题目

某化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂，想探究四氧化三铁是否也能作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程。 【提出问题】四氧化三铁能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】四氧化三铁能作过氧化氢分解的催化剂。 【查阅资料】a.四氧化三铁可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的混合物； b．FeO＋H2SO4=== FeSO4＋H2O； c．硫酸铁与硫酸亚铁的混合溶液显黄色。 【实验验证】 实验编号 实验操作 实验现象 ① 在试管中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中 产生少量气泡，木条不复燃 ② 在装有过氧化氢溶液的试管中加入1 g四氧化三铁，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，木条______ ③ 待②中反应结束，将试管中的剩余物进行过滤、洗涤、干燥、称量 称得固体质量为1 g ④ 将③中所得固体放入试管中，滴入足量的稀硫酸，充分震荡 ____________________ 【分析数据、得出结论】(1)实验③、④证明，四氧化三铁的________和________在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 (2)写出四氧化三铁催化过氧化氢分解的化学方程式__________________________________。 (3)氧化铁是铁的氧化物中的一种，写出氧化铁的一种用途____________________________________________________________________。 【实验拓展】[注意：若答对第(4)小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。] (4)请设计实验，探究四氧化三铁和二氧化锰哪种物质更适合作过氧化氢分解的催化剂？ ____________________________________________________________________。 答案：【实验验证】②复燃　④固体逐渐溶解，溶液由无色变成黄色 【分析数据、得出结论】(1)质量　化学性质　(2)2H2O2  2H2O＋O2↑　(3)在工业上用来炼铁　【实验拓展】(4)取等质量的Fe3O4和MnO2于两支试管中，再分别加入等体积等浓度的过氧化氢溶液，比较在相同时间内收集气体的体积(合理即可) 【解析】氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；根据【查阅资料】四氧化三铁与稀硫酸反应后生成硫酸亚铁和硫酸铁，其混合溶液呈黄色，所以实验④中实验现象是固体溶解，溶液由无色变为黄色；(1)催化剂具有“一变两不变”的性质，即改变化学反应速率、反应前后自身的质量和化学性质均不发生改变。(2)过氧化氢在四氧化三铁的催化作用下分解生成水和氧气。(3)工业上常用氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳的反应炼铁。(4)设计实验探究Fe3O4和MnO2哪种物质更适合做过氧化氢分解的催化剂时，只要改变催化剂的种类，其他因素保持一致，然后对比实验现象结果即可得出结论。

查看本题答案和解析