Question

7．学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO₂的催化剂作用呢？于是进行了以下探究．
【猜想】Ⅰ．CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ．CuO参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ．CuO是催化剂，反应前后质量和化学性质不变．
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%过氧化氢溶液于试管中，进行如图实验：
（1）填表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
无明显现象．	0.2g	无明显现象	猜想Ⅰ成立
产生大量气泡，带火星木条复燃．	不等于0.2g	产生大量气泡，带火星木条复燃	猜想Ⅱ成立
产生大量气泡，带火星木条复燃	0.2g	产生大量气泡，带火星木条复燃	猜想Ⅲ成立

（2）步骤①的目的是对比实验，比较过氧化氢在有无氧化铜的情况下的分解速率；
步骤⑦的目的是验证氧化铜反应前后额化学性质是否改变；
为了确保实验的严谨与可靠性，步骤⑦中应选用5mL5%的过氧化氢溶液．
（3）步骤④需用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒．
（4）写出氧化铜加入过氧化氢溶液中所发生的反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 Ⅲ、根据催化剂的定义回答．
（1）根据氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用回答③现象；根据催化剂的定义和特点回答⑥结果；根据催化剂的定义和特点回答⑦现象．
（2）根据对比实验的探究方法回答．
（3）根据过滤的操作过程回答，要注意仪器解答．
（4）根据信息结合化学方程式的书写分析．

解答 解：Ⅲ、催化剂的特点是“一变，两不变”，即反应速率变，质量和化学性质不变．故猜想为：CuO是催化剂，反应前后质量和化学性质不变
（1）氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧气的速率，故现象是有气泡，带火星的木条复燃；催化剂的特点是“一变，两不变”，反应前后其质量不变，所以氧化铜的质量仍为0.2g；催化剂的特点是“一变，两不变”，其中反应速率改变，这里是加快，所以现象是溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃．
（2）为了看氧化铜是否能改变反应的速率，要通过加入氧化铜与不加氧化铜的现象进行对比，才能得出科学合理的结论．
步骤①的目的是：对比实验，比较过氧化氢在有无氧化铜的情况下的分解速率；
步骤⑦的目的是：验证氧化铜反应前后的化学性质是否改变；
为了确保实验的严谨与可靠性，步骤⑦中应选用5mL5%过氧化氢溶液；
（3）过滤用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒；
（4）双氧水反应生成水和氧气，过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案为：Ⅲ、CuO是催化剂，反应前后质量和化学性质不变；
（1）

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
无明显现象．	0.2g	无明显现象	猜想Ⅰ成立
产生大量气泡，带火星木条复燃．	不等于0.2g	产生大量气泡，带火星木条复燃	猜想Ⅱ成立
产生大量气泡，带火星木条复燃	0.2g	产生大量气泡，带火星木条复燃	猜想Ⅲ成立

（2）对比实验，比较过氧化氢在有无氧化铜的情况下的分解速率；验证氧化铜反应前后额化学性质是否改变；5mL5%；
（3）漏斗、烧杯、玻璃棒；
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

点评 催化剂、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重点和热点，主要考查对催化剂、催化作用概念的理解，对催化效率影响因素的探究等．