Question

小王、小明同學(xué)想探究其他一些物質(zhì)如氧化銅（不溶于水）是否可作過氧化氫分解制氧氣的催化劑．請你一起參與他們的探究過程，并回答下列問題．
【提出問題】其他物質(zhì)能作過氧化氫分解的催化劑嗎？
【猜    想】小明同學(xué)認(rèn)為氧化鐵可以代替二氧化錳．
【實驗方案】小明同學(xué)按下面步驟進(jìn)行實驗：
①在試管中加入 5mL5%的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管中；
②用精密的天平準(zhǔn)確稱量O.5g氧化銅黑色粉末，并將其加入另一試管中；
③在步驟②的試管中加入5mL5%的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管；
④待步驟③的試管中沒有氣泡后，進(jìn)行“某一操作”，將固體洗凈．干燥．稱量，得黑色固體的質(zhì)量仍為O.5g．
【現(xiàn)象與結(jié)論】甲同學(xué)觀察到步驟①中的現(xiàn)象為

 

，步驟③中帶火星的木條復(fù)燃．
【反思】
（1）步驟④中進(jìn)行的“某一操作”是

 

，該操作需要用到的玻璃儀器是：

 

．
（2）小王同學(xué)認(rèn)為在步驟④后還需增加一個實驗，請你寫出增加該實驗的目的是：

 

．
（3）小王同學(xué)發(fā)現(xiàn)在步驟③中向試管中加入5mL5%的過氧化氫溶液后，隨即伸入帶火星的木條，木條并沒有復(fù)燃，而是過了一會兒重新伸入后才復(fù)燃．請你思考回答剛開始伸入的帶火星的木條不復(fù)燃的可能原因是

 

．          
【結(jié)論】通過以上實驗步驟得出的結(jié)論：氧化銅可作過氧化氫分解制氧氣的催化劑．

Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用,過濾的原理、方法及其應(yīng)用

專題：科學(xué)探究

分析：根據(jù)催化劑在反應(yīng)中的特點，要想證明某種物質(zhì)是催化劑，首先，加入這種物質(zhì)前后反應(yīng)速率是不是變化非常明顯，其次反應(yīng)前后這種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、質(zhì)量均不變；如果該物質(zhì)加入后，化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生了明顯改變，而自身在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變，可證明該物質(zhì)為此反應(yīng)的催化劑．

解答：解：【現(xiàn)象與結(jié)論】常溫下5mL5%的H₂O₂溶液分解緩慢，放出的氧氣不足以使帶火星的木條復(fù)燃；故填：帶火星的木條沒有復(fù)燃；
【反思】（1）為證明氧化銅作為反應(yīng)的催化劑，除以上檢驗加快反應(yīng)速度外，還需要分離反應(yīng)后剩余物中的氧化銅，以測定其質(zhì)量不變．由于反應(yīng)后氧化銅不溶于水故采用過濾的方式進(jìn)行分離．步驟④中進(jìn)行的“某一操作”是過濾，把氧化銅從反應(yīng)的溶液中過濾出來；過濾所需要的玻璃儀器是：玻璃棒、燒杯、漏斗．
（2）在確認(rèn)質(zhì)量不變時，還需要證明分離出來的固體氧化銅的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生了改變，通常采取再利用其做一次相同的催化作用實驗；
（3）剛開始伸入的帶火星的木條不復(fù)燃的可能原因是反應(yīng)的速度慢，沒有生成氧氣．
故填：（1）過濾；玻璃棒、燒杯、漏斗．
（2）氧化銅反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)沒變．
（3）反應(yīng)的速度慢，沒有生成氧氣．

點評：此題考查了催化劑及催化作用的實驗驗證方法，利用實驗分別進(jìn)行了催化劑特性的驗證，即化學(xué)反應(yīng)前后催化劑質(zhì)量沒有增減，化學(xué)性質(zhì)不會改變．