第1节性质活泼的氧气——探究专题练习

1、第1节性质活泼的氧气1. 某校研究性学习小组在学习了双氧水分解制氧气的实验后，知道催化剂(MnO 2)能改变化学反应速率。到底MnO 2是不是该反应的催化剂以及还有哪些因素与化学反应速率有关呢？( 2015秋片区期中考)【小组讨论】小明同学观点：化学反应速率与反应物的质量分数有关；小红同学观点：化学反应速率与反应 有关；小峰同学观点：化学反应速率与MnO?的用量有关.【设计实验】为了验证他们的观点，设计并进行了以下实验：实验次数H2O2溶液 质量分数%H2O2溶液用量/毫升催化剂(MnO2) 用量/克反应温度/C收集气体 体积/毫升所需时间 /秒2050.185203.81520.220202

2、.8520.220207.42050.1552010.51520.1202021.6(1)请你写出实验中所发生反应的文字表达式:(2) 实验证明小明的观点是正确的， 实验证明小红的观点是正确的。A .和B .和C .和D.和 E.和(3) 由(2)的实验能得出：其他条件相同时， ，则反应速率越快。(4) 加入MnO2后，H2o2分解的速率大大提高，为了证明MnO2是该反应的催化剂，必须检验其质量没有改变，可通过 (填一操作名称)，将其分离出来称量，同时还应检验其 没有改变。你了解生活中通过加入某种催化剂来降低反应速率的事例吗？请列举一例。2. 人教版新课标化学教材九年级上册(2012教育部审定

3、)"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。(2013昆明)【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，其催化效果如何？【实验探究】实验步骤实验现象I .分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入 A、B两支试管中，向 A试管中加 入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条， 观察现象。A试管中产生气泡，带火星木 条复燃，B试管中无明显现象n.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，如此反复多次试验，观察现象。试管中均产生气泡，带火星木 条均复燃川.将实验n中的

4、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ag。W.分别量取5mL5%±氧化氢溶液放入 C D两支试管中，向 C试管中加 入ag氧化铁粉末，向 D试管中加入ag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n、川证明：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】(1) 设计实验”的目的是。(2) 若实验W观察到 D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是【实验拓展】（1）查阅资料得知：氧化铜、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化

5、剂。下列有关 催化剂的说法中正确的是（填序号）。A 二氧化锰只能作过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E. 酶是一种重要的生物催化剂，它属于糖类（2）实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“二氧化锰催化过氧化氢溶液分解实验装置的创新设计”，实验过程如下: 将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml（密度为1g/ml）质量分数为5%的过氧化氢溶液加入干燥管的球泡内，再用药匙取 0. 2g二氧化锰粉末，加在干燥管的进气管的管壁上。 点燃橡胶塞上棒香后，塞紧干燥管并将其竖立

6、，观察到带火星的棒香立即复燃。对该创新实验的评价，你认为不合理的是A实验中所用的仪器、材料及药品均易得到B. 实验使用的药品用量太大C. 反应速度太慢，耽误时间D. 实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强3. 空气是人类活动必需的自然资源。工业上常用分离空气的方法制取氧气，实验室常用物质分解的方法制（1）工业制氧气是 （填“物理”或“化学”）变化。（2）图中仪器a的名称是。（3 ）实验室制取并收集氧气，可选择 装置（填字母代号），此法制取氧气的文字表达式为（4）检查A装置气密性的方法是（可借助水和图中的其他装置） 4.实验室可用MnO2作催化剂加热分解 KCIO 3制。2。许多金属氧化

7、物对 KCIO 3分解有催化作用。用下表 中物质作催化剂，KCIO 3开始分解和剧烈分解时的温度如下表所示。若用KCIO 3来制。2,如果没有MnO2,最好的替代物是（）使用的催化剂氧化镁（MgO）氧化铜（CuO）氧化铁（Fe2O3）氧化铝（Al 2O3）开始反应（C）490305470515居y烈反应（C）545350490540A. 氧化铝B.氧化铜C.氧化铁D.氧化镁5. 乙炔在。2里燃烧时，生成二氧化碳和水，产生的火焰叫氧炔焰，温度很高（3000 C以上），可用来切割和焊接金属。造船厂用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：a.乙炔在氧气中燃烧；b.焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固

8、在一起；c.切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化中属于物理变化的是;属于化学变化的是 （填序号）。6. 在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢迅速生成氧气和水。写出该反应的文字表达式，该反应的类型属于 （填“化合”或“分解”）反应。（2015秋凤城练习题）【提出问题】除催化剂影响着过氧化氢分解的速率外，还有哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率？课外活动小组进行了更深入的探究：【查阅资料】过氧化氢的浓度和反应的温度会影响过氧化氢分解的速率【提出猜想一】过氧化氢的浓度越大，反应的速率越快【探究实验一】浓度对化学反应速率的影响。实验步骤现象结论取一支试管加入 35mL5%的过氧化氢溶液， 然后加入

9、少量二氧化锰。缓慢有少量气泡冒出另取一支试管加入 35mL15的过氧化氢溶 液，然后加入少量二氧化锰。迅速有大量气泡冒出【探究实验二】温度对化学反应速率的影响实验步骤现象结论取一支试管加入常温下的35mL5%的过氧化氢溶液猜想二正确另取一支试管加入 35mL15的过氧化氢溶 液，7.（ 2013房山期末）某兴趣小组同学阅读课外资料得知：很多因素都能影响过氧化氢分解速度。于是，同 学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。【实验过程】实验数据记录如下：过氧化氢溶液的质量过氧化氢溶液的浓度MnO 2的质量测量数据I50.0g1%0.1g9 mLn50.0g2%0.1g16 mL出50.0g4%0.1

10、g31 mL【实验分析】（1）过氧化氢分解的文字表达式为 （2）表格中的“测量数据”指的是：相同时间内 （3） 本实验中，测量 02体积的装置是 （填编号）。abc【实验结论】在相同条件下 【交流评价】（1） 甲同学提出在上述实验中测量 同样能得出相同的结论。（2）乙同学提出用右图装置进行实验，通过比较也能达到实验目的。【实验反思】除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外， （写一种）也会影响过氧化氢分解速度，你的实验方案是_8.氧气是化学性质比较活泼的气体，可以与许多物质发生化学反应。氧气的这一性质，使之在生产和生活 中有着广泛的应用；也正由于氧气的这一性质，在某些情况下，人们为了生产和生活的需

11、要，要使物质 与氧气隔绝。请你从以下两个方面各举两个例子予以说明。应用氧气：隔绝氧气：9. （ 2012年房山期末）为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验。实验编号实验操作实验现象分别在试管A、B中加入5 mL 5 % （溶液浓度）过 氧化氢溶液，各滴入2滴相同浓度的硫酸铜溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5 C左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40C左右热水的烧杯中浸泡。试管A中不再产生气 泡；试管B中产生的气 泡量增大。另取两支试管分别加入 5mL 5%过氧化氢溶液和5 mL 10 %过氧化氢溶液试管A、B中均未明显 见到有气泡产生。（1） 过氧化

12、氢分解的文字表达式为。（2） 实验的目的是。实验中滴加硫酸铜溶液的目的是。（3）实验未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你设计的实验方案是 。（用实验中所提供的几种试剂）（4）对于过氧化氢分解反应，硫酸铁溶液也有一定的催化作用。为比较硫酸铁和硫酸铜溶液对过氧化氢分解的催化效果。某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:5滴浓度相同的 硫酸铁和硫酸铜溶液2mL 5%j一过氧化氢溶液甲如图所示，同学们分别从定性和定量角度进行了比较。 定性分析：如图甲可通过观察，定性比较得出结论。 定量分析：用图乙所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能

13、影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是。（5）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑 方法的应用。10. （ 2011年海淀二模）某课外小组研究“影响H2O2生成02快慢的因素”的课题。通过查阅资料，他们提出如下猜想。【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成。2的快慢【实验过程】实验装置图如右：实验操作：检查装置气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中， 立即收集一瓶放出的气体。实验记录：实验编号反应物5%H2O2 100 mL5%H 2O23%H2O2100 mL加入固体0.5 g氯化钠固体0.5 g二氧化锰4收集气体的时间165秒46s秒80秒(1) H2O2溶

14、液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 (2) 实验中加入 H2O2的体积为 mL。(3) 实验中加入的固体和用量为 。【结论】该探究过程得出的结论【反思】H2O2在常温下分解缓慢，加入二氧化锰后反应明显加快。小红提出，为了更好的证明二氧化锰和 氯化钠是否对 H2O2生成。2快慢有影响，还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量 为。【实验拓展】小红用收集的气体进行氧气的性质实验。(1)检验氧气的方法是(2)小红发现用该气体进行氧气的性质实验，现象都不明显。造成这种结果的原因11. ( 2012厦门)实验室用高锰酸钾制取氧气，下列相关装置及操作正确的是A.发生装置B.D.12. ( 2012嘉

15、兴)某科学兴趣小组为了研究物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度的关系，需要收集一瓶大约含四分之一空气的氧气，下列操作正确的是()B.集气瓶中灌3/4的水C.导管伸入到集气 瓶体积的1/4处D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处13. ( 2013安徽)空气是人类活动必需的自然资源。工业上常用分离空气的方法制取氧气，实验室常用物 质分解的方法制取氧气。(1) 工业制氧气是 (填“物理”或“化学”)变化。(2) 图中仪器a的名称是。(3 )实验室制取并收集氧气，可选择 装置(填字母代号),此法制取氧气的文字表达式为O(4)检查 B装置气密性的方法是(可借助水和图中的其他装置）14. （ 16福州）已知：常压下

16、，氮气沸点-196 C,氧气沸点-183 C。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是 。该烧杯放置一段时间后，液态物质剩余约1 /10体积，其主氧气的L质量g氯醍钾高往酸钾反应吋间乞要成分是。15. 实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（加入少量的二氧化锰），分别制取氧气，数据分析如图所示，依据图示信息所得出的分析正确的是（）A. 同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾B. 用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料C. 加入少量的二氧化锰可使氯酸钾产生的氧气质量增加0D. 反应时间较长的是高锰酸钾16. （ 2009余姚中学自主招生）某化学研究性学习小组进行了一系列“带火

17、星的木炭复燃”的实验，实验装置如右图所示。（1）甲组同学探究“使带火星木炭复燃时02的体积分数的极限”将氧气和空气（假定空气中氧气的体积分数为20%）按不同的体积比混合，得100mL气体A进行实验，实验记录见下表：编号In出IVVV (02)mL6040201210V （空气）mL4060808890现象木炭复燃木炭复燃木炭复燃木炭有时燃烧， 有时不燃烧木炭不复燃回答下列问题: 使带火星的木炭复燃的 02的体积分数最小约为。 用带火星的木炭检验集气瓶里是否集满02,若木炭复燃，能否认为集气瓶里的气体一定是纯净的02?答：（填“能”或“否”）。 若按照体积3： 2的比例混合02和CO2气体，该混

18、合气体能否使带火星的木炭复燃？答：（“能”、“否”或“不一定）。（2）乙组同学探究“红棕色气体 NO?能否支持燃烧”的问题，设计了如下几组实验，实验记录及结论见F表:编号制取气体A （下列反应产生的混合气体）B中的现象结论a加热适量浓硝酸浓硝酸 A二氧化氮+氧气+水蒸气反应生成的二氧化氮与氧气的体积比为4:1充满红棕色气体，木炭不复 燃，火星熄灭二氧化氮不支持燃烧b加热硝酸银固体硝酸银 A二氧化氮+氧气+银反应生成的二氧化氮与氧气的体积比为2:1充满红棕色气体，木炭复燃二氧化氮支持燃烧c加热硝酸铜固体硝酸铜 二氧化氮+氧气+氧化铜反应生成的二氧化氮与氧气的体积比为4:1充满红棕色气体，木炭复燃

19、二氧化氮支持燃烧你认为a、b、c三个结论是否可靠？说出你的理由。编号是否可靠理由a6bc参考答案：一1. 温度过氧化氢二氧化锰水+氧气BD反应物的质量分数或反应温度越高过滤、化学性质、食用油中加入某种物质（如维生素巳延长保质期（减慢氧化速率）。2. 【实验结论】（1）02。（2）质量和化学性质（3）过氧化氢 氧化铁a水+氧气。【实验评价】（1）比较氧化铁与二氧化锰的催化效果（2）二氧化锰的催化效果比氧化铁好【实验拓展】（1）Bo（ 2）B、C3. （1）物理 （2）分液漏斗（3） BC （或BD）、高锰酸钾一加热锰酸钾+二氧化锰+氧气或 氯酸钾二氧化锰氯化钾+氧气。也可选AC （或AD）、过氧

20、化氢二氧化锰水+氧气。加热（4 ）在A装置的出气导管管口 C处连接一段橡皮管，并用止水夹夹紧，往分液漏斗中注入一定量的水，打开活塞，若水滴下的速度逐渐减慢，最后不再滴下，则该装置气密性良好。4. B 5. b; ac 6 .过氧化氢 二氧化锰，水+氧气、分解、浓度越大，过氧化氢分解的速率越快、缓慢有少量气泡冒出、然后把试管放入盛有热水的烧杯中、迅速有大量气泡冒出。7. 【实验分析】（1 ）过氧化氢 二氧化锰 水+氧气（2）相同时间内收集氧气的体积（3） C【实验结论】双氧水浓度越大，产生氧气速度越快【交流评价】（1 ）收集等体积氧气所需要的时间（2）电子天平的读数不再发生变化时，所需要的时间【

21、实验反思】催化剂的种类（温度等）、分别取等质量等浓度的过氧化氢溶液，依次加入等量、不同种类的催化剂，记录收集等体积氧气所需要的时间。8. 供给呼吸；富氧炼钢；用作火箭推进剂。：给金属表面刷漆、涂油；保鲜食品时真空或充气包装；给灯泡内充入氮气保护钨丝。9. （1）过氧化氢 硫酸铜水+氧气（2）研究温度对过氧化氢的分解速率的影响。加入硫酸铜溶液的目的是加快过氧化氢的分解速度，使得实验现象便于观察；（3）将两只试管同时放入盛有相同温度相同体积的热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入相同滴数、浓度一样的硫酸铜溶液，观察放出气体的速度快慢；产生气泡的速率快的是10%出02溶液，反之是 5% H2O2溶液。（4）产生气泡的速度 收集40毫升气体所需的时间，时间短的则反应的速度就快；（5）控制变量法或对比法10. （ 1）过氧化氢 二氧化锰水+氧气。（2）为保证实验的科学性，实验中加入H2O2的体积