Question

17．小強同學欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題．她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	實驗總結
實驗一	取10mL 8%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條	有氣泡產生，木條不復燃	過氧化氫分解產生氧氣，但是反應慢．	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	沒有明顯現象	二氧化錳加入水中不產生氧氣
實驗三	向實驗一的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條	有大量氣泡產生，帶火星的木條迅速復燃	二氧化錳能加快過氧化氫的分解

（1）請你幫小強同學把上表中未填完的內容在表內橫線上補充完整（共3處）．
（2）“實驗一”和“實驗二”起的作用是對照．
（3）小芳同學認為僅由上述實驗還不能完全得出表內的“實驗總結”，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．
①對二氧化錳進行了兩次稱量，其目的是：比較MnO₂在過氧化氫分解前后的質量有無變化．
②倒掉實驗三反應后的液體，向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液，看到有大量氣泡冒出，其目的是驗證二氧化錳的化學性質不發生改變．

Answer 1

分析 （1）雙氧水在二氧化錳做催化劑條件下能分解產生大量氧氣，這是課本實驗，容易解答；
（2）設計化學實驗要遵循單一變量和對照原則，從題中可知“實驗一”和“實驗二”起對照作用，通過實驗一和實驗二可證明雙氧水能分解產生氧氣，而二氧化錳不能分解產生氧氣；
（3）屬于實驗反思部分，結合催化劑的特點--催化劑在化學反應前后質量和化學性質不發生改變即可作出解答．

解答 解：（1）實驗一：雙氧水在沒有二氧化錳做催化劑的條件下也能分解產生氧氣，只是放出氧氣速度慢；實驗二：二氧化錳加入水中不能產生使帶火星木條復燃的氣體，說明二氧化錳加入水中不能產生氣體；實驗三由實驗結論可確定實驗操作為：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，現象是：產生大量氣泡，帶火星的木條迅速復燃．
（2）“實驗一”和“實驗二”起的作用是對照；
（3）兩次稱量的目的是比較MnO₂在過氧化氫分解前后的質量有無變化，要驗證二氧化錳的化學性質不發生改變，只要簡單設計實驗說明MnO₂仍然能加快過氧化氫的分解速率即可．
故答案為：（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	有氣泡產生，木條不復燃	過氧化氫分解產生氧氣，但是 反應慢．	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	沒有明顯現象	二氧化錳加入水中不產生氧氣
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	有大量氣泡產生，帶火星的木條迅速復燃	二氧化錳能加快過氧化氫的分解

（2）對比（或對照等）；
（3）第一方面：比較MnO₂在過氧化氫分解前后的質量．
第二方面：傾倒掉反應后的液體，向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液，有大量氣泡產生，說明MnO₂仍然能加快過氧化氫的分解速率（化學性質沒變）

點評 本實驗探究題從實驗方案的設計、實驗操作、實驗現象、實驗結論、實驗反思等多方面對實驗做了綜合考查，難度較大，需要學生具備扎實的基本功．特別是（3）設計實驗方案說明二氧化錳仍然能催化雙氧水分解難度很大，學生需要在掌握正確的實驗操作方法和正確讀懂理解題意的基礎上才能得出正確答案．