Question

【题目】研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

（1）甲同学欲用图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。该实验__________（填“能”或“不能”）达到目的，原因是__________。（若能，不必回答原因）

（2）为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验（三支试管中均盛有10mL5%H2O2）

试管	夏	II	III
滴加试剂	5滴0.lmol·L-1FeCl3	5 滴 0.1mol·L-1 CuCl2	5 滴 0.3mol·L-1 NaCl
产生气泡情况	较快产生细小气泡	缓慢产生细小气泡	无气泡产生

由此得到的结论是__________，设计实验Ⅲ的目的是__________。

（3）在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价铁生成，査阅资料得知：将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是__________和__________（按反应发生的顺序写）。

Answer 1

【答案】 不能 因为没有确认MnO2的质量和性质是否改变 Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好 对比实验，证明Cl-对H2O2的分解没有催化作用 2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl 2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O

【解析】（1）要证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂，必须证明催化剂在反应前后的性质和质量不改变，而甲同学没有做这方面的实验，所以不能达到目的；
（2）从所给的数据可知：试管Ⅰ、试管Ⅱ所用试剂的浓度、用量完全一样，产生气泡是试管Ⅰ快，试管Ⅱ慢，试管Ⅲ无气泡产生，试管Ⅲ是一个对比实验，说明Cl-对H2O2的分解没有催化作用，从而得到Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好的结论；
（3）根据化合价的升降和催化剂会参加反应，但最终性质和质量不改变写出反应方程式，FeCl3和H2O2反应，FeCl3中铁元素化合价降低，生成氯化亚铁，双氧水中氧元素化合价升高，生成氧气，方程式为：2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl；FeCl3作催化剂，在第二个反应中重新生成，氯化亚铁又被双氧水氧化成氯化铁，方程式为：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O。