Question

某课外学习小组对过氧化氢的分解反应进行探究，实验条件及产生的现象见下表：

实验序号	实验温度/0C	催化剂	5%H202溶液体积/mL	实验现象
（1）	20	无	10	无明显现象
（2）	50	无	10	有气泡产生
（3）	20	1g CuCl2	10	有气泡产生
（4）	20	1g FeCl3	10	有气泡产生[快慢与（3）不同]

根据以上信息回答下列问题：
（1）写出实验（4）的化学式表达式

 

；
（2）实验（1）与（2）的目的是探究

 

；
（3）实验（3）与（4）的目的是探究

 

；
（4）为了进一步探究FeCl₃在溶液中起催化作用的是什么离子，还应进一步设计实验，请根据提出的假设填写实验报告内容（资料显示Na⁺、S0₄^2-对此反应无催化作用）；

提出假设	实验步骤及实验结论
假设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
假设2：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-（氯离子）	向盛有5ml 15%的H2O2溶液的试管中加入少量的NaCl，然后把带火星的木条伸入试管中 实验现象：   实验结论：
假设3：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+（铁离子）	向盛有5ml 15%的H2O2溶液的试管中加入少量的硫酸铁 Fe2（SO4）3，把带火星的木条伸入试管中． 实验现象：   实验结论：真正催化分解H2O2的是氯化铁（FeCl3）溶液中的Fe3+（铁离子）

（5）为了证明FeCl₃是该反应的催化剂，还需：①验证FeCl₃在反应前后质量不变；②验证

 

．

Answer 1

考点：影响化学反应速率的因素探究,催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据过氧化氢在氯化铁作催化剂的条件生成水和氧气进行解答；
（2）根据对比实验（1）与（2）的条件可知，是温度不同进行解答；
（3）根据对比实验（3）与（4）的条件可知，是催化剂不同进行解答；
（4）根据资料可知钠离子和硫酸根离子对此反应无催化作用，假设1过氧化氢溶液中就含有水；
假设2找一种试剂只含有氯离子而不含有铁离子的物质进行实验即可；假设3找一种试剂只含有铁离子而不含有氯离子的物质进行实验即可；（5）根据催化剂化学反应前后质量和化学性质不变进行解答．

解答：解：（1）过氧化氢在氯化铁作催化剂的条件生成水和氧气，化学方程式：2H₂O₂

FeCl3  .

2H₂O+O₂↑；
（2）对比实验（1）与（2）可知二者的温度不同，所以实验（1）与（2）的目的是探究温度不同对过氧化氢的分解放出氧气的影响；
（3）对比实验（3）与（4）可知二者的催化剂不同，实验（3）与（4）的目的是探究催化剂不同对过氧化氢的分解放出氧气的影响；
（4）过氧化氢溶液中就含有水，所以不可能是催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
资料可知钠离子和硫酸根离子对此反应无催化作用．假设1找一种试剂只含有氯离子而不含有铁离子的物质进行实验即可，例如氯化钠；假设2找一种试剂只含有铁离子而不含有氯离子的物质进行实验即可，例如硫酸铁；
（5）催化剂化学反应前后质量和化学性质不变，为了证明FeCl₃是该反应的催化剂，还需：①验证FeCl₃在反应前后质量不变；②验证FeCl₃在反应前后化学性质不变．
故答案为：（1）2H₂O₂

FeCl3  .

2H₂O+O₂↑；
（2）温度不同对过氧化氢的分解放出氧气的影响；
（3）催化剂不同对过氧化氢的分解放出氧气的影响；
（4）过氧化氢溶液中就含有水；带火星的木条没有复燃；真正催化分解H₂O₂的不是FeCl₃溶液中的Cl^-（氯离子）；带火星的木条复燃；
（5）FeCl₃在反应前后化学性质不变．

点评：培养观察记录实验现象，分析实验结果和处理实验数据，得出正确结论的能力；学会归纳总结、对比分析．