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小丽同学在一次课外实验探究酸的化学性质时误将过氧化氢(H2O2)溶液当作酸与氧化铁(Fe2O3)粉末混合,发现有大量气泡产生.她联想到二氧化锰(MnO2)可作为H2O2分解的催化剂,那么,Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白.

【猜想】Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂.

【实验验证】小丽同学一次设计了三个实验

实验一取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,观察到木条没有复燃,说明H2O2溶液常温下分解缓慢.

实验二在实验一的试管中加入wg Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,观察到木条复燃,说明  .

实验三 待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为wg,说明  .

【实验结论】小丽同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂.

【反思评价】小江同学认为要证明小丽同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要补充一个探究实验,探究  .

【拓展】下表是同学们探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据:

用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需时间

30% H2O2

溶液

15% H2O2

溶液

5% H2O2

溶液

加入wg MnO2

0.2

0.8

2.0

加入wg Fe2O3

7.0

9.0

16.0

通过对表格中的数据进行分析,你能得出的结论是  .

【延伸】小明同学看到Fe2O3也能做H2O2分解的催化剂,还联想到一种蓝色的CuSO4溶液也能做H2O2分解的催化剂,请你一起参与计算:

(1)CuSO4的相对分子质量  ;

(2)80g CuSO4中铜氧元素的质量?(写出计算过程)


考点:

催化剂的特点与催化作用;相对分子质量的概念及其计算;化合物中某元素的质量计算..

专题:

科学探究.

分析:

【实验验证】根据催化剂的特点去分析该题,催化剂的特点:催化剂只改变反应速率,但本身的质量和化学性质不变进行解答;

【拓展】根据对比实验数据可知相同条件下,MnO2的催化效果比Fe2O3好(或相同条件下,H2O2浓度越大,反应越快)进行解答;

【延伸】(1)根据CuSO4可知硫酸铜的相对分子质量进行解答;

(2)根据氧元素的质量分数可以求出氧化铁的质量即可.

解答:

解:【实验验证】实验二:把带火星的小木条深入试管中,小木条复燃,证明试管中有氧气生成.说明了Fe2O3能加快H2O2的分解速率

实验三:洗涤、干燥、称量,固体质量仍为wg,说明反应前后Fe2O3的质量保持不变;

【反思评价】实验二已证明Fe2O3能加快H2O2的分解速率,实验三证明反应前后Fe2O3的质量保持不变,

根据催化剂的特点,要想证明Fe2O3是该反应的催化剂,还需证明Fe2O3的化学性质没有改变.

【拓展】分析表格数据可知:当双氧水浓度相同时,向其中加入等质量的二氧化锰和三氧化二铁,发现生成等量的氧气所需要的时间是不同的,加二氧化锰的双氧水产生氧气的速率快,

说明了相同条件下,MnO2的催化效果比Fe2O3好(或其他条件相同的情况下,H2O2浓度越大,产生氧气的速率越快.

【延伸】(1)根据CuSO4可知硫酸铜的相对分子质量=64+32+16×4=160;故填:160;

(2)80g CuSO4中铜氧元素的质量是:80g×=32g.

故答为:实验二 Fe2O3能加快H2O2的分解速率;实验三  Fe2O3的质量在化学反应前后没有发生改变.

【反思评价】探究Fe2O3的化学性质在反应前后不变;【拓展】相同条件下,MnO2的催化效果比Fe2O3好(或相同条件下,H2O2浓度越大,反应越快);【延伸】(1)160;  (2)32g.

点评:

此题属于实验探究题,作此题时要理清思路,不要漏掉实验步骤.


练习册系列答案
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下列实验操作中先后顺序不正确的是(  )

 

A.

给试管中物质加热,先均匀受热后集中加热

 

B.

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C.

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D.

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A.

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B.

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C.

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D.

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某矿泉水标签上印有主要成分有:K(1.0~27.0)mg/L;Cl(1.0~24.0)mg/L.这里的K、Cl是指(  )

 

A.

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B.

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C.

金属离子

D.

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下列化学用语能表示一种元素,又能表示一个原子,还能表示一种物质的是(  )

 

A.

O

B.

Zn

C.

N2

D.

CO

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下列选项中属于化学变化的是(  )

A.冰雪消融  B.石蜡熔化  C.大米酿酒  D.酒精挥发

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读图回答下列问题:

①写出该反应的文字(或符号)表达式为  ,反应的基本类型  .该反应中的现象是  .

②从图中你还得到哪些信息?(至少写出三条)

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