Question

【题目】小明不小心把硫酸铜溶液滴加到盛有5%H2O2的溶液中，发现立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子（H2O、SO42-、Cu2+），小明设计了下列实验，探究硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。

（1）小明认为最不可能的粒子是_____，理由是_____。

（2）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③；在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明_____不起催化作用:在实验③中加入硝酸铜或氯化铜溶液后，观察到大量的气泡，证明起催化作用的是_____。

（3）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后_____。

（4）小明为研究双氧水溶液的浓度对反应速率的影响，做了以下实验：每次均用30mL30%的双氧水稀释成不同浓度的溶液（室温20℃，其他实验条件均相同），结果如表：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液浓度	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO2用量/g	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到500mL气体需要的时间/s	660	220	205	80	25	9	4	3
反应后液体的温度/℃	24	34	39	56	65	67	69	70

①写出上述反应的化学方程式：_____。

②H2O2溶液浓度对反应速率的影响是_____。

③该反应是_____反应（填“吸热”或“放热”）

Answer 1

【答案】水或H2O 5%双氧水溶液中含有水 SO42-或硫酸根离子 Cu2+或铜离子 质量、化学性质不变 2H2O22H2O+O2↑ 其他条件相同时，浓度越高反应越快 放热

【解析】

（1）最不可能的粒子是水分子，理由是5%双氧水溶液中含有水，但分解速率慢，所以水分子不会是催化剂；

（2）稀硫酸中含有硫酸根离子，实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明硫酸根离子不起催化作用；硝酸铜或氯化铜溶液中含有大量的铜离子，在实验③中加入硝酸铜或氯化铜溶液后，观察到大量的气泡，证明起催化作用的是铜离子；

（3）催化剂的特点是“一变两不变”，即改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变，小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后的质量和化学性质不变；

（4）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑；

②根据表中数据可知：其他条件相同时，浓度越高反应越快；

③根据表中数据，相同条件下，过氧化氢溶液浓度越高，反应越快，温度越高，可知该反应是放热反应。