Question

12．甲同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”之一命题．该同学设计并完成了下表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
			结论	总结
实验一	取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是反应慢．反应的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	没有明显现象	二氧化锰加入水中不产生氧气
实验三	向盛有5mL5%的过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃	二氧化锰能加快过氧化氢的分解

（1）请你帮甲同学填写上表中未填完的空格；
（2）在甲的探究实验中，实验一和实验二起的作用是对比；
（3）乙同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，乙同学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．
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：比较MnO₂在过氧化氢分解前后的质量；
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验．接下来的实验操作、现象和结论是：向剩余的固体中重新加人过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，有大量气泡产生，木条复燃，说明MnO₂仍然能加快过氧化氢的分解．．

Answer 1

分析 在验证二氧化锰的催化作用时，可设计对比实验，利用对比实验说明二氧化锰能加快反应的速度，且反应前后二氧化锰的质量的化学性质保持不变．

解答 解：（1）根据实验现象进行分析解答：实验一：有气泡产生，木条不复燃，说明反应慢；
实验二：没有明显现象，说明二氧化锰加入水中不产生氧气；
实验三根据结论：二氧化锰能加快过氧化氢的分解推断实验操作、及实验现象；
（2）利用对比实验说明二氧化锰能加快反应的速度；
（3）根据催化剂的特点：“一变，两不变”即能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变；可知
第一方面的实验操作中两次称量，其目的是：比较MnO₂在过氧化氢分解前后的质量；
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验．接下来的实验操作、现象和结论是：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO₂仍然能加快过氧化氢的分解．
故答案为：（1）

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
			结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是 反应慢 反应的文字表达式为： 过氧化氢→水+氧气	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	没有明显现象	二氧化锰加入水中不产生氧气
实验三	向盛有5mL5%的过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃	二氧化锰能加快过氧化氢的分解

（2）对比；
（3）第一方面：比较MnO₂在过氧化氢分解前后的质量．；
 第二方面：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO₂仍然能加快过氧化氢的分解（化学性质没变）．

点评 在确定一种物质是催化剂时，不但要确定它能否改变化学反应的速率，还要确定它反应前后的质量和化学性质是否改变．只有这两条都不变，才是催化剂．