Question

在过氧化氢溶液的分解反应中，二氧化锰能作催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是       （选填序号）。
A．在化学反应后其质量减小           B．在化学反应后其化学性质发生了变化
C．能增大生成物的质量               D．能改变化学反应速率
【提出问题】在过氧化氢溶液的分解反应中，除了二氧化锰，是否有其他物质也能作催化剂？
【查阅资料】在过氧化氢溶液的分解反应中，氧化铜也能作催化剂。
【进行实验】用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦操作	结论
，带火星的木条复燃			在过氧化氢溶液的分解反应中，氧化铜也能作催化剂

 
（2）步骤①的目的是                                                     。
（3）步骤④对应的实验操作是           ，需用到的玻璃仪器有                    。
【拓展探究】设计如下四组实验，比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化作用，其中观察效果最差的是       （选填序号）。

第一组	第二组	第三组	第四组

 
A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化
B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两个试管内产生气泡的快慢
C．第三组分两次实验，看木条是否能复燃
D．第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间

Answer 1

【解析】
试题分析：
【实验探究】
⑴在第Ⅲ步中，实现的是固体氧化铁与液体水的分离，故通过过滤实现。过滤用到的仪器除上述外，还缺少漏斗。
⑵用点滴板代替试管的最大优点是节约了药品用量。
【实验结论】
⑴实验Ⅱ的实验目的是为了说明用过的氧化铁仍具有改变过氧化氢反应速率的这一性质，也就是说它的化学性质保持不变。实验Ⅲ中“所得固体质量仍为ag”，明显是为了说明反应前后质量不变。
⑵实验Ⅰ的A试管中发生的反应为过氧化氢的分解反应，不过与教材不同的是催化剂变成了氧化铁，而不是二氧化锰。
【实验评价】
⑴实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ是为了验证【提出问题】中的“氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂”这一问题，而实验设计Ⅳ的目的是则是为了验证【提出问题】中的“其催化效果如何”这一问题。从实验设计可以看出，“催化效果如何”是通过与二氧化锰作催化剂来进行比较说明的。
⑵通过“实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快”这一现象，不难理解二氧化锰的催化效果比氧化铁好。
【知识拓展】
⑴催化剂作用是“改变”化学反应的速率，具体地说，有些催化剂能加快化学反应速率，有些则是减慢化学反应的速率。故A错误。B.同一个化学反应可以有多种催化剂，正确。比如说过氧化氢分解，其催化剂可以是二氧化锰，也可以是硫酸铜溶液，还有本题中提到的氧化铁等。所以答案选B。C. MnO₂只能作过氧化氢溶液分解的催化剂。错误。二氧化锰至少还是氯酸钾分解的催化剂。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。也是错误的，比如二氧化锰，它是高锰酸钾制氧气的生成物，以后会学到，它也是实验室制取氯气的反应物。
（2）①相对分子质量是相对原子质量之和。茄碱的相对分子质量为12×45+1×73+16×15+14=867 ②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为1×73：16×15=73：240 ③茄碱中氧元素的质量分数为(16×15/867) ×100%=27.7% ④433.5g茄碱中含有碳元素为：(12×45/867) ×100%×433.5g=270g