Question

某化學(xué)小組在復(fù)習(xí)所學(xué)知識，建立知識之間的聯(lián)系時，提出這樣的問題：實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣時，用二氧化錳作催化劑，而氧化鐵和二氧化錳同屬金屬氧化物，那么氧化鐵是否也能作過氧化氫分解的催化劑呢？
【查閱資料】在化學(xué)反應(yīng)里以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑．
【制訂計劃】要想知道氧化鐵能否作過氧化氫分解的催化劑，必須通過實驗確定：
（1）氧化鐵能否改變過氧化氫分解的速率；
（2）研究氧化鐵在過氧化氫分解反應(yīng)前后

 

和

 

是否改變．
【進行實驗】（1）在兩支試管中分別加入過氧化氫溶液，在其中一支試管中加入1g氧化鐵粉末，比較反應(yīng)速率．現(xiàn)象是：

 

；
（2）從反應(yīng)后的物質(zhì)中分離固體剩余物，可采用的方法是

 

．把固體干燥后稱量，其質(zhì)量為

 

g；
（3）利用上一步中得到的固體，重復(fù)做前兩步實驗，得到相同的結(jié)果．
【得出結(jié)論】氧化鐵能作過氧化氫分解的催化劑．
【反思總結(jié)】（1）實驗過程中加入到兩支試管里的過氧化氫溶液應(yīng)滿足的要求有：

 

；
①體積相同 ②濃度相同 ③溫度相同
（2）向?qū)嶒炇Ｓ嗟墓腆w中加入足量的稀鹽酸，得到了黃色溶液，也可以為研究提供證據(jù)．寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用,混合物的分離方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【制訂計劃】從催化劑是在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)去分析；
【進行實驗】（1）從結(jié)論中氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑去分析；
（2）從氧化鐵是不溶于水的固體，催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變?nèi)シ治觯?br />【反思總結(jié)】（1）從過氧化氫溶液分解產(chǎn)生的氧氣時受①體積相同 ②濃度相同 ③溫度相同的不同而不同去分析；
（2）從氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵（黃色）和水去分析．

解答：解：【制訂計劃】催化劑是在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)；要想證明氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑就要證明氧化鐵能否改變過氧化氫分解的速率，還要研究氧化鐵在過氧化氫分解反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)有沒有改變；故答案為：質(zhì)量    化學(xué)性質(zhì)；
【進行實驗】（1）由于結(jié)論中氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑，所以可以加快過氧化氫的分解，所以加氧化鐵粉末的試管比不加氧化鐵的試管產(chǎn)生氣泡快；故答案為：加氧化鐵粉末的試管比不加氧化鐵的試管產(chǎn)生氣泡快；
（2）由于氧化鐵是不溶于水的固體，把固體與液體分離的方法是過濾；催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，所以氧化鐵的質(zhì)量仍為1g；故答案為：過濾     1；
【反思總結(jié)】（1）過氧化氫溶液分解產(chǎn)生的氧氣時受①體積相同 ②濃度相同 ③溫度相同的不同而不同，所以要想證明氧化鐵是催化劑就要控制其上述三個量相同，只改變氧化鐵一個量；故答案為：①②③；
（2）氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵（黃色）和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；故答案為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．

點評：本題考查了學(xué)生對催化劑定義的理解，以及如何通過實驗證明一種物質(zhì)是某個反應(yīng)催化劑的方法，是�？嫉闹�識點之一．