【分析】
要判断硫酸铜能否作为过氧化氢分解的催化剂,需依据催化剂“改变反应速率,反应前后质量和化学性质不变”的核心特征分析实验。步骤①中过氧化氢分解缓慢,木条不复燃;步骤②加入硫酸铜后产生气泡,说明反应速率加快;步骤③需验证是否产生氧气,从而判断催化作用。同时,确定催化剂还需验证硫酸铜反应前后的质量和化学性质不变,对比催化效果时需控制其他变量一致。
【解析】
1. 步骤③:硫酸铜催化过氧化氢分解生成氧气,氧气能使带火星的木条复燃,因此实验现象为带火星的木条复燃。
2. 过氧化氢在硫酸铜催化作用下分解生成水和氧气,反应的文字表达式为:$\ce{过氧化氢\xrightarrow{硫酸铜}水 + 氧气}$。
3. 催化剂的核心特征是“一变两不变”,即改变反应速率,反应前后质量和化学性质不变,因此要确定硫酸铜是催化剂,还需证明其质量和化学性质在反应前后不变。
4. 验证硫酸铜的化学性质不变:将反应后回收的硫酸铜再次加入过氧化氢溶液中,若仍能加快过氧化氢分解,说明其化学性质未改变,故此处应填过氧化氢溶液。
5. 对比硫酸铜和二氧化锰的催化效果时,需控制除催化剂种类外的其他条件相同,如溶液起始温度、催化剂的质量、溶液的浓度,反应起始时间无需控制,因此选ABC。
【答案】
复燃;过氧化氢$\xrightarrow{硫酸铜}$水+氧气;质量和化学性质;过氧化氢;ABC
【知识点】
催化剂的概念;过氧化氢分解反应;控制变量法
【点评】
本题是催化剂探究的典型题目,重点考查对催化剂“一变两不变”特征的理解,以及控制变量法在实验中的应用,需学生明确判断催化剂的完整依据,避免遗漏质量和化学性质的验证。
【难度系数】
0.4