Question

17．被稱為“綠色氧化劑”的過氧化氫（H₂O₂），俗稱雙氧水，是一種無色液體，常用作氧化劑、消毒殺菌劑和漂白劑等．在較低溫度下和少量催化劑（如MnO₂）條件下，它能迅速分解，生成氧氣和水．請回答下列問題：
小麗同學(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)
			結(jié)論	總結(jié)
實驗一	取5mL5%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，但是反應(yīng)速率慢．	二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑
實驗二	向盛水的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條	沒有明顯現(xiàn)象	二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實驗三	向盛有5mL5%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，帶火星的木條迅速復(fù)燃	二氧化錳能加快過氧化氫的分解反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式為：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑

①請你幫小麗同學(xué)填寫上表中未填完的空格．
②在小麗的探究實驗中，“實驗一”和“實驗二”起的作用是對比
③小英同學(xué)認(rèn)為僅由上述實驗還不能完全得出表內(nèi)的“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中包含了兩次稱量，其目的是：比較MnO₂在過氧化氫分解前后的質(zhì)量；
第二方面的實驗是利用“實驗三”反應(yīng)后試管內(nèi)的剩余物繼續(xù)實驗．接下來的實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論是：傾倒掉反應(yīng)后的液體，向剩余的固體中重新加人過氧化氫溶液，有大量氣泡產(chǎn)生，說明MnO₂仍然能加快過氧化氫的分解速率．

Answer 1

分析 根據(jù)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)；在驗證二氧化錳的催化作用時，可設(shè)計對比實驗，利用對比實驗說明二氧化錳能加快反應(yīng)的速度，且反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量的化學(xué)性質(zhì)保持不變等知識進(jìn)行分析．

解答 解：①二氧化錳只是改變化學(xué)反應(yīng)的速率，所以在設(shè)計實驗時設(shè)計了三個對比實驗，一個實驗在試管中只放雙氧水，雙氧水也能分解產(chǎn)生氧氣，但產(chǎn)生氧氣的速度太慢，第二個實驗，在試管中只放二氧化錳，二氧化錳不能產(chǎn)生氧氣，第三個實驗即放雙氧水，也放二氧化錳，能很快的放出氧氣，所以，

實驗一			反應(yīng)速率慢
實驗二			二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實驗三	向盛有5mL5%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，帶火星的木條迅速復(fù)燃	2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑

②在小麗的探究實驗中，“實驗一”和“實驗二”起的作用是：對比；
③為了說明二氧化錳在此實驗中反應(yīng)前后的質(zhì)量保持不變，做了兩次稱量，目的是比較二氧化錳反應(yīng)前后質(zhì)量是否變化，并且在驗證二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)是否改變時，將剩余的固體中再倒入雙氧水，發(fā)現(xiàn)雙氧水又能很快的放出氧氣．
故答案為：①

實驗一			反應(yīng)速率慢
實驗二			二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實驗三	向盛有5mL5%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，帶火星的木條迅速復(fù)燃	2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑

②對比；
③比較MnO₂在過氧化氫分解前后的質(zhì)量；傾倒掉反應(yīng)后的液體，向剩余的固體中重新加人過氧化氫溶液，有大量氣泡產(chǎn)生，說明MnO₂仍然能加快過氧化氫的分解速率．

點評 在確定一種物質(zhì)是催化劑時，不但要確定它能否改變化學(xué)反應(yīng)的速率，還要確定它反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變，只有這兩條都不變，才是催化劑．