Question

【題目】【2015年安徽省】 為比較相同濃度的FeCl3溶液和CuSO4溶液對H2O2分解的催化效果，某研究小組進行了如下探究：

（1）請寫出H2O2分解的化學方程式 。

【定性探究】

（2）如圖甲，可通過觀察 來定性比較兩者的催化效果。

【定量探究】

（3）如圖乙，實驗前檢查該裝置氣密性的方法是 。要定量比較兩者的催化效果，可測量生成等體積氣體所需的 。

【深入探究】

（4）在FeCl3溶液中，究竟是哪種離子起催化作用呢？

猜想1：鐵離子（Fe3+）起催化作用； 猜想2： 起催化作用；

猜想3： 起催化作用； ……

請設計實驗，驗證猜想1

實驗操作	實驗現象及結論

Answer 1

【答案】（1）2H2O2 2H2O +O2↑；（2）氣泡產生的速度或者觀察反應的劇烈程度（3）用熱毛巾緊緊捂住錐形瓶，看注射器活塞是否有變化，待溫度冷卻到原來的溫度，看活塞是否回到原來的位置，如果回到原來的位置說明氣密性好；時間（4）猜想2：Cl-；猜想3：Fe3+和Cl-；實驗操作：取同樣的過氧化氫溶液，滴入氯化鈉溶液，實驗現象：反應的速度明顯降低，結論：是鐵離子（Fe3+）起催化作用。

【解析】試題分析：H2O2分解的化學方程式2H2O2 2H2O +O2↑；如圖甲，可通過觀察氣泡產生的速度或者觀察反應的劇烈程度來定性比較兩者的催化效果。如圖乙，實驗前檢查該裝置氣密性的方法是用熱毛巾緊緊捂住錐形瓶，看注射器活塞是否有變化，待溫度冷卻到原來的溫度，看活塞是否回到原來的位置，如果回到原來的位置說明氣密性好；要定量比較兩者的催化效果，可測量生成等體積氣體所需的時間，時間越短，說明反應的速度越快，催化的效果就越好；在FeCl3溶液中，究竟是哪種離子起催化作用呢，猜想為三種情況：猜想1：鐵離子（Fe3+）起催化作用；猜想2：Cl-起催化作用；猜想3：Fe3+和Cl-兩種離子起催化作用；設計實驗，驗證猜想1，因為氯化鐵能夠起到催化的作用，可以排除氯離子的方法來鑒定，因此方法是：取同樣的過氧化氫溶液，滴入氯化鈉溶液，實驗現象：反應的速度明顯降低，結論：是鐵離子（Fe3+）起催化作用。