Question

【題目】 (10分）研究催化劑對化學(xué)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(shí)驗(yàn)：

（1）甲同學(xué)欲用上圖所示實(shí)驗(yàn)來證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。該實(shí)驗(yàn)______（填“能”或“不能”）達(dá)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(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(三支試管中均盛有10mL5%H2O2)

由此得到的結(jié)論是__________，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的目的是__________。

（3）在上述實(shí)驗(yàn)過程中，分別檢測出溶液中有二價鐵生成，查閱資料得知：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(xué)方程式分別是__________和__________（按反應(yīng)發(fā)生的順序?qū)懀��?

Answer 1

【答案】（1）不能；因?yàn)闆]有確認(rèn)MnO2的質(zhì)量和性質(zhì)是否改變（1分）；

（2）Fe3+和Cu2+對H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好；(2分)對比實(shí)驗(yàn)，證明Cl－對H2O2的分解沒有催化作用。（2分）

（3）2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl（2分）；2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程可知由于沒有確認(rèn)MnO2的質(zhì)量和性質(zhì)是否改變，所以該實(shí)驗(yàn)不能證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷Fe3+和Cu2+對H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好；由于含有氯離子，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的目的是對比實(shí)驗(yàn)，證明Cl－對H2O2的分解沒有催化作用。

（3）查閱資料得知：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)，這說明首先是雙氧水被氯化鐵氧化物氧氣，同時氯化鐵被還原為氯化亞鐵，然后生成的氯化亞鐵又被氧化為氯化鐵，有關(guān)反應(yīng)的方程式為2FeCl3＋H2O2＝2FeCl2＋O2↑＋2HCl、2FeCl2＋H2O2＋2HCl＝2FeCl3＋2H2O。