Question

由于MnO₂和CuSO₄溶液都能作H₂O₂溶液分解的催化劑，某�；瘜W興趣小組想探究其他一些金屬氧化物和鹽溶液是否也可以作H₂O₂溶液分解的催化劑？請你參與他們的探究過程．
（1）[小華的猜想]：Al₂O₃能作過氧化氫分解的催化劑．
[小明的猜想]：FeCl₃溶液能作過氧化氫分解的催化劑．
（2）[實驗驗證]：

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
小華的實驗	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
		木條復燃	Al2O3能加快H2O2溶液的分解速率
小明的實驗	在一支試管中加入H2O2溶液，然后滴入適量的FeCl3溶液，把帶火星的木條伸入試管．		FeCl3溶液加快H2O2溶液的分解速率

（3）[結論]：故Al₂O₃、FeCl₃溶液能作H₂O₂溶液分解的催化劑．
（4）[反思1]：有的同學認為小華的實驗，不能完全證明Al₂O₃在H₂O₂溶液分解中起了催化作用．還應補充再探究Al₂O₃    ．
[反思2]：已知FeCl₃在水中可解離出Fe³⁺和Cl^-，同學們提出以下猜想：
甲同學的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
乙同學的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；
丙同學的猜想是；真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；
你認為最不可能的是     同學的猜想，理由是   
（5）同學們對余下的兩個猜想，用實驗進行了探究．請你仔細分析后填表：

實驗過程	實驗現(xiàn)象	結論
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量 的HCl，并把帶火星的木條伸入試管．	無明顯現(xiàn)象
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量 的    ，并把帶火星的木條伸入試管．

Answer 1

【答案】分析：（2）[實驗驗證]小華的實驗中沒加氧化鋁之前木條沒有復燃，說明過氧化氫的分解速率較慢，而加入氧化鋁后木條復燃，說明過氧化氫的分解速率加快；根據小明的實驗結論可以判斷氯化鐵溶液起到了催化劑的作用，可以據此解答該題；
（4）根據催化劑的定義來完成解答；根據過氧化氫溶液中含有水，分析最不可能的猜想；
（5）對于實驗過程1可以根據實驗的現(xiàn)象分析結論；
實驗過程2為了驗證Fe³⁺對的H₂O₂的催化分解，可向H₂O₂溶液中加入少量的Fe（NO₃）₃溶液；然后根據實驗的現(xiàn)象分析結論即可．
解答：解：（2）[實驗驗證]小華的實驗是探究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．
小明的實驗是驗證FeCl₃溶液對過氧化氫分解速率的影響，通過實驗結論可以知道，氯化鐵溶液加快了過氧化氫的分解速率；
（4）根據催化劑的定義可以知道，若證明一種物質為催化劑，除了驗證能否改變其他物質的反應速度外，還得驗證其質量和化學性質也沒有發(fā)生改變；
[反思2]：由過氧化氫溶液中含有水可知，最不可能的是甲同學的猜想，理由是過氧化氫溶液中有水；
（5）由向H₂O₂溶液的試管中加入少量的HCl溶液，不能使帶火星的木條復燃可知，F(xiàn)eCl₃溶液中的Cl^-不能催化分解H₂O₂；
為了驗證Fe³⁺對H₂O₂的催化分解，另向盛有5mL、15%的H₂O₂溶液的試管中加入少量的Fe（NO₃）₃溶液；試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃；對應結論：起催化作用的是Fe³⁺；
故答案為：（2）[實驗驗證]：

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
小華的實驗	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	常溫下過氧化氫分解速率很慢
	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	Al2O3能加快H2O2溶液的分解速率
小明的實驗	在一支試管中加入H2O2溶液，然后滴入適量的FeCl3溶液，把帶火星的木條伸入試管．	迅速產生大量氣泡 木條復燃	FeCl3溶液加快H2O2溶液的分解速率

（4）質量和化學性質也沒有發(fā)生改變；
[反思2]：甲；過氧化氫溶液中有水；
（5）

實驗過程	實驗現(xiàn)象	結論
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量 的HCl，并把帶火星的木條伸入試管．	無明顯現(xiàn)象	Cl-不能催化分解H2O2
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量 的 Fe（NO3）3溶液，并把帶火星的木條伸入試管．	試管中有大量氣泡產生帶火星的木條復燃	起催化作用的是Fe3+

點評：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．