1.第1节 空气的成分(3)——催化剂、化合反应和分解反应-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级下册科学（浙教版·新教材）

拓展与培优 第1节 空气的成分(3) 催化剂、化合反应和分解反应 思维点击 一、催化剂概念的要点可概括为“一变”“二不变” (1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢，也就是说催化 剂既可以加快反应速率，也可以减慢反应速率。 (2)“二不变”指催化剂本身的质量和化学性质不变 二、易错点 (1)催化剂一般有选择性，即仅能对某一反应或某一类型的反应起催化作用。如二氧化锰是过氧化氢 分解的催化剂，但对其他的反应不一定是。 (2)对某些反应来说，催化剂也可能不止一种，如能催化过氧化氢分解的催化剂除二氧化锰外，还有硫 酸铜溶液、红砖粉（主要成分为氧化铁）等。 (3)催化剂可以重复使用。 反应过程可简示为：M十O,→MO十O2,MO+O→ 巩固练习 M十O2。据此判断哪种物质最有可能是该反应过 程的催化剂 () A组 A.M B.Oa 1.加热氯酸钾制取氧气的实验中，对于催化剂 C.O2 D.MO 二氧化锰的描述正确的是 5.下列关于催化剂的说法中正确的是() A.没有二氧化锰，根本无法生成氧气 A.二氧化锰是催化剂 B.没有二氧化锰，产生氧气的总质量减少 B.加热氯酸钾和高锰酸钾的混合物比单独加 C.二氧化锰在反应前后质量变小 热氯酸钾反应速度快，因为高锰酸钾是催化剂 D.没有二氧化锰，可以用氧化铜、红砖粉代替 C.对比粉末状二氧化锰、块状二氧化锰分别与 2.关于氧化反应和化合反应之间的关系描述 过氧化氢混合后的反应速度，前者快 合理的图是 ( D.冬季雪天的马路上，撒盐能加快雪化成水， 则盐是它的催化剂 氧化 化合 氧化 化合 反应 反应 B. 反应 反应 6.某同学取用一定量的过氧化氢溶液与一定 量的二氧化锰混合制取氧气，下列有关氧气的体积 (V)、二氧化锰的质量(m)与时间(t)关系的图示中 正确的是 C 氧化 化合 D 氧化化合 反应 反应 反应 反应 /氧气 氧气 3.符合如图中阴影部分的化学反应的文字表 A 达式的是 ) 氧化 化合 反应 反应 m/二氧化锰 m/二氧化锰 A. 石蜡十氧气点攀水十二氧化碳 C D. B. 铁十氧气点燃四氧化三铁 C. 高锰酸钾加热锰酸钾十二氧化锰十氧气 7.实验室可用二氧化锰作催化剂，加热分解氯 D.氢气十氧化铜加热铜十水 酸钾制氧气。许多金属氧化物对氯酸钾分解有催 4.空调和冰箱中的制冷剂“氟里昂”（以M代 化作用。用下表中物质作催化剂，氯酸钾开始分解 表其化学式)，逸散到大气中可和臭氧发生反应，其 和剧烈分解时的温度如表所示。若用氯酸钾来制 12 科学 八年级下册 氧气，如果没有二氧化锰，最好选用的替代物是 ( 使用的催化剂 氧化镁氧化铜氧化铁 氧化铝 开始反应（℃） 490 305 470 515 剧烈反应（℃） 545 350 490 540 A B A.氧化铝 B.氧化铜 ②实验3中，加入的二氧化锰质量为 g; C.氧化铁 D.氧化镁 ③相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说 8.下表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制 明 取氧气反应速率关系的实验数据 (2)同学通过查阅资料得知，过氧化氢溶液在 70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热过 二氧化锰与氯酸钾的 生成1L氧气所需的 质量比 氧化氢溶液也可以产生氧气，同学们选择如图装置 时间(s) (气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产 1:40 124 生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃， 1:20 79 可能的原因是 1:10 50 ,同学分析原因后，采用了 法收集 1:5 54 气体，再检验，证明加热过氧化氢溶液也可产生 1:3 75 氧气。 1:2 93 2:3 106 1:1 153 2:1 240 (1)据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为 竹艾市 10.科学老师在和同学们探究二氧化锰的催化 时，反应速率最快；二氧化锰的用量过少 作用时，对教材实验进行了创新设计： 时产生氧气的速率很慢，原因是 二氧 (2)二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相 化锰 当于减少反应物的 ,所以反应速率受到 过氧化 氢溶液三 带火星 影响。 的木条 (3)通过分析可知，在化学反应中催化剂的用 量 (填“是”或“不是”)越多越好。 (1)【实验与探究】在带凸起的双叉试管中，一 9.研究和控制化学反应条件有重要意义。 边加人约1g的二氧化锰，试管口稍倾斜向上固定 (1)同学们想探究过氧化氢溶液的溶质质量分 在铁架台上，小心加入5mL5%的过氧化氢溶液。 数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下 如图所示，先用带火星的木条试验，木条 进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所 证明无氧气放出。小心扭动双叉试管，使过氧化氢 需要的时间。 溶液倾人另一管中，再用带火星木条试验，木条立 30%过氧 加入的 即复燃，并产生明亮的火焰。证明有 放出。 二氧化 收集时 实验 化氢溶液 水的体 (2)【交流与评价】甲同学认为二氧化锰是过氧 锰质量/g 间/s 的质量/g 积/mL 化氢分解的催化剂。乙同学不同意甲同学的结论， 1 10 40 5 200 乙同学的理由是 20 30 ,同学们经过讨 2 100 论，他们先称量克的二氧化锰，重新进行了上述 3 30 20 67 实验，待不再有气泡产生后，又向其中加入5毫升 ①取用二氧化锰的仪器是 (填编号)； 5%的过氧化氢溶液，观察到 ,说 明 ,然后将剩余物质进行了过 拓展与培优 滤，再将得到的滤渣烘干称量，质量仍为 (续表) 克，说明二氧化锰的 不变。同学们一致得 在装有过氧 出结论：二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 化氢溶液的 B组 试管中加入 11.质量相等的两份氯酸钾a和b,将其中一份 实验二 几块水泥 木条复燃 加人少量的二氧化锰，将它们同时加热，放出氧气 块，再将带 的质量与反应时间关系的图像正确的是 火星的木条 () 伸入试管中 m/氧气 m/氧气 b (2)【得出结论】水泥块能加快过氧化氢的分解 a 速率，水泥块能做过氧化氢分解的催化剂。 【反思交流】经过讨论，有的同学认为只有上述 两个证据，不能证明水泥块能做过氧化氢分解的催 m/氧气 m/氧气 化剂，还要补充一个探究实验： 实验三：【实验目的】探究 (3)【实验步骤】①准确称量取用的水泥块的质 量；②完成实验二；③待反应结束，将试管里的物质 12.a、b两支试管，b试管内有少量二氧化锰， 进行过滤、洗涤、干燥，再放到（填仪器名 现同时在两个试管内滴加相同的过氧化氢溶液，能 称)上称量；对比反应前后水泥块的质量。 正确表示a、b两支试管放出氧气的量（纵坐标）与反 (4)【反思交流】如果水泥块在反应前后质量不 应时间（横坐标）关系的图是 ) 变，则说明水泥块可以做过氧化氢分解的催化剂。 氧 氧 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 B 14.为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的 影响，甲设计以下对比实验： 氧 ①将3.0克氯酸钾和1.0克二氧化锰均匀混合 加热； ②将3.0克氯酸钾和1.0克氧化铜均匀混合 加热。 13.小明同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗 在相同温度下，比较两组实验产生氧气的快慢。 伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发 【猜想】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以 现有大量气泡产生。 做氯酸钾分解的催化剂。 【提出问题】小明联想到自己曾经用二氧化锰 按下表进行实验：测定分解温度（分解温度越 做过氧化氢的催化剂，他想，水泥块能否做过氧化 低，催化效果越好) 氢分解的催化剂呢？于是他到建筑工地取回一些 实验编号 实验药品 分解温度℃ 小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以 ① 氯酸钾 580 下探究。 【作出猜想】水泥块能做过氧化氢分解的催 氯酸钾、二氧化锰 ② 350 (质量比1：1) 化剂。 (1)【进行实验】 氯酸钾、氧化铜（质 370 量比1：1) 实验步骤 实验现象 实验结论 氯酸钾、氧化铁（质 常温下过氧化氢溶 ④ 390 量比1：1) 实验 木条不复燃 液分解速率太慢， 产生的氧气太少 (1)问题一：由实验①与实验④对比，证明猜想 合理。实验所用的三种物质，催化效果最好的 是 科学八年级下册 以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的 +压强Pa 150 些因素的相关数据（常温通常指20℃）： 140 KCr,O, Cuo 130 过氧化 二氧化 120 过氧化 反应所 实验 温度 110 Fe,O 氧气体 氢溶液 氢溶液 锰用量 需时间 1005 序号 /℃ 积/m 浓度/% 质量/g /g 0 /s 50100150200时间/s ① 今 5 12 20 0.2 125 11 ⊙ (1)写出图甲操作中检查装置气密性的具体操 30 12 20 0.2 125 2 作及气密性良好的判断依据 ③ 30 12 40 0 125 148 ④ 30 12 90 0 125 82 (2)实验中，小明用 来 问题二：写出以上反应的文字表达式： 反映产生氧气的多少。 (3)若用p1、p2、p3分别表示KCr2O,、CuO、 (2)通过对比实验①和②可知，化学反应快慢 F€，O,作为催化剂时锥形瓶内最终气压，写出p1、 与 有关；通过对比实验③和 p2p的大小关系： (4)为了证明CuO是催化剂，除了证明它能改 可知，化学反应快慢与温度有关。 变（加快）过氧化氢溶液的分解还要证明： (3)由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取 氧气的最合适的条件是序号 16.小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实 (4)本实验中测量氧气体积的装置（如图）应该 验中，反应速度逐渐变慢，查阅资料得知：其原因是 选择 (填字母) 过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催 化能力降低，为了探究二氧化锰催化能力降低的影 响因素，进行如下实验 问题三：查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、猪肝、 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 材料准备：取三份质量均为2克的二氧化锰分 A.二氧化锰只能做过氧化氢溶液分解的催 别催化40毫升溶质质量分数为10%、20%、30%的 化剂 过氧化氢溶液分解，实验后回收二氧化锰，并分别 B.同一个化学反应可以有多种催化剂 标为A,B、C;另取多次催化分解10%过氧化氢实验 C.催化剂只能加快化学反应的速率 后回收的二氧化锰，标为D。 D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反 实验步骤：①连接实验装置并检查气密性； ②取未使用过的二氧化锰0.5克，加人锥形瓶 应物或生成物 中，再加入10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢 15.某科学研究小组以过氧化氢溶液为原料， 溶液，记录收集120毫升气体所需的时间； 探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：在锥 ③再分别取A、B、C、D组二氧化锰各0.5克， 形瓶中加入20mL5%的H2O2溶液，分别取等量 重复上述实验； 的K2Cr2O,、CuO、Fe2O3三种催化剂，采用图乙所 ④多次实验取平均值，记录数据如下： 示装置进行实验，记录锥形瓶内压强随时间变化的 未使用过的 组别 A B C D 曲线图。 二氧化锰 压强 收集气体时 测量仪 17.9 23.2 27.7 32.3 37.8 过 间/秒 催化剂 (1)实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下， 其目的是 拓展与培优 (2)实验中，通过比较收集相同体积气体所需 时将带火星的木条悬空伸人试管内，却不能复燃。 的时间外，还可以通过比较 试对比第(3)题a中火星复燃的现象，分析两者现象 来反映二氧化锰的催化能力 差异的根本原因是 (3)由表中数据可知，引起回收的二氧化锰催 18.学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作 化能力下降的因素是 用的知识后，某兴趣小组的同学提出问题：氧化铁 17.“化学反应条件的控制是实验灵魂”。某校 能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢？于是他 化学兴趣小组在老师指导下，进行了“影响过氧化 们进行了以下探究。 氢分解因素”的实验。请你帮助回答下列问题。 (1)【猜想】I,氧化铁不是反应的催化剂、也不 (1)取两支大试管，分别倒入适量的6%、15% 参与反应，质量和化学性质反应前后均不变； 的双氧水，再加入等量的MnO2,各收集一小试管气 Ⅱ.氧化铁参与反应产生氧气，反应前后质量 体，发现浓度大的先收集满。下列操作步骤中合理 不变，但化学性质发生了改变； 的排列顺序是（填序号） Ⅲ.氧化铁是反应的催化剂，反应前后 ①检验装置的气密性；②待有连续稳定气泡再 排水集气；③将水槽中待收集气体的小试管注满 (2)【实验】用天平称0.2g氧化铁，用试管取 水；④旋紧连有导管的单孔胶塞；⑤向大试管内倒 5mL5%的过氧化氢溶液，进行如下实验： 人适量过氧化氢再加入少许MnO2粉末。 0.2g氧化铁 (2)用试管进行排水法集气时，下图所示的4种 带火星 带火星 操作中合理的是 的木条人 的木条入 过氧化 氢溶液与 过滤 ① © ④ 固体烘于称景 重复实验②③ ⑤ ⑥ (注：氧化铁不溶于水，过滤可与水分离) A.填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 带火星的木 猜想I、Ⅱ 过氧化氢溶液 不成立；猜 条复燃 中 想Ⅲ成立 B.步骤①的目的是 C.步骤⑦重复实验②、③的目的是 (3)【继续探究】从上述实验得出氧化铁是反应 (3)取a、b两支试管加入等体积6%的过氧化 的催化剂。对同种催化剂，有哪些因素可能影响催 氢，再分别加入少许MnO2粉末、CuO粉末，发现a 化效果？请提出猜想并设计实验进行探究。 中比b中产生气泡多且快。随即用带火星的木条分 别悬空伸人试管内，发现a中火星复燃，b中火星仅 发亮但不复燃。由此得出影响过氧化氢分解的因 素是 (4)再取一支试管倒人适量6%的过氧化氢，仔 细观察溶液内有少量细小气泡浮起；然后将该支试 管浸人约80℃的热水中，溶液内气泡明显增多。这 16第1节空气的成分(3) 催化剂、化合反应和分解反应 巩固练习 A组 1.D2.D3.B4.A5.C6.D7.B 8.(1)1:10MnO,与KClO的接触面积小， 因此催化作用不明显(2)质量分数(3)不是 9.(1)①B②5③相同条件下，反应物浓度越 大，反应速率越快(2)氧气中混有较多的水蒸气 排水 10.(1)不复燃氧气(2)上述实验只能证明 二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，不能说明二氧 化锰在反应中质量和化学性质是否改变了液体中 又产生大量气泡二氧化锰化学性质没有改变 质量 B组 11.D12.B 13.(1)向试管中加入少量的过氧化氢，将带火 星的木条伸入盛有过氧化氢的试管中水泥块能改 变过氧化氢分解的速率(2)水泥块的质量是否发生 改变(3)托盘天平(4)水泥块的化学性质是否发 生改变 14.(1)二氧化锰过氧化氢三氧化锰水十氧 气(2)过氧化氢溶液浓度④(3)①(4)cB 15.(1)双手紧捂锥形瓶，导管口出现气泡，说明 装置不漏气(2)锥形瓶内压强随时间变化(3)p1 =,=,(4)反应前后氧化铜的质量和化学性质 都不变 16.(1)防止产生的气体从长颈漏斗溢出 (2)相同时间内产生气体的体积(3)过氧化氢溶液 的溶质质量分数、二氧化锰使用的次数 17.(1)①③⑤④②（或③①⑤④②）(2)AC (3)催化剂的种类(4)单位时间内产生氧气的浓度 不同 18.(1)质量和化学性质都不变(2)A.0.2g 产生气泡B.检验过氧化氢能否自发分解C.检 验氧化铁在反应前后化学性质是否改变(3)猜想 1:催化剂表面积大小影响化学反应的速率。实验方 法：取两支试管，分别加入5mL5%的过氧化氢溶 液，再分别加入0.2g粉末状、颗粒状的氧化铁，观察 产生气泡的快慢。猜想2：催化剂的用量影响化学 反应的速率。实验方法：取两支试管，分别加入5L 5%的过氧化氢溶液，再分别加入0.2g、0.5g粉末状 的氧化铁，观察产生气泡的快慢。 ·2· 第2节燃烧的奥秘 例1(1)燃烧并产生白烟不燃烧不燃烧燃烧 需要与氧气（或空气）接触，且温度达到可燃物的着 火点(2)图B(3)盖上锅盖（倒入菜翻炒）隔绝 氧气（将温度降到可燃物的着火点以下）将温度降 到可燃物的着火点以下 例2A 巩固练习 A组 1.(3)(1)(2)(4)2.D3.B4.C 5.B6.D7.B8.C9.A10.A11.B 12.C13.C 14.(1)降低温度到着火点以下(2)增大瓶内 气压，使瓶内气压大于外界大气压 15.乒乓球碎片温度需达到可燃物的着火点 16.(1)隔离可燃物使温度降低到着火点以下 (2)水的密度比油大，水会下沉；水的沸点比油低导 致暴沸，油滴飞溅出来在空气中剧烈燃烧盖上锅盖 B组 17.C18.C19.D20.D21.B 22.(1)装置的气密性好(2)瓶内液面逐步缓 缓下降，长颈漏斗中的液面上升，反应会因为瓶中液 面过低而停止(3)燃烧需要氧气 23.(1)可燃物要与氧气接触(2)①足量 ②密封好 24.(1)铜片上的白磷燃烧产生白烟，铜片上的 红磷和水下白磷不燃烧(2)③④②④(3)乙 25.(1)①可燃物②氧气③温度达到着火，点 (2)①温度达到着火点②提供氧气 26.(1)P2O:(2)可以防止五氧化二磷进入空 气中，从而避免污染环境(3)a、c 27.燃烧端朝上的小木棒下端温度较低，不易达 到着火点油的着火点比木棒低，油燃烧放出的热量 能使小木棒温度达到其着火点 C组 28.(1)不燃烧(2)由于有不能燃烧的水存在， 一部分热量还要供水的汽化和水蒸气的升温，从而消 耗了大量的热量。这样，棉布的温度升得并不高，以 致于达不到它的着火点，显然棉布也就不会被烧着了 (3)灯芯上的酒精挥发掉了，留下水，所以不能点燃 29.(1)最高处的蜡烛热的CO2上升从上至下 逐渐充满玻璃简(2)未插入空试管前白磷熔化，插 入空试管后燃烧，水进入试管约占试管容积5 ①燃烧不但需要温度达到着火点，而且必须跟助燃性