專題4 實驗室制氧氣拓展提升與催化劑相關考點-2023-2024學年九年級化學實驗探究同步培優(yōu)（通用版）

九年級化學實驗探究同步培優(yōu)專題4實驗室制氧氣拓展提升與催化劑相關考點姓名：_________班級：_________學號：_________一、實驗探究題1．過氧化氫溶液俗稱雙氧水，常溫下是一種無色液體，實驗室常用雙氧水和二氧化錳制取氧氣。查閱資料：將新制的濃度5%的雙氧水加熱到65℃時就有氧氣產生，加熱到80℃時就有較多氧氣產生。（1）請你寫出實驗室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣的文字表達式___________________________。（2）小紅按圖1裝置進行實驗，當試管中有大量氣泡出現(xiàn)時，伸入帶火星的木條，木條并未復燃，為此，他利用圖2裝置收集氣體，再用帶火星的木條檢驗，木條復燃，那么圖1實驗中帶火星木條未復燃的原因是___________________________。（3）表是某小組同學探究影響過氧化氫分解速率部分因素的相關實驗數據。實驗序號過氧化氫溶液的濃度/%過氧化氫溶液的體積/mL溫度/℃二氧化錳的用量/g收集氧氣的體積/mL反應所需的時間/s①55200.1416.75②15V200.146.04③305350249.21④3055502x表格中的V=_________；從實驗_________和_________（填序號）對比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關。若x_________49.21（填“>”、“=”或“<"）可知溫度越高，過氧化氫分解速率越快。（4）某化學興趣小組設計如下表所示的對比實驗來比較MnO2、CuO對過氧化氫分解的催化效果。所用實驗裝置如圖所示。在試管中分別加入等質量的氧化銅和二氧化錳，分別將注射器內盛有的雙氧水注入試管中，利用注射器收集氧氣，收集到氧氣的體積和時間的關系如圖所示。①實驗中造成U形管內紅墨水液面左低右高的可能原因是__________________。②結論：對過氧化氫分解催化效果較好的催化劑是_________。③由氧化銅催化的反應，t1-t2時間段反應速率逐漸變_________（填“快”或“慢”）。原因是_______________________________________________________________。2．某化學興趣小組在學習氧氣的制備時，對二氧化錳作催化劑加快雙氧水分解產生了興趣，他們提出疑問：其他物質能否對雙氧水分解速率產生影響？【查閱資料】影響化學反應速率的因素有很多，如：是否使用催化劑、催化劑的種類和質量、溫度、氣態(tài)或液態(tài)反應物的濃度、固態(tài)反應物的接觸面積等。（1）小組的同學們不加催化劑，在不同溫度下，用不同濃度的過氧化氫溶液進行實驗，記錄實驗現(xiàn)象如表。溫度H2O2%50℃60℃70℃5%無明顯氣泡無明顯氣泡極少量氣泡10%無明顯氣泡無明顯氣泡少量氣泡15%無明顯氣泡少量氣泡較多氣泡據此可得出：①_________(填“升高”或“降低”)反應物溫度可加快過氧化氫的分解。②_________(填“增大”或“減小”)反應物濃度可加快過氧化氫的分解。（2）小組同學們通過下面對照試驗，探究氧化銅(CuO不溶于水)對過氧化氫分解的催化作用。填寫下表：步驟③現(xiàn)象步驟⑥結果步驟⑦操作結論試管內產生大量氣泡。帶火星木條_________。_________g。將固體重新加入盛有5mL15%過氧化氫溶液的試管中，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。氧化銅能夠作為過氧化氫分解的催化劑，（3）控制變量法是化學常用的探究方法，在探究不同種類的物質對過氧化氫的催化作用時，可以通過比較：①相同時間內生成氧氣的體積，體積越多，催化效果越_________(填“好”或“差”)。②生成同等體積的氧氣，所需時間越_________(填“長”或“短”)，催化效果越好。3．小明學習了“催化劑”知識后，對雙氧水分解的催化劑的種類進行了如下探究：（1）寫出實驗室用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣的化學方程式：__________________。（2）【提出問題】雙氧水分解只能用二氧化錳作為催化劑嗎？【猜想與假設】能作為雙氧水分解的催化劑的物質不一定只有二氧化錳一種?！驹O計實驗】實驗裝置如圖：（取用10mL5%的雙氧水）實驗編號溫度物質種類（取0.15g）待測數據①20℃/a②20℃FeCl3b③20℃CuSO4c實驗前檢查該裝置氣密性的方法是__________________________________________________________。（3）實驗編號①的作用是_________；要定量比較反應快慢，可測量相同時間生成氣體的_________。（4）通過比較發(fā)現(xiàn)，在相同時間內，a<c，小明認為硫酸銅可以做雙氧水分解的催化劑，他的觀點錯誤的理由是___________________________。【得出結論】實驗結束后，得出FeCl3和CuSO4都可以做雙氧水分解的催化劑。（5）小明用壓強傳感器測加入FeCl3后壓強變化情況，曲線上升到最高點后突然下滑，請你分析曲線突然下滑的可能原因：_____________________________________________。（6）請在下面坐標軸中畫出實驗①③產生氧氣含量的示意圖（用編號標出曲線的名稱）。4．某研究性學習小組對雙氧水開展如下研究。（1）圖1裝置中反應的化學方程式為___________________________。（2）小紅同學將MnO2與水泥按一定比例混合，制作成小塊狀固體，加入圖2裝置中以方便實驗結束回收二氧化錳。其中塊狀固體應放置在_________處（填“A”或“B”），其中二氧化錳的作用是__________________。（3）小亮發(fā)現(xiàn)：收集的氧氣占集氣瓶容積的60%（空氣占40%）時，能使帶火星的木條復燃。那么，使帶火星的木條復燃的氧氣濃度的最低值是多少呢？小亮對此展開探究。第一組實驗：取5只集氣瓶，編號為①、②、③、④、⑤，分別裝入其總容積10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧氣，恰好把5只集氣瓶中的水排去。將帶火星的木條依次插入①～⑤號瓶中，記錄實驗現(xiàn)象。小亮在前一組實驗的基礎上又做了第二組和第三組實驗。三組實驗的數據和現(xiàn)象見表：第一組第二組第三組集氣瓶編號①②③④⑤①②③④⑤①收集的O2占容積的體積分數（%）1020304050313335373934帶火星木條的狀況微亮亮很亮復燃復燃很亮很亮復燃復燃復燃很亮請根據實驗回答下列問題：①收集的氧氣占容積的體積分數最低為_________%時，可使帶火星的木條復燃。②本實驗中使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠：_________（填“是”或“否”）。③用帶火星的木條直接檢驗雙氧水受熱分解產生的氧氣時，往往難以復燃，這是因為在加熱生成氧氣的同時產生大量水蒸氣所致，此時混合氣體中氧氣的體積分數隨溫度變化的曲線如圖3所示。若只考慮氧氣的體積分數對實驗結果的影響，欲使帶火星的木條復燃，應將加熱雙氧水的最高溫度控制在_________℃。5．化學興趣小組的同學們用如圖1裝置制取氧氣并進行相關探究。【實驗步驟】步驟1：關閉彈簧夾，將紗布袋伸入雙氧水中；步驟2：提起紗布袋，打開彈簧夾，擠壓氮氣袋；步驟3：關閉彈簧夾，將紗布袋伸入雙氧水中；步驟4：點燃酒精燈；步驟5：保持酒精燈燃燒，提起紗布袋。（1）【實驗分析】在連接好裝置后，關閉彈簧夾，將錐形瓶置于冰水中，觀察到燒杯中的導管內形成一段液柱，且液面不下降，說明__________________。（2）錐形瓶中發(fā)生反應的化學方程式為___________________________。（3）步驟4中點燃酒精燈一段時間后，觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。（4）對比步驟_________的現(xiàn)象，得出可燃物燃燒需要溫度達到可燃物的著火點；對比步驟4、5的現(xiàn)象，得出可燃物燃燒需要的條件是__________________。（5）【拓展延伸】已知過氧化鈉與二氧化碳反應會生成氧氣和碳酸鈉且反應放出大量的熱。如圖2所示：在空氣中放置時，兩團棉花均不燃燒；若將足量二氧化碳倒入燒杯時，可以觀察到的現(xiàn)象有：①蠟燭熄滅；②沾有過氧化鈉粉末的棉花燃燒；③未沾有過氧化鈉粉末的棉花不燃燒。從燃燒條件的角度分析，寫出產生現(xiàn)象②的原因_____________________________________________，寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式___________________________。6．過氧化氫水溶液俗稱雙氧水，為無色透明液體，是一種強氧化劑，其化學性質非?；顫?，極易分解為氧氣和水，無殘留毒性。過氧化氫不會對環(huán)境造成二次污染，故被稱為最清潔的消毒劑?；瘜W項目學習小組探究以H2O2溶液為原料制備O2并驗證物質燃燒的條件。實驗過程：【配制溶液】（1）用如圖所示的整瓶溶液配制溶質質量分數為10%的過氧化氫溶液，需加水_________g。（2）請寫出其在MnO2的催化作用下分解的化學方程式：___________________________。（3）【制取氧氣】用甲裝置制取氧氣①甲裝置用MnO2作催化劑，先用黏合劑將MnO2粉末制成團狀。團狀MnO2應放在______________(選填“試管底部"或“多孔隔板上”)。②打開活塞K，經長頸漏斗問試管中緩慢加入H2O溶液至浸沒團狀MnO2，立即產生O2，收集完后，(填操作)，反應隨后停止。（4）用乙裝置制取氧氣乙裝置用鉑絲(可上下抽動)作催化劑。安全管下端浸沒于H2O2溶液中，將鉑絲插入溶液，立即產生O2.若燒瓶內壓強過大，安全管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_________。當出現(xiàn)上述現(xiàn)象時，應采取的措施是___________________________。（5）【探究可燃物燃燒條件】(白磷的著火點為40℃，紅磷的著火點為240℃)。利用所制的氧氣進行圖丙實驗：可觀察到銅片上白磷和水中的白磷都發(fā)生了燃燒，而紅磷未燃燒。白磷燃燒的化學反應方程式為__________________。該實驗說明物質燃燒需要的條件是_________(選填字母)。A．可燃物B．溫度達到著火點C．需要氧氣參與7．實驗室制取氧氣，可供選擇的實驗裝置如圖所示。①寫出圖中標號的儀器名稱：a_________，b_________；②寫出用A裝置制取氧氣的文字表達式：___________________________；B裝置中試管口略向下傾斜的原因是____________________________________；若將B、C裝置組裝在一起制氧氣，實驗結束，停止加熱前要先進行的操作是__________________。③若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置是_________（填字母）。在加試劑之前的操作是__________________④收集較純凈的氧氣可選用的裝置是_________（填字母）。⑤已知一氧化氮氣體的密度比空氣略大，難溶于水，在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應，則收集一氧化氮氣體時應選用圖中裝置_________（填字母）。8．實驗小組同學在學習過氧化氫制氧氣的實驗后，決定研究“影響過氧化氫分解生成氧氣快慢的因素”的課題?！静孪爰僭O】反應物的濃度和催化劑的用量會影響過氧化氫分解生成氧氣的快慢。【進行實驗】實驗裝置圖如下：實驗：探究過氧化氫溶液濃度對過氧化氫分解生成氧氣快慢的影響。實驗數據記錄如下(實驗均在室溫下進行)：過氧化氫溶液的質量過氧化氫溶液的濃度二氧化錳的質量相同時間內產生氧氣的體積/mL1-150.0g1%0.1g91-250.0g2%0.1g161-350.0g4%0.1g31實驗2：探究催化劑用量對過氧化氫分解生成氧氣快慢的影響。實驗數據記錄如下(實驗均在室溫下進行)：過氧化氫溶液的質量過氧化氫溶液的濃度二氧化錳的質量相同時間內產生氧氣的體積/mL2-150.0g4%0x12-250.0g4%0.1gx22-350.0g4%0.2gx3【解釋與結論】（1）過氧化氫溶液屬于_________(填“純凈物”或“混合物”)。（2）過氧化氫在二氧化錳催化作用下反應的文字表達式為___________________________。（3）實驗裝置中各導管口的連接順序為a→_________→d。（4）由實驗1可得到的結論是_______________________________________________________________。（5）通過實驗2得到“其他條件相同時，二氧化錳的質量越大，過氧化氫分解生成氧氣如越快”的結論，則x1、x2、x3數值大小關系為__________________。（6）【實驗拓展】你還想研究的問題是______________________________________________________。9．催化劑可顯著提高反應效率，二氧化錳是常見的催化劑。（1）實驗室用H2O2溶液制取氧氣，常用MnO2作催化劑，反應的化學方程式是__________________；用排水法收集氧氣，是因為氧氣_________溶于水。（2）FeCl3對H2O2分解也有催化作用。為比較MnO2和FeCl3對H2O2分解快慢的不同影響，用下圖左側裝置進行實驗：啟動傳感器，注入H2O2溶液。氧氣體積分數隨時間變化情況如下：①初始時氧氣的體積分數不為0，原因是_____________________________________________。②使H2O2分解較快的催化劑是_________（填MnO2或FeCl3)。判斷依據是_______________________________________________________________。③用5%H2O2溶液制取氧氣，若采用下圖所示裝置進行實驗，上述兩種催化劑中較為合適的是__________________。10．某化學興趣小組進行了“尋找新的催化劑”的如下研究性實驗?！咎岢鰡栴}】①二氧化錳常用作氯酸鉀和過氧化氫分解的催化劑，其它物質是否也可以用作該反應的催化劑呢？②除了催化劑還有其它因素影響化學反應的速率嗎？（1）【查閱資料】研究表明，許多物質對氯酸鉀的分解有催化作用，分別用它們作催化劑，氯酸鉀開始發(fā)生應和反應劇烈時的溫度如下表所示：氧化鐵氧化鋁氧化銅氧化鎂開始反應420℃515℃305℃490℃劇烈反應490℃540℃350℃545℃通過分析資料中的數據，實驗室用氯酸鉀制氧氣，如果不用二氧化錳，最好選用上述表格中的某一種物質作為催化劑，寫出用該方法制取氧氣的符號表達式__________________。（2）【實驗探究一】①將3g氯酸鉀放在試管中加熱。②將3g氯酸鉀與1g二氧化錳混合均勻后加熱。③將xg氯酸鉀與1g氧化銅混合均勻后加熱。④從實驗③反應后的固體中提取其中的氧化銅，稱量，結果為1g。⑤將實驗④后得到1g固體和xg氯酸鉀混合均勻后加熱，現(xiàn)象與實驗③相同?！痉治鰧嶒灐縜.實驗③中x的值應為_________。b.通過實驗④可以得出的結論是____________________________________。c.通過實驗⑤可以得出的結論是____________________________________。d.實驗②③對比的目的是_____________________________________________?！緦嶒灲Y論】氧化銅確實也能做氯酸鉀分解的催化劑。（3）【實驗探究二】影響化學反應的速率除了催化劑以外，還有其它因素嗎？以下是另一實驗小組探究影響過氧化氫反應速率部分因素的相關實驗數據。實驗序號H2O2溶液濃度%H2O2溶液體積/mL溫度℃MnO2的用量/g收集氧氣的體積/mL反應所需的時間/s①51200.1416.75②151200.146.04③305350249.21④305550210.76a.通過實驗①和②對比可知，化學反應速率還與_________有關：b.通過對比實驗③和④，得出結論____________________________________。11．催化劑在化學反應中起著非常重要的作用，某興趣小組進行如下探究。（1）【探究一】氧化銅能否加快氯酸鉀制取氧氣的反應速率用如圖裝置進行實驗，實驗均以生成25mL氣體為準，相關裝置和數據見下表：（可能影響實驗的因素均已忽略）實驗序號KClO3質量催化劑質量待測數據①2.45g/a②2.45g0.5gMnO2b③2.45g0.5gCuOc上述實驗中的“待測數據”是____________________________________。（2）若c_________a（填“>”“=”或“<”），通過上述實驗可知在某溫度下氧化銅能加快氯酸鉀制取氧氣的反應速率。（3）【探究二】為證明氧化銅是該反應的催化劑，同學們又進行了以下的實驗：[查閱資料]氯酸鉀和氯化鉀均易溶于水。Ⅰ、在實驗③反應后的混合物中加足量的水溶解，過濾得到固體，洗滌、干燥并用天平稱量，質量為0.5g。Ⅱ、將一定量的CO通入濾出的固體，按下圖進行實驗：實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗分析生成了銅澄清石灰水變渾濁產生了二氧化碳玻璃管內的實驗現(xiàn)象___________________________，寫出瓶內澄清石灰水變渾濁的化學方程式____________________________________。[實驗結論]氧化銅能在氯酸鉀制取氧氣反應中起催化作用。（4）[實驗反思]小華同學發(fā)現(xiàn)【探究二】（Ⅱ）中的實驗裝置從環(huán)保角度考慮有一個缺陷，改進的方法是___________________________；該實驗中點燃酒精燈前，先通CO一段時間的目的是_______________________________________________________________。（5）【探究三】氧化銅與二氧化錳對于過氧化氫的催化效果進行比較。小青同學用圖1所示的裝置進行了兩次實驗，在試管中分別加入等質量的氧化銅和二氧化錳，分別將注射器內盛有的雙氧水緩慢注入試管中，利用注射器收集氧氣，收集到氧氣的體積和時間的關系如圖2所示。通過對圖像2的分析，能得出的結論有：①_______________________________________________________________；②____________________________________。（6）由氧化銅催化的反應，t1-t2時間段反應速率逐漸變慢，原因是________________________________________________________________________。12．某化學興趣小組閱讀課外資料得知，雙氧水分解除了二氧化錳作催化劑，還可以用氧化銅等物質作催化劑，于是對氧化銅產生了探究興趣。【提出問題】氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？實驗序號KClO3質量其他物質質量待測數據①1.2g②xCuO0.5g③1.2gMnO20.5g（1）表中x應該是_________；上述實驗測量的“待測數據”是_____________________________________。（2）若實驗②比實驗①的“待測數據”更___________________________(填“大”或“小”)，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。（3）對實驗②反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，稱量得到0.5g黑色粉末，這是為了證明氧化銅的_________在反應前后沒有改變。（4）【預期結論】氧化銅也能作氯酸鉀分解的催化劑?！驹u價設計】你認為設計實驗③和實驗②對比的目的是____________________________________；上述實驗探究不能證明氧化銅能作氯酸鉀分解的催化劑，其理由是_______________________________________________________________。（5）【實驗拓展】大家從課外資料上還獲得下列信息：氧化鐵、硫酸銅、豬肝、馬鈴薯等也可以作過氧化氫分解的催化劑。下列有關催化劑的說法正確的是_________。A．二氧化錳可作任何反應的催化劑B．同一個反應可能有多種催化劑C．催化劑一定能加快反應速率D．沒有催化劑化學反應不能發(fā)生E.對很多工業(yè)反應，加入催化劑能起到增加生成物的質量的效果參考答案1．（1）過氧化氫→二氧化錳水+氧氣（2）氧氣中水蒸氣含量較大，氧氣不純（3）5；（4）反應為放熱反應；二氧化錳；慢；隨著反應進行，過氧化氫濃度減小，反應速率減慢【解析】（1）過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，文字表達式為：過氧化氫→（2）圖1實驗中使用加熱方法，帶火星木條未復燃的原因是得到氧氣中水蒸氣含量較大，氧氣不純；（3）探究影響過氧化氫分解速率的因素；比較表格可知，實驗中過氧化氫溶液體積應該相等，則V=5；實驗①和②控制變量為過氧化氫溶液的濃度，對比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關；實驗③和④控制變量為溫度，若x<49.21，可以得出溫度越高，過氧化氫分解速率越快的結論；（4）①實驗中造成U形管內紅墨水液面左低右高的可能原因是反應為放熱反應，裝置中溫度升高，氣體膨脹，壓強變大，導致U形管左側液面下降右側液面上升；②由圖像曲線可知，得到相同體積氧氣加入二氧化錳所需時間更短，故過氧化氫分解催化效果較好的催化劑是二氧化錳；③由氧化銅催化的反應，t1-t2時間段相同時間內收集到氧氣的體積越來越少，說明反應速率逐漸變慢，原因是隨著反應進行，過氧化氫濃度減小，反應速率減慢。2．（1）升高；增大（2）復燃；0.2（3）好；短【解析】（1）①根據實驗現(xiàn)象可知，相同濃度的過氧化氫溶液，溫度越高，過氧化氫分解越快；②根據實驗現(xiàn)象可知，相同溫度的過氧化氫溶液，濃度越大，過氧化氫分解越快；（2）分析圖示實驗方案可知，實驗原理是過氧化氫在氧化銅的催化作用下分解生成水和氧氣，步驟③現(xiàn)象是試管內產生大量氣泡，帶火星的木條復燃；催化劑在反應前后的質量和化學性質不變，所以步驟⑥，稱量后固體質量仍為0.2g；（3）①相同時間內生成氧氣的體積，體積越多，催化效果越好；②生成同等體積的氧氣，所需時間越短，催化效果越好。3．（1）2（2）關閉分液漏斗活塞，拉動注射器活塞，松手后注射器活塞回到原來的位置，說明氣密性良好（3）對照/對比；體積（4）需要驗證其質量和化學性質有無改變（5）錐形瓶的瓶塞被氣體沖松開或反應停止，溫度下降（6）【解析】【解答】（1）雙氧水在二氧化錳做催化劑的條件下反應生成水和氧氣，該反應的化學方程式為：2H2O（2）盡管與氣體有關的實驗裝置各不相同，但對裝置氣密性檢查的原理不外乎兩種：一是利用氣體受熱體積膨脹；二是利用溫度一定，一定量氣體產生的壓力一定的原理。所以實驗前檢查該裝置氣密性的方法是：關閉分液漏斗活塞，拉動注射器活塞，松手后注射器活塞回到原來的位置，說明氣密性良好，故填：關閉分液漏斗活塞，拉動注射器活塞，松手后注射器活塞回到原來的位置，說明氣密性良好（合理即可）。（3）實驗①中沒有加入催化劑，所以實驗編號①起到了對照（或對比）作用；要定量比較反應快慢，可測量相同時間生成氣體的體積。故填：對照或對比；體積。（4）由催化劑的概念可知，在化學反應中，能改變化學反應速率，但本身的質量和化學性質在反應前后都沒有變化的物質是催化劑，但該實驗并沒有驗證器質量與化學性質是否改變，所以對此觀點不正確，故填：需要驗證其質量和化學性質有無改變。（5）壓強曲線上升到最高點后突然下滑，說明錐形瓶內氣體壓強減小?？赡苁清F形瓶的瓶塞被氣體沖松開導致氣壓減小，還可能是過氧化氫分解過程中會放出熱量，反應停止，不再產生氣體，溫度降低導致氣壓減小。故填：錐形瓶的瓶塞被氣體沖松開或反應停止，溫度下降。（6）①無催化劑，③有催化劑，催化劑可使反應速率加快，但不能改變生成物的質量，反應物質量相同，最終產生氧氣的質量相等，所以實驗①③產生氧氣含量的示意圖為：。4．（1）2H2O2MnO2__2H2O+O2↑（2）A；催化作用（3【解析】【解答】（1）過氧化氫溶液在二氧化錳作催化劑條件下發(fā)生反應生成水、氧氣，圖1裝置中反應的化學方程式為：2H2O2MnO2__2H2（2）圖2裝置可以控制反應的發(fā)生或停止，關閉圖2裝置中的活塞，氣體不能排出，試管內壓強變大，液體被壓進長頸漏斗中與固體脫離，反應停止，打開活塞，氣體排出，試管內壓強變小，液體進入試管內與固體接觸，反應發(fā)生。所以塊狀固體應放置在A處，其中二氧化錳是該反應的催化劑，作用是催化作用。（3）①由表中數據可知，收集的氧氣占容積的體積分數最低為35%時，可使帶火星的木條復燃。②本實驗中使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法不可靠，因為當氧氣占容積的體積分數為35%時，就可以使帶火星的木條復燃。③若只考慮氧氣的體積分數對實驗結果的影響，欲使帶火星的木條復燃，則氧氣的含量最低為35%，此時對應的溫度約為82℃。5．（1）裝置氣密性良好（2）2（3）木炭燃燒，發(fā)出白光，澄清石灰水變渾濁（4）3、4；與氧氣接觸（5）溫度達到了棉花的著火點，且與氧氣接觸；2N【解析】（1）在連接好裝置后，關閉彈簧夾，將錐形瓶置于冰水中，觀察到燒杯中的導管內形成一段液柱，且液面不下降，說明裝置氣密性良好，故填：裝置氣密性良好；（2）錐形瓶中過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為2H2O（3）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以步驟4中點燃酒精燈一段時間后，可觀察到木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，澄清石灰水變渾濁，故填：木炭燃燒，發(fā)出白光，澄清石灰水變渾濁；（4）步驟3中木炭只與氧氣接觸，溫度未達到著火點，木炭不燃燒；步驟4中木炭與氧氣接觸，點燃酒精燈加熱，溫度達到著火點，木炭燃燒，對比步驟3、4的現(xiàn)象，得出可燃物燃燒需要溫度達到可燃物的著火點；步驟5中木炭未與氧氣接觸，溫度達到著火點，木炭不燃燒，對比步驟4、5的現(xiàn)象，得出可燃物燃燒需要的條件是與氧氣接觸，故填：3、4；與氧氣接觸；（5）過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，且反應放出大量的熱，反應的化學方程式為2Na2O2+2C6．（1）1000（2）2H2O2（4）液面上升；將催化劑抽離過氧化氫溶液（5）4P+5O2【解析】（1）由圖示可知，原過氧化氫溶液中溶質質量分數為30%，溶液質量為500g，若將整瓶溶液配制溶質質量分數為10%的過氧化氫溶液，設需要加水的質量為x，根據溶液稀釋前后溶質質量不變列等式為：500g×30%=（500g+x）×10%，解得：x=1000g，即需加水的質量為1000g；（2）過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下反應生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H（3）①根據甲裝置的工作原理，當液體和二氧化錳固體接觸時產生氧氣，關閉活塞K后，試管內氣壓增大，將過氧化氫溶液擠壓入長頸漏斗，使得過氧化氫溶液和二氧化錳固體分離，從而使反應停止，所以二氧化錳固體應放在多孔隔板上；③打開活塞K時，液體和二氧化錳固體接觸時產生氧氣，關閉活塞K后，試管內氣壓增大，將過氧化氫溶液擠壓入長頸漏斗，使得過氧化氫溶液和二氧化錳固體分離，從而使反應停止；（4）①當瓶內氣壓增大時，會將過氧化氫溶液擠壓入安全管內，此時可觀察到安全管內的液面上升；②當瓶內氣壓增大時，需要減緩過氧化氫的分解速率，使反應速率降低或停止，所以此時需要將催化劑抽離過氧化氫溶液；（5）白磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O2點燃7．水槽；試管；過氧化氫→二氧化錳水+氧氣；防止冷凝水回流，炸裂試管；先將導管移出水面；【解析】①據圖可知儀器a是水槽，b是試管；②A裝置屬于固液常溫型制取氣體裝置，用A裝置可使過氧化氫在二氧化錳的催化下制取氧氣，文字表達式為：過氧化氫→二氧化錳水B、C裝置組裝在一起制氧氣，實驗結束，停止加熱前要先進行的操作是先將導管移出水面，防止水倒吸引起試管炸裂；③若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，不需加熱，故答案為：發(fā)生裝置A，在加試劑之前要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；④氧氣不易溶于水，所以收集較純凈的氧氣用排水法，可選用的裝置是C；⑤已知一氧化氮氣體的密度比空氣略大，難溶于水，在空氣中容易與氧氣發(fā)生反應，則收集一氧化氮氣體時應選用排水法，選用圖中裝置C。8．（1）混合物（2）過氧化氫（3）c→b（4）其他條件相同時，過氧化氫溶液的濃度越大，過氧化氫分解生成氧氣越快（5）x1＜x2＜x3（6）溫度對過氧化氫分解生成氧氣快慢是否有影響【解析】【解釋與結論】（1）過氧化氫溶液中含有過氧化氫的水，屬于混合物；

（2）過氧化氫在二氧化錳催化作用下反應生成水和氧氣，文字表達式為過氧化氫→二氧化錳水+氧氣；

（3）實驗中氧氣發(fā)生裝置中產生的氧氣進入盛滿水的多功能瓶中，將水排到量筒中，從而測出產生氧氣的體積，故實驗裝置中各導管口的連接順序為a→c→b→d；

（4）有實驗1的數據來看，過氧化氫溶液的濃度越大，相同時間內產生氧氣的體積越大，說明其他條件相同時，過氧化氫溶液的濃度越大，過氧化氫分解生成氧氣越快；

（5）通過實驗2得到“其他條件相同時，二氧化錳的質量越大，過氧化氫分解生成氧氣如越快”的結論，則x1、x2、x3數值大小關系為x1＜x【實驗拓展】（6）實驗1和實驗2均是在室溫下進行，還可以研究問題是溫度對過氧化氫分解生成氧氣快慢是否有影響。9．（1）2H（2）裝置內含有空氣，空氣中氧氣的體積分數為21%；MnO2；因為二氧化錳作催化劑時，產生等量氧氣所需要的時間比FeCl3更短；氯化鐵或FeCl3【解析】【解答】（1）實驗室用H2O2溶液制取氧氣時，H2O2在MnO2作催化劑的條件下反應生成水和氧氣，化學反應方程式為2H（2）①空氣中氧氣的體積分數為21%，裝置內含有空氣，故開始時傳感器測得氧氣的體積分數不為0；②由圖像可知，當加入過氧化氫溶液后，氧氣的體積分數從同一起點到32%的過程中，用MnO2作催化劑所用的時間為9s，而用FeCl3作催化劑所用的時間大于60s，即產生等量氧氣，用MnO2比用FeCl3作催化劑所需的時間更少，故使H2O2分解較快的催化劑是MnO2；③圖中實驗裝置采用長頸漏斗添加過氧化氫溶液，加入的過氧化氫會全部與催化劑接觸發(fā)生反應，為了使反應平緩，應使用催化速度較慢的催化劑，故此時選FeCl3作為催化劑較為合適。10．（1）KClO3→CuOΔKCl+O【解析】（1）通過分析資料中的數據可知，氧化銅開始反應溫度和劇烈反應溫度都較低，氧化銅催化效果最好，實驗室用氯酸鉀制氧氣，如果不用二氧化錳，最好選用上述表格中的氧化銅作為催化劑，氯酸鉀在氧化銅做催化劑條件下加熱生成氯化鉀和氧氣，該反應符號表達式為：KClO（2）該實驗的目的是探究催化劑種類對化學反應速率的影響，所以除了催化劑種類不同，其他條件都應相同，氯酸鉀的質量為3g，故實驗③中x的值應為3；從實驗③反應后的固體中提取其中的氧化銅，稱量，結果為1g，與反應前質量相等，可以得出的結論是：化學反應前后，氧化銅的質量不變；將實驗④后得到1g固體和3g氯酸鉀混合均勻后加熱，現(xiàn)象與實驗③相同，可以得出的結論是：化學反應前后，氧化銅的化學性質不變；實驗②③除了催化劑種類不同，其他因素都相同，所以對比的目的是：探究二氧化錳和氧化銅，哪一種催化劑的催化效果好。（3）實驗①和實驗②除了過氧化氫溶液的濃度不同，其他因素都相同，收集相同體積氧氣所需時間不同，所以通過實驗①和②對比可知，化學反應速率還與濃度有關；實驗③和實驗④，除了溫度不同，其他因素都相同，而且溫度越高，收集等體積氧氣所