Question

【題目】(2017秦皇島海港區(qū)二模)實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣常用二氧化錳作催化劑，老師提示氧化銅也可以作催化劑。小紅做了如圖①所示的實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)氧化銅確實(shí)可以加快過(guò)氧化氫的分解。寫出小紅實(shí)驗(yàn)的化學(xué)方程式________________。小明認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)不足以證明氧化銅就是過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，小明的理由是_____________。

（提出問(wèn)題）氧化銅在反應(yīng)前后化性質(zhì)和質(zhì)量會(huì)改變嗎？

（設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)）

（1）小紅把自己實(shí)驗(yàn)后試管中的物質(zhì)倒入過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾，如圖②所示。發(fā)現(xiàn)燒杯的液體中有黑色物質(zhì)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是____________________(答一條即可)。

（2）小紅再次過(guò)濾后，把濾出的固體加入稀鹽酸中，固體消失，溶液慢慢變藍(lán)。小紅認(rèn)為氧化銅在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變。

小紅認(rèn)為還可以用其他的方法得出同樣的結(jié)論，她的方法是______________。

（3）老師在上面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上又提供了后面③④⑤的實(shí)驗(yàn)裝置。要想證明氧化銅在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不發(fā)生改變，實(shí)驗(yàn)順序是____________(填序號(hào)，裝置可重復(fù)使用)。

（得出結(jié)論）氧化銅是過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的催化劑。

（實(shí)驗(yàn)反思）

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小明發(fā)現(xiàn)要想把氧化銅全部從濾紙上轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中幾乎不可能，因此嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。為了使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，他改變了稱量方法：___________，解決了這個(gè)問(wèn)題。

（2）實(shí)驗(yàn)室為什么不用氧化銅作為過(guò)氧化氫分解的催化劑呢？小明猜想二氧化錳的催化效果比氧化銅好。請(qǐng)你幫助小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明此猜想：_________。

Answer 1

【答案】 氧化銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后是否改變還沒(méi)有驗(yàn)證 濾紙破損 把濾出的固體再次放入盛有過(guò)氧化氫溶液的試管中，立即產(chǎn)生大量氣泡 ③④①②⑤④ 稱量出濕濾紙和氧化銅的總質(zhì)量，再稱量出一張同樣的濕濾紙的質(zhì)量，兩者相減就是氧化銅的質(zhì)量 將等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳分別放入等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過(guò)氧化氫溶液中，觀察相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的快慢

【解析】

注意反應(yīng)條件要寫CuO，2H2O2 2H2O＋O2↑；此處考查催化劑的概念，即催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒(méi)有改變�！驹O(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】(1)經(jīng)過(guò)濾后濾液中仍有黑色物質(zhì)，可能的原因是：濾紙破損或過(guò)濾時(shí)濾液高于濾紙。(2)小紅是想證明CuO的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后沒(méi)有改變，所以把濾出的固體再次放入盛有過(guò)氧化氫溶液的試管中，若仍然能加快過(guò)氧化氫分解的速率，說(shuō)明其化學(xué)性質(zhì)沒(méi)變。(3)順序應(yīng)為先稱量出反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量③④，再反應(yīng)、過(guò)濾、干燥①②⑤，再稱量出反應(yīng)后氧化銅的質(zhì)量④�！緦�(shí)驗(yàn)反思】(1)稱量出濕濾紙和氧化銅的總質(zhì)量，再稱量出一張同樣的濕濾紙的質(zhì)量，兩者相減就是氧化銅的質(zhì)量。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查通常體現(xiàn)在對(duì)比探究和控制變量上，要比較氧化銅和二氧化錳的催化效果，就需要將氧化銅和二氧化錳設(shè)置對(duì)比，控制其他條件都相同時(shí)進(jìn)行比較。