专题4 实验室制氧气拓展提升与催化剂相关考点-2023-2024学年九年级化学实验探究同步培优练（通用版）

基础实验2-实验室制氧气拓展提升与催化剂相关考点 一、实验探究题 1．过氧化氢溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，实验室常用双氧水和二氧化锰制取氧气。查阅资料：将新制的浓度 5%的双氧水加热到 65℃时就有氧气产生，加热到 80℃时就有较多氧气产生。 （1）请你写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式　 　。 （2）小红按图1装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此，他利用图2装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图1实验中带火星木条未复燃的原因是　 　。 （3）表是某小组同学探究影响过氧化氢分解速率部分因素的相关实验数据。 实验序号 过氧化氢溶液的浓度/% 过氧化氢溶液的体积/mL 温度/℃ 二氧化锰的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 5 5 20 0.1 4 16.75 ② 15 V 20 0.1 4 6.04 ③ 30 5 35 0 2 49.21 ④ 30 5 55 0 2 x 表格中的V=　 　；从实验　 　和　 　（填序号）对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关。若x　 　49.21（填“>”、“=”或“<"）可知温度越高，过氧化氢分解速率越快。 （4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果。所用实验装置如图所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图所示。 ①实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是　 　。 ②结论：对过氧化氢分解催化效果较好的催化剂是　 　。 ③由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变　 　（填“快”或“慢”）。原因是　 　。 2．某化学兴趣小组在学习氧气的制备时，对二氧化锰作催化剂加快双氧水分解产生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对双氧水分解速率产生影响？ 【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：是否使用催化剂、催化剂的种类和质量、温度、气态或液态反应物的浓度、固态反应物的接触面积等。 （1）小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，记录实验现象如表。 温度 H2O2% 50℃ 60℃ 70℃ 5% 无明显气泡 无明显气泡 极少量气泡 10% 无明显气泡 无明显气泡 少量气泡 15% 无明显气泡 少量气泡 较多气泡 据此可得出： ①　 　(填“升高”或“降低”)反应物温度可加快过氧化氢的分解。 ②　 　(填“增大”或“减小”)反应物浓度可加快过氧化氢的分解。 （2）小组同学们通过下面对照试验，探究氧化铜(CuO不溶于水)对过氧化氢分解的催化作用。 填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦操作 结论 试管内产生大量气泡。带火星木条　 　。 　 　g。 将固体重新加入盛有5mL15%过氧化氢溶液的试管中，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。 氧化铜能够作为过氧化氢分解的催化剂， （3）控制变量法是化学常用的探究方法，在探究不同种类的物质对过氧化氢的催化作用时，可以通过比较： ①相同时间内生成氧气的体积，体积越多，催化效果越　 　(填“好”或“差”)。 ②生成同等体积的氧气，所需时间越　 　(填“长”或“短”)，催化效果越好。 3．小明学习了“催化剂”知识后，对双氧水分解的催化剂的种类进行了如下探究： （1）写出实验室用双氧水和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式：　 　。 （2）【提出问题】双氧水分解只能用二氧化锰作为催化剂吗？ 【猜想与假设】能作为双氧水分解的催化剂的物质不一定只有二氧化锰一种。 【设计实验】实验装置如图：（取用10mL5%的双氧水） 实验编号 温度 物质种类（取0.15g） 待测数据 ① 20℃ / a ② 20℃ FeCl3 b ③ 20℃ CuSO4 c 实验前检查该装置气密性的方法是　 　。 （3）实验编号①的作用是