Question

【題目】化學(xué)教材中“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”,以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn),引起了化學(xué)探究小組的興趣。請(qǐng)你一起參與他們的探究過程,并填寫下列空白。

（問題）氧化銅能不能作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑呢？

（猜想）______。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	常溫下,在試管中加入的溶液,然后將帶火星的木條伸入試管中	有少量氣泡產(chǎn)生,木條沒有復(fù)燃	常溫下分解速率非常緩慢,放出很少量氧氣
實(shí)驗(yàn)二	常溫下,在裝有的溶液的試管中加入少量的CuO,然后將帶火星的木條伸入試管中	有較多氣泡產(chǎn)生,木條復(fù)燃	______

（過論與反思）經(jīng)過討論,有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn),不能證明CuO能作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,還要補(bǔ)充一個(gè)探充實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)三：（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┨骄?/span>______。

（實(shí)驗(yàn)步驟）①準(zhǔn)確稱量少量的質(zhì)量；

②重復(fù)實(shí)驗(yàn)二的步驟；待反應(yīng)結(jié)束,將試管里的物質(zhì)過濾,洗滌,干燥,稱量；

③對(duì)比反應(yīng)前后CuO的質(zhì)量。

（討論）如果______,則說明CuO能作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑。但小茗同學(xué)認(rèn)為,要證明猜想,上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不足以說明,還需要再增加一個(gè)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證______。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）CuO能作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,請(qǐng)寫出CuO催化過氧化氫分解的文字表達(dá)式：______。

（拓展探究）同種催化劑,你還知道那些因素會(huì)影響過氧化氫分解反應(yīng)的催化效果？假設(shè)：______。方案：______。

Answer 1

【答案】CuO能作過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑 溶液在CuO催化作用下分解速率變快,放出很多氧氣 CuO在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否改變 CuO在反應(yīng)前后的質(zhì)量不改變 氧化銅在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變 過氧化氫水氧氣 過氧化氫溶液的濃度或催化劑的顆粒大小等 將等質(zhì)量,顆粒大小相同的二氧化錳加入等質(zhì)量的濃度不同的過氧化氫溶液中,觀察產(chǎn)生氣泡的速率即可或?qū)⒌攘俊⒌葷舛鹊倪^氧化氫溶液與等質(zhì)量的不同顆粒大小的同種催化劑充分混合,觀察產(chǎn)生氣泡的速率即可

【解析】

[猜想]CuO能作過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑；故填：CuO能作過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑；

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]實(shí)驗(yàn)二：在裝有溶液的試管中加入少量的CuO,然后將帶火星的木條伸入試管中,有較多氣泡產(chǎn)生,木條復(fù)燃,這說明溶液在CuO催化作用下分解速率變快,放出很多氧氣；故填：溶液在CuO催化作用下分解速率變快,放出很多氧氣；

實(shí)驗(yàn)三：由實(shí)驗(yàn)三的實(shí)驗(yàn)步驟可知,該實(shí)驗(yàn)是探究CuO在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否改變；若CuO在反應(yīng)前后的質(zhì)量不改變,則說明CuO能作過氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑；要證明猜想,還需要再增加一個(gè)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證氧化銅在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變,故填：CuO在反應(yīng)前后的質(zhì)量是否改變；

[討論]由上分析，CuO在反應(yīng)前后的質(zhì)量不改變；根據(jù)催化劑的概念可知，還需要探究氧化銅的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否發(fā)生了改變，故填：氧化銅在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變；

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]過氧化氫在氧化銅的催化作用下分解為水和氧氣；故填：過氧化氫水氧氣；

[拓展探究]可能過氧化氫溶液的濃度、催化劑的質(zhì)量以及催化劑顆粒的大小對(duì)過氧化氫分解反應(yīng)的速率都會(huì)產(chǎn)生影響。如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究催化劑顆粒大小對(duì)反應(yīng)速率的影響,要想證明顆粒大小會(huì)影響催化效果,可將等量、等濃度的過氧化氫溶液與等質(zhì)量的不同顆粒大小的同種催化劑充分混合,觀察產(chǎn)生氣泡的速率即可；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究過氧化氫溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),可將等質(zhì)量,顆粒大小相同的二氧化錳加入等質(zhì)量的濃度不同的過氧化氫溶液中,觀察產(chǎn)生氣泡的速率即可；

故填：過氧化氫溶液的濃度或催化劑的顆粒大小等；將等質(zhì)量,顆粒大小相同的二氧化錳加入等質(zhì)量的濃度不同的過氧化氫溶液中,觀察產(chǎn)生氣泡的速率即可或?qū)⒌攘俊⒌葷舛鹊倪^氧化氫溶液與等質(zhì)量的不同顆粒大小的同種催化劑充分混合,觀察產(chǎn)生氣泡的速率即可。