Question

11．如圖所示，某化學(xué)興趣小組用H₂O₂溶液MnO₂制取干燥的氧氣，并用來(lái)測(cè)定10g某銅粉樣品（含雜質(zhì)碳）中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．回答下列問(wèn)題：

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．裝置B的作用是干燥氧氣．
（2）通過(guò)稱(chēng)量反應(yīng)前后裝置D的質(zhì)量，進(jìn)行計(jì)算便可求出樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）實(shí)驗(yàn)完畢，小麗誤將用剩的H₂O₂溶液和裝置C中的剩余固體一起倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是氧氣．小剛和小明對(duì)此頗感興趣，展開(kāi)了他們的探究之旅．
【提出問(wèn)題】是哪種物質(zhì)加快了H₂O₂的分解速率？
【大膽猜想】猜想Ⅰ：剩余固體中的CuO加快了H₂O₂溶液的分解．猜想Ⅱ：剩余固體中的銅加快了H₂O₂溶液的分解．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	分析及結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一：將帶火星的木條伸入盛有5mL5%H2O2溶液的試管	帶火星木條不復(fù)燃	H2O2溶液常溫下產(chǎn)生氧氣緩慢，不足以使帶火星的木條復(fù)燃
實(shí)驗(yàn)二：向盛有5mL5%H2O2溶液的試管中加入1gCuO固體，將帶火星的木條伸入試管，觀(guān)察現(xiàn)象．待反應(yīng)結(jié)束后將試管里的剩余物進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量．對(duì)比反應(yīng)前后CuO的質(zhì)量	帶火星的木條復(fù)燃． 稱(chēng)得固體質(zhì)量為1g	猜想Ⅰ成立．反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量相等
實(shí)驗(yàn)三：向盛有5mL5%H2O2溶液的試管中加入1g銅，將帶火星的木條伸入試管，觀(guān)察現(xiàn)象	沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，帶火星木條不復(fù)燃	猜想Ⅱ不成立（填”成立“或“不成立”）

Answer 1

分析 根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析，過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下能反應(yīng)生成水和氧氣；濃硫酸具有吸水性；氧氣能與銅反應(yīng)生成氧化銅；根據(jù)剩余固體中含有氧化銅和碳進(jìn)行解答；要證明氧化銅具有催化作用，可以從能改變化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變進(jìn)行．

解答 解：（1）過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下能反應(yīng)生成水和氧氣；濃硫酸具有吸水性，能干燥氧氣，故填：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，干燥氧氣；
（3）銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，因此無(wú)法通過(guò)裝置C的質(zhì)量變化進(jìn)行計(jì)算，但碳反應(yīng)生成的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，因此可通過(guò)稱(chēng)量裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差求出二氧化碳的質(zhì)量，從而求出碳的質(zhì)量，進(jìn)一步算出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故填：D；
（4）大膽猜想：剩余的固體中可能含有氧化銅和銅，故可以猜測(cè)是銅加快了H₂O₂溶液的分解，故填：銅；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：氧化銅加快了H₂0₂溶液的分解，則能使過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，能使帶火星的木條復(fù)燃，氧化銅是不溶于水的物質(zhì)，要將氧化銅分離出來(lái)，則需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾；要證明銅不能加快H₂O₂溶液的分解，則需要增加銅和過(guò)氧化氫溶液混合的實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察不到帶火星的木條復(fù)燃的現(xiàn)象；故填：

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	分析及結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一：將帶火星的木條伸入盛有5mL 5%H2O2溶液的試管．	帶火星木條不復(fù)燃	H202溶液常溫下產(chǎn)生氧氣的量很少，不足以使帶火星的木條復(fù)燃
實(shí)驗(yàn)二：向盛有5mL5%H202溶液的試管中加入1g氧化銅固體，將一根帶火星的木條伸入試管．觀(guān)察現(xiàn)象．待反應(yīng)結(jié)束后將試管里的剩余物進(jìn)行 過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量．對(duì)比反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量	帶火星的木條復(fù)燃 稱(chēng)得固體質(zhì)量為1g．	猜想Ⅰ成立．反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量相等．
實(shí)驗(yàn)三：向盛有5mL5%H202溶液的試管中加入1g 銅，將一根帶火星的木條伸入試管，觀(guān)察現(xiàn)象．	沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，帶火星 木條不復(fù)燃．	猜想Ⅱ不成立（填”成立“或“不成立”）

點(diǎn)評(píng) 本題為實(shí)驗(yàn)探究題，完成此題，可以依據(jù)已有的物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行．