Question

請用圖中所示實驗裝置證明氧化銅能加快約7%的雙氧水的分解并與二氧化錳的催化效果進行比較（即比較反應速率）．用圖示裝置測量產(chǎn)生氣體的體積，其他可能影響實驗的因素均已忽略，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	雙氧水體積	催化劑	待測數(shù)據(jù)
①	15mL	無
②	15mL	CuO  （0.5g）
③	15mL	MnO2 （0.5g）

（1）從實驗原理來看，實驗中的“待測數(shù)據(jù)”可以指

 

、也可以指

 

．
（2）實驗時氣體收集在B中，B儀器名稱是

 

．若要檢驗產(chǎn)生的氣體是O₂，待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B下端乳膠管，打開單孔橡皮塞，

 

．
（3）為探究CuO在實驗②中是否起催化作用，除與①比較外，還需補做下列實驗不必寫具體步驟）：
a．證明CuO的化學性質(zhì)沒有變化；
b．

 

．
（4）為證明氧化銅的化學性質(zhì)在加入雙氧水前后沒有發(fā)生改變，你設(shè)計驗證的實驗是

 

．
（5）實驗開始時，當往容器中加入一定量的雙氧水后，由于短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，分液漏斗內(nèi)的液體不能順利流下，為了解決這個問題，你采取的措施是

 

；
在測量生成的氣體體積時，除了要注意視線與凹液面相平以外，還應注意

 

；

 

．

Answer 1

考點：濃度、溫度、催化劑對化學反應速率的影響

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）實驗的目的是驗證氧化銅對過氧化氫分解的催化作用，并與二氧化錳的催化作用進行比較．運用控制變量設(shè)計對比實驗時，只能改變一個量，因此所用的過氧化氫溶液、反應時間必須相同以及讀數(shù)時的液面保持相平．再仔細分析實驗裝置能測出生成氣體的體積；
（2）考查氧氣的檢驗，檢驗氧氣的存在一般采用大火星的木條看是否復燃；
（3）中考查對催化劑的概念的理解，催化劑只改變化學化學反應的速率，而本身的化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后不變；
（4）實驗目的是驗證氧化銅對過氧化氫分解的催化作用，并與二氧化錳的催化作用進行比較，考慮氧化銅屬于金屬氧化物與酸反應，形成藍色溶液，現(xiàn)象明顯，操作簡單．也可考慮它與氫氣、一氧化碳等還原劑的反應，現(xiàn)象也很明顯，但操作麻煩，浪費能源，還不很安全，所以一般不用該方法；
（5）要使液體順利滴下則應該是內(nèi)外壓強相同，所以采取的措施是使塞子上的凹槽對準瓶壁上小孔；在測量氣體體積時，應該是兩側(cè)的壓強相同，且溫度也是相同，所以措施是使左右兩端液面相平，且反應前后容器溫度相同．要使液體順利滴下則應該是內(nèi)外壓強相同，所以采取的措施是使塞子上的凹槽對準瓶壁上小孔；在測量氣體體積時，應該是兩側(cè)的壓強相同，且溫度也是相同，所以措施是使左右兩端液面相平，且反應前后容器溫度相同．

解答： 解：（1）此圖表反映的是催化劑不同時其他因素相同時反應的快慢，因此應該通過測量反應的速度，驗證結(jié)論，
故答案為：時間和氣體體積或相同時間內(nèi)放出氣體所占的體積（或一定時間內(nèi)右側(cè)水面上升的高度）；產(chǎn)生相同體積氣體所需要的時間；
（2）從圖中可看出B儀器為干燥管，檢驗氧氣的存在一般采用帶火星的木條，若復燃為氧氣，故答案為：干燥管；把帶火星的木條插入干燥管，看是否復燃；
（3）判斷一種物質(zhì)是催化劑，除能改變反應速度外，還要驗證：一是質(zhì)量不變，二是其化學性質(zhì)不變，
故答案為：證明CuO的質(zhì)量在反應前后沒有變化；
（4）取樣品少量于試管中，滴加稀硫酸振蕩，能完全溶解并且溶液變成藍色，說明是氧化銅，
故答案為：分別取加入雙氧水前后的氧化銅，進行與H₂（或CO、C等還原劑）的反應或與酸溶液的反應的性質(zhì)實驗比較；
（5）內(nèi)外壓強相同時液體可以順利滴下，所以采取的措施是使塞子上的凹槽（或小孔）對準瓶壁上小孔；測量氣體體積的時候，兩側(cè)的壓強應該相同，且溫度也應該相同，
故答案為：使塞子上的凹槽對準瓶壁上小孔或使塞子上的小孔對準瓶壁上小孔；左右兩端液面相平；反應前后容器溫度相同．

點評：本題考查反應速率測定實驗的探究、儀器的識別、氧氣的檢驗、催化劑的驗證以及基本實驗操作，是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題．試題基礎(chǔ)性強，在注重對基礎(chǔ)知識鞏固和訓練的同時，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計能力以及評價能力．要求學生具有綜合分析問題的能力和創(chuàng)新思維的能力，做該類題時，首先要明確實驗的目的，然后仔細讀題，圍繞目的和要求進行思考，有助于學生能力的展示和提高．