Question

【題目】學(xué)習(xí)了MnO2對(duì)過(guò)氧化氫分解有催化作用的知識(shí)后，某同學(xué)想：CuO能否起到類似MnO2的催化作用呢？于是進(jìn)行了以下探究。

（猜想）Ⅰ.CuO不是催化劑，也不參加反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；

Ⅱ. CuO參與反應(yīng)生成O2，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變；

Ⅲ. CuO是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后_________________。

（實(shí)驗(yàn)及結(jié)論）用天平稱量0.2gCuO，取5mL5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（1）填寫下表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
溶液中有氣泡冒出，帶火星木條復(fù)燃	稱量所得固體質(zhì)量為 ____________g	溶液中有氣泡冒出，_____________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。

（表達(dá)與交流）過(guò)氧化氫被CuO催化分解放出氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________。

（反思與拓展）

（1）甲同學(xué)為研究催化劑種類對(duì)催化效果的影響，用等量的兩份過(guò)氧化氫溶液設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，大家認(rèn)為該方案不可行，其原因是_________。

（2）以下有關(guān)催化劑的說(shuō)法正確的是_____________（填序號(hào)）。

①二氧化錳是催化劑

②某些化學(xué)反應(yīng)可以有多個(gè)催化劑

③一種物質(zhì)可能作為多個(gè)反應(yīng)的催化劑

④所有化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑

⑤催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率

Answer 1

【答案】質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變 0.2 帶火星的木條復(fù)燃 2H2O22H2O+O2↑ 實(shí)驗(yàn)中除了催化劑種類不同，過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也不同，無(wú)法形成對(duì)照 ②③

【解析】

[猜想]如果CuO是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
[實(shí)驗(yàn)及結(jié)論]氧化銅對(duì)過(guò)氧化氫的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧氣的速率，故現(xiàn)象是有氣泡，帶火星的木條復(fù)燃；催化劑的特點(diǎn)是“一變，兩不變”，反應(yīng)前后其質(zhì)量不變，氧化銅的質(zhì)量仍為0.2g；催化劑的特點(diǎn)是“一變，兩不變”，其中反應(yīng)速率改變，這里是加快，所以現(xiàn)象是溶液中有氣泡放出，帶火星的木條復(fù)燃。
[表達(dá)與交流]過(guò)氧化氫在氧化銅的催化作用下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2↑；
[反思與拓展]（1）甲同學(xué)為研究催化劑種類對(duì)催化效果的影響，所以實(shí)驗(yàn)的變量為催化劑種類，圖二實(shí)驗(yàn)中過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，無(wú)法形成對(duì)照；
（2）①二氧化錳不一定是催化劑，其它物質(zhì)也可以作催化劑，同時(shí)二氧化錳在高錳酸鉀分解的反應(yīng)中是生成物，不是催化劑，故說(shuō)法錯(cuò)誤。
②某些化學(xué)反應(yīng)可以有多個(gè)催化劑，如過(guò)氧化氫分解的反應(yīng)中，二氧化錳、氧化銅、硫酸銅溶液等均可以作催化劑，故說(shuō)法正確。
③一種物質(zhì)可以催化多個(gè)化學(xué)反應(yīng)，二氧化錳可以作氯酸鉀、過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑，故說(shuō)法正確。
④不是所有化學(xué)變化都需要催化劑，如人的呼吸作用，故說(shuō)法錯(cuò)誤。
⑤催化劑既能加快，也能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，故說(shuō)法錯(cuò)誤。
故②③說(shuō)法正確。
故答案為：[猜想]質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
[實(shí)驗(yàn)及結(jié)論]0.2；帶火星的木條復(fù)燃；
[表達(dá)與交流]2H2O22H2O+O2↑；
[反思與拓展]（1）實(shí)驗(yàn)中除了催化劑種類不同，過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也不同，無(wú)法形成對(duì)照；
（2）②③。