Question

在實驗室里，常用分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣．某化學興趣小組對氧氣的實驗室制法進行了探究．
（1）小明同學選用如圖所示的裝置制取氧氣．制取過程中所發生的化學反應表達式為：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．實驗過程中，證明集氣瓶收集滿氧氣的現象是

集氣瓶口有氣泡溢出

．
（2）小紅同學通過互聯網得知：CuSO₄溶液、動物某些臟器中含有的物質等能催化過氧化氫的分解．實驗證明，在過氧化氫溶液中滴加CuSO₄溶液能顯著加快過氧化氫的分解．CuSO₄溶液主要含有三種粒子（H₂O、Cu²⁺、SO₄^2-），為了進一步探究CuSO₄溶液中哪種粒子能起催化作用．小紅同學作了以下分析和設計．
①小紅同學認為最不可能的是H₂O，他的理由是

過氧化氫的溶液中中的溶劑是水，因此H₂O不能起催化作用

．
②要說明另外的兩種粒子是否起到催化作用，小紅同學設計了如下實驗，完成了這次探究活動．

實驗步驟	實驗現象	結論
a．取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴稀硫酸（含SO42-）	溶液幾乎沒有氣泡放出	實驗證明，起催化作用的是 Cu2+ ．
b．另取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴 硫酸銅 溶液	溶液中有大量氣泡放出

③如果確定CuSO₄是催化劑，還必須通過實驗確定它在化學反應前后

質量和化學性質不發生改變

．

Answer 1

分析：（1）根據過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；用排水法收集氧氣時集氣瓶口有氣泡冒出證明收集滿解答；
（2）①根據過氧化氫溶液是過氧化氫的水溶液，過氧化氫溶液常溫下不能迅速分解產生氧氣解答；
②滴稀硫酸無變化，證明了硫酸根離子不能做催化劑；滴硫酸銅時，有大量氣泡放出，證明了起催化作用的是銅離子；
③催化劑是指能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變的物質．

解答：解：（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；用排水法收集氧氣時集氣瓶口有氣泡冒出證明收集滿．
（2）①小紅同學認為最不可能的是H₂O，他的理由是：過氧化氫溶液中的溶劑是水，因此H₂O不能起催化作用；
②滴稀硫酸無變化，證明了硫酸根離子不能做催化劑；滴硫酸銅時，有大量氣泡放出，證明了起催化作用的是銅離子；
③催化劑是指能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變的物質．
故答案為：（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；用排水法收集氧氣時集氣瓶口有氣泡冒出；
（2）①過氧化氫溶液中的溶劑是水，因此H₂O不能起催化作用；②硫酸銅；銅離子；③化學性質和質量都不變．

點評：本考點主要考查氧氣的制取裝置和檢查裝置的氣密性，同時也考查了催化劑的特點和化學方程式的書寫，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．