Question

1．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜（CuO）能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行了以下探究．
【猜想】：
Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变．
【实验】
用天平称量0.2g氧化铜（CuO），取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图1实验：
（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象		结论
溶液中有气泡放出， 带火星的木条复燃．	称量的氧化铜的质量 仍为0.2g		溶液中有气泡放出 带火星的木条复燃	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立．

（2）步骤①的目的是与步骤③对照．
（3）过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{氧化铜}{→}$水+氧气．
（4）同学通过查阅资料得知，过氧化氢在70℃以上会较快分解产生氧气．为了验证加热过氧化氢也可以产生氧气，同学们选择如图2装置（气密性良好）进行实验．实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是放出的氧气中含有较多的水蒸气，同学分析原因后，采用了排水法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气．

Answer 1

分析 【猜想】根据催化剂的定义回答．
【实验】（1）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）过氧化氢分解产生了水和氧气，可以据此写出该反应的化学方程式．
（4）根据放出的氧气中含有较多的水蒸气进行解答．

解答 解：【猜想】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．
【实验】（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，故步骤③中的现象是有气泡产生，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，所以步骤⑥中称量的氧化铜的质量仍为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⑦的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）过氧化氢在氧化铜的催化作用之下分解产生了水和氧气，其文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{氧化铜}{→}$水+氧气．
（4）实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是：放出的氧气中含有较多的水蒸气．
故答案为：【猜想】质量和化学性质不变．
【实验】（1）

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
	称量的氧化铜的质量仍为0.2g	溶液中有气泡放出 带火星的木条复燃	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立．

（2）与步骤③对照．
（3）过氧化氢$\stackrel{氧化铜}{→}$水+氧气．
（4）放出的氧气中含有较多的水蒸气．

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．