Question

16．學(xué)�；瘜W(xué)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(zhì)如氧化鋁是否也可作過氧化氫分解的催化劑．請(qǐng)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(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	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(fù)燃	常溫下過氧化氫溶液分解緩慢
實(shí)驗(yàn)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(fù)燃	Al2O3能加快過氧化氫的分解速率

（4）[得出結(jié)論]氧化鋁能作過氧化氫分解的催化劑．該反應(yīng)的文字表達(dá)式是過氧化氫$\stackrel{氧化鋁}{→}$水+氧氣．
（5）[討論與反思]
經(jīng)過討論，有的同學(xué)認(rèn)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(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)三：[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究Al₂O₃在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變
[實(shí)驗(yàn)步驟]①準(zhǔn)確稱量氧化鋁（少量）的質(zhì)量；②完成實(shí)驗(yàn)二；③待反應(yīng)結(jié)束，
將實(shí)驗(yàn)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過濾，洗滌，干燥，稱量；④對(duì)比反應(yīng)前后氧化鋁的質(zhì)量．
[討論]如果氧化鋁在反應(yīng)前后質(zhì)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(rèn)為要證明猜想，上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不夠，還需要再增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：探究Al₂O₃的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變．

Answer 1

分析 在化學(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)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑．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：通過實(shí)驗(yàn)一探究Al₂O₃對(duì)過氧化氫分解速率的影響．實(shí)驗(yàn)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(fù)燃，可見常溫下過氧化氫分解速率很慢．
實(shí)驗(yàn)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(fù)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(jié)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(yīng)的化學(xué)方程式為：過氧化氫$\stackrel{氧化鋁}{→}$水+氧氣；
實(shí)驗(yàn)三：通過實(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)行過濾可得到Al₂O₃，必須經(jīng)過洗滌、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，才能作為過氧化氫分解的催化劑．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)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(fù)燃	常溫下過氧化氫溶液分解緩慢
實(shí)驗(yàn)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(fù)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(shí)驗(yàn)三：
（5）Al₂O₃在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變，過濾；
（6）Al₂O₃的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變．

點(diǎn)評(píng) 此題探究Al₂O₃是不是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑．中考有關(guān)催化劑的考查主要集中在催化劑的作用和探究某物質(zhì)是不是過氧化氫或氯酸鉀分解反應(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)．