2.3制取氧气(第三课时）课件--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题3 制取氧气 第二单元 空气和氧气 第三课时 催化剂及其催化作用和分解反应 2025-2026学年人教版九年级化学同步教学课件 同学们，在之前的学习中，我们知道氧气在生活、医疗、工业生产等方面有着广泛的用途，比如潜水员潜水时需要携带氧气瓶，医院里病人急救时需要用到氧气 。 那你们有没有想过，这些氧气是怎么来的呢？我们已经学习了加热高锰酸钾制取氧气的方法，上节课我们继续探索氧气的制取，还有一种常见的制取氧气的方法，就是分解过氧化氢。 在分解过氧化氢的过程中会涉及到一种神奇的物质，它能改变反应的速率，这其中到底有什么奥秘呢？让我们一起开启今天的学习之旅。 1.通过实验探究，理解催化剂的概念，掌握催化剂在化学反应中的作用，能准确描述催化剂及其催化作用。 4.掌握多功能瓶的多种用途和对应的操作方法。 2.通过分析过氧化氢制取氧气等反应的特点，理解分解反应的概念，能够正确判断分解反应。 3.进一步了解实验室制取氧气的多种方法，提升实验探究、观察、分析和归纳总结的能力。 1. 重点 （1）催化剂的概念、特点及催化作用。 （2）分解反应的概念及判断方法。 2. 难点 （1）从微观和宏观角度理解催化剂在化学反应中是如何改变反应速率，且自身质量和化学性质不变。 （2）准确区分分解反应与其他反应类型，尤其是与化合反应的区别。 氧气的实验室制取的化学原理 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 过氧化氢 水+ 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 作为条件的物质在化学反应中起什么作用？ 1. 实验探究二氧化锰分解过氧化氢制氧气的反应中的作用 (1)实验 ①在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象。 ②向上述试管中加入0.5g二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象(如图)。 ③待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 ④过滤反应结束后的混合物，将滤渣二氧化锰洗涤，干燥，再称量。 一. 催化剂及其作用 问1：在实验（1）和实验（2）中木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么？ 编号 现象 分析 （1） （2） 有极少量气泡冒出，带火星木条不复燃。 加入二氧化锰后， 有大量气泡冒出， 带火星木条复燃。 常温下过氧化氢溶液分解得很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 二氧化锰加快了过氧化氢溶液分解，放出的氧气多，能使带火星的木条复燃。 实验（1） 实验（2） 问2：在实验（3）的重复实验中，反应后二氧化锰有无变化？ 编号 现象 分析 （3） （4） 重新加入过氧化氢，带火星的木条又复燃 二氧化锰质量仍是0.5g 综上分析：二氧化锰能加快过氧化氢分解氧气的速率，且二氧化锰本身化学性质和质量未见变化。 二氧化锰质量没有减少，且仍能加快过氧化氢溶液分解出氧气。因此二氧化锰并没有变化。 实验（2） 实验（3） 二氧化锰 1.加快了过氧化氢的分解速率 2.反应前后化学性质没有变化 3.反应前后质量没有变化 第二次反应结束后重新添加过氧化氢又有氧气产生 实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，发现质量没有变化。 改变分解过氧化氢速率 反应前后化学性质没有改变 反应前后质量没有改变 二氧化锰分解过氧化氢制氧气的反应中的作用 对比加入二氧化锰前后的反应速率 （催化作用） 2. 催化剂及其催化作用 （1）定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。 （2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 （3）特点：一变二不变 改变化学反应速率（包括加快和减慢),本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化. (4)强调:催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。一个化学反应的催化剂不一定只有一种，如硫酸铜溶液等也能做过氧化氢分解的催化剂 。二氧化锰并不是在任何情况下都做催化剂. ①催化剂只能改变化学反应速率，不能增加 或者减少生成物的质量。 ②催化剂的化学性质在反应前后都没有发生变化，但物理性质可能发生改变。 ③一种催化剂可能催化多个化学反应，一个化学反应可能有多种催化剂。 ①验证a物质反应前后质量是否改变 . ②验证a物质反应前后化学性质是否改变. (4)注意： (5)如何验证a物质是某个化学反应的催化剂？ 催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。 3.催化剂在工业生产中有重要作用及其应用实例 (1)合成氨工业 ①核心反应：氮气（N₂）与氢气（H₂）在高温高压下合成氨气（NH₃），氨气是制造氮肥（如碳酸氢铵、尿素）的关键原料。 ②催化剂作用：使用铁触媒（主要成分为Fe₃O₄，含少量K₂O、Al₂O₃等助催化剂），可将反应温度从无催化剂时的上千摄氏度降至500℃左右，同时大幅加快反应速率，使氨的工业化生产成为可能，直接支撑全球粮食增产。 (2)硫酸工业 ①核心反应：二氧化硫（SO₂）氧化为三氧化硫（SO₃），三氧化硫再与水反应生成硫酸（H₂SO₄），硫酸是工业“三酸”之一，广泛用于制造化肥、农药、炸药等。 ② 催化剂作用：使用五氧化二钒（V₂O₅） 作为催化剂，可将SO₂的氧化率提升至98%以上，同时降低反应所需温度（从400-500℃即可高效反应），避免高温下设备腐蚀和能量浪费，是现代硫酸工业的核心技术。 (3)汽车尾气处理 ①核心反应：将汽车尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOₓ）等有毒气体转化为无毒的二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）和水（H₂O）。 ②催化剂作用：使用铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh） 等金属组成的三元催化剂，能在汽车排气管的常温至高温环境下，快速催化CO与NOₓ反应，有效减少空气污染，是符合尾气排放标准（如国六）的必备组件。 催化剂在化工生产中具有重要作用，大多数化工生产都有催化剂参与。例如，在合成氨工业中，即使在高温、高压下，氮气与氢气的化合反应仍然进行得十分缓慢，而以铁为主体的催化剂能使反应物在相对低的温度下较快发生反应。人类利用氮气和氢气合成氨，再生产含氮化肥， 显著提高了农作物产量，有效保证了粮食安全。 石油炼制过程需要使用高效催化剂生产汽油、 煤油及其他石油化工产品。我国石油化工专家、 2007年度国家最高科学。技术奖获得者闵恩泽 院士(如图)，研发了多种用于石油化工生产的 催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基 闵恩泽(1924-2016) 础。 科学•技术•社会 催化剂的作用 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 过氧化氢 水+ 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 分解反应：只强调反应物是一种 二. 分解反应 1.定义：由 物质生成 物质的反应，叫做分解反应。 一种 两种或两种以上 2. 特点：一变多 3. 表达式： AB=A+B 或 AB…→A+B+… 4. 分解反应属于化学反应的四种基本类型之一 5. 判断标准：反应物只有一种；生成物是两种或两种以上物质发生的反应。 例.下列反应属于分解反应还是化合反应？ ①石蜡＋氧气 二氧化碳＋水 ②高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 ③铁＋氧气 四氧化三铁 加热 点燃 点燃 分解反应 化合反应 反应物有2种，生成物也有2种，既不是化合反应，也不是分解反应 6.分解反应与化合反应的对比区分 分解反应与化合反应的核心区别在于反应物和生成物的种类数量，具体对比如下： （1）化合反应：由两种或两种以上的物质，生成一种新物质的反应。关键特征：“多变一”，反应后物质种类减少，只有一种产物。 （2）分解反应：由一种物质，生成两种或两种以上新物质的反应。关键特征：“一变多”，反应后物质种类增多，只有一种反应物。 7.分解反应与氧化反应的区别和联系 分解反应 氧化反应 交集： 只强调反应物是一种，不管生成物是否有氧参加 只强调物质与氧的反应，不管反应物是几种 有氧气生成的分解反应 既是分解反应又是氧化反应 分解反应 是氧化反应，氧化反应 是分解反应。 不一定 不一定 18 三、多功能瓶 如图装置，在初中化学中称做“多功能瓶”或“万能瓶”，在化学实验中经常使用到。 1. 排空气法：气体密度大于空气，长进短出 气体密度小于空气，短进长出 2. 排水法：先在集气瓶装满水，全部气体短进长出，在长管出放一个量筒，能够测量收集到气体的体积。 3. 除杂、洗气、干燥等功能，气体全部长进短出。 经典例题 例1.在2025年中国空间站的一项实验中，某种物质加快了水分解产生氧气的速率，自身的质量和化学性质在反应前后都没有改变，该物质在这个反应中是（ ） A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 消毒剂 【解析】催化剂能改变化学反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后都不变。题目中该物质加快水分解产生氧气速率且自身质量和化学性质不变，符合催化剂的特征，所以选C。A选项反应物在反应中会被消耗；B选项生成物是反应后新生成的物质；D选项消毒剂与加快水分解制氧气无关。 C 例2.下列对催化剂描述正确的是（　　） A．某些化学反应可以有多种催化剂 B．只有分解反应才需要催化剂 C．催化剂的作用是加快反应速率 D．催化剂可以增加生成物质量 【解析】A、某些化学反应可以有多种催化剂，如分解过氧化氢溶液可用二氧化锰、氧化铜、硫酸铜溶液等作催化剂，故选项说法正确。B、不是只有分解反应才需要催化剂，如氮气与氢气生成氨气的化合反应也需要催化剂，故选项说法错误。 C、催化剂的作用是改变化学反应速率，故选项说法错误。D、催化剂不能改变生成物质量，故选项说法错误。故选：A。 A 例3.现有A、B两种质量相等的固体，其中A为纯净的氯酸钾，B是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物．将A、B分别放入试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气．当A、B均完全反应后，如下图所示，得到的氧气的质量m与时间t的关系图象中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【解析】A、分析图象可知A产生的氧气多，但却是从一开始就有氧气生成是不正确的，应加热一段时间后再有氧气生成，故A错误；B、分析图象可知AB反应产生的氧气一样多，故B错误；C、分析图象可知A产生的氧气多，并是在B产生氧气一段时间后生成，故C正确；D、分析图象可知A反应从一开始就有氧气产生，比B要先得到氧气，故D错误。 故选：C。 C 例4.爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏” ，爆竹爆炸时发生了化学反应，其中不可能涉及的反应类型是（ ） A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 氧化反应 【解析】爆竹爆炸时，火药中的成分会发生复杂反应。分解反应是一种物质生成多种物质，可能存在某些成分的分解；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，也有可能发生；氧化反应是物质与氧发生的反应，爆炸过程有物质与氧气反应，属于氧化反应。而化合反应是多种物质生成一种物质，爆竹爆炸是物质分解等复杂反应，不会是化合反应，所以选B。 B 例5.2025年科学家发现一种新的催化剂可用于分解过氧化氢制取氧气，下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快化学反应速率 B. 没有催化剂过氧化氢就不能分解产生氧气 C. 催化剂在化学反应前后质量会减少 D. 催化剂在化学反应前后化学性质不变 【解析】催化剂能改变化学反应速率，既可以加快也可以减慢，A错误；没有催化剂，过氧化氢也能分解产生氧气，只是反应速率较慢，B错误；催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，C错误，D正确。 D 例6.春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，蜡烛燃烧过程涉及到化学变化，下列关于该过程说法错误的是（ ） A. 蜡烛燃烧是氧化反应 B. 该过程中可能涉及分解反应（如蜡烛中的某些添加剂受热分解 ） C. 蜡烛燃烧产物只有二氧化碳 D. 该过程伴随着能量变化 【解析】蜡烛燃烧是蜡烛与氧气发生的氧化反应，A正确；蜡烛中可能含有一些添加剂，受热可能发生分解反应，B正确；蜡烛燃烧产物是二氧化碳和水，C错误；燃烧过程都伴随着能量变化，会放出热量，D正确。 D 例7.下列说法正确的是（　 　） A. 分解反应的反应物一定是一种 B. 由两种物质生成一种物质的反应才是化合反应 C. 氧化反应一定是化合反应 D. 氧化反应、化合反应、分解反应都属于基本反应类型 【解析】A分解反应是“一变多“，A正确；B化合反应的反应物是两沖或两种以上，B错误；C氧化反应不一定是化合反应，C错误；D氧化还原反应不属于基本反应类型，D错误。 A 例8.在纪念抗日战争胜利80周年的9.3大阅兵中，战斗机喷出的彩色烟雾是利用了特殊的化学物质反应产生的。其中一种物质在分解时产生了氧气和其他物质，该反应属于（ ） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 【解析】分解反应是一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，题目中一种物质分解产生氧气和其他物质，符合分解反应的特征，所以选B。化合反应是多种物质生成一种物质；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物；复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物。 B 例9.医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置 关于该装置，下列说法不正确的是 （ ） A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．b导管连接病人吸氧气的塑料管 C．使用该装置来观测是否有氧气输出 D．使用该装置用来观测氧气输出的速率 B 【解析】A、若b导管连接供给氧气的钢瓶时，装置内的氧气越来越多，装置内压强大于外面的大气压，氧气就会沿着a导管被排出，故A正确; B、在给病人输氧时，氧气应从a导管进入，b导管导出.这样水沿着b导管被排出.故B说法不正确;C、氧气从b导管进入，a导管导出，因为氧气不易溶于水，经过水里面时会呈气泡冒出，现象明显，很容易判断是否有氧气输出，故c说法正确; D、氧气经过水里多时，产生的气泡就多;氧气的流速快时，产生气泡就快，因此使用该装置用来观测氧气输出的速率;故D说法正确.故选:B. a b 例10.探究相同浓度的FeC13溶液和CuSO4溶液对H2O2 分解的催化效果 【定性研究】（1）图甲，可通过观察　   　来定 性比较两者的催化效果。 【定量研究】（2）图乙，实验前检查该装 置气密性的方法是　    。要定量比较两者的催化效果，可测量　   　 。 【实验拓展】查阅资料得知：除了止述几种物质可以做过氧化氢溶液分解的催化剂外，CuO、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是　   　（填序号）。 A．不用催化剂过氧化氢溶液就不能分解 B．同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂 C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．某同学用氯酸钾制氧气时，误将高锰酸钾当作MnO2一起加热，结果发现反应速率和氧气的产量均增加了，故催化剂还可以增加生成物的质量。 【解析】（1）比较两种物质对过氧化氢分解速率的影响，可以观察二者产生气泡的速率；故填：产生气泡的速率；（2）检查该装置的气密性，可先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；催化剂的催化效果越好，反应产生气体的速率越快，可通过测量产生等体积的氧气所需要的时间来分析，所需时间越短，催化效果越好；故填：先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；产生等体积的氧气所需要的时间； 【实验拓展】A．催化剂只是改变反应的速率，不用催化剂过氧化氢溶液也能分解，故错误；B．根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂，故B正确；C．催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，故C错误；D．高锰酸钾受热分解制氧气的生成物中有二氧化锰作为反应的催化剂，故D错误；故填：B。 【答案】（1）产生气泡的速率；（2）先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；产生等体积的氧气所需要的时间；（3）B 同学们，这节课我们主要学习了两个重要知识点: 2.分解反应，由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应就是分解反应，比如过氧化氢分解成水和氧气。它与化合反应相反，是“一变多”的反应类型。 1.催化剂及其催化作用，像过氧化氢分解制氧气时用到的二氧化锰，能改变反应速率，加快过氧化氢分解出氧气，而自身质量和化学性质在反应前后都不变，这就是催化剂，它所起的作用就是催化作用，且催化剂不一定只能加快反应，也能减慢反应速率 。 课堂小结 随堂练习 1.下列有关催化剂的说法中错误的是（　　） A．催化剂就是二氧化锰 B．催化剂能改变其他物质的化学反应速度 C．在化学反应前后催化剂的质量没有改变 D．在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变 A 【解析】A、二氧化锰不是在任何反应中都可以作催化剂，催化剂不一定就是二氧化锰，其它的物质也可以作催化剂，故选项说法错误。 B、催化剂能改变其他物质的化学反应速度，故选项说法正确。 C、在化学反应前后催化剂的质量没有改变，故选项说法正确。 D、在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变，故选项说法正确。 故选：A。 2.2025年科学家研究出一种新的制取氧气的方法，利用太阳能使某种化合物分解产生氧气，下列关于该反应类型说法正确的是（ ） A. 是化合反应，因为有氧气生成 B. 是分解反应，因为一种化合物分解生成了氧气和其他物质 C. 不属于任何基本反应类型 D. 无法确定反应类型 【解析】因为是一种化合物分解生成氧气和其他物质，符合分解反应一种物质生成多种物质的特点，所以该反应是分解反应，选B。化合反应是多变一，A错误；它属于基本反应类型中的分解反应，C、D错误。 ． B 3.下列关于催化剂的说法正确的是（　　） A．在加热高锰酸钾制氧气的过程中二氧化锰是催化剂 B．催化剂一定能加快物质的化学反应速度 C．催化剂的质量和性质在化学反应前后不变 D．过氧化氢的分解过程中可用其他物质代替二氧化锰做催化剂 【解析】A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，在加热高锰酸钾制氧气的过程中二氧化锰是生成物，故选项说法错误．B、催化剂能加快反应速度也能减慢反应速度，故选项说法错误．C、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，故选项说法错误． D、过氧化氢的分解过程中可用其他物质代替二氧化锰做催化剂，故选项说法正确． D 4.“野火烧不尽，春风吹又生”，野火燃烧时发生了化学反应，该过程中不可能发生的反应是（ ） A. 与氧气的氧化反应 B. 某些物质的分解反应 C. 化合反应 D. 置换反应 【解析】野火燃烧是物质与氧气发生的氧化反应，A可能发生；燃烧过程中一些物质受热可能发生分解反应，B可能发生；燃烧过程不会是多种物质生成一种物质的化合反应，C不可能发生；在特殊情况下，燃烧过程中也可能存在置换反应，D有可能发生。 C A 【解析】A、氯酸钾受热生成氯化钾和氧气，固体质量会逐渐减少直至氯酸钾完全分解，得到的氯化钾质量不再发生改变，故坐标正确； B、氯酸钾受热生成氯化钾和氧气，固体质量会逐渐减少直至完全分解，因此氯酸钾的质量分数会变为0，故坐标错误；C、氯酸钾受热生成氯化钾和氧气，二氧化锰做催化剂，质量没有发生改变，而固体质量会逐渐减少，二氧化锰的质量分数会增加，但二氧化锰的质量分数起点应该在纵坐标上而不是0，故坐标错误；D、氯酸钾分解需用加热到一定的温度才能产生氧气，因此氧气的起点应该在横坐标上，故坐标错误；选：A。 5.下列图象表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物受热过程中某些量随时间的变化趋势，其中正确的是( ) A. B. C. D. 6. 下列属于分解反应的是（　　） A. 氯化铁+铁 氯化亚铁 B. 氧化汞 汞+氧气 C. 氧化铜+一氧化碳 铜+二氧化碳 D. 碳酸钾+硝酸 硝酸钾+二氧化碳+水 B 加热 加热 【解析】A.化合反应是“多变一“，A错误；B是分解反应符合“一变多”B正确；CD反应物和生成物都是两种，都错误。 7.下列关于催化剂在分解过氧化氢制取氧气实验中的作用，说法正确的是（ ） A. 使过氧化氢分解产生更多的氧气 B. 使原本不能分解的过氧化氢发生分解 C. 加快过氧化氢分解的速率 D. 改变过氧化氢分解产物的种类 【解析】催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量和种类，所以催化剂在分解过氧化氢制取氧气实验中，只能加快过氧化氢分解的速率，选C。A选项不会使过氧化氢分解产生更多氧气；B选项过氧化氢本身就能分解，只是速率慢；D选项不会改变分解产物种类，产物还是水和氧气。 C 8.2025年新研发的一种制氧技术中，使用了催化剂X，关于催化剂X说法错误的是（ ） A. 加入催化剂X能增大氧气的产量 B. 催化剂X能改变化学反应速率 C. 反应前后催化剂X的化学性质不变 D. 反应前后催化剂X的质量不变 【解析】催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的产量，所以加入催化剂X不能增大氧气的产量，A错误。催化剂能改变化学反应速率 ，B正确；在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变，C、D正确。 。 A 9.下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　） A.①③ B．①②③⑥ C．①⑤⑥ D．①②③④ 【解析】①氧气不易溶于水，可以采用排水集气法收集氧气，所以①可以收集氧气;②该装置是“万能瓶”，因为氧气不易溶于水，所以氧气从短管进入，所以②也可以收集氧气;③该装置是排空气法，由于氧气的密度比空气大，所以可采用向上排空气集气法，所以③可以收集氧气;④该装置是“万能瓶”，氧气的密度比空气大，所以可采用向上排空气集气法，氧气应该从长管一端进入，所以④也可以收集氧气;⑤该装置是向下排空气法，用来收集密度比空气小的气体，所以⑤不能用来收集氧气;⑥从④的分析可知，⑥不可以用来收集氧气;综上所述，①②③④都可以用来收集氧气，故D符合题意 D 10. 用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，下列说法错误的是（　 　） A. 过氧化氢溶液遇到二氧化锰，可以增 加产生氧气的质量 B. 若a处粉末是红磷，则能看到玻璃管中产生白烟 C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 D. 若a处粉末是硫粉，则能看到明亮的蓝紫色火焰 A 【解析】A、二氧化锰是催化剂，不能改变产生的氧气质量，该选项不正确;B、红磷燃烧产生白烟，该选项正确;C、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，该选项正确;D、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，该选项正确。故选:A. （1）酒精+氧气 水+二氧化碳，应填充到_________处。 （2）碳酸 二氧化碳+水，应该填充到__________处。 点燃 11.化学反应有多种分类。化合反应、分解反应、氧化反应的关系可用如图表示，其中b处表示既属于。化合反应，又属于氧化反应。现有反应: 【答案】(1)c (2)d 【解析】(1)该反应的反应物和生成物均是两种，不符合“一变多”、“多变一”的形式，不属于分解反应、化合反应;是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应;则应填充到c处。(2)该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，应该填充到d处。故答案为: (1)c(2)d. 12.学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢（H2O2）分解的催化剂后，想再探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂．请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白． 【提出问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂． 【实验验证】   实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条插入装有过氧化氢溶液的试管中 有少量气泡，木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢． 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3，然后将带火星的木条伸入试管中 产生大量的气泡，木条复燃 Al2O3能加快过氧化氢的分解速率 【得出结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂． 【反思提高】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验： 实验三： 【实验目的】探究　   　． 【实验步骤】①准确称量Al2O3（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，　   　，称量；④对比反应前后Al2O3的质量． 【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变，则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂． 【提出新的问题】但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究_____________________. 【解析】【实验目的】通过实验一探究Al2O3对过氧化氢分解速率的影响．实验1的步骤是：将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中，带火星的木条不复燃，可见常温下过氧化氢分解速率很慢．然后在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3，带火星的木条复燃，可见，Al2O3能加快过氧化氢的分解速率．但不能说Al2O3就是过氧化氢的催化剂，所以还应该探究Al2O3在反应前后质量是否改变． 【实验步骤】通过实验前后两次称量，可知实验三是探究Al2O3在反应前后质量是否改变．将实验二反应后的物质进行过滤可得到Al2O3，必须经过洗涤、烘干后才称量，减少实验数据的误差．【提出新的问题】最后，还必须在增加一个实验：探究Al2O3的化学性质在反应后是否改变．只有Al2O3具备既能改变化学反应速率，其质量和化学性质在反应前后又保持不变，才能作为过氧化氢分解的催化剂． 【答案】：【实验目的】探究Al2O3在反应前后质量是否改变．【实验步骤】干燥；【提出新的问题】Al2O3的化学性质在反应前后是否改变 13.在2025年的一次太空探索任务中，科学家们尝试在空间站利用一种新型材料分解水来制取氧气，以满足宇航员的呼吸需求。 (1)这种新型材料在分解水的过程中，能改变水分解的速率，且自身的质量和化学性质在反应前后都不变，它在这个反应中是______（填“反应物”“催化剂”或“生成物”），其作用是______（填“加快”或“改变”）水分解的速率。 (2)水分解生成氢气和氧气，该反应属于______（填“化合反应”或“分解反应”），其特点是由______（填“一种”或“多种”）物质生成多种物质。 (3)若在地球上进行水分解制取氧气的实验，与在空间站相比，影响该反应速率的因素可能是（ ） A. 温度 B. 都不变 C. 水的颜色 D. 制取的地点 (4)关于催化剂，下列说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 没有催化剂，水就不能分解产生氧气 C. 催化剂在化学反应前后质量会增加 D. 催化剂在化学反应前后化学性质不变 (5)以下反应和水分解制取氧气反应类型相同的是（ ） A. 氢气和氧气反应生成水 B. 过氧化氢分解生成水和氧气 C. 铁和氧气反应生成四氧化三铁 D. 碳和氧气反应生成二氧化碳 (6)若该新型材料在空间站中对水分解的催化效果随着时间推移逐渐减弱，可能的原因是（ ） A. 空间站温度变化 B. 新型材料吸附了杂质 C. 水的量减少 D. 氧气的浓度增加 【答案】(1)催化剂；改变;(2) 分解反应；一种；（3）A；（4）D；（5）B；（6） B 【解析】（1）能改变反应速率，且自身质量和化学性质在反应前后都不变的物质是催化剂，其作用是改变反应速率，不只是加快。（2）水分解是由一种物质生成氢气和氧气两种物质，符合分解反应“一变多”的特点。（3）温度会影响化学反应速率，在地球上和空间站温度可能不同，会影响水分解反应速率；水的颜色不影响反应速率；制取地点本身不直接影响反应速率；在空间站和地球都在进行实验，条件变化主要是温度等，不是都不变。（4）催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢 ，A错误；没有催化剂，水也能分解产生氧气，只是速率慢，B错误；催化剂在化学反应前后质量不变，C错误；催化剂在化学反应前后化学性质不变，D正确。（5）水分解是分解反应，过氧化氢分解生成水和氧气也是分解反应；A、C、D选项都是多种物质生成一种物质的化合反应。（6）新型材料吸附了杂质可能使其催化活性降低，导致催化效果减弱；空间站温度一般相对稳定，不是主要原因；水的量减少不影响催化剂的催化效果；氧气浓度增加也不是催化效果减弱的原因。 14.在抗日战争胜利80周年9.3大阅兵的筹备过程中，为了保证空中梯队飞行表演时烟雾效果，需要快速产生大量氧气用于特殊烟雾剂的反应。采用了一种分解反应来制取氧气，同时使用了催化剂来加快反应进程。 （1）该催化剂在这个反应中，质量______（填“增大”“减小”或“不变”），化学性质______（填“改变”或“不变”） 。 （2）制取氧气的反应是由一种物质分解生成氧气等______（填“一种”或“多种”）物质，属于______（填“化合反应”或“分解反应”）。 （3）下列关于这个制取氧气反应和催化剂的说法，错误的是（ ） A. 催化剂加快了反应速率，使表演准备时间更充分 B. 该反应是分解反应，与化合反应不同 C. 没有催化剂，该反应就不能发生 D. 反应前后催化剂的物理性质可能改变 （4）下列生活中的现象，与分解反应原理相似的是（ ） A. 冰雪融化 B. 食物腐烂 C. 酒精挥发 D. 水的蒸发 （5）若在大阅兵的场地周围进行该制取氧气的实验，下列因素中，对反应速率影响最小的是（ ） A. 周围空气的流动 B. 场地的海拔高度 C. 反应物的颗粒大小 D. 实验人员的多少 （6）关于分解反应，下列说法正确的是（ ） A. 分解反应一定有氧气生成 B. 由一种物质生成两种物质的反应就是分解反应 C. 工业上制取氧气的方法属于分解反应 D. 分解反应的反应物一定只有一种 【答案】（1）不变；不变；（2）多种；分解反应；（3）C； （4）B； （5）D； （6）D 【解析】（1）催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变。（2）由一种物质生成多种物质的反应是分解反应。（3）没有催化剂，反应也能发生，只是速率慢，C错误；催化剂加快反应速率，A正确；分解反应是“一变多”，化合反应是“多变一”，二者不同，B正确；反应前后催化剂化学性质不变，但物理性质可能改变，D正确。（4）食物腐烂是一种物质逐渐变质分解成多种物质，与分解反应原理相似；冰雪融化、酒精挥发、水的蒸发都是物理变化。（5）实验人员的多少对反应速率没有影响；空气流动影响热量交换等，可能影响反应速率；海拔高度影响气压，进而影响反应速率；反应物颗粒大小影响接触面积，影响反应速率。（6）分解反应是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，反应物一定只有一种，D正确；分解反应不一定有氧气生成，A错误；由一种物质生成两种或两种以上物质的反应才是分解反应 ，B错误；工业上制取氧气是利用液态氮和液态氧沸点不同，通过分离液态空气制取，是物理变化，不属于分解反应，C错误。 15.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，蜡烛燃烧过程中伴随着复杂的化学反应。在化学实验室中，我们可以类比蜡烛燃烧时某些物质的变化，来理解制取氧气的反应。比如过氧化氢分解制取氧气，其中使用了催化剂。 （1）过氧化氢分解制取氧气时，催化剂能______（填“加快”或“减慢” ）反应速率，反应结束后催化剂的质量______（填“改变”或“不变”）。 （2）过氧化氢分解生成水和氧气，此反应属于______（填“化合反应”或“分解反应”），其特征是由______（填“一种”或“多种”）物质生成两种或两种以上物质。 （3）下列关于催化剂在过氧化氢分解反应中的说法，正确的是（ ） A. 催化剂可以使过氧化氢分解产生更多的氧气 B. 催化剂能使原本不能分解的过氧化氢发生分解 C. 催化剂是过氧化氢分解的必要条件 D. 催化剂在反应前后化学性质不改变 （4）以下诗句中，所描述的变化与分解反应类型不同的是（ ） A. 千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲（石灰石分解 ） B. 爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏（爆竹爆炸涉及分解等反应 ） C. 只要功夫深，铁杵磨成针 D. 野火烧不尽，春风吹又生（野火燃烧涉及分解等反应 ） （5）若在进行过氧化氢分解实验时，不小心将催化剂的用量加倍，可能会出现的情况是（ ） A. 生成氧气的总量增加 B. 生成氧气的速率加快 C. 生成氧气的速率减慢 D. 过氧化氢不能分解了 （6）关于分解反应和化合反应，下列说法错误的是（ ） A. 分解反应是“一变多”，化合反应是“多变一” B. 分解反应和化合反应是两种不同的基本反应类型 C. 有单质生成的反应一定是分解反应 D. 部分分解反应和化合反应可能是氧化反应 【答案】（1） 加快；不变；（2）分解反应；一种；（3）D；（4）C；（5）B；（6）C。 【解析】（1）过氧化氢分解制取氧气时，催化剂加快反应速率，反应前后质量不变。（2）过氧化氢分解是由一种物质生成水和氧气两种物质，属于分解反应，特点是“一变多”。（3）催化剂不能改变生成物的量，A错误；过氧化氢本身就能分解，只是速率慢，B错误；过氧化氢分解不一定需要催化剂，C错误；催化剂在反应前后化学性质不改变，D正确。（4）“只要功夫深，铁杵磨成针”是物理变化，不是化学变化，与分解反应类型不同；A选项石灰石分解、B选项爆竹爆炸、D选项野火燃烧都涉及分解等化学反应。（5）催化剂用量加倍，会加快反应速率，但不改变生成氧气的总量。（6）有单质生成的反应不一定是分解反应，如置换反应也可能有单质生成，C错误；分解反应是“一变多”，化合反应是“多变一”，A正确；它们是不同的基本反应类型，B正确；部分分解反应和化合反应与氧化反应有交叉，如碳燃烧是化合反应也是氧化反应，过氧化氢分解产生氧气，涉及氧化还原，D正确。 化学就象你头顶上的果实， 只要肯稍作努力，成功的 甜蜜就属于你！ 祝你成功！ See You $