Question

21、由于MnO₂能作H₂O₂溶液分解的催化劑，某校化學(xué)興趣小組想探究其他一些金屬氧化物是否也可以作H₂O₂溶液分解的催化劑？請(qǐng)你參與他們的探究過(guò)程．
（1）[猜想]：Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑．
（2）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]：

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	將帶火星的木條伸入裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中	木條不復(fù)燃	常溫下過(guò)氧化氫不分解或分解很少
實(shí)驗(yàn)二	裝有少量Al2O3的試管中加入H2O2溶液，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	Al2O3能加快H2O2溶液的分解速率

（3）[結(jié)論]：故Al₂O₃能作H₂O₂溶液分解的催化劑．
（4）[討論與反思]：有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，不能完全證明Al₂O₃在H₂O₂溶液分解中起了催化作用．還應(yīng)補(bǔ)充一個(gè)上述反應(yīng)前后Al₂O₃質(zhì)量是否改變的探究實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)三：①準(zhǔn)確稱量Al₂O₃（少量）的質(zhì)量；②完成實(shí)驗(yàn)二；③待反應(yīng)結(jié)束后，將實(shí)驗(yàn)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行：

過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量

；④

對(duì)比反應(yīng)前后Al₂O₃的質(zhì)量

．
（5）有同學(xué)認(rèn)為，即使實(shí)驗(yàn)三中Al₂O₃在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，要證明猜想．上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不足夠，仍需要再探究Al₂O₃的

化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變

．

Answer 1

分析：化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑（又叫觸媒）．要探究一種物質(zhì)能否作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑，一般要注意從三個(gè)方面入手進(jìn)行：一是探究加入該物質(zhì)能否改變化學(xué)反應(yīng)速率；二是探究反應(yīng)前后該物質(zhì)的質(zhì)量是否改變；三是探究化學(xué)反應(yīng)前后該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否改變．

解答：解：（3）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]
通過(guò)實(shí)驗(yàn)一探究Al₂O₃對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響．實(shí)驗(yàn)1的步驟是：將帶火星的木條伸入裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中，帶火星的木條不復(fù)燃，可見(jiàn)常溫下過(guò)氧化氫分解速率很慢．然后在裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中加入少量Al₂O₃，帶火星的木條復(fù)燃，可見(jiàn)，Al₂O₃能加快過(guò)氧化氫的分解速率．但不能說(shuō)Al₂O₃就是過(guò)氧化氫的催化劑．
實(shí)驗(yàn)三：通過(guò)實(shí)驗(yàn)前后兩次稱量，可知實(shí)驗(yàn)三是探究Al₂O₃在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變．將實(shí)驗(yàn)二反應(yīng)后的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾可得到Al₂O₃，必須經(jīng)過(guò)洗滌、烘干后才稱量，減少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差．
最后，還必須在增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)：探究Al₂O₃的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)后是否改變．只有Al₂O₃具備既能改變化學(xué)反應(yīng)速率，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后又保持不變，才能作為過(guò)氧化氫分解的催化劑．
故答案是：（3）
 （2）[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]：

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一			常溫下過(guò)氧化氫不分解或分解很少
實(shí)驗(yàn)二	裝有少量Al2O3的試管中加入H2O2溶液，然后將帶火星的木條伸入試管中

實(shí)驗(yàn)三：過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量；④對(duì)比反應(yīng)前后Al₂O₃的質(zhì)量．
（5）化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變．

點(diǎn)評(píng)：此題探究Al₂O₃是不是過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的催化劑．催化劑的特點(diǎn)可以概括為“一變二不變”，一變是能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，二不變是指質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變．要探究一種物質(zhì)能否作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑，必須同時(shí)具備上述特點(diǎn)．