Question

4．学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起类似的作用呢？于是进行了以下探究．
Ⅰ、CuO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、CuO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、CuO是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变．

【实验】如图：用天平称量0.2g CuO，取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（1）请填写下表：

步骤③的现象	步骤⑥结果	步骤⑦的现象	结论
能使带火星的木条复燃	CuO质量仍为0.2g	溶液中有气泡放出溶液中有气泡放出	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，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化；
（3）步骤④操作的名称叫过滤；此步骤用到的实验仪器有（带铁圈）铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒．
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出氧气，请用化学式表示该反应：2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．．

Answer 1

分析 （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）根据双氧水反应生成水和氧气回答．

解答 解：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；
（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，故现象是有气泡，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，所以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；
（4）双氧水反应生成水和氧气，过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案为：（猜想）Ⅲ．质量和化学性质不变；
（1）能使；CuO质量仍为0.2g；溶液中有气泡放出；
（2）与步骤③对比，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化；
（3）过滤；玻璃棒；
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

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．