Question

5．學習了二氧化錳對過氧化氫分解制取氧氣有催化作用的知識后，某同學想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】
A．CuO不是催化劑，也不參加反應，反應前后質量和化學性質都不變
B．CuO參與反應產生氧氣，反應前后質量和化學性質都發生改變
C．CuO是這個反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變
【實驗】
步驟1：用試管取少量過氧化氫溶液，將帶火星的木條伸入試管中，觀察現象．
步驟2：該同學將CuO放在天平的右盤進行稱量，左盤的砝碼為2g，游碼的讀數為0.8g．將稱好的CuO倒入上述試管中，迅速將帶火星的木條伸入試管內，觀察現象．
步驟3：待步驟2試管中不再產生氣泡，過濾將試管中的固體和液體分離開來，將得到的固體烘干，稱量固體的質量．
步驟4：將步驟3得到的固體再加入到過氧化氫溶液中迅速將帶火星的木條伸入試管中，觀察現象．
（1）填寫下表

步驟1的現象	步驟2的結果	步驟4的現象	結論
產生大量氣泡，帶火星的木條復燃	固體的質量為 1.2g	產生大量氣泡，帶火星的木條復燃	猜想A、B不成立，猜想C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3的目的是驗證氧化銅化學反應前后的質量不變．
（4）請寫出該實驗的化學反應方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 [猜想]根據催化劑的特點是“一變，兩不變”，即反應速率變，質量和化學性質不變進行解答；
[實驗]（1）根據氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃進行解答；
（2）根據對比實驗的探究方法回答；
（3）根據步驟3的目的是驗證氧化銅化學反應前后的質量是否改變進行解答；
（4）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．

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，所以C．CuO是這個反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變；故填：質量和化學性質不變；
[實驗]（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，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1.2g；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，所以實驗現象：

步驟2的現象	步驟3的結果	步驟4的現象	結論
產生大量氣泡，帶火星的木條復燃	固體的質量為1.2g	產生大量氣泡，帶火星的木條復燃	猜想A．B不成立，猜想C成立

故填：帶火星的木條復燃；1.2；產生大量氣泡，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；故填：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3的目的是驗證氧化銅化學反應前后的質量是否改變；故填：驗證氧化銅化學反應前后的質量不變；
（4）過氧化氫在氧化銅的催化作用之下分解產生了水和氧氣，化學方程為2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\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．