Question

【題目】學習了MnO2對過氧化氫分解有催化作用的知識后．某同學想：CuO（氧化銅）能否起到類似MnO2的催化劑作用呢？于是進行了以下探究．

（猜想）Ⅰ．CuO不是催化劑，也不參與反應，反應前后質量和化學性質不變；

Ⅱ．CuO參與反應產生O2，反應前后質量和化學性質發(fā)生了改變；

Ⅲ．CuO是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質沒有發(fā)生改變

（查閱資料）1、很多金屬氧化物能做過氧化氫的催化劑，例如：MnO2、CuO、氧化鐵（Fe2O3）等。

2、過氧化氫有很強的氧化性，能使有色布條褪色，能使鐵等金屬生銹（鐵銹的主要成分是氧化鐵），能用于傷口殺菌消毒等。

（實驗）用天平稱量0.2g CuO，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：

（1）填寫下表：

實驗步驟3現(xiàn)象	步驟⑥結果	步驟⑦現(xiàn)象	結論
_____，帶火星的木條復燃．	_____	溶液中有氣泡放出， __________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立

（2）步驟1的目的是_____；

（3）步驟④需用到的玻璃儀器有：_____；

（4）過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的文字表達式為_____。

（反思）

（5）同學通過實驗驗證了CuO能做過氧化氫分解的催化劑，另一同學將一根潔凈的鐵絲放入過氧化氫溶液中開始沒有明顯現(xiàn)象，過一會發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產生。產生這一現(xiàn)象的原因可能是_____，

（6）某同學利用下圖裝置驗證空氣中氧氣的體積分數(shù)，將裝有足量紅磷的燃燒匙置于瓶內中間，并把裝有足量白磷的燃燒匙浸沒在蒸餾水下。圖乙表示用氧氣傳感器測量的容器內氧氣濃度變化曲線圖。

（提出問題）紅磷在燒瓶內熄滅后，瓶中是否有氧氣剩余？

（猜想假設）猜想：①有氧氣剩余；②無氧氣剩余。

（實驗驗證）待裝置完全冷卻后，將裝有白磷的燃燒匙提出水面，用激光筆點燃白磷。

（得出結論）分析圖乙得出，猜想②正確

（反思交流）①根據(jù)本實驗的結論，教材中用“燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量”的方法是否可行并說明理由_____。

②曲線DE段氧氣濃度變化的主要原因是_____。

③丙圖利用鐵粉除去氧氣較徹底最后生成了氫氧化亞鐵。請寫出文字表達式_____。

Answer 1

【答案】有大量的氣泡產生 氧化銅的質量還是0.2g 帶火星木條復燃 對比 燒杯、漏斗、玻璃棒 H2O2H2O＋O2 可能是鐵在過氧化氫中被氧化成氧化鐵，氧化鐵對過氧化氫起催化作用 不可行，因為紅磷不能消耗完氧氣 白磷繼續(xù)燃燒消耗裝置內的氧氣 鐵+氧氣+水氫氧化亞鐵

【解析】

（1）實驗步驟③，有大量的氣泡產生，帶火星的木條復燃；步驟⑥氧化銅的質量還是0.2g，沒有發(fā)生改變；步驟⑦現(xiàn)象：溶液中有氣泡放出，帶火星木條復燃；

（2）步驟1的目的是：對比

（3）步驟④過濾需用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；

（4）過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的文字表達式為：H2O2 H2O＋O2；

（5）同學通過實驗驗證了CuO能做過氧化氫分解的催化劑，另一同學將一根潔凈的鐵絲放入過氧化氫溶液中開始沒有明顯現(xiàn)象，過一會發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產生。產生這一現(xiàn)象的原因可能是：可能是鐵在過氧化氫中被氧化成氧化鐵，氧化鐵對過氧化氫起催化作用；

反思交流：①根據(jù)本實驗的結論，教材中用“燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量”的方法：不可行，因為紅磷不能將氧氣消耗完全；

②曲線DE段氧氣濃度變化的主要原因是：白磷繼續(xù)燃燒消耗裝置內的氧氣；

③丙圖利用鐵粉除去氧氣較徹底最后生成了氫氧化亞鐵。文字表達式：鐵+氧氣+水氫氧化亞鐵。