Question

【題目】為比較相同濃度的FeCl3溶液和CuSO4溶液對H2O2分解的速率影響效果，某研究小組進行了如下探究：

【定性研究】

(1)如圖甲，可通過觀察_________________來定性比較兩者的速率影響效果。

【定量研究】

(2)如圖乙，實驗前檢查該裝置氣密性的方法是__________________________。要定量比較兩者的速率影響效果，可測量生成等體積氣體所需的_______________。

【深入研究】

(3)在FeCl3溶液中，究竟是哪種粒子影響過氧化氫的分解速率？

猜想1：水分子（H2O）影響過氧化氫的分解速率；

猜想2：___________影響過氧化氫的分解速率；

猜想3：___________影響過氧化氫的分解速率；……

請設計實驗，驗證猜想

實驗操作	實驗現象	實驗結論
分別取同溫度同體積同濃度的H2O2溶液于2支試管中，再分別加入等質量的FeCl3和NaCl。觀察現象。	加入FeCl3的試管中產生的氣體快，加入NaCl的試管中產生的氣體慢。	證明是Fe3+影響過氧化氫的分解速率

（4）【反思與討論】上述實驗確實可以證明Fe3+可以改變過氧化氫的分解速率，但不能證明FeCl3是過氧化氫分解的催化劑。若要證明FeCl3是過氧化氫分解的催化劑，還需要通過實驗證明FeCl3在反應前后 ___________________ 。

請寫出FeCl3催化H2O2分解的化學方程式___________________________________。

Answer 1

【答案】(1)產生氣泡的快慢 (2)關閉分液漏斗，將注射器活塞向外拉，再松開手活塞又回到原來的位置，則裝置氣密性良好 時間

(3)氯離子(Cl-) 鐵離子(Fe3+) (4)質量和化學性質不變 2H2O22H2O + O2↑

【解析】

試題分析：(1) 如圖甲，可通過觀察產生氣泡的快慢來定性比較兩者的速率影響效果，產生氣泡的速率越快，說明反應速率就越快

(2) 如圖乙，實驗前檢查該裝置氣密性的方法是：關閉分液漏斗，將注射器活塞向外拉，再松開手活塞又回到原來的位置，則裝置氣密性良好；要定量比較兩者的速率影響效果，可測量生成等體積氣體所需的時間，所需時間越短，化學反應速率就越快

(3) 在FeCl3溶液中存在的粒子有：水分子（H2O）、氯離子(Cl-)、鐵離子(Fe3+)，故猜想2：氯離子(Cl-)影響過氧化氫的分解速率；猜想3：鐵離子(Fe3+)影響過氧化氫的分解速率

(4)根據催化劑的特點：能改變其他物質的化學反應速率，但本身的質量和化學性質不變，故若要證明FeCl3是過氧化氫分解的催化劑，還需要通過實驗證明FeCl3在反應前后質量和化學性質不變；FeCl3催化H2O2分解的化學方程式為：2H2O22H2O + O2↑