Question

（2013?廣安）科學探究是奇妙的過程某小組同學在一次試驗結束時，將殘留的5%的過氧化氫溶液導入裝有硫酸銅溶液的廢液缸中，立即產生大量的氣泡．于是小明和同學對產生氣泡的原因做了進一步探究：
【提出問題】哪種離子能加快過氧化氫的分解？
【查閱資料】酸、堿、鹽在溶液中會電離出相應離子，如硫酸銅溶液中有銅離子、硫酸根離子；硫酸溶液中有氫離子、硫酸根離子，溶液中還存在著水分子．
【猜想】Ⅰ：水分子Ⅱ：硫酸根離子Ⅲ：銅離子．
【實驗設計】
（1）小明認為猜想Ⅰ不成立，理由是

過氧化氫溶液中含有水分子

．
（2）實驗探究

步驟	現象	結論
①取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產生 帶火星的木條復燃	硫酸銅能加快過氧化氫分解
②取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸溶液，立即伸入帶火星的木條	無明顯變化	猜想 Ⅱ 不成立
③取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴氯化銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產生 帶火星的木條復燃	猜想Ⅲ成立

（3）實驗反思與討論：小剛認為小明第③步驟的結論不嚴密，理由是

氯化銅中含有氯離子，會干擾實驗現象

，同時他還發現步驟③多余，步驟①②就已經能夠達到探究的目的了．若要證明硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑，還需要通過實驗確認它在反應前后

驗證硫酸銅的質量和化學性質在反應前后沒有發生改變

．

Answer 1

分析：【實驗設計】
（1）過氧化氫溶液中含有水分子，可以據此解答該題；
（2）②硫酸中含有硫酸根離子，而加入硫酸后沒有明顯變化，則說明硫酸根離子不能加快過氧化氫溶液的分解，可以據此解答該題；
③根據實驗步驟可以知道猜想Ⅲ成立，則說明銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解，故可以看到帶火星木條復燃，可以據此解答該題；
（3）氯化銅中含有氯離子，引入的氯離子會干擾實驗結論的得出，事實上在前兩個步驟中已經證明了銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解速率了，根據催化劑的定義可以知道，若證明是硫酸銅是該反應的催化劑，必須證明硫酸銅的質量和化學性質在該過程中沒有發生改變，可以據此解答該題．

解答：解：【實驗設計】
（1）過氧化氫溶液中含有水分子，所以可以排除是水分子加快了過氧化氫的分解；
（2）②硫酸中含有硫酸根離子，而加入硫酸后沒有明顯變化，則說明硫酸根離子不能加快過氧化氫溶液的分解；
③根據實驗步驟可以知道猜想Ⅲ成立，則說明銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解，故可以看到帶火星木條復燃；
（3）氯化銅中含有氯離子，引入的氯離子會干擾實驗結論的得出，事實上在前兩個步驟中已經證明了銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解速率了，根據催化劑的定義可以知道，若證明是硫酸銅是該反應的催化劑，必須證明硫酸銅的質量和化學性質在該過程中沒有發生改變．
故答案為：【實驗設計】（1）過氧化氫溶液中含有水分子；
（2）

步驟	現象	結論
①取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產生 帶火星的木條復燃	硫酸銅能加快過氧化氫分解
②取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸溶液，立即伸入帶火星的木條	無明顯變化	猜想Ⅱ不成立
③取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴氯化銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡冒出 帶火星木條復燃	猜想Ⅲ成立

（3）氯化銅中含有氯離子，會干擾實驗現象；驗證硫酸銅的質量和化學性質在反應前后沒有發生改變．

點評：在研究催化劑時，要從改變反應速率、反應前后的質量、化學性質等方面進行研究．