Question

20．某研究小組對影響過氧化氫分解反應速率的某些因素進行實驗探究．在一次實驗中，研究小組的同學不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5% H₂O₂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⁺），小組的同學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．一起通過如圖所示的三個實驗完成這次探究活動，并回答問題：

（1）你認為最不可能的是水分子，理由是雙氧水是水溶液，總是含水，所以水不是催化劑．
（2）要證明另外兩種粒子能否加快雙氧水分解的速率，還需要進行的實驗是乙和丙．在實驗乙中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明SO₄^2-或硫酸根離子不起作用；在實驗丙中加入CuCl₂（或氯化銅）或Cu（NO₃）₂（或硝酸銅）后，會觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是Cu²⁺或銅離子．
（3）如果要確定硫酸銅是催化劑，實驗小組的同學還需通過實驗確認它在化學反應前后化學性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變．

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，但在實驗乙中加入稀硫酸后，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，所以水分子不會是催化劑．
（2）稀硫酸能電離出硫酸根離子，但在實驗乙中加入稀硫酸后，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．
（3）催化劑的特點是“一變，兩不變”，即反應速率變，質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，要證明物質(zhì)是催化劑，必須同時驗證這三點，前面已證明硫酸銅能改變化學反應速率，還要證明反應前后它的化學性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變．
故答案為：（1）水分子；雙氧水是水溶液，總是含水，所以水不是催化劑；（2）SO₄^2-或硫酸根離子；CuCl₂（或氯化銅）或Cu（NO₃）₂（或硝酸銅）；Cu²⁺或銅離子；（3）化學性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變．

點評 催化劑、催化作用是初中重要基本概念之一，是考查的重點和熱點，主要考查對催化劑、催化作用概念的理解，對催化效率影響因素的探究等．