Question

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

（猜想）Ⅰ．CuO不是催化劑，也不參與反應(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)產(chǎn)生O2，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；

Ⅲ．CuO是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變

（查閱資料）1、很多金屬氧化物能做過氧化氫的催化劑，例如：MnO2、CuO、氧化鐵（Fe2O3）等。

2、過氧化氫有很強(qiáng)的氧化性，能使有色布條褪色，能使鐵等金屬生銹（鐵銹的主要成分是氧化鐵），能用于傷口殺菌消毒等。

（實(shí)驗(yàn)）用天平稱量0.2g CuO，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（1）填寫下表：

實(shí)驗(yàn)步驟3現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
_____，帶火星的木條復(fù)燃．	_____	溶液中有氣泡放出， __________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立

（2）步驟1的目的是_____；

（3）步驟④需用到的玻璃儀器有：_____；

（4）過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的文字表達(dá)式為_____。

（反思）

（5）同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了CuO能做過氧化氫分解的催化劑，另一同學(xué)將一根潔凈的鐵絲放入過氧化氫溶液中開始沒有明顯現(xiàn)象，過一會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是_____，

（6）某同學(xué)利用下圖裝置驗(yàn)證空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，將裝有足量紅磷的燃燒匙置于瓶?jī)?nèi)中間，并把裝有足量白磷的燃燒匙浸沒在蒸餾水下。圖乙表示用氧氣傳感器測(cè)量的容器內(nèi)氧氣濃度變化曲線圖。

（提出問題）紅磷在燒瓶?jī)?nèi)熄滅后，瓶中是否有氧氣剩余？

（猜想假設(shè)）猜想：①有氧氣剩余；②無氧氣剩余。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）待裝置完全冷卻后，將裝有白磷的燃燒匙提出水面，用激光筆點(diǎn)燃白磷。

（得出結(jié)論）分析圖乙得出，猜想②正確

（反思交流）①根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，教材中用“燃燒紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量”的方法是否可行并說明理由_____。

②曲線DE段氧氣濃度變化的主要原因是_____。

③丙圖利用鐵粉除去氧氣較徹底最后生成了氫氧化亞鐵。請(qǐng)寫出文字表達(dá)式_____。

Answer 1

【答案】有大量的氣泡產(chǎn)生 氧化銅的質(zhì)量還是0.2g 帶火星木條復(fù)燃 對(duì)比 燒杯、漏斗、玻璃棒 H2O2H2O＋O2 可能是鐵在過氧化氫中被氧化成氧化鐵，氧化鐵對(duì)過氧化氫起催化作用 不可行，因?yàn)榧t磷不能消耗完氧氣 白磷繼續(xù)燃燒消耗裝置內(nèi)的氧氣 鐵+氧氣+水氫氧化亞鐵

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)步驟③，有大量的氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃；步驟⑥氧化銅的質(zhì)量還是0.2g，沒有發(fā)生改變；步驟⑦現(xiàn)象：溶液中有氣泡放出，帶火星木條復(fù)燃；

（2）步驟1的目的是：對(duì)比

（3）步驟④過濾需用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；

（4）過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的文字表達(dá)式為：H2O2 H2O＋O2；

（5）同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了CuO能做過氧化氫分解的催化劑，另一同學(xué)將一根潔凈的鐵絲放入過氧化氫溶液中開始沒有明顯現(xiàn)象，過一會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是：可能是鐵在過氧化氫中被氧化成氧化鐵，氧化鐵對(duì)過氧化氫起催化作用；

反思交流：①根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，教材中用“燃燒紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量”的方法：不可行，因?yàn)榧t磷不能將氧氣消耗完全；

②曲線DE段氧氣濃度變化的主要原因是：白磷繼續(xù)燃燒消耗裝置內(nèi)的氧氣；

③丙圖利用鐵粉除去氧氣較徹底最后生成了氫氧化亞鐵。文字表達(dá)式：鐵+氧氣+水氫氧化亞鐵。