Question

小明同學(xué)打算自己探究一下MnO2在分解過(guò)氧化氫時(shí)所起的作用，但手邊沒(méi)有現(xiàn)成的MnO2藥品，只有高錳酸鉀，30%過(guò)氧化氫溶液、木條、水、火柴，其他儀器可任選.

（1）若要先得到MnO2粉末，反應(yīng)原理是（用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)） ，裝置為 （用圖示）.

（2）已知實(shí)驗(yàn)（1）中試管中剩下兩種物質(zhì)，其中二氧化錳難溶于水，而另一種易溶于水，小明用了一種方法將它們分離開(kāi)來(lái)，步驟為:① ，② .

（3）小明認(rèn)為若要探究MnO2在較低的溫度下對(duì)分解H2O2有無(wú)催化作用，需作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，他設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)：①在試管中加入5ml 30%的過(guò)氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，看木條是否復(fù)燃.②．．．．．．；③在第3支試管中加入5ml 30%過(guò)氧化氫溶液，并加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)燃.

你認(rèn)為小明設(shè)計(jì)的第2組實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)為： .

（4）小明得到的是③中有O2放出，但他認(rèn)為③中有O2放出是因?yàn)镸nO2與H2O2發(fā)生了反應(yīng)，你如何幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明MnO2沒(méi)有和H2O2起反應(yīng)，而只是起了催化作用？

Answer 1

(1)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑； ；

(2)①溶解；②過(guò)濾；

(3) 在第二支試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)燃；

(4) 將第三組中的二氧化錳洗凈、干燥、稱其質(zhì)量，然后將其加入另一支試管中，向其加入過(guò)氧化氫溶液后，仍然有氧氣產(chǎn)生，過(guò)濾得到二氧化錳，干燥、稱其質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到相同的結(jié)果.

【解析】

試題分析：(1)高錳酸鉀分解的化學(xué)方程式為2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；其反應(yīng)裝置應(yīng)用固固加熱制氣裝置，裝置圖為；

(2)因?yàn)槎�氧化錳難溶于水，而錳酸鉀溶于水，所以可以將混合物溶解后，再過(guò)濾從而得到難溶的二氧化錳；

(3)為了排除氧氣是由二氧化錳單獨(dú)產(chǎn)生的可能，所以設(shè)計(jì)的第2組實(shí)驗(yàn)是在第二支試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復(fù)燃；

(4)二氧化錳只起催化作用時(shí)，它的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后不會(huì)發(fā)生變化，所以只要我們驗(yàn)證其化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不變即可.所以將第三組中的二氧化錳洗凈、干燥、稱其質(zhì)量，然后將其加入另一支試管中，向其加入過(guò)氧化氫溶液后，仍然有氧氣產(chǎn)生，過(guò)濾得到二氧化錳，干燥、稱其質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到相同的結(jié)果，由此得出二氧化錳只起了催化作用.

考點(diǎn)：氧氣的制取原理及裝置；過(guò)濾操作的步驟；催化劑的特點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià).