题目内容

13.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,反应前后质量好化学性质发生了改变;
Ⅲ、CuO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0.2gCuO,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
溶液中有气泡放出
带火星的木条复燃.

固体质量仍为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对比,检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化.
(3)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↑.
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质,还应补做的实验是用氢气(或一氧化碳或炭)还原固体,观察固体是否变成红色;或用加热的稀硫酸溶解固体,观察是否能生成蓝色溶液.

分析 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.
根据对比实验的探究方法回答.
根据双氧水反应生成水和氧气回答.
根据氧化铜的物理和化学性质回答.

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;故填: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;故填: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)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;故填:与步骤③对比,检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化;
(3)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\;}}{\;}$2H2O+O2↑.故填:2H2O2$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
【拓展】氧化铜是金属氧化物,能与酸反应生成盐和水,具有氧化性,还能与还原剂反应被还原,可据此设计实验.故填:用氢气(或一氧化碳或炭)还原固体,观察固体是否变成红色;或用加热的稀硫酸溶解固体,观察是否能生成蓝色溶液.

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.

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