Question

14．某校研究性学习小组在做与催化剂有关的课题，开展了以下探究，请你参与：
【探究一】验证二氧化锰能加快过氧化氢的分解
（1）请在下表的空白处填写相应的内容

实验编号	实验操作	实验现象
实验①	取10mL5%的过氧化氢溶液于试管中，过一会儿把带火星的木条伸入试管中	有少量气泡产生，木条不复燃
实验②	取10mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管中	有大量气泡产生，木条复燃

（2）小勤同学依据实验①和②现象，就得出结论：二氧化锰能加快过氧化氢的分解．小建同学提出质疑：过氧化氢溶液中含有水，需增加一个对比实验，结论才更严谨，请你帮他设计实验操作：

实验编号	实验操作	实验现象
实验③	取10mL蒸馏水于试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管中	无气泡产生，木条不复燃

【探究二】探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂同学们设计了三组实验（其他可能影响因素均控制相同）：

实验编号	实验药品	分解温度（℃）
实验④	1.2gKClO3	T1
实验⑤	1.2gKClO3、0.5gMnO2	T2
实验⑥	1.2gKClO3、0.5gFe2O3	T3

（4）若T₃＜ （选填“＞”、“=”或“＜”）T₁，说明氧化铁能加快氯酸钾的分解．
（5）若要充分证明氧化铁是氯酸钾分解的催化剂，在确认了氧化铁能加快氯酸钾的分解后，还要验证它在化学反应前后的质量 和化学 不变．
（6）若要比较氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果，除了可以通过用比较T₃与T₂的大小，还可以通过排水法收集氧气，测量相同时间产生氧气体积的大小 进行比较，得出结论．

Answer 1

分析 【探究一】（1）根据二氧化锰的催化作用进行分析；
（2）根据对照实验的设计进行分析；
【探究二】（3）根据对照实验的设计进行分析；
（4）催化剂能够改变化学反应的速率，而质量和化学性质在反应前后都不变；
（5）不同的催化剂，催化效果不同，产生气体的快慢进行分析．

解答 解：【探究一】（1）二氧化锰对过氧化氢的分解有催化作用，5%的过氧化氢溶液10mL于试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管中，会看到有大量气泡产生，木条复燃；故填：有大量气泡产生，木条复燃；
（2）过氧化氢溶液含有过氧化氢和水，为验证过氧化氢分解，需增加实验证明二氧化锰对水没有催化作用，所以增加一个对比实验③，实验操作是取10mL蒸馏水于试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管中，实验现象无气泡产生，木条不复燃；故填：取10mL蒸馏水于试管中，加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管中；无气泡产生，木条不复燃；
【探究二】（3）根据对比实验，若T₃＜T₁，说明氧化铁加快氯酸钾的分解，也能作氯酸钾分解的催化剂，故填：＜；
（4）根据催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和化学性质不变，可以验证质量，也可验证化学性质，故填：质量；化学性质；
（6）若要比较氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果，除了可以通过用比较T₃与T₂的大小，还可以通过排水法收集氧气，测量相同时间产生氧气体积的大小；
故填：相同时间产生氧气体积的大小．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．