Question

在一次實驗室分組實驗中，李武同學不小心把硫酸銅溶液（CuSO₄固體溶于水形成的混合物）滴加到盛有5%H₂O₂溶液的試管中，立即產生大量的氣泡．硫酸銅溶液中含有三種微粒（ H₂O、Cu²⁺、SO₄^2- ），他想知道硫酸銅溶液中的哪一種微粒能使雙氧水分解的速率加快．他和同學一起通過以下實驗完成這次探究活動，并填寫空白．
（1）你認為最不可能的是哪一種微粒？

H₂O（或水分子）

．理由是

雙氧水溶液中含有水分子

．
（2）用化學式表示實驗A發生的化學反應

2H₂O₂

CuSO4  .

2H₂O+O₂↑

，檢驗該反應產生氣體的方法是

用帶火星的木條伸入到試管A中，木條復燃，證明是氧氣

．
（3）在實驗B中加入稀硫酸（含有H₂O、H⁺、SO₄^2-）后，無明顯變化，證明

SO₄^2-（或硫酸根離子）

不起催化作用．
結論：硫酸銅溶液中，加快雙氧水分解速率的微粒是

Cu²⁺（或銅離子）

．
（4）要驗證雙氧水分解速率與雙氧水的濃度有關，可以進行以下實驗：取兩套相同裝置，其中一套加入5%的雙氧水溶液和MnO₂，你認為另一套裝置所加藥品應該是

a

和

b

（填序號）．
a.15%的雙氧水溶液     b．MnO₂     c.5%的雙氧水溶液     d．硫酸銅溶液
（5）小東同學注意到試管內只有15%的雙氧水時就有少量小氣泡浮起，將這支試管浸入約80°C的熱水中，氣泡明顯增多，由此小東認為，雙氧水分解速率還與

溫度

有關．

Answer 1

分析：（1）根據雙氧水中本身含有水考慮；
（2）根據雙氧水分解的反應原理以及氧氣的助燃性考慮；
（3）根據硫酸中含有的微粒考慮；
（4）根據實驗目的考慮；
（5）根據試管內只有15%的雙氧水時有少量小氣泡浮起，將這支試管浸入約80°C的熱水中，氣泡明顯增多，分析解答．

解答：解：（1）雙氧水是水溶液，一定含有水，但分解速率慢，所以水分子不會是催化劑；
（2）氧氣有助燃性，檢驗氧氣可用帶火星的小木條伸入試管，木條復燃，證明是氧氣；
（3）因為稀硫酸中含有三種粒子（H₂O、SO₄^2-、H⁺）且硫酸不能加快過氧化氫分解的速度，所以硫酸根離子不能使過氧化氫分解的速度加快；根據上面的分析可知水分子、硫酸根離子不能使過氧化氫分解速度加快，所以是銅離子使雙氧水分解的速率加快；
（4）要驗證雙氧水分解速率與雙氧水的濃度有關，可以進行以下實驗：取兩套相同裝置，其中一套加入5%的雙氧水溶液和MnO₂，則另一套裝置所加藥品應該是濃度不同的雙氧水溶液和MnO₂；
（5）試管內只有15%的雙氧水時有少量小氣泡浮起，將這支試管浸入約80°C的熱水中，氣泡明顯增多，說明雙氧水分解速率還與溫度有關；
故答案為：
（1）H₂O（或水分子）；雙氧水溶液中含有水分子；
（2）2H₂O₂

CuSO4  .

2H₂O+O₂↑；用帶火星的木條伸入到試管A中，木條復燃，證明是氧氣；
（3）SO₄^2-（或硫酸根離子）；Cu²⁺（或銅離子）；
（4）a；b；
（5）溫度．

點評：本題考查了學生掌握雙氧水分解的反應原理、催化劑的性質、氧氣的性質等知識，并根據題意分析和解決問題的能力．