科学探究是一个奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到盛有5%的H₂O₂溶液的试管中，立即有大量气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子（H₂O、SO₄^2-、Cu²⁺），小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使H₂O₂溶液分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并回答问题。

（1）你认为最不可能的是哪一种粒子，并说明理由。
（2）要证明另外两种粒子能否加快H₂O₂溶液分解的速率，还需要进行实验②和③。在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明        不起催化作用；在实验③中加入        后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是        。
（3）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还需验证什么？
（4）二氧化锰在实验室常用作H₂O₂溶液分解制取氧气的催化剂，为了回收利用二氧化锰，必须进行的操作是什么？
（5）现有一瓶标签已破损的过氧化氢溶液，为测定瓶内溶液溶质的质量分数，取该溶液34 g于烧杯中，加入一定量的二氧化锰，完全反应后，称得烧杯内剩余物质的总质量是33.8 g，将烧杯内剩余物质经过处理后得到3 g滤渣。请根据要求回答下列问题。

①生成氧气的质量是         ；
②计算瓶内过氧化氢溶液的溶质质量分数。
（相对原子质量：H-1，O-16，Mn-55）

答案

（1）H₂O（1分）。H₂O₂溶液中含有H₂O，但本身分解速率比较慢（2分）。
（2）SO₄^2-（1分）；CuCl₂或Cu(NO₃)₂（1分）；Cu²⁺（1分）。
（3）验证反应前后硫酸铜的质量和化学性质没有改变（2分）。
（4）过滤（2分）。
（5）①3.2 g（2分）。
②解：设过氧化氢溶液中溶质的质量为x（1分）。则

则过氧化氢溶液中溶质质量分数为（1分）。
答：过氧化氢溶液中溶质质量分数为20%（1分）

知识点：催化剂  氧气相关实验  科学探究  

（1）H₂O₂溶液中含有H₂O，但本身分解速率比较慢，因此最不可能的是H₂O。
（2）稀硫酸中含有SO₄^2-，②中加入稀硫酸后无明显现象，说明SO₄^2-不起催化作用。要验证Cu²⁺是否起催化作用，则需加入其他含有Cu²⁺的物质，常见的有CuCl₂或Cu(NO₃)₂，故在实验③中加入CuCl₂或Cu(NO₃)₂后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是Cu²⁺。
（3）催化剂的特点是“一变，二不变”，即反应速率改变，质量和化学性质不变。要证明是催化剂，必须验证这三点。前面已经验证能够改变反应速率，则还需要验证它的质量和化学性质在反应前后没有改变。
（4）二氧化锰为固体不溶物，要从溶液中得到二氧化锰，必须进行过滤操作。
（5）实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为2H₂O₂2H₂O + O₂↑。
二氧化锰为该反应的催化剂，烧杯内剩余物质经过处理后所得滤渣即为二氧化锰，则二氧化锰的质量为3g。
反应前烧杯中物质的总质量为34 g +3 g =37 g，反应后烧杯中物质的总质量为33.8 g，烧杯中物质减少的质量即为产生氧气的质量，37 g-33.8 g=3.2 g。
设过氧化氢溶液中溶质的质量为x。则

则过氧化氢溶液中溶质质量分数为。

略

下载次数：0

WORD格式（含答案版下载 无答案版下载）

<<上一题   下一题>>