Question

【題目】(2017秦皇島海港區二模)實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣常用二氧化錳作催化劑，老師提示氧化銅也可以作催化劑。小紅做了如圖①所示的實驗。發現氧化銅確實可以加快過氧化氫的分解。寫出小紅實驗的化學方程式________________。小明認為小紅的實驗不足以證明氧化銅就是過氧化氫分解反應的催化劑，小明的理由是_____________。

（提出問題）氧化銅在反應前后化性質和質量會改變嗎？

（設計并實驗）

（1）小紅把自己實驗后試管中的物質倒入過濾器中進行過濾，如圖②所示。發現燒杯的液體中有黑色物質。出現這種現象的原因可能是____________________(答一條即可)。

（2）小紅再次過濾后，把濾出的固體加入稀鹽酸中，固體消失，溶液慢慢變藍。小紅認為氧化銅在反應前后化學性質沒有改變。

小紅認為還可以用其他的方法得出同樣的結論，她的方法是______________。

（3）老師在上面實驗的基礎上又提供了后面③④⑤的實驗裝置。要想證明氧化銅在化學反應前后質量不發生改變，實驗順序是____________(填序號，裝置可重復使用)。

（得出結論）氧化銅是過氧化氫分解反應的催化劑。

（實驗反思）

（1）實驗過程中小明發現要想把氧化銅全部從濾紙上轉移到蒸發皿中幾乎不可能，因此嚴重影響了實驗的準確性。為了使實驗更準確，他改變了稱量方法：___________，解決了這個問題。

（2）實驗室為什么不用氧化銅作為過氧化氫分解的催化劑呢？小明猜想二氧化錳的催化效果比氧化銅好。請你幫助小明設計實驗證明此猜想：_________。

Answer 1

【答案】 氧化銅的質量和化學性質在化學反應前后是否改變還沒有驗證 濾紙破損 把濾出的固體再次放入盛有過氧化氫溶液的試管中，立即產生大量氣泡 ③④①②⑤④ 稱量出濕濾紙和氧化銅的總質量，再稱量出一張同樣的濕濾紙的質量，兩者相減就是氧化銅的質量 將等質量的氧化銅和二氧化錳分別放入等質量、等質量分數的過氧化氫溶液中，觀察相同時間內產生氣體的快慢

【解析】

注意反應條件要寫CuO，2H2O2 2H2O＋O2↑；此處考查催化劑的概念，即催化劑的質量和化學性質在化學反應前后沒有改變。【設計并實驗】(1)經過濾后濾液中仍有黑色物質，可能的原因是：濾紙破損或過濾時濾液高于濾紙。(2)小紅是想證明CuO的化學性質在化學反應前后沒有改變，所以把濾出的固體再次放入盛有過氧化氫溶液的試管中，若仍然能加快過氧化氫分解的速率，說明其化學性質沒變。(3)順序應為先稱量出反應前氧化銅的質量③④，再反應、過濾、干燥①②⑤，再稱量出反應后氧化銅的質量④。【實驗反思】(1)稱量出濕濾紙和氧化銅的總質量，再稱量出一張同樣的濕濾紙的質量，兩者相減就是氧化銅的質量。(2)實驗設計的考查通常體現在對比探究和控制變量上，要比較氧化銅和二氧化錳的催化效果，就需要將氧化銅和二氧化錳設置對比，控制其他條件都相同時進行比較。