题目内容

学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢(H2O2)分解的催化剂后,想再探究其他一些物质如CuO(氧化铜)是否也可作过氧化氢分解的催化剂.请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白.
【提出问题】CuO能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】CuO能作过氧化氢分解的催化剂.
【实验验证】
实验步骤实验现象实验结论
实验一
 
有少量气泡,
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解速率很慢.
实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量CuO,然后将带火星的木条伸入试管中产生大量的气泡,
木条复燃
 
【得出结论】CuO能加快过氧化氢的分解速率,故CuO能作过氧化氢分解的催化剂.
【反思提高】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明CuO能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验:
实验三:
【实验目的】探究
 

【实验步骤】①准确称量CuO (少量)的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,烘干,
 
;④对比反应前后CuO的质量.
【交流讨论】如果CuO在反应前后质量不变,则说明CuO可以作过氧化氢分解的催化剂.
【提出新的问题】但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究
 
考点:催化剂的特点与催化作用,氧气的检验和验满
专题:科学探究
分析:根据已有的知识结合题干提供的信息进行分析解答即可,催化剂能改变其他物质的化学反应速率,本身的质量和化学性质在化学反应前后不变,据此解答.
解答:解:过氧化氢在常温下分解产生氧气的速率很慢,因此向装有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条,木条不复燃;在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量CuO,然后将带火星的木条伸入试管中,带火星的木条复燃,说明CuO能加快过氧化氢的分解速率;故填:
实验步骤实验现象实验结论
实验一装有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的木条有少量气泡,
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解速率很慢.
实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量CuO,然后将带火星的木条伸入试管中产生大量的气泡,
木条复燃
CuO能加快过氧化氢的分解速率
要探究氧化铜是否是过氧化氢的催化剂,需要证明其化学性质和质量在化学反应前后不变,根据实验三的内容可以知道该实验探究的是化学反应前后氧化铜的质量是否发生改变,需要将回收的固体的质量进行称量;上述三个实验没有证明氧化铜的化学性质没有发生改变,故需要证明反应前后氧化铜的化学性质没有发生改变,故填:探究化学反应前后质量是否发生改变;称量;探究化学反应前后化学性质是否发生改变.
点评:本题考查了过氧化氢分解过程中氧化铜能否作催化剂的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.
练习册系列答案
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甲同学在用双氧水制取氧气时,误把Fe2O3粉末当成MnO2放入双氧水中,发现也有大量气泡产生.他意识到这个错误后,联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂,那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白.
【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂.
【实验验证】甲同学依次设计了三个实验:
实验一:取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,没有复燃.说明H2O2溶液常温下缓慢分解.
实验二:在实验一的试管中加入W g Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,木条复燃.说明
 

实验三:待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为W g.说明
 

【实验结论】甲同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂.
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要再补充一个探究实验:把实验三干燥后的Fe2O3粉末加入到盛有H2O2溶液于试管中,然后伸入带火星的木条,木条复燃.该实验的目的是
 

【拓展】为探究催化剂的种类对H2O2溶液分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将10毫升5%H2O2溶液与1.0g MnO2均匀混合制取相同体积O2所需的时间15min.
Ⅱ.将10毫升x%H2O2溶液与1.0g Fe2O3均匀混合制取相同体积O2所需的时间8min,则中x的值应为
 

实验结论:在相同条件下使用
 
作催化剂,双氧水分解得更快.

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