4.化学教材“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、氧化铜能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
实验步骤实验现象
①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a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象.A试管中产生大量气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
②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内,如此反复多次实验,观察现象.试管中均产生大量气泡,带火星木条均复燃
③将实验②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a g./
④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a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象./
(1)A中产生的气体是氧气;
(2)实验②、③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文字表达式过氧化氢$\frac{\underline{\;氧化铁\;}}{\;}$水+氧气.
(4)实验设计④的目的是探究氧化铁是否比二氧化锰的催化效果更好,若实验④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的催化效果比氧化铁好,二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂.
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