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16.在學完氧氣的實驗室制法后,老師給某化學興趣小組的同學布置任務:通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”.
興趣小組的同學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
結論總結
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少量氣泡產生,木條不復燃過氧化氫分解產生氧氣,但是反應慢.該反應的表達式為:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑
實驗二向盛5ml水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條沒有明顯現象二氧化錳不能產生氧氣.
實驗三取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,加入少量二氧化錳,伸入帶火星的木條.產生大量氣泡,帶火星的木條復燃.二氧化錳能加快過氧化氫的分解
(1)請你幫小組內的同學填寫上表中未填完的空格.
(2)老師認為僅由上述實驗還不能完全得出表內的“總結”,她要求同學們補充設計了兩個方面的探究實驗,最終證明了“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”.
第一方面的實驗步驟為:①準確稱量二氧化錳的質量;②完成實驗三;③待反應結束,將實驗三試管里的物質進行過濾,洗滌,干燥;④準確稱量干燥后的固體.
實驗操作中包含了兩次稱量,其目的是:探究反應前后二氧化錳的質量沒有改變.
第二方面的實驗是利用“實驗三”反應后試管內的剩余物繼續(xù)實驗:加入5mL5%的過氧化氫溶液,伸入帶火星木條,木條復燃.其目的是:探究前后二氧化錳的化學性質沒有改變.

分析 (1)根據催化劑的作用是加快了反應的速度,并不能使不反應的物質發(fā)生反應分析;氧氣能使帶火星的木條復燃,根據文字表達式的寫法寫出文字表達式即可;
(2)根據對照實驗的設計方法考慮,催化劑的特點:在化學反應前后本身的質量和化學性質不變.

解答 解:
(1)
實驗一:取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條,有少量氣泡產生,木條不復燃,說明過氧化氫分解產生氧氣,但是反應慢.該反應的表達式為:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
實驗二:向盛5ml水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條,沒有明顯現象,說明二氧化錳不能產生氧氣;
實驗三:取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,加入少量二氧化錳,伸入帶火星的木條,加入二氧化錳后加快了過氧化氫分解的速度,所以反應現象是產生大量氣泡,帶火星的木條復燃;
(2)催化劑在化學反應前后本身的質量和化學性質不變.所以:
①第一方面的實驗操作中包含了兩次固體的稱量,其目的是探究反應前后二氧化錳的質量沒有改變;故填:探究反應前后二氧化錳的質量沒有改變;
②第二方面的實驗目的是探究前后二氧化錳的化學性質沒有改變.故填:探究前后二氧化錳的化學性質沒有改變.
答案:
(1)

實驗操作實驗現象實驗結論或總結
結論總結
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少量氣泡產生,木條不復燃過氧化氫分解產生氧氣,但是反應慢.該反應的表達式為:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑
實驗二向盛5ml水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條沒有明顯現象二氧化錳不能產生氧氣.
實驗三取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,加入少量二氧化錳,伸入帶火星的木條.產生大量氣泡,帶火星的木條復燃.二氧化錳能加快過氧化氫的分解
(2)
探究反應前后二氧化錳的質量沒有改變;
探究前后二氧化錳的化學性質沒有改變.

點評 解答本題關鍵是要知道催化劑在化學反應前后本身的質量和化學性質不變,催化劑只能改變反應速率,不能改變生成物的量.

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