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17. (2024·重庆A卷改编)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入20 mL浓度为5%的过氧化氢溶液，进行了如表实验：
(1) 写出实验甲中发生反应的化学方程式：
(2) MnO₂粉末与红砖粉末对过氧化氢分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？
(3) 能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是
(4) 在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入20 mL 8%的过氧化氢溶液，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙大。请分析可能的原因：
(1) 写出实验甲中发生反应的化学方程式：
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
。(2) MnO₂粉末与红砖粉末对过氧化氢分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？
否
(填“是”或“否”)。理由是两种催化剂的催化效果是在不同温度下比较的(或实验温度不同,没有控制变量)
。(3) 能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是
丙、丁
(填实验序号)。(4) 在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入20 mL 8%的过氧化氢溶液，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙大。请分析可能的原因：
过氧化氢溶液的浓度不同,实验的温度不同(或加入催化剂的质量不同)
(至少写两条)。答案
(1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2) 否 两种催化剂的催化效果是在不同温度下比较的(或实验温度不同,没有控制变量)
(3) 丙、丁
(4) 过氧化氢溶液的浓度不同,实验的温度不同(或加入催化剂的质量不同)
(2) 否 两种催化剂的催化效果是在不同温度下比较的(或实验温度不同,没有控制变量)
(3) 丙、丁
(4) 过氧化氢溶液的浓度不同,实验的温度不同(或加入催化剂的质量不同)
解析
【分析】
本题围绕过氧化氢分解的催化剂影响展开实验探究，需结合实验控制变量原则、催化剂的性质等知识解题：
1. 第(1)题：回忆过氧化氢在二氧化锰催化下分解的反应，书写化学方程式时注意配平、反应条件和气体符号。
2. 第(2)题：判断催化效果是否科学，需看实验是否控制了单一变量，甲和乙的温度不同，变量不唯一，无法直接比较催化效果。
3. 第(3)题：要探究催化剂形态对催化效果的影响，需保证其他条件（温度、催化剂种类等）相同，仅催化剂形态不同，据此选择实验组合。
4. 第(4)题：对比实验丙和新实验的变量，新实验中过氧化氢浓度变大、催化剂质量增加，这些因素都会影响反应速率，据此分析原因。
【解析】
(1) 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。
(2) 实验甲中MnO₂在常温下反应，实验乙中红砖粉末在60℃下反应，两者温度不同，没有控制变量，无法比较催化效果，因此结论不科学，填“否”，理由是两种催化剂的催化效果是在不同温度下比较的（或实验温度不同，没有控制变量）。
(3) 要探究催化剂形态对催化效果的影响，需控制温度、催化剂种类相同，仅催化剂形态不同，实验丙（红砖小颗粒，常温）和丁（块状红砖，常温）符合要求，故组合为丙、丁。
(4) 对比实验丙和新实验：新实验中过氧化氢溶液浓度为8%（比丙的5%大），催化剂红砖小颗粒质量为2g（比丙的1g大），这些因素都会加快反应速率，因此产生气泡速率更快，原因是过氧化氢溶液的浓度不同，实验中加入催化剂的质量不同。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2) 否；两种催化剂的催化效果是在不同温度下比较的(或实验温度不同,没有控制变量)
(3) 丙、丁
(4) 过氧化氢溶液的浓度不同,实验中加入催化剂的质量不同
【知识点】
催化剂对反应速率的影响；化学方程式书写；控制变量法
【点评】
本题通过实验探究催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响，重点考查控制变量法在实验探究中的应用，以及催化剂相关知识，需要学生具备分析实验变量、总结实验结论的能力，是初中化学实验探究的典型题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕过氧化氢分解的催化剂影响展开实验探究，需结合实验控制变量原则、催化剂的性质等知识解题：
1. 第(1)题：回忆过氧化氢在二氧化锰催化下分解的反应，书写化学方程式时注意配平、反应条件和气体符号。
2. 第(2)题：判断催化效果是否科学，需看实验是否控制了单一变量，甲和乙的温度不同，变量不唯一，无法直接比较催化效果。
3. 第(3)题：要探究催化剂形态对催化效果的影响，需保证其他条件（温度、催化剂种类等）相同，仅催化剂形态不同，据此选择实验组合。
4. 第(4)题：对比实验丙和新实验的变量，新实验中过氧化氢浓度变大、催化剂质量增加，这些因素都会影响反应速率，据此分析原因。
【解析】
(1) 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。
(2) 实验甲中MnO₂在常温下反应，实验乙中红砖粉末在60℃下反应，两者温度不同，没有控制变量，无法比较催化效果，因此结论不科学，填“否”，理由是两种催化剂的催化效果是在不同温度下比较的（或实验温度不同，没有控制变量）。
(3) 要探究催化剂形态对催化效果的影响，需控制温度、催化剂种类相同，仅催化剂形态不同，实验丙（红砖小颗粒，常温）和丁（块状红砖，常温）符合要求，故组合为丙、丁。
(4) 对比实验丙和新实验：新实验中过氧化氢溶液浓度为8%（比丙的5%大），催化剂红砖小颗粒质量为2g（比丙的1g大），这些因素都会加快反应速率，因此产生气泡速率更快，原因是过氧化氢溶液的浓度不同，实验中加入催化剂的质量不同。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2) 否；两种催化剂的催化效果是在不同温度下比较的(或实验温度不同,没有控制变量)
(3) 丙、丁
(4) 过氧化氢溶液的浓度不同,实验中加入催化剂的质量不同
【知识点】
催化剂对反应速率的影响；化学方程式书写；控制变量法
【点评】
本题通过实验探究催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响，重点考查控制变量法在实验探究中的应用，以及催化剂相关知识，需要学生具备分析实验变量、总结实验结论的能力，是初中化学实验探究的典型题型。
【难度系数】
0.6
18.（创新考法）某学校化学学习小组设计出如图所示装置，并进行白磷燃烧实验。
（1）当烧杯内的水受热，温度计显示30 ℃时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。白磷未燃烧的原因是
（2）随着水温升高，温度计显示45 ℃时，再次打开活塞，白磷在水里燃烧。常言道，水火不相容。水能灭火的原因是
（3）本实验装置的A部分产生的气体还可用加热氯酸钾（以二氧化锰作催化剂）制得，该反应的化学方程式为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$。
（4）油类物质燃烧不能用水灭火，因为油比水轻，油会浮在水面上，用水灭火还会增大油与
（1）当烧杯内的水受热，温度计显示30 ℃时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。白磷未燃烧的原因是
白磷的温度没有达到其着火点
，锥形瓶内发生反应的基本反应类型是分解反应
。（2）随着水温升高，温度计显示45 ℃时，再次打开活塞，白磷在水里燃烧。常言道，水火不相容。水能灭火的原因是
水能降低可燃物的温度至着火点以下,并能隔绝氧气(或空气)
。而本实验中白磷在水里还能够燃烧的原因是白磷的温度达到它的着火点,且与氧气接触
。写出白磷燃烧的化学方程式：$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2P_{2}O_{5}}$。（3）本实验装置的A部分产生的气体还可用加热氯酸钾（以二氧化锰作催化剂）制得，该反应的化学方程式为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$。
（4）油类物质燃烧不能用水灭火，因为油比水轻，油会浮在水面上，用水灭火还会增大油与
空气(或氧气)
的接触面积，使燃烧更旺。答案
(1) 白磷的温度没有达到其着火点 分解反应
(2) 水能降低可燃物的温度至着火点以下,并能隔绝氧气(或空气) 白磷的温度达到它的着火点,且与氧气接触
(3) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(4) 空气(或氧气)
(2) 水能降低可燃物的温度至着火点以下,并能隔绝氧气(或空气) 白磷的温度达到它的着火点,且与氧气接触
(3) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(4) 空气(或氧气)
解析
【分析】
要解决本题，需结合燃烧的条件、反应类型判断、灭火原理等知识点分析：
1. 第（1）问：白磷是可燃物，A装置产生氧气，30℃时白磷未燃烧，说明缺少燃烧的条件之一——温度达到着火点；锥形瓶内过氧化氢分解的反应特征为“一变多”，属于分解反应。
2. 第（2）问：水灭火的原理是降温至着火点以下且隔绝氧气；45℃时白磷温度达到着火点，且有氧气通入，满足燃烧全部条件，因此在水中燃烧。
3. 第（4）问：油密度比水小，浮在水面，用水灭火时油会扩散，增大与空气的接触面积，使燃烧更旺。
【解析】
（1）燃烧需同时满足三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。白磷是可燃物，打开活塞后有氧气通入，30℃时未燃烧，原因是温度未达到白磷的着火点；锥形瓶内过氧化氢在二氧化锰催化下分解，反应符合“一变多”，属于分解反应。
（2）水能灭火的原因是：水蒸发吸热，降低可燃物温度至着火点以下，同时隔绝氧气；45℃时，白磷温度达到着火点，且有氧气通入，满足燃烧条件，因此在水中燃烧。
（4）油类密度比水小，浮在水面，用水灭火时油会随水扩散，增大油与空气（或氧气）的接触面积，使燃烧更旺。
【答案】
(1) 白磷的温度没有达到其着火点；分解反应
(2) 水能降低可燃物的温度至着火点以下，并能隔绝氧气(或空气)；白磷的温度达到它的着火点，且与氧气接触
(4) 空气(或氧气)
【知识点】
燃烧与灭火、分解反应、化学方程式书写
【点评】
本题结合实验装置考查燃烧条件、灭火原理等核心知识点，注重实验与理论的结合，需要学生准确掌握燃烧的三个条件和灭火的原理，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合燃烧的条件、反应类型判断、灭火原理等知识点分析：
1. 第（1）问：白磷是可燃物，A装置产生氧气，30℃时白磷未燃烧，说明缺少燃烧的条件之一——温度达到着火点；锥形瓶内过氧化氢分解的反应特征为“一变多”，属于分解反应。
2. 第（2）问：水灭火的原理是降温至着火点以下且隔绝氧气；45℃时白磷温度达到着火点，且有氧气通入，满足燃烧全部条件，因此在水中燃烧。
3. 第（4）问：油密度比水小，浮在水面，用水灭火时油会扩散，增大与空气的接触面积，使燃烧更旺。
【解析】
（1）燃烧需同时满足三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。白磷是可燃物，打开活塞后有氧气通入，30℃时未燃烧，原因是温度未达到白磷的着火点；锥形瓶内过氧化氢在二氧化锰催化下分解，反应符合“一变多”，属于分解反应。
（2）水能灭火的原因是：水蒸发吸热，降低可燃物温度至着火点以下，同时隔绝氧气；45℃时，白磷温度达到着火点，且有氧气通入，满足燃烧条件，因此在水中燃烧。
（4）油类密度比水小，浮在水面，用水灭火时油会随水扩散，增大油与空气（或氧气）的接触面积，使燃烧更旺。
【答案】
(1) 白磷的温度没有达到其着火点；分解反应
(2) 水能降低可燃物的温度至着火点以下，并能隔绝氧气(或空气)；白磷的温度达到它的着火点，且与氧气接触
(4) 空气(或氧气)
【知识点】
燃烧与灭火、分解反应、化学方程式书写
【点评】
本题结合实验装置考查燃烧条件、灭火原理等核心知识点，注重实验与理论的结合，需要学生准确掌握燃烧的三个条件和灭火的原理，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
