Question

10．在一次實(shí)驗(yàn)中，小張不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有H₂O₂的溶液的試管中，立即有大量的氣泡產(chǎn)生．硫酸銅溶液中含有三種粒子（H₂O、SO₄^2-、Cu²⁺），小張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(qǐng)你和小明一起通過下圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)完成這次探究活動(dòng)，并填空．
（1）你認(rèn)為最不可能的是哪一種粒子，理由是H₂O，雙氧水中本身存在水； 
（2）要證明另外兩種粒子能否加快雙氧水分解的速率，還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)②和③：在實(shí)驗(yàn)
②中加入稀硫酸后，無明顯變化．在實(shí)驗(yàn)③中加入CuCl₂或者Cu（NO₃）₂后，會(huì)觀察到大量的氣泡，證明該離子起到了催化作用．
（3）小聰認(rèn)為還不能確定硫酸銅是催化劑．首先是實(shí)驗(yàn)②和③存在設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤是過氧化氫的濃度不相同；另外從催化劑定義上來講還需通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)它在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)雙氧水是水溶液，一定含有水回答．
（2）根據(jù)稀硫酸能電離出硫酸根離子，但在實(shí)驗(yàn)②中加入稀硫酸后，無明顯變化判斷硫酸根離子是否有催化作用；氯化銅或硝酸銅都能電離出銅離子，來判斷銅離子是否有催化作用．
（3）根據(jù)催化劑的定義和特點(diǎn)回答．

解答 解：（1）雙氧水是水溶液，一定含有水，本身分解速率慢，所以水分子不會(huì)是催化劑．
故填：H₂O，雙氧水中本身存在水； 
（2）稀硫酸能電離出硫酸根離子，但在實(shí)驗(yàn)②中加入稀硫酸后，無明顯變化，說明硫酸根離子不起催化作用；硫酸銅溶液中還有銅離子，可加入含有銅離子的其它物質(zhì)來看銅離子是否有催化作用，加入氯化銅或硝酸銅溶液后，觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是銅離子．
故填：CuCl₂或者Cu（NO₃）₂；
（3）實(shí)驗(yàn)②和③選擇的過氧化氫溶液濃度不同，存在缺陷．催化劑的特點(diǎn)是“一變，兩不變”，即反應(yīng)速率變，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，要證明物質(zhì)是催化劑，必須同時(shí)驗(yàn)證這三點(diǎn)，前面已證明硫酸銅能改變化學(xué)反應(yīng)速率，還要證明反應(yīng)前后它的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變．
故填：過氧化氫的濃度不相同；質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．

點(diǎn)評(píng) 催化劑、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，主要考查對(duì)催化劑、催化作用概念的理解，對(duì)催化效率影響因素的探究等．