16.某中學(xué)化學(xué)興趣小組的同學(xué)們知道二氧化錳能作雙氧水分解的催化劑后,想再探究其他一些物質(zhì)如氧化鐵粉末是否也可作過氧化氫分解的催化劑.請(qǐng)你參與他們的探究過程.
【問題】氧化鐵粉末能不能作過氧化氫分解的催化劑呢?
【猜想】氧化鐵粉末能作過氧化氫分解的催化劑.
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取一支試管裝入過氧化氫溶液,然后將帶火星的木條伸入試管中木條不復(fù)燃常溫下過氧化氫溶液分解緩慢
裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量氧化鐵粉末,然后將帶火星的木條伸入試管中木條復(fù)燃
【結(jié)論】氧化鐵粉末能加快過氧化氫的分解速率,故氧化鐵粉末能作過氧化氫分解的催化劑.
【討論與反思】經(jīng)過討論,有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個(gè)證據(jù),不能證明氧化鐵粉末能作過氧化氫分解的催化劑,還要補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄糠磻?yīng)前后氧化鐵粉末的質(zhì)量有沒有改變.
【實(shí)驗(yàn)步驟】①準(zhǔn)確稱量氧化鐵粉末(少量)的質(zhì)量;②完成實(shí)驗(yàn)二;③待反應(yīng)結(jié)束,將實(shí)驗(yàn)二中試管里的物質(zhì)進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱量;④對(duì)比反應(yīng)前后氧化鐵粉末的質(zhì)量.
【討論】如果氧化鐵粉末在反應(yīng)前后質(zhì)量不變,則說明氧化鐵粉末可以作過氧化氫分解的催化劑.但小華認(rèn)為,要證明猜想,上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不夠,還需要再增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn):探究反應(yīng)前后氧化鐵粉末的化學(xué)性質(zhì)量是否相同.

分析 根據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行分析解答即可,催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不變據(jù)此解答.

解答 解:過氧化氫在常溫下分解產(chǎn)生氧氣的速率很慢,因此向裝有過氧化氫溶液的試管中伸入帶火星的木條,木條不復(fù)燃;在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量FeCl3,然后將帶火星的木條伸入試管中,帶火星的木條復(fù)燃,說明FeCl3能加快過氧化氫的分解速率,所以

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一裝有過氧化氫溶液的試管中伸入帶火星的木條木條不復(fù)燃常溫下過氧氫溶液不分解
實(shí)驗(yàn)二在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量FeCl3,然后將帶火星的木條伸入試管中產(chǎn)生大量的氣泡,
木條復(fù)燃
FeCl3能加快過氧化氫的分解速率
要探究FeCl3是否是過氧化氫的催化劑,需要證明其化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后不變,根據(jù)實(shí)驗(yàn)三的內(nèi)容可以知道該實(shí)驗(yàn)探究的是化學(xué)反應(yīng)前后FeCl3的質(zhì)量是否發(fā)生改變,需要將回收的固體的質(zhì)量進(jìn)行稱量;上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有證明FeCl3的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變,故需要證明反應(yīng)前后FeCl3的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變.
故答案為:【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一裝有過氧化氫溶液的試管中伸入帶火星的木條木條不復(fù)燃常溫下過氧氫溶液不分解
實(shí)驗(yàn)二在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量FeCl3,然后將帶火星的木條伸入試管中產(chǎn)生大量的氣泡,
木條復(fù)燃
FeCl3能加快過氧化氫的分解速率
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄炕瘜W(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生改變;
【實(shí)驗(yàn)步驟】過濾;
【討論】在反應(yīng)前后質(zhì),反應(yīng)前后氧化鐵粉末的化學(xué)性質(zhì)量是否相同.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了過氧化氫分解過程中FeCl3能否作催化劑的實(shí)驗(yàn)探究,完成此題,可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行.

練習(xí)冊系列答案
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【交流與討論】白煙對(duì)人體健康有害,該裝置必須改進(jìn),改進(jìn)后的圖乙裝置與圖甲裝置比較,優(yōu)點(diǎn)是減少污染;
【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們按改進(jìn)后的圖2乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
現(xiàn)象解釋
a試管中白磷燃燒,熱水中白磷沒有燃燒
溫度未達(dá)到紅磷的著火點(diǎn)
【反思與評(píng)價(jià)】有同學(xué)指出圖乙裝置仍有不足之處,并設(shè)計(jì)了圖丙裝置,其中氣球的作用是緩沖作用,防止膠塞沖出;
【拓展與遷移】待a試管冷卻后,將試管倒置于水面下,并取下橡皮塞,發(fā)現(xiàn)有水進(jìn)入試管,進(jìn)入試管內(nèi)的水的體積接近試管容積的$\frac{1}{5}$.

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(3)化學(xué)讓未來充滿希望.納米材料石墨烯可能幫助科學(xué)家實(shí)現(xiàn)維修太空天梯的構(gòu)想,石墨烯由碳原子構(gòu)成,請(qǐng)推測石墨烯可能具有的一條化學(xué)性質(zhì):常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(或可燃性或還原性等).

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