登录
二、填空题
13. $A$ 如图所示是制取氧气的几种途径,请回答下列问题。
(1)写出实验室中通过甲、乙两种途径制取氧气的符号表达式:
甲
乙
(2)“绿色化学”是21世纪化学科学发展的重要方向之一。你认为在化学实验室中,甲、乙两种制取氧气的途径中,
(3)工业上,通过途径丙制取氧气,即在低温加压条件下,使空气转化为液态,然后再蒸发,当氮气蒸发出来后,剩下的主要就是液态氧了,这种方法也称分离液态空气法。这种制取氧气的过程属于
(4)空气中的氧气主要来自绿色植物的
13. $A$ 如图所示是制取氧气的几种途径,请回答下列问题。
(1)写出实验室中通过甲、乙两种途径制取氧气的符号表达式:
甲
$H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}$
；乙
$KMnO_{4}\xrightarrow{加热} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}$
。(2)“绿色化学”是21世纪化学科学发展的重要方向之一。你认为在化学实验室中,甲、乙两种制取氧气的途径中,
甲
(填“甲”或“乙”)途径更能体现化学实验的绿色化追求。(3)工业上,通过途径丙制取氧气,即在低温加压条件下,使空气转化为液态,然后再蒸发,当氮气蒸发出来后,剩下的主要就是液态氧了,这种方法也称分离液态空气法。这种制取氧气的过程属于
物理
变化,主要是利用了空气中各成分的沸点
不同。(4)空气中的氧气主要来自绿色植物的
光合
作用。答案
13. (1) $H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}$ $KMnO_{4}\xrightarrow{加热} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}$
(2)甲 (3)物理 沸点 (4)光合
(2)甲 (3)物理 沸点 (4)光合
解析
【分析】
本题围绕氧气的制取途径展开，需结合实验室制氧原理、绿色化学理念、工业制氧原理及自然界氧循环知识解题：首先明确甲为过氧化氢制氧、乙为高锰酸钾制氧的反应原理；对比两反应特点判断绿色化学途径；工业制氧利用空气成分沸点差异，无新物质生成属于物理变化；自然界氧气来自植物光合作用。
【解析】
(1) 甲途径：过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，符号表达式为$\ce{H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}}$；乙途径：高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$。
(2) 甲途径反应无需加热，操作简单，产物无污染，更符合绿色化学“节能、环保”的要求，故选甲。
(3) 工业分离液态空气制氧，利用氮气和氧气的沸点不同，蒸发时氮气先逸出，剩余液态氧；该过程无新物质生成，属于物理变化。
(4) 绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，是空气中氧气的主要来源。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}}$；$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$
(2) 甲
(3) 物理；沸点
(4) 光合
【知识点】
氧气的制取、物理变化、光合作用
【点评】
本题考查氧气制取、工业制氧原理及自然界氧循环，属于初中化学基础题型，侧重核心知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕氧气的制取途径展开，需结合实验室制氧原理、绿色化学理念、工业制氧原理及自然界氧循环知识解题：首先明确甲为过氧化氢制氧、乙为高锰酸钾制氧的反应原理；对比两反应特点判断绿色化学途径；工业制氧利用空气成分沸点差异，无新物质生成属于物理变化；自然界氧气来自植物光合作用。
【解析】
(1) 甲途径：过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，符号表达式为$\ce{H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}}$；乙途径：高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$。
(2) 甲途径反应无需加热，操作简单，产物无污染，更符合绿色化学“节能、环保”的要求，故选甲。
(3) 工业分离液态空气制氧，利用氮气和氧气的沸点不同，蒸发时氮气先逸出，剩余液态氧；该过程无新物质生成，属于物理变化。
(4) 绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，是空气中氧气的主要来源。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}}$；$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$
(2) 甲
(3) 物理；沸点
(4) 光合
【知识点】
氧气的制取、物理变化、光合作用
【点评】
本题考查氧气制取、工业制氧原理及自然界氧循环，属于初中化学基础题型，侧重核心知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
14. $B$ 将某暗紫色固体粉末 A 加热,可产生无色气体 B,同时生成一种黑色固体 C 和另一种固体物质 D。黑色固体 C 通常可用作过氧化氢制氧气时的催化剂。另一黑色固体 E 在无色气体 B 中燃烧,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 F。绿色植物可通过光合作用将气体 F 吸收,并转化为无色气体 B。回答下列问题。
(1)写出物质名称:A
(2)加热暗紫色固体 A 时所发生的反应属于
(3)写出黑色固体 E 在无色气体 B 中燃烧反应的符号表达式:
(1)写出物质名称:A
高锰酸钾
,C 二氧化锰
。写出化学符号:B $O_{2}$
,F $CO_{2}$
。(2)加热暗紫色固体 A 时所发生的反应属于
分解
(填基本反应类型)反应。(3)写出黑色固体 E 在无色气体 B 中燃烧反应的符号表达式:
$C + O_{2}\xrightarrow{点燃} CO_{2}$
。答案
14. (1)高锰酸钾 二氧化锰 $O_{2}$ $CO_{2}$
(2)分解 (3)$C + O_{2}\xrightarrow{点燃} CO_{2}$
(2)分解 (3)$C + O_{2}\xrightarrow{点燃} CO_{2}$
解析
【分析】
首先根据物质的特征性质推断各物质：暗紫色固体加热生成无色气体，且产物中的黑色固体可作过氧化氢制氧气的催化剂，可确定A为高锰酸钾，加热分解生成氧气（B）、二氧化锰（C）和锰酸钾（D）；黑色固体在氧气中燃烧生成使澄清石灰水变浑浊的气体，可确定该黑色固体为碳，生成的气体F为二氧化碳。再结合问题逐一分析解答：（1）根据推断结果填写物质名称和符号；（2）判断高锰酸钾分解反应的类型；（3）写出碳在氧气中燃烧的符号表达式。
【解析】
（1）暗紫色固体A加热生成氧气，且黑色固体C是过氧化氢制氧气的催化剂，因此A是高锰酸钾，C是二氧化锰；无色气体B为氧气，化学符号为$\ce{O_{2}}$；能使澄清石灰水变浑浊的气体F是二氧化碳，化学符号为$\ce{CO_{2}}$。
（2）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。
（3）黑色固体E为碳，在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的符号表达式为$\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃} CO_{2}}$。
【答案】
(1) 高锰酸钾；二氧化锰；$\ce{O_{2}}$；$\ce{CO_{2}}$
(2) 分解
(3) $\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃} CO_{2}}$
【知识点】
物质的推断、氧气的性质、反应类型判断
【点评】
本题通过物质的特征性质（颜色、反应现象、用途）推断物质，结合初中化学常见反应规律解答问题，重点考查对基础物质性质的掌握，是典型的物质推断类基础题。
【难度系数】
0.6
首先根据物质的特征性质推断各物质：暗紫色固体加热生成无色气体，且产物中的黑色固体可作过氧化氢制氧气的催化剂，可确定A为高锰酸钾，加热分解生成氧气（B）、二氧化锰（C）和锰酸钾（D）；黑色固体在氧气中燃烧生成使澄清石灰水变浑浊的气体，可确定该黑色固体为碳，生成的气体F为二氧化碳。再结合问题逐一分析解答：（1）根据推断结果填写物质名称和符号；（2）判断高锰酸钾分解反应的类型；（3）写出碳在氧气中燃烧的符号表达式。
【解析】
（1）暗紫色固体A加热生成氧气，且黑色固体C是过氧化氢制氧气的催化剂，因此A是高锰酸钾，C是二氧化锰；无色气体B为氧气，化学符号为$\ce{O_{2}}$；能使澄清石灰水变浑浊的气体F是二氧化碳，化学符号为$\ce{CO_{2}}$。
（2）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。
（3）黑色固体E为碳，在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的符号表达式为$\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃} CO_{2}}$。
【答案】
(1) 高锰酸钾；二氧化锰；$\ce{O_{2}}$；$\ce{CO_{2}}$
(2) 分解
(3) $\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃} CO_{2}}$
【知识点】
物质的推断、氧气的性质、反应类型判断
【点评】
本题通过物质的特征性质（颜色、反应现象、用途）推断物质，结合初中化学常见反应规律解答问题，重点考查对基础物质性质的掌握，是典型的物质推断类基础题。
【难度系数】
0.6
15. C 以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据("浓度"指溶质的质量分数)。
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与
(2)通过对比实验
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是
(4)写出二氧化锰催化过氧化氢分解的符号表达式:
(5)查阅资料得知,$CuO$、$CuSO_{4}$、猪肝、马铃薯等也可作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是
A.$MnO_{2}$只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与
反应物浓度
有关。(2)通过对比实验
③
和④
可知,化学反应快慢与温度的关系是相同条件下,温度越高,化学反应速率越快
。(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是
$20° C$时,在有二氧化锰的条件下,使用浓度为$5\%$的过氧化氢溶液
。(4)写出二氧化锰催化过氧化氢分解的符号表达式:
$H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}$
。(5)查阅资料得知,$CuO$、$CuSO_{4}$、猪肝、马铃薯等也可作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是
B
(填字母)。A.$MnO_{2}$只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
答案
15.(1)反应物浓度
(2)③ ④ 相同条件下,温度越高,化学反应速率越快
(3)$20° C$时,在有二氧化锰的条件下,使用浓度为$5\%$的过氧化氢溶液
(4)$H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}$
(5)B
(2)③ ④ 相同条件下,温度越高,化学反应速率越快
(3)$20° C$时,在有二氧化锰的条件下,使用浓度为$5\%$的过氧化氢溶液
(4)$H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}$
(5)B
解析
【分析】
本题通过探究过氧化氢分解反应的影响因素，考查控制变量法的应用及催化剂的相关知识。解题时需运用控制变量法，对比实验中仅改变一个变量，通过反应时间判断反应速率快慢；结合催化剂的概念分析选项。
(1) 对比实验①和②，找出唯一不同的变量，判断反应速率与该变量的关系；
(2) 探究温度的影响，需选择浓度、其他条件相同，仅温度不同的实验，分析反应速率与温度的关系；
(3) 实验室制取氧气需反应速率适中，结合各实验的反应时间选择最合适的条件；
(4) 根据过氧化氢分解的反应，书写符号表达式；
(5) 逐一分析催化剂的选项，结合概念判断正误。
【解析】
(1) 实验①和②中，温度、二氧化锰用量、过氧化氢溶液质量均相同，仅过氧化氢溶液浓度不同，浓度大的反应时间短，反应速率快，因此化学反应快慢与反应物浓度有关。
(2) 要探究温度对反应速率的影响，需控制浓度、二氧化锰用量等其他条件相同，温度不同，实验③和④符合要求：二者过氧化氢浓度均为30%，无二氧化锰，温度分别为40℃、90℃，温度越高，反应时间越短，反应速率越快，故得出相同条件下，温度越高，化学反应速率越快。
(3) 实验室制取氧气需要反应速率适中，便于操作和收集。实验①的条件为：20℃，有二氧化锰，使用5%的过氧化氢溶液，反应时间11s，速率适中；实验②反应过快，实验③、④无二氧化锰反应过慢，因此最合适的条件是20℃时，在有二氧化锰的条件下，使用浓度为5%的过氧化氢溶液。
(4) 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，符号表达式为：$\ce{H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}}$。
(5) 选项分析：
A. $\ce{MnO_{2}}$不仅可作过氧化氢分解的催化剂，还可作氯酸钾分解的催化剂，错误；
B. 由题中信息可知，$\ce{CuO}$、$\ce{CuSO_{4}}$等均可作过氧化氢分解的催化剂，说明同一个化学反应可以有多种催化剂，正确；
C. 催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢，并非只能加快，错误；
D. 催化剂可能是其他反应的反应物或生成物，如$\ce{MnO_{2}}$可与浓盐酸反应，错误；故选B。
【答案】
15.(1)反应物浓度
(2)③ ④ 相同条件下，温度越高，化学反应速率越快
(3)$20° C$时，在有二氧化锰的条件下，使用浓度为$5\%$的过氧化氢溶液
(4)$H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}$
(5)B
【知识点】
影响化学反应速率的因素、催化剂的概念、过氧化氢分解反应
【点评】
本题以实验探究的形式考查影响化学反应速率的因素及催化剂的相关知识，核心方法是控制变量法，要求学生能准确对比实验变量，结合实验现象分析结论，同时需掌握催化剂的概念，整体难度适中，注重实验分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
本题通过探究过氧化氢分解反应的影响因素，考查控制变量法的应用及催化剂的相关知识。解题时需运用控制变量法，对比实验中仅改变一个变量，通过反应时间判断反应速率快慢；结合催化剂的概念分析选项。
(1) 对比实验①和②，找出唯一不同的变量，判断反应速率与该变量的关系；
(2) 探究温度的影响，需选择浓度、其他条件相同，仅温度不同的实验，分析反应速率与温度的关系；
(3) 实验室制取氧气需反应速率适中，结合各实验的反应时间选择最合适的条件；
(4) 根据过氧化氢分解的反应，书写符号表达式；
(5) 逐一分析催化剂的选项，结合概念判断正误。
【解析】
(1) 实验①和②中，温度、二氧化锰用量、过氧化氢溶液质量均相同，仅过氧化氢溶液浓度不同，浓度大的反应时间短，反应速率快，因此化学反应快慢与反应物浓度有关。
(2) 要探究温度对反应速率的影响，需控制浓度、二氧化锰用量等其他条件相同，温度不同，实验③和④符合要求：二者过氧化氢浓度均为30%，无二氧化锰，温度分别为40℃、90℃，温度越高，反应时间越短，反应速率越快，故得出相同条件下，温度越高，化学反应速率越快。
(3) 实验室制取氧气需要反应速率适中，便于操作和收集。实验①的条件为：20℃，有二氧化锰，使用5%的过氧化氢溶液，反应时间11s，速率适中；实验②反应过快，实验③、④无二氧化锰反应过慢，因此最合适的条件是20℃时，在有二氧化锰的条件下，使用浓度为5%的过氧化氢溶液。
(4) 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，符号表达式为：$\ce{H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}}$。
(5) 选项分析：
A. $\ce{MnO_{2}}$不仅可作过氧化氢分解的催化剂，还可作氯酸钾分解的催化剂，错误；
B. 由题中信息可知，$\ce{CuO}$、$\ce{CuSO_{4}}$等均可作过氧化氢分解的催化剂，说明同一个化学反应可以有多种催化剂，正确；
C. 催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢，并非只能加快，错误；
D. 催化剂可能是其他反应的反应物或生成物，如$\ce{MnO_{2}}$可与浓盐酸反应，错误；故选B。
【答案】
15.(1)反应物浓度
(2)③ ④ 相同条件下，温度越高，化学反应速率越快
(3)$20° C$时，在有二氧化锰的条件下，使用浓度为$5\%$的过氧化氢溶液
(4)$H_{2}O_{2}\xrightarrow{MnO_{2}} H_{2}O + O_{2}$
(5)B
【知识点】
影响化学反应速率的因素、催化剂的概念、过氧化氢分解反应
【点评】
本题以实验探究的形式考查影响化学反应速率的因素及催化剂的相关知识，核心方法是控制变量法，要求学生能准确对比实验变量，结合实验现象分析结论，同时需掌握催化剂的概念，整体难度适中，注重实验分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
