Question

【題目】實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)，以下是化學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)“二氧化錳催化過(guò)氧化氫分解制氧氣實(shí)驗(yàn)”后，對(duì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

（實(shí)驗(yàn)一）：設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①將一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml（密度為1g/ml）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的H2O2加入干燥管的球泡中，再用藥匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的進(jìn)氣管的管壁上；②點(diǎn)燃橡膠塞上固定的棒香后，塞緊干燥管并將其豎立，觀察現(xiàn)象；

（1）可觀察到帶火星的棒香立即__________；

（2）下列各項(xiàng)是同學(xué)們對(duì)該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)，你認(rèn)為評(píng)價(jià)不合理的是 __________（填序號(hào)）

A．實(shí)驗(yàn)所用的儀器、材料及藥品均易得到

B．實(shí)驗(yàn)室用的藥品用量太大

C．反應(yīng)速度太慢，耽誤時(shí)間

D．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，整個(gè)裝置好似點(diǎn)燃的燈塔，趣味性強(qiáng)

（實(shí)驗(yàn)二）：尋找新的催化劑

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I. 分別量取5mL 5%過(guò)氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。	A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃。B試管中無(wú)明顯現(xiàn)象。
II．待A試管中沒(méi)有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過(guò)氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。	試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃。
III．將試驗(yàn)II中的剩余物小心過(guò)濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥，稱量。	所得的固體質(zhì)量為_________________
IV．分別量取5mL5%過(guò)氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）

（1）A中產(chǎn)生的氣體是_________；

（2）實(shí)驗(yàn)II可以證明：____________，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)I和III的結(jié)論可以證明氧化鐵可以作為過(guò)氧化氫分解的催化劑。

（3）寫出氧化鐵（Fe2O3）催化過(guò)氧化氫分解的文字表達(dá)式：______；

（實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)）

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)IV的目的是__________；

（2）若實(shí)驗(yàn)IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是_________。

（實(shí)驗(yàn)拓展）

查閱資料得知：CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可做過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑，下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法正確的是________________

A.MnO2只能作為過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑

B.同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

C.催化劑能使原本不發(fā)生的反應(yīng)也能快速進(jìn)行

D.用作催化劑的物質(zhì)不可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物

Answer 1

【答案】復(fù)燃 BC ag 氧氣 氧化鐵粉末沒(méi)有參與化學(xué)反應(yīng) 過(guò)氧化氫水+氧氣↑ 氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過(guò)氧化氫分解生成氧氣的催化劑 二氧化錳更適合做過(guò)氧化氫分解生成氧氣的催化劑 B

【解析】

實(shí)驗(yàn)一：

（1）過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下能快速放出氧氣，因?yàn)檠鯕饩哂兄С秩紵�的性質(zhì)，所以能使帶到火星的棒香立即復(fù)燃；

（2）A、實(shí)驗(yàn)中所用的儀器、材料及藥品均易得到，故A正確；

B、實(shí)驗(yàn)使用的藥品用量不太大，故B錯(cuò)誤；

C、反應(yīng)速度較快，故C錯(cuò)誤；

D、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，整個(gè)裝置很像點(diǎn)燃的燈塔，趣味性強(qiáng)，故D正確。故選BC；

實(shí)驗(yàn)二：催化劑反應(yīng)前后質(zhì)量不變，所得固體質(zhì)量仍為a g；

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星木條復(fù)燃，所以有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣；

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ證明：氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒(méi)有發(fā)生變化；

（3）氧化鐵催化過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過(guò)氧化氫水+氧氣↑；

實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)：

（1）二氧化錳也能做過(guò)氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過(guò)氧化氫分解生成氧氣的催化劑；

（2）若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過(guò)氧化氫分解生成氧氣的催化劑；

實(shí)驗(yàn)拓展：A、MnO2不只能作為氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作其他反應(yīng)的催化劑，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)題目的信息可知同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故B正確；

C、催化劑不只是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，還能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，故C錯(cuò)誤；

D、用作催化劑的物質(zhì)可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物，故D錯(cuò)誤。故選B。