Question

为比较相同浓度的FeCl₃溶液和CuSO₄溶液对H₂O₂分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究：

 (1)请写出H₂O₂分解的化学方程式_______________。

【定性研究】

(2)如图甲，可通过观察________来定性比较两者的催化效果。

【定量研究】

(3)如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是__________。要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的____________。

【深入研究】

(4)在FeCl₃溶液中，究竟是哪种粒子起催化作用呢？

猜想1：铁离子（Fe³⁺）起催化作用；

猜想2：___________起催化作用；

猜想3：___________起催化作用；

……

请设计实验，验证猜想1

实验操作	实验现象及结论

Answer 1

【答案】（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑       （2）两试管中产生泡的快慢

（3）关闭分液漏斗的活塞（此点不做要求），将注射器活塞向外拉出一段，松开手一会后若活塞又回到原位，则气密性良好（其他合理答案均给分）    时间

（4）氯离子（Cl^－）      水分子（H₂O）（其他合理答案均给分）

实验操作	实验现象及结论
取两支试管，各加入2mL5%的H2O2溶液，再分别加入同浓度、同体积的FeCl3和HCl溶液，观察现象	若加入FeCl3溶液的试管中产生气泡更快，则猜想1成立；否则，不能证明猜想1成立（需要进一步探究）

【解析】（1）过氧化氢溶液是实验室制取氧气的重要药品，分解得到氧气。（2）催化剂的效果，就是看加入催化剂后反应的快慢。（3）实验装置气密性的检查主要利用气压原理，要产生压强差，先要关闭分液漏斗的活塞，由于注射器活塞是可以移动的，不太适合采用加热法，可以将注射器活塞向外拉出一段，产生压强差，观察松开手一会后若活塞是否能回到原位。（4）FeCl₃溶液中的成分有Fe³⁺、Cl^－、H₂O，设计实验控制其他条件相同，只是有无Fe³⁺，来验证猜想1。