Question

8．在一次實驗中，小明不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%H₂O₂的溶液的試管中，立即有大量的氣泡產(chǎn)生．對此他很好奇，他查閱資料得知：硫酸銅溶液中含有三種粒子（H₂O、SO₄^2-、Cu²⁺），小明想知道硫酸銅溶液中的哪種粒子能使雙氧水分解的速率加快．請你和小明一起通過如圖所示的實驗完成這次探究活動，并填寫空白．

（1）小明認為最不可能的粒子是H₂O，理由是雙氧水是水溶液，所以水不是催化劑．
（2）檢驗實驗①產(chǎn)生的氣體是氧氣的方法是用帶火星的木條伸入到試管①中，木條復(fù)燃，證明是氧氣．
（3）資料：稀硫酸中含有三種粒子（H₂O、SO₄^2-、H⁺），在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明SO₄^2-粒子不能使雙氧水分解的速率加快，因而他確定Cu²⁺粒子能使雙氧水分解的速率加快．
（4）小明如果要確定硫酸銅是催化劑，還須通過實驗確認它在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變．
（5）小明又做了相應(yīng)的實驗，確定硫酸銅是雙氧水分解的催化劑．寫出實驗①試管內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)符號表達式2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuSO_{4}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)雙氧水中本身含有水考慮；（2）根據(jù)氧氣的助燃性考慮；（3）根據(jù)硫酸中含有的微粒考慮；（4）根據(jù)催化劑需要具備的性質(zhì)考慮；（5）根據(jù)方程式的書寫考慮．

解答 解：（1）因為雙氧水是過氧化氫的水溶液，本身有水，但分解的速度很慢，所以水不是催化劑；
（2）由于氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以驗證方法是用帶火星的木條伸入到試管①中，木條復(fù)燃，證明是氧氣；
（3）因為稀硫酸中含有三種粒子（H₂O、SO₄^2-、H⁺）且硫酸不能加快過氧化氫分解的速度，所以硫酸根離子不能使過氧化氫分解的速度加快；根據(jù)上面的分析可知水分子、硫酸根離子不能使過氧化氫分解速度加快，所以是銅離子使雙氧水分解的速率加快；
（4）因為催化劑反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變，所以要證明是催化劑必須確認硫酸銅的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變；
（5）反應(yīng)物是過氧化氫，生成物是水和氧氣，用觀察法配平，氧氣后面標上上升符號，硫酸銅是催化劑寫在等號的上邊．
故答案為：（1）雙氧水是水溶液，所以水不是催化劑；（2）用帶火星的木條伸入到試管①中，木條復(fù)燃，證明是氧氣；（3）SO₄^2-（或硫酸根離子）；Cu²⁺（或銅離子）．（4）化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變；（5）2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuSO_{4}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

點評 解答本題關(guān)鍵是要知道驗證硫酸銅是催化劑，要從三個方面：改變反應(yīng)速度、本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，熟悉方程式的書寫：一寫二配三注明四等號．