Question

8．小明同學(xué)欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題．他設(shè)計并完成了下表所示的探究實驗：

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論或總結(jié)
			各步驟結(jié)論	總結(jié)
實驗一	取5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條	有氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃	過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是速率很慢．	二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑
實驗二	向盛管中加入二氧水的試化錳，伸入帶火星的木條	沒有明顯現(xiàn)象	二氧化錳不能使水分解放出氧氣
實驗三	向盛5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生，木條復(fù)燃	二氧化錳能加快過氧化氫的分解

（1）請你幫小明同學(xué)填寫上表中未填完的空格；
（2）在小明的探究實驗中，實驗一和實驗二起的作用是對照．
（3）小英同學(xué)認為僅由上述實驗還不能完全得出表內(nèi)“總結(jié)”，她補充設(shè)計了兩個方面的探究實驗，最終完成了對“命題”的實驗證明．
第一方面的實驗操作是將實驗三反應(yīng)前和反應(yīng)后的二氧化錳進行稱量，其目的是：驗證二氧化錳在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變．
第二方面的實驗是實驗三中無現(xiàn)象發(fā)生時再加入5%的過氧化氫溶液并將帶火星的木條伸入集氣瓶．其目的是驗證二氧化錳在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變．

Answer 1

分析 利用催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題．

解答 解：（1）催化劑的作用是加快了反應(yīng)的速度，并不能使不反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以，實驗一中，過氧化氫也會分解只是速度慢；實驗二中，我們知道水在通常情況下不分解，加入二氧化錳沒有明顯現(xiàn)象，說明了二氧化錳不能使水分解產(chǎn)生氧氣；對比上面兩個實驗，要得到二氧化錳能加快過氧化氫分解的結(jié)論，只要向盛有5%過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，將帶火星的木條伸入試管，如果有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復(fù)燃，說明了二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度．
（2）過氧化氫中有少量的水，我們要得到二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度這一結(jié)論，就要先知道過氧化氫自身的分解速度，以及水在二氧化錳存在的情況下是否分解，然后我們完成過氧化氫在二氧化錳存在的條件下的實驗，對比得出正確的答案．
（3）催化劑的作用是，加快了反應(yīng)的速度，自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化，我們要確定二氧化錳的催化作用，還要知道二氧化錳在反應(yīng)過程中的質(zhì)量，和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生變化，所以，我們要進行試驗比較MnO₂在過氧化氫溶液分解前后的質(zhì)量，驗證MnO₂的化學(xué)性質(zhì)是否改變．
故答案為：（1）速率很慢；二氧化錳不能使水分解放出氧氣；向盛5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條；有大量氣泡產(chǎn)生，木條復(fù)燃；（2）對照；（3）驗證二氧化錳在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變；實驗三中無現(xiàn)象發(fā)生時再加入5%的過氧化氫溶液并將帶火星的木條伸入集氣瓶；

點評 此題考查了催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題能力．