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专题二 氧气的性质和实验室制取
1. 描述可燃物在氧气中的燃烧现象，要注意区别光和火焰、烟和雾，保证现象描述准确。
2. 实验室制取气体装置选择的方法：
(1)反应物(一种或几种)均为固体，反应条件为加热时，选择高锰酸钾分解制取氧气的发生装置。
(2)反应物为固体与液体，反应不需要加热时，选择过氧化氢溶液分解制取氧气的发生装置。
综合运用·融合
关于催化剂的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。下列说法不正确的是（填字母）。
A. 用作催化剂的物质还可能是其他反应的反应物或生成物
B. 在化学反应前后催化剂的质量和化学性质都不发生改变
C. 不加入催化剂化学反应就一定不能发生
D. 一个化学反应可能有多种催化剂
【任务二】探究催化剂。
(2)查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应的探究。称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5%的过氧化氢溶液加入试管中，进行如图所示实验。
步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论
试管中有极少量的气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
步骤⑦的作用：。
【任务三】探究催化剂的催化效果。
分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜，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完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。
(3)对比分析图2中的（填字母）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(4)请从催化剂的角度解释在实验过程中，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：。
1. 描述可燃物在氧气中的燃烧现象，要注意区别光和火焰、烟和雾，保证现象描述准确。
2. 实验室制取气体装置选择的方法：
(1)反应物(一种或几种)均为固体，反应条件为加热时，选择高锰酸钾分解制取氧气的发生装置。
(2)反应物为固体与液体，反应不需要加热时，选择过氧化氢溶液分解制取氧气的发生装置。
综合运用·融合
关于催化剂的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。下列说法不正确的是（填字母）。
A. 用作催化剂的物质还可能是其他反应的反应物或生成物
B. 在化学反应前后催化剂的质量和化学性质都不发生改变
C. 不加入催化剂化学反应就一定不能发生
D. 一个化学反应可能有多种催化剂
【任务二】探究催化剂。
(2)查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应的探究。称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5%的过氧化氢溶液加入试管中，进行如图所示实验。
步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论
试管中有极少量的气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
步骤⑦的作用：。
【任务三】探究催化剂的催化效果。
分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜，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完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。
(3)对比分析图2中的（填字母）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(4)请从催化剂的角度解释在实验过程中，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：。
答案
(1)C
(2)0.2 g 产生大量气泡，带火星的木条复燃 证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变
(3)B、D(或A、C)
(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成气体的多少，最终完全反应后生成气体的量相等，因此完全反应后两个装置内压强相同
(2)0.2 g 产生大量气泡，带火星的木条复燃 证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变
(3)B、D(或A、C)
(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成气体的多少，最终完全反应后生成气体的量相等，因此完全反应后两个装置内压强相同
解析
【分析】
本题围绕催化剂的核心知识点展开，分三个任务逐步考查：
1. 任务一(1)需明确催化剂的定义：能改变化学反应速率，反应前后质量和化学性质不变，且催化剂不是反应发生的必要条件，也可作为其他反应的反应物/生成物，一个反应可有多种催化剂，据此判断选项正误。
2. 任务二(2)需依据催化剂“两不变”（质量、化学性质反应前后不变）的要求：反应后氧化铜质量仍为初始的0.2g；步骤⑦是验证氧化铜的化学性质，需观察其是否仍能催化过氧化氢分解，现象为产生大量气泡、带火星木条复燃，作用是确认化学性质反应前后未改变。
3. 任务三(3)探究催化剂种类对反应速率的影响，需控制其他条件相同，仅改变催化剂种类，通过相同时间内气压变化（反映反应速率）对比，选择对应点即可。
4. 任务三(4)需明确催化剂的作用：只改变化学反应速率，不改变生成物的量，因此最终生成气体量相同，压强相同。
【解析】
(1) 催化剂的定义：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。
A选项：用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物，如二氧化锰是高锰酸钾分解的生成物，同时可作氯酸钾分解的催化剂，说法正确；
B选项：符合催化剂“两不变”的特征，说法正确；
C选项：催化剂只是改变化学反应速率，不加入催化剂化学反应也能发生，只是速率较慢，说法错误；
D选项：一个化学反应可能有多种催化剂，如过氧化氢分解可用二氧化锰、氧化铜等作催化剂，说法正确；
故答案选C。
(2) 催化剂需满足反应前后质量和化学性质均不变，因此步骤⑥称得氧化铜的质量仍为0.2g；步骤⑦中，氧化铜仍能催化过氧化氢分解产生氧气，故现象为产生大量气泡，带火星的木条复燃；步骤⑦的作用是证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变，符合催化剂的要求。
(3) 要探究化学反应速率与催化剂种类有关，需控制过氧化氢溶液的浓度、体积等条件相同，仅改变催化剂种类，对比相同时间内不同催化剂对应的气压变化，图2中B、D（或A、C）点符合要求，因为这些点是相同时间下不同催化剂产生的气压不同，说明反应速率不同，从而得出催化剂种类影响反应速率。
(4) 催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量，两个实验中过氧化氢的量相同，因此完全反应后生成氧气的量相等，装置内压强相同。
【答案】
(1)C；(2)0.2 g；产生大量气泡，带火星的木条复燃；证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变；(3)B、D(或A、C)；(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成气体的多少，最终完全反应后生成气体的量相等，因此完全反应后两个装置内压强相同
【知识点】
催化剂的概念、催化剂的探究实验、影响化学反应速率的因素
【点评】
本题是化学实验探究的典型题目，围绕催化剂的核心知识点，从认识到探究再到催化效果对比，逐步深入考查学生对催化剂“一变两不变”的理解，以及控制变量法在实验中的应用，注重知识的综合运用，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕催化剂的核心知识点展开，分三个任务逐步考查：
1. 任务一(1)需明确催化剂的定义：能改变化学反应速率，反应前后质量和化学性质不变，且催化剂不是反应发生的必要条件，也可作为其他反应的反应物/生成物，一个反应可有多种催化剂，据此判断选项正误。
2. 任务二(2)需依据催化剂“两不变”（质量、化学性质反应前后不变）的要求：反应后氧化铜质量仍为初始的0.2g；步骤⑦是验证氧化铜的化学性质，需观察其是否仍能催化过氧化氢分解，现象为产生大量气泡、带火星木条复燃，作用是确认化学性质反应前后未改变。
3. 任务三(3)探究催化剂种类对反应速率的影响，需控制其他条件相同，仅改变催化剂种类，通过相同时间内气压变化（反映反应速率）对比，选择对应点即可。
4. 任务三(4)需明确催化剂的作用：只改变化学反应速率，不改变生成物的量，因此最终生成气体量相同，压强相同。
【解析】
(1) 催化剂的定义：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。
A选项：用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物，如二氧化锰是高锰酸钾分解的生成物，同时可作氯酸钾分解的催化剂，说法正确；
B选项：符合催化剂“两不变”的特征，说法正确；
C选项：催化剂只是改变化学反应速率，不加入催化剂化学反应也能发生，只是速率较慢，说法错误；
D选项：一个化学反应可能有多种催化剂，如过氧化氢分解可用二氧化锰、氧化铜等作催化剂，说法正确；
故答案选C。
(2) 催化剂需满足反应前后质量和化学性质均不变，因此步骤⑥称得氧化铜的质量仍为0.2g；步骤⑦中，氧化铜仍能催化过氧化氢分解产生氧气，故现象为产生大量气泡，带火星的木条复燃；步骤⑦的作用是证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变，符合催化剂的要求。
(3) 要探究化学反应速率与催化剂种类有关，需控制过氧化氢溶液的浓度、体积等条件相同，仅改变催化剂种类，对比相同时间内不同催化剂对应的气压变化，图2中B、D（或A、C）点符合要求，因为这些点是相同时间下不同催化剂产生的气压不同，说明反应速率不同，从而得出催化剂种类影响反应速率。
(4) 催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量，两个实验中过氧化氢的量相同，因此完全反应后生成氧气的量相等，装置内压强相同。
【答案】
(1)C；(2)0.2 g；产生大量气泡，带火星的木条复燃；证明氧化铜的化学性质在反应前后没有发生改变；(3)B、D(或A、C)；(4)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成气体的多少，最终完全反应后生成气体的量相等，因此完全反应后两个装置内压强相同
【知识点】
催化剂的概念、催化剂的探究实验、影响化学反应速率的因素
【点评】
本题是化学实验探究的典型题目，围绕催化剂的核心知识点，从认识到探究再到催化效果对比，逐步深入考查学生对催化剂“一变两不变”的理解，以及控制变量法在实验中的应用，注重知识的综合运用，难度适中。
【难度系数】
0.5
