Question

同學們在實驗室用5%的過氧化氫溶液制取氧氣并進行氧氣部分性質實驗，具體操作如下：

（1）溶液配制：用50mL 30%的過氧化氫溶液配制5%的過氧化氫溶液．溶液配制過程中，除用到玻璃棒外，還需用到下列儀器中的　　

A、托盤天平  B、燒杯   C、漏斗   D、量筒   E、膠頭滴管

（2）氣體制備：用配制好的5%的過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣．請你在如圖1A、B兩套裝置中選擇其中一套，并說明選擇的理由：　　（合理即可）．

（3）性質實驗：小明用收集好的氧氣，進行了鐵絲燃燒的實驗．實驗前，它在集氣瓶底部　　，然后把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，在鐵絲下端系一根火柴，將火柴點燃，待火柴快燃盡時，緩慢插入集氣瓶中，觀察到的現象是　　．

（4）拓展延伸：小亮同學在上述制取氧氣的實驗過程中，不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%的過氧化氫溶液中，立即產生大量氣泡，于是引起了小亮同學的探究興趣．

【提出問題】是哪種粒子能使過氧化氫分解的速率加快呢？

【查閱資料】硫酸銅溶液中含有三種粒子：H₂O、SO₄^2﹣、Cu²⁺

【猜想與假設】Ⅰ、不可能是H₂O，理由是　　；

Ⅱ、可能是SO₄^2﹣；

Ⅲ、可能是Cu²⁺．

【實驗驗證】如圖2所示：

在實驗①中加入稀硫酸后，無明顯變化，說明　　不能使過氧化氫的分解速率加快；

在實驗②中加入　　后，觀察到有大量氣泡產生，進一步證明能使過氧化氫分解速率加快的是　．

【結論】實驗證明，硫酸銅在該反應前后的質量和化學性質都沒有發生變化，硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑．

【反思與交流】Ⅰ、檢驗實驗②中產生氣體的方法是　　；

Ⅱ、寫出過氧化氫在硫酸銅催化作用下發生反應的化學方程式　　．

Answer 1

考點：

一定溶質質量分數的溶液的配制；氧氣的化學性質；氧氣的制取裝置；催化劑的特點與催化作用；鹽的化學性質；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．
專題：	溶液、濁液與溶解度；常見的鹽 化學肥料；常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化．
分析：	（1）溶液配制：根據配制的步驟結合需要的儀器回答：計算、量取、溶解； （2）氣體制備：根據A、B裝置的特點進行分析； （3）性質實驗：鐵絲燃燒的注意事現象：繞城螺旋狀、用火柴引燃等分析． （4）因為H2O2溶液中就有水；加入稀硫酸后，無明顯變化，稀硫酸含有硫酸根離子，說明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快； 在實驗①已證明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快，在實驗②中可以加入硫酸銅證明Cu2+能使過氧化氫分解速率加快； 【反思與交流】Ⅰ、用帶火星的木條來檢驗氧氣； Ⅱ、過氧化氫在硫酸銅催化作用下發生反應生成水和氧氣；
解答：	解：（1）溶液配制：用50ml30%的H2O2溶液（密度為1.13/cm3）配制5%的H2O2溶液（密度約為1g/cm3），步驟為；計算、量取、溶解，因此需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒，故除用到玻璃棒外，還需用到下列儀器中的BDE； （2）氣體制備：A裝置的長頸漏斗便于添加液體藥品制得較多的氣體（或B裝置簡單）； （3）為防止生成物炸裂集氣瓶，實驗前要在集氣瓶底部鋪一層水或細沙；鐵絲在氧氣中燃燒現象是：劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體； （4）【猜想與假設】Ⅰ、不可能是H2O，理由是H2O2溶液中有水； 在實驗①中加入稀硫酸，稀硫酸含有硫酸根離子，無明顯變化，說明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快； 在實驗①已證明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快，在實驗②中可以加入硫酸銅來證明Cu2+能使過氧化氫分解速率加快； 【反思與交流】Ⅰ、用帶火星的木條來檢驗氧氣； Ⅱ、過氧化氫在硫酸銅催化作用下發生反應生成水和氧氣； 答案：（1）BDE； （2）A，便于添加液體藥品制得較多的氣體； （3）鋪一層水或細沙，劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體； （4）【猜想與假設】Ⅰ、H2O2溶液中有水；  【實驗驗證】SO42﹣； 硫酸銅；Cu2+； 【反思與交流】用帶火星的木條，伸入試管，看木條是否復燃； 2H2O22H2O+O2↑．
點評：	本題考查了溶液的配制、氣體的制取、混合物的分離及氧氣性質的探究，綜合性較強，根據氧氣相關的性質逐一分析即可．