《2025年亮点给力大试卷九年级化学上册沪教版》

26. 新素养 科学探究与实践 (14 分)某小组的同学探究影响 H2O2分解反应速率的因素。
(1) 利用图 1 所示装置探究影响 H2O2分解反应速率的因素,实验方案如下表。


① H2O2在 MnO2催化下反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO₂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑。
② 设计实验 a 和 b 的目的是探究催化剂MnO₂对H₂O₂分解反应速率的影响。
③ 设计实验 b 和 c 的目的是探究溶液浓度对 H2O2分解反应速率的影响。实验中 x 的数值为15。
④ 测得反应过程中锥形瓶内气体压强随时间的变化曲线如图 2 所示。能证明 H2O2溶液浓度对 H2O2分解反应速率有影响的证据是反应过程中瓶内气体压强相同时，实验b和实验c所用时间不同。
(2) 室温下,用溶质质量分数为 30%的 H2O2溶液进行图 3 所示实验,实验现象如下:a 中几乎看不到气泡,伸入带火星的木条,木条不复燃;b 中铜丝表面有细小气泡,伸入带火星的木条,木条不复燃;c 中几乎看不到气泡,伸入带火星的木条,木条不复燃;d 中试管内分布较多气泡,伸入带火星的木条,刚开始伸入,木条仅发亮,一段时间后再次伸入,木条能复燃;e 中铜丝表面产生大量气泡,管壁发烫,溶液逐渐变蓝,与 d 中溶液颜色相近时抽出铜丝,仍剧烈反应,伸入带火星的木条,木条复燃。

已知:CuSO4溶于水形成自由移动的铜离子和硫酸根离子。
① 结合 a 和 b 的现象分析,最适合盛放 H2O2溶液的容器是B(填字母)。
A. 广口瓶 B. 细口瓶 C. 铜制容器
② 对比 c 和 d 的现象,加快 H2O2分解的微粒可能是Cu²⁺(填微粒符号)。
③ 实验 e 中 H2O2快速分解,该实验中导致 H2O2分解速率加快的主要原因可能有铜丝与H₂SO₄、H₂O₂反应生成了Cu²⁺，催化H₂O₂分解；反应放热使溶液温度升高，加快H₂O₂分解速率。

答案：
(1)①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO₂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑ ②探究催化剂MnO₂对H₂O₂分解反应速率的影响 ③15 ④反应过程中瓶内气体压强相同时，实验b和实验c所用时间不同
(2)①B ②Cu²⁺ ③铜丝与H₂SO₄、H₂O₂反应生成了Cu²⁺，催化H₂O₂分解；反应放热使溶液温度升高，加快H₂O₂分解速率
解析:
(1)②实验a和b的变量为有无催化剂，设计实验a和b的目的是探究催化剂MnO₂对H₂O₂分解反应速率的影响。③设计实验b和c的目的是探究溶液浓度对H₂O₂分解反应速率的影响，过氧化氢加入体积不同，应使溶液总体积相同，故实验中x的数值为30mL - 15mL=15mL。④能证明H₂O₂溶液浓度对H₂O₂分解反应速率有影响的证据是反应过程中瓶内气体压强相同时，实验b和实验c所用时间不同。
(2)①结合a和b的现象分析，铜丝可以催化过氧化氢分解，液体试剂一般存放在细口瓶中，所以最适合盛放H₂O₂溶液的容器是细口瓶。②由c试管中的现象可知，H⁺、SO₄²⁻对H₂O₂分解无催化效果，结合d试管中的现象可知硫酸铜可加快H₂O₂的分解，则加快H₂O₂分解的微粒可能是Cu²⁺。③实验e中H₂O₂快速分解，该实验中导致H₂O₂分解速率加快的主要原因可能有铜丝与H₂SO₄、H₂O₂反应生成了Cu²⁺，催化H₂O₂分解，同时反应放热使溶液温度升高，加快H₂O₂分解速率。