题目内容

小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢的催化剂”这一全命题,她设计并完成了下表所示的探究实验:

(1)请你帮助小丽同学填写未填完的空格.
(2)在小丽的探究实验中“实验一”和“实验二”起的作用是______.
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明.
①第一方面在实验三的剩余物中继续滴加过氧化氢溶液,可观察到的同实验三一样的现象,其目的是证明;______.
②第二方面的在实验前后包含了两次对二氧化锰的称量,其目的是证明______.

解:(1)催化剂的作用是改变了反应的速度,并不能使不反应的物质发生反应,所以,实验一中,过氧化氢也会分解只是速度慢;实验二中,我们知道水在通常情况下不分解,加入二氧化锰没有明显现象,说明了二氧化锰不能使水分解产生氧气;对比上面两个实验,要得到二氧化锰能加快过氧化氢分解的结论,只要向盛有5%过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰,将带火星的木条伸入试管,如果有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃,说明了二氧化锰加快了过氧化氢的分解速度.
(2)过氧化氢中有少量的水,我们要得到二氧化锰加快了过氧化氢的分解速度这一结论,就要先知道过氧化氢自身的分解速度,以及水在二氧化锰存在的情况下是否分解,然后我们完成过氧化氢在二氧化锰存在的条件下的实验,对比得出正确的答案.
(3)催化剂的作用是,加快了反应的速度,自身的质量和化学性质不发生变化,我们要确定二氧化锰的催化作用,还要知道二氧化锰在反应过程中的质量,和化学性质没有发生变化,所以,我们要进行试验.①验证MnO2的化学性质是否改变.②比较MnO2在过氧化氢溶液分解前后的质量.
故答案为:
(1)
实验一 慢
实验二 不能
实验三 二氧化锰,将带火星的木条伸入试管,有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃.
(2)对比(或对照等)
(3)①验证MnO2的化学性质是否改变;②比较MnO2在过氧化氢溶液分解前后的质量.
分析:(1)根据催化剂的作用是改变反应的速率,并不能使不反应的物质发生反应,分解解题;
(2)过氧化氢中有少量的水,我们要得到二氧化锰加快了过氧化氢的分解速度这一结论,就要先知道过氧化氢自身的分解速度,以及水在二氧化锰存在的情况下是否分解;
(3)根据催化剂的作用是,加快了反应的速度,自身的质量和化学性质不发生变化,分析解题.
点评:此题考查了催化剂的特点与催化作用,以及实验室中制取氧气的反应原理来解答此题,锻炼了学生分析问题解决问题能力.
练习册系列答案
相关题目

(8分)小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:

加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。

小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。

实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。  

【实验记录】

实验步骤

实验现象

化学方程式

取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中

木炭燃烧得更旺

化学方程式I

表中,化学方程式I是         

【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。

【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实

验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是         

实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。

同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。

(250 mL 集气瓶)

【实验记录】

实验操作

主要实验现象

实验结论及解释

检查装置的气密性

 

装置的气密性良好

加入药品,将装置连接固定

 

 

打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b

A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。

收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计)

用凸透镜聚光引燃白磷

燃烧,产生大量白烟

 

待白磷熄灭并冷却到室温,

进行操作I

现象I

小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中,操作I是         ;现象I是         

【数据记录】   

实验次序

1

2

3

4

5

B中剩余水体积/mL

100

42

39

41

38

【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为         % 。

【实验反思】

(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于         (填“物理变化”或“化学变化”)。

(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是         

 

小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明

书了解到家用制氧机的工作原理如下:

加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高

浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分

子筛并不消耗。

小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。

实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。   

【实验记录】

实验步骤

实验现象

化学方程式

取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中

木炭燃烧得更旺

化学方程式I

表中,化学方程式I是         

【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。

【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实

验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是         

实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。

同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。

                            (250 mL 集气瓶)

【实验记录 】

实验操作

主要实验现象

实验结论及解释

检查装置的气密性

装置的气密性良好

加入药品,将装置连接固定

打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b

A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。

收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计)

用凸透镜聚光引燃白磷

燃烧,产生大量白烟

待白磷熄灭并冷却到室温,

进行操作I

现象I

小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中,操作I是          ;现象I是         

【数据记录】    

实验次序

1

2

3

4

5

B中剩余水体积/mL

100

42

39

41

38

【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理

时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为          % 。

【实验反思】

(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于          (填“物理变化”或“化学变化”)。

(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是         

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