Question

【題目】學習了MnO2對過氧化氫分解有催化作用的知識后，某同學想：CuO能否起到類似MnO2的催化作用呢？于是進行了以下探究。

（猜想）Ⅰ.CuO不是催化劑，也不參加反應，反應前后質量和化學性質不變；

Ⅱ. CuO參與反應生成O2，反應前后質量和化學性質發生改變；

Ⅲ. CuO是反應的催化劑，反應前后_________________。

（實驗及結論）用天平稱量0.2gCuO，取5mL5%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現象	步驟⑥	步驟⑦現象	結論
溶液中有氣泡冒出，帶火星木條復燃	稱量所得固體質量為 ____________g	溶液中有氣泡冒出，_____________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。

（表達與交流）過氧化氫被CuO催化分解放出氧氣的化學反應方程式為_____________。

（反思與拓展）

（1）甲同學為研究催化劑種類對催化效果的影響，用等量的兩份過氧化氫溶液設計了以下實驗，大家認為該方案不可行，其原因是_________。

（2）以下有關催化劑的說法正確的是_____________（填序號）。

①二氧化錳是催化劑

②某些化學反應可以有多個催化劑

③一種物質可能作為多個反應的催化劑

④所有化學反應都需要催化劑

⑤催化劑只能加快化學反應速率

Answer 1

【答案】質量和化學性質不變 0.2 帶火星的木條復燃 2H2O22H2O+O2↑ 實驗中除了催化劑種類不同，過氧化氫溶液的溶質質量分數也不同，無法形成對照 ②③

【解析】

[猜想]如果CuO是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變；
[實驗及結論]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，故現象是有氣泡，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，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，所以現象是溶液中有氣泡放出，帶火星的木條復燃。
[表達與交流]過氧化氫在氧化銅的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑；
[反思與拓展]（1）甲同學為研究催化劑種類對催化效果的影響，所以實驗的變量為催化劑種類，圖二實驗中過氧化氫溶液的溶質質量分數不同，無法形成對照；
（2）①二氧化錳不一定是催化劑，其它物質也可以作催化劑，同時二氧化錳在高錳酸鉀分解的反應中是生成物，不是催化劑，故說法錯誤。
②某些化學反應可以有多個催化劑，如過氧化氫分解的反應中，二氧化錳、氧化銅、硫酸銅溶液等均可以作催化劑，故說法正確。
③一種物質可以催化多個化學反應，二氧化錳可以作氯酸鉀、過氧化氫溶液分解的催化劑，故說法正確。
④不是所有化學變化都需要催化劑，如人的呼吸作用，故說法錯誤。
⑤催化劑既能加快，也能減慢化學反應速率，故說法錯誤。
故②③說法正確。
故答案為：[猜想]質量和化學性質不變；
[實驗及結論]0.2；帶火星的木條復燃；
[表達與交流]2H2O22H2O+O2↑；
[反思與拓展]（1）實驗中除了催化劑種類不同，過氧化氫溶液的溶質質量分數也不同，無法形成對照；
（2）②③。