Question

小麗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(xiàn)象	實驗結論與總結
			結論	總結
實驗一	取5ml 5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的布條	有氣泡產(chǎn)生，木條不復燃	過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是反應速率 ①   （填“快”或“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(xiàn)象	二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實驗三	向盛有5mL 5%的過氧化氫溶液中，加入 ②   ，伸入帶火星的木條．	有大量氣泡產(chǎn)生，并且 ③	二氧化錳能加快過氧化氫的分解

（1）請你幫小麗同學填寫上表中未填完的空格．
（2）在小麗的探究實驗中，“實驗一”和“實驗二”起的作用是 ④

 

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（3）小英同學認為僅由上述實驗還不能完全得出表內的“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，即在“實驗三”開始前和結束后分別對二氧化錳的質量進行稱量．其目的是 ⑤

 

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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．操作方法是在“實驗三”結束后，傾倒掉反應后的液體，在剩余固體中重新加入過氧化氫溶液，有大量氣泡產(chǎn)生．說明 ⑥

 

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Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)催化劑的作用是改變反應的速率，并不能使不反應的物質發(fā)生反應，分別解題；
（2）過氧化氫中有少量的水，我們要得到二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度這一結論，就要先知道過氧化氫自身的分解速度，以及水在二氧化錳存在的情況下是否分解；
（3）根據(jù)催化劑的作用是，加快了反應的速度，自身的質量和化學性質不發(fā)生變化，分析解題．

解答：解：（1）催化劑的作用是改變了反應的速度，并不能使不反應的物質發(fā)生反應，所以，實驗一中，過氧化氫也會分解只是速度慢；實驗二中，我們知道水在通常情況下不分解，加入二氧化錳沒有明顯現(xiàn)象，說明了二氧化錳不能使水分解產(chǎn)生氧氣；對比上面兩個實驗，要得到二氧化錳能加快過氧化氫分解的結論，只要向盛有5%過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，將帶火星的木條伸入試管，如果有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復燃，說明了二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度．
（2）過氧化氫中有少量的水，我們要得到二氧化錳加快了過氧化氫的分解速度這一結論，就要先知道過氧化氫自身的分解速度，以及水在二氧化錳存在的情況下是否分解，然后我們完成過氧化氫在二氧化錳存在的條件下的實驗，對比得出正確的答案．
（3）催化劑的作用是，加快了反應的速度，自身的質量和化學性質不發(fā)生變化，我們要確定二氧化錳的催化作用，還要知道二氧化錳在反應過程中的質量，和化學性質沒有發(fā)生變化，所以，我們要進行試驗．①比較MnO₂在過氧化氫溶液分解前后的質量．②驗證MnO₂的化學性質是否改變．
故答案為：（每空（2分），共12分）
（1）實驗一；①慢
實驗三：②二氧化錳  ③帶火星的木條復燃
（2）④對比（或對照等）
（3）⑤比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質量是否發(fā)生變化
⑥二氧化錳仍然能加快過氧化氫的分解（或二氧化錳的化學性質沒發(fā)生變化）

點評：本題考查了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，鍛煉了學生分析問題解決問題能力．