16.科學(xué)家本杰明榮膺2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),以表彰他們對(duì)不對(duì)稱有機(jī)催化的發(fā)展所作出的貢獻(xiàn)?;瘜W(xué)興趣小組同學(xué)以過氧化氫分解反應(yīng)為研究對(duì)象,展開“尋找新的催化劑”的實(shí)驗(yàn)探究。
【提出問題】氧化鐵(Fe
2O
3)能否作為過氧化氫分解的催化劑?
【做出假設(shè)】氧化鐵可以作為過氧化氫分解的催化劑
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集證據(jù)】
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中,向A試管中加入2g氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條,觀察現(xiàn)象。 |
A試管中產(chǎn)生氣泡,① B試管中無明顯現(xiàn)象。 |
Ⅱ.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí),重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,如此反復(fù)多次試驗(yàn),觀察現(xiàn)象。 |
試管中均產(chǎn)生氣泡,帶火星木條均復(fù)燃。 |
Ⅲ.將試管A中的剩余固體,進(jìn)行②、洗滌、干燥、稱量。 |
所得固體質(zhì)量為③g。 |
Ⅳ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中,向C試管中加入2g氧化鐵,向D試管中加入2g二氧化錳,觀察現(xiàn)象。 |
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(1)①處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
,②處的實(shí)驗(yàn)操作是
,③處應(yīng)填寫
。
【解釋與結(jié)論】
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ的目的是
,結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的結(jié)論可以證明氧化鐵能夠作為過氧化氫分解的催化劑,請(qǐng)寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的符號(hào)表達(dá)式
。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是
;若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,由此你可以得到的結(jié)論是
。
【反思與評(píng)價(jià)】
(4)回顧以上探究過程,結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ總結(jié)催化劑的探究思路,若要證明某一物質(zhì)能夠作為該反應(yīng)的催化劑,需要證明該物質(zhì)
。