Question

【题目】学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了以下探究。

（猜想）Ⅰ.CuO不是催化剂，也不参加反应，反应前后质量和化学性质不变；

Ⅱ. CuO参与反应生成O2，反应前后质量和化学性质发生改变；

Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后_________________。

（实验及结论）用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥	步骤⑦现象	结论
溶液中有气泡冒出，带火星木条复燃	称量所得固体质量为 ____________g	溶液中有气泡冒出，_____________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。

（表达与交流）过氧化氢被CuO催化分解放出氧气的化学反应方程式为_____________。

（反思与拓展）

（1）甲同学为研究催化剂种类对催化效果的影响，用等量的两份过氧化氢溶液设计了以下实验，大家认为该方案不可行，其原因是_________。

（2）以下有关催化剂的说法正确的是_____________（填序号）。

①二氧化锰是催化剂

②某些化学反应可以有多个催化剂

③一种物质可能作为多个反应的催化剂

④所有化学反应都需要催化剂

⑤催化剂只能加快化学反应速率

Answer 1

【答案】质量和化学性质不变 0.2 带火星的木条复燃 2H2O22H2O+O2↑ 实验中除了催化剂种类不同，过氧化氢溶液的溶质质量分数也不同，无法形成对照 ②③

【解析】

[猜想]如果CuO是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变；
[实验及结论]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，氧化铜的质量仍为0.2g；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。
[表达与交流]过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
[反思与拓展]（1）甲同学为研究催化剂种类对催化效果的影响，所以实验的变量为催化剂种类，图二实验中过氧化氢溶液的溶质质量分数不同，无法形成对照；
（2）①二氧化锰不一定是催化剂，其它物质也可以作催化剂，同时二氧化锰在高锰酸钾分解的反应中是生成物，不是催化剂，故说法错误。
②某些化学反应可以有多个催化剂，如过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、氧化铜、硫酸铜溶液等均可以作催化剂，故说法正确。
③一种物质可以催化多个化学反应，二氧化锰可以作氯酸钾、过氧化氢溶液分解的催化剂，故说法正确。
④不是所有化学变化都需要催化剂，如人的呼吸作用，故说法错误。
⑤催化剂既能加快，也能减慢化学反应速率，故说法错误。
故②③说法正确。
故答案为：[猜想]质量和化学性质不变；
[实验及结论]0.2；带火星的木条复燃；
[表达与交流]2H2O22H2O+O2↑；
[反思与拓展]（1）实验中除了催化剂种类不同，过氧化氢溶液的溶质质量分数也不同，无法形成对照；
（2）②③。