Question

小岳同学所在的学习小组对实验室用过氧化氢溶液制O₂的知识做了全方位的探究，下面是他们的学习实录：
（1）实验发生装置的探究学习：
根据反应物的状态和反应条件，小岳从下列装置中选择了D作为发生装置，你认为他该选择的收集装置是______．

实验过程中小岳发现，试管中产生了很多泡沫，甚至有些进入导气管中．经过讨论，该小组同学认为泡沫的产生可能有很多原因：可能是试管的横截面积太小，气泡不易破裂．你认为他们的猜测还可能有①______、②______．小岳将发生装置改成了C，发现泡沫没有了，但是反应的速率很快，很难对实验进行控制．小晨建议小岳将反应装置换成B就可以了．小晨的理由是______．
（2）催化剂选择的探究学习：
通过课堂上的学习，小静了解到：MnO₂、土豆块都可以做H₂O₂分解的催化剂，于是萌生了寻找适合催化剂的想法．通过查阅资料，小静还了解到部分盐（溶液）也能对过氧化氢的分解具有催化作用，如CuCl₂、CuSO₄等盐（溶液）．于是小静做了以下的探究．
①请你帮助她完成实验报告：

实验过程	实验现象	实验结论
在一支试管中加入5ml 6%的H2O2溶液，然后滴入适量的CuCl2溶液，把带火星的木条伸入试管．	______	CuCl2溶液可以催化分解H2O2

②已知CuCl₂在水中可解离出Cu²⁺和Cl^-，同学们提出以下猜想：
小凯说：真正催化分解H₂O₂的是CuCl₂溶液中的H₂O；
小毅说：真正催化分解H₂O₂的是CuCl₂溶液中的Cu²⁺；
小留说：真正催化分解H₂O₂的是CuCl₂溶液中的Cl^-；
你认为最不可能的是______同学的猜想，理由是______．
③同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究．请你仔细分析后填表：

实验过程	实验现象	结论
先向盛有5ml 6%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl溶液，并把带火星的木条伸入试管．	无明显现象	______
再向这支试管中加入少量的______，并把带火星的木条伸入试管．	______	______

Answer

（1）根据过氧化氢制取氧气的反应原理是2H2O22H2O+O2↑，其中氧气的密度比空气略大，不易溶于水，判断其收集装置；泡沫产生的原因可从双氧水浓度、氧气密度、试管容积等方面考虑．从分液漏斗的优点可知道，它可以控制滴入液体的速度即可控制反应的速率．
（2）真正起到催化作用的是盐溶液中的金属离子，不是酸根离子，也不是水，根据实验现象或结论完成表格．
【解析】
过氧化氢制取氧气的反应原理是2H2O22H2O+O2↑，其中氧气的密度比空气略大，不易溶于水．
（1）所以收集装置应该用向上排空气法或排水法，他该选择的收集装置是E或G．
泡沫产生可能的原因有：双氧水浓度太大或氧气密度比空气大或试管容积太小或MnO2较多（答出其中两点即可，其他合理答案均可）．
反应装置换成B，用分液漏斗可以控制双氧水滴加的量，即可控制反应的速率．
（2）①根据所给的实验结论可推出反应发生有氧气生成，所以实验现象为：带火星的木条复燃．
②最不可能的是小凯同学的猜想，因为双氧水溶液中就含有水．
③结合①②中得出的结论可知，起到催化作用的是盐溶液中的金属离子，不是酸根离子，根据此可依次填空：b、Cl─不能催化分解H2O2；c、CuCl2或CuSO4或CuO或Cu（OH）2等（其他合理答案也行）；d、带火星木条复燃；e、Cu2+能催化分解H2O2．
故答案为
（1）E或G；反应太快、双氧水浓度太大；用分液漏斗可以控制双氧水滴加的量．
（2）①a、带火星的木条复燃．
②小凯，双氧水溶液中就含有水．
③b、Cl─不能催化分解H2O2；
c、CuCl2或CuSO4或CuO或Cu（OH）2等（其他合理答案也行）；
d、带火星木条复燃；
e、Cu2+能催化分解H2O2．