Question

14．如圖所示，某�；瘜W(xué)興趣小組用過氧化氫（H₂O₂）溶液（MnO₂作催化劑）制取干燥的氧氣，并用來側(cè)定1Og某銅粉樣品（含少量雜質(zhì)碳）中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．回答下列問題：

（溫馨提示：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2CuO，NaOH溶液可以吸收二氧化碳）；
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．裝置B的作用是吸收水蒸氣．
（2）通過稱量反應(yīng)前后裝置D的質(zhì)量，進(jìn)行計(jì)算便可求出樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）實(shí)驗(yàn)完畢，小蘭同學(xué)誤將用剩的H₂O₂溶液和裝置C玻璃管中的剩余固體一起倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)產(chǎn)生的氣體是氧氣．小剛誤和小何兩位同學(xué)對此頗感興趣，進(jìn)而展開了他們的探究之旅．
【提出問題】是哪種物質(zhì)加快了H₂O₂的分解速率？
【大膽猜想】猜想Ⅰ：剩余固體中的CuO加快了H₂O₂溶液的分解．
          猜想Ⅱ：剩余固體中的銅加快了H₂O₂溶液的分解．
          猜想Ⅲ：氧化銅能做H₂0₂分解的催化劑．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	分析及結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一：將帶火星的木條伸入盛有5mL5%H2O2溶液的試管	帶火星木條不復(fù)燃	H2O2溶液常溫下產(chǎn)生氧氣的量很少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃
實(shí)驗(yàn)二：向盛有5mL5%H2O2溶液的試管中加入1gCuO固體，將一根帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象．待反應(yīng)結(jié)束后將試管里的剩余物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱量．對比反應(yīng)前后CuO的質(zhì)量	帶火星的木條復(fù)燃． 稱得固體質(zhì)量為1g	猜想Ⅰ成立．反應(yīng)前后固體的質(zhì)量相等
實(shí)驗(yàn)三：向盛有5mL5%H2O2溶液的試管中加入1g銅，將帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象	沒有氣泡產(chǎn)生，帶火星木條不復(fù)燃	猜想Ⅱ不成立（填”成立“或“不成立”）

【討論交流】小周同學(xué)認(rèn)為，根據(jù)實(shí)驗(yàn)二得出的兩個結(jié)論就能判斷Ⅲ成立，你是否支持他的觀點(diǎn)？并簡述理由．
答：不支持．沒有證明反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否改變．

Answer 1

分析 根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析，據(jù)圖可知儀器的名稱，過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下能反應(yīng)生成水和氧氣；濃硫酸具有吸水性；氧氣能與銅反應(yīng)生成氧化銅；根據(jù)剩余固體中含有氧化銅和碳進(jìn)行解答；要證明氧化銅具有催化作用，可以從能改變化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變進(jìn)行．

解答 解：（1）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下能反應(yīng)生成水和氧氣；濃硫酸具有吸水性，能干燥氧氣，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，干燥氧氣；
（3）銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因此無法通過裝置C的質(zhì)量變化進(jìn)行計(jì)算，但碳反應(yīng)生成的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，因此可通過稱量裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差求出二氧化碳的質(zhì)量，從而求出碳的質(zhì)量，進(jìn)一步算出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故填：D；
（4）大膽猜想：剩余的固體中可能含有氧化銅和銅，故可以猜測是銅加快了H₂O₂溶液的分解，故填：銅；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：氧化銅加快了H₂0₂溶液的分解，則能使過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，能使帶火星的木條復(fù)燃，氧化銅是不溶于水的物質(zhì)，要將氧化銅分離出來，則需要經(jīng)過過濾；要證明銅不能加快H₂O₂溶液的分解，則需要增加銅和過氧化氫溶液混合的實(shí)驗(yàn)，觀察不到帶火星的木條復(fù)燃的現(xiàn)象；故填：

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	分析及結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一：將帶火星的木條伸入盛有5mL 5%H2O2溶液的試管．	帶火星木條不復(fù)燃	H202溶液常溫下產(chǎn)生氧氣的量很少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃
實(shí)驗(yàn)二：向盛有5mL5%H202溶液的試管中加入1g氧化銅固體，將一根帶火星的木條伸入試管．觀察現(xiàn)象．待反應(yīng)結(jié)束后將試管里的剩余物進(jìn)行 過濾、洗滌、干燥、稱量．對比反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量	帶火星的木條復(fù)燃 稱得固體質(zhì)量為1g．	猜想Ⅰ成立．反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量相等．
實(shí)驗(yàn)三：向盛有5mL5%H202溶液的試管中加入1g 銅，將一根帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象．	沒有氣泡產(chǎn)生，帶火星 木條不復(fù)燃．	猜想Ⅱ不成立（填”成立“或“不成立”）

討論交流：催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)不變，根據(jù)實(shí)驗(yàn)二不能得出氧化銅反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變的結(jié)論，故根據(jù)得出的兩個結(jié)論不能判斷Ⅲ成立，故填：不支持，沒有證明反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否改變．

點(diǎn)評 題為實(shí)驗(yàn)探究題，完成此題，可以依據(jù)已有的物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行．