6. 小雨阅读课外资料得知:过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂。于是他对黑色的氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否能作过氧化氢分解的催化剂?它是否比二氧化锰的催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了如下三组实验(其他可能影响实验结果的因素均忽略)。

(1)上述实验中应测量的“待测数据”是
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更
(3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0.5 g黑色粉末,则说明黑色粉末的
(4)再将该黑色粉末放入试管中,
【预期结论】氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂。
【评价设计】
(5)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是
【提出问题】氧化铜是否能作过氧化氢分解的催化剂?它是否比二氧化锰的催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了如下三组实验(其他可能影响实验结果的因素均忽略)。
(1)上述实验中应测量的“待测数据”是
收集等体积的氧气所需要的时间
。(2)若实验②比实验①的“待测数据”更
小
(选填“大”或“小”),则说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。(3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0.5 g黑色粉末,则说明黑色粉末的
质量
在反应前后保持不变。(4)再将该黑色粉末放入试管中,
向试管中加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,产生能使带有火星的木条复燃的气体
(填操作和现象),则说明黑色粉末的化学性质
在反应前后保持不变。【预期结论】氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂。
【评价设计】
(5)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是
探究氧化铜和二氧化锰哪一个对过氧化氢分解的催化效果更好
。答案
6. (1)收集等体积的氧气所需要的时间 (2)小 (3)质量 (4)向试管中加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,产生能使带有火星的木条复燃的气体 化学性质 (5)探究氧化铜和二氧化锰哪一个对过氧化氢分解的催化效果更好
解析
【分析】
本题围绕“氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂”及“氧化铜与二氧化锰的催化效果对比”展开,需结合催化剂的定义(改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变)和控制变量法分析。首先,比较反应速率需以“生成等体积氧气”为标准,确定待测数据;其次,验证催化剂需从反应速率、质量、化学性质三个维度入手;最后,对比不同催化剂的实验需控制其他变量一致,明确实验目的。
【解析】
(1) 实验要比较过氧化氢分解的速率,题目规定“以生成等体积的氧气为标准”,因此需测量收集等体积氧气所需要的时间,时间越短说明分解速率越快。
(2) 若氧化铜能加快过氧化氢分解速率,相同条件下生成等体积氧气的时间更短,故实验②的待测数据(时间)比实验①更小。
(3) 催化剂反应前后质量不变,实验②反应后得到的黑色粉末质量仍为0.5g,说明其质量在反应前后保持不变。
(4) 验证催化剂的化学性质不变,可利用其仍能催化过氧化氢分解的特性:向试管中加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,观察到产生能使带火星的木条复燃的气体,说明黑色粉末的化学性质在反应前后保持不变。
(5) 实验②和③中,过氧化氢溶液体积、催化剂质量均相同,仅催化剂种类不同,因此对比目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个对过氧化氢分解的催化效果更好。
【答案】
(1) 收集等体积的氧气所需要的时间 (2) 小 (3) 质量 (4) 向试管中加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,产生能使带有火星的木条复燃的气体 化学性质 (5) 探究氧化铜和二氧化锰哪一个对过氧化氢分解的催化效果更好
【知识点】
催化剂的概念、过氧化氢分解实验、控制变量法
【点评】
本题是典型的催化剂探究题,需掌握催化剂的三个核心特征,同时理解控制变量法在对比实验中的应用,能考查学生对实验设计和概念的理解能力,是化学实验基础题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂”及“氧化铜与二氧化锰的催化效果对比”展开,需结合催化剂的定义(改变反应速率、反应前后质量和化学性质不变)和控制变量法分析。首先,比较反应速率需以“生成等体积氧气”为标准,确定待测数据;其次,验证催化剂需从反应速率、质量、化学性质三个维度入手;最后,对比不同催化剂的实验需控制其他变量一致,明确实验目的。
【解析】
(1) 实验要比较过氧化氢分解的速率,题目规定“以生成等体积的氧气为标准”,因此需测量收集等体积氧气所需要的时间,时间越短说明分解速率越快。
(2) 若氧化铜能加快过氧化氢分解速率,相同条件下生成等体积氧气的时间更短,故实验②的待测数据(时间)比实验①更小。
(3) 催化剂反应前后质量不变,实验②反应后得到的黑色粉末质量仍为0.5g,说明其质量在反应前后保持不变。
(4) 验证催化剂的化学性质不变,可利用其仍能催化过氧化氢分解的特性:向试管中加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,观察到产生能使带火星的木条复燃的气体,说明黑色粉末的化学性质在反应前后保持不变。
(5) 实验②和③中,过氧化氢溶液体积、催化剂质量均相同,仅催化剂种类不同,因此对比目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个对过氧化氢分解的催化效果更好。
【答案】
(1) 收集等体积的氧气所需要的时间 (2) 小 (3) 质量 (4) 向试管中加入10 mL 5%的过氧化氢溶液,产生能使带有火星的木条复燃的气体 化学性质 (5) 探究氧化铜和二氧化锰哪一个对过氧化氢分解的催化效果更好
【知识点】
催化剂的概念、过氧化氢分解实验、控制变量法
【点评】
本题是典型的催化剂探究题,需掌握催化剂的三个核心特征,同时理解控制变量法在对比实验中的应用,能考查学生对实验设计和概念的理解能力,是化学实验基础题型。
【难度系数】
0.6
7. 高锰酸钾、过氧化氢都可用于实验室制取氧气。下列有关说法正确的是(
A.它们都含有氧气
B.它们制取氧气的反应一个需要加热,一个在常温下进行
C.它们制取氧气时都需要用二氧化锰作催化剂
D.它们制取氧气的实验装置完全相同
B
)A.它们都含有氧气
B.它们制取氧气的反应一个需要加热,一个在常温下进行
C.它们制取氧气时都需要用二氧化锰作催化剂
D.它们制取氧气的实验装置完全相同
答案
7. B
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需明确高锰酸钾制氧气和过氧化氢制氧气的反应原理、反应条件、催化剂要求、实验装置等核心知识点:两种物质均为纯净物,含有的是氧元素而非氧气;高锰酸钾制氧需加热,过氧化氢制氧常温下进行;高锰酸钾制氧无需催化剂,过氧化氢制氧需二氧化锰作催化剂;两者因反应物状态和反应条件不同,实验装置不同。据此逐一分析选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:高锰酸钾($\ce{KMnO_{4}}$)和过氧化氢($\ce{H_{2}O_{2}}$)都是纯净物,组成中含有氧元素,并不含有氧气单质,故A错误;
B选项:高锰酸钾制取氧气的反应条件为加热,过氧化氢制取氧气的反应条件为常温(通常加二氧化锰作催化剂),故B正确;
C选项:高锰酸钾受热分解制取氧气时不需要催化剂,过氧化氢分解制取氧气时需要二氧化锰作催化剂,故C错误;
D选项:高锰酸钾制取氧气的发生装置为“固体加热型”,过氧化氢制取氧气的发生装置为“固液常温型”,两者实验装置不同,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
实验室制取氧气的原理、催化剂、实验装置
【点评】
本题考查实验室制取氧气的基础知识点,属于化学学习的核心考点,需学生掌握两种制氧方法的关键差异,整体难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正误,需明确高锰酸钾制氧气和过氧化氢制氧气的反应原理、反应条件、催化剂要求、实验装置等核心知识点:两种物质均为纯净物,含有的是氧元素而非氧气;高锰酸钾制氧需加热,过氧化氢制氧常温下进行;高锰酸钾制氧无需催化剂,过氧化氢制氧需二氧化锰作催化剂;两者因反应物状态和反应条件不同,实验装置不同。据此逐一分析选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:高锰酸钾($\ce{KMnO_{4}}$)和过氧化氢($\ce{H_{2}O_{2}}$)都是纯净物,组成中含有氧元素,并不含有氧气单质,故A错误;
B选项:高锰酸钾制取氧气的反应条件为加热,过氧化氢制取氧气的反应条件为常温(通常加二氧化锰作催化剂),故B正确;
C选项:高锰酸钾受热分解制取氧气时不需要催化剂,过氧化氢分解制取氧气时需要二氧化锰作催化剂,故C错误;
D选项:高锰酸钾制取氧气的发生装置为“固体加热型”,过氧化氢制取氧气的发生装置为“固液常温型”,两者实验装置不同,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
实验室制取氧气的原理、催化剂、实验装置
【点评】
本题考查实验室制取氧气的基础知识点,属于化学学习的核心考点,需学生掌握两种制氧方法的关键差异,整体难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.7
8. 下列实验中,对水的主要作用分析不正确的是 (

A.图1集气瓶中的水:吸收二氧化硫气体,防止污染空气
B.图2量筒中的水:快速降低集气瓶内温度,吸收五氧化二磷防止污染空气
C.图3集气瓶中的水:防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶
D.图4集气瓶中的水:排净空气且便于观察氧气何时集满
B
)A.图1集气瓶中的水:吸收二氧化硫气体,防止污染空气
B.图2量筒中的水:快速降低集气瓶内温度,吸收五氧化二磷防止污染空气
C.图3集气瓶中的水:防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶
D.图4集气瓶中的水:排净空气且便于观察氧气何时集满
答案
8. B
解析
【分析】
本题考查不同化学实验中水的作用,需逐一分析每个实验的原理及对应水的用途,判断选项说法是否正确。需明确各实验中,水的作用因实验目的不同而有差异,要区分集气瓶和量筒中不同位置水的功能。
【解析】
逐个分析选项:
A. 图1硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫,二氧化硫能溶于水,集气瓶中的水可吸收二氧化硫,防止污染空气,该选项说法正确。
B. 图2是测定空气中氧气含量的实验,集气瓶内的水作用是吸收五氧化二磷、快速降温;而量筒中的水是用来测定进入集气瓶中水的体积,从而得出氧气的体积,并非用于快速降温或吸收五氧化二磷,该选项说法错误。
C. 图3铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物,集气瓶中的水可防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶,该选项说法正确。
D. 图4排水法收集氧气,集气瓶中的水可排净瓶内空气,当瓶口有大气泡冒出时,便于观察氧气何时集满,该选项说法正确。
综上,不正确的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
氧气的性质、空气中氧气含量测定、排水集气法
【点评】
本题考查常见化学实验中水的作用,需准确掌握各实验的原理和操作要点,区分不同装置中水的不同功能,属于基础实验知识的考查。
【难度系数】
0.5
本题考查不同化学实验中水的作用,需逐一分析每个实验的原理及对应水的用途,判断选项说法是否正确。需明确各实验中,水的作用因实验目的不同而有差异,要区分集气瓶和量筒中不同位置水的功能。
【解析】
逐个分析选项:
A. 图1硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫,二氧化硫能溶于水,集气瓶中的水可吸收二氧化硫,防止污染空气,该选项说法正确。
B. 图2是测定空气中氧气含量的实验,集气瓶内的水作用是吸收五氧化二磷、快速降温;而量筒中的水是用来测定进入集气瓶中水的体积,从而得出氧气的体积,并非用于快速降温或吸收五氧化二磷,该选项说法错误。
C. 图3铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物,集气瓶中的水可防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶,该选项说法正确。
D. 图4排水法收集氧气,集气瓶中的水可排净瓶内空气,当瓶口有大气泡冒出时,便于观察氧气何时集满,该选项说法正确。
综上,不正确的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
氧气的性质、空气中氧气含量测定、排水集气法
【点评】
本题考查常见化学实验中水的作用,需准确掌握各实验的原理和操作要点,区分不同装置中水的不同功能,属于基础实验知识的考查。
【难度系数】
0.5
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