Question

19．某同學設計下表所示實驗，探究金屬銅對過氧化氫分解速率的影響．

操作	裝置	現象
1．取一小塊銅絲網，卷成筒形，固定在銅絲上．
2．分別向①和②中注入15mL、30%的過氧化氫，并放入盛有熱水的③中．		約1min后可觀察到①和②中都有少量氣泡產生．
3．把銅絲網插入①中．		①中有大量氣泡產生，5min后不再有氣泡產生；此時②中仍然不斷有少量氣泡產生．

回答下列問題：
（1）寫出銅加入過氧化氫溶液中反應的符號表達式2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）儀器②中實驗的目的是和①作對比（對照）．
（3）根據上述實驗，可以得出的結論是金屬銅對過氧化氫溶液分解速率有加快的作用．
（4）如果用上述實驗探究銅是不是過氧化氫分解的催化劑，需要對上述實驗方案進行補充．驗證銅的質量和化學性質在反應前后都沒有變化才能證明銅是過氧化氫分解的催化劑．若銅是過氧化氫分解的催化劑，操作步驟3中兩支試管最終收集到的氧氣體積左試管等于右試管（填多于、少于或等于）．
（5）某學習小組探究催化劑二氧化錳的用量對反應速率的影響．他們做了這樣一組實驗：每次用30mL10%的過氧化氫溶液，采用不同量二氧化錳粉末做催化劑，測定各收集到500mL氧氣時所用的時間，結果如下：（其他實驗條件均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
二氧化錳用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
時間（秒）	22	13	12	10	9	8	5	3	3	3

請分析表中數據，得出結論：
①由表格可知二氧化錳的用量對雙氧水分解速率影響規(guī)律是在一定范圍內，二氧化錳的用量越多，反應速率越快
②二氧化錳用量超出一定范圍后，二氧化錳的量對反應速率的影響不明顯．

Answer 1

分析 （1）根據過氧化氫分解生成水和氧氣進行解答；
（2）只有對比才能夠鑒別出銅網的作用，由此可以得出儀器②的作用；
（3）根據實驗現象可以總結歸納出實驗結論；
（4）根據催化劑的定義可以知道，催化劑在反應前后質量和化學性質不變，可以據此解題；
（5）根據表中二氧化錳的用量與所用時間的關系來分析結果，所用時間越短說明反應越快進行解答．

解答 解：（1）過氧化氫分解生成水和氧氣，反應的符號表達式2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）儀器①和儀器②加入的過氧化氫的濃度相同，但是儀器②中沒有加入銅網，所以儀器②所起的作用是對照作用
（3）根據實驗現象：①中有大量氣泡產生，約5min后不再有氣泡產生；此時②中仍然有少量氣泡產生．可以得出金屬銅對過氧化氫溶液分解速率有加快的作用；
（4）雖然從實驗現象中可以看出金屬銅對過氧化氫溶液分解速率有加快的作用，但是不知道銅絲在反應前后的質量和化學性質是否改變，要對銅絲的質量和化學性質進行實驗．催化劑不能增大氧氣的生成量，所以操作步驟3中兩支試管最終收集到的氧氣體積左試管等于右試管；
（5）從表中可以看出一開始隨著二氧化錳質量的增加反應所用時間越來越短，即反應越來越快，但到了0.8g反應速度就不變了，所以①由表格可知二氧化錳的用量對雙氧水分解速率影響規(guī)律是在一定范圍內，二氧化錳的用量越多，反應速率越快；
②二氧化錳用量超出一定范圍后，二氧化錳的量對反應速率的影響不明顯．
故答案為：（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）和①作對比（對照）；
（3）金屬銅對過氧化氫溶液分解速率有加快的作用；
（4）質量；化學性質；等于；
（5）①在一定范圍內，二氧化錳的用量越多，反應速率越快；②二氧化錳的量對反應速率的影響不明顯．

點評 此題屬于實驗探究題，解題時要理清思路，特別注意實驗過程中的細節(jié)，難度較大．