1、某校化学兴趣小组的同学，探究二氧化锰作氯酸钾受热分解的催化剂时，设计了以下实验报告，请将该实验报告补充完整。【实验目的】 探究二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂。【实验用品】药品： 二氧化锰、氯酸钾仪器： 木条、火柴、试管夹、药匙，还需补充的仪器是 （1） 、 （2） 。【实验内容】实验操作实验现象实验结论或总结1将氯酸钾加热至融化，用带火星的木条检验氧气。加热较长时间，木条复燃。氯酸钾受热分解产生氧气。总结：二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂2加热二氧化锰，用带火星的木条检验氧气。木条不复燃二氧化锰受热不产生氧气。3将MnO2与KClO3的混合物加热，用带火星的木条检验氧气。木条迅速复燃。二氧化
2、锰能 （3） 氯酸钾的分解速度。反应的化学方程式为：（4） 。【实验思考】 上述探究实验还不能完全得出表内“总结”，还需补充设计实验，验证从反应后的剩余物中分离出的固体物质性质不变，并证明MnO2在KClO3分解前后 （5） 不变； 探究实验中，只做实验3可行吗，说明理由 （6） 。研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:【假设】 H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间。【进行实验】右下图是他们进行实验的装置图
3、,气体发生装置中A仪器名称是_，此实验中B处宜采用的气体收集方法是:_。【实验记录】实验编号12反应物6% H2O26% H2O2催化剂1g 红砖粉1g MnO2时间152 s35 s【结论】该探究过程得出的结论是_。【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或 红砖粉后反应明显加快,若要证明MnO2和 红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的_和_是否改变。H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)【假设】_。【实验方案】_。你若还能提出新的合理的假设和实验方案,本题奖励4分(化学试卷总分不超过60分)【假设】_。【
4、实验方案】_。解析：由于O2不易溶于水且密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，但排水法便于观察气体的生成速率，更适宜采用此法；从表中数据分析，加入MnO2的反应时间短，说明H2O2分解快慢与催化剂的种类有关；红砖粉和MnO2是否是H2O2分解的催化剂，还要看反应前后它们的质量和化学性质是否改变。H2O2分解速率还可能与温度、H2O2的浓度等有关。答案：锥形瓶 排水集气法 相同条件下,H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关(其他合理答案都给分）质量 化学性质 【假设】 H2O2生成O2的快慢与H2O2溶液的浓度有关 【实验方案】 取两份体积相等的5%和10%的H2O2溶液,各加入相同质量的
5、同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间。 (本题属于探究性试题,答案是开放的,只要假设和实验方案合理均给分如本题的假设因素还可以是温度、催化剂质量、催化剂状态等,本题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。)点评：此题是一道实验探究题，是2007年安徽中考试题，此题既考查了常见化学仪器的识别，催化剂性质，又考查了实验方案的设计。例题1 催化剂在生产，生活和科研中有重要作用。实验室用过氧化氢制氧气，常用二氧化锰作催化剂。提出问题其他物质能作过氧化氢分解的催化剂吗？猜想甲同学认为氧化铜或氧化铁可以代替二氧化锰，因为按物质的简单分类，二氧化锰、氧化铜、氧化铁都属于设计实验甲同学按下面步骤进行实验1、在
6、试管中加入5ml5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管；2、用精密的天平准确称量0.5g氧化铁红色粉末，并将其加入另一试管中；3、在步骤2的试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管；4、待步骤3的试管中没有气泡放出后进行“某一操作”，将固体洗涤，干燥，称量，得红色固体的质量仍为0.5g；现象甲同学观察到步骤1中的现象为 ，步骤3中带火星的木条复燃。反思步骤4中进行的“某一操作”是 。 乙同学认为在步骤4后需增加一个实验，请你写出该实验的操作方法和现象 结论通过以上实验步骤得出的结论是 请你举一生活中应用催化剂的事例 简评：题目的背景是选取科学探究全过程的一个课题。考察采用了
7、科学探究的学习方法，不仅能够考查学生已具备的学习能力和思维能力，而且能够测试学生具有的潜在学习能力和科学探究能力。有利于引导学生实施中学课程改革，开展实验探究，在探究性实验过程中发展研究化学问题意识，体现科学发展和知识形成的过程，感悟科学的思想方法。解析：本题取材于实验室制氧气的原理和催化剂选择的探究，运用对比，定量探究。答案为：金属氧化物；木条未复燃；过滤；将步骤4中所得的红色固体重新放入另一试管中再向试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液，把带火星木条伸入试管，木条仍会复燃；氧化铁可作过氧化氢的催化剂；如淀粉酶催化淀粉水解为糊精和麦芽糖。例题2 在氯酸钾中加入少量的高锰酸钾，混合均匀后加热，氯
8、酸钾能迅速反应产生氧气？问：高锰酸钾是氯酸钾的催化剂吗？解析：本题对催化剂内涵的考查，易混淆“加快反应速率”和“催化剂”内涵，稍加热高锰酸钾就能分解生成二氧化锰，而二氧化锰再作氯酸钾的催化剂，但高锰酸钾本身不是催化剂。例题3 下列有关催化剂的叙述中正确的是（ ）A、催化剂能改变某些化学变化反应速率B、化剂在反应前后的性质和质量均不改变C、化剂只能加快反应速率D、在任何反应中二氧化锰都能作催化剂分析：本题重点考查对催化剂概念中的“一变，二不变”重点字的理解：催化剂在反应中，能改变某些物质反应速率，包括使反应速率加快，也包括使某些反应速率减慢，因此选项A是正确的，选项C是错误的，催化剂在反应前后本
9、身质量和化学性质保持不变，不是指所有的性质不变。所以 选项 B 也是错误的。催化剂有选择性，不可能对所有的反应都有催化作用，二氧化锰对氯化钾的分解有催化作用，但不是对任何反应都有催化作用，所以，D的说法也是不正确的,答案为（A）。小明同学在一本化学资料中发现KClO3晶体在MnO2的催化下，能分解生成O2和氯化钾，于是提出疑问，CuO能催化KClO3的受热分解反应吗？于是设计了以下实验：实验方案任取2份氯酸钾，分别放于两支试管中，仅向其中一支试管中加入mgCuO；将上述盛有KClO3的两支试管，在相同条件下同时加热，并使产生的气体通入水中，观察产生气泡的速率 , 比较产生气体的速率；充分反应后
10、冷却，将放入CuO的试管内固体残余物加水溶解，滤出不溶物，洗涤并干燥；观察滤出固体物质的颜色状态为黑色固体。将滤出固体与碳粉混合后，在密闭容器中加热，将所产生的气体通过澄清石灰水，观察现象黑色固体变为红色，石灰水变浑浊 。交流讨论（1）步骤：的目的是通过对比实验，探究CuO能否使反应速率加快。（2）在第三步过滤操作中用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。（3）步骤的目的是证明氧化铜的化学性质在反应前后没有改变。（4）小红认为小明实验中有缺陷，请你帮小红改进实验中的不足之处：中未取等量的氯酸钾固体；中未将固体进行称量。(若无，则不需回答)（5）在第步中，你还可以帮小明设计一种更简单的方案吗？试写出
11、你的方案：取样，加入足量的稀盐酸，充分溶解，固体消失，溶液变蓝色。1、(2008乐山市)小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。他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各步骤结论总结实验一将氯酸钾加热至融化，伸入带火星的木条，木条复燃氯酸钾受热要分解产生氧气，但是 。反应的化学方程式为：。二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂实验二加热二氧化锰，伸入带火星的木条，木条不复燃二氧化锰受热不产生氧气。实验三木条迅速复 燃二氧化锰能加快氯酸钾的分解(1)请你帮小明同学填写上表中未填完的空格；(2)在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用是 ；(3)小英
12、同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是： ；第二方面的实验是要 。2、（2009烟台-28）小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题她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气泡产生，木条不复燃过氧化氢分解产生氧气，但是 。反应的化学方程式为：。二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂实验二向盛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实验三二氧化锰能加快过氧化氢的分解（1）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。（2）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是 。（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是： ；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接下来的实验操作、现象结论是： 。
