题目内容

小王、小明同学想探究其他一些物质如氧化铜(不溶于水)是否可作过氧化氢分解制氧气的催化剂.请你一起参与他们的探究过程,并回答下列问题.
【提出问题】其他物质能作过氧化氢分解的催化剂吗?
【猜    想】小明同学认为氧化铁可以代替二氧化锰.
【实验方案】小明同学按下面步骤进行实验:
①在试管中加入 5mL5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管中;
②用精密的天平准确称量O.5g氧化铜黑色粉末,并将其加入另一试管中;
③在步骤②的试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管;
④待步骤③的试管中没有气泡后,进行“某一操作”,将固体洗净.干燥.称量,得黑色固体的质量仍为O.5g.
【现象与结论】甲同学观察到步骤①中的现象为
 
,步骤③中带火星的木条复燃.
【反思】
(1)步骤④中进行的“某一操作”是
 
,该操作需要用到的玻璃仪器是:
 
.
(2)小王同学认为在步骤④后还需增加一个实验,请你写出增加该实验的目的是:
 
.
(3)小王同学发现在步骤③中向试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液后,随即伸入带火星的木条,木条并没有复燃,而是过了一会儿重新伸入后才复燃.请你思考回答刚开始伸入的带火星的木条不复燃的可能原因是
 
.          
【结论】通过以上实验步骤得出的结论:氧化铜可作过氧化氢分解制氧气的催化剂.
考点:催化剂的特点与催化作用,过滤的原理、方法及其应用
专题:科学探究
分析:根据催化剂在反应中的特点,要想证明某种物质是催化剂,首先,加入这种物质前后反应速率是不是变化非常明显,其次反应前后这种物质的化学性质、质量均不变;如果该物质加入后,化学反应速率发生了明显改变,而自身在反应前后化学性质和质量都没有改变,可证明该物质为此反应的催化剂.
解答:解:【现象与结论】常温下5mL5%的H2O2溶液分解缓慢,放出的氧气不足以使带火星的木条复燃;故填:带火星的木条没有复燃;
【反思】(1)为证明氧化铜作为反应的催化剂,除以上检验加快反应速度外,还需要分离反应后剩余物中的氧化铜,以测定其质量不变.由于反应后氧化铜不溶于水故采用过滤的方式进行分离.步骤④中进行的“某一操作”是过滤,把氧化铜从反应的溶液中过滤出来;过滤所需要的玻璃仪器是:玻璃棒、烧杯、漏斗.
(2)在确认质量不变时,还需要证明分离出来的固体氧化铜的化学性质是否发生了改变,通常采取再利用其做一次相同的催化作用实验;
(3)刚开始伸入的带火星的木条不复燃的可能原因是反应的速度慢,没有生成氧气.
故填:(1)过滤;玻璃棒、烧杯、漏斗.
(2)氧化铜反应前后化学性质没变.
(3)反应的速度慢,没有生成氧气.
点评:此题考查了催化剂及催化作用的实验验证方法,利用实验分别进行了催化剂特性的验证,即化学反应前后催化剂质量没有增减,化学性质不会改变.
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