Question

12．学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰（MnO₂）的催化剂作用呢？于是进行了以下探究．
【猜想】Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变．
【实验】用天平称量0.2g氧化铜，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．	称量CuO的质量仍为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．
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒；过滤不干净可能的原因是滤纸破损（写一点）．
（4）过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的化学反应文字表达式为过氧化氢$\stackrel{氧化铜}{→}$水+氧气．
（5）步骤⑦实验的目的是验证化学反应前后氧化铜的化学性质不变．
（6）【拓展】除了催化剂能改变化学反应的速率，你猜想还有那些因素也可能影响化学反应的速率温度．（写一个即可）

Answer 1

分析 【猜想】Ⅲ、根据催化剂的定义回答；
【实验】（1）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；
（2）根据对比实验的探究方法回答；
（3）根据过滤的操作过程回答，要注意仪器与材料或用品不同；
（4）根据过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气进行分析；
（5）根据实验的步骤分析催化剂的有关性质；
（6）根据影响化学反应的速率因素有：温度（或反应物浓度等）进行分析．

解答 解：【猜想】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；
【实验】（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，故步骤③中的现象是有气泡产生，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，所以步骤⑥中称量的氧化铜的质量仍为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，反应后化学性质不变，故氧化铜依然起到催化作用，所以⑦的现象是溶液中有气泡放出，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；
（3）过滤用到的仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒，缺少最后一种，注意仪器与材料或用品不同，过滤不干净可能的原因是：滤纸破损；
（4）过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{氧化铜}{→}$水+氧气；
（5）步骤⑦的目的是证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变；
（6）影响化学反应的速率因素有：温度（或反应物浓度等）．
故答案为：【猜想】质量和化学性质不变；
【实验】（1）

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	称量的氧化铜的质量仍为0.2g	带火星的木条复燃

（2）与步骤③作对比，检验加入加氧化铜前后双氧水分解速率有没有变化；
（3）玻璃棒，滤纸破损（或液面高于滤纸边缘等）；
（4）过氧化氢$\stackrel{氧化铜}{→}$水+氧气；
（5）验证化学反应前后氧化铜的化学性质不变；
（6）温度（或反应物浓度等）．

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．