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【題目】研究催化劑對化學反應有重要意義。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分解反應的催化效果,丙同學設計如下實驗(三支試管中均盛有10mL5%H2O2

試管

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

產生氣泡情況

較快產生細小氣泡

緩慢產生細小氣泡

無氣泡產生

由此得到的結論是__________,設計實驗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,且兩個反應中H2O2均參加了反應,試從催化劑的角度分析,這兩個氧化還原反應的化學方程式分別是____________________(按反應發(fā)生的順序寫)。

【答案】 不能 因為沒有確認MnO2的質量和性質是否改變 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MnO2H2O2分解反應的催化劑,必須證明催化劑在反應前后的性質和質量不改變,而甲同學沒有做這方面的實驗,所以不能達到目的;
(2)從所給的數據可知:試管Ⅰ、試管Ⅱ所用試劑的濃度、用量完全一樣,產生氣泡是試管Ⅰ快,試管Ⅱ慢,試管Ⅲ無氣泡產生,試管Ⅲ是一個對比實驗,說明Cl-H2O2的分解沒有催化作用,從而得到Fe3+Cu2+H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+Cu2+催化效果好的結論;
(3)根據化合價的升降和催化劑會參加反應,但最終性質和質量不改變寫出反應方程式,FeCl3H2O2反應,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。

練習冊系列答案
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實驗序號

A溶液

B溶液

20mL 0.1mol·L-1H2C2O4溶液

30mL 0.0lmol·L-1KMnO4溶液

20mL 0.2mol·L-1H2C2O4溶液

30mL 0.01mol·L-1KMnO4溶液

(1)該反應的化學方程式為__________

(2)該實驗探究的是__________因素對化學反應速率的影響。相同時間內針筒中所得CO2的體積

大小關系是__________ < __________ (填實驗序號)。

(3)若實驗①在2min末收集了 2.24mLCO2 (標準狀況下),則在2min末,c(MnO4-) =__________ mol·L-1。(假設混合溶液體積為50mL)

(4)除通過測定一定時間內CO2的體積來比較反應速率,本實驗還可通過測定__________來比較化學反應速率。(一條即可)

(5)小組同學發(fā)現反應速率隨時間的變化如圖2所示,其中t1t2時間內速率變快的主要原因可能是:

__________ ; ②__________ 。

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