Question

【題目】教材指出：H2O2分解的催化劑并非只有二氧化錳一種。實驗證明FeCl3溶液、CuSO4溶液、紅磚粉末都可以代替二氧化錳作H2O2分解的催化劑。針對上述結論，南開中學初三化學興趣小組進行了如下探究：

探究一：比較同濃度FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果

（1）請寫出甲圖左側試管H2O2分解的化學方程式：_____。

（2）如用圖甲裝置進行實驗，應觀察同時滴入兩種溶液后_____的現象。

（3）如用圖乙裝置進行實驗，實驗前檢查該裝置氣密性良好。應測量生成等體積氣體時所需的_____。

（4）已知過氧化氫分解是一個放熱反應。用圖乙裝置進行實驗時，細心的小麗同學觀察到，錐形瓶中不再產生氣泡后注射器的活塞向左移了一小段，請你推測出現該現象的原因_____。

探究二：證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解的催化劑

（5）小熊同學設計了如下實驗：

她分別取2mL5%的H2O2溶液于兩試管中，再稱取0.5g紅磚粉末倒入其中一支試管，發現加了紅磚粉末的一支試管產生氣泡速率較快。小熊認為，由此可證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解的催化劑。

小陳同學認為小熊的證明過程不夠嚴密，需要補充下面兩項實驗。

實驗結束后，小陳將試管內的剩余藥品經①_____、洗滌、干燥后，稱量得到固體質量仍為0.5g。

應補充的另一項實驗為（填寫實驗操作）②_____。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O+O2↑ 產生氣泡的快慢 時間 溫度降低，裝置內壓強減小 過濾 將過濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過氧化氫溶液的試管中，觀察產生氣泡的速率

【解析】

探究一：

（1）甲圖左側試管H2O2分解的化學方程式：2H2O22H2O+O2↑ ；

（2）在過氧化氫分解的反應中，催化劑的作用是加快反應速率，如用圖甲裝置進行實驗，應觀察同時滴入兩種溶液后產生氣泡的快慢的現象，進而比較二者的催化效果；

（3）如用圖乙裝置進行實驗，實驗前檢查該裝置氣密性良好。應測量生成等體積氣體時所需的時間。時間越少，說明反應越快；

（4）已知過氧化氫分解是一個放熱反應。用圖乙裝置進行實驗時，細心的小麗同學觀察到，錐形瓶中不再產生氣泡后注射器的活塞向左移了一小段，出現該現象的原因反應中，由于反應放熱，生成氣體的溫度高于室溫，氣體膨脹（壓強增大），反應結束后，氣體冷卻，體積減小（壓強變小）；

探究二：

（5）紅磚粉末是不溶固體，實驗結束后，可用過濾的方法將紅磚粉末分離出來，所以：將試管內的剩余藥品經①過濾、洗滌、干燥后，稱量得到固體質量仍為0.5g；

催化劑是能改變其他物質的反應速率而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有改變的物質，所以還應該證明紅磚粉末在反應前后的化學性質沒有改變。應補充的另一項實驗為：將過濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過氧化氫溶液的試管中，觀察產生氣泡的速率。如過氧化氫仍然快速分解，產生大量氣泡，說明反應前后紅磚粉末的化學性質沒變。