Question

小明同学打算自己探究一下MnO₂在分解过氧化氢时所起的作用，但手边没有现成的MnO₂药品，只有高锰酸钾，30%过氧化氢溶液、木条、水、火柴，其它仪器可任选．
（1）若要先得到MnO₂粉末，必需进行的操作是______；
（2）已知实验（1）中试管中剩下两种物质，其中二氧化锰难溶于水，而另一种易溶于水，小明用了一种方法将它们分离开来，步骤为：
①______、②______．
（3）小明认为若要探究MnO₂在常温下对分解H₂O₂有无催化作用，需作对比实验，他设计了三组实验：①在第一支试管中加入5ml 30%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，看木条是否复燃．②…；③在第三支试管中加入5ml 30%过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察木条
是否复燃．你认为小明设计的第②组实验过程应为：______．
（4）小明得到的是③中有O₂放出，但有人认为③中有O₂放出是因为MnO₂与H₂O₂发生了反应，你如何帮他设计实验来说明MnO₂没有和H₂O₂起反应，而只是起了催化作用？
______．

Answer 1

解：（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气．生成的二氧化锰可做催化剂；
（2）利用锰酸钾和二氧化锰在水中的水溶性不同，可将二氧化锰分离开来；
（3）在验证二氧化锰做催化剂时，首先设计只有双氧水时，是否能迅速放出氧气．再设计只有二氧化锰时，能否放出氧气；
（4）根据催化剂的定义可以知道，若确定二氧化锰为催化剂，可以测定二氧化锰的化学性质和质量；
故答案为：
（1）加热高锰酸钾；
（2）溶解；过滤；
（3）在第二支试管加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃；
（4）待③中试管中无气泡产生后，再向试管中加入过氧化氢溶液，又有气泡产生，重复多次都有同种现象，说明二氧化锰化学性质未变；实验前称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥、再称量，质量未变．
分析：（1）根据所学知识可知若得到二氧化锰，可以用高锰酸钾制取
（2根据高锰酸钾分解后物质的水溶性来分离
（3）通过对比试验可以得出结论，也易于得出结论，可以比较实验①③得出实验②的操作
（4）可以设计实验来检验二氧化锰的化学性质和质量都没有改变
点评：在探究物质的反应速率时，一般都是通过对比试验进行验证，值得注意的是确定某物质为催化剂时必须验证该物质的化学性质和质量是否改变，然后再确认．