Question

小麗同學通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”．她設計并完成了下列所示的實驗：
（1）實驗一，取5ml5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條，觀察到有氣泡產生，木條不復燃．實驗結論是過氧化氫分解產生氧氣，但是______．
（2）實驗二，向盛有5ml5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條，觀察到有大量氣泡產生，帶火星的木條迅速復燃．實驗結論是______．
（3）在實驗（2）的實驗操作中小麗還對二氧化錳在反應前后進行了兩次稱量，其目的是______．
由以上兩個實驗小麗同學總結如下：二氧化錳是過氧化氫分解反應的催化劑
小英同學認為小麗的實驗還不能完全得出結論，需要再補充一步：實驗二結束后，把稱量過的二氧化錳重新加入過氧化氫溶液，實驗現象是______說明二氧化錳化學性質沒變．
（4）過氧化氫不穩定會自然分解，久置的過氧化氫溶液，其溶質質量分數會變小．某興趣小組為測定實驗室一瓶久置的過氧化氫溶液中溶質的質量分數，進行實驗．測的相關數據如圖所示．

（1）計算反應生成氧氣的質量是多少？
（2）計算該過氧化氫溶液中溶質的質量分數．（寫出計算過程）

Answer 1

解：（1）雙氧水在常溫下能分解，但反應速度慢；
（2）同體積等濃度的雙氧水溶液中加入二氧化錳反應速度加快了，說明二氧化錳能加快雙氧水的分解；
（3）稱量反應前后二氧化錳的質量是看一下質量是否改變；小英同學的實驗是想證明二氧化錳的性質在反應前后不變，因此看到的現象應是有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃．
（4）雙氧水分解生成氧氣使質量減小，反應前后總質量的減少量就是生成氧氣的質量．故氧氣質量為：34.0+0.5-33.7=0.8g，根據雙氧水分解的化學方程式已知氧氣的質量可求出分解的雙氧水的質量，進而求出其質量分數．
故答案為：（1）反應慢； （2）二氧化錳能加快過氧化氫分解
（3）比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質量；有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃．
（4）根據質量守恒定律，生成氧氣的質量為34.0g+0.5g-33.7g=0.8g
設溶液中的H₂O₂的質量為x
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68 32
X 0.8g
=
X=1.7g
×100%=5%
答：該過氧化氫溶液中溶質的質量分數為5%
分析：根據催化劑的概念解答：催化劑是一變兩不變，即能改變其它化學反應的反應速度，而本身的質量和化學性質不變，雙氧水不加催化劑也能分解，但反應速度慢．
點評：催化劑有一變兩不變，要證明一種物質是某反應的催化劑需證明三個方面：能改變該反應的化學反應速度，反應前后質量、化學性質不變．