Question

【題目】在過氧化氫溶液制取氧氣的實驗中，可用FeCl3溶液作為催化劑，為進一步探究FeCl3溶液中哪種粒子能起催化作用，某興趣小組作了以下探究：

（提出問題）FeCl3溶液中哪種粒子能起催化作用？

（查閱資料）氯化鈉溶液，氯化鉀溶液中含有Cl-；氯化鐵溶液，硝酸鐵和硫酸鐵溶液中都含有Fe3+；氫氧化鐵不溶于水；Fe3+和Fe2+化學(xué)性質(zhì)不同。

（猜想假設(shè)）猜想一：Fe3+起催化作用；猜想二：______起催化作用；猜想三：H2O起催化作用
（實驗探究）小組同學(xué)經(jīng)過討論與交流首先排除了猜想三，請設(shè)計實驗驗證猜想一。

實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
____	幾乎沒有氣泡放出	猜想一正確論
______	迅速產(chǎn)生大量氣泡

（反思交流）如果要確定FeCl3是催化劑，還必須通過實驗驗證___。請寫出過氧化氫制取氧氣的化學(xué)方程式___。

（繼續(xù)探究）小組同學(xué)通過查閱資料還知道，Cu2+也能作為過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，為比較Fe3+和Cu2+對過氧化氫分解的催化效果，小組同學(xué)又進行了下列探究：

(1)如圖，可通過觀察____來定性比較兩者的催化效果。

(2)有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是____。能否改為FeSO4？___，你認(rèn)為除此以外還可以作何修改？___。

Answer 1

【答案】Cl- 取5mL過氧化氫溶液于試管中，加入5滴氯化鈉溶液 取5mL過氧化氫溶液于試管中，加入5滴氯化鐵溶液 氯化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不變 2H2O22H2O+O2↑ 產(chǎn)生氣泡的快慢 氯化鐵和硫酸銅中的陰離子不同，不能排除陰離子的影響 否 把硫酸銅改為氯化銅

【解析】

[猜想假設(shè)]

猜想一：Fe3+起催化作用；猜想二：Cl-起催化作用；猜想三：H2O起催化作用。故填：Cl-。

[實驗探究]

實驗過程如下表所示：

實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取5mL過氧化氫溶液于試管中，加入5滴氯化鈉溶液	幾乎沒有氣泡放出	猜想一正確論
取5mL過氧化氫溶液于試管中，加入5滴氯化鐵溶液	迅速產(chǎn)生大量氣泡

[反思交流]

如果要確定FeCl3是催化劑，還必須通過實驗驗證氯化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不變；

過氧化氫制取氧氣的化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2↑。故填：氯化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不變；2H2O22H2O+O2↑。

[繼續(xù)探究]

(1)如圖，可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來定性比較兩者的催化效果。故填：產(chǎn)生氣泡的快慢。

(2)有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是；不能改為FeSO4，這是因為亞鐵離子和鐵離子的化學(xué)性質(zhì)不同；除此以外還可以把硫酸銅改為氯化銅。故填：氯化鐵和硫酸銅中的陰離子不同，不能排除陰離子的影響；否；把硫酸銅改為氯化銅。