2021年諾貝爾化學獎揭曉，兩位科學家因“在不對稱有機催化研究方面的進展”被授予該獎項。催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來越重要。小組同學學習了二氧化錳對過氧化氫有催化作用的知識后，提出：氧化銅能否起到類似二氧化錳的催化劑作用呢？于是進行了如下探究。
【猜想】Ⅰ.氧化銅不是催化劑、也不參與反應，反應前后質量和化學性質不變；
Ⅱ.（1）

氧化銅不是催化劑，參與反應產(chǎn)生氧氣

氧化銅不是催化劑，參與反應產(chǎn)生氧氣

，反應前后質量和化學性質發(fā)生了改變；
Ⅲ.氧化銅是反應的催化劑，反應前后質量和化學性質不變。
【實驗】用天平稱量0.2g氧化銅，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進行如圖實驗：

（2）填寫如表：

步驟③現(xiàn)象	步驟⑥結果	步驟⑦現(xiàn)象	結論
產(chǎn)生氣泡 產(chǎn)生氣泡 ，帶火星的木條復燃	所得固體是 0.2 0.2 g	溶液中有氣泡放出， 帶火星的木條復燃 帶火星的木條復燃	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立

（3）步驟①的目的是　

排除過氧化氫自身分解產(chǎn)生氧氣使帶火星的木條復燃的可能性

排除過氧化氫自身分解產(chǎn)生氧氣使帶火星的木條復燃的可能性

。
（4）步驟⑦重復實驗②、③的目的是

驗證氧化銅反應前后的化學性質是否發(fā)生改變

驗證氧化銅反應前后的化學性質是否發(fā)生改變

。
【拓展探究】研究小組同學在老師指導下選用海藻酸鈉（海藻酸鈉是一種天然高分子物質，在本實驗中性質穩(wěn)定）作為催化劑支架，制備負載不同催化劑的海藻酸鈉微球，對H₂O₂分解的各種催化劑的催化效果進行定量對比探究。
（5）實驗設計：該小組設計了三組對比實驗，相關的實驗藥品用量如表所示，分析可知，表格中X的值應為

5%

5%

，設計實驗a和實驗c對比，其目的是

比較在其它條件相同時，二氧化錳和氧化鐵對過氧化氫分解的催化效果

比較在其它條件相同時，二氧化錳和氧化鐵對過氧化氫分解的催化效果

。

實驗	催化劑/0.2g	負載催化劑微球	H2O2溶液濃度	H2O2溶液體積
a	MnO2	30粒	5%	20mL
b	CuO	30粒	X	20mL
c	Fe2O3	30粒	5%	20mL

【實驗分析及結論】利用數(shù)字化手持技術收集數(shù)據(jù)分析，相同條件下MnO₂催化效果最好。