Question

14．學校化學興趣小組知道二氧化錳能做過氧化氫分解的催化劑后，在想探究其他一些物質如氧化鋁是否也可做過氧化氫的催化劑．請你一起參與他們的探究過程，并填寫下列空白．
（1）【問題】氧化鋁能不能做過氧化氫分解的催化劑？
（2）【猜想】氧化鋁能做過氧化氫分解的催化劑
（3）【實驗驗證】

	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
實驗一	將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中 不用填	木條不復燃	常溫下過氧化氫溶液分解速率太 慢，產生的氧氣太少
實驗二	在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量氧化鋁，再將帶火星木條 伸入試管中	木條復燃	Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑 不用填

（4）【結論】氧化鋁能加快過氧化氫的分解速率，故氧化鋁能做過氧化氫分解的催化劑
（5）【討論與反思】經過討論，有的同學認為只有上述兩個證據，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，將實驗而試管里的物質進行過濾，洗滌，干燥，稱量；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，上述三個實驗還不足夠，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生變化的物質叫做催化劑（又叫觸媒）．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：（3）[實驗驗證]
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：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．然后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．
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，減少實驗數據的誤差．
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．
故答案是：（3）

	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
實驗一	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不分解
實驗一	在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量Al2O3 ；，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復燃	加入Al2O3能加快過氧化氫溶液的分解速率

實驗三：（5）Al₂O₃在反應前后質量是否改變，稱量；
（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．