《2025年学霸提优大试卷九年级化学上册沪教版》

19. (11 分)某兴趣小组在学习了过氧化氢分解制氧气的实验后,知道催化剂(二氧化锰)能改变化学反应速率。到底还有哪些因素与化学反应速率有关呢?

【任务一】探究氧化铜能否对过氧化氢的分解起催化作用
(1)在此实验中观察到: A 试管中小木条不复燃, B 试管中小木条复燃;
结论:____氧化铜能加快过氧化氢的分解速率____。
(2)同学们讨论后,认为要确定氧化铜对此反应有催化作用,还需探究反应前后氧化铜的质量和____化学性质____不变。
(3)经过补充实验,实验小组确认氧化铜对过氧化氢的分解起催化作用,请写出此反应的文字表达式:____过氧化氢$\xrightarrow{\text{氧化铜}}$水+氧气____。
【任务二】探究二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果
化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图 2 所示的装置进行了两次实验,在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰分别将注射器内盛有的 3 mL 5%的双氧水注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图 3 所示。

(4)在检查装置的气密性后,小组同学开始实验时注入双氧水的方法是____A____(填字母)。
A. 快速推注射器活塞 B. 缓慢推注射器活塞
(5)实验中造成 U 形管内红墨水液面左低右高的原因是该反应是____放出热量____(填“放出热量”或“吸收热量”)的反应。
(6)为了比较两种催化剂的催化效果,实验中除了记录注射器内收集氧气的体积,还需记录____反应时间____。
(7)通过图像除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好,还能得出的结论是____催化剂不能改变生成氧气的体积____。
(8)由氧化铜催化的反应,$ t_{1} \sim t_{2} $ 时间段反应速率逐渐变慢,原因是____过氧化氢溶液的浓度变小____。

答案： （1）氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 （2）化学性质 （3）过氧化氢$\xrightarrow{\text{氧化铜}}$水+氧气 （4）A （5）放出热量 （6）反应时间 （7）催化剂不能改变生成氧气的体积 （8）过氧化氢溶液的浓度变小

【得出结论】
(1)若把 $ AO $ 看作空气的体积,则 $ AB $ 相当于氧气的体积。根据表格中的实验数据,可知空气中氧气含量为20.94%(用百分数表示,结果精确到 0.01%)。
【思考讨论】
(2)实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是增大接触面积，使脱氧剂与氧气充分反应。
(3)步骤③中水滴向右移动的原因是食品脱氧剂消耗了氧气，装置内压强减小。
(4)如果测量结果偏小,可能的原因是abd(填字母)。
【反思评价】
(5)改进后的实验与原实验相比的优点是实验结果更准确（合理即可）(任写一条)。
(6)根据实验原理,在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越细(填“粗”或“细”)实验结果越准确。
老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
(7)红磷在氧气中燃烧的反应属于化合(填基本反应类型)反应。
(8)该同学测得空气中氧气的体积分数为 19%,与理论值 21%相比较,产生误差的原因很可能是红磷不足（或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹等）(任写一点,导管的体积可忽略不计)。
(9)结合曲线,解释 $ AB $ 段气体压强变化的原因是红磷燃烧放热，气体受热膨胀，使瓶内压强增大。
(10)反思应用:图丙实验与图甲实验相比,优点是实验结果更准确（合理即可）(写一点)。

答案： （1）氧气的体积 20.94% （2）增大接触面积，使脱氧剂与氧气充分反应 （3）食品脱氧剂消耗了氧气，装置内压强减小 （4）abd （5）实验结果更准确（合理即可） （6）细 （7）化合 （8）红磷不足（或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹等） （9）红磷燃烧放热，气体受热膨胀，使瓶内压强增大 （10）实验结果更准确（合理即可）