Question

8．小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题．他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
			各步骤结论	总结
实验一	取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，但是速率很慢．	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛管中加入二氧水的试化锰，伸入带火星的木条	没有明显现象	二氧化锰不能使水分解放出氧气
实验三	向盛5%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	有大量气泡产生，木条复燃	二氧化锰能加快过氧化氢的分解

（1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格；
（2）在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用是对照．
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“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是将实验三反应前和反应后的二氧化锰进行称量，其目的是：验证二氧化锰在化学反应前后质量不变．
第二方面的实验是实验三中无现象发生时再加入5%的过氧化氢溶液并将带火星的木条伸入集气瓶．其目的是验证二氧化锰在化学反应前后化学性质不变．

Answer 1

分析 利用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．

解答 解：（1）催化剂的作用是加快了反应的速度，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，我们要进行试验比较MnO₂在过氧化氢溶液分解前后的质量，验证MnO₂的化学性质是否改变．
故答案为：（1）速率很慢；二氧化锰不能使水分解放出氧气；向盛5%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；有大量气泡产生，木条复燃；（2）对照；（3）验证二氧化锰在化学反应前后质量不变；实验三中无现象发生时再加入5%的过氧化氢溶液并将带火星的木条伸入集气瓶；

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．