Question

由于MnO₂能作H₂O₂溶液分解的催化剂，某校化学兴趣小组想探究其他一些金属氧化物是否也可以作H₂O₂溶液分解的催化剂？请你参与他们的探究过程．
（1）[猜想]：Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂．
（2）[实验验证]：

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一	将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中	木条不复燃
实验二		木条复燃	Al2O3能加快H2O2溶液的分解速率

（3）[结论]：故Al₂O₃能作H₂O₂溶液分解的催化剂．
（4）[讨论与反思]：有的同学认为只有上述两个实验，不能完全证明Al₂O₃在H₂O₂溶液分解中起了催化作用．还应补充一个上述反应前后Al₂O₃质量是否改变的探究实验．
实验三：①准确称量Al₂O₃（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束后，将实验二试管里的物质进行：    ；④    ．
（5）有同学认为，即使实验三中Al₂O₃在反应前后质量不变，要证明猜想．上述三个实验还不足够，仍需要再探究Al₂O₃的    ．

Answer 1

【答案】分析：化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）．要探究一种物质能否作为化学反应的催化剂，一般要注意从三个方面入手进行：一是探究加入该物质能否改变化学反应速率；二是探究反应前后该物质的质量是否改变；三是探究化学反应前后该物质的化学性质是否改变．
解答：解：（3）[实验验证]
通过实验一探究Al₂O₃对过氧化氢分解速率的影响．实验1的步骤是：将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中，带火星的木条不复燃，可见常温下过氧化氢分解速率很慢．然后在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al₂O₃，带火星的木条复燃，可见，Al₂O₃能加快过氧化氢的分解速率．但不能说Al₂O₃就是过氧化氢的催化剂．
实验三：通过实验前后两次称量，可知实验三是探究Al₂O₃在反应前后质量是否改变．将实验二反应后的物质进行过滤可得到Al₂O₃，必须经过洗涤、烘干后才称量，减少实验数据的误差．
最后，还必须在增加一个实验：探究Al₂O₃的化学性质在反应后是否改变．只有Al₂O₃具备既能改变化学反应速率，其质量和化学性质在反应前后又保持不变，才能作为过氧化氢分解的催化剂．
故答案是：（3）
 （2）[实验验证]：

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一			常温下过氧化氢不分解或分解很少
实验二	装有少量Al2O3的试管中加入H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管中

实验三：过滤、洗涤、干燥、称量；④对比反应前后Al₂O₃的质量．
（5）化学性质在反应前后是否改变．
点评：此题探究Al₂O₃是不是过氧化氢分解反应的催化剂．催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变．要探究一种物质能否作为化学反应的催化剂，必须同时具备上述特点．