Question

同学们在实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气并进行氧气部分性质实验，具体操作如下：

（1）溶液配制：用50mL 30%的过氧化氢溶液配制5%的过氧化氢溶液．溶液配制过程中，除用到玻璃棒外，还需用到下列仪器中的

A、托盘天平 B、烧杯 C、漏斗 D、量筒 E、胶头滴管

（2）气体制备：用配制好的5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气．请你在如图1A、B两套装置中选择其中一套，并说明选择的理由：　 　（合理即可）．

（3）性质实验：小明用收集好的氧气，进行了铁丝燃烧的实验．实验前，它在集气瓶底部　 　，然后把光亮的细铁丝盘成螺旋状，在铁丝下端系一根火柴，将火柴点燃，待火柴快燃尽时，缓慢插入集气瓶中，观察到的现象是　 　．

（4）拓展延伸：小亮同学在上述制取氧气的实验过程中，不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%的过氧化氢溶液中，立即产生大量气泡，于是引起了小亮同学的探究兴趣．

【提出问题】是哪种粒子能使过氧化氢分解的速率加快呢？

【查阅资料】硫酸铜溶液中含有三种粒子：H2O、SO42﹣、Cu2+

【猜想与假设】Ⅰ、不可能是H2O，理由是　 　；

Ⅱ、可能是SO42﹣；

Ⅲ、可能是Cu2+．

【实验验证】如图2所示：

在实验①中加入稀硫酸后，无明显变化，说明　 　不能使过氧化氢的分解速率加快；

在实验②中加入　 　后，观察到有大量气泡产生，进一步证明能使过氧化氢分解速率加快的是　 　．

【结论】实验证明，硫酸铜在该反应前后的质量和化学性质都没有发生变化，硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂．

【反思与交流】Ⅰ、检验实验②中产生气体的方法是　 　；

Ⅱ、写出过氧化氢在硫酸铜催化作用下发生反应的化学方程式　 　．

 

 

Answer 1

（1）BDE；（2）A，便于添加液体药品制得较多的气体；（3）铺一层水或细沙，剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体；（4）【猜想与假设】Ⅰ、H2O2溶液中有水； 【实验验证】SO42﹣； 硫酸铜；Cu2+；【反思与交流】用带火星的木条，伸入试管，看木条是否复燃； 2H2O22H2O+O2↑．

【解析】

试题分析：：（1）溶液配制：用50ml30%的H2O2溶液（密度为1.13/cm3）配制5%的H2O2溶液（密度约为1g/cm3），步骤为；计算、量取、溶解，因此需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒，故除用到玻璃棒外，还需用到下列仪器中的BDE；（2）气体制备：A装置的长颈漏斗便于添加液体药品制得较多的气体（或B装置简单）；（3）为防止生成物炸裂集气瓶，实验前要在集气瓶底部铺一层水或细沙；铁丝在氧气中燃烧现象是：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体；（4）【猜想与假设】Ⅰ、不可能是H2O，理由是H2O2溶液中有水；在实验①中加入稀硫酸，稀硫酸含有硫酸根离子，无明显变化，说明硫酸根离子不能使过氧化氢的分解速率加快；在实验①已证明硫酸根离子不能使过氧化氢的分解速率加快，在实验②中可以加入硫酸铜来证明Cu2+能使过氧化氢分解速率加快；【反思与交流】Ⅰ、用带火星的木条来检验氧气；Ⅱ、过氧化氢在硫酸铜催化作用下发生反应生成水和氧气；

考点：一定溶质质量分数的溶液的配制；氧气的化学性质；氧气的制取装置；催化剂的特点与催化作用；盐的化学性质；书写化学方程式。