Question

15．為比較相同濃度的FeCl₃溶液和CuS0₄溶液對H₂O₂分解的催化效果，某研究小組進行了如下探究：

（1）【定性研究】如圖甲，可通過觀察產生氣泡的速率來定性比較兩者的催化效果．
【定量研究】
（2）如圖乙，實驗前檢查該裝置氣密性的方法是先將分液漏斗的活塞關閉，然后用雙手緊握錐形瓶的外壁，然后觀察注射器的活塞是否向外移動，若向外移動，說明該裝置的氣密性是良好的，要定量比較兩者的催化效果，可測量生成等體積氣體所需的時間．
【深入研究】
（3）在FeCl₃溶液中，究竟是哪種粒子起催化作用呢？
猜想1：鐵離子（Fe³⁺）起催化作用；
猜想2：氯離子（Cl^-）起催化作用；
猜想3：水分子（H₂O）起催化作用；
…請設計實驗，驗證猜想1

實驗操作	實驗現象及結論

Answer 1

分析 根據已有的知識進行分析解答，催化效果越好，產生氣泡的速率越快；根據檢查裝置氣密性的方法以及比較催化效果的方法來分析；氯化鐵溶液中存在鐵離子、氯離子和水分子．要想驗證是否是鐵離子的催化作用，可應用排除法來進行實驗．

解答 解：（1）比較兩種物質對過氧化氫分解速率的影響，可以觀察二者產生氣泡的速率；故填：產生氣泡的速率；
（2）檢查該裝置的氣密性，可先將分液漏斗的活塞關閉，然后用雙手緊握錐形瓶的外壁，然后觀察注射器的活塞是否向外移動，若向外移動，說明該裝置的氣密性是良好的；催化劑的催化效果越好，反應產生氣體的速率越快，可通過測量產生等體積的氧氣所需要的時間來分析，所需時間越短，催化效果越好；故填：先將分液漏斗的活塞關閉，然后用雙手緊握錐形瓶的外壁，然后觀察注射器的活塞是否向外移動，若向外移動，說明該裝置的氣密性是良好的；時間；
（3）氯化鐵溶液中存在鐵離子、氯離子和水分子，故猜想可能是鐵離子或氯離子或水分子所起的催化作用；檢驗是否是鐵離子所起的催化作用，可以選擇氯化鈉溶液來進行檢驗．
故填：氯離子（Cl^-）；水分子（H₂O）；
實驗操作：取少量的過氧化氫溶液，向其中滴加氯化鈉溶液，觀察現象；
實驗現象及結論：若觀察到沒有迅速產生氣泡，說明氯離子沒有催化作用，是鐵離子所起的催化作用．

點評 本題考查實驗裝置的綜合應用，為高頻考點，把握反應速率測定原理及影響反應速率的因素為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．