Question

17．被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢（H₂O₂），俗称双氧水，是一种无色液体，常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等．在较低温度下和少量催化剂（如MnO₂）条件下，它能迅速分解，生成氧气和水．请回答下列问题：
小丽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
			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，但是反应速率慢．	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反应的化学表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑

①请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格．
②在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是对比
③小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“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、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人过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO₂仍然能加快过氧化氢的分解速率．

Answer 1

分析 根据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；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等知识进行分析．

解答 解：①二氧化锰只是改变化学反应的速率，所以在设计实验时设计了三个对比实验，一个实验在试管中只放双氧水，双氧水也能分解产生氧气，但产生氧气的速度太慢，第二个实验，在试管中只放二氧化锰，二氧化锰不能产生氧气，第三个实验即放双氧水，也放二氧化锰，能很快的放出氧气，所以，

实验一			反应速率慢
实验二			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	2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑

②在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是：对比；
③为了说明二氧化锰在此实验中反应前后的质量保持不变，做了两次称量，目的是比较二氧化锰反应前后质量是否变化，并且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．
故答案为：①

实验一			反应速率慢
实验二			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	2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑

②对比；
③比较MnO₂在过氧化氢分解前后的质量；倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加人过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO₂仍然能加快过氧化氢的分解速率．

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．