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1.在学习了催化剂的知识后，某兴趣小组对氧化铁能否作过氧化氢分解的催化剂进行以下探究。
【作出猜想】氧化铁能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】(1)分别量取5 mL 5%的过氧化氢溶液于A、B两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中伸入带火星的木条，试管A中，带火星的木条，试管B中无明显现象。
(2)待A试管中无明显现象后，重新加入5 mL 5%的过氧化氢溶液，并将带火星的木条再次伸入试管，如此反复多次实验，试管A中现象与(1)中（填“相同”或“不相同”）。
【结论】氧化铁能加快过氧化氢分解的速率，故猜想正确。
【讨论与反思】(3)小芳认为仅凭上述实验还不能证明氧化铁可以作过氧化氢分解反应的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究
。
【作出猜想】氧化铁能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】(1)分别量取5 mL 5%的过氧化氢溶液于A、B两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中伸入带火星的木条，试管A中，带火星的木条，试管B中无明显现象。
(2)待A试管中无明显现象后，重新加入5 mL 5%的过氧化氢溶液，并将带火星的木条再次伸入试管，如此反复多次实验，试管A中现象与(1)中（填“相同”或“不相同”）。
【结论】氧化铁能加快过氧化氢分解的速率，故猜想正确。
【讨论与反思】(3)小芳认为仅凭上述实验还不能证明氧化铁可以作过氧化氢分解反应的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究
。
答案
1.(1)产生气泡；复燃
(2)相同
(3)氧化铁在化学反应前后质量是否发生改变
(2)相同
(3)氧化铁在化学反应前后质量是否发生改变
解析
【分析】首先明确催化剂的核心定义：能改变化学反应速率，且反应前后本身的质量和化学性质均保持不变。实验(1)中，A试管加入氧化铁作为过氧化氢分解的催化剂，会加快过氧化氢分解产生氧气，因此出现对应现象；B试管无催化剂，过氧化氢分解缓慢，无明显现象。实验(2)利用催化剂反应前后化学性质不变的特点，反复加入过氧化氢时，氧化铁仍能催化反应，现象与(1)一致。实验(3)现有实验仅验证了氧化铁能加快反应速率，未验证催化剂需满足的“反应前后质量不变”这一要求，因此需补充该探究。
【解析】(1) 氧化铁可催化过氧化氢分解，产生氧气，故A试管产生气泡；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，因此A中带火星木条复燃，B试管无催化剂，分解速率慢，无明显现象。(2) 催化剂在化学反应前后化学性质不变，因此反复加入过氧化氢时，氧化铁仍能催化分解，A试管现象与(1)相同。(3) 催化剂需满足“一变两不变”，现有实验仅验证了“一变”（加快反应速率），还需验证“两不变”中的质量不变，故需探究氧化铁在化学反应前后质量是否发生改变。
【答案】(1)产生气泡；复燃 (2)相同 (3)氧化铁在化学反应前后质量是否发生改变
【知识点】催化剂的概念、过氧化氢的分解反应
【点评】本题围绕催化剂的探究展开，核心考查催化剂“一变两不变”的性质，需掌握实验设计的逻辑，明确探究催化剂需验证的关键要点，属于基础实验探究题。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 氧化铁可催化过氧化氢分解，产生氧气，故A试管产生气泡；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，因此A中带火星木条复燃，B试管无催化剂，分解速率慢，无明显现象。(2) 催化剂在化学反应前后化学性质不变，因此反复加入过氧化氢时，氧化铁仍能催化分解，A试管现象与(1)相同。(3) 催化剂需满足“一变两不变”，现有实验仅验证了“一变”（加快反应速率），还需验证“两不变”中的质量不变，故需探究氧化铁在化学反应前后质量是否发生改变。
【答案】(1)产生气泡；复燃 (2)相同 (3)氧化铁在化学反应前后质量是否发生改变
【知识点】催化剂的概念、过氧化氢的分解反应
【点评】本题围绕催化剂的探究展开，核心考查催化剂“一变两不变”的性质，需掌握实验设计的逻辑，明确探究催化剂需验证的关键要点，属于基础实验探究题。
【难度系数】0.6
2. 科学探究与实践 学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后，同学们对催化剂产生了兴趣，他们开展了以下探究。
实验探究一:比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】ⅰ.苹果对过氧化氢溶液的分解有催化作用；ⅱ.压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
【实验操作】①在$27.8\ °\mathrm{C}$、$100.7\ \mathrm{kPa}$时，将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接（如图1所示），取$3.0\ \mathrm{g}$植物碎末放入具支试管中。②用量筒量取$5\ \mathrm{mL}\ 5\%$的过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量、不同种类的植物碎末，重复实验①和②。③不加入植物碎末，重复实验①和②。④将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线，如图2所示。
【实验分析】(1)实验操作③的目的是
(2)由图2可知，催化效果最好的是
实验探究二:比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】在$30.2\ °\mathrm{C}$、$100.5\ \mathrm{kPa}$时，选择上海青叶碎末用量分别为$1\ \mathrm{g}$、$2\ \mathrm{g}$、$3\ \mathrm{g}$，均与$2\ \mathrm{mL}\ 5\%$的过氧化氢溶液混合，获得数据如图3所示。
【实验分析】(3)由图3可知，在$t_1\ \mathrm{s}$内，上海青叶用量为
【表达交流】(4)写出过氧化氢在上海青叶碎末催化下分解反应的文字表达式：
实验探究一:比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】ⅰ.苹果对过氧化氢溶液的分解有催化作用；ⅱ.压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
【实验操作】①在$27.8\ °\mathrm{C}$、$100.7\ \mathrm{kPa}$时，将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接（如图1所示），取$3.0\ \mathrm{g}$植物碎末放入具支试管中。②用量筒量取$5\ \mathrm{mL}\ 5\%$的过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上胶塞，同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量、不同种类的植物碎末，重复实验①和②。③不加入植物碎末，重复实验①和②。④将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线，如图2所示。
【实验分析】(1)实验操作③的目的是
作对比实验，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响
。(2)由图2可知，催化效果最好的是
上海青叶
。实验探究二:比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】在$30.2\ °\mathrm{C}$、$100.5\ \mathrm{kPa}$时，选择上海青叶碎末用量分别为$1\ \mathrm{g}$、$2\ \mathrm{g}$、$3\ \mathrm{g}$，均与$2\ \mathrm{mL}\ 5\%$的过氧化氢溶液混合，获得数据如图3所示。
【实验分析】(3)由图3可知，在$t_1\ \mathrm{s}$内，上海青叶用量为
2 g
时，过氧化氢溶液分解速率最快；图中三条曲线最终重合在一起，原因是催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响
。【表达交流】(4)写出过氧化氢在上海青叶碎末催化下分解反应的文字表达式：
$\ce{过氧化氢\xrightarrow{上海青叶碎末}水 + 氧气}$
。答案
2.(1)作对比实验，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响
(2)上海青叶
(3)2 g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响
(4)$\ce{过氧化氢\xrightarrow{上海青叶碎末}水 + 氧气}$
(2)上海青叶
(3)2 g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响
(4)$\ce{过氧化氢\xrightarrow{上海青叶碎末}水 + 氧气}$
解析
【分析】
本题围绕催化剂对过氧化氢分解的影响展开实验探究，解题思路如下：
1. 分析实验操作③的目的：实验设计中，不加催化剂的操作通常作为对照实验，用于对比有催化剂时的反应情况，从而明确催化剂对反应速率的影响。
2. 判断催化效果：压强变化曲线的斜率越大，说明相同时间内产生氧气越多，反应速率越快，催化效果越好，需对比图2中不同植物碎末对应的曲线变化。
3. 分析催化剂用量的影响：图3中曲线斜率越大，分解速率越快，据此判断t₁s内的最快用量；最终曲线重合需结合催化剂的性质（只改变化学反应速率，不改变生成物质量）分析。
4. 书写反应文字表达式：明确反应物、催化剂、生成物，按要求书写。
【解析】
(1) 实验操作③不加入植物碎末，是为了作对比实验，通过与加入催化剂的实验对比，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响，故答案为作对比实验，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响。
(2) 由图2可知，相同时间内加入上海青叶的实验对应的压强变化最大，说明反应速率最快，催化效果最好，故答案为上海青叶。
(3) 由图3可知，在t₁s内，上海青叶用量为2g时曲线斜率最大，过氧化氢溶液分解速率最快；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响，三组实验中过氧化氢溶液的量相同，最终生成氧气的量相同，因此三条曲线最终重合，故答案为2g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响。
(4) 过氧化氢在上海青叶碎末催化下分解生成水和氧气，文字表达式为：$\ce{过氧化氢\xrightarrow{上海青叶碎末}水 + 氧气}$。
【答案】
(1) 作对比实验，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响
(2) 上海青叶
(3) 2 g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响
(4) $\ce{过氧化氢\xrightarrow{上海青叶碎末}水 + 氧气}$
【知识点】
催化剂对反应速率的影响、过氧化氢分解反应、对照实验设计
【点评】
本题为实验探究题，围绕催化剂的性质展开，通过对比实验探究催化剂种类和用量对过氧化氢分解速率的影响，考查学生的实验分析能力、图像解读能力及反应表达式书写能力，是初中化学基础实验的典型题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕催化剂对过氧化氢分解的影响展开实验探究，解题思路如下：
1. 分析实验操作③的目的：实验设计中，不加催化剂的操作通常作为对照实验，用于对比有催化剂时的反应情况，从而明确催化剂对反应速率的影响。
2. 判断催化效果：压强变化曲线的斜率越大，说明相同时间内产生氧气越多，反应速率越快，催化效果越好，需对比图2中不同植物碎末对应的曲线变化。
3. 分析催化剂用量的影响：图3中曲线斜率越大，分解速率越快，据此判断t₁s内的最快用量；最终曲线重合需结合催化剂的性质（只改变化学反应速率，不改变生成物质量）分析。
4. 书写反应文字表达式：明确反应物、催化剂、生成物，按要求书写。
【解析】
(1) 实验操作③不加入植物碎末，是为了作对比实验，通过与加入催化剂的实验对比，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响，故答案为作对比实验，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响。
(2) 由图2可知，相同时间内加入上海青叶的实验对应的压强变化最大，说明反应速率最快，催化效果最好，故答案为上海青叶。
(3) 由图3可知，在t₁s内，上海青叶用量为2g时曲线斜率最大，过氧化氢溶液分解速率最快；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响，三组实验中过氧化氢溶液的量相同，最终生成氧气的量相同，因此三条曲线最终重合，故答案为2g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响。
(4) 过氧化氢在上海青叶碎末催化下分解生成水和氧气，文字表达式为：$\ce{过氧化氢\xrightarrow{上海青叶碎末}水 + 氧气}$。
【答案】
(1) 作对比实验，便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响
(2) 上海青叶
(3) 2 g；催化剂只能改变反应速率，不会对生成物的质量有影响
(4) $\ce{过氧化氢\xrightarrow{上海青叶碎末}水 + 氧气}$
【知识点】
催化剂对反应速率的影响、过氧化氢分解反应、对照实验设计
【点评】
本题为实验探究题，围绕催化剂的性质展开，通过对比实验探究催化剂种类和用量对过氧化氢分解速率的影响，考查学生的实验分析能力、图像解读能力及反应表达式书写能力，是初中化学基础实验的典型题型。
【难度系数】
0.6
