Question

19．某化学小组同学通过查阅资料得知．硫酸铜溶液（含有Cu²⁺、${SO}_{4}^{2-}$、H₂O三种粒子）可以作为过氧化氢溶液制取氧气的催化剂．通过讨论和询问老师．得出了Cu²⁺加快了过氧化氢分解的速率的结论．请完成下列问题：
（1）该小组的同学认为在进行实验验证上述结论的过程中不需要考虑水分子加快了分解速率的因素．请说明原因．（2）请设计实验证明上述结论．（写出实验步骤、现象和结论）

Answer 1

分析 （1）根据过氧化氢溶液中含有水分子进行解答；
（2）根据稀硫酸中含有硫酸根离子以及硫酸铜溶液中含有铜离子，然后分别用稀硫酸和硫酸铜溶液进行实验验证即可．

解答 解：（1）在进行实验验证上述结论的过程中不需要考虑水分子加快了分解速率的因素，理由是：过氧化氢溶液中含有水，如果水是过氧化氢分解的催化剂，则过氧化氢溶液中的过氧化氢就很容易分解了．故填：过氧化氢溶液中含有水．
（2）在试管中加入10ml5%的过氧化氢溶液，滴加稀硫酸后，无明显变化，说明SO₄^2-不能使过氧化氢的分解速率加快；在试管中加入10ml 5%的过氧化氢溶液，滴加硫酸铜溶液后，观察到有大量气泡产生，进一步证明能使过氧化氢分解速率加快的是Cu²⁺．
故填：在试管中加入10ml5%的过氧化氢溶液，滴加稀硫酸后，无明显变化，说明SO₄^2-不能使过氧化氢的分解速率加快；在试管中加入10ml 5%的过氧化氢溶液，滴加硫酸铜溶液后，观察到有大量气泡产生，进一步证明能使过氧化氢分解速率加快的是Cu²⁺．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．