Question

小杰和小麗同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，不小心把滴加FeCl₃ 溶液的滴管放入到盛“雙氧水”（過氧化氫）的試劑瓶中，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生．于是他們提出了下列問題：
【提出問題】FeCl₃ 溶液能否也可以作過氧化氫分解的催化劑呢？
【猜想與假設(shè)】FeCl₃ 溶液能作過氧化氫分解的催化劑．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
在一支試管中加入5mL 15%的H₂O₂溶液，然后滴入適量的FeCl₃溶液，把帶火星的木條伸入試管．觀察到

 

，證明猜想成立．
【討論與反思】
已知FeCl₃溶液中含有H₂O、Fe³⁺和Cl^-三種微粒，他們又做了三種猜想：
猜想1：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O
猜想2：

 

．
猜想3：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-
你認(rèn)為最不可能的是那一種猜想

 

，理由是

 

．
他們對(duì)余下的兩種猜想，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究：
（一）向盛有5mL 15%的H₂O₂溶液的試管中加入少量的鹽酸，然后把帶火星的木條伸入試管中，無明顯現(xiàn)象．
（二）向盛有5mL 15%的H₂O₂溶液的試管中加入少量的

 

，然后把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃．
【拓展應(yīng)用】選擇下列合適儀器如圖組裝一套過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取氧氣的裝置

 

（填序號(hào)）；反應(yīng)的方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：催化劑的特點(diǎn)與催化作用,氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：催化劑是一種物質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，又叫觸媒．催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用．
本題為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，①驗(yàn)證起催化作用的“真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺帶火星的木條檢驗(yàn)生成的氣體是否是氧氣；②反駁水是催化劑，因?yàn)镠₂O₂溶液中就有水；③驗(yàn)證Cl^-不能催化分解H₂O₂

解答：解：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】已知FeCl₃溶液能催化H₂O₂溶液，所以會(huì)有氧氣生成，則會(huì)使帶火星的木條復(fù)燃，故答案為：帶火星的木條復(fù)燃；
【討論與反思】①猜想1；不可能，因?yàn)镠₂O₂溶液中就有水，故答案為：猜想①，理由是“雙氧水”中有水，可見水不是催化劑；
③加入含有Fe³⁺的少量的硫酸鐵溶液；則“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”帶火星的木條復(fù)燃，“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”Fe³⁺可以催化分解H₂O₂．故答案為：Fe（NO₃）₃溶液（或Fe₂（SO₄）₃溶液）；試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃；起催化作用的是Fe³⁺
【拓展應(yīng)用】根據(jù)固液混合不需加熱制取氣體的裝置選擇原則，可選①③④⑥⑨（答案合理即可），方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
故答案為：
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]帶火星的木條復(fù)燃
[討論與反思]真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺
猜想1    H₂O₂溶液中有水      Fe₂（SO₄）₃溶液等    ①③④⑥⑨等    2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

點(diǎn)評(píng)：了解催化劑只是改變反應(yīng)的速率，對(duì)反應(yīng)的生成物及生成物的量都沒有影響；掌握氧氣的檢驗(yàn)方法．