Question

科学探究很奇妙！在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H₂O₂的溶液中，发现立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子（H₂O、SO₄^2-、Cu²⁺），小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并回答有关问题。

（1）你认为最不可能的是哪一种粒子？_____理由是_____。

（2）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③：在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明_____不起催化作用；在实验③中加入_____后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用_____。

（3）检验实验产生的气体的方法是_____。

（4）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后_____；

Answer

水分子 双氧水是水溶液，总是含水，所以水不是催化剂 SO42-或硫酸根离子 CuCl2（或氯化铜）或Cu（NO3）2（或硝酸铜） Cu2+或铜离子 用带火星的木条伸入到试管中，木条复燃，证明是氧气 化学性质和质量都没有改变

【解析】

（1）双氧水是水溶液，一定含有水，本身分解速率慢，所以水分子不会是催化剂；

（2）稀硫酸能电离出硫酸根离子，但在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，说明硫酸根离子不起催化作用；硫酸铜溶液中还有铜离子，可加入含有铜离子的其它物质来看铜离子是否有催化作用，加入氯化铜或硝酸铜溶液后，观察到大量的气泡，证明起催化作用的是铜离子；

（3）氧气有助燃性，检验氧气可用带火星的小木条，木条复燃，证明是氧气；

（4）催化剂的特点是“一变，两不变”，即改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质不变，要证明物质是催化剂，必须同时验证这三点，前面已证明硫酸铜能改变化学反应速率，还要证明反应前后它的化学性质和质量都没有改变。