Question

4．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能否起類似的作用呢？于是進行了以下探究．
Ⅰ、CuO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、CuO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、CuO是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變．

【實驗】如圖：用天平稱量0.2g CuO，取5mL 5%的過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：
（1）請填寫下表：

步驟③的現象	步驟⑥結果	步驟⑦的現象	結論
能使帶火星的木條復燃	CuO質量仍為0.2g	溶液中有氣泡放出溶液中有氣泡放出	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立

（2）步驟①的目的是與步驟③對比，檢驗加入CuO前后雙氧水分解速度有無變化；
（3）步驟④操作的名稱叫過濾；此步驟用到的實驗儀器有（帶鐵圈）鐵架臺、漏斗、燒杯、玻璃棒．
（4）過氧化氫能被CuO催化分解放出氧氣，請用化學式表示該反應：2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．．

Answer 1

分析 （1）根據氧化銅對過氧化氫的分解有催化作用回答③現象；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）根據過濾的操作過程回答，要注意儀器與材料或用品不同．
（4）根據雙氧水反應生成水和氧氣回答．

解答 解：Ⅲ．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；
（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，所以氧化銅的質量仍為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．
（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）過濾用到的儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒，缺少最后一種，注意儀器與材料或用品不同；
（4）雙氧水反應生成水和氧氣，過氧化氫能被CuO催化分解放出O₂的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故答案為：（猜想）Ⅲ．質量和化學性質不變；
（1）能使；CuO質量仍為0.2g；溶液中有氣泡放出；
（2）與步驟③對比，檢驗加入CuO前后雙氧水分解速度有無變化；
（3）過濾；玻璃棒；
（4）2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

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．