8.桐梓縣某中學(xué)學(xué)生在實驗室用5%的過氧化氫溶液制取氧氣并進行氧氣部分性質(zhì)實驗,具體操作如下:
(1)溶液配制:在老師的指導(dǎo)下,他們配制了一瓶5%的過氧化氫溶液備用.
(2)氣體制備:用配制好的5%的過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣.請你在如圖1A、B兩套裝置中選擇其中一套,并說明選擇的理由:A,便于添加液體藥品制得較多的氣體.
(3)性質(zhì)實驗:小明用收集好的氧氣,進行了鐵絲燃燒的實驗.實驗前,它在集氣瓶底部鋪一層細沙,然后把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀,在鐵絲下端系一根火柴,將火柴點燃,待火柴快燃盡時,緩慢插入集氣瓶中,觀察到的現(xiàn)象是劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體.
(4)拓展延伸:第一小組的小亮同學(xué)在上述制取氧氣實驗過程中,不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%的過氧化氫溶液中,立即產(chǎn)生大量氣泡,于是引起了該小組同學(xué)的探究興趣.
【提出問題】是哪種粒子能使過氧化氫分解的速率加快呢?
【查閱資料】硫酸銅溶液中含有三種粒子:H
2O、SO
42-、Cu
2+【猜想與假設(shè)】小明猜想:不可能是H
2O,理由是H
2O
2溶液中有水;
小亮猜想:可能是SO
42-;
小芳猜想:可能是Cu
2+.
【實驗驗證】如圖2所示:在實驗①中加入稀硫酸后,無明顯變化,說明SO
42-的猜想不正確;在實驗②中加入CuCl
2或Cu(NO
3)
2溶液后,觀察到有大量氣泡產(chǎn)生,進一步證明Cu
2+的猜想正確.
【實驗結(jié)論】實驗證明,硫酸銅在該反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生變化,硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑.
【反思與交流】寫出過氧化氫在硫酸銅催化作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2H
2O
2$\frac{\underline{\;CuSO_{4}\;}}{\;}$2H
2O+O
2↑..