1、 催化剂考题例1 甲同学在探究酸的性质时，误把过氧化氢溶液当作酸与氧化铁粉末混合，发现有大量气泡产生。他联想到二氧化锰可作为过氧化氢分解的催化剂，那么，氧化铁能否作为过氧化氢分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白。【猜想】氧化铁能作为过氧化氢分解的催化剂。【实验验证】甲同学依次设计了三个实验：实验一 取一定量的过氧化氢溶液于试管中，观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃。说明过氧化氢溶液常温下缓慢分解。实验二 在实验一的试管中加入w g 氧化铁粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，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
2、质量仍为w g。说明_。【实验结论】甲同学认为，氧化铁粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂。【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验，探究_。【拓展】下表是丙同学探究影响过氧化氢分解因素时所记录的部分数据，通过对数据分析，你能得出什么结论？_。用足量等体积过氧化氢溶液制取相同体积氧气所需的时间时间(min) 浓度催化剂30过氧化氢溶液15过氧化氢溶液5过氧化氢溶液加入w g 二氧化锰0.20.82.0加入w g 氧化铁7.09.016.0解析 向过氧化氢溶液中加入氧化铁后，有大量氧气放出，说明氧化铁能加快过氧化氢的分解速率；实验结束后还能回收到w
3、 g氧化铁，说明反应前后氧化铁的质量没有改变；因为不能确定氧化铁的化学性质在反应前后是否改变，所以本实验还不能证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。从表中数据可以看出：相同条件下，二氧化锰的催化效果比氧化铁要好；过氧化氢溶液的浓度越大，产生氧气的速率也越快。参考答案：【实验验证】实验二：氧化铁能加快过氧化氢的分解速率实验三：反应前后氧化铁的质量保持不变【反思评价】反应前后氧化铁的化学性质是否改变(或反应前后氧化铁是否转化为其他物质)【拓展】相同条件下，二氧化锰的催化效果比氧化铁好(或其他条件相同的情况下，过氧化氢浓度越大，产生氧气的速率越快)例2 研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因
4、素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：【假设】生成氧气的快慢与催化剂种类有关。【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的过氧化氢溶液中分别加入相同质量二氧化锰和红砖粉，测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需要的时间。【进行实验】右图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是_ _，此实验中B处宜采用的气体收集方法是_ _ _。【实验记录】实验编号12反应物6过氧化氢6过氧化氢催化剂1g红砖粉1g二氧化锰时间152s35s【结论】该探究过程得出的结论是_。【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快，若要证明二氧化锰和红砖粉是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证
5、它们在化学反应前后的_和_是否改变。过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)【假设】_。 【实验方案】_。你若还能提出新的合理的假设和实验方案，本题奖励4分。【假设】_。【实验方案】_。解析 由于氧气不易溶于水且密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集；从表中数据分析，加入二氧化锰比加入红砖粉反应的时间要短，说明过氧化氢分解与催化剂的种类有关；但红砖粉和二氧化锰是否与过氧化氢发生反应，该实验是不能确定，所以还要验证反应后二氧化锰和红砖粉的质量和化学性质。过氧化氢分解生成氧气速率的快慢还可能与温度、过氧化氢溶液的浓度等因素有关。参考答案：【进行实验】锥形瓶 排水集气法【结论】相同条件下，过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关(或其他合理答案)【反思】质量 化学性质【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与过氧化氢溶液的浓度有关【实验方案】常温下，取两份体积相等的5%和10%的过氧化氢溶液，分别加入相同质量的同种催化剂，测量各收集一瓶气体所需的时间第 2 页