题目内容
7．查阅资料发现，硫酸铜溶液是过氧化氢分解反应的催化剂．为了验证该信息并进一步探究硫酸铜溶液中起催化作用的粒子，小明进行了如下分析及实验．（1）验证硫酸铜溶液是过氧化氢分解反应的催化剂：除要确定硫酸铜溶液能加快过氧化氢的分解外，还需要验证在化学反应前后硫酸铜溶液的化学性质和质量不变．
（2）探究硫酸铜溶液中起催化作用的粒子的实验设计：
硫酸铜溶液中有三种粒子，其中的SO42-、Cu2+（填写粒子的符号）都可能起催化作用．
步骤一：在甲、乙两支试管中各加入5ml 5%过氧化氢溶液；
步骤二：分别加入等量的稀硫酸和硫酸铜溶液比较反应速度；
步骤三：通过观察产生气泡的快慢得出结论．
（3）工业上可用洗净的废铜屑作原料来制备硫酸铜．现有如下两种方法：
①Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；②Cu$→_{△}^{空气}$CuO$\stackrel{稀硫酸}{→}$CuSO4．
小明认为方法②比方法①要好，请简述理由方法②无有害气体生成．
分析 （1）根据催化剂的定义和特点回答；
（2）硫酸铜溶液中有三种粒子，根据双氧水是水溶液回答；并通过控制变量，比较实验到底是那种离子其催化作用；
（3）根据绿色化学的思想回答．
解答 解：（1）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，要证明物质是催化剂，必须同时验证这三点，前面已证明硫酸铜能改变化学反应速率，还要证明反应前后它的化学性质和质量都没有改变；
（2）双氧水是水溶液，一定含有水，本身分解速率慢，所以水分子不会是催化剂，所以铜离子和硫酸根离子都有可能其催化作用；
此时可以取等质量分数的过氧化氢溶液分别加入等量的稀硫酸和硫酸铜溶液通过比较反应速度，来判断．
稀硫酸能电离出硫酸根离子，但在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，说明硫酸根离子不起催化作用；硫酸铜溶液中还有铜离子，可加入含有铜离子的其它物质来看铜离子是否有催化作用，加入氯化铜或硝酸铜溶液后，观察到大量的气泡，证明起催化作用的是铜离子；
（3）方法②无有害气体生成，符合“绿色化学”的思想．
故答案为：
（1）化学性质和质量；（2）SO42-、Cu2+；分别加入等量的稀硫酸和硫酸铜溶液比较反应速度；（3）方法②无有害气体生成
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．
练习册系列答案
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