Question

实验创新是中学生最为重要的科学素养，以下是化学兴趣小组的同学在学习“二氧化锰催化过氧化氢分解制氧气实验”后，对实验的创新设计。

（实验一）：设计新的实验装置

实验过程如下：

①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml（密度为1g/ml）质量分数为5%的H₂O₂加入干燥管的球泡中，再用药匙取0.2gMnO₂粉末，加在干燥的进气管的管壁上；②点燃橡胶塞上固定的棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察现象；

（1）可观察到带火星的棒香立即__________；

（2）下列各项是同学们对该创新实验的评价，你认为评价不合理的是 __________（填序号）

A．实验所用的仪器、材料及药品均易得到

B．实验室用的药品用量太大

C．反应速度太慢，耽误时间

D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强

（实验二）：寻找新的催化剂

（实验探究）

实验步骤	实验现象
I. 分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。	A试管中产生气泡，带火星木条复燃。B试管中无明显现象。
II．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。	试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。
III．将试验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥，称量。	所得的固体质量为_________________
IV．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。

（实验结论）

（1）A中产生的气体是_________；

（2）实验II可以证明：____________，再结合实验I和III的结论可以证明氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂。

（3）写出氧化铁（Fe₂O₃）催化过氧化氢分解的文字表达式：______；

（实验评价）

（1）设计实验IV的目的是__________；

（2）若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是_________。

（实验拓展）

查阅资料得知：CuO、CuSO₄、猪肝、马铃薯等也可做过氧化氢溶液分解的催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是________________

A.MnO₂只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂

B.同一个化学反应可以有多种催化剂

C.催化剂能使原本不发生的反应也能快速进行

D.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物

Answer

复燃 BC ag 氧气 氧化铁粉末没有参与化学反应 过氧化氢水+氧气↑ 氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂 二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂 B

【解析】

实验一：

（1）过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下能快速放出氧气，因为氧气具有支持燃烧的性质，所以能使带到火星的棒香立即复燃；

（2）A、实验中所用的仪器、材料及药品均易得到，故A正确；

B、实验使用的药品用量不太大，故B错误；

C、反应速度较快，故C错误；

D、实验现象明显，整个装置很像点燃的灯塔，趣味性强，故D正确。故选BC；

实验二：催化剂反应前后质量不变，所得固体质量仍为a g；

实验结论：

（1）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，所以有实验现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，可知A中产生的气体是氧气；

（2）实验Ⅱ证明：氧化铁的化学性质在反应前后均没有发生变化；

（3）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气↑；

实验评价：

（1）二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，所以设计实验Ⅳ的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；

（2）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；

实验拓展：A、MnO2不只能作为氧化氢溶液分解的催化剂，还可以作其他反应的催化剂，故A错误；

B、根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂，故B正确；

C、催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，故C错误；

D、用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，例如二氧化锰是高锰酸钾受热分解制氧气的生成物，故D错误。故选B。