Question

【題目】邏輯推理時化學學習常用的思維方法，某校研究性學習小組在做“尋找新的催化劑”課題時，發(fā)現(xiàn)將生銹的鐵釘放到過氧化氫溶液中，也可以加快過氧化氫的分解速率．于是，他們對此展開探究． 【提出問題】：什么物質(zhì)是該反應催化劑？
【查閱資料】鐵與氧氣、水反應生成鐵銹，鐵銹的主要成分為氧化鐵．
（1）【猜想與假設】 假設一：小芳同學認為生銹鐵釘表面的氧化鐵是H2O2溶液分解反應的催化劑．
假設二：小華同學認為生銹鐵釘里的是H2O2溶液分解反應的催化劑．
（2）【實驗與結論】：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
實驗I：把一定質(zhì)量的氧化鐵粉末加入到裝有10mL5%的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．		反應的文字表達式 假設一成立
實驗Ⅱ：取10mL5%的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入 ， 并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．	無現(xiàn)象	假設二（填“成立”或“不成立”）

（3）【討論交流】 同學們討論后認為，小芳的“實驗I”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧
氣的催化劑，理由是： ．
（4）【反思與評價】小強通過仔細觀察發(fā)現(xiàn)“實驗Ⅱ”中一直沒有現(xiàn)象的試管，過了一段時間后試管中也出現(xiàn)了氣體，小強覺得很奇怪，你能猜想其中的原因嗎？ ．

Answer 1

【答案】
（1）鐵
（2）產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復燃；過氧化氫 水+氧氣；鐵；不成立
（3）沒有驗證氧化鐵的質(zhì)量和化學性質(zhì)反應前后是否改變
（4）鐵與過氧化氫溶液中的氧氣和水反應生成了鐵銹
【解析】解：【猜想與假設】帶銹的鐵釘中除了鐵銹外還有單質(zhì)鐵，故猜想鐵是過氧化氫溶液分解的催化劑；故填：鐵； 【實驗與結論】由假設一成立說明加入氧化鐵后過氧化氫分解產(chǎn)生了氣泡，該氣體是氧氣，故能使帶火星的木條復燃，過氧化氫分解生成水和氧氣反應的文字表達式為：過氧化氫 水+氧氣；
根據(jù)猜想鐵可以做過氧化氫分解的催化劑，所以實驗II中加入的是鐵單質(zhì)，根據(jù)無現(xiàn)象，說明假設二不成立；
故填：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
實驗I：把一定質(zhì)量的氧化鐵粉末加入到裝有10mL5%的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．	產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復燃	反應的文字表達式 過氧化氫 水+氧氣假設一成立
實驗Ⅱ：取10mL5%的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入 鐵，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．	無現(xiàn)象	假設二 不成立（填“成立”或“不成

【討論交流】同學們討論后認為，小芳的“實驗I”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是：還要驗證氧化鐵的質(zhì)量和化學性質(zhì)反應前后是否改變；故填：沒有驗證氧化鐵的質(zhì)量和化學性質(zhì)反應前后是否改變；
【反思與評價】小強通過仔細觀察發(fā)現(xiàn)“實驗Ⅱ”中一直沒有現(xiàn)象的試管，過了一段時間后試管中也出現(xiàn)了氣體，小強覺得很奇怪，其中的原因可能是鐵釘中的鐵單質(zhì)被過氧化氫中的水與氧氣氧化變成氧化鐵，而后氧化鐵再去催化過氧化氫溶液分解；故填：鐵與過氧化氫溶液中的氧氣和水反應生成了鐵銹．
【考點精析】認真審題，首先需要了解催化劑的特點與催化作用(催化劑（觸媒）：在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)．（一變兩不變）催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用)．