8.桐梓县某中学学生在实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气并进行氧气部分性质实验,具体操作如下:

(1)溶液配制:在老师的指导下,他们配制了一瓶5%的过氧化氢溶液备用.
(2)气体制备:用配制好的5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气.请你在如图1A、B两套装置中选择其中一套,并说明选择的理由:A,便于添加液体药品制得较多的气体.
(3)性质实验:小明用收集好的氧气,进行了铁丝燃烧的实验.实验前,它在集气瓶底部铺一层细沙,然后把光亮的细铁丝盘成螺旋状,在铁丝下端系一根火柴,将火柴点燃,待火柴快燃尽时,缓慢插入集气瓶中,观察到的现象是剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体.
(4)拓展延伸:第一小组的小亮同学在上述制取氧气实验过程中,不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%的过氧化氢溶液中,立即产生大量气泡,于是引起了该小组同学的探究兴趣.
【提出问题】是哪种粒子能使过氧化氢分解的速率加快呢?
【查阅资料】硫酸铜溶液中含有三种粒子:H2O、SO42-、Cu2+
【猜想与假设】小明猜想:不可能是H2O,理由是H2O2溶液中有水;
小亮猜想:可能是SO42-
小芳猜想:可能是Cu2+
【实验验证】如图2所示:在实验①中加入稀硫酸后,无明显变化,说明SO42-的猜想不正确;在实验②中加入CuCl2或Cu(NO32溶液后,观察到有大量气泡产生,进一步证明Cu2+的猜想正确.
【实验结论】实验证明,硫酸铜在该反应前后的质量和化学性质都没有发生变化,硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂.
【反思与交流】写出过氧化氢在硫酸铜催化作用下发生反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;CuSO_{4}\;}}{\;}$2H2O+O2↑..
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