Question

16．小明設計了如下圖所示的實驗裝置來證明氧化銅能加快過氧化氫溶液的分解，并與相同條件下MnO₂的催化效果做比較，實驗時間均以生成30mL氣體為準（即比較反應速率）．用圖示裝置測量產生氣體的體積，其它可能影響實驗因素均已忽略，相關數據如下：

實驗序號	過氧化氫溶液體積	催化劑	待測數據
①	15mL	無
②	15mL	氧化銅（0.5g）
③	15mL	MnO2 （0.5g）

（1）圖中油層的作用是防止O₂溶于水
（2）從設計原理看，實驗中的“待測數據”可以是指生成30mL氧氣所需要的時間．
（3）為了較準確地測量氣體體積，在讀取反應前后量氣管中液面的讀數的過程中，應注意ad（填字母編號）．
a．視線與凹液面最低處相平          
b．讀數前不能移動量氣管和水準管
c．保持水準管靜止，待水準管中液面不再上升時，立刻讀數
d．讀數前應上下移動水準管，待兩管液面相平再讀數
（4）如果要進一步探究氧化銅是否是該反應的催化劑，請完成下列實驗．

實驗步驟和現象	設計這一步驟的目的
（1）取15mL過氧化氫溶液，加入0.5g氧化銅后，產生O2的速率比未加入時快得多	氧化銅能夠加快過氧化氫溶液的分解

Answer 1

分析 根據催化劑知識進行的實驗設計，要切記催化劑本身的質量和化學性質在化學反應都沒有改變．

解答 解：（1）因為1升水能溶解30毫升的氧氣，因此防止氧氣溶在水中．故答案為：防止O₂溶于水；
（2）本實驗的設計意圖是比較反應速率的快慢，實驗時間均以生成30 mL氣體為準，故答案為：生成30mL氧氣所需要的時間；
（3）讀數時，要注意視線應于凹液面的最低處保持水平；讀數前應上下移動水準管，待兩管液面相平再讀數是為了防止水的壓強造成影響．故選ad；
（4）本題要抓住催化劑的特點“一變、二不變”．即改變其它反應的化學反應速率，本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變，就可以設計有關的實驗步驟．
故答案為：

實驗步驟	設計這一步驟的目的
（2）把上述混合物，過濾所得固體晾干后稱重	CuO的質量在反應前后是否保持不變
（3）將所得固體重新與過氧化氫溶液混合，觀察是否依舊能加快過氧化氫溶液的分解	CuO的化學性質在反應前后是否保持不變

點評 本題既考查了催化劑的特點，實驗步驟的設計，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．希望同學們前后聯系，認真掌握．