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在FeCl
3
和Fe
2
（SO
4
）
3
的混合溶液中，已知Fe
3+
与Cl
—
的个数比为4∶3，若溶液中Fe
3+
为4n个，则硫酸根离子用n表示的个数为
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（1）加入一定量MnO
2
粉末于50mLH
2
O
2
溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图曲线所示．
①写出H
2
O
2
发生反应的化学方程式
．
②实验时放出气体的总体积是
mL．
③反应放出
3
4
气体所需时间约为
min．
（2）为探究Fe
3+
和Cu
2+
对H
2
O
2
分解的催化效果，某化学兴趣小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．请回答相关问题．
①定性分析：如图甲可通过观察
，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl
3
改为Fe
2
（SO
4
）
3
更为合理，其理由是
．
②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略．检查装置乙气密性的方法是
，实验中需要测量的数据是
．
为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答
编号
操作
实验现象
①
分别在试管A、B中加入5mL 5% H
2
O
2
溶液，各滴入2滴等浓度 FeCl
3
溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡．
试管A中不再产生气泡；试管B中产生的气泡量增大．
②
另取两支试管分别加入5mL 5% H
2
O
2
溶液和5mL 10% H
2
O
2
溶液
试管A、B中均未明显见到有气泡产生．
（1）过氧化氢分解的化学方程式为
2H
2
O
2
FeC
l
3
.
2H
2
O+O
2
↑
2H
2
O
2
FeC
l
3
.
2H
2
O+O
2
↑
．
（2）实验①的目的是
研究温度对H
2
O
2
分解速率的影响
研究温度对H
2
O
2
分解速率的影响
．
实验中滴加FeCl
3
溶液的目的是
加快H
2
O
2
分解速率，使实验现象易于观察
加快H
2
O
2
分解速率，使实验现象易于观察
．
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是
将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴等浓度FeCl
3
溶液，观察产生气泡的速率
将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴等浓度FeCl
3
溶液，观察产生气泡的速率
（用实验中提供的试剂）．
（4）某同学在50mL一定浓度的H
2
O
2
溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积与反应时间的关系如图1所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是
C点的速率
C点的速率
．
（5）催化剂是化学反应前后
质量和化学性质
质量和化学性质
均未改变的一类化学物质．
（6）对于H
2
O
2
分解反应，Cu
2+
也有一定的催化作用．为比较Fe
3+
和Cu
2+
对H
2
O
2
分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．请回答相关问题：
①定性分析：如图甲可通过观察
溶液中气泡产生的速率
溶液中气泡产生的速率
，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl
3
改为
Fe
2
（SO
4
）
3
Fe
2
（SO
4
）
3
更为合理，其理由是
排除氯离子的干扰
排除氯离子的干扰
．
②定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略．实验中需要测量的数据是
收集40mL气体所需的时间
收集40mL气体所需的时间
．
科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白．
（1）[提出问题]小森同学在滴加FeCl
3
溶液时，不小心把滴加FeCl
3
溶液的滴管放入到盛有“15%的过氧化氢溶液”试剂瓶中，发现有大量的气泡产生．请你写出过氧化氢实验室制取氧气的文字表达式：
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
．小森联想到用二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂，他想FeCl
3
溶液能否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他做了以下探究．
（2）[猜想与假设]
FeCl
3
溶液能作过氧化氢分解的催化剂
FeCl
3
溶液能作过氧化氢分解的催化剂
．
（3）[设计与实验]
实验步骤
实验现象
实验结论
在一支试管中加入5ml 15%的H
2
O
2
溶液，然后滴入适量的FeCl
3
溶液，把带火星的木条伸入试管．
带火星木条复燃
带火星木条复燃
FeCl
3
溶液可以催化分解H
2
O
2
，原假设成立．
（4）[讨论与反思]已知FeCl
3
溶液中含有H
2
O、Fe
3+
和Cl
-
三种微粒，小森同学又做了三种猜想：猜想1：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的H
2
O
猜想2：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Fe
3+
猜想3：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Cl
-
你认为最不可能的是哪一种猜想：
猜想1
猜想1
，理由是
过氧化氢溶液中含有水分子
过氧化氢溶液中含有水分子
．
小森同学又对余下的两种猜想，进行了实验探究，请你帮助他填写下表：
实验步骤
实验现象
实验结论
向盛有5ml 15%的H
2
O
2
溶液的试管中加入少量稀HCl（含有Cl
-
），然后把带火星的木条伸入试管中．
无明显现象
氯离子不能催化分解过氧化氢
氯离子不能催化分解过氧化氢
猜想3不成立
猜想3不成立
．
向盛有5ml 15%的H
2
O
2
溶液的试管中加入少量Fe
2
（SO
4
）
3
溶液（含有Fe
3+
），然后把带火星的木条伸入试管中．
带火星木条
带火星木条
复燃
复燃
铁离子能催化分解过氧化氢
铁离子能催化分解过氧化氢
猜想2成立
猜想2成立
．
在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕．实验考查中H
2
O
2
分解制氧气为何不采用MnO
2
作催化剂？同学们为之展开了探究．
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H
2
O
2
溶液．
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水，标签如图所示．
（1）若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g，需要这种双氧水的质量是多少克？
（2）另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水，经检测，已缓慢分解放出了9.6g氧气，求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数．
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H
2
O
2
溶液分解反应的催化作用情况．
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H
2
O
2
溶液分解反应的催化作用情况（室温22℃）
催化剂及用量
O
2
平均产量
制氧所需时间
成本
反应情况
MnO
2
1.0g
919mL
10′03″
0.11元
分解先快后慢
10%FeCl
3
溶液5滴
985mL
4′50″
0.02元
均匀产生O2
15%CuSO
4
溶液5滴
955mL
4′57″
0.03元
均匀产生O2
[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出，MnO
2
催化分解H
2
O
2
制氧气有两点不足，①开始反应速率过快，氧气产生后，发生装置内压强骤然增大，使用分液漏斗滴液往往受阻，收集氧气排水或排空气时稍微耽搁，就会有不少O
2
逸失，到收集最后一瓶O
2
反应变慢，耗时太长．②
MnO
2
用量多，成本高
MnO
2
用量多，成本高
．
[提出问题]同学们认为用FeCl
3
溶液作催化剂效果最好．但FeCl
3
溶液为何能催化分解H
2
O
2
？
[实验猜想]已知FeCl
3
在水中可解离出Fe
3+
和Cl
-
，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的H
2
O；
乙同学的猜想是：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Fe
3+
；
丙同学的猜想是：真正催化分解H
2
O
2
的是FeCl
3
溶液中的Cl
-
；
你认为最不可能的是
甲
甲
同学的猜想，理由是
过氧化氢溶液中有水
过氧化氢溶液中有水
．
同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究，请你仔细分析后填空：
[实验过程1]向盛有5mL、6% H
2
O
2
溶液的试管中加入少量的HCl溶液，并把带火星的木条伸入试管．
[实验现象1]无明显现象．对应结论：
FeCl
3
溶液中的Cl
-
不能催化分解H
2
O
2
FeCl
3
溶液中的Cl
-
不能催化分解H
2
O
2
．
[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H
2
O
2
溶液的试管中加入少量的
Fe（NO
3
）
3
溶液
Fe（NO
3
）
3
溶液
，并再次把带火星的木条伸入试管．
[实验现象2]
试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
．
对应结论：
起催化作用的是Fe
3+
起催化作用的是Fe
3+
．
[拓展研究]
同学们还比较了FeCl
3
和CuSO
4
两种盐对H
2
O
2
分解的催化效果，他们分成甲、乙两组，分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验．（设两种盐溶液的浓度等条件相同）
（1）指出仪器名称：A
分液漏斗
分液漏斗
B
锥形瓶
锥形瓶
（2）写出以FeCl
3
为催化剂的反应的化学方程式
2H
2
O
2
FeC
l
3
.
2H
2
O+O
2
↑
2H
2
O
2
FeC
l
3
.
2H
2
O+O
2
↑
．
（3）图一可通过观察
反应产生气泡快慢
反应产生气泡快慢
来定性比较得出结论．有同学提出将药品CuSO
4
改为CuCl
2
更为合理，其理由是
使酸根相同，排除酸根的影响因素
使酸根相同，排除酸根的影响因素
，你认为药品还可以作何改进？
将FeCl
3
改为Fe
2
（SO
4
）
3
将FeCl
3
改为Fe
2
（SO
4
）
3
．
（4）检查图二装置气密性的方法是：
关闭
关闭
（填“打开”或“关闭”）仪器A的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察到活塞又回到了原位，则说明装置气密性
良好
良好
（填“良好”或“不好”）．该组同学利用图二所示实验需测量的数据是
A
A
（填序号：A．一定时间内收集到的气体体积 B．收集一定体积的气体所需双氧水的质量）．
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：
用足量等体积H
2
O
2
溶液制取相同体积O
2
所需的时间
浓度
时间（min）
条件
30% H
2
O
2
15% H
2
O
2
5% H
2
O
2
加入a g MnO
2
0.2
0.8
2.0
[交流讨论]从上表中还能得出的结论是：
H
2
O
2
溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
H
2
O
2
溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
．
关 闭
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物理
化学
生物
地理
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英语
物理
化学
生物
地理
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练习册解析答案
名校课堂系列答案名校课堂系列答案名校课堂系列答案
（1）加入一定量MnO2粉末于50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图曲线所示．
在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕．实验考查中H2O2分解制氧气为何不采用MnO2作催化剂？同学们为之展开了探究．