Question

小李将实验剩余的FeCl₃溶液倒入含有H₂O₂的废液缸，立即产生大量的无色气泡。

(1)小李根据组成的元素猜测，无色气体可能是H₂、O₂、HCl、Cl₂中的一种或多种。

（查阅资料）1.Cl₂是黄绿色、有刺激性气味的气体   2.FeCl₃在水中解离出Fe³⁺、Cl^-

根据资料，小李可排除的气体为______

（实验一）为进一步验证该气体成分,他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中，只观察到木条燃得更旺，则该气体一定含_______。

(2)小李认为上诉过程中FeCl₃溶液作了H₂O₂分解的催化剂。

（实验二）为了进一步探究哪种离子起催化作用，他做了下图所示的对比实验。若要证明FeCl₃溶液中的Fe对HO₂分解起催化作用，除观察到试管c中无明显现象外，还需观察到的现象为______。

(3)小王同学认为由此得出“FeCl₃溶液作H₂O₂分解的催化剂”的结论不严谨，还需要补充实验来进一步探究，他们又设计了如下实验。

（实验三）

X溶液中溶质的化学式为_____

（得出结论）要证明FeCl₃溶液作H₂O₂分解的催化剂，须满足一下两个方面的条件:

①从定性角度需观察到______(填序号)的现象。A.实验一  B.实验二   C.实验三

②从定量角度需得到的关系式为m₁=______(用m₂和m₃表示)。

Answer

Cl2 氧气（O2） 装置a反应速率加快,装置b无明显现象 NaOH B 2(m2+m3)

【解析】

查阅资料：

（1）根据资料，小李可排除的气体为氯气（Cl2），这是因为氯气是黄绿色气体；

实验一：

氧气具有助燃性，可以使燃着的木条燃得更旺。为进一步验证该气体成分，他用燃着的木条伸入收集满该气体的小试管中，只观察到木条燃得更旺，则该气体一定含O2；

（2）实验二：

若要证明FeCl3溶液中的Fe对HO2分解起催化作用，除观察到试管c中无明显现象外，还需观察到的现象为装置a反应速率加快，装置b无明显现象；

（3）实验三：

氢氧化钠和氯化铁反应生成红褐色沉淀氢氧化铁和氯化钠，X溶液中溶质是氢氧化钠，化学式为NaOH；

得出结论：

要证明FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂，须满足以下两个方面的条件：
①从定性角度需观察到实验二的现象，即a中产生大量气泡，b、c中无明显现象，故选B；

②氯化铁是催化剂，反应前后质量不变。由于在实验过程中将实验二中a试管的溶液分为等质量的两份，从定量角度需得到的关系式为m1=2（m2+m3）。