Question

9．小雨閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質作催化劑，于是他對氧化銅產生了探究興趣．
【提出問題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？
查閱資料：氯酸鉀、氯化鉀等固體可以溶解于水，二氧化錳、氧化銅等固體不溶于水．
【設計實驗】小雨以生成100毫升的氧氣為標準，設計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）．

實驗序號	氯酸鉀質量	其它物質質量	待測數據
①	1.5g
②	1.5g	CuO   0.5g
③	1.5g	MnO2  0.5g

（1）上述實驗應測量的“待測數據”是收集100毫升的氧氣所用的時間；
（2）若實驗②比實驗①的“待測數據”更�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�，說明 氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率．
（3）將實驗②反應后的固體進行加水溶解、過濾（填操作名稱）、洗滌干燥、稱量等步驟后，得到黑色粉末0.5g．
（4）將步驟（3）得到的黑色粉末放入另一試管中，向試管中倒入適量的雙氧水（重復多次此實驗），觀察到試管中均能迅速產生大量氣泡．
試寫出該反應的符號表達式H₂O₂$\stackrel{CuO}{→}$H₂O+O₂↑．
【預期結論】綜合以上步驟（2）（3）（4）可得出氧化銅能作氯酸鉀的催化劑．
【評價設計】你認為小雨設計實驗③和實驗②對比的目的是對比氧化銅和二氧化錳的催化效果．

Answer 1

分析 （1）根據實驗的原理及步驟分析解答；
（2）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗②比實驗①所用時間小；
（3）根據固液分離的方法及實驗②反應后的固體只有氧化銅，分析解答；
（4）根據催化劑在化學反應前后化學性質不變分析；
【評價設計】實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個催化效果好．

解答 解：（1）本題的實驗目的證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，所以“待測數據”是收集等量氧氣所需時間．
（2）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗②比實驗①所用時間小．
（3）要想得到反應后的固體并對比反應前后的質量變化，步驟為：溶解、過濾、洗滌、干燥、稱量；
（4）實驗②反應后的固體只有氧化銅，而且正好是加入的氧化銅的量，我們可以向試管中倒入適量的雙氧水，觀察到大量氣泡．說明氧化銅的化學性質不變，其符號表達式為：H₂O₂$\stackrel{CuO}{→}$ H₂O+O₂↑．
【評價設計】實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個催化效果好．
故答案為：（1）收集100毫升的氧氣所用的時間；
（2）小
（3）過濾
（4）H₂O₂$\stackrel{CuO}{→}$ H₂O+O₂↑
（5）對比氧化銅和二氧化錳的催化效果

點評 催化劑只是改變反應的速率，對反應的生成物及生成物的量都沒有影響，本身的質量不變．抓住催化劑的質量反應前后不變和能加快其他物質的化學反應速率這兩個性質探究．