Question

1．學習了二氧化錳對過氧化氫分解有催化作用的知識后，某同學想：氧化銅（CuO）能否起到類似二氧化錳的催化劑作用呢？于是進行了以下探究．
【猜想】：
Ⅰ、氧化銅不是催化劑、也不參與反應，反應前后質量和化學性質不變；
Ⅱ、氧化銅參與反應產生氧氣，反應前后質量和化學性質發生了改變；
Ⅲ、氧化銅是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變．
【實驗】
用天平稱量0.2g氧化銅（CuO），取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進行如圖1實驗：
（1）填寫下表：

步驟③現象	步驟⑥結果	步驟⑦現象		結論
溶液中有氣泡放出， 帶火星的木條復燃．	稱量的氧化銅的質量 仍為0.2g		溶液中有氣泡放出 帶火星的木條復燃	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立．

（2）步驟①的目的是與步驟③對照．
（3）過氧化氫能被氧化銅催化分解放出氧氣的文字表達式為過氧化氫$\stackrel{氧化銅}{→}$水+氧氣．
（4）同學通過查閱資料得知，過氧化氫在70℃以上會較快分解產生氧氣．為了驗證加熱過氧化氫也可以產生氧氣，同學們選擇如圖2裝置（氣密性良好）進行實驗．實驗中觀察到試管內產生大量氣泡，但將帶火星的木條放在導管口沒有復燃，可能的原因是放出的氧氣中含有較多的水蒸氣，同學分析原因后，采用了排水法收集氣體，再檢驗，證明加熱雙氧水也可產生氧氣．

Answer 1

分析 【猜想】根據催化劑的定義回答．
【實驗】（1）根據催化劑的定義和特點回答⑥結果；根據催化劑的定義和特點回答⑦現象．
（2）根據對比實驗的探究方法回答．
（3）過氧化氫分解產生了水和氧氣，可以據此寫出該反應的化學方程式．
（4）根據放出的氧氣中含有較多的水蒸氣進行解答．

解答 解：【猜想】催化劑的特點是“一變，兩不變”，即反應速率變，質量和化學性質不變．
【實驗】（1）氧化銅對過氧化氫的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧氣的速率，故步驟③中的現象是有氣泡產生，帶火星的木條復燃；催化劑的特點是“一變，兩不變”，反應前后其質量不變，所以步驟⑥中稱量的氧化銅的質量仍為0.2g；催化劑的特點是“一變，兩不變”，其中反應速率改變，這里是加快，所以⑦的現象是溶液中有氣泡放出，帶火星的木條復燃．
（2）為了看氧化銅是否能改變反應的速率，要通過加入氧化銅與不加氧化銅的現象進行對比，才能得出科學合理的結論．
（3）過氧化氫在氧化銅的催化作用之下分解產生了水和氧氣，其文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{氧化銅}{→}$水+氧氣．
（4）實驗中觀察到試管內產生大量氣泡，但將帶火星的木條放在導管口沒有復燃，可能的原因是：放出的氧氣中含有較多的水蒸氣．
故答案為：【猜想】質量和化學性質不變．
【實驗】（1）

步驟③現象	步驟⑥結果	步驟⑦現象	結論
	稱量的氧化銅的質量仍為0.2g	溶液中有氣泡放出 帶火星的木條復燃	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立．

（2）與步驟③對照．
（3）過氧化氫$\stackrel{氧化銅}{→}$水+氧氣．
（4）放出的氧氣中含有較多的水蒸氣．

點評 催化劑、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重點和熱點，主要考查對催化劑、催化作用概念的理解，對催化效率影響因素的探究等．