题目内容
【题目】 (10分)研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:
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(1)甲同学欲用上图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。该实验______(填“能”或“不能”)达到目的,原因是_____________。(若能,不必回答原因)
(2)为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10mL5%H2O2)
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由此得到的结论是__________,设计实验Ⅲ的目的是__________。
(3)在上述实验过程中,分别检测出溶液中有二价铁生成,查阅资料得知:将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的化学方程式分别是__________和__________(按反应发生的顺序写)。
【答案】(1)不能;因为没有确认MnO2的质量和性质是否改变(1分);
(2)Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果好;(2分)对比实验,证明Cl-对H2O2的分解没有催化作用。(2分)
(3)2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl(2分);2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据实验过程可知由于没有确认MnO2的质量和性质是否改变,所以该实验不能证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。
(2)根据实验现象可判断Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果好;由于含有氯离子,所以设计实验Ⅲ的目的是对比实验,证明Cl-对H2O2的分解没有催化作用。
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,这说明首先是双氧水被氯化铁氧化物氧气,同时氯化铁被还原为氯化亚铁,然后生成的氯化亚铁又被氧化为氯化铁,有关反应的方程式为2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl、2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O。