Question

12．學習了二氧化錳對過氧化氫分解有催化作用的知識后，某同學想：氧化銅能否起到類似二氧化錳（MnO₂）的催化劑作用呢？于是進行了以下探究．
【猜想】Ⅰ、氧化銅不是催化劑、也不參與反應，反應前后質量和化學性質不變；
Ⅱ、氧化銅參與反應產生氧氣，反應前后質量和化學性質發生了改變；
Ⅲ、氧化銅是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變．
【實驗】用天平稱量0.2g氧化銅，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：

（1）填寫下表：

步驟③現象	步驟⑥結果	步驟⑦現象	結論
溶液中有氣泡放出 帶火星的木條復燃．	稱量CuO的質量仍為0.2g	溶液中有氣泡放出， 帶火星的木條復燃	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．
（3）步驟④需用到的實驗儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒；過濾不干凈可能的原因是濾紙破損（寫一點）．
（4）過氧化氫能被氧化銅催化分解放出氧氣的化學反應文字表達式為過氧化氫$\stackrel{氧化銅}{→}$水+氧氣．
（5）步驟⑦實驗的目的是驗證化學反應前后氧化銅的化學性質不變．
（6）【拓展】除了催化劑能改變化學反應的速率，你猜想還有那些因素也可能影響化學反應的速率溫度．（寫一個即可）

Answer 1

分析 【猜想】Ⅲ、根據催化劑的定義回答；
【實驗】（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）根據過氧化氫在氧化銅的催化作用下分解生成水和氧氣進行分析；
（5）根據實驗的步驟分析催化劑的有關性質；
（6）根據影響化學反應的速率因素有：溫度（或反應物濃度等）進行分析．

解答 解：【猜想】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；
【實驗】（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，故步驟③中的現象是有氣泡產生，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，所以步驟⑥中稱量的氧化銅的質量仍為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，反應后化學性質不變，故氧化銅依然起到催化作用，所以⑦的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，過濾不干凈可能的原因是：濾紙破損；
（4）過氧化氫在氧化銅的催化作用下分解生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{氧化銅}{→}$水+氧氣；
（5）步驟⑦的目的是證明氧化銅的化學性質在反應前后沒有發生改變；
（6）影響化學反應的速率因素有：溫度（或反應物濃度等）．
故答案為：【猜想】質量和化學性質不變；
【實驗】（1）

步驟③現象	步驟⑥結果	步驟⑦現象	結論
溶液中有氣泡放出	稱量的氧化銅的質量仍為0.2g	帶火星的木條復燃

（2）與步驟③作對比，檢驗加入加氧化銅前后雙氧水分解速率有沒有變化；
（3）玻璃棒，濾紙破損（或液面高于濾紙邊緣等）；
（4）過氧化氫$\stackrel{氧化銅}{→}$水+氧氣；
（5）驗證化學反應前后氧化銅的化學性質不變；
（6）溫度（或反應物濃度等）．

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．