Question

16．在学完氧气的实验室制法后，老师给某化学兴趣小组的同学布置任务：通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”．
兴趣小组的同学设计并完成了下表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
			结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有少量气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是反应慢．该反应的表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛5ml水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	没有明显现象	二氧化锰不能产生氧气．
实验三	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条．	产生大量气泡，带火星的木条复燃．	二氧化锰能加快过氧化氢的分解

（1）请你帮小组内的同学填写上表中未填完的空格．
（2）老师认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她要求同学们补充设计了两个方面的探究实验，最终证明了“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”．
第一方面的实验步骤为：①准确称量二氧化锰的质量；②完成实验三；③待反应结束，将实验三试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥；④准确称量干燥后的固体．
实验操作中包含了两次称量，其目的是：探究反应前后二氧化锰的质量没有改变．
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验：加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星木条，木条复燃．其目的是：探究前后二氧化锰的化学性质没有改变．

Answer 1

分析 （1）根据催化剂的作用是加快了反应的速度，并不能使不反应的物质发生反应分析；氧气能使带火星的木条复燃，根据文字表达式的写法写出文字表达式即可；
（2）根据对照实验的设计方法考虑，催化剂的特点：在化学反应前后本身的质量和化学性质不变．

解答 解：
（1）
实验一：取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条，有少量气泡产生，木条不复燃，说明过氧化氢分解产生氧气，但是反应慢．该反应的表达式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
实验二：向盛5ml水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条，没有明显现象，说明二氧化锰不能产生氧气；
实验三：取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，加入二氧化锰后加快了过氧化氢分解的速度，所以反应现象是产生大量气泡，带火星的木条复燃；
（2）催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质不变．所以：
①第一方面的实验操作中包含了两次固体的称量，其目的是探究反应前后二氧化锰的质量没有改变；故填：探究反应前后二氧化锰的质量没有改变；
②第二方面的实验目的是探究前后二氧化锰的化学性质没有改变．故填：探究前后二氧化锰的化学性质没有改变．
答案：
（1）

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
			结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有少量气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是反应慢．该反应的表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛5ml水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	没有明显现象	二氧化锰不能产生氧气．
实验三	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条．	产生大量气泡，带火星的木条复燃．	二氧化锰能加快过氧化氢的分解

（2）
探究反应前后二氧化锰的质量没有改变；
探究前后二氧化锰的化学性质没有改变．

点评 解答本题关键是要知道催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质不变，催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的量．