1．催化劑是重要的反應(yīng)條件之一。德國科學(xué)家李斯特和美國科學(xué)家麥克米蘭因在“不對稱有機(jī)催化”上的突破性貢獻(xiàn)，榮獲2021年諾貝爾化學(xué)獎。
（一）認(rèn)識催化劑的應(yīng)用
（1）1817年，化學(xué)家戴維發(fā)現(xiàn)：煤氣（主要含一氧化碳）與空氣在高溫的鉑絲表面持續(xù)反應(yīng)，生成二氧化碳，請寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式 。欲證明鉑絲作為此反應(yīng)的催化劑，除了證明能改變該反應(yīng)的反應(yīng)速率外，還需要提供的證據(jù)是鉑絲的質(zhì)量和 在反應(yīng)前后不變。
（2）常溫下，氫氣和氧氣在催化劑鉑表面反應(yīng)的部分微觀過程如圖所示。

根據(jù)圖，選擇正確選項(xiàng)并排序 （填序號）。
A．每個(gè)羥基結(jié)合1個(gè)氫原子構(gòu)成1個(gè)水分子
B．1個(gè)氧原子和1個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)羥基
C．氫分子和氧分子分別分裂為氫原子、氧原子
D．1個(gè)氧原子和2個(gè)氫原子直接結(jié)合成1個(gè)水分子
（3）工業(yè)上制氫氣可利用水煤氣法，反應(yīng)的原理是在銅的催化以及高溫條件下，碳和水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和物質(zhì)X，則物質(zhì)X中肯定含有的元素為 。
（二）探究不同催化劑的催化效果
查閱資料得知，紅磚粉也可以催化過氧化氫的分解。那么，紅磚粉催化的效果怎么樣呢？小東同學(xué)設(shè)計(jì)了如下四個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，每次實(shí)驗(yàn)均用30mL10%的H₂O₂溶液，測定收集到100mL氧氣所用時(shí)間，結(jié)果見下表。

序號	催化劑	收集100mL氧氣所用的時(shí)間
1	無	2小時(shí)
2	0.1g二氧化錳	4秒
3	0.1g紅磚粉	6秒
4	0.2g二氧化錳	3秒

（4）請寫出用實(shí)驗(yàn)2的符號表達(dá)式 。
（5）二氧化錳和紅磚粉相比較，催化效果較好的是 。
（6）分析表中的數(shù)據(jù)，還能得到的結(jié)論是 。
（7）若要檢驗(yàn)塑料注射器收集到的氣體是氧氣，方法是 。
（三）探究生物體內(nèi)的催化劑
酶是生物催化劑，能催化生物體內(nèi)的反應(yīng)。人體和胡蘿卜等植物的細(xì)胞中都含過氧化氫酶，其能加快過氧化氫分解速率。
小熊同學(xué)為了探究溫度如何影響胡蘿卜汁對過氧化氫分解的催化效果，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
（注：在不加催化條件下，60℃以下時(shí)，溫度對過氧化氫分解速率無影響。）
Ⅰ．兩支試管中分別加入胡蘿卜汁和5%過氧化氫溶液；
Ⅱ．將Ⅰ中的試管放入盛有0℃水的燒杯內(nèi)，恒定試管及反應(yīng)物的溫度；
Ⅲ．5min以后，把過氧化氫溶液倒入裝有胡蘿卜汁的試管中，稍微振蕩，使胡蘿卜汁跟過氧化氫溶液均勻混合；
Ⅳ．將Ⅲ中的試管放回原燒杯，恒溫6min,反應(yīng)時(shí)試管內(nèi)的混合物會出現(xiàn)泡沫，產(chǎn)生的氧氣越多，泡沫越高；
Ⅴ．用刻度尺測量試管中泡沫狀混合物的高度；
Ⅵ．按上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別測定20℃、35℃、55℃時(shí)泡沫狀混合物的高度。
每個(gè)溫度下的實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值，得到的數(shù)據(jù)見下表。

實(shí)驗(yàn)編號	反應(yīng)物的溫度	混合恒溫6min時(shí)，泡沫的高度（cm）
A	0℃	1.7
B	20℃	3.8
C	35℃	6.5
D	55℃	2.1

（8）為了測定實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，該實(shí)驗(yàn)過程中還需要控制的條件有 （答出一條即可）。
（9）根據(jù)所給的信息和上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請從酶的角度推測人體的溫度恒定在37℃左右的原因是 。

2．實(shí)驗(yàn)室能用多種方法制取氧氣。
Ⅰ.【提出問題】CuO能不能作過氧化氫分解的催化劑呢？
催化劑能改變其他反應(yīng)的速率，但自身的 和 不變。
【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	觀察裝有過氧化氫溶液的試管，然后將帶火星的木條伸入試管中	有少量氣泡，木條不復(fù)燃	常溫下過氧化氫溶液分解速率很慢。
實(shí)驗(yàn)二	在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量CuO，然后將帶火星的木條伸入試管中	產(chǎn)生大量氣泡，木條   。	CuO能加快過氧化氫的分解。

【得出結(jié)論】CuO能加快過氧化氫的分解速率，故CuO是過氧化氫分解的催化劑。
【反思交流】經(jīng)過討論，有同學(xué)認(rèn)為只有上述這個(gè)證據(jù)，不能證明CuO是過氧化氫分解的催化劑，還要補(bǔ)充探究實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)三：
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄?。
【實(shí)驗(yàn)步驟】①準(zhǔn)確稱量CuO（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)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過濾，洗滌，烘干，（填操作名稱）；④對比反應(yīng)前后CuO的質(zhì)量。
【交流討論】如果CuO在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，則說明CuO是過氧化氫分解的催化劑。
【提出新的問題】但小華認(rèn)為，要證明猜想，上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不足夠，還需要再增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：探究氧化銅在反應(yīng)后的化學(xué)性質(zhì)沒有改變。
Ⅱ.高錳酸鉀和氯酸鉀分別在大約240℃、400℃分解出氧氣。某同學(xué)誤將少量高錳酸鉀當(dāng)成二氧化錳加入氯酸鉀中進(jìn)行加熱，部分物質(zhì)質(zhì)量隨加熱時(shí)間變化如圖。
?
（1）三條曲線中，表示氯酸鉀分解的曲線是 （填字母）；曲線c能否表示氧氣？（填“能”或“否”）。
（2）0-t₁時(shí)，b曲線與橫坐標(biāo)平行的原因是 。
Ⅲ.氧氣是由氧分子構(gòu)成，氧分子由氧原子構(gòu)成。已知一個(gè)碳原子（質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均為6）的質(zhì)量為m千克，假設(shè)一個(gè)氧原子的實(shí)際質(zhì)量為n千克，則氧原子的相對原子質(zhì)量可以表示為 。

3．實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫溶液制氧氣。實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對該反應(yīng)進(jìn)行探究：
實(shí)驗(yàn)1：驗(yàn)證二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。

（1）過氧化氫分解的文字表達(dá)式為 。
（2）Ⅳ中過濾稱得的固體質(zhì)量為 g。
（3）證明二氧化錳能加快過氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
實(shí)驗(yàn)2：探究催化劑種類和質(zhì)量對H₂O₂分解的催化效果的影響。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
稱取催化劑置于三頸瓶中，塞緊橡膠塞，用注射器將3mL5%過氧化氫溶液快速注入，如圖。測定氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

序號	初始溫度/℃	催化劑種類	催化劑質(zhì)量/g	氧氣濃度達(dá)到最高 值時(shí)所用時(shí)間/s
①	30	二氧化錳	0.03	8
②	30	氯化鐵	0.03	32
③	30	氯化鐵	0.04	29
④	30	氯化鐵	0.05	28
⑤	30	氯化銅	0.03	3364
⑥	30	氯化銅	0.04	837
⑦	30	氯化銅	0.05	464

注：①氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)過氧化氫已完全分解。
②在可控范圍內(nèi)，過氧化氫分解速率越快，催化效果越好。
【解釋與結(jié)論】
（4）實(shí)驗(yàn)2中，效果最好的催化劑是 。
（5）實(shí)驗(yàn)⑤⑥⑦的目的是 。
（6）與實(shí)驗(yàn)③⑥目的相同的實(shí)驗(yàn)組還有 （寫全對比組）。
【反思與評價(jià)】
（7）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)活性炭比二氧化錳的催化效果差。其實(shí)驗(yàn)方案：稱取0.03g活性炭置于三頸瓶中，塞緊橡膠塞，用注射器將3mL5%過氧化氫溶液快速注入。在初始溫度30℃時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定結(jié)果是 。