Question

11．小明同学在家里的药箱中发现一瓶用来清洗伤口用的消毒液--“双氧水”，他联想到在化学课上曾用过氧化氢溶液制取过氧气，他高兴的将家中的“双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验．
第一组实验】小明欲证明该双氧水是否失效．
（1）实验过程
①在试管中加入5mL“双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；
②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；
③如图1装置进行操作，带火星的木条复燃，水槽中冰水所起的作用是冷凝水蒸气．
（2）实验结论：双氧水没有失效．

【第二组实验】小明欲证明二氧化锰在双氧水的分解反应中起催化作用，
该物质在反应前后质量是否发生变化．
（1）实验中化学反应的方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）实验步骤
①准确称量二氧化锰的质量．
②将二氧化锰装入大试管中并加入5mL“双氧水”；
③待反应结束后，将大试管里的固体物质进行过滤、洗涤、烘干、称量；
④对比反应前后二氧化锰的质量．
（3）做完此实验后，小方认为要证明二氧化锰的催化作用，还需要再补充一个探究实验：探究
二氧化锰在化学反应前后化学性质是否发生改变．
【实验反思】依据所做的实验，影响化学反应速率的因素可能有温度、催化剂 等．
【第三组实验】小明欲探究Fe₂O₃能否作为H₂O₂分解的催化剂，并与MnO₂的催化效果进行比较．小明、小李、小张三位同学同时进行H₂O₂的分解与气体的收集实验．实验时间均以30秒生成气体为准（H₂O₂均未全部分解）（见图2甲），其他可能影响实验的因素均忽略．相关数据如下：

同学序号	质量分数相同的H2O2溶液	溶液中加入的物质	收集到的气体体积
小明	100mL	未加其他物质	a mL
小李	100mL	Fe2O3  0.5g	b mL
小张	100mL	MnO2  0.5g	c mL

（1）若50mL量气管中液面的位置如图2乙所示，A与B刻度间相差1mL，刻度A为20，则此时气体的体积为31.8mL．
（2）欲探究Fe₂O₃在实验中是否起催化作用，首先应比较a和b（选择a、b、c填空）的大小，还需补充做如下实验（无需写出具体操作步骤）：
①氧化铁在化学反应前后化学性质是否发生改变；
②氧化铁的质量在反应前后是否发生改变．
实验结论：Fe₂O₃能加快H₂O₂的分解，起催化作用．

Answer 1

分析 【第一组实验】（1）③在加热时水会汽化，可能干扰实验现象，所以加入冰的作用是让水蒸气冷凝
（2）根据实验现象可以得出实验结论
【第二组实验】（1）根据所学知识写出化学方程式
（2）①根据实验目的来填空
④与反应前的质量相比较
（3）根据催化剂的性质来解答题目
【实验反思】根据题中所做的对比试验可以得出影响反应速率的因素；
第三组实验：（1）根据读数方法读数
（2）催化剂是一变两不变，验证反应前后化学性质和质量是否改变．

解答 解：【第一组实验】（1）③在加热时水会汽化，可能干扰实验现象，所以加入冰的作用是让水蒸气冷凝
（2）根据带火星的木条复燃可以得出该过氧化氢没有失效
【第二组实验】（1）可以直接写出反应的化学方程式
（2）①称量二氧化锰的质量
④与反应前二氧化锰的质量进行比较
（3）已经验证了二氧化锰能加快改反应速率和质量，但还没有验证二氧化锰的化学性质在反应前后是否改变，
【实验反思】根据题中所做的对比试验可以得出影响反应速率的因素
【第三组实验】（1）A为20ml，则液体示数为19.2ml，气体的体积是50ml-19.2ml=31.8ml
（2）欲探究Fe₂0₃在实验中是否起催化作用，要比较小明和小李反应速度的快慢；要补充的实验，根据后面的Fe₂0₃的化学性质有没有改变可知，设计的实验必须是将氧化铁过滤出来，看是否能继续做过氧化氢的催化剂，还要称一下质量是否改变．
故答案为：【第一组实验】（1）③冷凝水蒸气 
（2）双氧水没有失效
【第二组实验】（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
  （2）①准确称量二氧化锰的质量
④对比反应前后二氧化锰的质量
（3）二氧化锰在化学反应前后化学性质是否发生改变
【实验反思】温度、催化剂；
【第三组实验】（1）31.8．
（2）a b  氧化铁在化学反应前后化学性质是否发生改变；氧化铁的质量在反应前后是否发生改变；

点评 催化剂能改变其他物质的反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变．要证明某物质是某反应的催化剂，必须三方面都证明，才能够说明该物质是该反应的催化剂