登录
1. [2024 苏州]某实验小组设计如图所示的实验对过氧化氢的分解进行探究。下列说法中，不正确的是
（
A.对比实验甲和乙，探究$\ce{H_{2}O_{2}}$浓度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
B.对比实验乙和丁，探究$\ce{MnO_{2}}$对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
C.对比实验甲和丙，探究温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁，探究$\ce{MnO_{2}}$和温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率影响的程度
（
B
）A.对比实验甲和乙，探究$\ce{H_{2}O_{2}}$浓度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
B.对比实验乙和丁，探究$\ce{MnO_{2}}$对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
C.对比实验甲和丙，探究温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁，探究$\ce{MnO_{2}}$和温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率影响的程度
答案
1. B 实验甲和乙中除了过氧化氢溶液的浓度不同外,其他条件均相同,可探究$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液浓度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响,A说法正确。实验乙和丁中二氧化锰的量不同,过氧化氢溶液的浓度也不同,不能进行对比,B说法错误。实验甲和丙中除了温度不同外,其他条件均相同,可探究温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响,C说法正确。对比实验甲和丁,可探究$\ce{MnO_{2}}$对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响;对比实验甲和丙,可探究温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响,D说法正确。
解析
【分析】
这道题的核心是利用控制变量法设计对比实验，探究过氧化氢分解速率的影响因素。解题时首先要明确控制变量法的核心原则：若要探究某一个因素对反应速率的影响，只能让该因素成为两组实验的唯一差异，其余所有无关的实验条件都必须完全相同。首先先梳理四个实验的全部条件：甲是常温下5mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，乙是常温下5mL 30%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，丙是加热条件下5mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，丁是常温下5mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液并加入0.1g $\ce{MnO_{2}}$。接下来逐一核对每个选项中两组对比实验的变量数量，判断是否符合控制变量的要求，就能选出不正确的选项。
【解析】
解：对比实验的核心原则为控制变量，探究单一因素对反应的影响时，仅允许该因素为唯一变量，其余条件完全一致：
1. 分析选项A：实验甲和乙中，只有过氧化氢溶液的浓度不同，溶液体积、温度等其余所有条件均相同，因此可以探究$\ce{H_{2}O_{2}}$浓度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响，A说法正确。
2. 分析选项B：实验乙中是30%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，实验丁中是10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，同时两组实验一组无催化剂、一组加入了$\ce{MnO_{2}}$，存在过氧化氢浓度、是否添加催化剂两个变量，变量不唯一，无法探究$\ce{MnO_{2}}$对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响，B说法错误。
3. 分析选项C：实验甲和丙中，只有反应温度不同，过氧化氢的浓度、体积等其余所有条件均相同，因此可以探究温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响，C说法正确。
4. 分析选项D：对比实验甲和丙，可以得到温度对过氧化氢分解速率的影响效果；对比实验甲和丁，可以得到二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响效果，三组实验结合即可探究$\ce{MnO_{2}}$和温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率影响的程度，D说法正确。
综上，不正确的是B。
【答案】
B
【知识点】
控制变量法，化学反应速率影响因素，过氧化氢分解
【点评】
本题围绕过氧化氢分解的探究实验，重点考查对比实验的控制变量思想，易错点是容易忽略乙和丁的过氧化氢浓度并不相同，误判两组实验仅存在催化剂一个变量。解题时需要逐一核对每组对比实验的所有条件，确认变量唯一才能实现对应的探究目的。
【难度系数】
0.7
这道题的核心是利用控制变量法设计对比实验，探究过氧化氢分解速率的影响因素。解题时首先要明确控制变量法的核心原则：若要探究某一个因素对反应速率的影响，只能让该因素成为两组实验的唯一差异，其余所有无关的实验条件都必须完全相同。首先先梳理四个实验的全部条件：甲是常温下5mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，乙是常温下5mL 30%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，丙是加热条件下5mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，丁是常温下5mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液并加入0.1g $\ce{MnO_{2}}$。接下来逐一核对每个选项中两组对比实验的变量数量，判断是否符合控制变量的要求，就能选出不正确的选项。
【解析】
解：对比实验的核心原则为控制变量，探究单一因素对反应的影响时，仅允许该因素为唯一变量，其余条件完全一致：
1. 分析选项A：实验甲和乙中，只有过氧化氢溶液的浓度不同，溶液体积、温度等其余所有条件均相同，因此可以探究$\ce{H_{2}O_{2}}$浓度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响，A说法正确。
2. 分析选项B：实验乙中是30%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，实验丁中是10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，同时两组实验一组无催化剂、一组加入了$\ce{MnO_{2}}$，存在过氧化氢浓度、是否添加催化剂两个变量，变量不唯一，无法探究$\ce{MnO_{2}}$对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响，B说法错误。
3. 分析选项C：实验甲和丙中，只有反应温度不同，过氧化氢的浓度、体积等其余所有条件均相同，因此可以探究温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响，C说法正确。
4. 分析选项D：对比实验甲和丙，可以得到温度对过氧化氢分解速率的影响效果；对比实验甲和丁，可以得到二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响效果，三组实验结合即可探究$\ce{MnO_{2}}$和温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率影响的程度，D说法正确。
综上，不正确的是B。
【答案】
B
【知识点】
控制变量法，化学反应速率影响因素，过氧化氢分解
【点评】
本题围绕过氧化氢分解的探究实验，重点考查对比实验的控制变量思想，易错点是容易忽略乙和丁的过氧化氢浓度并不相同，误判两组实验仅存在催化剂一个变量。解题时需要逐一核对每组对比实验的所有条件，确认变量唯一才能实现对应的探究目的。
【难度系数】
0.7
2. [2025石家庄段考]某小组开展了“探究催化剂的奥秘”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。下列说法中,正确的是
A. 不加入催化剂,化学反应就无法发生
B. 在化学反应前后,催化剂的质量、化学性质不发生改变
C. 催化剂只能加快化学反应的速率
任务二:探究催化剂
查阅资料知道氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。称量0.2 g氧化铜,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行图甲所示的实验。
（2）填写表格:
| 步骤①现象 | 步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 实验结论 |
| --- | --- | --- | --- |
| 无明显现象 | 试管中有大量气泡产生,带火星的木条
（3）步骤⑦的实验目的是
任务三:探究不同催化剂的催化效果
分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜,按图乙所示的装置进行实验,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丙所示。
（4）对比图丙中的
（5）请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽然反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是
任务一:认识催化剂
（1）催化剂在化工生产中起着重要作用。下列说法中,正确的是
B
（填字母）。A. 不加入催化剂,化学反应就无法发生
B. 在化学反应前后,催化剂的质量、化学性质不发生改变
C. 催化剂只能加快化学反应的速率
任务二:探究催化剂
查阅资料知道氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。称量0.2 g氧化铜,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行图甲所示的实验。
（2）填写表格:
| 步骤①现象 | 步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 实验结论 |
| --- | --- | --- | --- |
| 无明显现象 | 试管中有大量气泡产生,带火星的木条
复燃
| 氧化铜的质量为0.2 g
| 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 |（3）步骤⑦的实验目的是
证明反应前后氧化铜的化学性质不变
。任务三:探究不同催化剂的催化效果
分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜,按图乙所示的装置进行实验,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丙所示。
（4）对比图丙中的
a、c(或b、d)
（填字母）点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。（5）请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽然反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是
催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物质量,则最终生成氧气的质量相同,体积相同
。答案
2. （1）B （2）复燃 0.2 g （3）证明反应前后氧化铜的化学性质不变 （4）a、c(或b、d) （5）催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物质量,则最终生成氧气的质量相同,体积相同
〔解析〕（2）氧气能使带火星的木条复燃,则步骤③中可观察到带火星的木条复燃。结论为氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,反应前后氧化铜的质量不变,则步骤⑥中,氧化铜的质量仍为0.2 g。（3）将烘干后的氧化铜再加入过氧化氢溶液中,可证明反应前后氧化铜的化学性质不变。（4）若想比较催化剂种类能影响反应速率,既可比较产生等体积的氧气所需时间长短,也可比较相同时间内产生氧气的体积多少,则可比较a、c点或b、d点。（5）催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物的质量,则最终生成氧气的质量相同,体积相同,故完全反应后两个装置内压强相同。
〔解析〕（2）氧气能使带火星的木条复燃,则步骤③中可观察到带火星的木条复燃。结论为氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,反应前后氧化铜的质量不变,则步骤⑥中,氧化铜的质量仍为0.2 g。（3）将烘干后的氧化铜再加入过氧化氢溶液中,可证明反应前后氧化铜的化学性质不变。（4）若想比较催化剂种类能影响反应速率,既可比较产生等体积的氧气所需时间长短,也可比较相同时间内产生氧气的体积多少,则可比较a、c点或b、d点。（5）催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物的质量,则最终生成氧气的质量相同,体积相同,故完全反应后两个装置内压强相同。
解析
【分析】
这道题围绕催化剂的相关知识展开，解题时首先要牢牢抓住催化剂的核心特点“一变两不变”：即可以改变化学反应速率，反应前后自身的质量和化学性质都不发生改变。首先第一问逐个辨析选项，结合催化剂定义排除错误说法；第二问结合氧气的助燃性，以及催化剂反应前后质量不变的特点补全表格内容；第三问从验证催化剂“两不变”的角度推导步骤⑦的实验目的；第四问利用控制变量的思路，要么选相同时间对比生成气体量，要么选相同气体量对比反应时间，找到能体现速率差异的点；第五问从催化剂不改变生成物质量的角度，解释最终压强相同的原因。
【解析】
（1）逐一分析选项：
A. 不加入催化剂，多数化学反应仍可发生，仅部分反应速率较慢，比如过氧化氢常温下就能缓慢分解，A错误；
B. 符合催化剂的定义，化学反应前后催化剂的质量、化学性质均不改变，B正确；
C. 催化剂不仅可以加快反应速率，部分催化剂也可以减慢化学反应的速率，C错误；因此选B。
（2）氧化铜加速过氧化氢分解后会产生大量氧气，氧气具有助燃性，因此带火星的木条复燃；由于催化剂反应前后质量不变，初始称量的氧化铜质量为0.2g，因此步骤⑥回收得到的氧化铜质量仍为0.2g。
（3）步骤⑦将分离得到的氧化铜再次加入过氧化氢溶液中，验证其仍可以加速过氧化氢分解，目的是证明反应前后氧化铜的化学性质不变，满足催化剂的判定要求。
（4）要验证反应速率和催化剂种类有关，可选择相同时间对比生成氧气体积：a、c两点时间相同，气压不同，说明相同时间内生成氧气的量不同，反应速率不同；也可选择生成氧气体积相同对比反应时间：b、d两点气压相同，对应反应时间不同，说明生成等量氧气所需时间不同，反应速率不同，因此可选a、c(或b、d)。
（5）催化剂仅能改变化学反应速率，不会改变生成物的总质量，两组实验中过氧化氢的量完全相等，因此最终生成氧气的质量、体积都相同，完全反应后两个装置内压强相同。
【答案】
（1）B
（2）复燃；0.2 g
（3）证明反应前后氧化铜的化学性质不变
（4）a、c(或b、d)
（5）催化剂能改变反应速率，但不能改变生成物质量，则最终生成氧气的质量相同，体积相同
【知识点】
催化剂的特征，氧气的检验，控制变量法实验
【点评】
本题从概念辨析到实验验证再到图像分析层层递进，围绕催化剂“一变两不变”的核心属性展开考查，既巩固了基础概念，也锻炼了学生利用控制变量思想分析实验图像、解释实验结论的能力，易错点集中在对比速率的点的选择，以及最终压强相同的原理表述上。
【难度系数】
0.7
这道题围绕催化剂的相关知识展开，解题时首先要牢牢抓住催化剂的核心特点“一变两不变”：即可以改变化学反应速率，反应前后自身的质量和化学性质都不发生改变。首先第一问逐个辨析选项，结合催化剂定义排除错误说法；第二问结合氧气的助燃性，以及催化剂反应前后质量不变的特点补全表格内容；第三问从验证催化剂“两不变”的角度推导步骤⑦的实验目的；第四问利用控制变量的思路，要么选相同时间对比生成气体量，要么选相同气体量对比反应时间，找到能体现速率差异的点；第五问从催化剂不改变生成物质量的角度，解释最终压强相同的原因。
【解析】
（1）逐一分析选项：
A. 不加入催化剂，多数化学反应仍可发生，仅部分反应速率较慢，比如过氧化氢常温下就能缓慢分解，A错误；
B. 符合催化剂的定义，化学反应前后催化剂的质量、化学性质均不改变，B正确；
C. 催化剂不仅可以加快反应速率，部分催化剂也可以减慢化学反应的速率，C错误；因此选B。
（2）氧化铜加速过氧化氢分解后会产生大量氧气，氧气具有助燃性，因此带火星的木条复燃；由于催化剂反应前后质量不变，初始称量的氧化铜质量为0.2g，因此步骤⑥回收得到的氧化铜质量仍为0.2g。
（3）步骤⑦将分离得到的氧化铜再次加入过氧化氢溶液中，验证其仍可以加速过氧化氢分解，目的是证明反应前后氧化铜的化学性质不变，满足催化剂的判定要求。
（4）要验证反应速率和催化剂种类有关，可选择相同时间对比生成氧气体积：a、c两点时间相同，气压不同，说明相同时间内生成氧气的量不同，反应速率不同；也可选择生成氧气体积相同对比反应时间：b、d两点气压相同，对应反应时间不同，说明生成等量氧气所需时间不同，反应速率不同，因此可选a、c(或b、d)。
（5）催化剂仅能改变化学反应速率，不会改变生成物的总质量，两组实验中过氧化氢的量完全相等，因此最终生成氧气的质量、体积都相同，完全反应后两个装置内压强相同。
【答案】
（1）B
（2）复燃；0.2 g
（3）证明反应前后氧化铜的化学性质不变
（4）a、c(或b、d)
（5）催化剂能改变反应速率，但不能改变生成物质量，则最终生成氧气的质量相同，体积相同
【知识点】
催化剂的特征，氧气的检验，控制变量法实验
【点评】
本题从概念辨析到实验验证再到图像分析层层递进，围绕催化剂“一变两不变”的核心属性展开考查，既巩固了基础概念，也锻炼了学生利用控制变量思想分析实验图像、解释实验结论的能力，易错点集中在对比速率的点的选择，以及最终压强相同的原理表述上。
【难度系数】
0.7
