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。写出用H2O2溶液制备O2的文字表达式：________。

（2）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。

（查阅资料）FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl-

（提出问题）那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？

（提出假设）假设一：可能是H2O

假设二：可能是Fe3+

假设三：可能是_______。

（分析讨论）假设一不可能成立，理由是_______。

（实验探究）

步骤	实验操作	实验现象	结论
Ⅰ	其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液	无明显变化	Na+，Cl－没有催化作用
Ⅱ	其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液	无明显变化	__________
Ⅲ	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	Fe3+有催化作用

（实验结论）假设_______成立，而假设一和另一种假设不成立。

（知识拓展）比较催化剂，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】 C1－ 过氧化氢溶液中本身含有水 Na＋，没有催化作用或没有催化作用 二 MnO2

【解析】

（1）过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下产生水和氧气，因此文字表达式为：。

（2）FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl-，猜想一是H2O，猜想二是Fe3+，则猜想三一定是Cl-。而猜想1肯定不成立，因为过氧化氢溶液中就含有水，无法迅速产生大量气泡，说明水无催化作用，可排除。

实验探究Ⅰ结论Na+，Cl－没有催化作用，而实验Ⅲ结论是Fe3+有催化作用，则实验Ⅱ的结论应该是加入的没有催化作用或Na＋，没有催化作用。通过实验探究证明猜想二正确。

比较催化剂，Fe3+的溶液催化过氧化氢溶液后难以直接分离，而二氧化锰是不溶于水的固体，因此从循环利用的角度分析，MnO2更适合做该反应的催化剂。