2.3制取氧气（课时2 过氧化氢制氧）同步练（答案版）--2025-2026学年九年级化学人教版上册

课题3 制取氧气 课时2 过氧化氢制氧气 催化剂 1.过氧化氢分解制取氧气 反应原理 过氧化氢水＋氧气 实验装置 发生装置 收集装置 固液常温型 排水集气法 向上排空气法 2.催化剂 概念 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 不变 的物质。 特点 ①一变：改变化学反应 速率 ，包含加快和减慢； ②二不变：化学反应前后本身的 质量 和 化学性质 都不变。 作用 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 过氧化氢分解的催化剂 催化效果：①过氧化氢酶（肝脏、土豆、酵母等）＞②铂、金、银＞③二氧化锰、氧化铁（红砖粉末）＞④硫酸铜溶液等 影响催化 效果因素 催化剂的种类、颗粒大小、反应温度、溶液酸碱度等 易错点 ①催化剂不能改变生成物的质量。 ②催化剂不是反应物，也不是生成物。 ③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能不同。 ④某一反应的催化剂可能不只一种，如二氧化锰、硫酸铜等都可催化分解过氧化氢。 3.化学反应的基本类型（科学思维•分类法） 概念 特点 举例 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 一变多 高锰酸钾、过氧化氢分解 化合反应 由 两种或两种以上 的物质生成另一种物质的反应 多变一 氧气与碳、 硫 、铁的反应 共性 都属于基本反应类型 关系 化合反应和分解反应：并列关系 4.实验探究的一般思路 ①明确探究 目的 → ②设计 实验方案 → ③实施实验 → ④获取 证据 → ⑤分析推理 → ⑥形成 结论 。 知识点一 催化剂 1.按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是（　A　） A．过氧化氢分解生成水和氧气 B．反应产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢不会分解 D．反应前后催化剂的化学性质不同 2．【教材实验改编】探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 （1）实验方法：①向图1试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。 图1 图2 图3 （2）实验原理：图2中发生反应的符号表达式为　H2O2H2O+O2　。 （3）实验现象：图1中带火星木条不复燃，图3中的现象为　带火星的木条复燃　。 （4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率　加快　。 【问题与思考】 （5）研究表明，二氧化锰是该反应催化剂，它在反应前后的化学性质 无 （填“有”或“无”）变化。 （6）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是 常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少 。 知识点二 分解反应 3.【教材习题改编】下列反应中属于分解反应的是　CE　（填序号，下同），属于化合反应的是　AF　，属于氧化反应的是　ABDF　，属于氧化反应但不是化合反应的是　BD　。 A．硫+氧气二氧化硫 B．酒精+氧气二氧化碳+水 C．水氢气+氧气 D．石蜡+氧气水+二氧化碳 E．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 F．铁+氧气四氧化三铁 知识点三 实验探究的一般思路 4.化学实验是学习化学的基本方法，是开展实验探究的重要形式。实验探究的一般思路可归纳出以下选项，其中正确的选项是（　C　） ①分析推理；②明确探究目的；③设计实验方案；④实施实验；⑤形成结论；⑥获取证据 A．②④⑤⑥③① B．①②③④⑤⑥ C．②③④⑥①⑤ D．②④③①⑥⑤ 5.下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是（　D　） A．确定所制气体的反应原理 B．选择适合制取该气体的实验装置 C．明确验证所制得气体的方法 D．研究如何使用制得的气体 ●对催化剂的概念及作用理解有误 6.下列说法正确的是 CD （填字母）。 A．催化剂在化学反应前后质量和性质均不变 B．使用催化剂可以增加生成物的质量 C．催化剂可以加快或减慢化学反应速率 D．不同的反应，其催化剂可能相同 E．没有催化剂，化学反应就不能发生 7.【教材习题改编】下列说法中不正确的是（　B　） A．在过氧化氢溶液的分解反应中，二氧化锰起催化作用 B．氧气的化学性质很活泼，在常温下能与所有物质发生化学反应 C．细铁丝在氧气里燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．用排水法可以收集不易溶于水的气体 8. 如图是“分解过氧化氢制取氧气”的部分实验操作，其中正确的是（　B　） A．连接装置 B．装入试剂 C．倾倒溶液 D．收集验满 9．【教材习题改编】实验室某无色液体含有物质A，为了探究其成分，实验小组进行了如下实验：①用试管取适量该液体，向其中加入少量的黑色粉末B，在常温下能迅速产生无色气体C，而B的质量在反应前后没有改变；②将产生的气体C收集起来，把燃着的红磷置于盛有C的集气瓶中，红磷剧烈燃烧；③把燃着的硫置于盛有C的集气瓶中，硫剧烈燃烧生成了一种有刺激性气味的气体D。请回答下列问题。 （1）写出各物质的名称：A　过氧化氢　、B　二氧化锰　、C　氧气　、D　二氧化硫　。 （2）请写出上述实验中发生的化学反应的文字表达式并标注反应的类型： 化学反应 文字表达式 反应类型 ① 过氧化氢水+氧气 分解反应 ② 红磷+氧气五氧化二磷 化合反应 ③ 硫+氧气二氧化硫 化合反应 10.（2025•江西）兴趣小组为了解调控化学反应的方法，进行了下列实验。 （1）实验一：在空气中点燃木炭，再伸入充满氧气的集气瓶中，木炭燃烧更剧烈，说明　反应物的浓度　会影响化学反应速率。 （2）实验二：图1木条不复燃，图3中的现象为　木条复燃　，由此可知MnO2可加快H2O2分解的速率。若反应前后MnO2的　质量　和化学性质不变，则MnO2是H2O2分解的催化剂。为寻找该反应的新催化剂，兴趣小组分别用5mL10%H2O2溶液和不同催化剂进行实验，数据如表。分析表中数据，催化效果最好的物质是　土豆　。 实验编号 催化剂 收集气体体积 收集气体所用时间 ① 2g氧化铁 7.0mL 560s ② 2g土豆 7.0mL 180s ③ 2g生姜 5.1mL 180s （3）调控化学反应的方法还有很多，下列事例中调控方法相同的是　BC　（填序号）。 A.食品在冰箱中保存不易变质 B.燃煤发电时，把煤块粉碎 C.汽车发动机把汽油喷成雾状进行燃烧 11.【教材习题改编】O2在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。 （1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是　AC　（填序号，双选）。 A.甲烷（CH4） B.高锰酸钾（KMnO4） C.氯化钠（NaCl） （2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20mL，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 ①写出实验甲中发生反应的文字表达式 过氧化氢水+氧气 。 ②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ 　否　（填“是”或“否”）。理由是　实验温度不同，没有控制变量　。 ③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是　丙、丁　（填实验序号）。 ④在一定温度下，另取2g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条）①　在其他条件相同时，红砖小颗粒越多，催化效果越好 ；② 过氧化氢溶液的浓度越大，反应越快　。 12．（2025•泸州）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解过氧化氢（H2O2）的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题：安全提示：实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触H2O2对细胞造成损害。 【探究一】过氧化氢（H2O2）分解实验 （1）取4mL10%的H2O2溶液于试管中，放入0.5g粘胶凝固的氧化铁（Fe2O3）小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡，　带火星的木条复燃　（补充完现象）。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为0.5g。说明粘胶凝固的Fe2O3小球能催化分解H2O2产生O2。 （2）为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验：向盛有4mL　水　的试管中，加入0.5g粘胶凝固的Fe2O3小球，无明显现象。 【探究二】对比氧化铁（Fe2O3）粉末与酵母粉末的催化效率 （3）向两支试管中分别加入Fe2O3粉末、酵母粉末各0.5g，然后都注入4mL10%的H2O2的溶液，相同条件下测量不同时间产生O2的体积（见下表），则　酵母　催化效率更高。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 O2体积/mL Fe2O3 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5 酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1 【探究三】跨学科实践活动 （4）查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是H2O2分解的催化剂，生物细胞代谢会产生H2O2副产物。 据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免H2O2累积，导致　H2O2对细胞造成损害　（补充完整）。 （5）自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有H2O2浓溶液，还应选用的试剂有　①④　（选填编号）。 可供选择的试剂：①粘胶凝固的Fe2O3小球；②Fe2O3粉末；③酵母粉末；④水。 （6）反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为错误的有　BD　。 A.解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识 B.当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流 C.设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件 D.开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展 13.【科学探究与实践】某学习小组的同学对过氧化氢分解进行探究。 【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素 分别取5mL H2O2溶液进行实验，测定产生4mL O2所需时间，实验结果记录如下： 实验序号 H2O2溶液的溶质质量分数% 温度℃ MnO2粉末用量/g 反应时间 ① 30 35 0 t1 ② 30 55 0 t2 ③ 5 20 0.1 3s ④ 15 20 0.1 1s （1）对比①②可知，其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t1　＞　t2（填“＞”“＝”“＜”） （2）能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是　③④　（填实验序号），合理的结论是 　其他条件相同时，H2O2溶液的溶质质量分数越高，过氧化氢分解越快　。 【交流探讨】MnO2属于金属氧化物，其它金属氧化物能否起到类似MnO2的催化作用？ 【探究二】探究Fe2O3是否对过氧化氢分解起催化作用 操作步骤 实验情况记录 结论 1 A试管上方带火星的木条未复燃 B中出现气泡快，带火星的木 条复燃 Fe2O3　加快　（填“不影响”、“减慢”或“加快”）过氧化氢分 解 2 将B试管中的混合物过滤， 把滤渣烘干、　称量　。 固体质量0.2g Fe2O3质量未变 3 C试管上方带火星木条 复燃 Fe2O3化学性质不变 【得出结论】Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂。请写出过氧化氢在氧化铁作催化剂作用下分解的文字表达式：　过氧化氢水+氧气　。 【反思交流】过氧化氢分解快慢受 温度 、 反应物的浓度 、催化剂等因素影响。 请填写下列化学用语： 物质 1 2 3 4 5 6 名称 铂 金 钾 钙 氢气 臭氧 化学式 化学反应 符号表达式 1 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 2 过氧化氢水+氧气 3 碳+氧气二氧化碳 4 硫+氧气二氧化硫 5 铁+氧气四氧化三铁 学科网（北京）股份有限公司 $