Question

4．在“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”的探究活动中老师和同学们一起进行了如下探究：
【活动与探究一】
实验（1）：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察到木条不能复燃
实验（2）：称量ag二氧化锰加入上述试管中，把带火星的木条伸入试管，观察到木条复燃了．

由此小何同学得出二氧化锰是这个化学变化中的催化剂．小苗同学认为小何同学的说法是错误的，小苗同学的理由是该实验没有证明二氧化锰的化学性质与质量是否改变．
为了进一步探究二氧化锰是否是过氧化氢制氧气中的催化剂，小苗小组的同学进一步进行了如下探究．
查阅资料：过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气很少．
设计实验方案：

实验方案及现象	实验结论
实验（3）：待实验（2）中试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到木条又一次复燃了，重复上述实验多次，每次都出现相似的实验现象，二氧化锰好像永远用不完．	二氧化锰的化学性质没有改变
实验（4）：待实验（3）结束后，将试管中的二氧化锰洗净、干燥，再称量，发现二氧化锰的质量约为ag	二氧化锰的质量在反应前后没有改变

由此得出利用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学反应式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
【活动与探究二】
实验室中也可以利用分解氯酸钾来制取氧气，在实验中也用到了催化剂．下面两实验是为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响．
甲：将3.0g 氯酸钾与1.0g 二氧化锰均匀混合加热
乙：将xg氯酸钾与1.0g氧化铜均匀混合加热
在相同温度下，比较两组实验产生氧气的快慢．
乙中的化学反应式是2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．
乙实验中x的值应为3.0．

Answer 1

分析 【活动与探究一】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）．催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变．二氧化锰只是催化剂的一种；
【活动与探究二】根据反应原理来书写方程式；
可采用控制变量法，要控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果，据此进行分析解答．

解答 解：【活动与探究一】根据催化剂的概念可知，在该反应中只能证明二氧化锰加快了化学反应的速率，而其化学性质与质量是否改变没有证明，所以小苗的认识不正确；故填：该实验没有证明二氧化锰的化学性质与质量是否改变；
设计实验方案：通过实验（3）证明二氧化锰的化学性质在反应前后没有改变；故填：二氧化锰的化学性质没有改变；
通过实验（4）证明二氧化锰的质量在反应前后没有改变，故填：二氧化锰的质量在反应前后没有改变；
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【活动与探究二】
乙中氯酸钾在氧化铜的催化作用下加热分解为氯化钾和氧气；故填：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
控制氯酸钾的质量相等，才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果，所以乙中x的数值为3.0．故填：3.0．

点评 本题考查了影响化学反应速率的因素，完成此题，可以依据题干提供的信息结合已有的知识进行．