摘要:
**基本信息**
本练习以“过氧化氢制取氧气与催化剂”为核心,通过基础巩固、能力提升、拓展探究三层设计,实现从概念辨析到实验探究的知识进阶,培养化学观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础|催化剂概念、实验装置选择、反应类型判断|10道选择聚焦单一知识点,如催化剂“一变两不变”特性,夯实化学观念|
|提升|文字表达式书写、实验现象描述、简单实验设计|3道填空与实验题,如二氧化锰催化作用验证,衔接科学思维中的证据推理|
|拓展|催化剂效果对比、变量控制、跨学科实践|8道综合探究题,如不同催化剂速率比较、自制供氧器设计,体现科学探究与实践素养|
内容正文:
分层作业
3.2 氧气的制取
第2课时 过氧化氢制取氧气 催化剂
1.实验室制取氧气的装置如图所示,下列有关叙述合理的是
A. 锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放6%双氧水
B. 锥形瓶里加入高锰酸钾固体,分液漏斗里盛放蒸馏水
C. 集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D. 当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即刻收集
2.(24-25九年级上·河北保定·期中)用过氧化氢溶液制取氧气时,若忘记加二氧化锰,其结果是
A. 不放出氧气 B. 放出的氧气不纯
C. 放出氧气的速率慢 D. 放出氧气的总量会减少
3.(25-26九年级上·黑龙江鹤岗·联考)下列对催化剂的描述正确的是
A. 催化剂能增加生成物的质量 B. 催化剂在反应前后质量和性质不变
C. 催化剂只能加快反应速率 D. 催化剂可改变化学反应速率
4.(25-26九年级上·云南·期末)大多数化工生产都有催化剂的参与,下列关于催化剂的说法正确的是
A. 催化剂反应后质量减少 B. 催化剂反应后的化学性质改变
C. 催化剂可以改变化学反应速率 D. 反应前后,催化剂的物理性质不变
5.(25-26九年级上·甘肃酒泉·联考)某同学加热氯酸钾时,错把高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中,其结果是
A. 反应速率加快,生成氧气增加 B. 反应速率加快,生成氧气不变
C. 反应速率不变,生成氧气增加 D. 反应速率和生成氧气不变
6.实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是
A. 都使用二氧化锰作催化剂 B. 反应都需要加热
C. 都有两种生成物 D. 都是分解反应
7.(24-25九年级上·上海·期末)工业上分离液态空气得到氮气和氧气,利用了它们的
A. 溶解度差异 B. 熔点差异 C. 沸点差异 D. 化学性质差异
8.(20-21九年级上·安徽芜湖·月考)从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是
A. 氯酸钾受热分解 B. 高锰酸钾受热分解
C. 氧化汞受热分解 D. 过氧化氢催化分解
9.(25-26九年级上·广东茂名·期末)下列变化中,变化Ⅰ属于物理变化,变化Ⅱ属于化学变化的是
选项
变化Ⅰ
变化Ⅱ
A
工业分离液态空气制取氧气
粮食酿醋
B
蔬菜腐败
菜刀生锈
C
蒸馏法将海水淡化制得蒸馏水
稀有气体通电发光
D
水通电电解
沸水使茶多酚快速溶出
A. A B. B C. C D. D
10.(22-23九年级上·广东广州·期末)下列关于实验室制取氧气的部分实验操作正确的是
A. 氧气收集 B. 氧气验满
C. 氧气转移 D. 氧气放置
11.实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 ;反应基本类型是 (填“化合”或“分解”)反应;若用该装置收集氧气,依据是 。
12.下图所示的是教材中探究二氧化锰催化作用的实验过程。请回答下列问题:
(1)实验现象:A中带火星的木条 ,C中带火星的木条 。将二氧化锰分离出来,称得二氧化锰的质量无变化,再将其加到过氧化氢溶液中,还能催化过氧化氢分解。
(2)实验结论:二氧化锰能 (填“加快”或“减慢”)过氧化氢的分解速率,但其 和 没有改变。
13.(25-26九年级上·陕西咸阳·质检)某兴趣小组同学设计了如图所示装置,通过测定收集相同体积氧气所用时间长短来探究催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。实验数据如表:
实验序号
过氧化氢质量/g
催化剂种类及用量
所用时间
①
100.0
二氧化锰粉末、0.2g
t1
②
100.0
氧化铜粉末、xg
t2
(1)向装置中加试剂前,应先检查装置的 。
(2)表中x的数值为 。
(3)若t1 t2(填“>”、“=”或“<”),则二氧化锰的催化效果优于氧化铜。
1.(25-26九年级上·山东菏泽·期中)某小组同学在做过氧化氢分解制氧气的实验时,误把黑色的氧化铜粉末当作二氧化锰加入到过氧化氢溶液中,发现也有大量气泡产生。为了探究氧化铜是否是该反应的催化剂,该小组同学称量发现反应前后氧化铜质量不变,并运用数字化实验装置测得过氧化氢溶液在两种不同催化剂下产生氧气时,装置内压强的变化(如图所示),下列说法不正确的是
A. 该小组应增加探究实验证明反应前后氧化铜化学性质不变
B. 比较二氧化锰和氧化铜的催化效果时,除控制催化剂质量外还需控制其他变量
C. 比较曲线①②,不能判断二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化效果
D. 由曲线①推测,60s时压强瞬间回落,可能是产气速率过快,导致气压过大,橡胶塞被弹出
2.(25-26九年级上·江苏无锡·月考)某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是
A. 丙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝
B. 乙和丁对比可知,温度会影响化学反应速率
C. 甲和丁对比可知,是否加入催化剂会影响化学反应速率
D. 乙和丙对比可知,乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气,冲淡了氧气浓度
3.(25-26九年级上·广东佛山·月考)下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法中正确的是
A. 涉及氧气的反应都属于氧化反应 B. 生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应
C. 化合反应不一定是氧化反应 D. 缓慢氧化因不放热而不易察觉
4.(九年级上·江西赣州·期末)为比较二氧化锰与氧化铜的催化效率,按图1所示装置进行实验,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2所示。下列说法错误的是
A. 初始时压强不为0,原因是瓶内有空气
B. 实验过程中反应物浓度逐渐减少,反应剧烈程度逐渐减弱
C. 可通过对比图2中的b、d或a、c点来比较两种催化剂的催化效率
D. 该反应中氧化铜的催化效率比二氧化锰高
5.(24-25九年级上·四川泸州·期中)某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. t2~t3只发生了一个化学反应
B. t1时刻开始有氧气生成
C. c是氧气
D. d是锰酸钾
6.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)下列对生产、生活现象的解释正确的是
A. 石油气加压后贮存在钢瓶中,因为气体分子体积很小
B. 分离液态空气制氧气,说明分子可以再分
C. 10 mL酒精和10 mL水混合后,总体积小于20 mL,因为分子之间有间隔
D. 温度计里的汞柱下降,因为原子随温度的降低而变小
7.(25-26九年级上·广东汕头·月考)催化剂的相关研究是一项重要的课题,某小组以“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,其 和 在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦结果
实验结论
无明显现象
有大量气泡产生,带火星的木条复燃
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(2)步骤③现象为试管中有大量气泡产生,带火星的木条 ,步骤 的现象对比,可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率,步骤②中反应的文字表达式为 。
(3)步骤⑥中氧化铜的质量为 ,步骤⑦的目的为 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5%H2O2溶液的体积
催化剂
反应时间
①
200mL
2g氧化铜
a
②
200mL
_______g二氧化锰
b
(4)取用二氧化锰的仪器为 ,加入二氧化锰质量为 g,上述实验中收集氧气最适宜的方法为 。
(5)若a>b,则得出的实验结论为 。
8.(24-25九年级上·新疆昌吉·期中)化学实验小组的同学如下图所示在实验室探究过氧化氢溶液制取氧气的反应中二氧化锰的作用,请回答下列问题:
(1)图A试管中盛有5%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管内,没有观察到明显现象,加入二氧化锰后,C中现象是带火星的木条 。
(2)写出图B中反应的文字表达式 。
(3)某同学提出,催化剂二氧化锰会影响该反应的速率,还有哪些因素也会影响该反应的速率呢?于是,化学实验小组同学完成了以下四组实验,分析数据回答问题:
实验序号
过氧化氢溶液质量/g
过氧化氢溶液浓度%
温度℃
二氧化锰用量/g
氧气体积/mL
反应所需时间/s
1
12
5
20
0.2
125
11
2
12
30
20
0.2
125
2
3
12
30
40
0
125
148
4
12
30
90
0
125
82
①实验1和2使用了催化剂二氧化锰,比没有使用催化剂二氧化锰的实验3和4速率要 (填“快”或“慢”)
②通过实验1和2的对比可知,化学反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关;通过对比实验3和4,可知化学反应速率还与 有关。
③你认为,实验室用过氧化氢制取氧气的比较合适的条件是 。
1.(2025·江苏无锡·中考真题)设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表),图中曲线、、分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是
表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量
实验
溶液
加入试剂
①
15mL4%的溶液
无
②
0.2g粉末
③
0.2g粉末
A. 在常温下分解缓慢
B. 和都能使分解加速
C. 使分解加速的效果比好
D. 实验②和③中,等质量完全分解产生氧气质量不相等
2.(2025·江苏扬州·中考真题)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③,测得H2O2的产量随时间的变化如题图所示。下列说法不正确的是
A. 设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响
B. 实验①说明:20℃,在0~3h内,随着时间的增加,该催化反应持续进行
C. 比较实验①、②可知,在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利
D. 实验③中2h后,H2O与O2不再反应,生成的H2O2开始分解
3.(2025·江苏镇江·中考真题)用双氧水和制取并回收,下列操作不正确的是
A. 装 B. 制取
C. 收集 D. 过滤
4.为探究不同的催化剂对过氧化氢分解的影响,某实验小组选用相同的海藻酸钠微球分别负载MnO2、CuO、Fe2O3三种催化剂,利用数字化手持技术,采用如图1所示装置进行实验探究,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线如图2所示(已知:过氧化氢分解会放出热量)。下列说法错误的是
A. 实验过程不需要控制催化剂的质量相等
B. 该实验不能探究温度对过氧化氢分解速率的影响
C. 随着反应的进行,CuO、Fe2O3对应的曲线先上升后缓慢下降,最终测得的压强相等
D. 用负载MnO2的海藻酸钠微球进行实验,约70s时压强骤降,可能是因为瓶内压强过大导致橡胶塞被冲开
5.(2025·四川泸州·中考真题)某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解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,避免皮肤直接接触对细胞造成损害。
【探究一】分解实验
(1)取的溶液于试管中,放入粘胶凝固的小球,将带火星木条置于试管口,观察到溶液中立即产生气泡, (补充完现象)。从试管中取出小球,洗净,晾干,称量,其质量仍为。说明粘胶凝固的小球能催化分解产生。
(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 的试管中,加入粘胶凝固的小球,无明显现象。
【探究二】对比粉末与酵母粉末的催化效率
(3)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各,然后都注入的的溶液,相同条件下测量不同时间产生的体积(见下表),则 催化效率更高。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
体积/mL
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分解的催化剂,生物细胞代谢会产生副产物。据此推测,在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是:避免累积,导致 (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,现有浓溶液,还应选用的试剂有 (选填编号)。
可供选择的试剂:①粘胶凝固的小球 ②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______。
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
6.(25-26九年级上·山西大同·月考)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。
【任务一】认识催化剂
称量0.2g二氧化锰,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
(1)对比试管①③实验现象,说明 。
(2)步骤⑥称量固体的质量为 ,步骤⑦现象 ,说明二氧化锰为该反应的催化剂。
【任务二】定量探究催化剂的效果
为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,小组同学进行了如下探究:实验装置如图所示,收集40mL气体测得数据如下表。
实验序号
5%过氧化氢溶液体积/mL
催化剂的质量/g
待测数据
1
20
a
2
20
淀粉0.5
b
3
20
二氧化锰0.5
c
(3)实验前检查装置气密性的方法 。
(4)实验1的目的是 。
(5)上述实验“待测数据”测的是 ;实验证明二氧化锰的催化效果较好, 则b (填 “<”“>”或“=”)c。
【任务三】数字化实验探究催化剂的效果
分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g淀粉, 按下图装置进行实验,瓶内气压的变化如图4所示。
(6)根据图4可得出实验结论为
(7)在温度一定的情况下,氧气的体积分数等于氧气的压强分数。上述实验过程中虽然化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同,请从催化剂的角度解释原因 。
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分层作业
3.2 氧气的制取
第2课时 过氧化氢制取氧气 催化剂
1.实验室制取氧气的装置如图所示,下列有关叙述合理的是
A. 锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放6%双氧水
B. 锥形瓶里加入高锰酸钾固体,分液漏斗里盛放蒸馏水
C. 集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D. 当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即刻收集
【答案】A
【详解】A、该装置是固液在常温下产生氧气,所以使用的药品是双氧水和二氧化锰,锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放6%双氧水,故说法正确;
B、用高锰酸钾制取氧气时,需要加热的装置,故说法错误;
C、因为氧气的密度比空气大,为了防止氧气逸散,从水槽里盖上玻璃片取出后正放在桌面上,故说法错误;
D、用排水法收集氧气的合适时机是:气泡连续均匀冒出时收集,以防收集的氧气不纯,故说法错误。
故选A。
2.(24-25九年级上·河北保定·期中)用过氧化氢溶液制取氧气时,若忘记加二氧化锰,其结果是
A. 不放出氧气 B. 放出的氧气不纯
C. 放出氧气的速率慢 D. 放出氧气的总量会减少
【答案】C
【详解】过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用是加快反应速率,如果忘记加入反应速率变慢(放出氧气的速率变慢),但不会影响生成氧气的量、不会导致生成的氧气不纯,故选C。
3.(25-26九年级上·黑龙江鹤岗·联考)下列对催化剂的描述正确的是
A. 催化剂能增加生成物的质量 B. 催化剂在反应前后质量和性质不变
C. 催化剂只能加快反应速率 D. 催化剂可改变化学反应速率
【答案】D
【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率,不能增加生成物的质量,不符合题意;
B、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,不符合题意;
C、催化剂能改变化学反应速率,可能是加快,也可能是减慢,不符合题意;
D、催化剂能改变化学反应速率,可能是加快,也可能是减慢,符合题意。
故选D。
4.(25-26九年级上·云南·期末)大多数化工生产都有催化剂的参与,下列关于催化剂的说法正确的是
A. 催化剂反应后质量减少 B. 催化剂反应后的化学性质改变
C. 催化剂可以改变化学反应速率 D. 反应前后,催化剂的物理性质不变
【答案】C
【详解】A、根据催化剂的定义,催化剂在化学反应前后质量保持不变,不会减少,说法错误。
B、催化剂的化学性质在反应前后不会改变,否则就失去了催化剂的本质特征,说法错误。
C、催化剂的核心作用就是改变(加快或减慢)化学反应速率,这是催化剂的基本定义,说法正确。
D、催化剂的物理性质(如状态、颗粒大小等)在反应前后可能发生改变,例如粉末状的催化剂反应后可能变成块状,说法错误。
故选:C。
5.(25-26九年级上·甘肃酒泉·联考)某同学加热氯酸钾时,错把高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中,其结果是
A. 反应速率加快,生成氧气增加 B. 反应速率加快,生成氧气不变
C. 反应速率不变,生成氧气增加 D. 反应速率和生成氧气不变
【答案】A
【详解】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,生成了二氧化锰,二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂,故反应速率加快,因生成了氧气,与单纯加入氯酸钾相比,生成氧气的质量增加。
故选A。
6.实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是
A. 都使用二氧化锰作催化剂 B. 反应都需要加热
C. 都有两种生成物 D. 都是分解反应
【答案】D
【详解】A、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中,二氧化锰是生成物,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,该反应中,二氧化锰是催化剂,选项错误;
B、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,该反应不需要加热,选项错误;
C、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应有三种生成物,选项错误;
D、两个反应都是一种物质生成两种或两种以上新物质的反应,符合分解反应的特点,都属于分解反应,选项正确,故选D。
7.(24-25九年级上·上海·期末)工业上分离液态空气得到氮气和氧气,利用了它们的
A. 溶解度差异 B. 熔点差异 C. 沸点差异 D. 化学性质差异
【答案】C
【详解】工业上分离液态空气时,先将空气加压降温变成液态,然后升温,由于氮气的沸点(-196℃ )比氧气的沸点(-183℃ )低,氮气先汽化出来,剩下的主要是液态氧,该过程利用的是氮气和氧气的沸点差异,而不是溶解度、熔点差异,且此过程属于物理变化,与化学性质无关。
故选:C。
8.(20-21九年级上·安徽芜湖·月考)从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是
A. 氯酸钾受热分解 B. 高锰酸钾受热分解
C. 氧化汞受热分解 D. 过氧化氢催化分解
【答案】D
【详解】A、氯酸钾加热分解会消耗酒精燃料,不符合题意;
B、高锰酸钾受热分解需要加热,且生成物有三种,原料利用率低,不符合题意;
C、氧化汞分解需要加热,且生成物中汞易挥发到空气中有毒,不符合题意;
D、过氧化氢催化分解在常温下即可反应,且产物只有氧气和水,符合题意。
故选D。【点睛】
绿色化学应该由以下几个方面考虑:1、反应材料利用充分;2、反应条件清洁节能;3、产物无污染无公害。
9.(25-26九年级上·广东茂名·期末)下列变化中,变化Ⅰ属于物理变化,变化Ⅱ属于化学变化的是
选项
变化Ⅰ
变化Ⅱ
A
工业分离液态空气制取氧气
粮食酿醋
B
蔬菜腐败
菜刀生锈
C
蒸馏法将海水淡化制得蒸馏水
稀有气体通电发光
D
水通电电解
沸水使茶多酚快速溶出
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【详解】A、工业分离液态空气制取氧气,是利用空气中各成分沸点不同,通过蒸发液态空气将氧气分离出来,此过程中没有新物质生成,属于物理变化。粮食酿醋过程中,粮食中的糖类等物质在微生物作用下发生一系列化学反应,生成了醋酸等新物质,属于化学变化。符合题意。
B、蔬菜腐败过程中,蔬菜中的有机物被微生物分解,产生了新的有臭味等物质,属于化学变化。菜刀生锈是铁与空气中的氧气、水发生化学反应,生成了铁锈(主要成分是氧化铁),属于化学变化。该选项两个变化都属于化学变化,不符合题意。
C、蒸馏法将海水淡化制得蒸馏水,只是通过加热使水变成水蒸气,再冷却成液态水,没有新物质生成,属于物理变化。稀有气体通电发光,是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,但没有新物质生成,属于物理变化。该选项两个变化都属于物理变化,不符合题意。
D、水通电电解生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化。沸水使茶多酚快速溶出,只是茶多酚在水中的溶解过程,没有新物质生成,属于物理变化。该选项变化 Ⅰ 属于化学变化,变化 Ⅱ 属于物理变化,不符合题意。
故选A。
10.(22-23九年级上·广东广州·期末)下列关于实验室制取氧气的部分实验操作正确的是
A. 氧气收集 B. 氧气验满
C. 氧气转移 D. 氧气放置
【答案】A
【详解】A、氧气的密度比空气略大,采用向上排空气法进行收集,导气管用伸到集气瓶的底部,操作正确;
B、带火星的木条置于集气瓶口进行验满,操作错误;
C、从水槽中移出集满氧气的集气瓶,防止气体溢出,应在水面下盖好玻璃片,操作错误;
D、.氧气密度比空气略大,盖上玻璃片的集气瓶口要朝上放在桌面上,操作错误。
故选A。
11.实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 ;反应基本类型是 (填“化合”或“分解”)反应;若用该装置收集氧气,依据是 。
【答案】① ② 分解 ③ 氧气的密度比空气的大
【详解】过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,文字表达式为:;
反应符号一变多,属于分解反应;
图中收集装置为向上排空气法收集装置,氧气的密度比空气的大,可采用该装置收集。
12.下图所示的是教材中探究二氧化锰催化作用的实验过程。请回答下列问题:
(1)实验现象:A中带火星的木条 ,C中带火星的木条 。将二氧化锰分离出来,称得二氧化锰的质量无变化,再将其加到过氧化氢溶液中,还能催化过氧化氢分解。
(2)实验结论:二氧化锰能 (填“加快”或“减慢”)过氧化氢的分解速率,但其 和 没有改变。
【答案】(1)① 不复燃 ② 复燃 (2)① 加快 ② 质量 ③ 化学性质
【详解】(1)常温下过氧化氢溶液分解产生的氧气很少,因此A中带火星的木条不复燃;二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,产生大量氧气,因此C中带火星的木条复燃;
(2)根据A中带火星的木条不复燃、C中带火星的木条复燃,说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率;
将二氧化锰分离出来,称得二氧化锰的质量无变化,再将其加到过氧化氢溶液中,还能催化过氧化氢分解,说明二氧化锰的质量和化学性质没有改变。
13.(25-26九年级上·陕西咸阳·质检)某兴趣小组同学设计了如图所示装置,通过测定收集相同体积氧气所用时间长短来探究催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。实验数据如表:
实验序号
过氧化氢质量/g
催化剂种类及用量
所用时间
①
100.0
二氧化锰粉末、0.2g
t1
②
100.0
氧化铜粉末、xg
t2
(1)向装置中加试剂前,应先检查装置的 。
(2)表中x的数值为 。
(3)若t1 t2(填“>”、“=”或“<”),则二氧化锰的催化效果优于氧化铜。
【答案】(1)气密性 (2)0.2 (3)<
【详解】(1)由于这个装置有气体的生成,在加试剂前,确保装置的气密性良好是实验准确性的前提,故填:气密性;
(2)该实验是探究催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响,因此变量为催化剂的种类,其他条件不变,则表中x的数值为0.2,故填:0.2;
(3)根据收集相同体积氧气所用时间可以看出,时间越短,其分解速率越快。若二氧化锰的催化效果优于氧化铜,则t1<t2,故填:<。
1.(25-26九年级上·山东菏泽·期中)某小组同学在做过氧化氢分解制氧气的实验时,误把黑色的氧化铜粉末当作二氧化锰加入到过氧化氢溶液中,发现也有大量气泡产生。为了探究氧化铜是否是该反应的催化剂,该小组同学称量发现反应前后氧化铜质量不变,并运用数字化实验装置测得过氧化氢溶液在两种不同催化剂下产生氧气时,装置内压强的变化(如图所示),下列说法不正确的是
A. 该小组应增加探究实验证明反应前后氧化铜化学性质不变
B. 比较二氧化锰和氧化铜的催化效果时,除控制催化剂质量外还需控制其他变量
C. 比较曲线①②,不能判断二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化效果
D. 由曲线①推测,60s时压强瞬间回落,可能是产气速率过快,导致气压过大,橡胶塞被弹出
【答案】C
【详解】A、催化剂的特点是 “一变两不变”,即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。该小组仅称量发现反应前后氧化铜质量不变,还应增加探究实验证明反应前后氧化铜化学性质不变,才能确定氧化铜是该反应的催化剂,选项说法正确,不符合题意。
B、比较二氧化锰和氧化铜的催化效果时,除控制催化剂质量外,还需控制过氧化氢溶液的浓度、体积等其他变量,保证只有催化剂这一个变量不同,这样才能准确比较催化效果,选项说法正确,不符合题意。
C、比较曲线①②,曲线斜率不同,说明在相同时间内产生氧气的速率不同,能判断二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化效果,选项说法不正确,符合题意。
D、由曲线①推测,60s 时压强瞬间回落,可能是产气速率过快,导致气压过大,橡胶塞被弹出,使装置内压强瞬间减小,选项说法正确,不符合题意。
故选C。
2.(25-26九年级上·江苏无锡·月考)某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是
A. 丙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝
B. 乙和丁对比可知,温度会影响化学反应速率
C. 甲和丁对比可知,是否加入催化剂会影响化学反应速率
D. 乙和丙对比可知,乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气,冲淡了氧气浓度
【答案】B
【详解】A、过氧化氢溶液中含有大量的水,加热过程中水会蒸发形成水蒸气,故丙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝,说法正确;
B、乙和丁两个实验中变量有温度和是否加入催化剂两个,不能得出温度会影响化学反应速率的结论,说法错误;
C、甲和丁中只有是否加入催化剂一个变量, 甲中木条不复燃,丁中木条复燃,能证明加入催化剂会影响化学反应速率,说法正确;
D、乙和丙实验中唯一的不同点是丙将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却,由乙实验木条不复燃,而丙木条复燃对比可知,乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气,冲淡了氧气浓度,说法正确。
故选B。
3.(25-26九年级上·广东佛山·月考)下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法中正确的是
A. 涉及氧气的反应都属于氧化反应 B. 生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应
C. 化合反应不一定是氧化反应 D. 缓慢氧化因不放热而不易察觉
【答案】C
【详解】A、“涉及氧气的反应” 可以从反应中氧气的角色(反应物或生成物)来理解:氧气是反应物时,物质与氧气发生的反应属于氧化反应;当氧气是生成物时,如高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气是生成物,但这个反应不是氧化反应;故涉及氧气的反应不一定都属于氧化反应,故选项说法错误;
B、分解反应是指一种物质生成两种或两种以上的物质,则生成两种或两种以上物质的反应不一定是分解反应,故选项说法错误;
C、化合反应是指多种物质生成一种物质的反应,物质与氧发生的反应属于氧化反应,则化合反应不一定属于氧化反应(如水和二氧化碳反应生成碳酸是化合反应,不是氧化反应),故选项说法正确;
D、缓慢氧化不易察觉,但也放热,故选项说法错误;
故选:C。
4.(九年级上·江西赣州·期末)为比较二氧化锰与氧化铜的催化效率,按图1所示装置进行实验,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2所示。下列说法错误的是
A. 初始时压强不为0,原因是瓶内有空气
B. 实验过程中反应物浓度逐渐减少,反应剧烈程度逐渐减弱
C. 可通过对比图2中的b、d或a、c点来比较两种催化剂的催化效率
D. 该反应中氧化铜的催化效率比二氧化锰高
【答案】D
【详解】A、瓶内有空气,则初始时压强不为0,该选项说法正确;
B、反应过程中过氧化氢溶液的浓度减小,则反应速率会减弱,该选项说法正确;
C、比较两种催化剂的催化效果时,可比较相同时间收集气体的多少(即对比b、d),也可比较收集等体积的气体所需时间长短(即对比a、c),该选项说法正确;
D、由图2可知,加入二氧化锰的实验中,单位时间内气压上升更快(即曲线斜率更大),则说明该反应更快,故二氧化锰的催化效率比氧化铜高,该选项说法错误;
故选D。
5.(24-25九年级上·四川泸州·期中)某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. t2~t3只发生了一个化学反应
B. t1时刻开始有氧气生成
C. c是氧气
D. d是锰酸钾
【答案】B
【分析】某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,高锰酸钾的质量较少,故b表示高锰酸钾、a表示氯酸钾,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故高锰酸钾在时刻开始分解、时刻完全分解;氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,故氯酸钾在时刻开始分解、时刻完全分解;c在时刻开始产生、时刻达到最大值,d在时刻开始产生、时刻达到最大值,故c表示氯化钾、d表示氧气。
【详解】A、由分析可知,发生了两个化学反应,分别是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,说法错误,不符合题意;
B、由分析可知,d表示氧气,则时刻开始有氧气生成,说法正确,符合题意;
C、由分析可知,c表示氯化钾,说法错误,不符合题意;
D、由分析可知,d表示氧气,锰酸钾在时刻停止生成,达到最大值,说法错误,不符合题意。
故选:B。
6.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)下列对生产、生活现象的解释正确的是
A. 石油气加压后贮存在钢瓶中,因为气体分子体积很小
B. 分离液态空气制氧气,说明分子可以再分
C. 10 mL酒精和10 mL水混合后,总体积小于20 mL,因为分子之间有间隔
D. 温度计里的汞柱下降,因为原子随温度的降低而变小
【答案】C
【详解】A、石油气加压后贮存在钢瓶中,是因为分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小,不符合题意;
B、分离液态空气制氧气,是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,不能说明分子可以再分,不符合题意;
C、10 mL酒精和10 mL水混合后,总体积小于20 mL,是因为分子之间存在间隔,酒精分子和水分子互相扩散到了对方的间隔中去,符合题意;
D、温度计里的汞柱下降,是因为原子之间的间隔随温度的降低而变小,原子的大小不变,不符合题意。
故选C。
7.(25-26九年级上·广东汕头·月考)催化剂的相关研究是一项重要的课题,某小组以“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,其 和 在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦结果
实验结论
无明显现象
有大量气泡产生,带火星的木条复燃
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(2)步骤③现象为试管中有大量气泡产生,带火星的木条 ,步骤 的现象对比,可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率,步骤②中反应的文字表达式为 。
(3)步骤⑥中氧化铜的质量为 ,步骤⑦的目的为 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5%H2O2溶液的体积
催化剂
反应时间
①
200mL
2g氧化铜
a
②
200mL
_______g二氧化锰
b
(4)取用二氧化锰的仪器为 ,加入二氧化锰质量为 g,上述实验中收集氧气最适宜的方法为 。
(5)若a>b,则得出的实验结论为 。
【答案】(1)① 质量(或化学性质) ② 化学性质(或质量) (2)① 复燃 ② ①③ ③ (3)① 0.2g ② 验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变 (4)① 药匙 ② 2 ③ 排水法 (5)其他条件相同时,二氧化锰的催化效果比氧化铜好。
【详解】(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,其质量和化学性质在化学反应前后都不变。
(2)根据实验结论:氧化铜是过氧化氢分解的催化剂;步骤①将带火星的木条放在装有过氧化氢溶液的试管口,观察到无明显现象;步骤②中向过氧化氢溶液中加入0.2g氧化铜,过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成氧气和水;步骤③将带火星的木条放在试管口,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则可观察到试管中有气泡产生,带火星的木条复燃;步骤①③的现象对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率;步骤②过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成氧气和水,。
(3)根据实验结论氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,反应前后质量不变,所以步骤④过滤;步骤⑤烘干;步骤⑥称量,发现氧化铜的质量还是0.2g;步骤⑦用烘干所得固体重复步骤②③,目的是为了验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变。
(4)取用二氧化锰的仪器为药匙;根据对比实验变量唯一的原则,①加入氧化铜的质量为2g,则②加入二氧化锰的质量也为2g;以生成100mL氧气为标准,上述实验中收集氧气最适宜的方法为排水法,因为排空气法不易观察气体是否集满。
(5)若a>b,说明等生成等体积的氧气二氧化锰所需的时间短,可得到的结论是其他条件相同时,二氧化锰的催化效果比氧化铜好。
8.(24-25九年级上·新疆昌吉·期中)化学实验小组的同学如下图所示在实验室探究过氧化氢溶液制取氧气的反应中二氧化锰的作用,请回答下列问题:
(1)图A试管中盛有5%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管内,没有观察到明显现象,加入二氧化锰后,C中现象是带火星的木条 。
(2)写出图B中反应的文字表达式 。
(3)某同学提出,催化剂二氧化锰会影响该反应的速率,还有哪些因素也会影响该反应的速率呢?于是,化学实验小组同学完成了以下四组实验,分析数据回答问题:
实验序号
过氧化氢溶液质量/g
过氧化氢溶液浓度%
温度℃
二氧化锰用量/g
氧气体积/mL
反应所需时间/s
1
12
5
20
0.2
125
11
2
12
30
20
0.2
125
2
3
12
30
40
0
125
148
4
12
30
90
0
125
82
①实验1和2使用了催化剂二氧化锰,比没有使用催化剂二氧化锰的实验3和4速率要 (填“快”或“慢”)
②通过实验1和2的对比可知,化学反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关;通过对比实验3和4,可知化学反应速率还与 有关。
③你认为,实验室用过氧化氢制取氧气的比较合适的条件是 。
【答案】(1)复燃 (2) (3)① 快 ② 温度 ③ 20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰
【详解】(1)二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率,且氧气能使带火星的木条复燃,则现象为:带火星的木条复燃。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的文字表达式为:。
(3)①由表中内容可知,实验1、2能比实验3、4所需时间短,则反应速率要快。
②实验4中温度更高,收集等体积的氧气所需时间更短,则说明反应速率还和温度有关。
③由表中内容可知,实验2反应太快,根本来不及收集气体,则实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是实验①的条件,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰。
1.(2025·江苏无锡·中考真题)设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表),图中曲线、、分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是
表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量
实验
溶液
加入试剂
①
15mL4%的溶液
无
②
0.2g粉末
③
0.2g粉末
A. 在常温下分解缓慢
B. 和都能使分解加速
C. 使分解加速的效果比好
D. 实验②和③中,等质量完全分解产生氧气质量不相等
【答案】D
【详解】A、由曲线a可知,在实验①中,压强随着时间的进行变化不大。因为过氧化氢在常温下分解缓慢,在短时间内放出的氧气很少,此选项正确,不符合题意;
B、由曲线图可知,在其他条件相同的情况下,随着反应的进行,相同时间实验②和③装置内压强都比实验①装置内压强大,实验②和③中产生氧气的速率比①快,说明氯化铁和二氧化锰都能使过氧化氢分解加速。此选项正确,不符合题意;
C、由曲线图可知,在其他条件相同的情况下,随着反应的进行,相同时间内实验③装置内压强最大,产生氧气最快,故二氧化锰使过氧化氢分解加速的效果比氯化铁好,此选项正确,不符合题意;
D、催化剂只能加快过氧化氢的分解速率,不同的催化剂可能加快过氧化氢分解的速率不同,但不会改变过氧化氢最终产生氧气的量。因此,等质量过氧化氢完全分解产生氧气质量相等,此选项错误,符合题意;
故选:D
2.(2025·江苏扬州·中考真题)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③,测得H2O2的产量随时间的变化如题图所示。下列说法不正确的是
A. 设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响
B. 实验①说明:20℃,在0~3h内,随着时间的增加,该催化反应持续进行
C. 比较实验①、②可知,在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利
D. 实验③中2h后,H2O与O2不再反应,生成的H2O2开始分解
【答案】D
【详解】A、保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③,变量为温度,则目的是探究温度对该催化反应的影响,故A不符合题意;
B、由图可知,20℃,在0~3h内,H2O2的产量随着时间的增加,说明该催化反应持续进行,故B不符合题意;
C、由图可知,0~3h内,40℃的H2O2产量始终高于20℃,说明在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利,故C不符合题意;
D、实验③(60℃)在2h后H2O2产量不再增加,不能说明生成的H2O2开始分解,可能是高温下催化剂活性降低或失活,导致反应速率显著下降,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·江苏镇江·中考真题)用双氧水和制取并回收,下列操作不正确的是
A. 装 B. 制取
C. 收集 D. 过滤
【答案】C
【详解】A、将固体粉末装入锥形瓶中时,先使锥形瓶倾斜,用药匙或纸槽将固体粉末送入锥形瓶底部,然后直立锥形瓶即可,不符合题意;
B、将固体先装入锥形瓶中,然后从分液漏斗向锥形瓶中滴加溶液,使二者接触发生反应,不符合题意;
C、氧气密度比空气大,需采用向上排空气法收集,用图示装置收集时,气体应由长管通入,空气由短管排出,符合题意;
D、过滤分离水和的固液混合物,将滤渣洗涤、干燥后即可回收,不符合题意。
故选C。
4.为探究不同的催化剂对过氧化氢分解的影响,某实验小组选用相同的海藻酸钠微球分别负载MnO2、CuO、Fe2O3三种催化剂,利用数字化手持技术,采用如图1所示装置进行实验探究,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线如图2所示(已知:过氧化氢分解会放出热量)。下列说法错误的是
A. 实验过程不需要控制催化剂的质量相等
B. 该实验不能探究温度对过氧化氢分解速率的影响
C. 随着反应的进行,CuO、Fe2O3对应的曲线先上升后缓慢下降,最终测得的压强相等
D. 用负载MnO2的海藻酸钠微球进行实验,约70s时压强骤降,可能是因为瓶内压强过大导致橡胶塞被冲开
【答案】A
【详解】A、对比实验中要控制变量,若想比较不同催化剂的影响效果,需要控制催化剂的质量相等,该选项说法错误;
B、该实验中的催化剂种类不同,探究的是催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响,不能探究温度对过氧化氢分解速率的影响,该选项说法正确;
C、过氧化氢分解会放热,则反应过程中曲线先上升后缓慢下降,催化剂只改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,实验中过氧化氢的量相同,则最终生成氧气的质量相同,故CuO、Fe2O3对应的曲线先上升后缓慢下降,最终测得的压强相等该选项说法正确;
D、用负载MnO2的海藻酸钠微球进行实验,约70s时压强骤降,可能是因为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解速率过快,短时间内生成大量气体且反应放热,瓶内压强过大导致橡胶塞被冲开,瓶中的气体逸出,压强骤降,该选项说法正确。
故选A。
5.(2025·四川泸州·中考真题)某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解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,避免皮肤直接接触对细胞造成损害。
【探究一】分解实验
(1)取的溶液于试管中,放入粘胶凝固的小球,将带火星木条置于试管口,观察到溶液中立即产生气泡, (补充完现象)。从试管中取出小球,洗净,晾干,称量,其质量仍为。说明粘胶凝固的小球能催化分解产生。
(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 的试管中,加入粘胶凝固的小球,无明显现象。
【探究二】对比粉末与酵母粉末的催化效率
(3)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各,然后都注入的的溶液,相同条件下测量不同时间产生的体积(见下表),则 催化效率更高。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
体积/mL
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分解的催化剂,生物细胞代谢会产生副产物。据此推测,在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是:避免累积,导致 (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,现有浓溶液,还应选用的试剂有 (选填编号)。
可供选择的试剂:①粘胶凝固的小球 ②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______。
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
【答案】(1)带火星的木条复燃 (2)水##蒸馏水##H2O (3)酵母粉末(或酵母等) (4)对细胞造成损害 (5)①④ (6)BD
【详解】(1)结论为粘胶凝固的小球能催化分解产生,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故取的溶液于试管中,放入粘胶凝固的小球,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;
(2)过氧化氢溶液中除了过氧化氢,还有水,故为了使本探究更加严谨,还应设置对比实验,证明粘胶凝固的小球不能催化分解水,根据控制变量法,除了液体种类不同,其他因素应相同,故向盛有4mL蒸馏水的试管中,加入粘胶凝固的小球,无明显现象;
(3)由表可知,相同条件下,使用酵母粉末作催化剂时相同时间内收集的氧气体积大,说明使用酵母粉末作催化剂时,反应速率快,故酵母粉末的催化效率更高;
(4)生物细胞代谢会产生副产物。过氧化氢具有强氧化性,故在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是:避免累积,导致对细胞造成损害;
(5)该实验需要实现缓慢供氧,并能随时控制氧气的产生与停止,首先需要用水,用于稀释过氧化氢溶液,防止溶液浓度过浓,反应速率过快,该实验需要控制反应的发生和停止,可能需要用到启普发生器等类似装置,故需要粘胶凝固的小球作催化剂,酵母粉末和氧化铁粉末均是粉末状,不能放在多孔隔板上,故选:①④;
(6)A、解决实践中的真实问题(如自制供氧器),需化学、生物等多学科知识,体现跨学科,不符合题意;
B、组内交流能优化设计,即使装置优秀,交流也有助于改进和知识共享,故需要组内交流,符合题意;
C、设计方案需考虑反应原理(如试剂和装置的选择)、实际需求(如缓慢供氧)、现有条件(如提供的试剂等),不符合题意;
D、跨学科活动培养综合素养(如探究能力、解决问题能力),虽耗时但有益,符合题意。
故选BD。
6.(25-26九年级上·山西大同·月考)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。
【任务一】认识催化剂
称量0.2g二氧化锰,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
(1)对比试管①③实验现象,说明 。
(2)步骤⑥称量固体的质量为 ,步骤⑦现象 ,说明二氧化锰为该反应的催化剂。
【任务二】定量探究催化剂的效果
为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,小组同学进行了如下探究:实验装置如图所示,收集40mL气体测得数据如下表。
实验序号
5%过氧化氢溶液体积/mL
催化剂的质量/g
待测数据
1
20
a
2
20
淀粉0.5
b
3
20
二氧化锰0.5
c
(3)实验前检查装置气密性的方法 。
(4)实验1的目的是 。
(5)上述实验“待测数据”测的是 ;实验证明二氧化锰的催化效果较好, 则b (填 “<”“>”或“=”)c。
【任务三】数字化实验探究催化剂的效果
分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g淀粉, 按下图装置进行实验,瓶内气压的变化如图4所示。
(6)根据图4可得出实验结论为
(7)在温度一定的情况下,氧气的体积分数等于氧气的压强分数。上述实验过程中虽然化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同,请从催化剂的角度解释原因 。
【答案】(1)二氧化锰能加快过氧化氢的分解 (2)① 0.2g ② 产生大量气泡,带火星的木条复燃 (3)连接装置,关闭分液漏斗活塞,推或拉注射器活塞,松手后活塞回到原处,说明装置不漏气 (4)对比实验 (5)① 收集40mL 气体所需时间 ② > (6)化学反应速率与催化剂的种类有关 (7)催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量
【详解】(1)试管①中未加入二氧化锰,带火星的木条不复燃,试管③中加入了二氧化锰,带火星的木条复燃,说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解。
(2)结论为二氧化锰是该反应的催化剂,催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后其质量和化学性质不变,故步骤⑥称量固体的质量为0.2g;步骤⑦中重复实验②③,仍可观察到:产生大量气泡,带火星的木条复燃。
(3)实验前检查装置气密性的方法:连接装置,关闭分液漏斗活塞,推或拉注射器活塞,松手后活塞回到原处,说明装置不漏气。
(4)实验1中未加入催化剂,则目的是:对比实验。
(5)由题干信息可知,上述实验中“待测数据”是指收集40mL气体所需时间。
实验证明二氧化锰的催化效果较好,则相同条件下,使用二氧化锰作催化剂时,收集40mL气体所需时间短,则b>c。
(6)由图可知,对比两条曲线,生成气体体积相等时需要的时间不同,相等时间内生成气体体积不同,说明相同条件下,催化剂不同,化学反应速率不同,则可得出结论:化学反应速率与催化剂的种类有关。
(7)催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,故上述实验过程中虽然化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同。
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分层作业
3.2 氧气的制取
第2课时 过氧化氢制取氧气 催化剂
1.A
2.C
3.D
4.C
5.A
6.D
7.C
8.D
9.A
10.A
11.① ② 分解 ③ 氧气的密度比空气的大
12.(1)① 不复燃 ② 复燃 (2)① 加快 ② 质量 ③ 化学性质
13.(1)气密性 (2)0.2 (3)<
1.C
2.B
3.C
4.D
5.B
6.C
7.(1)① 质量(或化学性质) ② 化学性质(或质量) (2)① 复燃 ② ①③ ③ (3)① 0.2g ② 验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变 (4)① 药匙 ② 2 ③ 排水法 (5)其他条件相同时,二氧化锰的催化效果比氧化铜好。
8.(1)复燃 (2) (3)① 快 ② 温度 ③ 20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰
1.D
2.D
3.C
4.A
5.(1)带火星的木条复燃 (2)水##蒸馏水##H2O (3)酵母粉末(或酵母等) (4)对细胞造成损害 (5)①④ (6)BD
6.(1)二氧化锰能加快过氧化氢的分解 (2)① 0.2g ② 产生大量气泡,带火星的木条复燃 (3)连接装置,关闭分液漏斗活塞,推或拉注射器活塞,松手后活塞回到原处,说明装置不漏气 (4)对比实验 (5)① 收集40mL 气体所需时间 ② > (6)化学反应速率与催化剂的种类有关 (7)催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量
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