Question

17．小明同學欲通過實驗證明“二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑”這一命題．他設計并完成了下表所示的探究實驗：

	實驗操作	實驗現象	實驗結論或總結
			各步驟結論	總結
實驗 一	將氯酸鉀加熱至融化，伸入帶火星的木條	木條復燃	氯酸鉀受熱分解產生氧氣，但反應速度很慢， 反應的文字表達式： 氯酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$氯化鉀+氧氣	二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑
實驗二	加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條	木條不復燃	二氧化錳受熱不產生氧氣
實驗三	將氯酸鉀和二氧化錳一起加熱	木條迅速復燃	二氧化錳能加快氯酸鉀的分解

（1）請你幫助小明同學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比（或對照）；
（3）小英同學認為僅由上述實驗不能完全得出表內“總結”，她補充設計了 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，其目的是證明在反應前后二氧化錳的質量沒有發生變化；
第二方面的實驗是要驗證反應前后二氧化錳的化學性質是否發生改變（寫實驗目的）．
第二方面的實驗目的已經明確，如何設計實驗加以證明？請寫出實驗步驟，現象，結論：
步驟：準確稱取一定質量的二氧化錳和少量氯酸鉀混合后放入試管中，加熱，用帶火星的木條試驗，可知片刻后有大量氧氣放出，加熱到無氧氣放出后，再向試管中加入少量的氯酸鉀，繼續用帶火星的木條試驗．
現象：產生氧氣的速率仍很快．
結論：反應前后二氧化錳的化學性質不變．

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原理來解答此題．在驗證二氧化錳的催化作用時，可設計對比實驗，利用對比實驗說明二氧化錳能加快反應的速度，且反應前后二氧化錳的質量和化學性質保持不變．

解答 解：（1）實驗一：單獨加熱氯酸鉀制取氧氣需要的溫度較高，單獨加熱二氧化錳沒有氧氣生成，加熱二者的混合物能在較低的溫度下釋放出氧氣；
故答案為：

	實驗操作	實驗現象	實驗結論或總結
			各步驟結論	總結
實驗 一	將氯酸鉀加熱至融化，伸入帶火星的木條	木條復燃	氯酸鉀受熱分解產生氧氣，但 反應速度很慢， 反應的文字表達式： 氯酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$氯化鉀+氧氣	二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑
實驗二	加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條	木條不復燃	二氧化錳受熱不產生氧氣
實驗三	將氯酸鉀和二氧化錳一起加熱	木條迅速復燃	二氧化錳能加快氯酸鉀的分解

（2）實驗一和實驗二起的作用是對比（或對照等），驗證二氧化錳的作用；故填：對比（或對照）；
（3）小明同學進行了實驗操作中包含了兩次稱量，其目的是檢驗反應前后二氧化錳的質量是否改變；還需要檢驗反應前后二氧化錳的化學性質是否改變．設計實驗：準確稱取一定質量的二氧化錳和少量氯酸鉀混合后放入試管中，加熱，用帶火星的木條試驗，可知片刻后有大量氧氣放出，加熱到無氧氣放出后，再向試管中加入少量的氯酸鉀，繼續用帶火星的木條試驗，發現產生氧氣的速率仍很快，由此證明反應前后二氧化錳的化學性質不變．
故填：證明在反應前后二氧化錳的質量沒有發生變化；驗證反應前后二氧化錳的化學性質是否發生改變；準確稱取一定質量的二氧化錳和少量氯酸鉀混合后放入試管中，加熱，用帶火星的木條試驗，可知片刻后有大量氧氣放出，加熱到無氧氣放出后，再向試管中加入少量的氯酸鉀，繼續用帶火星的木條試驗；產生氧氣的速率仍很快；反應前后二氧化錳的化學性質不變．

點評 解答該題關鍵要理解催化劑概念中的“一變、二不變”的涵義．一變是反應速度變，二不變是本身質量和化學性質．