2021年诺贝尔化学奖揭晓，两位科学家因“在不对称有机催化研究方面的进展”被授予该奖项。催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。小组同学学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后，提出：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢？于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ.氧化铜不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ.（1）

氧化铜不是催化剂，参与反应产生氧气

氧化铜不是催化剂，参与反应产生氧气

，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ.氧化铜是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变。
【实验】用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图实验：

（2）填写如表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
产生气泡 产生气泡 ，带火星的木条复燃	所得固体是 0.2 0.2 g	溶液中有气泡放出， 带火星的木条复燃 带火星的木条复燃	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立

（3）步骤①的目的是　

排除过氧化氢自身分解产生氧气使带火星的木条复燃的可能性

排除过氧化氢自身分解产生氧气使带火星的木条复燃的可能性

。
（4）步骤⑦重复实验②、③的目的是

验证氧化铜反应前后的化学性质是否发生改变

验证氧化铜反应前后的化学性质是否发生改变

。
【拓展探究】研究小组同学在老师指导下选用海藻酸钠（海藻酸钠是一种天然高分子物质，在本实验中性质稳定）作为催化剂支架，制备负载不同催化剂的海藻酸钠微球，对H₂O₂分解的各种催化剂的催化效果进行定量对比探究。
（5）实验设计：该小组设计了三组对比实验，相关的实验药品用量如表所示，分析可知，表格中X的值应为

5%

5%

，设计实验a和实验c对比，其目的是

比较在其它条件相同时，二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解的催化效果

比较在其它条件相同时，二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解的催化效果

。

实验	催化剂/0.2g	负载催化剂微球	H2O2溶液浓度	H2O2溶液体积
a	MnO2	30粒	5%	20mL
b	CuO	30粒	X	20mL
c	Fe2O3	30粒	5%	20mL

【实验分析及结论】利用数字化手持技术收集数据分析，相同条件下MnO₂催化效果最好。