小彦在课外书中得知,很多物质都可以作为过氧化氢分解的催化剂。于是他在实验室中找出了一瓶黑色粉末氧化铜,进行一番探究。
【提出问题】氧化铜能否作为过氧化氢分解的催化剂?
【进行实验】
![](http://tikupic.21cnjy.com/ct20241o/32/ed/32ede5bddb6122d2959a1be0e2287a67.jpg)
步骤Ⅰ
如图连接装置,加入
毫升
过氧化氢溶液,收集氧气。
步骤Ⅱ
向锥形瓶中加入二氧化锰粉末,加入
的过氧化氢,观察现象并记录相关数据如表。
步骤Ⅲ
清洗并干燥装置,换用氧化铜粉末重复步骤Ⅱ,相关数据记录表中,据此分析:
步骤 | 物质 | 质量![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmo%3E%2F%3C%2Fmo%3E%3Cmi+mathvariant%3D%22normal%22%3Eg%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E) | 过氧化氢体积![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmo%3E%2F%3C%2Fmo%3E%3Cmi+mathvariant%3D%22normal%22%3Em%3C%2Fmi%3E%3Cmi+mathvariant%3D%22normal%22%3EL%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
| 集满一瓶氧气所用时间![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmo%3E%2F%3C%2Fmo%3E%3Cmi+mathvariant%3D%22normal%22%3Es%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E) |
Ⅰ | ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmo%3E%2F%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
| ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmo%3E%2F%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmath%3E)
| ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E20%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmath%3E)
| ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E630%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmath%3E)
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Ⅱ | 二氧化锰 | ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E0.5%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmath%3E)
| ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E20%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmath%3E)
| ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E25%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmath%3E)
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Ⅲ | 氧化铜 | ? | ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E20%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmath%3E)
| ![](http://math.21cnjy.com/mml2svg?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E38%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmath%3E)
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(1)步骤Ⅲ中所加氧化铜的质量是{#blank#}1{#/blank#}。
【得出结论】
(2)根据上述实验步骤 {#blank#}2{#/blank#}
填序号
和Ⅲ比较得出氧化铜可以改变过氧化氢分解的速率。
(3)根据上述实验步骤Ⅱ和Ⅲ比较得出,同等条件下{#blank#}3{#/blank#}的提高反应速率的效果更好。
(4)写出步骤Ⅲ反应的文字表达式:{#blank#}4{#/blank#}。
【反思改进】
(5)小徐同学分析了小明的实验过程后,认为还需要补做几个实验步骤,才能证明氧化铜在该反应中起催化作用。步骤继续设计如下:
步骤Ⅳ:将反应结束后剩余氧化铜固体进行过滤、洗涤、干燥并称量,证明氧化铜在反应前后{#blank#}5{#/blank#}未发生变化。
步骤Ⅴ:将上一步所得固体加入少量等浓度的过氧化氢溶液,伸入带火星的木条,观察到{#blank#}6{#/blank#},证明氧化铜的化学性质在反应前后未发生变化。