Question

一次化學實驗課上，小明同學在滴加FeCl₃溶液時，不小心把盛有FeCl₃溶液的滴管誤放入盛“雙氧水”（過氧化氫溶液）的試劑瓶中了，但他發現有大量的氣泡產生．小明聯想到二氧化錳可以做過氧化氫分解的催化劑，那么FeCl₃溶液是否也可以做過氧化氫分解的催化劑呢？于是他和同學們對此問題進行了實驗與探究．
（1）[提出問題]FeCl₃溶液能否做過氧化氫分解的催化劑
（2）[猜想與假設]FeCl₃溶液可以做過氧化氫分解的催化劑
（3）[設計與實驗]請你幫助他們填寫下表：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①在試管中加入5mL15%的“雙氧水” ②滴入適量的FeCl3溶液 ③把帶火星木條伸入試管		FeCl3溶液可以催化分解過氧化氫

（4）[討論與反思]已知FeCl₃溶液中含有H₂O、Fe³⁺、Cl^-等粒子，小明同學又做了三種猜想：
①能夠催化分解過氧化氫的粒子是FeCl₃溶液中的H₂O
②能夠催化分解過氧化氫的粒了是FeCl₃溶液中的Fe³⁺
③能夠催化分解過氧化氫的粒子是FeCl₃溶液中的Cl^-
你認為最不可能的是哪一種猜想？其理由是

 

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小明和同學們又對余下的兩種猜想，進行了實驗探究，請你幫助他們填寫下表：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①向盛有5mL15%的“雙氧水”的試管中加入少量鹽酸，然后把帶火星木條伸入試管	無明顯現象
②向盛有5mL15%的“雙氧水”的試管中加入少量   溶液，然后把帶火星木條伸入試管

Answer 1

分析：催化劑是一種物質，在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑，又叫觸媒．催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用．
本題為設計實驗，①驗證起催化作用的“真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺”帶火星的木條檢驗生成的氣體是否是氧氣；②反駁水是催化劑，因為H₂O₂溶液中就有水；③驗證Cl^-不能催化分解H₂O₂

解答：解：（3）[設計與實驗]已知FeCl₃溶液能催化H₂O₂溶液，所以會有氧氣生成，則會使帶火星的木條復燃，故答案為：試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃；
（4）[討論與反思]①猜想1；不可能，因為H₂O₂溶液中就有水，故答案為：猜想①，理由是“雙氧水”中有水，可見水不是催化劑；
②向H₂O₂溶液中加入少量鹽酸，無氧氣生成，“實驗結論”Cl^-不能催化分解H₂O₂；故答案為：起催化作用的不是Cl^-
③加入含有Fe³⁺的少量的FeCl₃；則“實驗現象”帶火星的木條復燃，“實驗結論”Fe³⁺可以催化分解H₂O₂．故答案為：Fe（NO₃）₃溶液（或Fe₂（SO₄）₃溶液）；試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃；起催化作用的是Fe³⁺

點評：了解催化劑只是改變反應的速率，對反應的生成物及生成物的量都沒有影響；掌握氧氣的檢驗方法．