Question

7．學(xué)習(xí)了MnO₂對過氧化氫分解有催化作用的知識后，某同學(xué)想：CuO能否起到類似MnO₂的催化劑作用呢？于是進(jìn)行了以下探究．
【猜想】Ⅰ．CuO不是催化劑、也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
Ⅱ．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；
Ⅲ．CuO是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．
【實驗】用天平稱量0.2gCuO，取5mL5%過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如圖實驗：
（1）填表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
無明顯現(xiàn)象．	0.2g	無明顯現(xiàn)象	猜想Ⅰ成立
產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃．	不等于0.2g	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃	猜想Ⅱ成立
產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃	0.2g	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃	猜想Ⅲ成立

（2）步驟①的目的是對比實驗，比較過氧化氫在有無氧化銅的情況下的分解速率；
步驟⑦的目的是驗證氧化銅反應(yīng)前后額化學(xué)性質(zhì)是否改變；
為了確保實驗的嚴(yán)謹(jǐn)與可靠性，步驟⑦中應(yīng)選用5mL5%的過氧化氫溶液．
（3）步驟④需用到的玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒．
（4）寫出氧化銅加入過氧化氫溶液中所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 Ⅲ、根據(jù)催化劑的定義回答．
（1）根據(jù)氧化銅對過氧化氫的分解有催化作用回答③現(xiàn)象；根據(jù)催化劑的定義和特點回答⑥結(jié)果；根據(jù)催化劑的定義和特點回答⑦現(xiàn)象．
（2）根據(jù)對比實驗的探究方法回答．
（3）根據(jù)過濾的操作過程回答，要注意儀器解答．
（4）根據(jù)信息結(jié)合化學(xué)方程式的書寫分析．

解答 解：Ⅲ、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．故猜想為：CuO是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
（1）氧化銅對過氧化氫的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧氣的速率，故現(xiàn)象是有氣泡，帶火星的木條復(fù)燃；催化劑的特點是“一變，兩不變”，反應(yīng)前后其質(zhì)量不變，所以氧化銅的質(zhì)量仍為0.2g；催化劑的特點是“一變，兩不變”，其中反應(yīng)速率改變，這里是加快，所以現(xiàn)象是溶液中有氣泡放出，帶火星的木條復(fù)燃．
（2）為了看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，才能得出科學(xué)合理的結(jié)論．
步驟①的目的是：對比實驗，比較過氧化氫在有無氧化銅的情況下的分解速率；
步驟⑦的目的是：驗證氧化銅反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變；
為了確保實驗的嚴(yán)謹(jǐn)與可靠性，步驟⑦中應(yīng)選用5mL5%過氧化氫溶液；
（3）過濾用到的玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒；
（4）雙氧水反應(yīng)生成水和氧氣，過氧化氫能被CuO催化分解放出O₂的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案為：Ⅲ、CuO是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
（1）

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
無明顯現(xiàn)象．	0.2g	無明顯現(xiàn)象	猜想Ⅰ成立
產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃．	不等于0.2g	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃	猜想Ⅱ成立
產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃	0.2g	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星木條復(fù)燃	猜想Ⅲ成立

（2）對比實驗，比較過氧化氫在有無氧化銅的情況下的分解速率；驗證氧化銅反應(yīng)前后額化學(xué)性質(zhì)是否改變；5mL5%；
（3）漏斗、燒杯、玻璃棒；
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

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．