Question

（2013?廣安）科學(xué)探究是奇妙的過程某小組同學(xué)在一次試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將殘留的5%的過氧化氫溶液導(dǎo)入裝有硫酸銅溶液的廢液缸中，立即產(chǎn)生大量的氣泡．于是小明和同學(xué)對產(chǎn)生氣泡的原因做了進(jìn)一步探究：
【提出問題】哪種離子能加快過氧化氫的分解？
【查閱資料】酸、堿、鹽在溶液中會(huì)電離出相應(yīng)離子，如硫酸銅溶液中有銅離子、硫酸根離子；硫酸溶液中有氫離子、硫酸根離子，溶液中還存在著水分子．
【猜想】Ⅰ：水分子Ⅱ：硫酸根離子Ⅲ：銅離子．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
（1）小明認(rèn)為猜想Ⅰ不成立，理由是

過氧化氫溶液中含有水分子

．
（2）實(shí)驗(yàn)探究

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生 帶火星的木條復(fù)燃	硫酸銅能加快過氧化氫分解
②取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸溶液，立即伸入帶火星的木條	無明顯變化	猜想 Ⅱ 不成立
③取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴氯化銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生 帶火星的木條復(fù)燃	猜想Ⅲ成立

（3）實(shí)驗(yàn)反思與討論：小剛認(rèn)為小明第③步驟的結(jié)論不嚴(yán)密，理由是

氯化銅中含有氯離子，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

，同時(shí)他還發(fā)現(xiàn)步驟③多余，步驟①②就已經(jīng)能夠達(dá)到探究的目的了．若要證明硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑，還需要通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)它在反應(yīng)前后

驗(yàn)證硫酸銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變

．

Answer 1

分析：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
（1）過氧化氫溶液中含有水分子，可以據(jù)此解答該題；
（2）②硫酸中含有硫酸根離子，而加入硫酸后沒有明顯變化，則說明硫酸根離子不能加快過氧化氫溶液的分解，可以據(jù)此解答該題；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可以知道猜想Ⅲ成立，則說明銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解，故可以看到帶火星木條復(fù)燃，可以據(jù)此解答該題；
（3）氯化銅中含有氯離子，引入的氯離子會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出，事實(shí)上在前兩個(gè)步驟中已經(jīng)證明了銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解速率了，根據(jù)催化劑的定義可以知道，若證明是硫酸銅是該反應(yīng)的催化劑，必須證明硫酸銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在該過程中沒有發(fā)生改變，可以據(jù)此解答該題．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
（1）過氧化氫溶液中含有水分子，所以可以排除是水分子加快了過氧化氫的分解；
（2）②硫酸中含有硫酸根離子，而加入硫酸后沒有明顯變化，則說明硫酸根離子不能加快過氧化氫溶液的分解；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可以知道猜想Ⅲ成立，則說明銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解，故可以看到帶火星木條復(fù)燃；
（3）氯化銅中含有氯離子，引入的氯離子會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出，事實(shí)上在前兩個(gè)步驟中已經(jīng)證明了銅離子能夠加快過氧化氫溶液的分解速率了，根據(jù)催化劑的定義可以知道，若證明是硫酸銅是該反應(yīng)的催化劑，必須證明硫酸銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在該過程中沒有發(fā)生改變．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（1）過氧化氫溶液中含有水分子；
（2）

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生 帶火星的木條復(fù)燃	硫酸銅能加快過氧化氫分解
②取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴硫酸溶液，立即伸入帶火星的木條	無明顯變化	猜想Ⅱ不成立
③取5%的過氧化氫溶液5mL于試管中，滴入幾滴氯化銅溶液，立即伸入帶火星的木條	有大量氣泡冒出 帶火星木條復(fù)燃	猜想Ⅲ成立

（3）氯化銅中含有氯離子，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；驗(yàn)證硫酸銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變．

點(diǎn)評：在研究催化劑時(shí)，要從改變反應(yīng)速率、反應(yīng)前后的質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)等方面進(jìn)行研究．