Question

16．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溶液用FeCl₃作催化剂分解的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）如图甲，可通过观察产生气体的快慢来定性比较两者的催化效果，该实验控制的变量有过氧化氢溶液的浓度和用量、滴加催化剂的量．
（3）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是将分液漏斗开关关闭，把导管一端插入水中，然后用手双手捂住锥形瓶外壁，观察导管口是否是气泡冒出，如有，则证明装置气密性良好．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时间．
（4）在FeCl₃溶液中，究竟是哪种粒子起催化作用呢？
猜想1：铁离子起催化作用；猜想2：水分子起催化作用；猜想3：氯离子起催化作用．
小明同学认为可以排除猜想2，他这样认为的原因是过氧化氢溶液中有水存在．

Answer 1

分析 （1）根据反应的原理及化学方程式的书写方法来分析；
（2）根据产生气体的速率及对比实验中的变量和因素来分析；
（3）根据装置气密性检验及比较催化效果的方法来分析；
（4）根据氯化铁溶液中存在铁离子、氯离子和水分子来分析；

解答 解：（1）过氧化氢在氯化铁溶液的催化作用下分解为水和氧气，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）用图甲装置进行实验，应观察同时滴入两种溶液后产生气泡的快慢来判断催化效果；该实验控制的变量有过氧化氢溶液的浓度和用量、滴加催化剂的量，故填：产生气体的快慢；过氧化氢溶液的浓度和用量、滴加催化剂的量；
（3）检查该装置气密性的方法是：将分液漏斗开关关闭，把导管一端插入水中，然后用手双手捂住锥形瓶外壁，观察导管口是否是气泡冒出，如有，则证明装置气密性良好；催化剂的催化效果越好，反应产生气体的速率越快，可通过测量产生等体积的氧气所需要的时间来分析，所需时间越短，催化效果越好；故填：将分液漏斗开关关闭，把导管一端插入水中，然后用手双手捧住锥形瓶外壁，观察导管口是否是气泡冒出，如有，则证明装置气密性良好；时间；
（4）氯化铁溶液中存在铁离子、氯离子和水分子，故猜想可能是铁离子或氯离子或水分子所起的催化作用；可判断不是水分子起催化作用的原因是：过氧化氢溶液中本身含有水分子，如果是水分子的话，就什么也不用添加了．
故填：氯离子；过氧化氢溶液中有水存在；

点评 本题考查实验装置的综合应用，为高频考点，把握反应速率测定原理及影响反应速率的因素为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．