Question

一次化学实验课上，小明同学在滴加FeCl₃溶液时，不小心把盛有FeCl₃溶液的滴管误放入盛“双氧水”（过氧化氢溶液）的试剂瓶中了，但他发现有大量的气泡产生．小明联想到二氧化锰可以做过氧化氢分解的催化剂，那么FeCl₃溶液是否也可以做过氧化氢分解的催化剂呢？于是他和同学们对此问题进行了实验与探究．
（1）[提出问题]FeCl₃溶液能否做过氧化氢分解的催化剂
（2）[猜想与假设]FeCl₃溶液可以做过氧化氢分解的催化剂
（3）[设计与实验]请你帮助他们填写下表：

实验步骤	实验现象	实验结论
①在试管中加入5mL15%的“双氧水” ②滴入适量的FeCl3溶液 ③把带火星木条伸入试管		FeCl3溶液可以催化分解过氧化氢

（4）[讨论与反思]已知FeCl₃溶液中含有H₂O、Fe³⁺、Cl^-等粒子，小明同学又做了三种猜想：
①能够催化分解过氧化氢的粒子是FeCl₃溶液中的H₂O
②能够催化分解过氧化氢的粒了是FeCl₃溶液中的Fe³⁺
③能够催化分解过氧化氢的粒子是FeCl₃溶液中的Cl^-
你认为最不可能的是哪一种猜想？其理由是

 

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小明和同学们又对余下的两种猜想，进行了实验探究，请你帮助他们填写下表：

实验步骤	实验现象	实验结论
①向盛有5mL15%的“双氧水”的试管中加入少量盐酸，然后把带火星木条伸入试管	无明显现象
②向盛有5mL15%的“双氧水”的试管中加入少量   溶液，然后把带火星木条伸入试管

Answer 1

分析：催化剂是一种物质，在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒．催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用．
本题为设计实验，①验证起催化作用的“真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺”带火星的木条检验生成的气体是否是氧气；②反驳水是催化剂，因为H₂O₂溶液中就有水；③验证Cl^-不能催化分解H₂O₂

解答：解：（3）[设计与实验]已知FeCl₃溶液能催化H₂O₂溶液，所以会有氧气生成，则会使带火星的木条复燃，故答案为：试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃；
（4）[讨论与反思]①猜想1；不可能，因为H₂O₂溶液中就有水，故答案为：猜想①，理由是“双氧水”中有水，可见水不是催化剂；
②向H₂O₂溶液中加入少量盐酸，无氧气生成，“实验结论”Cl^-不能催化分解H₂O₂；故答案为：起催化作用的不是Cl^-
③加入含有Fe³⁺的少量的FeCl₃；则“实验现象”带火星的木条复燃，“实验结论”Fe³⁺可以催化分解H₂O₂．故答案为：Fe（NO₃）₃溶液（或Fe₂（SO₄）₃溶液）；试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃；起催化作用的是Fe³⁺

点评：了解催化剂只是改变反应的速率，对反应的生成物及生成物的量都没有影响；掌握氧气的检验方法．