2.3 第1课时 工业制氧气 过氧化氢分解制氧气-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

18 第3节　氧气的制备 第1课时 工业制氧气 过氧化氢分解制氧气 ▶ “答案与解析”见P8 1. 下列反应中,属于分解反应的是 ( ) A. 氢气+氧气 点燃 →水 B. 锌+硫酸 →硫酸锌+氢气 C. 氯酸钾 二氧化锰 加热→氯化钾+氧气 D. 氢氧化钾+盐酸 →氯化钾+水 2. (2024·宿州泗县期中)下列有关催化剂的说 法,正确的是 ( ) A. 同一个化学反应可以有多种催化剂 B. 催化剂只能加快化学反应的速率 C. 二氧化锰只能作催化剂 D. 作为催化剂的物质不可能是其他反应的 反应物或生成物 3. (2024·朝阳段考)空气是一种具有很多用途 的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程 如图所示。 [查阅资料] 常温下,氧气的沸点是-183℃, 氮气的沸点是-196℃。 (第3题) (1) “操作”的名称是蒸发,要达到将氮气与 氧气分离,温度应控制在 。 (2) 如果将带火星的木条置于盛满液态空气 的容器口,那么观察到的现象是木条 (填“熄灭”或“燃烧得更旺”)。 (3) 工业制氧气的过程属于 (填“物 理”或“化学”)变化。 (4) 储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。 4. 下列关于分解反应的说法,正确的是 ( ) A. 把空气中的氧气和氮气分离出来是分解 反应 B. 过氧化氢溶液中加入二氧化锰后生成水 和氧气的反应不是分解反应,因为反应物 有两种 C. 一个反应如果是分解反应,就不可能同时 是化合反应 D. 分解反应的反应物一定只有一种,而生成 物一定只有两种 (第5题) 5. (2024·无锡宜兴调研)如图 所示为过氧化氢溶液在催化 剂二氧化锰的作用下,迅速 分解放出大量氧气的实验装 置。下列现象中,正确的是 ( ) A. 气球胀大,红墨水向左移动 B. 气球缩小,红墨水向右移动 C. 气球胀大,红墨水向右移动 D. 气球缩小,红墨水向左移动 6. (2023·滁州定远二模)小科根据所学知识, 自制了一台“制氧器”,其装置如图所示。下 列说法中,错误的是 ( ) (第6题) A. 反应仓中的甲试剂可以是过氧化氢溶液 B. 过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧 气湿润 C. 过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出 的快慢 D. 该装置可以随时调控产生氧气的速率 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 19 7. 下列是几种实验室制取气体的发生装置和收 集装置。请据图回答下列问题: (第7题) (1) 写出图中标号仪器的名称:① ; ② 。 (2) 实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时 应选用 (填字母,从A~E中选择) 作发生装置,写出该反应的文字表达式: ;若要收集较 为纯净的氧气,则最好选用 (填字 母,从A~E中选择)装置。 (3) F是一种可集气、洗气等的多功能的装 置。若将F装置装满水,再连接量筒,就可以 用其来测量不溶于水且不与水反应的气体的 体积,测量时气体应从 (填“a”或 “b”)口进入F中。 答案讲解 8. ★(2024·西安雁塔期中)关于催化 剂的研究是一项重要的课题,某小 组同学以“探究催化剂的奥秘”为题 展开了项目式学习。 [任务一] 认识催化剂。 (1) 催化剂在化工生产中起着重要作用。下 列说法中,正确的是 (填字母)。 A. 不加入催化剂,化学反应就不能发生 B. 催化剂一定能加快化学反应的速率 C. 催化剂在化学反应前后的质量和化学性 质都不变 [任务二] 定量探究催化剂的催化效果。 小组同学发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶 (第8题甲) 液中,过氧化氢溶液的分 解速率加快。为比较淀 粉和二氧化锰对过氧化 氢分解的催化效果,该小 组同学用图甲所示的装置进行实验,以生成 40mL气体为标准(其他影响实验的因素均 相同)设计下列三组实验: 实验 序号 5%过氧化氢 溶液/mL 其他物质的质量 待测 数据 1 20 / a 2 20 0.5g淀粉粉末 b 3 20 0.5g二氧化锰粉末 c (2) 实验前检查装置气密性的方法是 。 (3) 设计实验1的目的是 。 (4) 表格中的“待测数据”是指 ;若最后结果表明二氧化锰的催化 效果较好,则b (填“>”“<”或 “=”)c。 [任务三] 数字化探究催化剂的催化效果。 分别取20mL浓度为5%的过氧化氢溶液、 0.5g二氧化锰、0.5g淀粉,按如图乙所示的 装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化 氢溶液与催化剂接触,瓶内气压的变化如图 丙所示。 (第8题) (5) 对比分析坐标图中的 两点,可 知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6) 请从催化剂的角度解释上述两个反应虽 化学反应速率不同,但完全反应后两个装置 内压强相同的原因: 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第2章　空气与水资源 刺激性气味的有毒气体,故甲中集气瓶底部放少量水的目 的是吸收反应生成的二氧化硫,防止污染大气;丙中集气瓶 底部放少量水的目的是防止铁丝燃烧生成的高温熔融物溅 落,使集气瓶炸裂,因此集气瓶中的水也可以用细沙代替。 9. 探究一:[实验现象] 125 [结论] 剧烈 [拓展] 不合 理 没有对55%到60%之间的氧气含量进行实验(合理答 案均可) 探究二:[实验内容] 剧烈燃烧,火星四射 铁+ 氧气 点燃 →四氧化三铁 [结论] 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 [解析] 探究一:[实验现象] 氧气含量为60%的250mL气 体中氧气的总量为250mL×60%=150mL,氮气的体积约 为250mL-150mL=100mL,原集气瓶内空气的体积约 为100mL 4 5 =125mL,所以原集气瓶内预先装入水的体积约 为250mL-125mL=125mL。探究二:[结论] 随着铁丝 中含碳量的升高,铁丝燃烧产生的火星越多,说明铁丝燃 烧产生火星四射的现象可能和碳的燃烧反应有关。 第3节　氧气的制备 第1课时 工业制氧气 过氧化氢分解制氧气 1. C 2. A 3. (1) -196~-183℃ (2) 熄灭 (3) 物理 (4) 混 合物 4. C [解析] 把空气中的氧气和氮气分离出来是物理变 化,A错误;用过氧化氢制取氧气是分解反应,二氧化锰不 是反应物,而是催化剂,B错误;分解反应的反应物一定只 有一种,但生成物不一定只有两种,也可以是两种以上, D错误。 5. D [解析] 过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速 分解放出大量氧气,则瓶内的压强变大,充气气球缩小,红 墨水向左移动。 6. D [解析] 反应仓中为固液常温下制取氧气,可以为过 氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气, 故反应仓中的甲试剂可以是过氧化氢溶液,A正确;氧气 不易溶于水,过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧气 湿润,B正确;氧气不易溶于水,可通过单位时间内气泡的 多少判断气流的速度,进而判断氧气排出的快慢,C正确; 该装置不可以随时调控产生氧气的速率,D错误。 7. (1) ① 酒精灯 ② 集气瓶 (2) B 过氧化氢 二氧化锰 →水+氧气 D (3) b [解析] (2) 实验室用双 氧水和二氧化锰制取氧气不需要加热,发生装置应选B;该 反应的文字表达式为过氧化氢 二氧化锰 →水+氧气;氧气的 密度比空气稍大,不易溶于水,且不与水反应,可用向上排 空气法和排水法收集,其中排水法收集的氧气较为纯净。 (3) 若将F装置装满水,再连接量筒来测量气体体积,应使 气体从短管进入,水由长管排出进入量筒中,因此气体应 从b口进入F中。 8. (1) C (2) 连接装置,关闭分液漏斗的活塞,向右拉注 射器活塞,松手后注射器活塞回到原处,说明装置不漏气 (合理答案均可) (3) 作对比 (4) 收集40mL气体需要 的时间 > (5) b、d(或a、c) (6) 催化剂只能改变化 学反应速率,不能改变生成物的质量,由于两个反应中过 氧化氢的质量相等,其完全反应后生成气体的量相等,因此 最终两个装置内压强相同(合理答案均可) [解析] (1) 不 加入催化剂,化学反应也能发生,只是反应的速率不同, A不正确。有的催化剂能加快反应速率,有的能减慢化学 反应的速率,B不正确。(2) 实验前检查装置气密性的方 法是先关闭分液漏斗的活塞,然后向右拉动注射器活塞, 此时密闭装置内气体体积变大,压强减小,松手后,外界大 气压将注射器活塞压向左侧,使活塞恢复到初始位置,压 强平衡,说明装置气密性良好。(3) 设计实验1的目的是 作对比实验,通过对比实验可知,淀粉和二氧化锰都能加 快过氧化氢的分解速率。(4) 由题意可知,实验以生成 40mL气体为标准,说明是通过收集等体积气体所用时间 的长短来比较催化效果,故“待测数据”应为收集40mL 气 体所用的时间;若最后结果表明二氧化锰的催化效果较 好,则b>c。(5) 对比分析图丙中的b、d(相同时间内收集 的气体体积不同)两点或a、c(生成相同体积气体需要的时 间不同)两点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6) 催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质 量,由于两个反应中使用的过氧化氢溶液的体积和浓度相 同,即参加反应的过氧化氢的质量相等,故其完全反应后 生成气体的量相等,因此最终两个装置内压强相同。 某物质是否为某反应催化剂的确定 探究某种物质是否为某反应的催化剂时,首先要通 过实验证明该物质能否增大(或减小)该反应的速率,其 次要分别通过实验证明在该反应发生后,该物质的质量 和化学性质有无改变。能增大(或减小)其他物质的化 学反应速率,且质量和化学性质在化学反应前后都没有 改变的物质才是所指反应的催化剂。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 8