Question

二氧化锰在双氧水制氧气的反应中起催化作用，某化学学习小组通过科学探究寻找新的催化剂，其过程如下：【提出问题】氧化铁（Fe₂O₃）能否作双氧水分解的催化剂？如果能，其催化效果与二氧化锰比哪个更好？
【实验探究】：

实验步骤	实验现象
1、分别量取5mL5%的过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A管中加入ag氧化铁粉末，分别在A、B两支试管中插入带火星木条，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．
2、讲实验1中的剩余物小心过滤，并将滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag．	/
3、分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入   g二氧化锰粉末，观察现象．	/

【实验结论】：
（1）写出该实验中发生的化学反应的符号表达式

 

；
（2）其中，实验1能说明

 

；
（3）小明同学认为实验1、2就能证明氧化铁是双氧水分解的催化剂；
（4）若实验3观察到

 

（填现象），由此可以得到氧化铁的催化效果比二氧化锰更好的结论．
【实验反思与评价】：
（1）小红同学经过思考认为该实验还不能说明氧化铁是双氧水分解的催化剂，她认为还必须设法证明

 

（2）在实验3中加入的二氧化锰的质量是

 

g
（3）查阅资料知，CuO、CuSO₄、猪肝、马铃薯等也可以做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、用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物
D、可以寻找高效催化剂使石灰石变成黄金．

Answer 1

考点：实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素,催化剂的特点与催化作用,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【实验探究】：根据比较氧化铁（Fe₂O₃）与二氧化锰作催化剂哪一个的效果好，所以二者的质量应该相同进行解答；
【实验结论】：（1）根据过氧化氢溶液和氧化铁混合生成水和氧气进行解答；
（2）根据氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃进行解答；
（4）根据要想得到氧化铁的催化效果比二氧化锰更好的结论，需要观察到C试管中的气泡快速产生进行解答；
【实验反思与评价】：（1）根据氧化铁的质量和化学性质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进行解答；
（2）根据比较氧化铁（Fe₂O₃）与二氧化锰作催化剂哪一个的效果好，所以二者的质量应该相同进行解答；
（3）根据催化剂的含义进行解答．

解答：解：【实验探究】：比较氧化铁（Fe₂O₃）与二氧化锰作催化剂哪一个的效果好，所以二者的质量应该相同；故填：a；
【实验结论】：（1）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂

氧化铁  .

2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂

氧化铁  .

2H₂O+O₂↑；
（2）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以A试管中产生气泡，带火星木条复燃，说明A中有氧气产生；故填：A中有氧气产生；
（4）要想得到氧化铁的催化效果比二氧化锰更好的结论，需要观察到C试管中的气泡快速产生；故填：C试管中的气泡快速产生；
【实验反思与评价】：（1）根据氧化铁的质量和化学性质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进行解答；
（2）比较氧化铁（Fe₂O₃）与二氧化锰作催化剂哪一个的效果好，所以二者的质量应该相同；故填：a；
（3）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．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C正确；
D．催化剂只是改变化学反应的速率，但不能改变化学反应前后的元素种类，所以不能将石灰石变成黄金，故D错误．
故选：BC．

点评：此题考查了催化剂的特点与催化作用，以及实验室中制取氧气的反应原理来解答此题，锻炼了学生分析问题解决问题能力．