Question

在一次實驗中，小明不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%H₂O₂的溶液的試管中，立即有大量的氣泡產生．對此他很好奇，他查閱資料得知：硫酸銅溶液中含有三種粒子（H₂O、SO₄^2-、Cu²⁺），小明想知道硫酸銅溶液中的哪種粒子能使雙氧水分解的速率加快．請你和小明一起通過如圖所示的實驗完成這次探究活動，并填寫空白．
（1）小明認為最不可能的粒子是H₂O，理由是

雙氧水是水溶液，所以水不是催化劑

．
（2）檢驗實驗①產生的氣體是氧氣的方法是

用帶火星的木條伸入到試管①中，木條復燃，證明是氧氣

．
（3）資料：稀硫酸中含有三種粒子（H₂O、SO₄^2-、H⁺），在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明

SO₄^2-（或硫酸根離子）

粒子不能使雙氧水分解的速率加快，因而他確定

Cu²⁺（或銅離子）

粒子能使雙氧水分解的速率加快．
（4）小明如果要確定硫酸銅是催化劑，還須通過實驗確認它在化學反應前后

化學性質和質量都沒有改變

．
（5）小明又做了相應的實驗，確定硫酸銅是雙氧水分解的催化劑．寫出實驗①試管內物質反應的化學方程式或符號表達式

2H₂O₂

CuSO4  .

2H₂O+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據雙氧水中本身含有水考慮；（2）根據氧氣的助燃性考慮；（3）根據硫酸中含有的微�？紤]；（4）根據催化劑需要具備的性質考慮；（5）根據方程式的書寫考慮．

解答：解：（1）因為雙氧水是過氧化氫的水溶液，本身有水，但分解的速度很慢，所以水不是催化劑；
（2）由于氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，所以驗證方法是用帶火星的木條伸入到試管①中，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）因為催化劑反應前后化學性質和質量不變，所以要證明是催化劑必須確認硫酸銅的化學性質和質量都沒有改變；
（5）反應物是過氧化氫，生成物是水和氧氣，用觀察法配平，氧氣后面標上上升符號，硫酸銅是催化劑寫在等號的上邊．
故答案為：（1）雙氧水是水溶液，所以水不是催化劑；（2）用帶火星的木條伸入到試管①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）化學性質和質量都沒有改變；（5）2H₂O₂

CuSO4  .

2H₂O+O₂↑．

點評：解答本題關鍵是要知道驗證硫酸銅是催化劑，要從三個方面：改變反應速度、本身質量和化學性質不變，熟悉方程式的書寫：一寫二配三注明四等號．