Question

9．小雨閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質(zhì)作催化劑，于是他對氧化銅產(chǎn)生了探究興趣．
【提出問題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？
查閱資料：氯酸鉀、氯化鉀等固體可以溶解于水，二氧化錳、氧化銅等固體不溶于水．
【設(shè)計實驗】小雨以生成100毫升的氧氣為標準，設(shè)計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）．

實驗序號	氯酸鉀質(zhì)量	其它物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
①	1.5g
②	1.5g	CuO   0.5g
③	1.5g	MnO2  0.5g

（1）上述實驗應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是收集100毫升的氧氣所用的時間；
（2）若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�，說明 氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率．
（3）將實驗②反應(yīng)后的固體進行加水溶解、過濾（填操作名稱）、洗滌干燥、稱量等步驟后，得到黑色粉末0.5g．
（4）將步驟（3）得到的黑色粉末放入另一試管中，向試管中倒入適量的雙氧水（重復(fù)多次此實驗），觀察到試管中均能迅速產(chǎn)生大量氣泡．
試寫出該反應(yīng)的符號表達式H₂O₂$\stackrel{CuO}{→}$H₂O+O₂↑．
【預(yù)期結(jié)論】綜合以上步驟（2）（3）（4）可得出氧化銅能作氯酸鉀的催化劑．
【評價設(shè)計】你認為小雨設(shè)計實驗③和實驗②對比的目的是對比氧化銅和二氧化錳的催化效果．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理及步驟分析解答；
（2）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗②比實驗①所用時間小；
（3）根據(jù)固液分離的方法及實驗②反應(yīng)后的固體只有氧化銅，分析解答；
（4）根據(jù)催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變分析；
【評價設(shè)計】實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個催化效果好．

解答 解：（1）本題的實驗?zāi)康淖C明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，所以“待測數(shù)據(jù)”是收集等量氧氣所需時間．
（2）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗②比實驗①所用時間�。�
（3）要想得到反應(yīng)后的固體并對比反應(yīng)前后的質(zhì)量變化，步驟為：溶解、過濾、洗滌、干燥、稱量；
（4）實驗②反應(yīng)后的固體只有氧化銅，而且正好是加入的氧化銅的量，我們可以向試管中倒入適量的雙氧水，觀察到大量氣泡．說明氧化銅的化學(xué)性質(zhì)不變，其符號表達式為：H₂O₂$\stackrel{CuO}{→}$ H₂O+O₂↑．
【評價設(shè)計】實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅和二氧化錳哪一個催化效果好．
故答案為：（1）收集100毫升的氧氣所用的時間；
（2）小
（3）過濾
（4）H₂O₂$\stackrel{CuO}{→}$ H₂O+O₂↑
（5）對比氧化銅和二氧化錳的催化效果

點評 催化劑只是改變反應(yīng)的速率，對反應(yīng)的生成物及生成物的量都沒有影響，本身的質(zhì)量不變．抓住催化劑的質(zhì)量反應(yīng)前后不變和能加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率這兩個性質(zhì)探究．