人教版新课标化学九年级上册教材中“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
(提出问题)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其效果如何?
实验步骤
| 实验现象
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Ⅰ.分别量取5 mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入a g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,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象
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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,如此反复多次实验,观察现象
| 试管中均产生气泡,带火星的木条均复燃
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Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为a g
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Ⅳ.分别量取5 mL 5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象
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(实验结论)
(1)A中产生的气体是_________。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的________ 和__________在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式:______________。
(实验评价)
(4)设计实验Ⅳ的目的是___________
(5)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此可以得到的结论是__________。
(实验拓展)
查阅资料得知:CuO、CuSO
4、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是___________。
A.MnO2只能作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.催化剂只能加快化学反应的速率 |
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 |
附加题
(1)还有哪些因素可能影响该反应的速率呢?______
(2)请说出你的一个猜想:____
(3)请设计实验证明你的猜想(实验包括步骤、现象、结论):____________