Question

13．實驗室里可用二氧化錳催化分解過氧化氫溶液或加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀制取氧氣．某化學興趣小組對氧氣的實驗室制法進行了探究．
【探究之一】
某同學用如圖所示裝置制取氧氣，則其反應原理是（用化學方程式表示）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
【探究之二】
還有沒有其它物質可以催化分解過氧化氫？
【查閱資料】
CuSO₄溶液、動物某些臟器中的過氧化氫酶等物質能催化過氧化氫的分解．
【問題思考】
（1）動物臟器中的過氧化氫酶是蛋白質（選填糖類、蛋白質、脂肪或維生素）．
（2）CuSO₄溶液主要含有三種粒子（H₂O、Cu²⁺、SO₄^2-），那CuSO₄溶液中究竟是哪種粒子能起催化作用呢？
（3）大家一致認為不可能是H₂O，理由是過氧化氫溶液的溶劑是水，若水是催化劑，過氧化氫早已分解完畢了，所以H₂O不是催化劑．
【實驗驗證】
為進一步驗證另外的兩種粒子是否起到催化作用，小紅同學設計了如表實驗，完成了這次探究活動．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
a、取一支試管加入5ml 5%過氧化氫溶液，然后加入2～3滴稀硫酸溶液	溶液幾乎沒有氣泡放出	實驗證明，起催化作用的是銅離子．
b、另取一支試管加入5ml5%過氧化氫溶液，然后加入2～3滴CuSO4（或硫酸銅）溶液．	溶液中有大量氣泡放出

【實驗反思】
如果要確定CuSO₄是催化劑，還必須通過實驗確定它在化學反應前后化學性質和質量都沒有發(fā)生改變．

Answer 1

分析 如果用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，就不需要加熱；如果用高錳酸鉀或氯酸鉀就需要加熱．氧氣不易溶于水，密度比空氣的密度大，因此可以用排水法和向上排空氣法收集，排水法收集的氣體比較純凈．酶屬于蛋白質；小紅同學認為最不可能的是H₂O，他的理由是：過氧化氫溶液中的溶劑是水，因此H₂O不能起催化作用；滴稀硫酸無變化，證明了硫酸根離子不能做催化劑；滴硫酸銅時，有大量氣泡放出，證明了起催化作用的是銅離子；催化劑是指能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變的物質．

解答 解：【探究之一】過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣，發(fā)生的化學反應方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【問題思考】（1）過氧化氫酶屬于蛋白質；故填：蛋白質；
（3）認為最不可能的是H₂O，他的理由是：過氧化氫溶液中的溶劑是水，因此H₂O不能起催化作用；故填：過氧化氫溶液的溶劑是水，若水是催化劑，過氧化氫早已分解完畢了，所以H₂O不是催化劑；
【實驗驗證】
滴稀硫酸無變化，證明了硫酸根離子不能做催化劑；滴硫酸銅時，有大量氣泡放出，證明了起催化作用的是銅離子；故填：CuSO₄（或硫酸銅）；銅離子；
【實驗反思】催化劑是指能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都不變的物質．故填：化學性質和質量都沒有發(fā)生改變．

點評 本考點主要考查氧氣的制取裝置，同時也考查了催化劑的特點和化學方程式的書寫，綜合性比較強．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗探究題中．