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。

（2）FeCl₃ 在水中解离出 Fe³⁺、Cl^﹣

（查阅资料）

Cl₂是黄绿色、有刺激性气味的气体

根据资料，小李可排除的气体为_______。

（实验一）（1）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）小李认为上述过程中 FeCl₃ 溶液作了 H₂O₂ 分解的催化剂。

（实验二）为进一步探究哪种离子起催化作用，他做了如图所示的对比实验。若要证明 FeCl₃ 溶液中的Fe³⁺对 H₂O₂ 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 溶液中溶质氢氧化钡的化学式为_______。

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

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 O2 装置a反应速率加快，装置b中无明显现象 Ba（OH）2 BC 2（m2+m3）

【解析】

[查阅资料]

根据资料，小李可排除的气体为氯气，这是因为氯气是黄绿色气体。
故填：Cl2。
[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O2。
故填：O2。

（2）[实验二]
若要证明FeCl3溶液中的Fe3+对H2O2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b中无明显现象，说明氯离子不能起到催化作用。
故填：装置a反应速率加快，装置b中无明显现象。

（3）[实验三]
X 溶液中溶质氢氧化钡的化学式为Ba（OH）2。
故填：Ba（OH）2。
[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；
实验二只证明了氯化铁能改变反应速率，但不能说明氯化铁反应后化学性质没有改变，因此需要结合实验三的两个沉淀颜色来证明氯化铁的化学性质没有变。
故填：BC。
②从定量角度需得到的关系式为m1=2（m2+m3），这是因为氯化铁是催化剂，反应前后质量不变。
故填：2（m2+m3）。