Question

【題目】銘銘同學(xué)想通過實驗來證明四氧化三鐵可以作過氧化氫分解的催化劑這一個命題。

（1）請你幫助銘銘同學(xué)完成下列表格所示的探究實驗：

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論	實驗總結(jié)
步驟一	取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，插入帶火星的木條	有少量氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃	過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是_______	四氧化三鐵是過氧化氫分解的催化劑
步驟二	取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，向其中加入 ______，插入帶火星的木條	___________，木條復(fù)燃	四氧化三鐵能加快過氧化氫的分解

（2）寫出步驟二中發(fā)生的反應(yīng)的文字表達式 ___________

（3）小強同學(xué)認為僅由上述實驗還不能完全得出表內(nèi)的總結(jié)，他還補充設(shè)計了兩個方面的探究實驗，最終才完成了對該命題的實驗證明。

第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量，其目的是 ______；

第二方面的實驗是利用“步驟二”反應(yīng)后的固體剩余物繼續(xù)實驗，接下來的實驗操作是 ______。

（4）小強在進行實驗時候發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)有許多水霧，由此推斷過氧化氫分解是______反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。

（5）小強還發(fā)現(xiàn)將過氧化氫溶液加入盛有四氧化三鐵的試管后，反應(yīng)速率先是逐漸加快，然后又逐漸變慢（如圖所示）

從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素來分析過氧化氫分解速率發(fā)生變化的原因是：

①反應(yīng)速率先變快的原因：________；

②反應(yīng)速率后變慢的原因：_________。

Answer 1

【答案】反應(yīng)速度慢，產(chǎn)生氧氣少 四氧化三鐵 有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條迅速復(fù)燃 比較四氧化三鐵反應(yīng)前后質(zhì)量是否變化 傾倒掉反應(yīng)后的液體,向剩余的固體中重新加人過氧化氫溶液 放熱 反應(yīng)放熱能加快反應(yīng) 隨著反應(yīng)的進行過氧化氫濃度降低,反應(yīng)逐漸減慢

【解析】

解：（1）催化劑的作用是加快了反應(yīng)的速度，并不能使不反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以，步驟一中，過氧化氫也會分解只是速度慢；步驟二中，只要向盛有5%過氧化氫溶液的試管中加入四氧化三鐵，將帶火星的木條伸入試管，如果有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復(fù)燃，說明了四氧化三鐵加快了過氧化氫的分解速度；

（2）過氧化氫在四氧化三鐵的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達式為：；

（3）為了說明四氧化三鐵在此實驗中反應(yīng)前后的質(zhì)量保持不變，做了兩次稱量，目的是比較四氧化三鐵反應(yīng)前后質(zhì)量是否變化，并且在驗證四氧化三鐵的化學(xué)性質(zhì)是否改變時，將剩余的固體中再倒入過氧化氫溶液，發(fā)現(xiàn)過氧化氫溶液又能很快的放出氧氣；

（4）在進行實驗時，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)有許多水蒸氣，由此推斷過氧化氫分解是放熱反應(yīng)；

（5）過氧化氫分解的速率先增大后減小，其原因反應(yīng)放熱能加快反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行過氧化氫濃度降低，反應(yīng)逐漸減慢。