Question

【題目】化學(xué)實驗小組設(shè)計如圖裝置，通過測定產(chǎn)生相同體積氣體所用時間長短來探究影響雙氧水分解速率的因素。

（1）檢查該裝置氣密性的方法是關(guān)閉分液漏斗活塞，用力將注射器活塞拉出（右移），停止用力后，若觀察到_______________，則氣密性良好。

（2）如圖反應(yīng)的符號表達(dá)式為_____________。

（3）實驗小組有如下設(shè)計方案，完成下表。

實驗編號	實驗?zāi)康?/span>	溫度	催化劑	濃度	所需時間
實驗Ⅰ	探究_______對H2O2分解速率的影響	25℃	二氧化錳	10mL 2%H2O2	60秒
實驗Ⅱ		25℃	二氧化錳	10mL 5%H2O2	30秒

由上表數(shù)據(jù)可知：雙氧水的濃度越大，其分解速率__________，影響雙氧水分解速率的因素可能還有_________________。

（4）催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來越重要。實驗室用過氧化氫溶液分解制取氧氣時，就常用二氧化錳作催化劑。

（提出問題）氧化銅（CuO）能否起到類似MnO2的催化劑作用呢？

（猜想假設(shè)）猜想一：CuO不是該反應(yīng)的催化劑。

猜想二：CuO參與反應(yīng)產(chǎn)生O2，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變。

猜想三：CuO是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后_____________。

（實驗探究）用天平稱量0.2 g CuO，取5 mL 5%的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實驗：

（注：氧化銅不溶于水，過濾可與水分離）

（交流討論）

（1）填寫下表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑤結(jié)果	結(jié)論
產(chǎn)生大量的氣泡，帶火星的木條________。	得到氧化銅的質(zhì)量為_______g。	猜想一、二不成立； 猜想三成立。

（2）步驟①的目的是____________。步驟④需用到的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯和_________，其中玻璃棒的作用是___________。

（3）步驟⑥重復(fù)實驗②、③的目的是___________。

Answer 1

【答案】活塞恢復(fù)原位 過氧化氫溶液濃度 越快 溫度(或催化劑的種類等) 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變 復(fù)燃 0.2 對照實驗 漏斗 引流 檢驗氧化銅在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)是否改變

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣。

（1）檢查該裝置氣密性的方法是關(guān)閉分液漏斗活塞，用力將注射器活塞拉出（右移），停止用力后，若觀察到活塞恢復(fù)原位，則氣密性良好。

（2）過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，故反應(yīng)的符號表達(dá)式為。

（3）由圖1兩個實驗對比可以看出實驗Ⅱ中催化劑與實驗Ⅰ中的相同,而過氧化氫濃度不同,因此甲組的實驗?zāi)康臑樘骄繚舛葘λ俾实挠绊?/span>

實驗編號	實驗?zāi)康?/span>	溫度	催化劑	濃度	所需時間
實驗Ⅰ	探究過氧化氫溶液濃度對H2O2分解速率的影響	25℃	二氧化錳	10mL 2%H2O2	60秒
實驗Ⅱ		25℃	二氧化錳	10mL 5%H2O2	30秒

由上表數(shù)據(jù)可知：雙氧水的濃度越大，其分解速率越快，影響雙氧水分解速率的因素可能還有溫度(或催化劑的種類等)。

（4）[猜想假設(shè)]

猜想一：CuO不是該反應(yīng)的催化劑。

猜想二：CuO參與反應(yīng)產(chǎn)生O2，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變。

猜想三：CuO是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。

[交流討論]

（1）過氧化氫在催化劑催化作用下生成水和氧氣，催化劑的特點是“一變，兩不變”，即反應(yīng)速率變，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。

步驟③現(xiàn)象	步驟⑤結(jié)果	結(jié)論
產(chǎn)生大量的氣泡，帶火星的木條復(fù)燃。	得到氧化銅的質(zhì)量為0.2g。	猜想一、二不成立； 猜想三成立。

（2）氧化銅是否能改變反應(yīng)的速率，要通過加入氧化銅與不加氧化銅的現(xiàn)象進(jìn)行對比，步驟①的目的是對照實驗。步驟④是過濾，需用到的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。

（3）步驟⑥重復(fù)實驗②、③的目的是檢驗氧化銅在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)是否改變。