Question

小亮同学阅读课外资料得知：氧化铜和氧化铁等金属氧化物也可以作为过氧化氢溶液分解制取氧气的催化剂，于是他选择氧化铜进行了探究实验．
【提出问题】氧化铜是否可以做过氧化氢溶液分解制取氧气的催化剂呢？它是否比二氧化锰催化剂效果更好呢？
【设计实验】小亮以生成40mL的氧气为标准，设计了如下实验：

实验序号	5%过氧化氢溶液体积/mL	其他物质	产生40mL氧气所用的时间
①	10	/
②	10	氧化铜1.2g
③	10	二氧化锰1.2

（1）该实验中，测量氧气的体积应选择的装置是

 

（填序号）．
（2）若实验②产生40mL氧气比实验①的时间更

 

（填“多”或“少”），说明氧化铜能加快氧化氢分解速率．
（3）若要证明氧化铜是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，还需要验证氧化铜在实验②中反应前后的

 

未发生改变，小亮同学将实验②反应后的固体进行过滤、洗涤，再称量得到1.2g黑色粉末，再将黑色粉末加入试管中，

 

．（简述操作和现象）．
（4）若产生40mL，氧气实验②的时间大于实验③，则可以得出

 

．
【预期结论】

 

．

Answer 1

考点：催化剂的特点与催化作用

专题：科学探究

分析：（1）根据实验的目的是通过排水测定氧气的体积来分析装置；
（2）根据结论氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，实验②比实验①所用时间；
（3）根据催化的定义分析并设计实验；
（4）根据实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好，对比现象多次结论；
【结论】根据现象级实验目的得出结论．

解答：解：（1）通过氧气的气压把水排入量筒内，量筒内水的体积就是氧气的体积，因此选择装置C；
（2）结论氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，因此实验②比实验①所用时间小；
（3）要想证明氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂，除了证明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率外，还要证明氧化铜在反应前后质量和化学性质都没有发生变化；实验②反应后的固体只有氧化铜，而且正好是加入的氧化铜的量，说明质量不变；因此接着可以向试管中倒入适量的双氧水，观察到大量气泡．说明氧化铜还能作过氧化氢的催化剂．
（4）实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好，若产生40mL，氧气实验②的时间大于实验③，则可以得出二氧化锰的催化效果比氧化铜好；
【结论】通过对比分析，可以得出结论：氧化铜可以作为过氧化氢分解产生氧气的催化剂，但效果不如二氧化锰好．
故答案为：（1）C；（2）少；（3）质量和化学性质；向其中倒入10mL5%的过氧化氢溶液，观察到大量气泡产生；（4）二氧化锰的催化效果比氧化铜好；【结论】氧化铜可以作为过氧化氢分解产生氧气的催化剂，但效果不如二氧化锰好．

点评：本题考查了催化剂的定义，催化剂只是改变反应的速率，对反应的生成物及生成物的量都没有影响，本身的质量不变．抓住催化剂的质量反应前后不变和能加快其他物质的化学反应速率这两个性质探究．