三价铁离子（Fe3+）可以催化过氧化氢（H2O2）分解的原因是其电子层结构。三价铁离子的3d轨道是半满的，能够提供空轨道，形成配位型催化活性中心。
具体催化过程如下：
1. 三价铁离子首先与过氧化氢分子发生吸附作用，使它们在催化剂表面上聚集。
2. 吸附在铁离子表面的过氧化氢发生解离，将其分解为氢离子（H+）和超氧自由基（O2-）。
3. 三价铁离子在反应中不断消耗的同时又生成等量的铁离子，因此三价铁离子不变，而过氧化氢会更快分解产生氧气和水。
需要注意的是，二价铁和三价铁能催化过氧化氢分解，是因为只有二价铁浓度足够低，三价铁才能氧化过氧化氢完成催化循环。