Question

（2013?廣安）科學探究是奇妙的過程某小組同學在一次試驗結(jié)束時，將殘留的5%的過氧化氫溶液導入裝有硫酸銅溶液的廢液缸中，立即產(chǎn)生大量的氣泡．于是小明和同學對產(chǎn)生氣泡的原因做了進一步探究：
【提出問題】哪種離子能加快過氧化氫的分解？
【查閱資料】酸、堿、鹽在溶液中會電離出相應離子，如硫酸銅溶液中有銅離子、硫酸根離子；硫酸溶液中有氫離子、硫酸根離子，溶液中還存在著水分子．
【猜想】Ⅰ：水分子Ⅱ：硫酸根離子Ⅲ：銅離子．
【實驗設計】
（1）小明認為猜想Ⅰ不成立，理由是

過氧化氫溶液中含有水分子

．
（2）實驗探究

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生 帶火星的木條復燃	硫酸銅能加快過氧化氫分解
②取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸溶液，立即伸入帶火星的木條	無明顯變化	猜想 Ⅱ 不成立
③取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴氯化銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生 帶火星的木條復燃	猜想Ⅲ成立

（3）實驗反思與討論：小剛認為小明第③步驟的結(jié)論不嚴密，理由是

氯化銅中含有氯離子，會干擾實驗現(xiàn)象

，同時他還發(fā)現(xiàn)步驟③多余，步驟①②就已經(jīng)能夠達到探究的目的了．若要證明硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑，還需要通過實驗確認它在反應前后

驗證硫酸銅的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后沒有發(fā)生改變

．

Answer 1

分析：【實驗設計】
（1）過氧化氫溶液中含有水分子，可以據(jù)此解答該題；
（2）②硫酸中含有硫酸根離子，而加入硫酸后沒有明顯變化，則說明硫酸根離子不能加快過氧化氫溶液的分解，可以據(jù)此解答該題；
③根據(jù)實驗步驟可以知道猜想Ⅲ成立，則說明銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解，故可以看到帶火星木條復燃，可以據(jù)此解答該題；
（3）氯化銅中含有氯離子，引入的氯離子會干擾實驗結(jié)論的得出，事實上在前兩個步驟中已經(jīng)證明了銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解速率了，根據(jù)催化劑的定義可以知道，若證明是硫酸銅是該反應的催化劑，必須證明硫酸銅的質(zhì)量和化學性質(zhì)在該過程中沒有發(fā)生改變，可以據(jù)此解答該題．

解答：解：【實驗設計】
（1）過氧化氫溶液中含有水分子，所以可以排除是水分子加快了過氧化氫的分解；
（2）②硫酸中含有硫酸根離子，而加入硫酸后沒有明顯變化，則說明硫酸根離子不能加快過氧化氫溶液的分解；
③根據(jù)實驗步驟可以知道猜想Ⅲ成立，則說明銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解，故可以看到帶火星木條復燃；
（3）氯化銅中含有氯離子，引入的氯離子會干擾實驗結(jié)論的得出，事實上在前兩個步驟中已經(jīng)證明了銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解速率了，根據(jù)催化劑的定義可以知道，若證明是硫酸銅是該反應的催化劑，必須證明硫酸銅的質(zhì)量和化學性質(zhì)在該過程中沒有發(fā)生改變．
故答案為：【實驗設計】（1）過氧化氫溶液中含有水分子；
（2）

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生 帶火星的木條復燃	硫酸銅能加快過氧化氫分解
②取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸溶液，立即伸入帶火星的木條	無明顯變化	猜想Ⅱ不成立
③取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴氯化銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡冒出 帶火星木條復燃	猜想Ⅲ成立

（3）氯化銅中含有氯離子，會干擾實驗現(xiàn)象；驗證硫酸銅的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后沒有發(fā)生改變．

點評：在研究催化劑時，要從改變反應速率、反應前后的質(zhì)量、化學性質(zhì)等方面進行研究．