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”研究性實驗,引起了化學(xué)探究小組的興趣。請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）______。

（實驗驗證）

實驗	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗一	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
實驗二	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)為只有上述兩個實驗,不能證明CuO能作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,還要補(bǔ)充一個探充實驗。

實驗三：（實驗?zāi)康模┨骄?/span>______。

（實驗步驟）①準(zhǔn)確稱量少量的質(zhì)量；

②重復(fù)實驗二的步驟；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,上述三個實驗還不足以說明,還需要再增加一個實驗,以驗證______。

（實驗結(jié)論）CuO能作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,請寫出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；

[實驗驗證]實驗二：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；

實驗三：由實驗三的實驗步驟可知,該實驗是探究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,還需要再增加一個實驗,以驗證氧化銅在化學(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；

[實驗結(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過氧化氫分解反應(yīng)的速率都會產(chǎn)生影響。如設(shè)計實驗探究催化劑顆粒大小對反應(yīng)速率的影響,要想證明顆粒大小會影響催化效果,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)計實驗探究過氧化氫溶液的濃度對反應(yīng)速率的影響時,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。