2.3.2 制取氧气(下)分层练习(答案)
第二单元 我们周围的空气
课题3 制取氧气(下)
第2课时
1.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂只能加快化学反应速率
B.催化剂在反应前后质量变小
C.催化剂在化学反应前后物理性质不变
D.催化剂在化学反应前后化学性质不变
2.实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验,下列操作错误的是( )
A.加过氧化氢溶液 B.制取氧气
C.收集氧气 D.铁丝燃烧
3.实验室常用过氧化氢溶液制取氧气,下列说法错误的是
A.实验前应先检查装置气密性 B.MnO2在反应前后质量和性质不变
C.收集氧气可用向上排空气法 D.将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃,证明氧气已收集满
4.下列关于 的实验室制法及性质实验的说法不正确的是
A. 制O2的药品 B. 发生装置
C. 收集装置 D. 验证O2的可燃性
5.结合如图实验,下列说法正确的是
A.实验①带火星的木条不复燃,说明没有产生氧气
B.实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少
C.该实验证明氧气可以支持燃烧
D.实验①的反应速率比实验③的快
6.实验室用双氧水制取氧气时,忘了加二氧化锰,其后果是
A.不能产生氧气 B.生成气体的速度慢
C.产生氧气的总量减少 D.没有影响
7.下列有关化学反应速率和催化剂的说法错误的是
A.MnO2是催化剂,催化剂都能加快化学反应速率
B.某些化学反应可以有多种催化剂
C.相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧,前者反应更快
D.催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变
8.下列变化属于分解反应的是
A.
B.
C.
D.
9.在双氧水制取氧气的实验中,某些变量与时间的变化关系如图所示,纵坐标y随时间的变化趋势如下,纵坐标表示的是
A.试管中液体的质量 B.过氧化氢的质量
C.试管中MnO2的质量 D.氧气的质量
10.某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为 ;可选择的发生装置是 (填字母);若制取较纯的氧气,可选择的收集装置是 (填字母);选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性,必须考虑的是 (填序号)。
(3)MnO2在该反应中可以重复使用,理由是 。
11.为探究催化剂对过氧化氢(H2O2)分解的催化效果,某研究小组做了如图所示的实验。
实验一:
实验二:数据记录表
1%过氧化氢溶液/mL 50 50 50
加入二氧化锰的质量/g 0.1 0.2 0.4
测量40 s末得到氧气的体积/mL
实验一:图中的实验能否证明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂?并说明理由: 。
实验二:从表格的设计可以看出,该实验的目的是 。
12.某化学兴趣小组设计如下表所示的实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,所用实验装置如图所示。
实验用品 记录数据
实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 氧气体积
实验1 5mL 4% 粉末状MnO2 0.2g 50mL
实验2 ______ 粉末状CuO 0.2g 50mL
(1)实验2中过氧化氢溶液的数据为 。
(2)实验需要测量并记录的数据有:氧气体积和 。
(3)实验时,分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中,测量并记录数据,实验过程中发现U型管内右侧液面上升,原因是 。
(4)结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好,得出该结论的依据是 。
1.下列实验室制取氧气的操作中,不正确的是
A.检查气密性 B.制O2
C.收集气体 D.验满
2.过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气,量筒中涌出柱状的泡沫,可形象地称为“大象牙膏”,下列说法正确的是
A.反应产生的氧气支持燃烧,可以作燃料 B.加发泡剂和催化剂后反应减缓了
C.反应前后催化剂的质量不变 D.没有催化剂过氧化氢不会分解
3.为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素,某学习小组设计了下列实验,下列说法不正确的是
实验① 实验② 实验③
A.对比实验①和②,可研究常温下,MnO2对反应快慢的影响
B.对比实验①和③,可研究常温和50℃对反应快慢的影响是否相同
C.对比实验②和③,可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响是否相同
D.综合实验①、②和③可知,5%过氧化氢溶液最适合用于实验室制取氧气
4.小科根据所学知识,自制一台“制氧器”,其装置如图所示。
下列有关说法错误的是
A.反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液
B.过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧气湿润
C.过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢
D.该装置可以随时调控产生氧气的速率
5.氮肥厂利用N2和H2在有铁存在的情况下合成NH3。在此过程中铁加快了该反应速率,而自身的质量和化学性质在反应前后都没有改变,则铁在合成氨过程中充当
A.反应物 B.生成物 C.催化剂 D.消毒剂
6.下列变化属于分解反应的是
A.蒸发食盐水得到水和食盐 B.酒精在空气中燃烧生成水和二氧化碳
C.加热高锰酸钾 D.铁丝在氧气中燃烧
7.将100mL双氧水均分成甲、乙两份,仅向甲中加入适量的二氧化锰,反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示,从图中不能获取的信息是
A.a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况
B.二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率
C.反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变
D.甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关
8.在下列反应中,与反应“氧化汞汞+氧气”类型相同的是
A.铜+氧气氧化铜 B.碳酸钙氧化钙+二氧化碳
C.铁+硫酸铜硫酸亚铁+铜 D.碳酸钠+盐酸氯化钠+水+二氧化碳
9.实验室拟用下列装置来制取气体:
(1)写出有标号仪器的名称:① ,② ;
(2)用过氧化氢和二氧化锰制氧气的符号表达式为 ,发生装置选择 。要收集纯度较高的氧气,宜选用的收集装置是 ;检验该气体的方法是 。
(3)用高锰酸钾制氧气的符号表达式为 ,若选A装置应该改进的地方为 ,其目的是 。
(4)在常温下,用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体,同时生成硫酸钠和水。实验时应选用的发生装置是 ;由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体,所以应用 收集
10.科学探究是新课标要求的重要能力,某兴趣小组进行过氧化氢制氧气的探究实验,不小心把过氧化氢溶液飞溅到了表面变黑的铜管上,发现立即产生大量气泡,查阅资料:该铜管表面黑色固体是氧化铜(CuO)。
【提出问题】氧化铜是否可以作为过氧化氢分解的催化剂?
【进行假设】
(1) 。
【实验验证】
(2)取1g纯净的氧化铜粉末,两支装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管,进行以下实验:
实验步骤 实验现象
实验一 将带火星的木条伸入装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管中 木条
实验二 向另一支装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管中加入 ,再将带火星的木条伸入试管中 木条复燃
【得出结论】
(3)氧化铜可以作为过氧化氢分解的催化剂,写出该反应的符号表达式是 。
【反思】
(4)该实验 (填“能”或“不能”)证明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,若不能,还应该补充的实验探究步骤是:
①将实验二试管中的混合物过滤出黑色固体,洗涤,干燥, 。
②用实验证明黑色固体的 (填“性质”、“物理性质”或“化学性质”)没变。
11.人教版新课标化学九年级上册教材中“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其效果如何?
实验步骤 实验现象
Ⅰ.分别量取5%过氧化氢溶液放出A、B两支试管中,向A试管中加入氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。 A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象 试管中均产生所泡,带火星的木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为
Ⅳ.分别量取5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入氧化铁粉末,向D试管中加入二氧化锰粉末,观察现象
【实验结论】
(1)A中产生的气体是 。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式: 。
【实验评价】
(4)设计实验Ⅳ的目的是 。
(5)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此可以得到的结论是 。
(6)兴趣小组同学又进一步探究二氧化锰的质量对催化效果的影响。图Ⅰ是利用压强传感器研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气速率的影响”的实验装置。实验测得相关数据整理如图Ⅱ所示。
根据实验数据可以得出的结论是 。
【实验拓展】
(7)查阅资料得知:、、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A.只能作氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(8)你还能想到什么因素能影响过氧化氢分解的速率?请举一例说明。因素 ;实验方法: 。第二单元 我们周围的空气
课题3 制取氧气(下)
第2课时
1.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂只能加快化学反应速率
B.催化剂在反应前后质量变小
C.催化剂在化学反应前后物理性质不变
D.催化剂在化学反应前后化学性质不变
【答案】D
【解析】解:A、有的催化剂能够加快反应速率,有的催化剂能够减慢反应速率,该选项说法不正确;
B、反应前后催化剂质量不变,该选项说法不正确;
C、反应前后催化剂化学性质不变,该选项说法不正确;
D、催化剂在化学反应前后化学性质不变,该选项说法正确。
故选:D。
2.实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验,下列操作错误的是( )
A.加过氧化氢溶液 B.制取氧气
C.收集氧气 D.铁丝燃烧
【答案】D
【详解】A、向试管中倾倒双氧水时瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,图中所示操作正确,故A正确;
B、实验室用双氧水制取氧气,属于固体和液体反应,所以图中所示操作正确,故B正确;
C、氧气的密度比空气的大,氧气应从长导管通入,将空气从短导管排出,图中所示装置正确,故C正确;
D、铁丝在O2中燃烧时,为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙,图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙,所示装置错误,故D错误。
故选:D。
3.实验室常用过氧化氢溶液制取氧气,下列说法错误的是
A.实验前应先检查装置气密性 B.MnO2在反应前后质量和性质不变
C.收集氧气可用向上排空气法 D.将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃,证明氧气已收集满
【答案】B
【详解】A、实验前应首先检查装置的气密性,以免装置漏气浪费药品,所以选项正确;
B、MnO2是催化剂,在反应前后,其本身的质量和化学性质都没有发生变化,物理性质可能改变,所以选项错误;
C、氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,所以选项正确;
D、氧气具有助燃性,氧气的验证方法是将带火星的木条置于集气瓶口,如果木条复燃则证明氧气已满,所以选项正确。
故选B。
4.下列关于 的实验室制法及性质实验的说法不正确的是
A. 制O2的药品 B. 发生装置
C. 收集装置 D. 验证O2的可燃性
【答案】D
【详解】A、二氧化锰是固体药品,存放在广口瓶中,过氧化氢溶液是液体药品,存放在细口瓶中,实验室可使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,故A说法正确,不符合题意;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应属于固液不加热反应,发生装置可选择该装置,故B说法正确,不符合题意;
C、氧气密度比空气大,可用该装置向上排空气法收集,故C说法正确,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,不具有可燃性,故D说法错误,符合题意;
故选D。
5.结合如图实验,下列说法正确的是
A.实验①带火星的木条不复燃,说明没有产生氧气
B.实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少
C.该实验证明氧气可以支持燃烧
D.实验①的反应速率比实验③的快
【答案】C
【详解】A、实验①带火星的木条不复燃,说明氧气浓度不足,并不能说明没有产生氧气,错误;
B、催化剂反应前后质量不变,故二氧化锰质量不变,错误;
C、该实验证明氧气可以支持燃烧,正确;
D、由图可知,实验①的反应速率比实验③的慢,错误;
故选C。
6.实验室用双氧水制取氧气时,忘了加二氧化锰,其后果是
A.不能产生氧气 B.生成气体的速度慢
C.产生氧气的总量减少 D.没有影响
【答案】B
【详解】实验室用双氧水制取氧气时,二氧化锰起到催化作用,是否添加二氧化锰只能改变反应速率,不能改变是否产生氧气以及产生的氧气总量,因此不加二氧化锰只会导致生成氧气的速率慢。故选B。
7.下列有关化学反应速率和催化剂的说法错误的是
A.MnO2是催化剂,催化剂都能加快化学反应速率
B.某些化学反应可以有多种催化剂
C.相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧,前者反应更快
D.催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变
【答案】A
【详解】A、二氧化锰可以是过氧化氢分解的催化剂,也可以是氯酸钾分解的催化剂,但是不能单纯的说二氧化锰是催化剂,而且在化学反应中催化剂是可以改变反应速率,有的是加快反应的速率,有的却是减慢反应的速率,故A说法错误;
B、某些化学反应可以有多种催化剂,例如二氧化锰、氧化铁都可用作过氧化氢分解的催化剂,故B说法正确;
C、相同质量的木炭粉和块状木炭分别在氧气中燃烧,前者反应物与氧气的接触面积更大,所以前者反应更快,故C说法正确;
D、催化剂在反应前后本身质量和化学性质不变,故D说法正确;
故选A。
8.下列变化属于分解反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,符合题意的为B。
故选:B。
9.在双氧水制取氧气的实验中,某些变量与时间的变化关系如图所示,纵坐标y随时间的变化趋势如下,纵坐标表示的是
A.试管中液体的质量 B.过氧化氢的质量
C.试管中MnO2的质量 D.氧气的质量
【答案】A
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,由于生成了气体,试管中液体的质量逐渐减小,待完全反应后,不再变化,符合题意;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,过氧化氢的质量逐渐减小至零,不符合题意;
C、在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,二氧化锰的质量不变,不符合题意;
D、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,生成氧气的质量从零开始逐渐增大,待完全反应后,不再变化,不符合题意。
故选A。
10.某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为 ;可选择的发生装置是 (填字母);若制取较纯的氧气,可选择的收集装置是 (填字母);选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性,必须考虑的是 (填序号)。
(3)MnO2在该反应中可以重复使用,理由是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) B E ②③
(3)二氧化锰作为催化剂,在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变
【详解】(1)仪器a的名称是锥形瓶;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气,二氧化锰起催化作用,反应的符号表达式为:,该反应的反应物是液体,催化剂是固体,条件不需要加热,所以发生装置的特点属于“固液常温型”,故可选发生装置B;收集气体的依据是气体的密度和溶解性,氧气不易溶于水,密度比空气大,所以可选择排水法和向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故填:E;②③;
(3)二氧化锰在此反应中作为催化剂,改变了化学反应的速率,而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变,故MnO2在该反应中可以重复使用,故填:二氧化锰作为催化剂,在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变。
11.为探究催化剂对过氧化氢(H2O2)分解的催化效果,某研究小组做了如图所示的实验。
实验一:
实验二:数据记录表
1%过氧化氢溶液/mL 50 50 50
加入二氧化锰的质量/g 0.1 0.2 0.4
测量40 s末得到氧气的体积/mL
实验一:图中的实验能否证明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂?并说明理由: 。
实验二:从表格的设计可以看出,该实验的目的是 。
【答案】 不能证明,在过氧化氢溶液中加入二氧化锰后加快了反应速率,但没有证明二氧化锰在反应前后的质量和化学性质不变 探究催化剂的质量与化学反应速率的关系
【分析】根据对比实验分析解答。
【详解】实验一:图中的实验不能证明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,在过氧化氢溶液中加入二氧化锰后加快了反应速率,但没有证明二氧化锰在反应前后的质量和化学性质不变;实验二:从表格的设计可以看出,改变的是加入二氧化锰的质量,故该实验的目的是探究催化剂的质量与化学反应速率的关系。
12.某化学兴趣小组设计如下表所示的实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,所用实验装置如图所示。
实验用品 记录数据
实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 氧气体积
实验1 5mL 4% 粉末状MnO2 0.2g 50mL
实验2 ______ 粉末状CuO 0.2g 50mL
(1)实验2中过氧化氢溶液的数据为 。
(2)实验需要测量并记录的数据有:氧气体积和 。
(3)实验时,分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中,测量并记录数据,实验过程中发现U型管内右侧液面上升,原因是 。
(4)结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好,得出该结论的依据是 。
【答案】(1)5mL 4%
(2)收集50mL氧气需要的时间
(3)反应放热,导致容器内压强增大
(4)收集50mL氧气,使用二氧化锰需要的时间更短
【详解】(1)探究催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响,所选择催化剂的种类不同,但过氧化氢溶液的浓度和体积要相同,故填:5mL 4%;
(2)实验需要测量并记录的数据有:氧气体积和收集等体积气体需要的时间;
(3)此反应为放热反应,随着反应的发生,大试管内温度升高,压强增大,所以实验过程中发现∪型管内右侧液面上升,原因是:反应放热,使大试管内压强增大;
(4)MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好,得出该结论的依据是收集等体积氧气时,利用二氧化锰比利用氧化铜需要时间短。
1.下列实验室制取氧气的操作中,不正确的是
A.检查气密性 B.制O2
C.收集气体 D.验满
【答案】D
【详解】A、该装置的气密性检查方法是:当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,图中所示操作正确;
B、图中操作,先向锥形瓶中加入二氧化锰,再从长颈漏斗中加入过氧化氢溶液,图中所示操作正确;
C、氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,图中所示操作正确;
D、检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误。
故选D
2.过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气,量筒中涌出柱状的泡沫,可形象地称为“大象牙膏”,下列说法正确的是
A.反应产生的氧气支持燃烧,可以作燃料 B.加发泡剂和催化剂后反应减缓了
C.反应前后催化剂的质量不变 D.没有催化剂过氧化氢不会分解
【答案】C
【详解】A、反应产生的氧气能支持燃烧,但氧气不能燃烧,不可作燃料,故选项A说法错误;
B、加发泡剂和催化剂后反应加快了,故选项B说法错误;
C、反应后催化剂的质量和化学性质不变,故选项C说法正确;
D、没有催化剂过氧化氢也会分解,只是反应速率慢一些,故选项D说法错误;
故选:C。
3.为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素,某学习小组设计了下列实验,下列说法不正确的是
实验① 实验② 实验③
A.对比实验①和②,可研究常温下,MnO2对反应快慢的影响
B.对比实验①和③,可研究常温和50℃对反应快慢的影响是否相同
C.对比实验②和③,可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响是否相同
D.综合实验①、②和③可知,5%过氧化氢溶液最适合用于实验室制取氧气
【答案】D
【详解】A.对比实验①和②,过氧化氢的体积及溶质质量分数相同,区别是否放入二氧化锰,因此可探究常温下,MnO2对反应快慢的影响,故选项A说法正确;
B.对比实验①和③,过氧化氢的体积及溶质质量分数相同,区别是反应时的温度不同,故可研究常温和50℃对反应快慢的影响,故选项B说法正确;
C.对比实验②和③,过氧化氢体积溶质质量分数相同,但反应的条件不同,②放入了二氧化锰,③升高了温度,所以可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响,故选项C说法正确;
D.对比实验①、②和③,整个过程过氧化氢的溶质质量分数均未改变,因此无法知道溶质质量分数是多少时最适合制取氧气,故选项D说法错误。
故选D。
【点睛】此题考查当过氧化氢分解制取氧气速度的相关问题,探究过氧化氢的反应条件不同对化学反应速率的影响,在探究过程中,需仔细分析,反复比较,才能得出正确结果。
4.小科根据所学知识,自制一台“制氧器”,其装置如图所示。
下列有关说法错误的是
A.反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液
B.过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧气湿润
C.过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢
D.该装置可以随时调控产生氧气的速率
【答案】D
【详解】A、反应仓中为固液常温下制取氧气,可以为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,故反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液,故A说法正确;
B、氧气不易溶于水,加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧气湿润,故B说法正确;
C、气体不易溶于水,可通过单位时间内气泡的多少判断气流的速度,则可以根据加湿过滤仓中气泡的多少,可以判断氧气排出的快慢,故C说法正确;
D、该装置不可以随时调控产生氧气的速率,故D说法错误;
故选D。
5.氮肥厂利用N2和H2在有铁存在的情况下合成NH3。在此过程中铁加快了该反应速率,而自身的质量和化学性质在反应前后都没有改变,则铁在合成氨过程中充当
A.反应物 B.生成物 C.催化剂 D.消毒剂
【答案】C
【详解】催化剂是指能改变反应速率,但反应前后质量和化学性质不变,则铁在合成氨过程中充当催化剂,故选C。
6.下列变化属于分解反应的是
A.蒸发食盐水得到水和食盐 B.酒精在空气中燃烧生成水和二氧化碳
C.加热高锰酸钾 D.铁丝在氧气中燃烧
【答案】C
【详解】A、蒸发食盐水无新物质生成,是物理变化,分解反应是化学变化的范畴,故选项错误;
B、酒精在空气中燃烧生成水和二氧化碳,反应物为酒精和氧气,生成物是二氧化碳和水,不符合一变多的特征,不属于分解反应,故选项错误;
C、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符合一变多的特征,属于分解反应,故选项正确;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符合多变一的特征,属于化合反应,故选项错误。
故选C
7.将100mL双氧水均分成甲、乙两份,仅向甲中加入适量的二氧化锰,反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示,从图中不能获取的信息是
A.a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况
B.二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率
C.反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变
D.甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关
【答案】C
【详解】A、过氧化氢制取氧气的反应中,二氧化锰为催化剂,能改变反应速率,但不能改变生成物质量,则a为加入二氧化锰的反应,即表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况,该选项不符合题意;
B、由图可知,二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率,该选项不符合题意;
C、该图不能确定反应前后二氧化锰的质量和化学性质是否改变,该选项符合题意;
D、由图可知,最终生成的氧气的质量相同,则说明甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关,该选项不符合题意。
故选C。
8.在下列反应中,与反应“氧化汞汞+氧气”类型相同的是
A.铜+氧气氧化铜 B.碳酸钙氧化钙+二氧化碳
C.铁+硫酸铜硫酸亚铁+铜 D.碳酸钠+盐酸氯化钠+水+二氧化碳
【答案】B
【详解】氧化汞在加热的条件下反应生成汞和氧气,属于一变多的反应,是分解反应;
A是多变一的反应,属于化合反应;
B是一变多的反应,属于分解反应;
CD反应物都有两种,不属于分解反应;
故选B。
9.实验室拟用下列装置来制取气体:
(1)写出有标号仪器的名称:① ,② ;
(2)用过氧化氢和二氧化锰制氧气的符号表达式为 ,发生装置选择 。要收集纯度较高的氧气,宜选用的收集装置是 ;检验该气体的方法是 。
(3)用高锰酸钾制氧气的符号表达式为 ,若选A装置应该改进的地方为 ,其目的是 。
(4)在常温下,用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体,同时生成硫酸钠和水。实验时应选用的发生装置是 ;由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体,所以应用 收集
【答案】(1) 酒精灯 集气瓶
(2) B E 带火星的木条放入集气瓶中,若木条复燃则是氧气
(3) 试管口塞棉花 防止粉末堵塞导管
(4) B C
【详解】(1)由图可知,仪器①为酒精灯,仪器②为集气瓶。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为:;
该反应为固液常温反应,发生装置选B;
排水法收集的气体较纯,氧气不易溶于水,可用排水法收集,故收集装置选E;
氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则检验方法为:带火星的木条放入集气瓶中,若木条复燃则是氧气。
(3)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:;
加热高锰酸钾时,为了防止固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应塞一团棉花。
(4)制取二氧化硫的反应为固体和液体在常温下的反应,发生装置选B;
二氧化硫是易溶于水、密度比空气大,收集装置选C。
10.科学探究是新课标要求的重要能力,某兴趣小组进行过氧化氢制氧气的探究实验,不小心把过氧化氢溶液飞溅到了表面变黑的铜管上,发现立即产生大量气泡,查阅资料:该铜管表面黑色固体是氧化铜(CuO)。
【提出问题】氧化铜是否可以作为过氧化氢分解的催化剂?
【进行假设】
(1) 。
【实验验证】
(2)取1g纯净的氧化铜粉末,两支装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管,进行以下实验:
实验步骤 实验现象
实验一 将带火星的木条伸入装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管中 木条
实验二 向另一支装有5mL3%的过氧化氢溶液的试管中加入 ,再将带火星的木条伸入试管中 木条复燃
【得出结论】
(3)氧化铜可以作为过氧化氢分解的催化剂,写出该反应的符号表达式是 。
【反思】
(4)该实验 (填“能”或“不能”)证明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,若不能,还应该补充的实验探究步骤是:
①将实验二试管中的混合物过滤出黑色固体,洗涤,干燥, 。
②用实验证明黑色固体的 (填“性质”、“物理性质”或“化学性质”)没变。
【答案】(1)氧化铜可以作为过氧化氢分解的催化剂
(2) 不复燃 1g纯净的氧化铜粉末
(3)H2O2H2O+O2
(4) 不能 称量,得到1g固体 化学性质
【详解】(1)[进行假设]根据提出的问题可知,做出的假设为氧化铜可以作为过氧化氢分解的催化剂。
(2)[实验验证]实验一:常温下,过氧化氢分解速率缓慢,生成的氧气很少,故实验现象为木条不复燃。实验二:从题中给出“取1g纯净的氧化铜粉末”的信息,结合假设和实验结论可知,实验二应向5mL3%的过氧化氢溶液的试管中加入1g纯净的氧化铜粉末。
(3)[得出结论]过氧化氢在氧化铜的催化条件下分解生成水和氧气,该反应的符号表达式为H2O2H2O+O2。
(4)[反思]以上实验只能证明氧化铜能改变过氧化氢分解的速率,但催化剂反应前后质量和化学性质不变无法证明。故该实验不能证明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂。补充的实验探究步骤①将实验二试管中的混合物过滤出黑色固体,洗涤,干燥,称量,得到1g固体,证明氧化铜的质量在反应前后不变。②催化剂的化学性质在反应前后不变,故还要用用实验证明黑色固体的化学性质没变。
【点睛】本题考查关于催化剂的知识,催化剂只能改变化学反应的速率,但其质量和化学性质在反应前后不变。
11.人教版新课标化学九年级上册教材中“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其效果如何?
实验步骤 实验现象
Ⅰ.分别量取5%过氧化氢溶液放出A、B两支试管中,向A试管中加入氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。 A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象 试管中均产生所泡,带火星的木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为
Ⅳ.分别量取5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入氧化铁粉末,向D试管中加入二氧化锰粉末,观察现象
【实验结论】
(1)A中产生的气体是 。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式: 。
【实验评价】
(4)设计实验Ⅳ的目的是 。
(5)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此可以得到的结论是 。
(6)兴趣小组同学又进一步探究二氧化锰的质量对催化效果的影响。图Ⅰ是利用压强传感器研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气速率的影响”的实验装置。实验测得相关数据整理如图Ⅱ所示。
根据实验数据可以得出的结论是 。
【实验拓展】
(7)查阅资料得知:、、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A.只能作氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(8)你还能想到什么因素能影响过氧化氢分解的速率?请举一例说明。因素 ;实验方法: 。
【答案】 氧气 化学性质、 质量 过氧化氢水+氧气 对比二氧化锰与氧化铁的催化效果 在其他条件相同情况下,二氧化锰催化效果更好 在其他条件相同情况下,二氧化锰质量越大,过氧化氢分解速率越快 B 略 略
【详解】(1)过氧化氢分解产生水和氧气,故A中产生的气体是氧气;
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式为过氧化氢水+氧气;
(4)由实验操作可知,设计实验Ⅳ的目的是对比二氧化锰与氧化铁的催化效果;
(5)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此可以得到的结论是在其他条件相同情况下,二氧化锰催化效果更好;
(6)根据实验数据可以得出的结论是在其他条件相同情况下,二氧化锰质量越大,过氧化氢分解速率越快;
(7)A、二氧化锰也可以做其他反应的催化剂,不具有唯一性,选项错误;B、由实验可知,同一个化学反应可以有多种催化剂,选项正确;C、催化剂能改变化学反应的速率,可以加快反应速率,也可以减慢反应速率,选项错误;D、用作催化剂的物质可以是其他反应的反应物或生成物,比如高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体剩余物中有二氧化锰,可以催化过氧化氢分解,选项错误。故本题选B。
(8)过氧化氢的浓度也能影响反应的速率;实验时取用质量相同,浓度不同的过氧化氢溶液,加入质量相同的同种催化剂,比较两者的反应速率。
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