Question

2．我校某化學(xué)興趣小組的同學(xué)知道二氧化錳能作過(guò)氧化氫（H₂O₂）分解的催化劑后，想再探究其他一些物質(zhì)如氧化鋁（Al₂O₃）是否也可作過(guò)氧化氫分解的催化劑．請(qǐng)你一起參與他們的探究過(guò)程，并填寫(xiě)下列空白．
【提出問(wèn)題】Al₂O₃能不能作過(guò)氧化氫分解的催化劑呢？
【作出猜想】Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑．
【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		有少量氣泡，木條不復(fù)燃	常溫下過(guò)氧化氫溶液分解速率很慢．
實(shí)驗(yàn)二	在裝有過(guò)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	產(chǎn)生大量的氣泡，木條復(fù)燃

【得出結(jié)論】Al₂O₃能加快過(guò)氧化氫的分解速率，故Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑．
【反思提高】經(jīng)過(guò)討論，有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個(gè)證據(jù)，不能證明Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑，還要補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)三：
實(shí)驗(yàn)三：【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄緼l₂O₃在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變．
【實(shí)驗(yàn)步驟】①準(zhǔn)確稱(chēng)量Al₂O₃（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(guò)濾，洗滌，干燥，稱(chēng)量；④對(duì)比反應(yīng)前后Al₂O₃的質(zhì)量．
【交流討論】如果Al₂O₃在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，則說(shuō)明Al₂O₃可以作過(guò)氧化氫分解的催化劑．
【提出新的問(wèn)題】但小華認(rèn)為，要證明猜想，上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不足夠，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．
通過(guò)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，證明Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑，請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)二中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式2H₂O₂$\frac{\underline{\;Al_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，過(guò)氧化氫溶液在常溫下緩慢分解；過(guò)氧化氫溶液中加入氧化鋁能較快的產(chǎn)生氧氣，說(shuō)明氧化鋁對(duì)過(guò)氧化氫的分解有催化作用，要證明是催化劑，需要證明氧化鋁在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變，據(jù)此解答．

解答 解：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：要證明常溫下過(guò)氧化氫溶液分解速率很慢，可以取過(guò)氧化氫溶液加入試管中，然后將帶火星的木條伸入試管中；在裝有過(guò)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，產(chǎn)生大量的氣泡并且木條復(fù)燃，說(shuō)明氧化鋁能加快過(guò)氧化氫的分解，故填：

	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
實(shí)驗(yàn)二			Al2O3能加快過(guò)氧化氫的分解速率

實(shí)驗(yàn)三：通過(guò)實(shí)驗(yàn)前后兩次稱(chēng)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．故填：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、洗滌、烘干后才稱(chēng)量，減少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差．故填：過(guò)濾；
【提出新的問(wèn)題】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．故填：Al₂O₃的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變；
在氧化鋁的催化作用下，過(guò)氧化氫分解為水和氧氣；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;Al_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

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．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(guò)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)．