Question

同學們在實驗室用5%的過氧化氫溶液制取氧氣并進行氧氣部分性質實驗，具體操作如下：
（1）溶液配制：用50mL 30%的過氧化氫溶液配制5%的過氧化氫溶液．溶液配制過程中，除用到玻璃棒外，還需用到下列儀器中的              
A、托盤天平  B、燒杯   C、漏斗   D、量筒   E、膠頭滴管
（2）氣體制備：用配制好的5%的過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣．請你在如圖1A、B兩套裝置中選擇其中一套，并說明選擇的理由：　                          　（合理即可）．
（3）性質實驗：小明用收集好的氧氣，進行了鐵絲燃燒的實驗．實驗前，它在集氣瓶底部　      　，然后把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，在鐵絲下端系一根火柴，將火柴點燃，待火柴快燃盡時，緩慢插入集氣瓶中，觀察到的現象是　                            　．
（4）拓展延伸：小亮同學在上述制取氧氣的實驗過程中，不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%的過氧化氫溶液中，立即產生大量氣泡，于是引起了小亮同學的探究興趣．
【提出問題】是哪種粒子能使過氧化氫分解的速率加快呢？
【查閱資料】硫酸銅溶液中含有三種粒子：H₂O、SO₄^2﹣、Cu²⁺
【猜想與假設】Ⅰ、不可能是H₂O，理由是　                     　；
Ⅱ、可能是SO₄^2﹣；
Ⅲ、可能是Cu²⁺．
【實驗驗證】如圖2所示：
在實驗①中加入稀硫酸后，無明顯變化，說明　         　不能使過氧化氫的分解速率加快；
在實驗②中加入　     　后，觀察到有大量氣泡產生，進一步證明能使過氧化氫分解速率加快的是　      　．
【結論】實驗證明，硫酸銅在該反應前后的質量和化學性質都沒有發生變化，硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑．
【反思與交流】Ⅰ、檢驗實驗②中產生氣體的方法是　                              　；
Ⅱ、寫出過氧化氫在硫酸銅催化作用下發生反應的化學方程式　                      　．

Answer 1

（1）BDE；（2）A，便于添加液體藥品制得較多的氣體；（3）鋪一層水或細沙，劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體；（4）【猜想與假設】Ⅰ、H₂O₂溶液中有水； 【實驗驗證】SO₄^2﹣； 硫酸銅；Cu^2+；【反思與交流】用帶火星的木條，伸入試管，看木條是否復燃； 2H₂O₂2H₂O+O₂↑． 

 
試題分析：：（1）溶液配制：用50ml30%的H₂O₂溶液（密度為1.13/cm³）配制5%的H₂O₂溶液（密度約為1g/cm³），步驟為；計算、量取、溶解，因此需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒，故除用到玻璃棒外，還需用到下列儀器中的BDE；（2）氣體制備：A裝置的長頸漏斗便于添加液體藥品制得較多的氣體（或B裝置簡單）；（3）為防止生成物炸裂集氣瓶，實驗前要在集氣瓶底部鋪一層水或細沙；鐵絲在氧氣中燃燒現象是：劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體；（4）【猜想與假設】Ⅰ、不可能是H₂O，理由是H₂O₂溶液中有水；在實驗①中加入稀硫酸，稀硫酸含有硫酸根離子，無明顯變化，說明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快；在實驗①已證明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快，在實驗②中可以加入硫酸銅來證明Cu²⁺能使過氧化氫分解速率加快；【反思與交流】Ⅰ、用帶火星的木條來檢驗氧氣；Ⅱ、過氧化氫在硫酸銅催化作用下發生反應生成水和氧氣；