Question

7．小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题．他设计并完成了如表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
			各步骤结论	总结
实验一	将氯酸钾加热至融化，伸入带火星的木条．	木条复燃	氯酸钾受热会分解产生氧气，但是速度很慢． 反应的文字表达式为： 氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．	二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂．
实验二	加热二氧化锰，伸入带火星的木条．	木条不复燃	二氧化锰受热不产生氧气
实验三	将氯酸钾和二氧化锰一起加热，伸入带火星的木条	木条迅速复燃	二氧化锰能加快氯酸钾的分解．

（1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格；
（2）在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用是对比说明二氧化锰加热时不能产生氧气；
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“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，称量反应前后二氧化锰的质量，其目的是：证明在反应前后二氧化锰的质量没有发生变化；
第二方面的实验是要证明在反应前后二氧化锰的化学性质没有发生改变．
（4）实验反思：若实验室用氯酸钾加热时没有二氧化锰，是否可用高锰酸钾代替？为什么？
可以（填可以或不可以），原因高锰酸钾受热生成物中有二氧化锰．

Answer 1

分析 （1）根据实验三要看二氧化锰在氯酸钾分解反应中的作用，所以要加热二者的混合物；根据实验现象得出结论，根据反应物、生成物、反应条件书写方程式．
（2）根据对比实验的探究方法回答．
（3）根据催化剂的定义和特点回答．
（4）根据高锰酸钾的分解产物来分析．

解答 解：（1）实验要看二氧化锰在氯酸钾分解反应中的作用，所以要加热二者的混合物；只加热氯酸钾，要加热到熔化才有少量氧气放出，生成氧气的速率较慢，反应文字表达式是氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；单独加热二氧化锰不会产生氧气；将氯酸钾和二氧化锰一起加热伸入带火星的木条，木条迅速复燃，说明二氧化锰可以加速氯酸钾的分解；故填：

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
			各步骤结论	总结
实验一	将氯酸钾加热至融化，伸入带火星的木条．	木条复燃	氯酸钾受热会分解产生氧气，但是 速度很慢． 反应的文字表达式为： 氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．	二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂．
实验二	加热二氧化锰，伸入带火星的木条．	木条不复燃	二氧化锰受热不产生氧气
实验三	将氯酸钾和二氧化锰一起加热，伸入带火星的木条	木条迅速复燃	二氧化锰能加快氯酸钾的分解．

；
（2）实验一和实验二进行对比说明二氧化锰加热时不能产生氧气；故填：对比说明二氧化锰加热时不能产生氧气；
（3）催化剂具有的特点是在化学反应前后质量和化学性质都不变，所以需要验证它的反应前后的质量和化学性质．
第一方面的实验，是在实验前称量二氧化锰的质量，实验结束后，再次称量二氧化锰的质量，这样做的目的是证明在反应前后二氧化锰的质量没有发生变化；
第二方面的实验目的要证明在反应前后二氧化锰的化学性质没有发生改变；
故答案为：二氧化锰；证明在反应前后二氧化锰的质量没有发生变化；证明在反应前后二氧化锰的化学性质没有发生改变；
（4）因为高锰酸钾受热生成物中有二氧化锰，可以用作氯酸钾受热分解的催化剂，所以用氯酸钾加热时没有二氧化锰，可用高锰酸钾代替；故填：可以；高锰酸钾受热生成物中有二氧化锰．

点评 解答该题关键要理解催化剂概念中的“一变、二不变”的涵义．一变是反应速度变，二不变是本身质量和化学性质．