Question

学习了二氧化锰(MnO₂)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是反应的催化剂,反应前后　　　　。

【实验】用天平称量0.2 g CuO,取5 mL 5%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①的目的是　___________________________________。

(3)步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、　　　　。

(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的文字表达式为　________________。

Answer 1

【解析】【猜想】根据催化剂的概念,可猜想CuO的质量和化学性质在反应前后均不变。

【实验】(1)因反应中加入了CuO,过氧化氢分解速率加快,故步骤③产生了气泡,而CuO的质量在反应前后不变,故步骤⑥称量的CuO质量仍为0.2 g,CuO的化学性质在反应前后不变,仍对过氧化氢的分解起催化作用,故步骤⑦中会有大量气体产生,带火星的木条复燃。(2)步骤①的目的是与步骤③作对比。(3)过滤操作中还需要的仪器是玻璃棒。(4)过氧化氢在以CuO作催化剂的条件下分解生成水和氧气,据此可写出反应的文字表达式。

答案:【猜想】质量和化学性质均不变

【实验】(1)溶液中放出气泡　0.2 g　带火星的木条复燃

(2)和步骤③作对比,证明加入CuO后放出氧气的速率快

(3)玻璃棒　(4)过氧化氢水+氧气

【规律方法】探究某物质是否为化学反应的催化剂,应把握催化剂的特点即“一变二不变”,一变是反应速率改变,二不变是反应前后物质的质量和化学性质不变。因此设计实验时,除了要考虑加入催化剂前后化学反应速率是否发生改变外,还需探究反应前后催化剂的质量和化学性质是否发生改变;还要注意假设可变因素的同时,还需控制其他相关变量一定相同。