从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计。科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验。请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据下图回答问题：（1）在实验室中用过氧化氢制取氧气。【明确实验目的】用过氧化氢在实验室里制取氧气。①【收集有关资料】过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的文字表达式。②【设计合理方案】发生装置选用填序号，下同），收集装置选用。(填字母)【进行科学实验】（2）在实验室中，可以用加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气。①【收集有关资料】氯酸钾是白色的固体，二氧化锰是黑色的固体，且二氧化锰在反应中。②【设计合理方案】发生装置选用，若选用D收集装置收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满氧气的方法是。

1. 学校化学兴趣小组知道二氧化锰可作为过氧化氢分解的催化剂后，想再探究其他一些物质如氧化铜是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。

（1）[问题] 氧化铜能不能作为过氧化氢分解的催化剂呢？

（2）[猜想] 氧化铜能作为过氧化氢分解的催化剂。

（3）[实验验证]

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一		木条不复燃	常温下过氧化氢溶液分解放出的氧气很少
实验二	在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量氧化铜，然后将带火星的木条伸入试管中	木条复燃

（4）[结论] 氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，故氧化铜能作为过氧化氢分解的催化剂。

（5）[讨论与反思]经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明氧化铜能作为过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验。

实验三：[实验目的] 探究。

[实验步骤]①准确称量氧化铜（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、；

④对比反应前后氧化铜的质量。

[讨论]如果氧化铜在反应前后质量不变，则说明氧化铝可以作为过氧化氢分解的催化剂。

（6）但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究。

实验探究题容易

2. 实验室能用多种方法制取氧气。

Ⅰ.【提出问题】CuO能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？

催化剂能改变其他反应的速率，但自身的和不变。

【实验验证】

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一	观察装有过氧化氢溶液的试管，然后将带火星的木条伸入试管中	有少量气泡，木条不复燃	常温下过氧化氢溶液分解速率很慢。
实验二	在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量CuO，然后将带火星的木条伸入试管中	产生大量气泡，木条。	CuO能加快过氧化氢的分解。

【得出结论】CuO能加快过氧化氢的分解速率，故CuO是过氧化氢分解的催化剂。

【反思交流】经过讨论，有同学认为只有上述这个证据，不能证明CuO是过氧化氢分解的催化剂

实验三：

【实验目的】探究。

【实验步骤】①准确称量CuO（少量）的质量；②完成实验二，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，（填操作名称）；④对比反应前后CuO的质量。

【交流讨论】如果CuO在反应前后质量不变，则说明CuO是过氧化氢分解的催化剂。

【提出新的问题】但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够

Ⅱ.高锰酸钾和氯酸钾分别在大约240℃、400℃分解出氧气。某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热，部分物质质量随加热时间变化如图。

（1）三条曲线中，表示氯酸钾分解的曲线是（填字母）；曲线c能否表示氧气？（填“能”或“否”）。

（2）0﹣t₁时，b曲线与横坐标平行的原因是。

Ⅲ.氧气是由氧分子构成，氧分子由氧原子构成。已知一个碳原子（质子数、中子数均为6）的质量为m千克，假设一个氧原子的实际质量为n千克，则氧原子的相对原子质量可以表示为。

实验探究题容易

3. 学习了在过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰的作用后，石建和秦思发现红砖粉末（主要含有氧化铁）也会对过氧化氢分解制氧气产生影响。

【提出问题】红砖粉末在过氧化氢分解制氧气的反应中起什么作用呢？

【猜想与假设】

石建的猜想：红砖粉末在过氧化氢分解制氧气的反应中不起催化作用；

秦思的猜想：。

【实验探究】为验证猜想，进行下列实验活动。

实验序号	【实验过程】	【收集证据】	【解释与结论】
I	实验前称量红砖粉末的质量	质量为mg
II		伸入A中的带火星的木条不能复燃	是因为。
III	将 I称量的红砖粉末放入B中	观察到C中的。	用文字表达式解释C的液体中产生现象的原因是。与 II对比，证明红砖粉末。
IV	待试管C中没有现象时，重新加入过氧化氢溶液，伸入带火星的木条。重复此操作	均观察到与 III中相同的实验现象	证明化学反应前后红砖粉末的。
V	反复实验后，经过相应的操作，再次称量红砖粉末的质量	质量为mg	证明化学反应前后红砖粉末的。

【总结与反思】综合上述实验结论，可确定的猜想正确。实验室中用过氧化氢制氧气时使用二氧化锰而不是红砖粉末，由此你得出的一条结论或提出的一个有探究价值的问题是。

实验探究题容易

1. 某兴趣小组的同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。

【提出问题】氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？

【查阅资料】①氯化钾可溶于水；②研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：

种类反应程度、温度	氧化铁	氧化铝	氧化铜	氧化镁
开始反应温度（℃）	420	515	305	490
剧烈反应温度（℃）	490	540	350	545

(1) 实验室用氯酸钾制取氧气，如果没有二氧化锰，最好选用上述物质的作催化剂。

(2) 【设计并完成实验】

I、将 3.0g 氯酸钾放在试管中加热

Ⅱ、将 3.0g 氯酸钾与 1.0g 二氧化锰均匀混合加热

Ⅲ、将 3.0g 氯酸钾与 1.0g 氧化铜均匀混合加热

【实验现象分析】

实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是。

(3) 将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量，目的。

(4) 判断氧化铜能否作氯酸钾分解的催化剂，还要补做一个实验证明是否改变。

(5) 通过实验发现，氧化铜也能做氯酸钾分解的催化剂。请写出实验Ⅲ中发生反应的文字表达式式：。

实验探究题困难

2. 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，根据探究实验完成后面问题。

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
	实验操作	实验现象	各步骤结论	总结
实验一	将2g氯酸钾加热至熔化，伸入带火星的木条	木条复燃	②氯酸钾受热分解能产生氧气，但是反应速率____。反应的化学方程式为： $\text{[math]}$	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	③二氧化锰受热____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；，②，③。

(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。

实验探究题困难

3.

小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。

【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂

【实验】设计并完成下表所示的探究实验：

（1）请你初小明同学填写如衣中未填完的空格。

	实验操作	实验现象	实验结论	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a________	土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入土豆丝，伸入带火星的木条	没有明显现象	水和土豆丝不能放出氧气
实验三	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条	b________	土豆丝能加快过氧化氢的分解

（2）在小明的探究实验中，“实验二”起的作用是________。

【反思】

（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，最终完全证明猜想是正确的。

第一补充实验：在实验三前后，各对土豆丝进行一次称量，其目的是________。

第二补充实验：待实验三无气泡产生，________（填操作）。说明土豆丝的化学性质没变。

【结论】

（4）通过上述同学所做的实验，我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂。请写出该反应的化学符号表达式________。

【拓展】

（5）下列有关催化剂的说法中不正确的是_______。

A. 二氧化锰可以做所有反应的催化剂

B. 对很多工业反应，加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果

C. 有的反应如果没有催化剂就不能进行

D. 催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后不发生改变

E. 同一个反应可能有多种催化剂

实验探究题普通

1.

小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。

【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂

【实验】设计并完成下表所示的探究实验：

（1）请你初小明同学填写如衣中未填完的空格。

	实验操作	实验现象	实验结论	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a________	土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入土豆丝，伸入带火星的木条	没有明显现象	水和土豆丝不能放出氧气
实验三	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条	b________	土豆丝能加快过氧化氢的分解

（2）在小明的探究实验中，“实验二”起的作用是________。

【反思】

（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，最终完全证明猜想是正确的。

第一补充实验：在实验三前后，各对土豆丝进行一次称量，其目的是________。

第二补充实验：待实验三无气泡产生，________（填操作）。说明土豆丝的化学性质没变。

【结论】

（4）通过上述同学所做的实验，我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂。请写出该反应的化学符号表达式________。

【拓展】

（5）下列有关催化剂的说法中不正确的是_______。

A. 二氧化锰可以做所有反应的催化剂

B. 对很多工业反应，加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果

C. 有的反应如果没有催化剂就不能进行

D. 催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后不发生改变

E. 同一个反应可能有多种催化剂

实验探究题普通

2. 质量和浓度相等的两份过氧化氢溶液①和②，向①中加入少量的二氧化锰，完全反应后，收集到氧气的量随反应时间变化的函数图象正确的是（　）

单选题普通

小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到水泥块上，发现水泥块上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。

【猜想】水泥块可作过氧化氢分解的催化剂。

【实验】设计并完成下表所示的探究实验：

（1）请你帮小明同学填写下表中的空格。

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
	实验操作	实验现象	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	有少量气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但速率________	水泥块可作过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入水泥块伸入带火星的木条	没有气泡产生，木条不复燃	水和水泥块不能放出氧气
实验三	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，________	迅速产生大量气泡，________	水泥块能加快过氧化氢的分解

（2）请写出在实验三中用过氧化氢产生氧气的文字表达式：________。

（3）在小明的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是________。

【反思】

（4）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，最终完成实验证明猜想是正确的：

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：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明水泥块________。

（5）查阅资料得知：氧化铜、氧化铝、猪肝、土豆等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______。（填字母序号）

A. 催化剂只能加快化学反应的速率	B. 同一个化学反应可以有多种催化剂
C. 二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂	D. 加入催化剂后能产生更多的氧气

实验探究题容易

1. 某兴趣小组的同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。

【提出问题】氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？

【查阅资料】①氯化钾可溶于水；②研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：

种类反应程度、温度	氧化铁	氧化铝	氧化铜	氧化镁
开始反应温度（℃）	420	515	305	490
剧烈反应温度（℃）	490	540	350	545

(1) 实验室用氯酸钾制取氧气，如果没有二氧化锰，最好选用上述物质的作催化剂。

(2) 【设计并完成实验】

I、将 3.0g 氯酸钾放在试管中加热

Ⅱ、将 3.0g 氯酸钾与 1.0g 二氧化锰均匀混合加热

Ⅲ、将 3.0g 氯酸钾与 1.0g 氧化铜均匀混合加热

【实验现象分析】

实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是。

(3) 将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量，目的。

(4) 判断氧化铜能否作氯酸钾分解的催化剂，还要补做一个实验证明是否改变。

(5) 通过实验发现，氧化铜也能做氯酸钾分解的催化剂。请写出实验Ⅲ中发生反应的文字表达式式：。

实验探究题困难

2. 某化学兴趣小组用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气。

(1) 反应中，二氧化锰加快了氯酸钾制氧气的反应速率。

①实验结束后，小利将二氧化锰分离出来并干燥，再与少量氯酸钾混合加热，伸入带火星的木条：小利的实验目的是。

②若要证明二氧化锰是氯酸钾分解制取氧气的催化剂，还需要补充实验，证明反应前后。

(2) 小组同学发现上述制得的气体有刺激性气味，于是在老师的指导下对气体成分进行探究。

【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？

【查阅资料】

Ⅰ．氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体可能含有两种成分。

Ⅱ．氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体可能含有氯气

Ⅲ．氯气是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。

【猜想与假设】

猜想一：该气体为氧气；

猜想二：该气体为氯气；

猜想三：该气体为。

【实验探究】

序号	实验操作	实验现象	实验结论
1	小美用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星木条伸入A中；湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B中	A中带火星木条复燃，B中淀粉碘化钾试纸不变色	猜想成立
2	小丽用向上排空气法收集C、D两瓶气体，将带火星木条伸入C中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入D中	C中带火星木条复燃，D中淀粉碘化钾试纸	猜想三成立

③小明认为小美的实验操作有一处错误，即。

【实验结论】氯酸钾制取氧气得到的气体成分是氧气和氯气的混合物。

【反思与总结】某些反应可能会有副反应，生成少量其他物质。氯酸钾分解反应中有副反应，氯气就是副反应的生成物。

(3) 二氧化锰不仅能作催化剂还可以作反应物，实验室常用二氧化锰与浓盐酸 $\text{[math]}$ 加热制取氯气，同时生成氯化锰 $\text{[math]}$ 和水。请完成该反应的符号表达式。

实验探究题普通

3. 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，根据探究实验完成后面问题。

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
	实验操作	实验现象	各步骤结论	总结
实验一	将2g氯酸钾加热至熔化，伸入带火星的木条	木条复燃	②氯酸钾受热分解能产生氧气，但是反应速率____。反应的化学方程式为： $\text{[math]}$	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	③二氧化锰受热____氧气
实验三	____	木条迅速复燃	二氧化锰能加快氯酸钾的分解