Question

16．學校化學興趣小組知道二氧化錳能作過氧化氫分解的催化劑后，再想探
究其他一些物質如氧化鋁是否也可作過氧化氫分解的催化劑．請你一起參與他們的探究過程，并填寫下列空白．
（1）[提出問題]氧化鋁能不能作過氧化氫分解的催化劑呢？
（2）[做出猜想]氧化鋁能作過氧化氫分解的催化劑．
（3）[實驗驗證]

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
實驗一	取1支試管加入過氧化氫溶液，然后用帶火星的木條伸入試管中	木條不復燃	常溫下過氧化氫溶液分解緩慢
實驗二	在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量氧化鋁，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復燃	Al2O3能加快過氧化氫的分解速率

（4）[得出結論]氧化鋁能作過氧化氫分解的催化劑．該反應的文字表達式是過氧化氫$\stackrel{氧化鋁}{→}$水+氧氣．
（5）[討論與反思]
經過討論，有的同學認為只有上述依據(jù)，不能證明氧化鋁能作過氧化氫分解的催化劑，還要補充一個探究實驗：
實驗三：[實驗目的]探究Al₂O₃在反應前后質量是否改變
[實驗步驟]①準確稱量氧化鋁（少量）的質量；②完成實驗二；③待反應結束，
將實驗二試管里的物質進行過濾，洗滌，干燥，稱量；④對比反應前后氧化鋁的質量．
[討論]如果氧化鋁在反應前后質量不變，則說明氧化鋁可以作過氧化氫分解的催化劑．
（6）但小華認為要證明猜想，上述三個實驗還不夠，還需要再增加一個探究實驗：探究Al₂O₃的化學性質在反應前后是否改變．

Answer 1

分析 在化學反應里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反應前后都沒有發(fā)生變化的物質叫做催化劑．要探究一種物質能否作為化學反應的催化劑，一般要注意從三個方面入手進行：一是探究加入該物質能否改變化學反應速率；二是探究反應前后該物質的質量是否改變；三是探究化學反應前后該物質的化學性質是否改變．

解答 解：通過實驗一探究Al₂O₃對過氧化氫分解速率的影響．實驗1的步驟是：取過氧化氫溶液，然后將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中，帶火星的木條不復燃，可見常溫下過氧化氫分解速率很慢．
實驗二在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量Al₂O₃，帶火星的木條復燃，可見，Al₂O₃能加快過氧化氫的分解速率．但不能說Al₂O₃就是過氧化氫的催化劑
（4）【結論】Al₂O₃能加快過氧化氫的分解速率，故Al₂O₃能作過氧化氫分解的催化劑．反應的化學方程式為：過氧化氫$\stackrel{氧化鋁}{→}$水+氧氣；
實驗三：通過實驗前后兩次稱量，可知實驗三是探究Al₂O₃在反應前后質量是否改變．將實驗二反應后的物質進行過濾可得到Al₂O₃，必須經過洗滌、烘干后才稱量，減少實驗數(shù)據(jù)的誤差．
最后，還必須在增加一個實驗：探究Al₂O₃的化學性質在反應后是否改變．只有Al₂O₃具備既能改變化學反應速率，其質量和化學性質在反應前后又保持不變，才能作為過氧化氫分解的催化劑．
故答案為：【實驗驗證】（3）取過氧化氫溶液，然后將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中；Al₂O₃能加快過氧化氫的分解速率；

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
實驗一	取過氧化氫溶液，然后將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中	木條不復燃	常溫下過氧化氫溶液分解緩慢
實驗二	在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量氧化鋁，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復燃	Al2O3能加快過氧化氫的分解速率

（4）過氧化氫$\stackrel{氧化鋁}{→}$水+氧氣；實驗三：
（5）Al₂O₃在反應前后質量是否改變，過濾；
（6）Al₂O₃的化學性質在反應前后是否改變．

點評 此題探究Al₂O₃是不是過氧化氫分解反應的催化劑．中考有關催化劑的考查主要集中在催化劑的作用和探究某物質是不是過氧化氫或氯酸鉀分解反應的催化劑．催化劑的特點可以概括為“一變二不變”，一變是能夠改變化學反應速率，二不變是指質量和化學性質在化學反應前后保持不變．要探究一種物質能否作為化學反應的催化劑，必須同時具備上述特點．