Question

【題目】 (10分）研究催化劑對化學反應有重要意義。為探究催化劑對雙氧水分解的催化效果，某研究小組做了如下實驗：

（1）甲同學欲用上圖所示實驗來證明MnO2是H2O2分解反應的催化劑。該實驗______（填“能”或“不能”）達到目的，原因是_____________。(若能，不必回答原因)

（2）為分析Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應的催化效果，丙同學設計如下實驗(三支試管中均盛有10mL5%H2O2)

由此得到的結論是__________，設計實驗Ⅲ的目的是__________。

（3）在上述實驗過程中，分別檢測出溶液中有二價鐵生成，查閱資料得知：將作為催化劑的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中會發(fā)生兩個氧化還原反應，且兩個反應中H2O2均參加了反應，試從催化劑的角度分析，這兩個氧化還原反應的化學方程式分別是__________和__________（按反應發(fā)生的順序寫）。

Answer 1

【答案】（1）不能；因為沒有確認MnO2的質量和性質是否改變（1分）；

（2）Fe3+和Cu2+對H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好；(2分)對比實驗，證明Cl－對H2O2的分解沒有催化作用。（2分）

（3）2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl（2分）；2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據實驗過程可知由于沒有確認MnO2的質量和性質是否改變，所以該實驗不能證明MnO2是H2O2分解反應的催化劑。

（2）根據實驗現象可判斷Fe3+和Cu2+對H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好；由于含有氯離子，所以設計實驗Ⅲ的目的是對比實驗，證明Cl－對H2O2的分解沒有催化作用。

（3）查閱資料得知：將作為催化劑的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中會發(fā)生兩個氧化還原反應，且兩個反應中H2O2均參加了反應，這說明首先是雙氧水被氯化鐵氧化物氧氣，同時氯化鐵被還原為氯化亞鐵，然后生成的氯化亞鐵又被氧化為氯化鐵，有關反應的方程式為2FeCl3＋H2O2＝2FeCl2＋O2↑＋2HCl、2FeCl2＋H2O2＋2HCl＝2FeCl3＋2H2O。