Question

【題目】某同學(xué)將H2O2與氧化鐵粉末混合，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生,他聯(lián)想到MnO2可作為H2O2分解的催化劑，氧化鐵能否作為H2O2分解的催化劑？請(qǐng)一起參與探究。

（猜想）氧化鐵能作為H2O2分解的催化劑。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)將表格填寫完整：

	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	取一定量的H2O2溶液于試管中，伸入帶火星的木條。	有極少量的氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃。	_____________________
實(shí)驗(yàn)二	在實(shí)驗(yàn)一的試管中加入Wg氧化鐵粉末，伸入帶火星的木條。	有大量氣泡產(chǎn)生，木條復(fù)燃。	_____________________
實(shí)驗(yàn)三	待反應(yīng)結(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌，干燥，稱量。	固體質(zhì)量仍為Wg。	_____________________

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）甲同學(xué)認(rèn)為氧化鐵粉末可以作為H2O2分解的催化劑，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式 _____________________。

（反思評(píng)價(jià)）乙同學(xué)認(rèn)為要證明甲同學(xué)的結(jié)論正確，僅做這三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不充分，需再補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，探究_________________________________，寫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作___________________。

（拓展）下表是丙同學(xué)探究影響H2O2分解因素時(shí)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)。

濃度 時(shí)間 催化劑	30﹪的H2O2溶液	15﹪的H2O2溶液	5﹪的H2O2溶液
加入Wg MnO2	0.2	0.8	2.0
加入Wg氧化鐵	7.0	9.0	16.0

表格-用足量等體積H2O2溶液制取相同體積O2所需的時(shí)間通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，你能得出的結(jié)論是：____________________________ 。

Answer 1

【答案】過氧化氫溶液在常溫下產(chǎn)生氧氣速度慢 氧化鐵加快了過氧化氫分解的速度 反應(yīng)前后氧化鐵質(zhì)量不變 氧化鐵化學(xué)性質(zhì)是否改變 取實(shí)驗(yàn)三的固體于試管中，加入一定量的H2O2溶液于試管中，伸入帶火星的木條，如果產(chǎn)生大量氣泡，木條復(fù)燃，說明氧化鐵化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變 相同條件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或其他條件相同的情況下，H2O2濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快）

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣, 過氧化氫在氧化鐵催化作用下生成水和氧氣。

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。

	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	取一定量的H2O2溶液于試管中，伸入帶火星的木條。	有極少量的氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃。	過氧化氫溶液在常溫下產(chǎn)生氧氣速度慢
實(shí)驗(yàn)二	在實(shí)驗(yàn)一的試管中加入Wg氧化鐵粉末，伸入帶火星的木條。	有大量氣泡產(chǎn)生，木條復(fù)燃。	氧化鐵加快了過氧化氫分解的速度
實(shí)驗(yàn)三	待反應(yīng)結(jié)束后，將試管里的不溶物濾出，并洗滌，干燥，稱量。	固體質(zhì)量仍為Wg。	反應(yīng)前后氧化鐵質(zhì)量不變

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論] H2O2在氧化鐵催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為。

[反思評(píng)價(jià)] 催化劑在反應(yīng)前后本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，所以不僅考慮反應(yīng)前后氧化鐵質(zhì)量不變，還需要考慮化學(xué)性質(zhì)是否改變，故補(bǔ)充探究實(shí)驗(yàn)是氧化鐵化學(xué)性質(zhì)是否改變，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作為：取實(shí)驗(yàn)三的固體于試管中，加入一定量的H2O2溶液于試管中，伸入帶火星的木條，如果產(chǎn)生大量氣泡，木條復(fù)燃，說明氧化鐵化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變。

[拓展]表格-用足量等體積H2O2溶液制取相同體積O2所需的時(shí)間通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，能得出的結(jié)論是相同條件下，MnO2的催化效果比Fe2O3好（或其他條件相同的情況下，H2O2濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快）。