Question

3．小明將家中清洗傷口用的消毒液--“雙氧水”拿到學(xué)校的實驗室，在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)們一起做了如下實驗．
【實驗準(zhǔn)備】如圖甲所示，取用少量雙氧水的儀器是D（選填編號）．

【實驗1】小明欲證明該雙氧水是否失效．
（1）實驗過程（如圖1）
①在試管中加入5mL“雙氧水”，把帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃；
②用酒精燈給上述試管加熱，液體中有氣泡產(chǎn)生，把帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現(xiàn)木條仍未復(fù)燃；
③如右圖裝置進(jìn)行操作，帶火星的木條復(fù)燃，水槽中冰水所起的作用是使氧氣中的水蒸氣冷凝．
（2）實驗結(jié)論：雙氧水沒有失效．
【實驗2】氧化銅（CuO）能否催化“雙氧水”分解．
【猜想】
Ⅰ．CuO不是催化劑、也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
Ⅱ．CuO參與反應(yīng)產(chǎn)生O₂，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；
Ⅲ．CuO是反應(yīng)催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．
【實驗】用天平稱量0.2gCuO，取5mL的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實驗（如圖2）：

（3）完成下表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
溶液中有氣泡冒出， 帶火星的木條復(fù)燃．	仍為0.2g （氧化銅質(zhì)量不變）	溶液中有氣泡放出， 使帶火星木條復(fù)燃．	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立．

（4）步驟③結(jié)束后，用手接觸試管底部，感覺燙手．說明“雙氧水”分解的化學(xué)反應(yīng)放熱（選填“放熱”或“吸熱”）．
（5）步驟④需用到的實驗儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗（帶濾紙）、燒杯、玻璃棒．
（6）操作④中需要將圓形濾紙折疊處理，圖3中不該出現(xiàn)的情形是D（填序號）．

（7）過氧化氫（H₂O₂）能被CuO催化分解放出O₂，該反應(yīng)的表達(dá)式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 【實驗準(zhǔn)備】根據(jù)儀器的用途分析；
【實驗1】（1）③在加熱時水會汽化，可能干擾實驗現(xiàn)象，所以冰水的作用是讓水蒸氣冷凝；
（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以得出實驗結(jié)論；
【實驗2】（1）根據(jù)催化劑的性質(zhì)分析；
（3）①根據(jù)實驗結(jié)論分析，并結(jié)合過氧化氫分解的反應(yīng)原理和氧氣的性質(zhì)及催化劑的性質(zhì)來解答；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)過濾使用儀器來解答；
（6）根據(jù)濾紙的折疊方法進(jìn)行選擇；
（7）根據(jù)過氧化氫分解的反應(yīng)原理解答；

解答 解：【實驗準(zhǔn)備】膠頭滴管可以吸取或滴加少量液體，可用來取用少量雙氧水．故選D；
【第一組實驗】
（1）③在加熱時水會氣化，可能干擾實驗現(xiàn)象，所以冰水的作用是讓水蒸氣冷凝；
（2）根據(jù)第③步中帶火星的木條復(fù)燃，可以得出該過氧化氫沒有失效；
【第二組實驗】（1）催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后不變；
（3）根據(jù)實驗結(jié)論猜想Ⅲ成立，說明氧化銅是過氧化氫分解的催化劑，所以③中加入氧化銅后會迅速生成大量氧氣，有氣泡產(chǎn)生，催化劑能改變物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，所以過濾后稱量質(zhì)量不變，且化學(xué)性質(zhì)不變，仍能對過氧化氫溶液起到催化作用；
（4）用手接觸試管底部，感覺燙手．說明“雙氧水”分解放熱；
（5）過濾用到的儀器有燒杯、鐵架臺、漏斗、玻璃棒；
（6）過濾時將圓形濾紙對折兩次，所以D錯誤；
（7）過氧化氫在氧化銅的催化作用下生成氧氣和水；
故答案為：
【實驗準(zhǔn)備】D；
【實驗1】（1）使氧氣中的水蒸氣冷凝（除去氧氣中的水蒸氣） 
（2）雙氧水沒有失效
【實驗2】[猜想]Ⅲ．質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
（3）完成下表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結(jié)果	步驟⑦現(xiàn)象	結(jié)論
有氣泡冒出	仍為0.2 g （氧化銅質(zhì)量不變）

（4）放熱　
（5）漏斗　
（6）D   
（7）2H₂O₂$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑

點評 本題主要考查了催化劑能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變及過氧化氫分解的反應(yīng)原理等相關(guān)知識；要證明某物質(zhì)是某反應(yīng)的催化劑，必須三方面都證明，才能說明該物質(zhì)是該反應(yīng)的催化劑，知識綜合，有難度．