Question

【題目】（11分）人教版新課標(biāo)化學(xué)教材九年級上冊 “分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”，以及 “尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)探究小組的興趣。

【實(shí)驗(yàn)探究一】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，催化效果如何?

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ．分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入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試管中無明顯現(xiàn)象
Ⅱ．待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，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．將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。
Ⅳ．分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入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由實(shí)驗(yàn)Ⅰ你可以得出的結(jié)論是 ；

②實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的 和 在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；

③寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式 。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】

①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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： 。

【知識拓展】

①查閱資料可知：CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。

下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是 。

A．MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑

B．同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑

C．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率

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

②馬鈴薯長期放置后會發(fā)芽，發(fā)芽馬鈴薯中含有一種致毒成分茄堿（C45H73O15N），又稱馬鈴薯毒素，是一種弱堿性的甙生物堿，又名龍葵甙，大量食用未成熟或發(fā)芽馬鈴薯可引起急性中毒。試計(jì)算433.5g茄堿中含有的碳元素的質(zhì)量（寫出計(jì)算過程）。

【實(shí)驗(yàn)探究二】影響化學(xué)反應(yīng)的速率除了催化劑以外，還有其它因素嗎？以下是另一實(shí)驗(yàn)小組探究影響反應(yīng)速率部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)序號	H2O2溶 液濃度%	H2O2溶液體積/mL	溫度℃	MnO2的用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應(yīng)所需 的時(shí)間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

通過實(shí)驗(yàn)①和②對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率還與 有關(guān)；

從實(shí)驗(yàn) 和 對比可知，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快。

Answer 1

【答案】【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①氧化鐵能改變過氧化氫分解的速率；②質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；

③2H2O22H2O + O2 ↑ 【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】①探究氧化鐵和二氧化錳的催化效果哪個好；②二氧化錳比氧化鐵的催化效果好；【知識拓展】①B；②270g；【實(shí)驗(yàn)探究二】過氧化氫溶液的濃度；③④。

【解析】

試題分析：【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①通過對比實(shí)驗(yàn)，說明氧化鐵確實(shí)改變了過氧化氫分解的速率。②實(shí)驗(yàn)Ⅱ說明氧化鐵仍能對過氧化氫的分解起加快作用，說明其化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變。實(shí)驗(yàn)Ⅲ通過兩次稱量，說明其質(zhì)量在反應(yīng)前后并沒有發(fā)生改變。③這個反應(yīng)和二氧化錳作催化劑時(shí)的反應(yīng)一樣，只需將催化劑由二氧化錳轉(zhuǎn)換成氧化鐵即可。反應(yīng)的化符號表達(dá)式為：2H2O2 2H2O + O2↑；【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ⅳ的目的是探究氧化鐵和二氧化錳的催化效果哪個好；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：二氧化錳比氧化鐵的催化效果好；【知識拓展】根據(jù)催化劑的定義可知①下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是，同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故選擇B；②433.5g茄堿中含有碳元素為：(12×45/867) ×100%×433.5g=270g【實(shí)驗(yàn)探究二】實(shí)驗(yàn)①和②中唯一的不同是過氧化氫溶液的濃度，所以我們可以得出反應(yīng)速率還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。要得出化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，只需找到溫度不同而其他條件完全相同的兩個實(shí)驗(yàn)作對比，觀察表格，容易發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)③和④對比符合溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快。