8.(双选)下列图像中,能正确反映对应变化关系的是(

A.图①:在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量
B.图②:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气
C.图③:向一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气
D.图④:加热高锰酸钾制取氧气
C、D
)A.图①:在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量
B.图②:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气
C.图③:向一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气
D.图④:加热高锰酸钾制取氧气
答案
C、D 【点拨】红磷燃烧消耗氧气,放热,压强先增大,后减小至小于起始压强,A不正确;用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气,最终生成氧气的质量相等,B不正确;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,则反应过程中水的质量不断增大,后不变,C正确;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应前固体是高锰酸钾,部分分解时固体是高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰,完全分解后固体是锰酸钾和二氧化锰,D正确。
解析
【分析】
要判断图像是否正确,需结合对应化学反应的原理,分析反应过程中各物理量(压强、氧气质量、水的质量、固体种类)的变化趋势,再与图像对比:
1. 分析选项A:红磷燃烧测氧气含量,燃烧放热使压强先增大,冷却后因消耗氧气,最终压强应小于初始压强,图①最终压强等于初始,错误;
2. 分析选项B:催化剂仅改变化学反应速率,不改变生成物质量,等质量等浓度的过氧化氢溶液最终生成氧气质量应相等,图②中最终氧气质量不等,错误;
3. 分析选项C:过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,反应过程中水的质量逐渐增加,反应完全后水的质量不再变化,图③符合,正确;
4. 分析选项D:加热高锰酸钾时,反应前固体只有高锰酸钾(1种);部分分解时,固体为高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰(共3种);完全分解后,固体为锰酸钾和二氧化锰(共2种),图④符合,正确。
【解析】
选项A:红磷燃烧放热,容器内压强先增大,反应结束冷却后,因消耗氧气,压强应小于初始压强,图①最终压强等于初始,不符合,错误;
选项B:催化剂只加快过氧化氢分解速率,不改变生成氧气的总质量,等质量、等浓度的过氧化氢溶液最终产生氧气质量相等,图②中最终氧气质量不等,不符合,错误;
选项C:过氧化氢分解生成水和氧气,反应过程中水的质量随反应进行逐渐增大,反应完全后水的质量不再变化,图③符合,正确;
选项D:加热高锰酸钾制取氧气,反应前固体为高锰酸钾(1种);加热分解过程中,固体为未反应的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰(共3种);完全分解后,固体为锰酸钾和二氧化锰(共2种),图④符合,正确。
【答案】
C、D
【知识点】
催化剂的性质、氧气制取实验、化学图像分析
【点评】
本题结合多个基础化学实验考查图像分析能力,需掌握各反应的变化规律,明确催化剂的作用、反应前后物质的种类变化等,是常见的实验图像题,难度适中,需注意区分催化剂对反应速率和生成物质量的影响。
【难度系数】
0.5
要判断图像是否正确,需结合对应化学反应的原理,分析反应过程中各物理量(压强、氧气质量、水的质量、固体种类)的变化趋势,再与图像对比:
1. 分析选项A:红磷燃烧测氧气含量,燃烧放热使压强先增大,冷却后因消耗氧气,最终压强应小于初始压强,图①最终压强等于初始,错误;
2. 分析选项B:催化剂仅改变化学反应速率,不改变生成物质量,等质量等浓度的过氧化氢溶液最终生成氧气质量应相等,图②中最终氧气质量不等,错误;
3. 分析选项C:过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,反应过程中水的质量逐渐增加,反应完全后水的质量不再变化,图③符合,正确;
4. 分析选项D:加热高锰酸钾时,反应前固体只有高锰酸钾(1种);部分分解时,固体为高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰(共3种);完全分解后,固体为锰酸钾和二氧化锰(共2种),图④符合,正确。
【解析】
选项A:红磷燃烧放热,容器内压强先增大,反应结束冷却后,因消耗氧气,压强应小于初始压强,图①最终压强等于初始,不符合,错误;
选项B:催化剂只加快过氧化氢分解速率,不改变生成氧气的总质量,等质量、等浓度的过氧化氢溶液最终产生氧气质量相等,图②中最终氧气质量不等,不符合,错误;
选项C:过氧化氢分解生成水和氧气,反应过程中水的质量随反应进行逐渐增大,反应完全后水的质量不再变化,图③符合,正确;
选项D:加热高锰酸钾制取氧气,反应前固体为高锰酸钾(1种);加热分解过程中,固体为未反应的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰(共3种);完全分解后,固体为锰酸钾和二氧化锰(共2种),图④符合,正确。
【答案】
C、D
【知识点】
催化剂的性质、氧气制取实验、化学图像分析
【点评】
本题结合多个基础化学实验考查图像分析能力,需掌握各反应的变化规律,明确催化剂的作用、反应前后物质的种类变化等,是常见的实验图像题,难度适中,需注意区分催化剂对反应速率和生成物质量的影响。
【难度系数】
0.5
9.[2025·保定期中] A~H是初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图所示,A是一种暗紫色固体,B、G都是黑色固体粉末,E是一种无色液体,H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,在反应②前后,B的质量和化学性质都不改变,回答下列问题:

(1) H物质的名称为
(2) B物质在反应②中起
(3) 反应③的实验现象是
(4) 反应①的符号表达式是
(1) H物质的名称为
二氧化碳
。(2) B物质在反应②中起
催化
作用。(3) 反应③的实验现象是
木炭燃烧,发出白光,放热
。(4) 反应①的符号表达式是
$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$
,该反应属于基本反应类型中的分解
反应。答案
(1)二氧化碳 (2)催化 (3)木炭燃烧,发出白光,放热
(4)$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$;分解
【点拨】A是一种暗紫色固体,可推出A为高锰酸钾,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,B、G是黑色固体,可推出B为二氧化锰,D能与G在点燃的条件下反应生成H,H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,可推出G为碳,D为氧气,H为二氧化碳,C为锰酸钾。B与E混合得到B、D和F,E是一种无色液体,可推出E为过氧化氢溶液,F为水,代入验证,符合题意。
(4)$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$;分解
【点拨】A是一种暗紫色固体,可推出A为高锰酸钾,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,B、G是黑色固体,可推出B为二氧化锰,D能与G在点燃的条件下反应生成H,H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,可推出G为碳,D为氧气,H为二氧化碳,C为锰酸钾。B与E混合得到B、D和F,E是一种无色液体,可推出E为过氧化氢溶液,F为水,代入验证,符合题意。
解析
【分析】
首先根据题目给出的特征性质推断各物质:A是暗紫色固体,初中化学中暗紫色固体为高锰酸钾;高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,对应反应①的产物B、C、D;反应②中B是黑色固体,且反应前后质量和化学性质不变,说明B是反应的催化剂(二氧化锰);E是无色液体,与B(二氧化锰)混合能生成D(氧气),故E为过氧化氢溶液,F为水;H是能使澄清石灰水变浑浊的气体,即二氧化碳;D(氧气)与黑色固体G点燃生成H(二氧化碳),则G为碳。再结合各物质的性质和反应,逐一解答问题。
【解析】
(1) 能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,故H为二氧化碳;
(2) 反应②中B(二氧化锰)在反应前后质量和化学性质不变,起到催化作用;
(3) 反应③是碳在氧气中燃烧,实验现象为木炭燃烧,发出白光,放热;
(4) 反应①是高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符号表达式为$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$;该反应由一种物质生成三种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应。
【答案】
(1) 二氧化碳
(2) 催化
(3) 木炭燃烧,发出白光,放热
(4) $\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$;分解
【知识点】
物质推断、催化剂、分解反应
【点评】
本题为初中化学典型的物质推断题,需结合物质的特征性质(颜色、反应现象等)推断物质,再依据反应规律解答问题,考查学生对化学基础知识的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.6
首先根据题目给出的特征性质推断各物质:A是暗紫色固体,初中化学中暗紫色固体为高锰酸钾;高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,对应反应①的产物B、C、D;反应②中B是黑色固体,且反应前后质量和化学性质不变,说明B是反应的催化剂(二氧化锰);E是无色液体,与B(二氧化锰)混合能生成D(氧气),故E为过氧化氢溶液,F为水;H是能使澄清石灰水变浑浊的气体,即二氧化碳;D(氧气)与黑色固体G点燃生成H(二氧化碳),则G为碳。再结合各物质的性质和反应,逐一解答问题。
【解析】
(1) 能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,故H为二氧化碳;
(2) 反应②中B(二氧化锰)在反应前后质量和化学性质不变,起到催化作用;
(3) 反应③是碳在氧气中燃烧,实验现象为木炭燃烧,发出白光,放热;
(4) 反应①是高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符号表达式为$\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$;该反应由一种物质生成三种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应。
【答案】
(1) 二氧化碳
(2) 催化
(3) 木炭燃烧,发出白光,放热
(4) $\ce{KMnO_{4}\xrightarrow{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}}$;分解
【知识点】
物质推断、催化剂、分解反应
【点评】
本题为初中化学典型的物质推断题,需结合物质的特征性质(颜色、反应现象等)推断物质,再依据反应规律解答问题,考查学生对化学基础知识的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.6
10. (科学思维 科学推理)学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”的实验后,化学兴趣小组在“寻找新的催化剂”的活动中,意外发现氧化铜加入过氧化氢溶液中产生气泡速率也会变快,于是对“氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究:
【实验探究】甲同学按如下步骤进行实验:


【评价反思】该同学进行步骤⑤⑥⑦的目的是
【继续探究】乙同学认为过氧化氢制氧气,氧化铜作催化剂比二氧化锰效果更好,在锥形瓶内加入等质量的二氧化锰和氧化铜,分别注入等质量等浓度的过氧化氢溶液,得到相关曲线如图B所示。
【讨论与交流】乙同学通过分析B图得出,
【拓展延伸】乙同学观察到A图中烧杯内也产生气泡,原因是
【实验探究】甲同学按如下步骤进行实验:
【评价反思】该同学进行步骤⑤⑥⑦的目的是
验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变
。【继续探究】乙同学认为过氧化氢制氧气,氧化铜作催化剂比二氧化锰效果更好,在锥形瓶内加入等质量的二氧化锰和氧化铜,分别注入等质量等浓度的过氧化氢溶液,得到相关曲线如图B所示。
【讨论与交流】乙同学通过分析B图得出,
二氧化锰
(填“二氧化锰”或“氧化铜”)催化效果更好。【拓展延伸】乙同学观察到A图中烧杯内也产生气泡,原因是
过氧化氢分解放出热量,使瓶内气体温度升高,气压增大,在压强差的作用下,瓶内气体逸出
。答案
【实验探究】带火星的木条复燃;0.2;$\ce{H_{2}O_{2}\xrightarrow{CuO} H_{2}O + O_{2}}$
【评价反思】验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变
【讨论与交流】二氧化锰
【拓展延伸】过氧化氢分解放出热量,使瓶内气体温度升高,气压增大,在压强差的作用下,瓶内气体逸出
【点拨】【实验探究】由实验结论可知,“氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂”,反应前后氧化铜的质量不变,故在步骤③中观察到带火星的木条复燃,步骤⑥称量固体的质量为0.2 g,过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解为水和氧气,据此书写符号表达式。【评价反思】进行步骤⑤⑥⑦的目的是验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变。【讨论与交流】由图B可知,产生相同质量的氧气时,使用二氧化锰消耗的时间短,故二氧化锰催化效果更好。【拓展延伸】A图产生气泡是由锥形瓶中气体膨胀引起的。
【评价反思】验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变
【讨论与交流】二氧化锰
【拓展延伸】过氧化氢分解放出热量,使瓶内气体温度升高,气压增大,在压强差的作用下,瓶内气体逸出
【点拨】【实验探究】由实验结论可知,“氧化铜能作过氧化氢分解的催化剂”,反应前后氧化铜的质量不变,故在步骤③中观察到带火星的木条复燃,步骤⑥称量固体的质量为0.2 g,过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解为水和氧气,据此书写符号表达式。【评价反思】进行步骤⑤⑥⑦的目的是验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变。【讨论与交流】由图B可知,产生相同质量的氧气时,使用二氧化锰消耗的时间短,故二氧化锰催化效果更好。【拓展延伸】A图产生气泡是由锥形瓶中气体膨胀引起的。
解析
【分析】
要解决本题,需结合催化剂的定义(能改变化学反应速率,且反应前后自身质量和化学性质不变)分析各问题:1. 评价反思的步骤⑤⑥⑦是反应后回收氧化铜,验证其质量和化学性质是否改变,符合催化剂“两不变”的要求;2. 判断催化效果时,需对比相同条件下产生等量氧气所需时间,时间越短催化效果越好;3. A图烧杯内的气泡源于锥形瓶内气体逸出,结合过氧化氢分解放热分析原因。
【解析】
1. 评价反思:催化剂需满足反应前后质量和化学性质不变,步骤⑤⑥⑦是反应后分离出氧化铜,称量其质量、再验证其化学性质是否仍能催化过氧化氢分解,因此目的是验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变。
2. 讨论与交流:由图B可知,产生相同质量的氧气时,使用二氧化锰消耗的时间更短,说明二氧化锰的催化效果更好。
3. 拓展延伸:过氧化氢分解是放热反应,会使锥形瓶内气体温度升高,气压增大,气体在压强差作用下从导管逸出,因此A图烧杯内产生气泡。
【答案】
【评价反思】验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变;【讨论与交流】二氧化锰;【拓展延伸】过氧化氢分解放出热量,使瓶内气体温度升高,气压增大,在压强差的作用下,瓶内气体逸出
【知识点】
催化剂的特征;过氧化氢分解反应;催化效果的判断
【点评】
本题围绕“氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂”展开探究,重点考查催化剂的核心特征,以及实验现象的分析与判断,体现了化学学科的科学探究与科学思维素养,是初中化学实验探究的典型题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合催化剂的定义(能改变化学反应速率,且反应前后自身质量和化学性质不变)分析各问题:1. 评价反思的步骤⑤⑥⑦是反应后回收氧化铜,验证其质量和化学性质是否改变,符合催化剂“两不变”的要求;2. 判断催化效果时,需对比相同条件下产生等量氧气所需时间,时间越短催化效果越好;3. A图烧杯内的气泡源于锥形瓶内气体逸出,结合过氧化氢分解放热分析原因。
【解析】
1. 评价反思:催化剂需满足反应前后质量和化学性质不变,步骤⑤⑥⑦是反应后分离出氧化铜,称量其质量、再验证其化学性质是否仍能催化过氧化氢分解,因此目的是验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变。
2. 讨论与交流:由图B可知,产生相同质量的氧气时,使用二氧化锰消耗的时间更短,说明二氧化锰的催化效果更好。
3. 拓展延伸:过氧化氢分解是放热反应,会使锥形瓶内气体温度升高,气压增大,气体在压强差作用下从导管逸出,因此A图烧杯内产生气泡。
【答案】
【评价反思】验证反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变;【讨论与交流】二氧化锰;【拓展延伸】过氧化氢分解放出热量,使瓶内气体温度升高,气压增大,在压强差的作用下,瓶内气体逸出
【知识点】
催化剂的特征;过氧化氢分解反应;催化效果的判断
【点评】
本题围绕“氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂”展开探究,重点考查催化剂的核心特征,以及实验现象的分析与判断,体现了化学学科的科学探究与科学思维素养,是初中化学实验探究的典型题型。
【难度系数】
0.5
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