同学们在学习了催化剂的知识后提出问题：氧化铁固体(Fe2O3 ，难溶于水)，在过氧化氢溶液制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？【作出猜想】I.氧化铁既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变；Ⅱ.氧化铁是反应物，会生成氧气，反应前后质量和化学性质都改变；III.氧化铁是该反应的催化剂，反应前后。【进行实验】用天平称量1gFe2O3固体，取10mL10%的双氧水于试管中，进行以下7个步骤的实验探究。步骤⑦：步骤⑥后，将所得的固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。【寻找证据】步骤①现象步骤③现象步骤⑥结果步骤⑦现象得出结论溶液中缓慢放出气泡，带火星的木条不复燃溶液中较快放出气泡，。固体质量为g溶液中较快放出气泡，木条复燃猜想成立【实验分析】步骤⑦中的重复实验，目的是证明验证氧化铁在反应前后不变。【表达与交流】步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是(填字母)。A. B.C. D.

小林同学踢足球时腿被擦伤了，医生给他用医用过氧化氢溶液消洗伤口时产生了大量气泡。小林对此现象产生了兴趣，于是从药店购买了一些该药品，带回实验室，与兴趣小组同学对伤口处产生的是哪种气体以及产生大量气泡的原因进行了实验探究。

【信息检索】

过氧化氢酶主要存在于动物的肝脏、红细胞及某些植物体组织中，它的主要作用就是催化过氧化氢分解生成水和氧气。

【实验探究】检验生成的气体是氧气。

实验步骤	实验现象	实验结论
步骤一：取少许医用过氧化氢溶液加入一支试管中，将带火星的木条伸入试管中。	缓慢产生极少量气泡，带火星的木条没有复燃。	产生的气体不是氧气
步骤二：向步骤一的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中。	。	产生的气体是氧气
步骤三：待步骤二没有现象时，重新加入，并将带火星的木条伸入试管中	快速产生大量气泡，带火星的木条复燃。	产生的气体是。

【实验反思】

（2）小林认为上述步骤一得出的结论不严谨，请你说明理由。

（3）为了证明二氧化锰是上述反应中的催化剂，除了验证其化学性质在反应前后没有改变外，还需要验证。

（4）用过氧化氢溶液清洗伤口时产生大量气泡的原因可能是。

实验探究题容易

2.

催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。

【任务一】认识催化剂

（1）催化剂在化工生产中具有重要作用，其在化学反应前后都不变。

【任务二】探究催化剂

小组同学进行制备氧气的实验，实验过程中氯化铁粉末加入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡生成，于是开展相关的探究活动。

【查阅资料】氯化铁对过氧化氢分解有催化作用。

【提出问题】其他同类物质是否对过氧化氢分解具有催化作用呢？

【实验探究】

（2）分别量取10mL5%的过氧化氢溶液，分别置于编号为A、B、C的试管中。

序号	操作	现象	结论
实验1	向试管A中加入10mL5%的过氧化氢溶液，用带火星的小木条伸入试管内	带火星的小木条	常温下过氧化氢分解速率较慢
实验2	向试管B中加入10mL5%的过氧化氢溶液和0.5g氯化铁，用带火星的小木条伸入试管内	带火星的小木条复燃
实验3	向试管C中加入10mL5%过氧化氢溶液和，用带火星的小木条伸入试管内	带火星的小木条复燃	氯化铜能加快过氧化氢的分解

（3）分别取等质量0.03g二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入3mL5%的过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。

①实验中用手触摸烧瓶有发热感觉，该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，请写出实验5的表达式。

②三个实验中完全分解过氧化氢用时最短的是实验(填“4”、“5”或“6”)，结合实验结果，你得到的结论是。

实验探究题容易

3.

为证明氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，并比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如下实验探究。

【定性探究】

（1）设计实验如图甲所示，可通过观察来定性比较两者的催化效果。

【定量探究】

为了定量比较两者的催化效果，小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准（其他可能影响实验的因素均已忽略），设计了下列三组实验。

实验序号	相同过氧化氢溶液质量/g	催化剂及质量	待测数据
①	20	/
②	x	氧化铜0.5g
③	20	二氧化锰0.5g

（2）实验前检查图乙装置气密性，若气密性良好，将注射器活塞往左推，松开手，能观察到的现象是。

（3）上述实验x值为；应测量的“待测数据”是收集40mL气体所需的。

（4）实验③比实验②的“待测数据”更（选填“大”、“小”或“不确定”），证明二氧化锰比氧化铜的催化效果更好。

（5）实验②充分反应后，将反应后的混合物过滤、洗涤、干燥，称量得到的干燥固体的质量为g。

（6）要证明氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂，还需要验证反应前后其。

实验探究题容易

1.

【探究型】学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO₂的催化作用呢？于是进行了以下探究。

【猜想】

（1）I.CuO不是催化剂，也不参加反应，反应前后质量和化学性质不变。

II.CuO参与反应生成O₂ ，反应前后质量和化学性质发生改变。

III.CuO是反应的催化剂，反应前后不变。

【实验及结论】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图一实验：

（2）填写表格：

步骤③现象	步骤⑥	步骤⑦现象	结论
溶液中有气泡冒出，带火星木条复燃	称量所得固体质量为g	溶液中有气泡冒出，	猜想I、II不成立；猜想III成立。

【表达与交流】

（3）过氧化氢被CuO催化分解放出氧气的化学符号表达式为。

【反思与拓展】

（4）甲同学为研究催化剂种类对催化效果的影响，用等量的两份过氧化氢溶液设计了图二实验，大家认为该方案不可行，其原因是实验中除了催化剂种类不同，过氧化氢溶液的溶质质量分数也不同，无法形。

（5）以下有关催化剂的说法正确的是(填序号)。

①二氧化锰是催化剂

②某些化学反应可以有多个催化剂

③一种物质可能作为多个反应的催化剂

④所有化学反应都需要催化剂

⑤催化剂只能加快化学反应速率

实验探究题普通

2. 同学们在学习了催化剂的知识后提出问题：氧化铁固体（ $\text{[math]}$ ，难溶于水），在双氧水制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？

(1) 【作出猜想】
Ⅰ. $\text{[math]}$ 既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变；

Ⅱ. $\text{[math]}$ 是反应物，会生成 $\text{[math]}$ ，反应前后质量和化学性质都改变；

Ⅲ. $\text{[math]}$ 是该反应的催化剂，反应前后；

(2) 【进行实验】用天平称量1g $\text{[math]}$ 固体，取10mL10%的双氧水于试管中，进行7个步骤的实验探究：

步骤⑦：步骤⑥后，将所得固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象．

【寻找证据】

步骤①现象	步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	得出结论
溶液中缓慢放出气泡，带火星的木条不复燃	溶液中；带火星的木条复燃	固体质量为g	溶液中较快放出气泡，带火星木条.	猜想成立

(3) 【实验分析】

写出该反应的化学反应方程式；对比步骤①③的现象可知，氧化铁（能或不能）加快过氧化氢分解的速率；步骤⑦中的重复实验，目的是证明。

(4) 【表达与交流】

步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是____（填字母）

实验探究题普通

逻辑推理是化学学习常用的思维方法。某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放入过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是，他们对此展开探究：

【提出问题】什么物质是该反应的催化剂？

【猜想与假设】

（1）猜想一：铁钉表面的氧化铁是过氧化氢分解的催化剂。

猜想二：铁钉里的________是过氧化氢分解的催化剂。

【进行实验】

（2）请完善下面表格。

实验操作	实验现象	实验结论
实验I：取10mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入一定质量的氧化铁粉末，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察现象	________。	猜想一成立，发生反应的文字表达式为________。
实验Ⅱ：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入相同质量的铁粉，并将一根带火星的小木条置于试管口，观察现象	无明显现象	猜想一成立，发生反应的文字表达式为________。

【交流讨论】

（3）同学们讨论后一致认为此实验结论不够严谨，实验1还不能够确切地说明氧化铁就是过氧化氢分解的催化剂，理由是________。

【继续探究】

（4）小组同学补做以下实验，进而确认了该实验结论。①实验前称量氧化铁粉末的质量为m₁；②完成实验I；③待反应结束，将实验I试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥，称悬氧化铁粉末的质量为m₂ ，且m₁________（选填“>”、“=”或“<”）m₂；④把它再加到5%的过氧化氢溶液中，多次重复实验I，仍可观察到相同的实验现象。

【拓展延伸】

（5）为探究氧化铁的催化效果，小组同学将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b，只向b中加入少量氧化铁_________（填字母）。

（6）影响过氧化氢分解速率的因素除催化剂外，还可能有________（写一种）。

实验探究题普通

1. 某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是

A. 甲木条不复燃，说明过氧化氢溶液常温下不分解 B. 甲和丙对比可知，温度会影响化学反应速率 C. 甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 D. 乙和丙对比可知，乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度

单选题普通

2. 改进过氧化氢溶液制氧气的装置如图所示。其中说法正确的是

A. 此实验用铂丝代替 $\text{[math]}$ 作催化剂，反应后铂丝质量减小 B. 此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的速率快慢 C. 若制备过程中体系内压强过大，则安全管内液面下降 D. 此实验产生的气体只能用燃着的木条检验

单选题普通

3. 用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，下列分析不正确的是（）

A. 用装置甲制取氧气时，长颈漏斗的末端应伸到液面以下 B. 乙实验中A处带火星木条不复燃，C处带火星木条复燃 C. 乙实验不能证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 D. 丙为该实验的图像

单选题普通

1. 被称为“生命之源”的水（H₂O）和被称为“绿色氧化剂”的双氧水（H₂O₂），都是由氢、氧两种元素组成的化合物，通常情况下均为无色液体。在化学实验开放日，实验小组的同学用下面的方法鉴别水和双氧水两瓶无色液体，请填写有关内容：

(1) 完成下列实验：

实验步骤

实验现象

实验结论

①将等体积的两种无色液体分别加入A、B两个试管中。

②分别向A、B两试管中同时加入等质量（少量）的二氧化锰，观察现象。

A试管中无明显现象

B试管中有气泡产生

B试管中的无色液体是：；

(2) B试管中发生反应的文字表达式：。

(3) 如何验证B试管中产生的气体（写出操作步骤、实验现象和结论）。

(4) MnO₂在这个反应前后和都没有变化，B在反应中所起的作用是。

填空题普通

2. 某化学兴趣小组用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气。

(1) 反应中，二氧化锰加快了氯酸钾制氧气的反应速率。

①实验结束后，小利将二氧化锰分离出来并干燥，再与少量氯酸钾混合加热，伸入带火星的木条：小利的实验目的是。

②若要证明二氧化锰是氯酸钾分解制取氧气的催化剂，还需要补充实验，证明反应前后。

(2) 小组同学发现上述制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对气体成分进行探究。

【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？

【查阅资料】

Ⅰ．氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体可能含有两种成分。

Ⅱ．氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体可能含有氯气

Ⅲ．氯气是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。

【猜想与假设】

猜想一：该气体为氧气；

猜想二：该气体为氯气；

猜想三：该气体为。

【实验探究】

序号	实验操作	实验现象	实验结论
1	小美用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中	A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色	猜想成立
2	小丽用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中	C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸	猜想三成立