题目内容

学习了MnO₂对过氧化氢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？于是进行了如下探究．
【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是反应的催化剂，反应前后．
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（1）填写下表：
步骤③现象步骤⑥结果步骤⑦现象结论

带火星的木条复燃
溶液中有气泡放出
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立
猜想Ⅲ成立
（2）步骤（填序号）的目的是证明CuO能加快过氧化氢溶液分解的速率；
（3）步骤⑦的目的是；
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出氧气的文字表达式为；
【拓展】过氧化氢溶液完全分解后得到的液体是（填纯净物或混合物），__克过氧化氢中含的氧元素质量与54g水中所含的氧元素质量相等？

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；
（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．
（3）步骤⑦的目的是证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变；
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出氧气的文字表达式为过氧化氢 $\text{[math]}$ 水+氧气；
【拓展】过氧化氢溶液完全分解后得到的液体是水，水是纯净物；
与54g水中所含的氧元素质量相等的过氧化氢的质量是54g× $\text{[math]}$ ÷ $\text{[math]}$ =51g．
故答案为：Ⅲ、质量和化学性质不变；（1）溶液中有气泡放出；固体质量仍为0.2g；带火星的木条复燃；（2）①③；（3）证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变；（4）过氧化氢 $\text{[math]}$ 水+氧气；【拓展】纯净物；51．
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）根据实验的步骤分析催化剂的有关性质；
（4）根据信息结合化学方程式的书写分析；
【拓展】根据过氧化氢溶液完全分解后的产物分析；根据物质中元素的质量计算公式分析．
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．

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
______ 带火星的木条复燃	______	溶液中有气泡放出 ______	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立猜想Ⅲ成立

	方法	现象	结论
验证鳔内含O₂	用燃烧的木条检验用燃烧的木条检验	木条能继续燃烧木条能继续燃烧	鳔内含有氧气鳔内含有氧气

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