1 [2025泸州中考]某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解过氧化氢的效率开展如下探究,并据此自制高原旅行的简易供氧器。(安全提示:实验中应佩戴护目镜和手套,避免皮肤直接接触过氧化氢对细胞造成损害)
【探究一】过氧化氢分解实验
(1)取4 mL 10%的过氧化氢溶液于试管中,放入0.5 g粘胶凝固的氧化铁小球,将带火星的木条置于试管口,观察到溶液中立即产生气泡,(补充现象)。从试管中取出小球,洗净,晾干,称量,其质量仍为0.5 g。说明粘胶凝固的氧化铁小球能催化分解过氧化氢产生氧气。
(2)为了使本探究更加严谨,小组讨论后又做了一个对照实验:向盛有4 mL 的试管中,加入0.5 g粘胶凝固的氧化铁小球,无明显现象。
【探究二】对比氧化铁粉末与酵母粉末的催化效率
(3)向两支试管中分别加入氧化铁粉末、酵母粉末各0.5 g,然后都注入4 mL 10%的过氧化氢溶液,相同条件下测量不同时间产生氧气的体积(见表),则的催化效率更高。

【探究三】跨学科实践活动
(4)查阅资料:酵母中的过氧化氢酶才是过氧化氢分解的催化剂,生物细胞代谢会产生过氧化氢副产物。据此推测,在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是:避免过氧化氢累积,导致(补充完整)。
(5)自制高原旅行的简易供氧器:为实现缓慢供氧,并能随时控制氧气的产生与停止,现有过氧化氢浓溶液,还应选用的试剂有(填序号)。
可供选择的试剂:①粘胶凝固的氧化铁小球 ②氧化铁粉末 ③酵母粉末 ④水
(6)反思总结:实践学习后,部分同学交流的以下观点,你认为错误的有(填字母)。
A.解决实践中的真实问题,通常需要多学科知识
B.当设计的装置比较优秀时,没有必要组内交流
C.设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件
D.开展跨学科实践活动费时费力,不利于综合素养的发展

1 (1)带火星的木条复燃 (2)水 (3)酵母
(4)过氧化氢对细胞造成损害 (5)①④ (6)BD
【解析】 (1)根据结论可知,粘胶凝固的氧化铁小球能催化分解过氧化氢产生氧气,加之,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故可观察到的现象是溶液中立即产生气泡,带火星的木条复燃。
(2)过氧化氢溶液中除了有过氧化氢,还有水,根据控制变量法,可知作为对照实验,试管中应盛有4 mL 水。
(3)由表可知,相同条件下,与氧化铁相比,使用酵母作催化剂时,相同时间内产生氧气的体积大,故酵母的催化效率更高。
(5)该实验需要实现缓慢供氧,则需要水去稀释过氧化氢浓溶液,防止溶液浓度过大,反应速率过快;该实验需要能随时控制氧气的产生与停止,需要用到固液可分离的发生装置,由于酵母粉末和氧化铁粉末均是粉末状,不能放在多孔隔板上,则需要选择粘胶凝固的氧化铁小球作催化剂,故选①④。
(6)A(√):解决实践中的真实问题(如自制供氧器),需化学、生物等多学科知识;B(×):组内交流能优化设计,即使装置优秀,交流也有助于改进和知识共享,故需要组内交流;
C(√):设计方案需考虑反应原理(如试剂和装置的选择)、实际需求(如缓慢供氧)、现有条件(如提供的试剂);D(×):跨学科活动培养综合素养(如探究能力、解决问题能力),虽耗时但有益。故选BD。

【分析】
本题围绕催化剂催化过氧化氢分解的探究展开，需结合氧气的性质、催化剂的特点、控制变量法、实验设计原则及实际应用解答各小问：（1）根据氧气的助燃性，催化剂能加快反应速率，产生的氧气可使带火星木条复燃；（2）对照实验需控制变量，排除过氧化氢溶液中水的干扰；（3）对比表格中相同时间内两种催化剂产生氧气的体积，判断催化效率；（4）结合安全提示中过氧化氢对细胞的损害，分析过氧化氢酶的作用；（5）根据缓慢供氧、控制反应启停的需求选择试剂；（6）逐一判断各观点的合理性，选出错误选项。
【解析】
（1）氧化铁小球催化过氧化氢分解产生氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故观察到的现象为带火星的木条复燃。
（2）对照实验需遵循控制变量法，原实验使用4mL10%的过氧化氢溶液，对照实验应加入等体积的水，排除水对实验的干扰，故填水。
（3）由表格数据可知，相同时间内，酵母作催化剂时产生的氧气体积比氧化铁多，说明酵母的催化效率更高。
（4）根据安全提示，过氧化氢会损害细胞，因此生物体细胞内的过氧化氢酶可分解过氧化氢，避免其累积对细胞造成损害。
（5）要实现缓慢供氧，需用水稀释过氧化氢浓溶液，防止溶液浓度过大导致反应速率过快；要随时控制氧气的产生与停止，需选择可分离固液的催化剂，粘胶凝固的氧化铁小球符合要求，粉末状的酵母和氧化铁无法实现固液分离，故选择①④。
（6）A选项：自制供氧器需要化学、生物等多学科知识，正确；B选项：即使装置优秀，组内交流也能优化设计、共享知识，错误；C选项：设计方案需综合考虑反应原理、实际需求和现有条件，正确；D选项：跨学科实践活动能培养学生的综合素养，虽耗时但有益，错误；故错误的是BD。
【答案】
(1)带火星的木条复燃；(2)水；(3)酵母；(4)过氧化氢对细胞造成损害；(5)①④；(6)BD
【知识点】
催化剂的催化作用、过氧化氢分解反应、控制变量法
【点评】
本题以探究不同催化剂催化过氧化氢分解为载体，结合跨学科实践活动，考查学生的实验分析能力与知识应用能力，注重理论与实际的结合，引导学生运用所学知识解决真实问题。
【难度系数】
0.5