Question

（2011年湖北黃岡，40題）科學探究是奇妙的過程。在一次實驗中，小明不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有  5％H₂O₂的溶液的試管中，立即有大量的氣泡產生。硫酸銅溶液中含有三種粒子(H₂0、SO^2-、Cu²⁺)，小明想知道硫酸銅溶液中的哪種粒子能使雙氧水分解的速率加快。請你和小明一起通過下圖所示的三個實驗完成這次探究活動，并填寫空白。

(1)你認為最不可能的是哪一種粒子，理由是____________________________。
(2)檢驗實驗①產生的氣體的方法是__________________________________。
(3)要證明另外兩種粒子能否加快雙氧水分解的速率，還需要進行實驗②和③；
在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明_________不起催化作用；
在實驗③中加入______后，會觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是_____。
(4)小明如果要確定硫酸銅是催化劑，還須通過實驗確認它在化學反應前后_________。

Answer 1

⑴ H₂0  H₂O₂的溶液中含有水分子
⑵ 用帶火星的木條伸入試管內復燃
⑶ SO^2-  CuCl₂或［Cu(NO₃)₂］溶液  Cu²⁺
⑷化學性質和質量不發生改變

析：（1）根據雙氧水是水溶液，一定含有水回答．
（2）根據氧氣的助燃性和檢驗方法回答．
（3）根據稀硫酸能電離出硫酸根離子，但在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化判斷硫酸根離子是否有催化作用；氯化銅或硝酸銅都能電離出銅離子，來判斷銅離子是否有催化作用．
（4）根據催化劑的定義和特點回答．
解答：解：（1）雙氧水是水溶液，一定含有水，本身分解速率慢，所以水分子不會是催化劑．
（2）氧氣有助燃性，檢驗氧氣可用帶火星的小木條，木條復燃，證明是氧氣．
（3）稀硫酸能電離出硫酸根離子，但在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，說明硫酸根離子不起催化作用；硫酸銅溶液中還有銅離子，可加入含有銅離子的其它物質來看銅離子是否有催化作用，加入氯化銅或硝酸銅溶液后，觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是銅離子．
（4）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，要證明物質是催化劑，必須同時驗證這三點，前面已證明硫酸銅能改變化學反應速率，還要證明反應前后它的化學性質和質量都沒有改變．
故答案為：（1）水分子；雙氧水是水溶液，總是含水，所以水不是催化劑；（2）用帶火星的木條伸入到試管①中，木條復燃，證明是氧氣；（3）SO₄^2-或硫酸根離子；
CuCl₂（或氯化銅）或Cu（NO₃）₂（或硝酸銅）；；Cu²⁺或銅離子；（4）化學性質和質量都沒有改變．