Question

下面是某研究小組研究的關(guān)于不同催化劑對(duì)H₂O₂ 分解反應(yīng)的催化效率．

催化劑（0.1g）	活性炭	FeCl3	KI	MnO2顆粒狀	MnO2粉末狀
前15s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	5	11	7	8	11
前30s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	8	16	11	11	21
前45s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	11	20	15	18	35
前60s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	15	24	20	26	49

（1）寫出H₂O₂ 在催化劑作用下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（2）從上表可以得出：活性炭、FeCl₃、KI 和MnO₂（粉末狀）幾種催化劑中，催化效率由大到小的順序是

 

，等質(zhì)量的固體催化劑，顆粒大小對(duì)催化效率有什么影響

 

（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新鮮的動(dòng)物肝臟對(duì)H₂O₂ 的分解也有顯著的催化作用，但當(dāng)往溶液中加入鹽酸，或給溶液加熱時(shí)，就會(huì)失去催化能力，合理的解釋是

 

（4）對(duì)于FeCl₃的催化作用，有人認(rèn)為是Fe³⁺起催化作用，有人認(rèn)為是Cl^-，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．

 

．

Answer 1

分析：（1）雙氧水在催化劑作用下分解生成水和氧氣，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）相同時(shí)間內(nèi)生成氧氣的體積越大，反應(yīng)速率越快，根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷不同催化劑對(duì)雙氧水分解速率的影響；根據(jù)二氧化錳顆粒和二氧化錳粉末分別而已雙氧水的分解影響進(jìn)行判斷；
（3）根據(jù)加入鹽酸或者加熱后，導(dǎo)致動(dòng)物的發(fā)生變性，失去了生理活性進(jìn)行解答；
（4）分別選取含有鐵離子不含氯離子、含有氯離子不含鐵離子的試劑設(shè)計(jì)方案檢驗(yàn)起到催化作用的離子．

解答：解：（1）H₂O₂在催化劑作用下分解生成氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂

催化劑  .

2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂

催化劑  .

2H₂O+O₂↑；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，相同的時(shí)間內(nèi)，二氧化錳粉末做催化劑是放出的氧氣體積最大，其次是氯化鐵，放出氧氣體積最小的是活性炭，所以催化劑對(duì)雙氧水分解速率影響大小為：MnO₂（粉末狀）＞FeCl₃＞KI＞活性炭；結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，二氧化錳粉末催化效果大于二氧化錳顆粒，說明催化劑的顆粒越小催化效果越好，
故答案為：MnO₂（粉末狀）＞FeCl₃＞KI＞活性炭；顆粒越小催化效果越好；
（3）新鮮的動(dòng)物肝臟對(duì)雙氧水的分解具有明顯效果，但是當(dāng)加入鹽酸或者加熱后，由于動(dòng)物肝臟發(fā)生了變性，失去了生理活性，導(dǎo)致失去了催化效果，
故答案為：催化劑失去活性；
（4）為了檢驗(yàn)起到催化作用的離子是Fe³⁺還是Cl^-，可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取少量H₂O₂分別滴加Fe₂（SO₄）₃溶液、NaCl溶液，觀察H₂O₂的分解速率，若前者明顯加快后者不明顯，則證明Fe³⁺起催化作用，否則則證明起催化作用Cl^-，
故答案為：取少量H₂O₂分別滴加Fe₂（SO₄）₃溶液、NaCl溶液，觀察H₂O₂的分解速率，若前者明顯加快后者不明顯，則證明Fe³⁺起催化作用，否則則證明起催化作用Cl^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，題目難度中等，注意掌握溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，能夠根據(jù)要求設(shè)計(jì)出正確的實(shí)驗(yàn)方案．