Question

12．小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催”这一命题．她设计并完成了如表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论	总结
实验一	取5ml 5%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%过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	有大量气泡产生，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）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格
（2）写出实验三中化学反应的符号表达式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑：
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全表内的“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．
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速率（化学性质没变）．

Answer 1

分析 双氧水在二氧化锰做催化剂条件下能分解产生大量氧气，这是课本实验，容易解答；设计化学实验要遵循单一变量和对照原则，从题中可知“实验一”和“实验二”起对照作用，通过实验一和实验二可证明双氧水能分解产生氧气，而二氧化锰不能分解产生氧气；属于实验反思部分，结合催化剂的特点--催化剂在化学反应前后质量和化学性质不发生改变即可作出解答

解答 解：（1）实验一：双氧水在没有二氧化锰做催化剂的条件下也能分解产生氧气，只是放出氧气速度慢反应的化学方程式为：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑；实验二：二氧化锰加入水中不能产生使带火星木条复燃的气体，说明二氧化锰加入水中不能产生气体；实验三由实验结论可确定实验操作为：向盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条，现象是：产生大量气泡，带火星的木条迅速复燃．
故答案为：

	实验操作	实验现象	实验结论	总结
实验一	取5ml 5%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%过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	有大量气泡产生，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）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解生成水和氧气；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）两次称量的目的是比较MnO₂在过氧化氢分解前后的质量有无变化，要验证二氧化锰的化学性质不发生改变，只要简单设计实验说明MnO₂仍然能加快过氧化氢的分解速率即可；故填：比较MnO₂在过氧化氢分解前后的质量；
在验证二氧化锰的化学性质是否改变时，将剩余的固体中再倒入双氧水，发现双氧水又能很快的放出氧气，故填：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速率（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．