9[2025江苏苏州中考]下列关于过氧化氢的说法正确的是(
A.过氧化氢分子中含有氧分子
B.过氧化氢分子中氢、氧原子个数比为1:1
C.过氧化氢中氢、氧元素的质量比为1:8
D.34 g过氧化氢完全分解可生成32 g氧气
B
)A.过氧化氢分子中含有氧分子
B.过氧化氢分子中氢、氧原子个数比为1:1
C.过氧化氢中氢、氧元素的质量比为1:8
D.34 g过氧化氢完全分解可生成32 g氧气
答案
9.B 【解析】分子是由原子构成的,过氧化氢分子中含有氧原子,不含氧分子,A错误。1个过氧化氢分子中含有2个氢原子和2个氧原子,则过氧化氢分子中氢、氧原子个数比为2:2=1:1,B正确。过氧化氢中氢、氧元素的质量比为(1×2):(16×2)=1:16,C错误。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,参加反应的过氧化氢和生成氧气的质量比为(34×2):32=17:8,则34 g过氧化氢完全分解可生成16 g氧气,D错误。
解析
【分析】本题考查过氧化氢的相关化学知识,需逐一分析各选项:首先明确分子由原子构成,判断A选项;根据过氧化氢的化学式确定原子个数比,分析B选项;利用相对原子质量计算元素质量比,判断C选项;通过过氧化氢分解的化学方程式进行质量计算,分析D选项。
【解析】A. 分子是由原子构成的,过氧化氢($\ce{H_{2}O_{2}}$)分子中含有氢原子和氧原子,不含氧分子,故A错误;B. 1个过氧化氢分子由2个氢原子和2个氧原子构成,因此过氧化氢分子中氢、氧原子个数比为$2:2=1:1$,故B正确;C. 过氧化氢中氢、氧元素的质量比为$(1×2):(16×2)=1:16$,不是$1:8$,故C错误;D. 过氧化氢分解的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,参加反应的过氧化氢与生成氧气的质量比为$(2×34):32=17:8$,因此34g过氧化氢完全分解生成氧气的质量为16g,不是32g,故D错误。
【答案】B
【知识点】物质的构成、元素质量比、化学方程式计算
【点评】本题属于中考基础题型,主要考查化学式的意义、元素质量比计算及化学方程式的简单应用,需准确区分分子构成与元素组成,注意原子个数比和元素质量比的差异,计算时要细心,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】A. 分子是由原子构成的,过氧化氢($\ce{H_{2}O_{2}}$)分子中含有氢原子和氧原子,不含氧分子,故A错误;B. 1个过氧化氢分子由2个氢原子和2个氧原子构成,因此过氧化氢分子中氢、氧原子个数比为$2:2=1:1$,故B正确;C. 过氧化氢中氢、氧元素的质量比为$(1×2):(16×2)=1:16$,不是$1:8$,故C错误;D. 过氧化氢分解的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,参加反应的过氧化氢与生成氧气的质量比为$(2×34):32=17:8$,因此34g过氧化氢完全分解生成氧气的质量为16g,不是32g,故D错误。
【答案】B
【知识点】物质的构成、元素质量比、化学方程式计算
【点评】本题属于中考基础题型,主要考查化学式的意义、元素质量比计算及化学方程式的简单应用,需准确区分分子构成与元素组成,注意原子个数比和元素质量比的差异,计算时要细心,难度较低。
【难度系数】0.7
10[2025江苏苏州中考]实验室用30 mL 8%的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是(

B
)答案
10.B 【解析】取用液体试剂时,试剂瓶瓶塞倒放在实验台上,标签朝向手心,量筒略倾斜,试剂瓶口紧挨量筒口,B操作不规范。
解析
【分析】
要判断实验操作是否规范,需结合各实验的操作注意事项逐一分析:A选项检查气密性,利用气体热胀冷缩原理,手捂锥形瓶时导管口有气泡冒出,操作正确;B选项取用液体时,需满足瓶塞倒放、标签向手心、瓶口紧挨量筒口,图中操作不符合要求;C选项排水法收集氧气,导管置于集气瓶口,操作正确;D选项铁丝燃烧实验,集气瓶底放水防止炸裂,操作正确。因此不规范的是B选项。
【解析】
对各选项操作分析如下:
A. 检查气密性:将导管一端浸入水中,用手紧握容器外壁,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,操作规范;
B. 取用液体药品:瓶塞应倒放(防止污染试剂)、标签应朝向手心(防止腐蚀标签)、试剂瓶口应紧挨量筒口(防止液体洒出),图中瓶塞正放、标签未向手心、瓶口未紧挨量筒口,操作不规范;
C. 排水法收集氧气,导管放在集气瓶口,操作规范;
D. 铁丝在氧气中燃烧,集气瓶底预留少量水,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,操作规范。
故不规范的操作是B。
【答案】
B
【知识点】
实验基本操作、氧气的制取、氧气的性质
【点评】
本题考查常见化学实验操作的规范性,需掌握气密性检查、液体取用、气体收集、铁丝燃烧实验的注意事项,属于基础实验操作题,难度较低。
【难度系数】
0.3
要判断实验操作是否规范,需结合各实验的操作注意事项逐一分析:A选项检查气密性,利用气体热胀冷缩原理,手捂锥形瓶时导管口有气泡冒出,操作正确;B选项取用液体时,需满足瓶塞倒放、标签向手心、瓶口紧挨量筒口,图中操作不符合要求;C选项排水法收集氧气,导管置于集气瓶口,操作正确;D选项铁丝燃烧实验,集气瓶底放水防止炸裂,操作正确。因此不规范的是B选项。
【解析】
对各选项操作分析如下:
A. 检查气密性:将导管一端浸入水中,用手紧握容器外壁,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,操作规范;
B. 取用液体药品:瓶塞应倒放(防止污染试剂)、标签应朝向手心(防止腐蚀标签)、试剂瓶口应紧挨量筒口(防止液体洒出),图中瓶塞正放、标签未向手心、瓶口未紧挨量筒口,操作不规范;
C. 排水法收集氧气,导管放在集气瓶口,操作规范;
D. 铁丝在氧气中燃烧,集气瓶底预留少量水,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,操作规范。
故不规范的操作是B。
【答案】
B
【知识点】
实验基本操作、氧气的制取、氧气的性质
【点评】
本题考查常见化学实验操作的规范性,需掌握气密性检查、液体取用、气体收集、铁丝燃烧实验的注意事项,属于基础实验操作题,难度较低。
【难度系数】
0.3
11[2025江苏苏州中考]下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是(
A.放出热量
B.生成$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
C.反应前后固体质量相等
D.参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等
C
)A.放出热量
B.生成$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
C.反应前后固体质量相等
D.参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等
答案
11.C 【解析】铁丝在氧气中燃烧,放出热量,生成$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,A、B正确。反应后固体质量增加,C错误。由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的质量不变,则参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等,D正确。
解析
【分析】本题要求选出铁丝在氧气中燃烧反应叙述不正确的选项,需结合铁丝燃烧的现象、产物及质量守恒定律逐一分析各选项:①铁丝燃烧属于剧烈氧化反应,必然放热;②铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁;③根据质量守恒定律,反应前后元素质量不变,且反应中氧气参与反应会影响固体质量变化,据此判断选项正误。
【解析】铁丝在氧气中燃烧的反应为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$。A选项,燃烧反应均放出热量,叙述正确;B选项,该反应的生成物为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,叙述正确;C选项,反应前固体为铁,反应后固体为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,根据质量守恒定律,反应后固体质量等于参加反应的铁的质量与参加反应的氧气质量之和,因此反应前后固体质量不相等,叙述错误;D选项,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,参加反应的铁中的铁元素全部转化为生成物$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中的铁元素,因此二者质量相等,叙述正确。综上,不正确的叙述是C选项。
【答案】C
【知识点】物质的燃烧、质量守恒定律
【点评】本题考查铁丝在氧气中燃烧的基本性质及质量守恒定律的应用,属于化学基础知识点的常规考查,难度较低,学生需掌握常见燃烧反应的现象、产物及质量守恒定律的核心内涵即可解答。
【难度系数】0.8
【解析】铁丝在氧气中燃烧的反应为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}Fe_{3}O_{4}}$。A选项,燃烧反应均放出热量,叙述正确;B选项,该反应的生成物为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,叙述正确;C选项,反应前固体为铁,反应后固体为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,根据质量守恒定律,反应后固体质量等于参加反应的铁的质量与参加反应的氧气质量之和,因此反应前后固体质量不相等,叙述错误;D选项,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,参加反应的铁中的铁元素全部转化为生成物$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中的铁元素,因此二者质量相等,叙述正确。综上,不正确的叙述是C选项。
【答案】C
【知识点】物质的燃烧、质量守恒定律
【点评】本题考查铁丝在氧气中燃烧的基本性质及质量守恒定律的应用,属于化学基础知识点的常规考查,难度较低,学生需掌握常见燃烧反应的现象、产物及质量守恒定律的核心内涵即可解答。
【难度系数】0.8
12[2025四川成都中考]用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置,完成氧气的制取与性质实验。
(1)仪器b的名称是
(2)检查装置气密性的方法是
(3)打开弹簧夹$\mathrm{K}_1$、$\mathrm{K}_3$,关闭$\mathrm{K}_2$,用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为
(4)检验B中氧气已集满的方法是

(5)向C中加入澄清石灰水,将D中红热的木炭移入B中,塞紧胶塞,打开$\mathrm{K}_2$,观察到的现象:B中木炭燃烧发出白光,C中
(6)对该装置评价不合理的是
a.废旧物品再利用
b.可完成$\mathrm{CO}_2$的制取和检验
c.可控制反应速率
d.可随时控制反应发生和停止
(1)仪器b的名称是
铁架台
。(2)检查装置气密性的方法是
连接装置,关闭$\mathrm{K}_{3}$,打开$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,向C中加水浸没导管口,推动注射器活塞,C中导管口有气泡冒出,则装置气密性良好
。(3)打开弹簧夹$\mathrm{K}_1$、$\mathrm{K}_3$,关闭$\mathrm{K}_2$,用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
。(4)检验B中氧气已集满的方法是
将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满
。(5)向C中加入澄清石灰水,将D中红热的木炭移入B中,塞紧胶塞,打开$\mathrm{K}_2$,观察到的现象:B中木炭燃烧发出白光,C中
导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊
。对比木炭移入B前后的现象,可得出的结论是氧气浓度越大,燃烧越剧烈
。(6)对该装置评价不合理的是
d
(填序号)。a.废旧物品再利用
b.可完成$\mathrm{CO}_2$的制取和检验
c.可控制反应速率
d.可随时控制反应发生和停止
答案
12.(1)铁架台 (2)连接装置,关闭$\mathrm{K}_{3}$,打开$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,向C中加水浸没导管口,推动注射器活塞,C中导管口有气泡冒出,则装置气密性良好 (3)$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$ (4)将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满 (5)导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊 氧气浓度越大,燃烧越剧烈 (6)d
【解析】(1)仪器b是铁架台。(2)检查该装置气密性的方法是连接装置,关闭$\mathrm{K}_{3}$,打开$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,向C中加水浸没导管口,推动注射器活塞,C中导管口有气泡冒出,则装置气密性良好。(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式是$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。(4)氧气有助燃性,检验B中氧气已集满的方法:将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满。(5)B中木炭燃烧生成$\ce{CO_{2}}$,同时放出热量,导致压强增大,将气体压入C中,C中现象:导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊。木炭移入B前,木炭在空气中红热;移入B后,木炭燃烧,发出白光。由此可得出结论:氧气浓度越大,燃烧越剧烈。(6)该装置可实现废旧物品再利用,a合理;该装置中,A可作为反应发生装置,B可作为收集装置,C中可盛放澄清石灰水,A中制备的$\ce{CO_{2}}$通入C,观察到澄清石灰水变浑浊,即可完成检验,b合理;注射器可控制液体滴加速度,能控制反应速率,c合理;该装置不能随时控制反应的发生和停止,d不合理。
【解析】(1)仪器b是铁架台。(2)检查该装置气密性的方法是连接装置,关闭$\mathrm{K}_{3}$,打开$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,向C中加水浸没导管口,推动注射器活塞,C中导管口有气泡冒出,则装置气密性良好。(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式是$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。(4)氧气有助燃性,检验B中氧气已集满的方法:将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满。(5)B中木炭燃烧生成$\ce{CO_{2}}$,同时放出热量,导致压强增大,将气体压入C中,C中现象:导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊。木炭移入B前,木炭在空气中红热;移入B后,木炭燃烧,发出白光。由此可得出结论:氧气浓度越大,燃烧越剧烈。(6)该装置可实现废旧物品再利用,a合理;该装置中,A可作为反应发生装置,B可作为收集装置,C中可盛放澄清石灰水,A中制备的$\ce{CO_{2}}$通入C,观察到澄清石灰水变浑浊,即可完成检验,b合理;注射器可控制液体滴加速度,能控制反应速率,c合理;该装置不能随时控制反应的发生和停止,d不合理。
解析
【分析】
本题围绕氧气的制取与性质实验展开,需结合实验装置特点、气体制备原理、气密性检查方法、气体检验与验满、实验现象分析及装置评价等知识点逐一解决:
1. 识别常见实验仪器,直接判断仪器b的名称;
2. 检查装置气密性需利用压强变化,先形成密闭体系,再通过操作观察现象判断;
3. 依据过氧化氢制氧气的反应原理书写化学方程式;
4. 利用氧气的助燃性,在气体出口处完成氧气验满;
5. 结合木炭在氧气中燃烧的产物及装置压强变化分析C中现象,对比空气与氧气中燃烧的差异得出结论;
6. 逐一分析选项,判断装置是否具备对应功能,选出不合理评价。
【解析】
(1) 仪器b是用于固定实验装置的铁架台;
(2) 检查装置气密性时,先关闭K₃,打开K₁、K₂,向C中加水浸没导管口,使装置形成密闭体系,推动注射器活塞,装置内压强增大,若C中导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好;
(3) 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(4) 氧气具有助燃性,B中氧气集满后会从a导管口逸出,因此将带火星的木条放在a导管口,若木条复燃,证明氧气已收集满;
(5) B中木炭燃烧生成二氧化碳,同时放热使装置内压强增大,气体进入C中,因此C中导管口有气泡冒出;二氧化碳与澄清石灰水反应,使澄清石灰水变浑浊;木炭在空气中红热,在氧气中燃烧更剧烈,发出白光,对比可知氧气浓度越大,燃烧越剧烈;
(6) 该装置利用废旧玻璃瓶等,实现废旧物品再利用,a合理;A可制取二氧化碳,通入C中检验,b合理;注射器可控制过氧化氢的滴加速率,从而控制反应速率,c合理;该装置无法随时控制反应的发生和停止,d不合理,故选d。
【答案】
(1) 铁架台
(2) 连接装置,关闭$\mathrm{K}_{3}$,打开$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,向C中加水浸没导管口,推动注射器活塞,C中导管口有气泡冒出,则装置气密性良好
(3) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(4) 将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满
(5) 导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;氧气浓度越大,燃烧越剧烈
(6) d
【知识点】
实验仪器识别、氧气的制取与性质、二氧化碳的检验
【点评】
本题结合废旧物品设计实验,既考查化学实验基础操作,又涉及气体制备、性质分析及装置评价,注重实验与生活结合,难度适中,能有效考查学生的实验综合能力。
【难度系数】
0.6
本题围绕氧气的制取与性质实验展开,需结合实验装置特点、气体制备原理、气密性检查方法、气体检验与验满、实验现象分析及装置评价等知识点逐一解决:
1. 识别常见实验仪器,直接判断仪器b的名称;
2. 检查装置气密性需利用压强变化,先形成密闭体系,再通过操作观察现象判断;
3. 依据过氧化氢制氧气的反应原理书写化学方程式;
4. 利用氧气的助燃性,在气体出口处完成氧气验满;
5. 结合木炭在氧气中燃烧的产物及装置压强变化分析C中现象,对比空气与氧气中燃烧的差异得出结论;
6. 逐一分析选项,判断装置是否具备对应功能,选出不合理评价。
【解析】
(1) 仪器b是用于固定实验装置的铁架台;
(2) 检查装置气密性时,先关闭K₃,打开K₁、K₂,向C中加水浸没导管口,使装置形成密闭体系,推动注射器活塞,装置内压强增大,若C中导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好;
(3) 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(4) 氧气具有助燃性,B中氧气集满后会从a导管口逸出,因此将带火星的木条放在a导管口,若木条复燃,证明氧气已收集满;
(5) B中木炭燃烧生成二氧化碳,同时放热使装置内压强增大,气体进入C中,因此C中导管口有气泡冒出;二氧化碳与澄清石灰水反应,使澄清石灰水变浑浊;木炭在空气中红热,在氧气中燃烧更剧烈,发出白光,对比可知氧气浓度越大,燃烧越剧烈;
(6) 该装置利用废旧玻璃瓶等,实现废旧物品再利用,a合理;A可制取二氧化碳,通入C中检验,b合理;注射器可控制过氧化氢的滴加速率,从而控制反应速率,c合理;该装置无法随时控制反应的发生和停止,d不合理,故选d。
【答案】
(1) 铁架台
(2) 连接装置,关闭$\mathrm{K}_{3}$,打开$\mathrm{K}_{1}$、$\mathrm{K}_{2}$,向C中加水浸没导管口,推动注射器活塞,C中导管口有气泡冒出,则装置气密性良好
(3) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(4) 将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满
(5) 导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;氧气浓度越大,燃烧越剧烈
(6) d
【知识点】
实验仪器识别、氧气的制取与性质、二氧化碳的检验
【点评】
本题结合废旧物品设计实验,既考查化学实验基础操作,又涉及气体制备、性质分析及装置评价,注重实验与生活结合,难度适中,能有效考查学生的实验综合能力。
【难度系数】
0.6
13[2025江苏无锡中考]设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表),图中曲线a、b、c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 (


A.$\ce{H_{2}O_{2}}$在常温下分解缓慢
B.$\ce{FeCl_{3}}$和$\ce{MnO_{2}}$都能使$\ce{H_{2}O_{2}}$分解加速
C.$\ce{MnO_{2}}$使$\ce{H_{2}O_{2}}$分解加速的效果比$\ce{FeCl_{3}}$好
D.实验②和③中,等质量$\ce{H_{2}O_{2}}$完全分解产生氧气质量不相等
D
)A.$\ce{H_{2}O_{2}}$在常温下分解缓慢
B.$\ce{FeCl_{3}}$和$\ce{MnO_{2}}$都能使$\ce{H_{2}O_{2}}$分解加速
C.$\ce{MnO_{2}}$使$\ce{H_{2}O_{2}}$分解加速的效果比$\ce{FeCl_{3}}$好
D.实验②和③中,等质量$\ce{H_{2}O_{2}}$完全分解产生氧气质量不相等
答案
13.D 【解析】由曲线a可知,实验①装置内气体压强随着反应的进行变化不大,说明过氧化氢在常温下分解缓慢,在短时间内放出的氧气很少,A选项正确。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②和③装置内压强都比实验①装置内压强大,即实验②和③中产生氧气的速率比实验①快,说明氯化铁和二氧化锰都能使过氧化氢分解加速,B选项正确。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装置内压强比实验②和实验①都大,说明产生氧气速率最快,故二氧化锰使过氧化氢分解加速的效果比氯化铁好,C选项正确。催化剂不会改变过氧化氢分解最终产生氧气的量,等质量过氧化氢完全分解产生氧气的质量相等,D选项错误。
解析
【分析】
要解决本题,需先明确三条曲线对应的实验:曲线a对应常温下过氧化氢分解的实验①,曲线b对应加FeCl₃的实验②,曲线c对应加MnO₂的实验③;再结合曲线压强变化判断反应速率,依据催化剂“只改变化学反应速率,不改变生成物质量”的特性,逐一分析各选项的正误。
【解析】
由曲线a可知,实验①装置内气体压强随时间变化很小,说明过氧化氢在常温下分解缓慢,短时间内放出氧气少,A选项正确;对比曲线a与b、a与c,相同时间内实验②、③的压强均大于实验①,说明氯化铁和二氧化锰都能加快过氧化氢分解,B选项正确;对比曲线b与c,相同时间内实验③的压强大于实验②,说明MnO₂使过氧化氢分解的加速效果比FeCl₃好,C选项正确;催化剂仅改变化学反应速率,不改变生成物的质量,等质量的H₂O₂完全分解时,产生氧气的质量相等,D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
催化剂的特性、过氧化氢的分解反应
【点评】
本题结合数字化实验的压强曲线,考查催化剂的核心性质,要求学生具备分析实验图像、运用化学概念判断的能力,是中考化学中常见的实验分析类题目,侧重对基础知识的应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需先明确三条曲线对应的实验:曲线a对应常温下过氧化氢分解的实验①,曲线b对应加FeCl₃的实验②,曲线c对应加MnO₂的实验③;再结合曲线压强变化判断反应速率,依据催化剂“只改变化学反应速率,不改变生成物质量”的特性,逐一分析各选项的正误。
【解析】
由曲线a可知,实验①装置内气体压强随时间变化很小,说明过氧化氢在常温下分解缓慢,短时间内放出氧气少,A选项正确;对比曲线a与b、a与c,相同时间内实验②、③的压强均大于实验①,说明氯化铁和二氧化锰都能加快过氧化氢分解,B选项正确;对比曲线b与c,相同时间内实验③的压强大于实验②,说明MnO₂使过氧化氢分解的加速效果比FeCl₃好,C选项正确;催化剂仅改变化学反应速率,不改变生成物的质量,等质量的H₂O₂完全分解时,产生氧气的质量相等,D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
催化剂的特性、过氧化氢的分解反应
【点评】
本题结合数字化实验的压强曲线,考查催化剂的核心性质,要求学生具备分析实验图像、运用化学概念判断的能力,是中考化学中常见的实验分析类题目,侧重对基础知识的应用。
【难度系数】
0.6
14[2025四川广元中考]阅读下列科普短文,根据文中内容回答问题。
我国化学电池技术全球领先。电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)是衡量电池优劣的重要指标之一,常用电池的比能量:锂电池>镍氢电池>镉镍电池>铅蓄电池。锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。生产含磷酸亚铁锂($LiFePO_4$)的电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂,可有效提高电池性能,但过多的石墨烯会导致电池内阻增加,性能下降。我国科研团队就石墨烯含量对$LiFePO_4$粉末电阻的影响进行研究,结果如图所示。

(1)石墨烯与金刚石的物理性质有很大差异,原因是
(2)$LiFePO_4$中磷酸根的化合价为-3,则锂元素的化合价为
(3)手机使用锂电池而不使用铅蓄电池,据短文分析,原因是
(4)含$LiFePO_4$的电池材料中添加的石墨烯含量为
我国化学电池技术全球领先。电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)是衡量电池优劣的重要指标之一,常用电池的比能量:锂电池>镍氢电池>镉镍电池>铅蓄电池。锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。生产含磷酸亚铁锂($LiFePO_4$)的电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂,可有效提高电池性能,但过多的石墨烯会导致电池内阻增加,性能下降。我国科研团队就石墨烯含量对$LiFePO_4$粉末电阻的影响进行研究,结果如图所示。
(1)石墨烯与金刚石的物理性质有很大差异,原因是
碳原子的排列方式不同
。(2)$LiFePO_4$中磷酸根的化合价为-3,则锂元素的化合价为
+1
,磷原子的核内有15个质子,则磷原子的最外层电子数为5
。(3)手机使用锂电池而不使用铅蓄电池,据短文分析,原因是
锂电池具有轻便、比能量高的突出优点
。(4)含$LiFePO_4$的电池材料中添加的石墨烯含量为
4%
时,电池性能最佳。答案
14.(1)碳原子的排列方式不同 (2)+1 5 (3)锂电池具有轻便、比能量高的突出优点 (4)4%
【解析】(1)石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的单质,但是它们的物理性质有很大差异,原因是碳原子的排列方式不同。(2)在$\ce{LiFePO_{4}}$中,已知磷酸根的化合价为-3,铁元素显+2价,设锂元素的化合价为x,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,可得$x+(+2)+(-3)=0$,解得$x=+1$。在原子中,核内质子数=核外电子数,磷原子的核内有15个质子,则核外有15个电子,其核外电子排布情况为原子核外第一层有2个电子,第二层有8个电子,最外层有5个电子。所以磷原子的最外层电子数为5。(3)由短文可知,锂电池具有轻便、比能量高的突出优点,而铅蓄电池相对较重且比能量较低,手机需要轻便且能提供较高电能的电池,所以手机使用锂电池而不使用铅蓄电池。(4)在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂,可有效提高电池性能,但过多的石墨烯会导致电池内阻增加,性能下降,结合题图可知,当石墨烯含量为4%时,$\ce{LiFePO_{4}}$粉末电阻最小,电池性能最佳。
【解析】(1)石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的单质,但是它们的物理性质有很大差异,原因是碳原子的排列方式不同。(2)在$\ce{LiFePO_{4}}$中,已知磷酸根的化合价为-3,铁元素显+2价,设锂元素的化合价为x,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,可得$x+(+2)+(-3)=0$,解得$x=+1$。在原子中,核内质子数=核外电子数,磷原子的核内有15个质子,则核外有15个电子,其核外电子排布情况为原子核外第一层有2个电子,第二层有8个电子,最外层有5个电子。所以磷原子的最外层电子数为5。(3)由短文可知,锂电池具有轻便、比能量高的突出优点,而铅蓄电池相对较重且比能量较低,手机需要轻便且能提供较高电能的电池,所以手机使用锂电池而不使用铅蓄电池。(4)在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂,可有效提高电池性能,但过多的石墨烯会导致电池内阻增加,性能下降,结合题图可知,当石墨烯含量为4%时,$\ce{LiFePO_{4}}$粉末电阻最小,电池性能最佳。
解析
【分析】
本题为结合科普短文与图像的化学综合题,需按以下思路逐一解决问题:
(1) 石墨烯和金刚石均为碳元素组成的单质,物理性质差异源于原子排列结构不同,需回忆碳单质的结构特点;
(2) 利用化合物中化合价代数和为0计算锂的化合价,根据原子中质子数=电子数,结合核外电子排布规律确定磷原子最外层电子数;
(3) 从短文中提取锂电池与铅蓄电池的性能特点,对比得出手机选用锂电池的原因;
(4) 结合图像,电池性能与电阻相关,电阻越小性能越好,找到电阻最小时对应的石墨烯含量。
【解析】
(1) 石墨烯与金刚石都是由碳元素组成的单质,二者物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同;
(2) 设$\ce{LiFePO_{4}}$中锂元素的化合价为$x$,已知磷酸根化合价为$-3$,铁元素显$+2$价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可得:$x + (+2) + (-3) = 0$,解得$x=+1$;磷原子的核内有15个质子,原子中质子数=核外电子数,故核外电子数为15,核外电子排布为2、8、5,因此最外层电子数为5;
(3) 短文中明确提到锂电池具有轻便、比能量高的突出优点,而铅蓄电池相对较重、比能量低,手机需要轻便且能提供较高电能的电池,因此选择锂电池;
(4) 由题图可知,当石墨烯含量为4%时,$\ce{LiFePO_{4}}$粉末电阻最小,结合短文“适量石墨烯提高电池性能,过多则内阻增加、性能下降”,可知此时电池性能最佳。
【答案】
(1) 碳原子的排列方式不同;(2) $+1$;$5$;(3) 锂电池具有轻便、比能量高的突出优点;(4) $4\%$
【知识点】
碳单质的结构与性质、化合价计算、原子结构
【点评】
本题结合科普短文和图像,考察化学基础知识点,同时需要学生具备信息提取和图像分析能力,是中考常见的综合题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题为结合科普短文与图像的化学综合题,需按以下思路逐一解决问题:
(1) 石墨烯和金刚石均为碳元素组成的单质,物理性质差异源于原子排列结构不同,需回忆碳单质的结构特点;
(2) 利用化合物中化合价代数和为0计算锂的化合价,根据原子中质子数=电子数,结合核外电子排布规律确定磷原子最外层电子数;
(3) 从短文中提取锂电池与铅蓄电池的性能特点,对比得出手机选用锂电池的原因;
(4) 结合图像,电池性能与电阻相关,电阻越小性能越好,找到电阻最小时对应的石墨烯含量。
【解析】
(1) 石墨烯与金刚石都是由碳元素组成的单质,二者物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同;
(2) 设$\ce{LiFePO_{4}}$中锂元素的化合价为$x$,已知磷酸根化合价为$-3$,铁元素显$+2$价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可得:$x + (+2) + (-3) = 0$,解得$x=+1$;磷原子的核内有15个质子,原子中质子数=核外电子数,故核外电子数为15,核外电子排布为2、8、5,因此最外层电子数为5;
(3) 短文中明确提到锂电池具有轻便、比能量高的突出优点,而铅蓄电池相对较重、比能量低,手机需要轻便且能提供较高电能的电池,因此选择锂电池;
(4) 由题图可知,当石墨烯含量为4%时,$\ce{LiFePO_{4}}$粉末电阻最小,结合短文“适量石墨烯提高电池性能,过多则内阻增加、性能下降”,可知此时电池性能最佳。
【答案】
(1) 碳原子的排列方式不同;(2) $+1$;$5$;(3) 锂电池具有轻便、比能量高的突出优点;(4) $4\%$
【知识点】
碳单质的结构与性质、化合价计算、原子结构
【点评】
本题结合科普短文和图像,考察化学基础知识点,同时需要学生具备信息提取和图像分析能力,是中考常见的综合题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
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