Question

小明同学打算自己探究一下MnO₂在分解过氧化氢时所起的作用，但手边没有现成的MnO₂药品，只有高锰酸钾，30%过氧化氢溶液、木条、水、火柴，其它仪器可任选。

（1）若要先得到MnO₂粉末，反应原理是（用化学式表示化学反应）                 

（2）已知实验（1）中试管中剩下两种物质，其中二氧化锰难溶于水，而另一种易溶于水，小明用了一种方法将它们分离开来，步骤为:①                 ，②                 。

（3）小明认为若要探究MnO₂在较低的温度下对分解H₂O₂有无催化作用，需作对比实验，他设计了三组实验：①在试管中加入5ml 30%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，看木条是否复燃。②．．．；③在第3支试管中加入5ml 30%过氧化氢溶液，并加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃。

你认为小明设计的第2组实验过程为：                                        。

（4）小明得到的是③中有O₂放出，但他认为③中有O₂放出是因为MnO₂与H₂O₂发生了反应，你如何帮他设计实验来说明MnO₂没有和H₂O₂起反应，而只是起了催化作用？

Answer

（1）KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2；试管、铁架、酒精灯。

（2）溶解；过滤；

（3）任第二支试管加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃。

（4）提示：比较反应后的M2O2是否仍具有这样的性质。如果反应的结果必然有Mn2O2不复存在，反应的残留物不再具有相同的性质。如果仍具有这个性质，则可以说明Mn2O2在反应中起了催化作用，自己没有变化。

【解析】高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气．生成的二氧化锰可做催化剂．利用锰酸钾和二氧化锰在水中的水溶性不同，可将二氧化锰分离开来．在验证二氧化锰做催化剂时，首先设计只有双氧水时，是否能迅速放出氧气．再设计只有二氧化锰时，能否放出氧气．

故答案为：（1）KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2；试管、铁架、酒精灯．

（2）溶解；过滤．

（3）在第二支试管加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察木条是否复燃．

（4）将反应后所得固体过滤，洗涤，然后再将所得的固体加入盛双氧水的试管中，然后在试管口处，放一带火星的木条，观察木条复燃，说明二氧化锰没有跟双氧水发生反应，只是改变反应速率．