Question

4．某同學(xué)在做過氧化氫溶液分解產(chǎn)生氧氣的反應(yīng)中，為探究氧化銅是否能催化過氧化氫溶液的分解，特做如下探究實驗
【提出問題】在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中，除了二氧化錳，是否有其他物質(zhì)也能作催化劑？
【查閱資料】在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中，氧化銅也能作催化劑．
【進行實驗】用天平稱量0.2g氧化銅，取5mL5%過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：

（1）填寫下表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦操作	結(jié)論
有氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃	稱量的氧化銅的質(zhì)量仍為0.2g	溶液中有氣泡放出 帶火星的木條復(fù)燃	在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中，氧化銅也能作催化劑

（2）步驟①的目的是與步驟③對比，檢驗加入氧化銅前后過氧化氫溶液的分解速率有無變化．
（3）步驟④對應(yīng)的實驗操作是過濾，需用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
【拓展探究】設(shè)計如下四組實驗，比較二氧化錳和氧化銅對過氧化氫溶液分解的催化作用，其中觀察效果最差的是C（選填序號）．

第一組	第二組	第三組	第四組

A．第一組同時實驗，觀察比較反應(yīng)過程中兩個氣球體積的變化
B．第二組同時實驗，觀察比較反應(yīng)過程中兩個試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的快慢
C．第三組分兩次實驗，看木條是否能復(fù)燃
D．第四組分兩次實驗，比較收集一定體積的氣體所需要的時間．

Answer 1

分析 根據(jù)催化劑的特點：催化劑只改變反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變進行解答；
【實驗】（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，要注意儀器與材料或用品不同．
拓展探究：根據(jù)對比實驗的作用是能夠很明顯的對比出結(jié)果，比較出哪一種催化劑能明顯看出催化效果考慮．

解答 解：催化劑只改變反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，可知A．在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量不變，故錯誤；B．在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)不變，故錯誤；C．不影響生成物的質(zhì)量，故錯誤；D．能改變化學(xué)反應(yīng)速率，故正確；
【實驗】（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，故步驟③中的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，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，所以步驟⑥中稱量的氧化銅的質(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⑦的現(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)象進行對比，才能得出科學(xué)合理的結(jié)論；
（3）步驟④對應(yīng)的實驗操作是過濾，過濾用到的儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒；
拓展探究：A、通過氣球膨脹的快慢很明顯的顯現(xiàn)出哪一物質(zhì)的催化效果好，故A正確；
B、通過觀察比較反應(yīng)過程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢，很明顯的看出反應(yīng)速度的快慢，也就知道了誰的催化效果好了，故B正確；
C、第三組分兩次實驗，看木條是否能復(fù)燃，由于分兩次實驗，如果都能復(fù)燃，根本無法判斷哪一種物質(zhì)的催化效果好，故C錯誤；
D、第四組雖然也分兩次實驗，但通過比較收集一定體積的氣體所需要的時間的話，很明顯就能比較出反應(yīng)速度的快慢，故D正確．
故選C．
故答案為：
（1）

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
有氣泡產(chǎn)生	稱量的氧化銅的質(zhì)量仍為0.2g	溶液中有氣泡放出 帶火星的木條復(fù)燃

（2）與步驟③對比，檢驗加入氧化銅前后過氧化氫溶液的分解速率有無變化；
（3）過濾；燒杯、玻璃棒、漏斗；
【拓展探究】C．

點評 此題考查了催化劑的特點與催化作用，以及實驗室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題能力．