Question

【題目】小明不小心把硫酸銅溶液滴加到盛有5%H2O2的溶液中，發現立即有大量的氣泡產生。硫酸銅溶液中含有三種粒子（H2O、SO42-、Cu2+），小明設計了下列實驗，探究硫酸銅溶液中的哪種粒子能使雙氧水分解的速率加快。

（1）小明認為最不可能的粒子是_____，理由是_____。

（2）要證明另外兩種粒子能否加快雙氧水分解的速率，還需要進行實驗②和③；在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明_____不起催化作用:在實驗③中加入硝酸銅或氯化銅溶液后，觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是_____。

（3）小明如果要確定硫酸銅是催化劑，還須通過實驗確認它在化學反應前后_____。

（4）小明為研究雙氧水溶液的濃度對反應速率的影響，做了以下實驗：每次均用30mL30%的雙氧水稀釋成不同濃度的溶液（室溫20℃，其他實驗條件均相同），結果如表：

序號	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液濃度	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO2用量/g	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到500mL氣體需要的時間/s	660	220	205	80	25	9	4	3
反應后液體的溫度/℃	24	34	39	56	65	67	69	70

①寫出上述反應的化學方程式：_____。

②H2O2溶液濃度對反應速率的影響是_____。

③該反應是_____反應（填“吸熱”或“放熱”）

Answer 1

【答案】水或H2O 5%雙氧水溶液中含有水 SO42-或硫酸根離子 Cu2+或銅離子 質量、化學性質不變 2H2O22H2O+O2↑ 其他條件相同時，濃度越高反應越快 放熱

【解析】

（1）最不可能的粒子是水分子，理由是5%雙氧水溶液中含有水，但分解速率慢，所以水分子不會是催化劑；

（2）稀硫酸中含有硫酸根離子，實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明硫酸根離子不起催化作用；硝酸銅或氯化銅溶液中含有大量的銅離子，在實驗③中加入硝酸銅或氯化銅溶液后，觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是銅離子；

（3）催化劑的特點是“一變兩不變”，即改變化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后不變，小明如果要確定硫酸銅是催化劑，還須通過實驗確認它在化學反應前后的質量和化學性質不變；

（4）①過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，反應的化學方程式：2H2O22H2O+O2↑；

②根據表中數據可知：其他條件相同時，濃度越高反應越快；

③根據表中數據，相同條件下，過氧化氫溶液濃度越高，反應越快，溫度越高，可知該反應是放熱反應。