题目内容

由于MnO₂和CuSO₄溶液都能作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和盐溶液是否也可以作H₂O₂溶液分解的催化剂？请你参与他们的探究过程．
（1）[小华的猜想]：Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂．
[小明的猜想]：FeCl₃溶液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
小华的实验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

木条复燃 Al₂O₃能加快H₂O₂溶液的分解速率
小明的实验在一支试管中加入H₂O₂溶液，然后滴入适量的FeCl₃溶液，把带火星的木条伸入试管．
FeCl₃溶液加快H₂O₂溶液的分解速率
（3）[结论]：故Al₂O₃、FeCl₃溶液能作H₂O₂溶液分解的催化剂．
（4）[反思1]：有的同学认为小华的实验，不能完全证明Al₂O₃在H₂O₂溶液分解中起了催化作用．还应补充再探究Al₂O₃．
[反思2]：已知FeCl₃在水中可解离出Fe³⁺和Cl^-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
乙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；
丙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；
你认为最不可能的是同学的猜想，理由是
（5）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究．请你仔细分析后填表：
　　　实验过程实验现象结论
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量
的HCl，并把带火星的木条伸入试管．无明显现象
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量
的，并把带火星的木条伸入试管．

解：（2）[实验验证]小华的实验是探究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．
小明的实验是验证FeCl₃溶液对过氧化氢分解速率的影响，通过实验结论可以知道，氯化铁溶液加快了过氧化氢的分解速率；
（4）根据催化剂的定义可以知道，若证明一种物质为催化剂，除了验证能否改变其他物质的反应速度外，还得验证其质量和化学性质也没有发生改变；
[反思2]：由过氧化氢溶液中含有水可知，最不可能的是甲同学的猜想，理由是过氧化氢溶液中有水；
（5）由向H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl溶液，不能使带火星的木条复燃可知，FeCl₃溶液中的Cl^-不能催化分解H₂O₂；
为了验证Fe³⁺对H₂O₂的催化分解，另向盛有5mL、15%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的Fe（NO₃）₃溶液；试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃；对应结论：起催化作用的是Fe³⁺；
故答案为：（2）[实验验证]：

	实验步骤	实验现象	实验结论
小华的实验	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	常温下过氧化氢分解速率很慢
小华的实验	装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al₂O₃ 然后将带火星的木条伸入试管中	木条复燃	Al₂O₃能加快H₂O₂溶液的分解速率
小明的实验	在一支试管中加入H₂O₂溶液，然后滴入适量的FeCl₃溶液，把带火星的木条伸入试管．	迅速产生大量气泡木条复燃	FeCl₃溶液加快H₂O₂溶液的分解速率

（4）质量和化学性质也没有发生改变；
[反思2]：甲；过氧化氢溶液中有水；
（5）

实验过程	实验现象	结论
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管．	无明显现象	Cl^-不能催化分解H₂O₂
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的 Fe（NO₃）₃溶液，并把带火星的木条伸入试管．	试管中有大量气泡产生带火星的木条复燃	起催化作用的是Fe³⁺

分析：（2）[实验验证]小华的实验中没加氧化铝之前木条没有复燃，说明过氧化氢的分解速率较慢，而加入氧化铝后木条复燃，说明过氧化氢的分解速率加快；根据小明的实验结论可以判断氯化铁溶液起到了催化剂的作用，可以据此解答该题；
（4）根据催化剂的定义来完成解答；根据过氧化氢溶液中含有水，分析最不可能的猜想；
（5）对于实验过程1可以根据实验的现象分析结论；
实验过程2为了验证Fe³⁺对的H₂O₂的催化分解，可向H₂O₂溶液中加入少量的Fe（NO₃）₃溶液；然后根据实验的现象分析结论即可．
点评：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．

练习册系列答案

	实验步骤	实验现象	实验结论
小华的实验	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	常温下过氧化氢分解速率很慢常温下过氧化氢分解速率很慢
小华的实验	装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al₂O₃ 装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al₂O₃ 然后将带火星的木条伸入试管中然后将带火星的木条伸入试管中	木条复燃	Al₂O₃能加快H₂O₂溶液的分解速率
小明的实验	在一支试管中加入H₂O₂溶液，然后滴入适量的FeCl₃溶液，把带火星的木条伸入试管．	迅速产生大量气泡迅速产生大量气泡带火星的木条复燃带火星的木条复燃	FeCl₃溶液加快H₂O₂溶液的分解速率

（3）[结论]：故Al₂O₃、FeCl₃溶液能作H₂O₂溶液分解的催化剂．
（4）[反思1]：有的同学认为小华的实验，不能完全证明Al₂O₃在H₂O₂溶液分解中起了催化作用．还应补充再探究Al₂O₃

质量和化学性质也没有发生改变

．
[反思2]：已知FeCl₃在水中可解离出Fe³⁺和Cl^-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
乙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；
丙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；
你认为最不可能的是

甲

同学的猜想，理由是

过氧化氢溶液中有水

（5）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究．请你仔细分析后填表：

实验过程	实验现象	结论
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管．	无明显现象	Cl^-不能催化分解H₂O₂ Cl^-不能催化分解H₂O₂
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的 Fe（NO₃）₃溶液 Fe（NO₃）₃溶液，并把带火星的木条伸入试管．	试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃	起催化作用的是Fe³⁺ 起催化作用的是Fe³⁺

由于MnO₂和CuSO₄溶液都能作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和盐溶液是否也可以作H₂O₂溶液分解的催化剂？请你参与他们的探究过程。

（1）[小华的猜想]：Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂。

[小明的猜想]：FeCl₃溶液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
小华的实验	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
小华的实验		木条复燃	Al₂O₃能加快H₂O₂溶液的分解速率
小明的实验	在一支试管中加入H₂O₂溶液，然后滴入适量的FeCl₃溶液，把带火星的木条伸入试管。		FeCl₃溶液加快H₂O₂溶液的分解速率

（3）[结论]：故Al₂O₃、FeCl₃溶液能作H₂O₂溶液分解的催化剂。

（4）[反思1]：有的同学认为小华的实验，不能完全证明Al₂O₃在H₂O₂溶液分解中起了催化作用。还应补充再探究Al₂O₃ 。

[反思2]：已知FeCl₃在水中可解离出Fe³⁺和Cl^-，同学们提出以下猜想：

甲同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；

乙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；

丙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；

你认为最不可能的是同学的猜想，理由是

（5）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究。请你仔细分析后填表：

实验过程

实验现象

结论

向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量

的HCl，并把带火星的木条伸入试管。

无明显现象

向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量

的，并把带火星的木条伸入试管。

	实验步骤	实验现象	实验结论
小华的实验	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
小华的实验		木条复燃	Al₂O₃能加快H₂O₂溶液的分解速率
小明的实验	在一支试管中加入H₂O₂溶液，然后滴入适量的FeCl₃溶液，把带火星的木条伸入试管．		FeCl₃溶液加快H₂O₂溶液的分解速率

（3）[结论]：故Al₂O₃、FeCl₃溶液能作H₂O₂溶液分解的催化剂．
（4）[反思1]：有的同学认为小华的实验，不能完全证明Al₂O₃在H₂O₂溶液分解中起了催化作用．还应补充再探究Al₂O₃ ．
[反思2]：已知FeCl₃在水中可解离出Fe³⁺和Cl^-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
乙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；
丙同学的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；
你认为最不可能的是同学的猜想，理由是
（5）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究．请你仔细分析后填表：

实验过程	实验现象	结论
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管．	无明显现象
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的，并把带火星的木条伸入试管．

实验过程	实验现象	结论
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管．	无明显现象	______
向盛有5ml5%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的______，并把带火星的木条伸入试管．	______	______

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