Question

學習了二氧化錳(MnO₂)對過氧化氫分解有催化作用的知識后,某同學想:氧化銅(CuO)能否起到類似MnO₂的催化劑作用呢?于是進行了以下探究。

【猜想】Ⅰ.CuO不是催化劑,也不參與反應,反應前后質量和化學性質不變;

Ⅱ.CuO參與反應產(chǎn)生O₂,反應前后質量和化學性質發(fā)生了改變;

Ⅲ.CuO是反應的催化劑,反應前后　　　　。

【實驗】用天平稱量0.2 g CuO,取5 mL 5%的過氧化氫溶液于試管中,進行如下實驗:

(1)填寫下表。

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結果	步驟⑦現(xiàn)象	結論
_______________, 帶火星的木條復燃		溶液中有氣泡放出, _______________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立; 猜想Ⅲ成立

(2)步驟①的目的是　___________________________________。

(3)步驟④需用到的實驗儀器有:鐵架臺(帶鐵圈)、漏斗、燒杯、　　　　。

(4)過氧化氫能被CuO催化分解放出O₂的文字表達式為　________________。

Answer 1

【解析】【猜想】根據(jù)催化劑的概念,可猜想CuO的質量和化學性質在反應前后均不變。

【實驗】(1)因反應中加入了CuO,過氧化氫分解速率加快,故步驟③產(chǎn)生了氣泡,而CuO的質量在反應前后不變,故步驟⑥稱量的CuO質量仍為0.2 g,CuO的化學性質在反應前后不變,仍對過氧化氫的分解起催化作用,故步驟⑦中會有大量氣體產(chǎn)生,帶火星的木條復燃。(2)步驟①的目的是與步驟③作對比。(3)過濾操作中還需要的儀器是玻璃棒。(4)過氧化氫在以CuO作催化劑的條件下分解生成水和氧氣,據(jù)此可寫出反應的文字表達式。

答案:【猜想】質量和化學性質均不變

【實驗】(1)溶液中放出氣泡　0.2 g　帶火星的木條復燃

(2)和步驟③作對比,證明加入CuO后放出氧氣的速率快

(3)玻璃棒　(4)過氧化氫水+氧氣

【規(guī)律方法】探究某物質是否為化學反應的催化劑,應把握催化劑的特點即“一變二不變”,一變是反應速率改變,二不變是反應前后物質的質量和化學性質不變。因此設計實驗時,除了要考慮加入催化劑前后化學反應速率是否發(fā)生改變外,還需探究反應前后催化劑的質量和化學性質是否發(fā)生改變;還要注意假設可變因素的同時,還需控制其他相關變量一定相同。