Question

6．某化学兴趣小组用过氧化氢溶液（MnO₂作催化剂）制取干燥的氧气，并用来测定10g某铜粉样品（含杂质碳）中铜的质量分数，实验装置如图所示．
（1）装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气．
（2）装置D中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．小刚同学认为通过称量反应前后装置D的质量，进行计算便可求出样品中铜的质量分数．小婷同学认为小刚的方法有缺陷，原因是空气中含有的二氧化碳会进入D中被氢氧化钠溶液吸收，通过讨论，认为如果要用小刚同学的方法准确求出铜的质量分数，则应该在装置D之后连接一个装有碱石灰的干燥管消除影响．
（3）实验完毕，小聪同学误将用剩的H₂O₂溶液和装置C中的剩余固体仪器倒入烧杯中，发现有大量的气泡产生，经检验确认产生的气体是氧气．小明和小红两位同学对此颇感兴趣，进而展开了他们的探究之旅．
【提出问题】是粉末中的哪种物质加快了H₂O₂的分解速率？
【大胆猜想】猜想Ⅰ：剩余固体中的氧化剂加快了H₂O₂的分解速率；
猜想Ⅱ：剩余固体中的铜粉加快了H₂O₂的分解速率；
【实验设计】

实验操作	实验现象	分析及结论
实验一：将带火星的木条伸入盛有5mL5%H2O2溶液的试管	带火星的木条不能复燃	H2O2溶液常温下产生氧气的量很少，不足以使带火星的木条复燃
实验二：向盛有5mL5%H2O2溶液的试管中加入1g氧化铜固体，将一根带火星的木条伸入试管	产生大量气泡，带火星的木条复燃	氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率
实验三： 向盛有5mL5%H2O2溶液的试管中加入1g铜粉，将一根带火星的木条伸入试管	带火星的木条不能复燃	猜想Ⅱ不成立

【烦死拓展】同学们讨论后认为，上述实验还不能够确切地说明氧化铜就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是不能确定反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有吸水性，可以用作氢气、氧气、二氧化碳等气体的干燥剂；
（2）氢氧化钠能够吸收二氧化碳，能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
碱石灰能够吸收二氧化碳和水蒸气；
（3）过氧化氢分解生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃；
催化剂能够改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变．

解答 解：（1）装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气．
故填：吸收水蒸气．
（2）装置D中，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，发生反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
小婷同学认为小刚的方法有缺陷，原因是空气中含有的二氧化碳会进入D中被氢氧化钠溶液吸收；
如果要用小刚同学的方法准确求出铜的质量分数，则应该在装置D之后连接一个装有碱石灰的干燥管消除影响．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；空气中含有的二氧化碳会进入D中被氢氧化钠溶液吸收；D．
（3）【实验设计】
实验过程如下表所示：

实验操作	实验现象	分析及结论
实验一：将带火星的木条伸入盛有5mL5%H2O2溶液的试管	带火星的木条不能复燃	H2O2溶液常温下产生氧气的量很少，不足以使带火星的木条复燃
实验二：向盛有5mL5%H2O2溶液的试管中加入1g氧化铜固体，将一根带火星的木条伸入试管	产生大量气泡，带火星的木条复燃	氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率
实验三：向盛有5mL5%H2O2溶液的试管中加入1g铜粉，将一根带火星的木条伸入试管	带火星的木条不能复燃	猜想Ⅱ不成立

【拓展】上述实验还不能够确切地说明氧化铜就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是：不能确定反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变．
故填：不能确定反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．