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甲同学在用双氧水制取氧气时,误把Fe2O3粉末当成MnO2放入双氧水中,发现也有大量气泡产生.他意识到这个错误后,联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂,那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢

题目详情
甲同学在用双氧水制取氧气时,误把Fe2O3粉末当成MnO2放入双氧水中,发现也有大量气泡产生.他意识到这个错误后,联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂,那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白.
【猜想】Fe2O3能作为H2O2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H2O2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H2O2溶液常温下缓慢分解.
实验二:在实验一的试管中加入W g Fe2O3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,固体质量仍为W g.说明______.
【实验结论】甲同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2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:把实验三干燥后的Fe2O3粉末加入到盛有H2O2溶液于试管中,然后伸入带火星的木条,木条复燃.该实验的目的是______.
【拓展】为探究催化剂的种类对H2O2溶液分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将10毫升5%H2O2溶液与1.0g MnO2均匀混合制取相同体积O2所需的时间15min.
Ⅱ.将10毫升x%H2O2溶液与1.0g Fe2O3均匀混合制取相同体积O2所需的时间8min,则中x的值应为______.
实验结论:在相同条件下使用______作催化剂,双氧水分解得更快.
▼优质解答
答案和解析
实验二:在实验二的试管中加入Wg 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,说明加入氧化铁后产生氧气的速度加快了很多,说明氧化铁加快了过氧化氢分解的速度;
实验三:在实验三种将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为Wg,说明了反应前后氧化铁质量不变;
【反思评价】催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变,所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变,还需要考虑化学性质是否改变.
【拓展】为探究催化剂的种类对H2O2溶液分解速度的影响,所以设计对比实验时过氧化氢溶液的浓度应该相同,故x的值应为5;
Ⅰ.将10毫升5%H2O2溶液与1.0g MnO2均匀混合制取相同体积O2所需的时间15min
Ⅱ.将10毫升5%H2O2溶液与1.0g Fe2O3均匀混合制取相同体积O2所需的时间8min.
实验结论:在相同条件下使用氧化铁作催化剂,双氧水分解得更快.
故答案为:实验二:氧化铁加快了过氧化氢分解的速度;
实验三:反应前后氧化铁质量不变;
【反思评价】:探究反应前后氧化铁的化学性质不变;
【拓展】5;Fe2O3