Question

【題目】學(xué)習(xí)了二氧化錳過(guò)氧化氫分解有催化作用的知識(shí)后，某興趣小組的同學(xué)提出問(wèn)題：氧化鐵能否起到類(lèi)似于二氧化錳的催化作用呢？于是他們進(jìn)行了以下探究．

（猜想）

Ⅰ．氧化鐵不是反應(yīng)的催化劑、也不參與反應(yīng)，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后均不變；

Ⅱ．氧化鐵參與反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，但化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；

Ⅲ．氧化鐵是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后_____．

（實(shí)驗(yàn)）用天平稱(chēng)0.2g氧化鐵，用試管取5mL 5%的過(guò)氧化氫溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（注：氧化鐵不溶于水，過(guò)濾可與水分離）

（1）填寫(xiě)下表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
帶火星的木條復(fù)燃．	_____	過(guò)氧化氫溶液中：_____	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步驟①的目的是_____．

（3）寫(xiě)出上述有關(guān)過(guò)氧化氫分解的文字表達(dá)式_____．

（4）步驟⑦重復(fù)實(shí)驗(yàn)②、③的目的是_____．

（繼續(xù)探究）從上述實(shí)驗(yàn)得出氧化鐵是反應(yīng)的催化劑．對(duì)同種催化劑，有哪些因素可能影響催化效果？請(qǐng)?zhí)岢霾孪氩⒃O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．_____（注意：至少探究?jī)煞N因素，答對(duì)一種因素獎(jiǎng)勵(lì)2分，本題最多獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過(guò)60分）

Answer 1

【答案】質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變 0.2g 過(guò)氧化氫溶液中：產(chǎn)生氣泡 檢驗(yàn)過(guò)氧化氫能否自發(fā)分解 過(guò)氧化氫水+氧氣 檢驗(yàn)氧化鐵在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)是否改變 猜想1：催化劑表面積大小影響化學(xué)反應(yīng)的速率；

實(shí)驗(yàn)方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過(guò)氧化氫溶液，再分別加入0.2g粉末狀、顆粒狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢；

猜想2：催化劑的用量影響化學(xué)反應(yīng)的速率；

實(shí)驗(yàn)方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過(guò)氧化氫溶液，再分別加入0.2g、0.5g粉末狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢

【解析】

過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑條件下分解生成水和氧氣。催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，化學(xué)性質(zhì)不變。

根據(jù)前面兩個(gè)猜想Ⅰ氧化鐵不是反應(yīng)的催化劑、也不參與反應(yīng)，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后均不變；Ⅱ氧化鐵參與反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，但化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；要和前面兩個(gè)猜想形成比較，故Ⅲ氧化鐵是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變。

[實(shí)驗(yàn)]

（1）填表如下所示：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
帶火星的木條復(fù)燃．	0.2g	過(guò)氧化氫溶液中：產(chǎn)生氣泡	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立．

（2）步驟①的目的是檢驗(yàn)過(guò)氧化氫能否自發(fā)分解。

（3）過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣，文字表達(dá)式為。

（4）步驟⑦重復(fù)實(shí)驗(yàn)②、③的目的是檢驗(yàn)氧化鐵在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)是否改變。

[繼續(xù)探究]

猜想1：催化劑表面積大小影響化學(xué)反應(yīng)的速率。

實(shí)驗(yàn)方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過(guò)氧化氫溶液，再分別加入0.2g粉末狀、顆粒狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢。

猜想2：催化劑的用量影響化學(xué)反應(yīng)的速率。

實(shí)驗(yàn)方法：取兩支試管，分別加入5mL5%的過(guò)氧化氫溶液，再分別加入0.2g、0.5g粉末狀的氧化鐵，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢。