25.教材中“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象 | A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管中,如此反复多次试验,观察现象 | 试管中均产生气泡,带火星的木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量所得固体质量仍为ag | / |
Ⅳ.分别量取5mL 5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象 | / |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是
(写化学式)。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ分别证明氧化铁的
和
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。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式
。
【实验评价】
(4)设计实验Ⅳ的目的是
。
(5)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是
。
【实验拓展】
(6)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作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
(填序号)。
A.MnO
2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.催化剂只能加快化学反应的速率
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
【拓展计算】
(7)请计算:
①氧化铁的相对分子质量。
②氧化铁中铁元素和氧元素的质量比。
③氧化铁中铁元素的质量分数。