Question

【題目】小明設計了如下圖所示的實驗裝置來證明氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解，并與相同條件下MnO2的催化效果做比較，實驗時間均以生成30 mL氣體為準（即比較反應的快慢程度）。

用圖示裝置測量產生氣體的體積，其它可能影響實驗因素均已忽略，相關數據如下：

實驗序號	過氧化氫溶液體積	催化劑	待測數據
①	15mL	無
②	15mL	CuO（0．5g)
③	15mL	MnO2(0．5g)

（1）檢查圖(Ⅰ)裝置氣密性的方法是： ；

實驗②操作時圖(Ⅰ)裝置中加入藥品和試劑的先后順序是， (用化學式填寫)；

（2）圖(Ⅱ)裝置中油層的作用是阻止氧氣與水的接觸，防止氧氣 。

從設計原理看，實驗中的“待測數據”是指 。

（4）如果要進一步探究CuO是否是該反應的催化劑，根據催化劑的定義，請完成下列實驗。

實驗步驟和現象	設計這一步驟的目的
（1）取15mL過氧化氫溶液，加入0．5g CuO后,產生O2的速率比未加入時快得多	CuO能加快過氧化氫溶液的分解

Answer 1

【答案】（1）方法一：在橡皮管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間后，若長頸漏斗液面與試管內液面差保持不變，說明氣密性良好。方法二：在試管內加入適量水，形成液封后，用針筒接在橡皮管上，當針筒外拉或內推時，若看到試管內有氣泡或長頸漏斗下端出現穩定的液柱，說明氣密性良好。（答案合理也給分）

加藥品的先后順序：先加CuO后滴加H2O2）

（2）防止O2溶于水。

（3）生成30mL氧氣所需要的時間

（4）

實驗步驟	設計這一步驟的目的
把上述混合物，過濾所固體晾干后稱重	CuO的質量在反應前后是否保持不變
將所得固體重新與過氧化氫溶液混合，觀察是否依舊能加快過氧化氫溶液的分解	CuO的化學性質在反應前后是否保持不變

【解析】

試題分析：（1）檢驗裝置一氣密性的方法是在橡皮管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內加水，至形成液封，再加適量水，靜置一段時間后，若長頸漏斗液面與試管內液面差保持不變，說明氣密性良好；添加藥品的順序是先固體后液體即先加CuO后滴加H2O2；

（2）氧氣為溶于水，圖(Ⅱ)裝置中油層的作用是阻止氧氣與水的接觸，防止氧氣O2溶于水，使實驗更加準確；

（3）探究氧化銅的催化效果只需要比較在相同時間內產生的氧氣的體積，若加入了氧化銅的過氧化氫溶液比沒有加的分解的更快，說明氧化銅能加快過氧化氫的分解速率；

（4）判斷一種物質是否是反應的催化劑，要看它是否具有催化劑的特征，即能否改變物質的反應速率、化學反應前后自身的質量化學性質是否改變。