Question

4．在“過氧化氫制取氧氣的反應中二氧化錳的作用”的探究活動中老師和同學們一起進行了如下探究：
【活動與探究一】
實驗（1）：在試管中加入5mL5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察到木條不能復燃
實驗（2）：稱量ag二氧化錳加入上述試管中，把帶火星的木條伸入試管，觀察到木條復燃了．

由此小何同學得出二氧化錳是這個化學變化中的催化劑．小苗同學認為小何同學的說法是錯誤的，小苗同學的理由是該實驗沒有證明二氧化錳的化學性質與質量是否改變．
為了進一步探究二氧化錳是否是過氧化氫制氧氣中的催化劑，小苗小組的同學進一步進行了如下探究．
查閱資料：過氧化氫溶液在常溫下分解緩慢，放出的氧氣很少．
設計實驗方案：

實驗方案及現象	實驗結論
實驗（3）：待實驗（2）中試管中沒有現象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察到木條又一次復燃了，重復上述實驗多次，每次都出現相似的實驗現象，二氧化錳好像永遠用不完．	二氧化錳的化學性質沒有改變
實驗（4）：待實驗（3）結束后，將試管中的二氧化錳洗凈、干燥，再稱量，發(fā)現二氧化錳的質量約為ag	二氧化錳的質量在反應前后沒有改變

由此得出利用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的化學反應式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
【活動與探究二】
實驗室中也可以利用分解氯酸鉀來制取氧氣，在實驗中也用到了催化劑．下面兩實驗是為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響．
甲：將3.0g 氯酸鉀與1.0g 二氧化錳均勻混合加熱
乙：將xg氯酸鉀與1.0g氧化銅均勻混合加熱
在相同溫度下，比較兩組實驗產生氧氣的快慢．
乙中的化學反應式是2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．
乙實驗中x的值應為3.0．

Answer 1

分析 【活動與探究一】在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質叫做催化劑（又叫觸媒）．催化劑的特點可以概括為“一變二不變”，一變是能夠改變化學反應速率，二不變是指質量和化學性質在化學反應前后保持不變．二氧化錳只是催化劑的一種；
【活動與探究二】根據反應原理來書寫方程式；
可采用控制變量法，要控制氯酸鉀的質量相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，據此進行分析解答．

解答 解：【活動與探究一】根據催化劑的概念可知，在該反應中只能證明二氧化錳加快了化學反應的速率，而其化學性質與質量是否改變沒有證明，所以小苗的認識不正確；故填：該實驗沒有證明二氧化錳的化學性質與質量是否改變；
設計實驗方案：通過實驗（3）證明二氧化錳的化學性質在反應前后沒有改變；故填：二氧化錳的化學性質沒有改變；
通過實驗（4）證明二氧化錳的質量在反應前后沒有改變，故填：二氧化錳的質量在反應前后沒有改變；
過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【活動與探究二】
乙中氯酸鉀在氧化銅的催化作用下加熱分解為氯化鉀和氧氣；故填：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；
控制氯酸鉀的質量相等，才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，所以乙中x的數值為3.0．故填：3.0．

點評 本題考查了影響化學反應速率的因素，完成此題，可以依據題干提供的信息結合已有的知識進行．