Question

【題目】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驗：

（1）甲同學(xué)欲用上圖所示實驗來證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（2）為探究MnO2的質(zhì)量對催化效果的影響，乙同學(xué)分別量取50 mL 1% H2O2加入容器中，在一定質(zhì)量范圍內(nèi)，加入不同質(zhì)量的MnO2，測量所得氣體體積，數(shù)據(jù)如下：

MnO2的質(zhì)量/g	0.1	0.2	0.4
40s末O2體積/mL	49	61	86

由此得出的結(jié)論是 。

（3）為分析Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應(yīng)的催化效果，丙同學(xué)設(shè)計如下實驗（三支試管中均盛有10 mL 5% H2O2 ） ：

試管	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加試劑	5滴0.1 mol·L－1 FeCl3	5滴0.1 mol·L－1 CuCl2	5滴0.3 mol·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

結(jié)論是 ，實驗Ⅲ的目的是 。

（4）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2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl和 。

Answer 1

【答案】（1）2H2O2=2H2O+O2 ↑

（2）在一定質(zhì)量范圍內(nèi)，增加MnO2的質(zhì)量，化學(xué)反應(yīng)速率加快

（3）Fe3+和Cu2+對H2O2分解均有催化效果，且Fe3+比Cu2+催化效果好

對比實驗，說明Cl-對的H2O2分解沒有催化效果

（4）2FeCl2+ H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O

【解析】

試題分析：（1）過氧化氫分解生成水和氧氣，方程式為2H2O22H2O+O2↑；（2）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在一定質(zhì)量范圍內(nèi)，增加MnO2的質(zhì)量，化學(xué)反應(yīng)速率加快；（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，F(xiàn)e3+和Cu2+對H2O2分解均有催化效果，且Fe3+比Cu2+催化效果好；實驗Ⅲ的目的是對比實驗，說明Cl-對的H2O2分解沒有催化效果；（4）催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，2FeCl3 + H2O2 = 2FeCl2 + O2↑+ 2HCl反應(yīng)消耗FeCl3，在另一個反應(yīng)中生成FeCl3，方程式為2FeCl2+ H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O。