Question

7．查閱資料發(fā)現(xiàn)，硫酸銅溶液是過氧化氫分解反應的催化劑．為了驗證該信息并進一步探究硫酸銅溶液中起催化作用的粒子，小明進行了如下分析及實驗．
（1）驗證硫酸銅溶液是過氧化氫分解反應的催化劑：除要確定硫酸銅溶液能加快過氧化氫的分解外，還需要驗證在化學反應前后硫酸銅溶液的化學性質和質量不變．
（2）探究硫酸銅溶液中起催化作用的粒子的實驗設計：
硫酸銅溶液中有三種粒子，其中的SO₄^2-、Cu²⁺（填寫粒子的符號）都可能起催化作用．
步驟一：在甲、乙兩支試管中各加入5ml 5%過氧化氫溶液；
步驟二：分別加入等量的稀硫酸和硫酸銅溶液比較反應速度；
步驟三：通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢得出結論．
（3）工業(yè)上可用洗凈的廢銅屑作原料來制備硫酸銅．現(xiàn)有如下兩種方法：
  ①Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；②Cu$→_{△}^{空氣}$CuO$\stackrel{稀硫酸}{→}$CuSO₄．
小明認為方法②比方法①要好，請簡述理由方法②無有害氣體生成．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)催化劑的定義和特點回答；
（2）硫酸銅溶液中有三種粒子，根據(jù)雙氧水是水溶液回答；并通過控制變量，比較實驗到底是那種離子其催化作用；
（3）根據(jù)綠色化學的思想回答．

解答 解：（1）催化劑的特點是“一變，兩不變”，即反應速率變，質量和化學性質不變，要證明物質是催化劑，必須同時驗證這三點，前面已證明硫酸銅能改變化學反應速率，還要證明反應前后它的化學性質和質量都沒有改變；
（2）雙氧水是水溶液，一定含有水，本身分解速率慢，所以水分子不會是催化劑，所以銅離子和硫酸根離子都有可能其催化作用；
此時可以取等質量分數(shù)的過氧化氫溶液分別加入等量的稀硫酸和硫酸銅溶液通過比較反應速度，來判斷．
稀硫酸能電離出硫酸根離子，但在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，說明硫酸根離子不起催化作用；硫酸銅溶液中還有銅離子，可加入含有銅離子的其它物質來看銅離子是否有催化作用，加入氯化銅或硝酸銅溶液后，觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是銅離子；
（3）方法②無有害氣體生成，符合“綠色化學”的思想．
故答案為：
（1）化學性質和質量；（2）SO₄^2-、Cu²⁺；分別加入等量的稀硫酸和硫酸銅溶液比較反應速度；（3）方法②無有害氣體生成

點評 催化劑、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重點和熱點，主要考查對催化劑、催化作用概念的理解，對催化效率影響因素的探究等．