Question

5．某校研究性學(xué)習小組在做“尋找新的催化劑”課題時，發(fā)現(xiàn)將生銹的鐵釘放到過氧化氫溶液中，也可以加快過氧化氫的分解速率．
（1）提出問題：什么物質(zhì)是該反應(yīng)催化劑？
催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì) 都不改變
（2）猜想與假設(shè)：下面是組內(nèi)兩位同學(xué)所作的猜想，請你完成小華的猜想．
【假設(shè)一】小芳同學(xué)：銹鐵釘表面的氧化鐵是H₂O₂溶液分解反應(yīng)的催化劑．
【假設(shè)二】小華同學(xué)：銹鐵釘里的鐵是H₂O₂溶液分解反應(yīng)的催化劑．
（3）實驗與結(jié)論：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗I：把一定質(zhì)量的氧化鐵粉末加入到裝有10mL5%的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星的木條復(fù)燃	假設(shè)一成立
實驗Ⅱ：取10mL5%的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入鐵單質(zhì)，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．	無現(xiàn)象	假設(shè)二不成立（填“成立”或“不成立”）

（4）討論交流：同學(xué)們討論后認為，小芳的“實驗I”還不完善需要改進和補充，理由是：該實驗只驗證了氧化鐵改變了過氧化氫分解的速率，并未驗證其在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)未發(fā)生改變（合理即可）．

Answer 1

分析 此題涉及到“尋找新的催化劑”，將生銹的鐵釘放到過氧化氫溶液中探究過氧化氫溶液的分解速率，通過（1）步提出的問題再利用（2）步的猜想與假設(shè)，經(jīng)過（3）步的實驗過程及現(xiàn)象得出結(jié)論，再經(jīng)過（4）步的討論交流，知氧化鐵能做過氧化氫溶液的催化劑，而鐵單質(zhì)不能做其反應(yīng)的催化劑．

解答 解：（1）能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)叫做催化劑；故填：改變；質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；
（2）生銹鐵釘?shù)慕M成主要是：氧化鐵和鐵，假設(shè)一：小芳同學(xué)：鐵釘表面的“氧化鐵”是H₂O₂溶液分解反應(yīng)的催化劑；假設(shè)二：小華同學(xué)：鐵釘里的“鐵”是H₂O₂溶液分解反應(yīng)的催化劑；故填：鐵；
（3）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗Ⅰ：把一定質(zhì)量的氧化鐵粉末加入到裝有10mL5%的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星的木條復(fù)燃	假設(shè)一成立
實驗Ⅱ：取10mL5%的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入鐵單質(zhì)，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象．	無現(xiàn)象	假設(shè)二不成立

故答案為：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星的木條復(fù)燃
鐵單質(zhì)		不成立

（4）同學(xué)們討論后認為，小芳的“實驗I”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是：還要驗證氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后是否改變．故填：該實驗只驗證了氧化鐵改變了過氧化氫分解的速率，并未驗證其在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)未發(fā)生改變（合理即可）．

點評 本題的思路很明確，就是驗證氧化鐵對過氧化氫分解是否有催化作用，按照探究實驗的步驟按部就班的完成．