Question

【題目】研究催化劑對化學反應(yīng)有重要意義。為探究催化劑對雙氧水分解的催化效果，某研究小組做了如下實驗：

（1）甲同學欲用圖所示實驗來證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。該實驗__________（填“能”或“不能”）達到目的，原因是__________。（若能，不必回答原因）

（2）為分析Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應(yīng)的催化效果，丙同學設(shè)計如下實驗（三支試管中均盛有10mL5%H2O2）

試管	夏	II	III
滴加試劑	5滴0.lmol·L-1FeCl3	5 滴 0.1mol·L-1 CuCl2	5 滴 0.3mol·L-1 NaCl
產(chǎn)生氣泡情況	較快產(chǎn)生細小氣泡	緩慢產(chǎn)生細小氣泡	無氣泡產(chǎn)生

由此得到的結(jié)論是__________，設(shè)計實驗Ⅲ的目的是__________。

（3）在上述實驗過程中，分別檢測出溶液中有二價鐵生成，査閱資料得知：將作為催化劑的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中會發(fā)生兩個氧化還原反應(yīng)，且兩個反應(yīng)中H2O2均參加了反應(yīng)，試從催化劑的角度分析，這兩個氧化還原反應(yīng)的化學方程式分別是__________和__________（按反應(yīng)發(fā)生的順序?qū)懀��?/span>

Answer 1

【答案】 不能 因為沒有確認MnO2的質(zhì)量和性質(zhì)是否改變 Fe3+和Cu2+對H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好 對比實驗，證明Cl-對H2O2的分解沒有催化作用 2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl 2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O

【解析】（1）要證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑，必須證明催化劑在反應(yīng)前后的性質(zhì)和質(zhì)量不改變，而甲同學沒有做這方面的實驗，所以不能達到目的；
（2）從所給的數(shù)據(jù)可知：試管Ⅰ、試管Ⅱ所用試劑的濃度、用量完全一樣，產(chǎn)生氣泡是試管Ⅰ快，試管Ⅱ慢，試管Ⅲ無氣泡產(chǎn)生，試管Ⅲ是一個對比實驗，說明Cl-對H2O2的分解沒有催化作用，從而得到Fe3+和Cu2+對H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好的結(jié)論；
（3）根據(jù)化合價的升降和催化劑會參加反應(yīng)，但最終性質(zhì)和質(zhì)量不改變寫出反應(yīng)方程式，FeCl3和H2O2反應(yīng)，FeCl3中鐵元素化合價降低，生成氯化亞鐵，雙氧水中氧元素化合價升高，生成氧氣，方程式為：2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl；FeCl3作催化劑，在第二個反應(yīng)中重新生成，氯化亞鐵又被雙氧水氧化成氯化鐵，方程式為：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O。