验一、根据实验现象可以看出，过氧化氢溶液的浓度越大，在放入二氧化锰时反应越迅速，说明浓度越大，过氧化氢分解的速率越快；故答案为：浓度越大，过氧化氢分解的速率越快；
探究实验二、要探究温度对化学反应速率的影响，由固定变量可知，该实验操作是用试管取一定体积和一定浓度的过氧化氢溶液，分别放入盛放冷水和热水的烧杯中观察发生的现象，放入冷水中的过氧化氢反应不剧烈，而放入热水中的过氧化氢反应剧烈，有大量气泡出现．所以．实验如下：

实验步骤	现    象	结    论
取一支试管加入3～5mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰，放入盛放冷水烧杯中．	缓慢有少量气泡冒出	温度越高，过氧化氢分解的速率越大
另取一支试管加入3～5mL15%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰放入盛有热水的烧杯中	迅速有大量气泡冒出

故答案为：

实验步骤	现    象	结    论
取一支试管加入3～5mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰，放入盛放冷水烧杯中．	缓慢有少量气泡冒出	温度越高，过氧化氢分解的速率越大
另取一支试管加入3～5mL15%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰放入盛有热水的烧杯中	迅速有大量气泡冒出

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．