Question

【題目】化學實驗小組設計如圖裝置，通過測定產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）如圖反應的符號表達式為_____________。

（3）實驗小組有如下設計方案，完成下表。

實驗編號	實驗目的	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

由上表數據可知：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、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）猜想一：CuO不是該反應的催化劑。

猜想二：CuO參與反應產生O2，反應前后質量和化學性質發生了改變。

猜想三：CuO是反應的催化劑，反應前后_____________。

（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現象	步驟⑤結果	結論
產生大量的氣泡，帶火星的木條________。	得到氧化銅的質量為_______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重復實驗②、③的目的是___________。

Answer 1

【答案】活塞恢復原位 過氧化氫溶液濃度 越快 溫度(或催化劑的種類等) 質量和化學性質不變 復燃 0.2 對照實驗 漏斗 引流 檢驗氧化銅在反應前后化學性質是否改變

【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，故反應的符號表達式為。

（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,因此甲組的實驗目的為探究濃度對速率的影響

實驗編號	實驗目的	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

由上表數據可知：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]

猜想一：CuO不是該反應的催化劑。

猜想二：CuO參與反應產生O2，反應前后質量和化學性質發生了改變。

猜想三：CuO是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變。

[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”，即反應速率變，質量和化學性質不變。

步驟③現象	步驟⑤結果	結論
產生大量的氣泡，帶火星的木條復燃。	得到氧化銅的質量為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的速率，要通過加入氧化銅與不加氧化銅的現象進行對比，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重復實驗②、③的目的是檢驗氧化銅在反應前后化學性質是否改變。