Question

6．某化學(xué)興趣小組用過(guò)氧化氫溶液（MnO₂作催化劑）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)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣．
（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．小剛同學(xué)認(rèn)為通過(guò)稱量反應(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)．小婷同學(xué)認(rèn)為小剛的方法有缺陷，原因是空氣中含有的二氧化碳會(huì)進(jìn)入D中被氫氧化鈉溶液吸收，通過(guò)討論，認(rèn)為如果要用小剛同學(xué)的方法準(zhǔn)確求出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則應(yīng)該在裝置D之后連接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管消除影響．
（3）實(shí)驗(yàn)完畢，小聰同學(xué)誤將用剩的H₂O₂溶液和裝置C中的剩余固體儀器倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)產(chǎn)生的氣體是氧氣．小明和小紅兩位同學(xué)對(duì)此頗感興趣，進(jìn)而展開了他們的探究之旅．
【提出問(wèn)題】是粉末中的哪種物質(zhì)加快了H₂O₂的分解速率？
【大膽猜想】猜想Ⅰ：剩余固體中的氧化劑加快了H₂O₂的分解速率；
猜想Ⅱ：剩余固體中的銅粉加快了H₂O₂的分解速率；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

實(shí)驗(yàn)操作	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	帶火星的木條不能復(fù)燃	H2O2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%H2O2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	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星的木條復(fù)燃	氧化銅能夠加快過(guò)氧化氫的分解速率
實(shí)驗(yàn)三： 向盛有5mL5%H2O2溶液的試管中加入1g銅粉，將一根帶火星的木條伸入試管	帶火星的木條不能復(fù)燃	猜想Ⅱ不成立

【煩死拓展】同學(xué)們討論后認(rèn)為，上述實(shí)驗(yàn)還不能夠確切地說(shuō)明氧化銅就是過(guò)氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是不能確定反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸具有吸水性，可以用作氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體的干燥劑；
（2）氫氧化鈉能夠吸收二氧化碳，能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
堿石灰能夠吸收二氧化碳和水蒸氣；
（3）過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變．

解答 解：（1）裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣．
故填：吸收水蒸氣．
（2）裝置D中，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
小婷同學(xué)認(rèn)為小剛的方法有缺陷，原因是空氣中含有的二氧化碳會(huì)進(jìn)入D中被氫氧化鈉溶液吸收；
如果要用小剛同學(xué)的方法準(zhǔn)確求出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則應(yīng)該在裝置D之后連接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管消除影響．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；空氣中含有的二氧化碳會(huì)進(jìn)入D中被氫氧化鈉溶液吸收；D．
（3）【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)操作	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	帶火星的木條不能復(fù)燃	H2O2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%H2O2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	產(chǎn)生大量氣泡，帶火星的木條復(fù)燃	氧化銅能夠加快過(guò)氧化氫的分解速率
實(shí)驗(yàn)三：向盛有5mL5%H2O2溶液的試管中加入1g銅粉，將一根帶火星的木條伸入試管	帶火星的木條不能復(fù)燃	猜想Ⅱ不成立

【拓展】上述實(shí)驗(yàn)還不能夠確切地說(shuō)明氧化銅就是過(guò)氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是：不能確定反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變．
故填：不能確定反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．