Question

【题目】小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。

（1）MnO2作催化剂，向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。

①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式：____________________________________。

②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为_______→ __________→ ________（填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该_________。

③检验O2的方法是___________________________ ，若木条复燃，则证明收集的气体为O2。

（2）FeCl3溶液做催化剂

向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液，立即产生大量气泡。

（已知）FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl-

（问题）那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？

（假设）假设一：可能是H2O

假设二：可能是Fe3+

假设三：可能是Cl-

（分析）①假设一不可能成立，理由是__________________________________________。

（实验）

操作	现象
其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液	无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液	无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液	立即产生大量气泡

（结论）②假设___成立，而假设一和另一种假设不成立。

③催化剂比较从循环利用的角度分析，_____（填化学式）更适合做该反应的催化剂。

Answer 1

【答案】 2H2O2 2H2O + O2↑ B C E 检查装置气密性 将带火星的木条放置在集气瓶内 过氧化氢溶液中溶剂是水 二 MnO2

【解析】本题考查了气体的制取装置和收集装置的选择，氧气的检验，催化作用的探究等。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关；在催化作用的探究时，运用控制变量的原理。

（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式是2H2O2 2H2O + O2↑；②用H2O2溶液制备O2时，是固体与液体混合不需加热，可选择的发生装置是B，制得氧气中含有水蒸气，浓硫酸具有吸水性，可用装有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，氧气密度大于空气，可用向上排空气法收集。制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为B→C→E；为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置气密性；

③氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。检验O2的方法是将带火星的木条放置在集气瓶内，若木条复燃，则证明收集的气体为O2；

（2）①假设一不可能成立，理由是过氧化氢溶液中溶剂是水；

②其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液，无明显变化，说明Cl-对H2O2溶液的分解不起催化作用；其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液，立即产生大量气泡，FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液都存在Fe3+，说明Fe3+对H2O2溶液的分解起催化作用，假设二成立；

③MnO2不溶于水，更容易回收，催化剂比较从循环利用的角度分析，MnO2更适合做该反应的催化剂。