2. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，结果如图所示，下列说法正确的是 ()

A.a点时容器内氮气体积分数为85%
B.装置的气密性对实验结果没有影响
C.实验后，集气瓶中剩余气体为纯净物
D.此实验说明用红磷测定空气中氧气的含量有误差

2. D

【分析】
本题结合氧气浓度传感器的实验图像，考查测定空气中氧气含量的实验相关知识，需逐一分析每个选项：首先回忆空气的成分组成、红磷燃烧实验的原理与注意事项，再结合图像中氧气浓度的变化，判断各选项的正误。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：空气的成分按体积计算，除氧气外，还有氮气、稀有气体、二氧化碳等其他气体。a点时氧气的体积分数为15%，此时容器内气体并非只有氧气和氮气，因此氮气体积分数不可能为85%，A错误。
B选项：若装置气密性不好，反应过程中会有气体泄漏，或冷却时外界空气进入，都会导致测得的氧气含量不准确，因此装置气密性对实验结果有影响，B错误。
C选项：实验后，集气瓶中剩余气体包含氮气、稀有气体、未反应完的氧气等多种物质，属于混合物，不是纯净物，C错误。
D选项：从图像可知，红磷燃烧后氧气的体积分数最终约为3%，说明氧气没有被完全消耗，因此用红磷测定空气中氧气的含量会存在误差，D正确。
【答案】
D
【知识点】
空气中氧气含量测定、红磷燃烧实验、物质的分类
【点评】
本题结合实验图像考查实验分析能力，核心是理解红磷无法完全消耗氧气的特点，以及空气的组成、实验误差的影响因素，需准确分析图像信息和相关化学概念。
【难度系数】
0.6

3. (2024·广东)探究过氧化氢分解速率的影响因素，下列分析正确的是 ()


A.①④探究有无催化剂的影响
B.②③探究过氧化氢溶液溶质质量分数的影响
C.②④探究反应温度的影响
D.④⑤探究催化剂种类的影响

3. B

【分析】
要探究过氧化氢分解速率的影响因素，需运用控制变量法：探究某一因素的影响时，必须保证其他所有可能影响实验结果的因素都相同，仅改变要探究的因素。逐一分析各选项的变量是否唯一：
1. 选项A：实验①和④，除有无催化剂不同外，温度也不同（①为20℃，④为40℃），存在两个变量，无法探究有无催化剂的影响，故A错误。
2. 选项B：实验②和③，过氧化氢体积均为5mL、催化剂均为MnO₂粉末、温度均为20℃，仅过氧化氢溶质质量分数不同，变量唯一，可探究溶质质量分数的影响，故B正确。
3. 选项C：实验②和④，除温度不同外，过氧化氢溶质质量分数也不同（②为10%，④为5%），存在两个变量，无法探究温度的影响，故C错误。
4. 选项D：实验④和⑤，除催化剂种类不同外，温度也不同（④为40℃，⑤为20℃），存在两个变量，无法探究催化剂种类的影响，故D错误。
【解析】
本题通过控制变量法探究过氧化氢分解速率的影响因素，核心是保证探究某一变量时其他变量一致：
A选项：①和④有催化剂、温度两个变量，不符合控制变量要求，无法探究催化剂的影响，错误；
B选项：②和③仅过氧化氢溶质质量分数不同，其他条件相同，可探究溶质质量分数对反应速率的影响，正确；
C选项：②和④有温度、溶质质量分数两个变量，不符合要求，无法探究温度的影响，错误；
D选项：④和⑤有催化剂种类、温度两个变量，不符合要求，无法探究催化剂种类的影响，错误。
【答案】
B
【知识点】
影响化学反应速率的因素、控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法在化学实验探究中的应用，是反应速率影响因素的基础题型，需准确识别实验变量，难度适中。
【难度系数】
0.6

4. 氧气与初中化学常见物质的转化关系如图(“→”表示物质之间可以发生转化，部分物质已省略)。下列说法正确的是 ()

A.①利用了液态氮和液态氧的密度不同
B.②的现象是产生大量白雾
C.③中黑色固体的质量在反应前后不变
D.②④都属于缓慢氧化，③属于分解反应

4. C

【分析】
要判断各选项正误，需先明确图中各转化对应的反应原理：①是分离液态空气制氧气，利用液态氮和液态氧沸点不同；②是磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷；③是过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧气；④是铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁。再逐一分析选项：A需明确工业制氧原理，B要区分烟和雾，C掌握催化剂特点，D区分氧化反应类型和反应类型。
【解析】
选项A：①为分离液态空气制取氧气，利用的是液态氮和液态氧的沸点不同（氮气沸点更低，先蒸发），而非密度不同，故A错误。
选项B：②是磷在氧气中燃烧，现象为产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒），“雾”是小液滴，故B错误。
选项C：③中黑色固体是二氧化锰，作为过氧化氢分解反应的催化剂，催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，因此该黑色固体质量反应前后不变，故C正确。
选项D：②（磷燃烧）、④（铁燃烧）均是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化；③是过氧化氢分解生成水和氧气，属于分解反应，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
氧气的工业制法、催化剂的性质、反应类型判断
【点评】
本题围绕氧气转化考查初中化学基础知识点，涉及工业制氧原理、反应现象、催化剂特性、反应类型等，需准确区分易混淆概念，是常见基础题型。
【难度系数】
0.6

5. [数字化实验]兴趣小组用图1所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图2中曲线a、b所示。

(1)结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是。
(2)从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是(填“放热”或“吸热”)反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是(填“30”“65”或“120”)s。
(3)曲线a、b最终达到相同的压强，说明。
(4)若要证明土豆块、猪肝块是该反应的催化剂，还需要验证它们在化学反应前后的和没有改变。

5. (1) 猪肝块
(2) 放热 30
(3) 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量
(4) 质量 化学性质

【分析】首先观察图2的压强变化曲线：过氧化氢分解产生氧气，装置内压强随反应进行增大，催化效率越高，反应速率越快，相同时间内压强上升越快，达到最大压强的时间越短；反应过程中压强先增大后减小，说明反应伴随温度变化，结合催化剂的定义分析各问题。
【解析】
(1) 催化效率越高，过氧化氢分解速率越快，相同时间内产生氧气越多，装置内压强上升越快。曲线a（猪肝块）在30s左右就达到最大压强，比曲线b（土豆块）反应更快，因此催化效率更高的是猪肝块。
(2) 反应时压强先增大后减小，说明反应放热：反应开始时，分解放热使装置内温度升高，气体受热膨胀，压强增大；反应结束后，温度逐渐降低，压强减小。由曲线a可知，猪肝块催化的过氧化氢在30s时压强达到最大值，说明反应完全，所用时间约为30s。
(3) 曲线a、b最终压强相同，说明两种催化剂催化下，过氧化氢分解生成氧气的质量相同，即催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。
(4) 催化剂的特征是化学反应前后质量和化学性质均不改变，因此要证明土豆块、猪肝块是该反应的催化剂，需验证它们反应前后的质量和化学性质不变。
【答案】(1) 猪肝块；(2) 放热；30；(3) 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量；(4) 质量；化学性质
【知识点】催化剂的作用、过氧化氢分解反应
【点评】本题结合数字化实验的压强曲线，考查催化剂的核心知识，需要学生从曲线变化中分析反应速率、能量变化，理解催化剂的特性，是一道结合实验的基础题，难度适中。
【难度系数】0.5