Question

某課外學習小組對過氧化氫的分解反應進行探究，實驗條件及產(chǎn)生的現(xiàn)象見下表：

實驗序號	實驗溫度/0C	催化劑	5%H202溶液體積/mL	實驗現(xiàn)象
（1）	20	無	10	無明顯現(xiàn)象
（2）	50	無	10	有氣泡產(chǎn)生
（3）	20	1g CuCl2	10	有氣泡產(chǎn)生
（4）	20	1g FeCl3	10	有氣泡產(chǎn)生[快慢與（3）不同]

根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）寫出實驗（4）的化學式表達式

 

；
（2）實驗（1）與（2）的目的是探究

 

；
（3）實驗（3）與（4）的目的是探究

 

；
（4）為了進一步探究FeCl₃在溶液中起催化作用的是什么離子，還應進一步設(shè)計實驗，請根據(jù)提出的假設(shè)填寫實驗報告內(nèi)容（資料顯示Na⁺、S0₄^2-對此反應無催化作用）；

提出假設(shè)	實驗步驟及實驗結(jié)論
假設(shè)l：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O	最不可能的猜想，理由是
假設(shè)2：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-（氯離子）	向盛有5ml 15%的H2O2溶液的試管中加入少量的NaCl，然后把帶火星的木條伸入試管中 實驗現(xiàn)象：   實驗結(jié)論：
假設(shè)3：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+（鐵離子）	向盛有5ml 15%的H2O2溶液的試管中加入少量的硫酸鐵 Fe2（SO4）3，把帶火星的木條伸入試管中． 實驗現(xiàn)象：   實驗結(jié)論：真正催化分解H2O2的是氯化鐵（FeCl3）溶液中的Fe3+（鐵離子）

（5）為了證明FeCl₃是該反應的催化劑，還需：①驗證FeCl₃在反應前后質(zhì)量不變；②驗證

 

．

Answer 1

考點：影響化學反應速率的因素探究,催化劑的特點與催化作用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)過氧化氫在氯化鐵作催化劑的條件生成水和氧氣進行解答；
（2）根據(jù)對比實驗（1）與（2）的條件可知，是溫度不同進行解答；
（3）根據(jù)對比實驗（3）與（4）的條件可知，是催化劑不同進行解答；
（4）根據(jù)資料可知鈉離子和硫酸根離子對此反應無催化作用，假設(shè)1過氧化氫溶液中就含有水；
假設(shè)2找一種試劑只含有氯離子而不含有鐵離子的物質(zhì)進行實驗即可；假設(shè)3找一種試劑只含有鐵離子而不含有氯離子的物質(zhì)進行實驗即可；（5）根據(jù)催化劑化學反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變進行解答．

解答：解：（1）過氧化氫在氯化鐵作催化劑的條件生成水和氧氣，化學方程式：2H₂O₂

FeCl3  .

2H₂O+O₂↑；
（2）對比實驗（1）與（2）可知二者的溫度不同，所以實驗（1）與（2）的目的是探究溫度不同對過氧化氫的分解放出氧氣的影響；
（3）對比實驗（3）與（4）可知二者的催化劑不同，實驗（3）與（4）的目的是探究催化劑不同對過氧化氫的分解放出氧氣的影響；
（4）過氧化氫溶液中就含有水，所以不可能是催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
資料可知鈉離子和硫酸根離子對此反應無催化作用．假設(shè)1找一種試劑只含有氯離子而不含有鐵離子的物質(zhì)進行實驗即可，例如氯化鈉；假設(shè)2找一種試劑只含有鐵離子而不含有氯離子的物質(zhì)進行實驗即可，例如硫酸鐵；
（5）催化劑化學反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，為了證明FeCl₃是該反應的催化劑，還需：①驗證FeCl₃在反應前后質(zhì)量不變；②驗證FeCl₃在反應前后化學性質(zhì)不變．
故答案為：（1）2H₂O₂

FeCl3  .

2H₂O+O₂↑；
（2）溫度不同對過氧化氫的分解放出氧氣的影響；
（3）催化劑不同對過氧化氫的分解放出氧氣的影響；
（4）過氧化氫溶液中就含有水；帶火星的木條沒有復燃；真正催化分解H₂O₂的不是FeCl₃溶液中的Cl^-（氯離子）；帶火星的木條復燃；
（5）FeCl₃在反應前后化學性質(zhì)不變．

點評：培養(yǎng)觀察記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果和處理實驗數(shù)據(jù)，得出正確結(jié)論的能力；學會歸納總結(jié)、對比分析．