《2025年经纶学典学霸题中题九年级化学上册人教版》

10. 思想方法 对比法(2025·无锡月考)某化学兴趣小组对“氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了如下探究:
【实验探究】
(1)



【交流反思】
(2)实验过程中加入两支试管中的过氧化氢溶液应满足的要求除了体积和温度相同之外,还要保证过氧化氢溶液浓度相同。
(3)小明同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“结论”,他补充设计了以下两个探究实验。
实验一:称量反应后的固体质量,并与反应前的称量数据作比较,其目的是证明反应前后氧化铜的质量不变。
实验二:另取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,再向其中加入实验②反应后的固体剩余物,其余操作同实验②,其目的是证明反应前后氧化铜的化学性质不变;小明在进行实验时,发现试管内有许多水雾,由此推断过氧化氢分解是放热(填“吸热”或“放热”)反应。
【实验拓展】
小红用二氧化锰、氧化铜两种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,探究分解过氧化氢溶液制取氧气适宜催化剂。
实验操作:取30粒含二氧化锰的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。然后改用等量含另一种催化剂的海藻酸钠微球,重复上述实验,得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。


(4)用含二氧化锰的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是产生气体的速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出。
(5)从实验曲线看,催化效果较好、反应比较温和的催化剂是氧化铜。

答案：
(1)①反应较慢②有大量气泡产生,且木条复燃
(2)过氧化氢溶液浓度
(3)反应前后氧化铜的质量不变反应前后氧化铜的化学性质不变放热
(4)产生气体的速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出
(5)氧化铜 解析:
(1)①有少量气泡产生,且木条不复燃,则说明过氧化氢能分解,但反应较慢;②氧化铜能加快过氧化氢的分解速率,则现象应为有大量气泡产生,且带火星的木条复燃。
(2)对比实验中,要控制变量,则除了体积和温度相同外,过氧化氢溶液的浓度也应相同。
(3)实验一:对比反应前后固体质量,目的是证明反应前后氧化铜的质量是否改变。实验二:催化剂是指能改变反应速率,且反应前后质量和化学性质不变的物质,把使用过的固体剩余物中再次加入过氧化氢溶液,目的是证明反应前后氧化铜的化学性质不变;实验过程中,试管内有许多水雾,则说明过氧化氢分解是放热反应。
(4)由图2可知,二氧化锰的压强增速较快,说明二氧化锰的催化速率快,产生氧气的速率快,使压强迅速增大,导致橡皮塞被弹出,从而使压强瞬间回落。
(5)从实验曲线来看,二氧化锰的催化速率太快,容易使橡皮塞弹出,故催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜。