Question

下面是某研究小组研究的关于不同催化剂对H₂O₂ 分解反应的催化效率．

催化剂（0.1g）	活性炭	FeCl3	KI	MnO2颗粒状	MnO2粉末状
前15s产生氧气的量（ml）	5	11	7	8	11
前30s产生氧气的量（ml）	8	16	11	11	21
前45s产生氧气的量（ml）	11	20	15	18	35
前60s产生氧气的量（ml）	15	24	20	26	49

（1）写出H₂O₂ 在催化剂作用下分解反应的化学方程式

 

（2）从上表可以得出：活性炭、FeCl₃、KI 和MnO₂（粉末状）几种催化剂中，催化效率由大到小的顺序是

 

，等质量的固体催化剂，颗粒大小对催化效率有什么影响

 

（3）实验发现新鲜的动物肝脏对H₂O₂ 的分解也有显著的催化作用，但当往溶液中加入盐酸，或给溶液加热时，就会失去催化能力，合理的解释是

 

（4）对于FeCl₃的催化作用，有人认为是Fe³⁺起催化作用，有人认为是Cl^-，请你设计一个实验进行验证．

 

．

Answer 1

分析：（1）双氧水在催化剂作用下分解生成水和氧气，据此写出反应的化学方程式；
（2）相同时间内生成氧气的体积越大，反应速率越快，根据表中数据判断不同催化剂对双氧水分解速率的影响；根据二氧化锰颗粒和二氧化锰粉末分别而已双氧水的分解影响进行判断；
（3）根据加入盐酸或者加热后，导致动物的发生变性，失去了生理活性进行解答；
（4）分别选取含有铁离子不含氯离子、含有氯离子不含铁离子的试剂设计方案检验起到催化作用的离子．

解答：解：（1）H₂O₂在催化剂作用下分解生成氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂

催化剂  .

2H₂O+O₂↑，
故答案为：2H₂O₂

催化剂  .

2H₂O+O₂↑；
（2）由表中数据可知，相同的时间内，二氧化锰粉末做催化剂是放出的氧气体积最大，其次是氯化铁，放出氧气体积最小的是活性炭，所以催化剂对双氧水分解速率影响大小为：MnO₂（粉末状）＞FeCl₃＞KI＞活性炭；结合表中数据可知，二氧化锰粉末催化效果大于二氧化锰颗粒，说明催化剂的颗粒越小催化效果越好，
故答案为：MnO₂（粉末状）＞FeCl₃＞KI＞活性炭；颗粒越小催化效果越好；
（3）新鲜的动物肝脏对双氧水的分解具有明显效果，但是当加入盐酸或者加热后，由于动物肝脏发生了变性，失去了生理活性，导致失去了催化效果，
故答案为：催化剂失去活性；
（4）为了检验起到催化作用的离子是Fe³⁺还是Cl^-，可以设计如下实验：取少量H₂O₂分别滴加Fe₂（SO₄）₃溶液、NaCl溶液，观察H₂O₂的分解速率，若前者明显加快后者不明显，则证明Fe³⁺起催化作用，否则则证明起催化作用Cl^-，
故答案为：取少量H₂O₂分别滴加Fe₂（SO₄）₃溶液、NaCl溶液，观察H₂O₂的分解速率，若前者明显加快后者不明显，则证明Fe³⁺起催化作用，否则则证明起催化作用Cl^-．

点评：本题考查了催化剂对化学反应速率的影响，题目难度中等，注意掌握温度、压强、浓度、催化剂等对化学反应速率的影响，能够根据要求设计出正确的实验方案．