Question

5．学习了二氧化锰对过氧化氢分解制取氧气有催化作用的知识后，某同学想CuO能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行了以下探究：
【猜想】
A．CuO不是催化剂，也不参加反应，反应前后质量和化学性质都不变
B．CuO参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质都发生改变
C．CuO是这个反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变
【实验】
步骤1：用试管取少量过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管中，观察现象．
步骤2：该同学将CuO放在天平的右盘进行称量，左盘的砝码为2g，游码的读数为0.8g．将称好的CuO倒入上述试管中，迅速将带火星的木条伸入试管内，观察现象．
步骤3：待步骤2试管中不再产生气泡，过滤将试管中的固体和液体分离开来，将得到的固体烘干，称量固体的质量．
步骤4：将步骤3得到的固体再加入到过氧化氢溶液中迅速将带火星的木条伸入试管中，观察现象．
（1）填写下表

步骤1的现象	步骤2的结果	步骤4的现象	结论
产生大量气泡，带火星的木条复燃	固体的质量为 1.2g	产生大量气泡，带火星的木条复燃	猜想A、B不成立，猜想C成立

（2）步骤1的目的是与步骤3对比，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化．
（3）步骤3的目的是验证氧化铜化学反应前后的质量不变．
（4）请写出该实验的化学反应方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 [猜想]根据催化剂的特点是“一变，两不变”，即反应速率变，质量和化学性质不变进行解答；
[实验]（1）根据氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃进行解答；
（2）根据对比实验的探究方法回答；
（3）根据步骤3的目的是验证氧化铜化学反应前后的质量是否改变进行解答；
（4）过氧化氢分解产生了水和氧气，可以据此写出该反应的化学方程式．

解答 解：[猜想]催化剂的特点是“一变，两不变”，即反应速率变，质量和化学性质不变，所以C．CuO是这个反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变；故填：质量和化学性质不变；
[实验]（1）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧气的速率，故现象是有气泡，带火星的木条复燃；催化剂的特点是“一变，两不变”，反应前后其质量不变，所以氧化铜的质量仍为1.2g；催化剂的特点是“一变，两不变”，其中反应速率改变，这里是加快，所以现象是溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃，所以实验现象：

步骤2的现象	步骤3的结果	步骤4的现象	结论
产生大量气泡，带火星的木条复燃	固体的质量为1.2g	产生大量气泡，带火星的木条复燃	猜想A．B不成立，猜想C成立

故填：带火星的木条复燃；1.2；产生大量气泡，带火星的木条复燃；
（2）为了看氧化铜是否能改变反应的速率，要通过加入氧化铜与不加氧化铜的现象进行对比，才能得出科学合理的结论；故填：与步骤3对比，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化；
（3）步骤3的目的是验证氧化铜化学反应前后的质量是否改变；故填：验证氧化铜化学反应前后的质量不变；
（4）过氧化氢在氧化铜的催化作用之下分解产生了水和氧气，化学方程为2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

点评 催化剂、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重点和热点，主要考查对催化剂、催化作用概念的理解，对催化效率影响因素的探究等．