Question

13．實(shí)驗(yàn)室里可用二氧化錳催化分解過氧化氫溶液或加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀制取氧氣．某化學(xué)興趣小組對(duì)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法進(jìn)行了探究．
【探究之一】
某同學(xué)用如圖所示裝置制取氧氣，則其反應(yīng)原理是（用化學(xué)方程式表示）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
【探究之二】
還有沒有其它物質(zhì)可以催化分解過氧化氫？
【查閱資料】
CuSO₄溶液、動(dòng)物某些臟器中的過氧化氫酶等物質(zhì)能催化過氧化氫的分解．
【問題思考】
（1）動(dòng)物臟器中的過氧化氫酶是蛋白質(zhì)（選填糖類、蛋白質(zhì)、脂肪或維生素）．
（2）CuSO₄溶液主要含有三種粒子（H₂O、Cu²⁺、SO₄^2-），那CuSO₄溶液中究竟是哪種粒子能起催化作用呢？
（3）大家一致認(rèn)為不可能是H₂O，理由是過氧化氫溶液的溶劑是水，若水是催化劑，過氧化氫早已分解完畢了，所以H₂O不是催化劑．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
為進(jìn)一步驗(yàn)證另外的兩種粒子是否起到催化作用，小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如表實(shí)驗(yàn)，完成了這次探究活動(dòng)．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
a、取一支試管加入5ml 5%過氧化氫溶液，然后加入2～3滴稀硫酸溶液	溶液幾乎沒有氣泡放出	實(shí)驗(yàn)證明，起催化作用的是銅離子．
b、另取一支試管加入5ml5%過氧化氫溶液，然后加入2～3滴CuSO4（或硫酸銅）溶液．	溶液中有大量氣泡放出

【實(shí)驗(yàn)反思】
如果要確定CuSO₄是催化劑，還必須通過實(shí)驗(yàn)確定它在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有發(fā)生改變．

Answer 1

分析 如果用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，就不需要加熱；如果用高錳酸鉀或氯酸鉀就需要加熱．氧氣不易溶于水，密度比空氣的密度大，因此可以用排水法和向上排空氣法收集，排水法收集的氣體比較純凈．酶屬于蛋白質(zhì)；小紅同學(xué)認(rèn)為最不可能的是H₂O，他的理由是：過氧化氫溶液中的溶劑是水，因此H₂O不能起催化作用；滴稀硫酸無變化，證明了硫酸根離子不能做催化劑；滴硫酸銅時(shí)，有大量氣泡放出，證明了起催化作用的是銅離子；催化劑是指能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都不變的物質(zhì)．

解答 解：【探究之一】過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【問題思考】（1）過氧化氫酶屬于蛋白質(zhì)；故填：蛋白質(zhì)；
（3）認(rèn)為最不可能的是H₂O，他的理由是：過氧化氫溶液中的溶劑是水，因此H₂O不能起催化作用；故填：過氧化氫溶液的溶劑是水，若水是催化劑，過氧化氫早已分解完畢了，所以H₂O不是催化劑；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
滴稀硫酸無變化，證明了硫酸根離子不能做催化劑；滴硫酸銅時(shí)，有大量氣泡放出，證明了起催化作用的是銅離子；故填：CuSO₄（或硫酸銅）；銅離子；
【實(shí)驗(yàn)反思】催化劑是指能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都不變的物質(zhì)．故填：化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有發(fā)生改變．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查氧氣的制取裝置，同時(shí)也考查了催化劑的特點(diǎn)和化學(xué)方程式的書寫，綜合性比較強(qiáng)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究題中．