第2课时 分解过氧化氢制氧气 工业制氧气
分解过氧化氢制氧气
1.(2025重庆沙坪坝区月考)实验室部分仪器或装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)写出仪器C、D的名称: 、 。
(2)若要组装一套过氧化氢(H2O2)溶液和二氧化锰(MnO2)制取氧气的发生装置可选择图中
(填字母),反应的文字表达式为 ;收集装置可选择 。
催化剂和催化作用
2.下列关于催化剂的说法正确的是 ( )
A. 化学反应前后催化剂的质量不变
B.化学反应前后催化剂的性质不变
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.任何化学反应都需要催化剂
分解反应
3.下列反应属于分解反应的是 ( )
A.酒精+氧气水+二氧化碳
B.红磷+氧气五氧化二磷
C.氧化汞汞+氧气
D.乙炔+氧气水+二氧化碳
工业制氧气
4.空气是一种重要的自然资源。根据所学知识回答相关空气的认识。工业制取氧气主要有下列步骤,将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:
(1)工业制氧气属于 变化,是利用氧气、氮气、稀有气体的 不同,使它们在不同温度下汽化,逐一从空气中分离出来。
(2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
1.(2024乐山中考改编)氧气是人类活动必需的物质之一。下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是 ( )
A.分解过氧化氢制取 B.加热氯酸钾制取
C.收集 D.验满
2.在实验室里制取氧气,既可以采用分解过氧化氢的方法,也可以采用分解氯酸钾的方法,上述两种方法主要的共同点有 ( )
①都需要用二氧化锰作催化剂 ②反应都需要加热 ③都是利用含氧物质分解制取氧气 ④实验所需仪器都相同
A.①③ B.③④ C.①② D.②④
3.用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气。下列分析不正确的是 ( )
A.用装置甲制取氧气时,长颈漏斗的末端应伸到液面以下
B.乙实验中A处带火星的木条不复燃,C处带火星的木条复燃
C.乙实验不能证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D.丙为该实验的图像
4.(名师原创)探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
(1)常温下,实验1试管内也产生了氧气,但带火星的木条不能复燃的原因是
。
(2)实验1中发生反应的文字表达式为
。
(3)实验1中带火星木条不复燃,实验3中的现象为 ,对比实验现象可以说明 。
(4)对实验结束后试管中剩余的黑色固体物质进行洗净、干燥,再进行称量,得到固体质量为 。
(5)要验证二氧化锰在反应中作催化剂,还要证明二氧化锰的 不变,验证的方法为
。
(6)下列关于催化剂的说法中,正确的是 (填字母)。
A.使用催化剂可增加生成物的量
B.不使用催化剂物质就不能发生化学反应
C.加入催化剂可以改变化学反应的速率
D.催化剂的化学性质和质量在化学反应前后保持不变
5.(科学探究与实践)某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”,如图1所示,该制氧机通过A、B两种物质产生氧气,其中A是过碳酸钠白色固体,B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。
用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)反应仓中H2O2生成氧气的符号表达式是 ,
过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是 (填字母)。
A.可以通过气泡观察氧气生成的速率
B.降低氧气温度
C.加快氧气的生成
(2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法:
。
(3)如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,从图2中可选用的气体发生装置是
(填装置字母序号,下同),收集装置是 。
【详解答案】
基础达标
1.(1)铁架台 锥形瓶 (2)BDG或ABCG 过氧化氢水+氧气 H或I
2.A
3.C
4.(1)物理 沸点 (2)低
能力提升
1.B 解析:加热氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氧气和氯化钾,该反应为固固加热型,试管口应该略向下倾斜,防止冷凝水倒流,造成试管炸裂。
2.A 解析:①都需要用二氧化锰作催化剂;②过氧化氢制氧气无需加热;③过氧化氢和氯酸钾均为含氧物质,即都是利用含氧物质分解制取氧气;④过氧化氢制氧气属于固液常温型,不需要酒精灯,加热氯酸钾制氧气需要酒精灯。
3.D 解析:为了避免气体外逸,需要长颈漏斗的末端伸到液面以下,保持装置气密性,A正确;试管A内过氧化氢反应速率慢,产生氧气少,不足以使带火星的木条复燃,试管C内反应速率快,产生氧气多,可以使带火星的木条复燃,B正确;催化剂还需验证反应前后的质量和化学性质是否改变,因此乙实验无法得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,C正确;过氧化氢反应后生成水,反应结束后过氧化氢质量为零,D错误。故选D。
4.(1)产生的氧气量太少 (2)过氧化氢水+氧气 (3)带火星的木条复燃 二氧化锰改变了过氧化氢分解的速率 (4)0.2 g (5)化学性质 实验3反应停止后,再加入适量的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管,木条复燃说明二氧化锰的化学性质没有改变 (6)CD
5.(1)H2O2H2O+O2 AB
(2)在导管口放一根带火星的木条,若木条复燃,证明为氧气 (3)B C或E