催化剂练习 中考化学一轮复习（含解析）（人教版）

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催化剂
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．查阅资料得知：马铃薯可代替二氧化锰作过氧化氢溶液分解的催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂能使原本不发生的反应也能快速进行
D．用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物．
2．归纳和推理是重要的科学思维方法，下列说法合理的是
A．催化剂的质量在化学反应前后不变，在反应前后质量不变的物质一定是催化剂
B．同一温度下，同一种溶质的饱和溶液一定比它的不饱和溶液浓
C．在同一化合物中，金属元素显正价，非金属元素一定显负价
D．溶液具有均一性和稳定性，均一、稳定的液体一定是溶液
3．分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是
A．分解反应的反应物只有一种，所以反应物只有一种的反应一定是分解反应
B．化学变化常常伴随能量的变化，所以有能量变化的变化一定属于化学变化
C．木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明燃烧的剧烈程度与氧气的含量有关
D．二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，所以二氧化锰可以作任何反应的催化剂
4．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响
D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
5．下列实验中，能达到实验目的是（　　）
A．比较二氧化锰和氧化铁催化效果
B．制取并收集二氧化碳
C．测定空气中氧气的含量
D．证明二氧化碳密度比空气大
6．催化剂在化工生产中有着重要作用，酿造工业、制药工业、石油工业都需要催化剂。一种物质作为某化学反应的催化剂，需要同时满足下列哪些要求：①化学反应前后，物质的化学性质不变；②化学反应前后，物质的质量不变；③能改变化学反应速率。
A．①②③ B．①② C．②③ D．①③
7．空气是一种重要的资源。下列有关说法中正确的是
A．催化剂在化学变化前后质量和性质都不会发生改变
B．目前计入空气质量评价的主要污染物包括、、、、臭氧等
C．空气质量指数和级别越大，表示空气质量状况越好
D．分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了物理变化
8．实验室制取氧气时，忘记加二氧化锰，则是
A．不能产生氧气 B．产生氧气的速率慢
C．产生氧气的总量减少 D．也能迅速产生氧气
9．2022年诺贝尔化学奖授予三位科学家，他们利用Cu+做催化剂将氮原子和碳原子像“纽扣”一样链接在一起，称为“链接化学”。下列有关说法正确的是
A．反应中原子没有发生变化 B．Cu+在反应中质量和性质都不变
C．反应中元素种类发生变化 D．该反应没有新物质生成
10．将100mL双氧水均分成甲、乙两份，仅向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示，从图中不能获取的信息是
A．a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况
B．二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率
C．反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变
D．甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关
二、非选择题
11．水（H2O）和双氧水（H2O2）均由 H、O 两种元素组成。
（1）实验室用 H2O2 溶液制氧气（O2），为加快反应速率常加入少量二氧化锰（MnO2）。H2O 和 MnO2 的相对分子质量分别为 、 。MnO2 的作用是 。
（2）水通常在电解的情况下分解产生氢气，假如能同双氧水分解一样，寻找到一种加速水 常温下分解的催化剂，则该催化剂将对人类社会产生怎样的影响？ 。（任答一 点）．
（3）H2 在 O2 中燃烧生成 H2O 时，发生改变的是 分子和 分子，没有改变的是 原子和 原子。生成的水分子不再具有 分子和 分子的性质。
12．今年国庆假期，明明从黄河带回一瓶浑浊的河水，他在化学实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，流程如图所示：

(1)流程中加入的A物质是 ，操作①的名称是 ，实验室进行该操作时需要用到的仪器为铁架台、 ；其中玻璃棒的作用是 。过滤后滤液仍然浑浊的原因可能是 （填序号）。
A．液面没有低于滤液边缘
B．滤纸没有紧贴漏斗内壁而留有气泡
C．滤纸破损
D．漏斗下端未紧贴烧杯内壁
(2)操作②主要是活性炭的 性除去一些异味和色素。
(3)取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明是 （填“硬水”或“软水”），生活中硬水软化采用 方法，该方法属于 变化。
(4)如图是实验室制取蒸馏水的装置。仪器B的名称： 。实验时冷凝水应从 端进（a或b）。实验中加入的沸石（或碎瓷片） 催化剂（填是或不是）。

13．阅读下列科普短文，回答下列问题：
人工智能（AI）正在化学研究中发挥越来越重要的作用，为传统实验方法带来革新。
在化学实验中，确定最佳反应条件一直是一个耗时费力的过程。传统上，化学家需要通过反复试验来调整温度、压强和催化剂组合。如今，AI算法能够分析大量历史实验数据，快速识别温度、压强、催化剂等因素与反应结果之间的复杂关系，从而预测最佳反应条件。例如，在药物合成中，AI可以从海量的化学物质和反应路径中筛选出高效的合成方案，显著缩短研发周期并节省资源。在材料科学领域，AI能够对材料的成分、结构和性能关系进行建模预测，帮助科学家更高效地发现新型材料，如能量密度更高的电池材料，从而推动新能源产业的发展。
然而，AI在化学研究中的应用并非万能。目前，AI尚无法完全理解某些复杂的化学机理，且其预测效果受数据质量的影响。尽管如此，随着技术的不断进步，AI在化学领域的潜力巨大，有望帮助我们探索更多未知的化学奥秘。
(1)在化学实验中，人工智能（AI）算法能分析大量历史实验数据，找出 等因素与反应结果之间的复杂关系。
(2)人工智能（AI）在材料科学方面应用时，可以对材料的 和性能关系进行建模预测。
(3)以下关于人工智能（AI）在化学研究中的应用，说法正确的是_____。
A．人工智能能缩短药物研发周期
B．人工智能在材料科学中可减少寻找新型材料的盲目尝试
C．人工智能完全理解复杂化学机理，不受数据质量影响
D．人工智能与化学研究结合前景广阔
14．眼镜是人们常用的护眼工具，如图是一款变色眼镜图片。
(1)眼镜架上的铜螺丝生锈会生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]，铜绿由 种元素组成。
(2)该款变色眼镜的玻璃里加入了溴化银（AgBr）和氧化铜。在强光照射下，溴化银转化为溴气（Br2）和银（Ag），玻璃颜色变深，写出该反应的表达式 ，此反应类型属于 反应；当光线变暗时，溴和银在氧化铜作用下，很快重新生成溴化银，玻璃颜色变浅，氧化铜在反应中起 作用。
(3)化学反应前后元素种类不变，铜生锈除了与空气中的氧气有关，还与空气中的 和 有关。
15．环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)化石燃料主要包括煤、 和天然气。
(2)下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是______（填字母序号）。
A．利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料
B．大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺
(3)二氧化碳和氢气在催化剂作用下生成乙烯（）和水，反应的化学方程式为 ；反应中使用的催化剂在反应前后的 和化学性质都没有发生变化。
16．某同学阅读课外资料得知：实验室制取氧气除了用二氧化锰还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是就对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【查阅资料】氧化铜为黑色固体，不溶于水。
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。
【进行实验】
实验序号 KClO3质量 其他物质质量 待测数据
① 1.2g
② 1.2g 氧化铜0.5g
③ 1.2g 二氧化锰0.5g
(1)上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“长”或“短”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)从实验②反应后的固体中，分离出氧化铜，若称得氧化铜质量仍为0.5g，说明氧化铜的 在化学反应前后保持不变。再将该氧化铜放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到 ，说明氧化铜的 在化学反应前后保持不变。
【预期结论】
(4)氧化铜 （填“能”或“不能”）作氯酸钾分解的催化剂。
17．I.空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图：

【查阅资料】常压下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。
(1)操作1的变化属于 (填“化学变化”或“物理变化”)。
(2)如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条 (填“熄灭”或“燃烧更旺”)。
(3)除分离液态空气外，现在还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积 (填“大”或“小”)。
II.运用所学知识回答问题。
(4)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2，其微观示意图如图：

“解离”时，结构被破坏的分子是 (用化学符号表示)。
(5)过氧化氢的分解受多种因素的影响。如：浓度、温度、pH值、重金属离子、酰胺类化合物、过氧化氢酶、其它物质。
①为探究含氯化物对双氧水分解的影响，某小组做了以下实验：
反应条件：6.0mL30%双氧水，0.1g氯化物，室温；实验时间：1.5h。实验数据如表所示：
氯化物 NaCl MgCl2 CuCl2
放出氧气的体积/mL 2.0 4.0 420.0
双氧水的分解率% 0.30 0.60 63.18
由表可知，双氧水保存时应绝对避免引入的离子是 (写离子符号)。
②为了探究双氧水浓度对双氧水分解的影响，某小组利用手持技术进行实验：
反应条件：水浴温度为21℃，二氧化锰均为0.5g，过氧化氢溶液均为5mL。实验结果如下：

从温度测量数据看，可知双氧水分解时的能量变化是 (填“放出热量”或“吸收热量”)，综合分析图2、图3的数据，说明过氧化氢溶液浓度与反应速率的关系是：其他条件相同时， 。
18．催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气，常用MnO2作 ；用排水法收集氧气，是因为氧气 （选填“易”或“不易”）溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 。
(2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响，用下图左装置进行实验：启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：

i．初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。
ii．写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据： 。
19．我国高度重视并积极推动氢能技术与产业发展，近年来我国制氢量已位居世界第一。
制氢方法一：水光解制氢。
(1)水在光催化剂作用下制备氢气的原理如图1所示，写出该过程的化学反应方程式 ，光解水时，由 能转化为化学能；在反应过程中，光催化剂在反应前后的 和化学性质不变。
制氢方法二：我国科学家发明了一种用稀土元素铈（Ce）的氧化物为催化剂将甲烷中的氢元素转化为氢气的工艺，反应原理如图2所示。
(2)三氧化二铈（Ce2O3）中铈元素的化合价是 。
(3)反应器Ⅱ中发生的反应：。现有200kg含甲烷90%的天然气（杂质不参与反应）通入反应器Ⅱ中：若甲烷完全反应，理论上反应器Ⅱ中最多生成氢气的质量是多少？（写出计算过程）
《催化剂》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C B D A D B A C
1．B
【详解】A、MnO2也能作为其他反应的催化剂，故错误；
B、马铃薯可代替二氧化锰作过氧化氢溶液分解的催化剂，说明同一个化学反应可以有多种催化剂，故正确；
C、催化剂只是改变反应的速率，不能使原本不发生的反应进行，故错误；
D、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，同时二氧化锰也是高锰酸钾加热分解的产物之一，故作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，故错误。
故选：B。
2．B
【详解】A、催化剂的质量在反应前后不变，但在反应前后质量不变的物质不一定是该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项推理错误；
B、同一温度下，同一溶质的饱和溶液的溶质质量分数一定比它的不饱和溶液的溶质质量分数大，故同一温度下，同一溶质的饱和溶液一定比它的不饱和溶液浓，故选项推理正确；
C、在同一化合物中，金属元素显正价，但非金属元素不一定显负价，如硫酸铜中硫元素显+6价，故选项推理错误；
D、溶液具有均一性和稳定性，具有均一性和稳定性的液体不一定是溶液，如：水是具有均一性和稳定性的液体，但水不是溶液，此选项错误；
故选B。
3．C
【详解】A、分解反应是指一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，分解反应的反应物只有一种，但反应物只有一种的反应不一定是分解反应，如氧气在放电条件下转化为臭氧，反应物和生成物都只有一种，不属于分解反应，不符合题意。
B、化学变化常伴随能量变化，如燃烧放热，但有能量变化的变化不一定属于化学变化，如水结冰时放热，有能量变化，但属于物理变化，不符合题意。
C、木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，是由于氧气中和空气中氧气浓度不同，由此说明燃烧的剧烈程度与氧气的含量有关，符合题意。
D、催化剂具有专一性，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，但不是所有反应的催化剂，如高锰酸钾受热分解的反应中，不需要催化剂，其中二氧化锰是生成物，不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A、根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故说法正确；
B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法错误；
C、甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故说法正确；
D、根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法正确。
故选B。
5．D
【详解】A、图中过氧化氢溶液的浓度不同，不能探究二氧化锰的催化作用，不能达到实验目的；B、二氧化碳密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，不能达到实验目的；C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽消耗了氧气，但增加了新的气体，容器内的气压不减小，水不能倒流，不能用来测定空气中氧气含量，不能达到实验目的；D、实验中下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，证明CO2的密度比空气大，正确；故选D。
6．A
【详解】催化剂能改变化学反应的速率；且化学反应前后的质量和化学性质都不发生变化；
故选A。
7．D
【详解】A、催化剂是能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不变的物质。但是，物理性质（如状态、形状等）可能发生改变。错误。
B、计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物(PM10和PM2.5)等。二氧化碳是空气的正常成分（约占0.03%），虽然会导致温室效应，但不属于污染物，错误。
C、空气质量指数（AQI）是评价空气质量的指标，AQI数值越大、级别越高，表示空气污染越严重，空气质量状况越差。错误。
D、分离液态空气是利用空气中各成分的沸点不同（氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃），通过降温加压使空气液化，再升温蒸馏分离出氧气和氮气。此过程没有新物质生成，只是将混合物分离，属于物理变化，正确。
故选D。
8．B
【详解】实验室制取氧气时，二氧化锰是催化剂，忘记加二氧化锰，也能产生氧气，但是产生氧气的速率减慢，但是不影响生成氧气的产量。
故选B。
9．A
【详解】A、依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的种类不变，说法正确，说法正确；
B、催化剂在反应中质量和化学性质不变，说法错误；
C、依据质量守恒定律可知：化学反应前后元素种类不变，说法错误；
D、化学反应一定有新物质生成，说法错误；
故选：A。
10．C
【详解】A、过氧化氢制取氧气的反应中，二氧化锰为催化剂，能改变反应速率，但不能改变生成物质量，则a为加入二氧化锰的反应，即表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况，该选项不符合题意；
B、由图可知，二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率，该选项不符合题意；
C、该图不能确定反应前后二氧化锰的质量和化学性质是否改变，该选项符合题意；
D、由图可知，最终生成的氧气的质量相同，则说明甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关，该选项不符合题意。
故选C。
11． 32 87 加快过氧化氢分解的速率 能使人类在不用消耗其他能源的情况下得到氢气，解决了人类能源短缺问题 氢分子 氧分子 氢原子 氧原子 氢分子 氧分子
【详解】（1）H2O的相对分子质量为1×2+16×1=32，故填32；
MnO2 的相对分子质量为55×1+16×2=87，故填87；
MnO2能加快过氧化氢分解的速率，故填加快过氧化氢分解的速率。
（2）如能找到一种能加速水分解的催化剂，在不用消耗其他能源的情况下得到氢气，解决了人类能源短缺问题，故填能使人类在不用消耗其他能源的情况下得到氢气，解决了人类能源短缺问题。
（3）氢气在氧气中燃烧生成水，微观实质是：氢分子分成氢原子，同时氧分子分成氧原子，氢原子与氧原子结合成水分子；生成的水分子不再具有氢分子和氧分子的性质，故发生改变的填氢分子和氧分子；没有发生改变的填氢原子和氧原子；生成的水分子不再具有填氢分子和氧分子的性质。
【点睛】在化学反应中，分子可分，原子不再分，即原子是化学反应中的最小微粒。
12．(1) 明矾 过滤 漏斗、玻璃棒和烧杯 引流 AC
(2)吸附
(3) 硬水 煮沸 化学
(4) 冷凝管 b 不是
【详解】（1）A物质是明矾，明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，操作①可以分离难溶性固体与液体，其操作名称为过滤，实验室进行该操作时需要用到的仪器为铁架台、漏斗、玻璃棒和烧杯；其中玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出；
A、液面没有低于滤液边缘，河水会从漏斗和滤纸的间缝中未经过滤直接流入烧杯，过滤后滤液浑浊；
B、滤纸没有紧贴漏斗内壁而留有气泡，只会导致过滤较慢；
C、滤纸破损，过滤后的滤液浑浊；
D、漏斗下端未紧贴烧杯内壁，可能会导致滤液溅出，与滤液浑浊无关；
故填：明矾；过滤；漏斗、玻璃棒和烧杯；引流；AC；
（2）活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，故填：吸附；
（3）取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，说明是硬水；加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出从而降低水的硬度，因此生活中通过煮沸能降低水硬度，该反应有新物质生成，属于化学变化，故填：硬水；煮沸；化学；
（4）由图可知，B为冷凝管；实验时冷凝水应从b端进，使水蒸气与水充分进行热交换，冷凝效果最好；实验中加入的沸石（或碎瓷片），防止加热时出现暴沸，不是催化剂，故填：冷凝管；b；不是。
13．(1)温度、压强、催化剂
(2)成分、结构
(3)ABD
【详解】（1）根据文中 “如今，AI 算法能够分析大量历史实验数据，快速识别温度、压强、催化剂等因素与反应结果之间的复杂关系” 可知，答案为温度、压强、催化剂。
（2）由文中 “在材料科学领域，AI 能够对材料的成分、结构和性能关系进行建模预测” 可得，答案为：成分、结构。
（3）A 选项：文中提到 “在药物合成中，AI 可以从海量的化学物质和反应路径中筛选出高效的合成方案，显著缩短研发周期并节省资源”，所以人工智能能缩短药物研发周期，A 正确。
B 选项：因为 “在材料科学领域，AI 能够对材料的成分、结构和性能关系进行建模预测，帮助科学家更高效地发现新型材料”，这意味着可减少寻找新型材料的盲目尝试，B 正确。
C 选项：文中明确指出 “目前，AI 尚无法完全理解某些复杂的化学机理，且其预测效果受数据质量的影响”，C 错误。
D 选项：“随着技术的不断进步，AI 在化学领域的潜力巨大，有望帮助我们探索更多未知的化学奥秘”，表明人工智能与化学研究结合前景广阔，D 正确。
故本问答案为：ABD。
14．(1)4/四
(2) / 分解 催化
(3) 水蒸气 二氧化碳
【详解】（1）铜绿[Cu2（OH）2CO3]是由铜、氢、氧、碳元素四种元素组成的；
（2）在强光照射下， 溴化银转化为溴和银，该反应的表达式是：或；该反应符合一变多的特点，属于分解反应；
当光线变暗时，溴和银在氧化铜作用下，很快重新生成溴化银，玻璃颜色变浅，氧化铜在反应中起到了加快化学反应速率的作用，该作用称为催化作用；
（3）变铜绿是由铜、氢、氧、碳元素四种元素组成的，化学反应前后元素种类不变，反应物中也含有铜、氢、氧、碳元素四种元素，铜提供铜元素，氧气提供氧元素，提供氢元素的应为水，提供碳元素的应为二氧化碳，故铜生锈除了与空气中的氧气有关，还与空气中的水蒸气和二氧化碳有关。
15．(1)石油
(2)B
(3) 质量
【详解】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然气，故填：石油；
（2）A、利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料，符合绿色、低碳生产方式，故A不符合题意；
B、大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺，会产生大量的二氧化碳，不符合绿色、低碳生产方式，故B符合题意。
故选B。
（3）二氧化碳和氢气在催化剂作用下生成乙烯（C2H4）和水，化学反应方程式为，催化剂只能改变反应的速率，在反应前后的质量和化学性质都没有发生变化，故填：；质量。
16．(1)时间
(2)短
(3) 质量 有较多气泡产生 化学性质
(4)能
【详解】（1）比较催化效果可以比较产生氧气的速度，速度越快效果越好。则可以比较相同时间内收集氧气的体积或比较收集等体积氧气所需的时间，所以上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的时间。
（2）收集等体积氧气所需时间越短，产生氧气速度越快。氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，则②所用时间更短，所以若实验②比实验①的“待测数据”更短，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（3）催化剂能改变物质的反应速率，反应前后质量和化学性质不变。上步已经验证了能改变反应速率，则此时需要验证的是质量和化学性质是否改变。实验②加入0.5g氧化铜，反应后氧化铜的质量仍为0.5g，所以氧化铜的质量在化学反应前后保持不变。化学性质不变，过氧化氢可以用作过氧化氢的催化剂，加速过氧化氢分解，则将分离得到的氧化铜加入过氧化氢溶液中依然会加速过氧化氢分解。所以加入氧化铜后观察到有较多气泡产生，说明氧化铜的化学性质在化学反应前后保持不变。
（4）氧化铜能加快过氧化氢分解的速度，且反应前后质量和化学性质不变，所以氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂。
17．(1)物理变化
(2)熄灭
(3)大
(4)H2
(5) Cu2+ 放出热量 过氧化氢溶液浓度越高，反应速率越快
【详解】（1）操作1是分离液态空气制氧气，没有产生新物质，属于物理变化；
（2）液氮的沸点低，首先蒸发出来，氮气不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是燃着的木条熄灭；
（3）在一定压力下，让空气通过薄膜，氧气能透过薄膜，从而达到分离空气的目的，据此推测氮分子比氧分子体积大；
（4）根据图像可以看出，是氢气变为原子，与氧气分子结合为过氧化氢，故填H2；
（5）①氯化钠和氯化镁含有钠离子、镁离子和氯离子，氯化铜含有铜离子和氯离子，不同的是铜离子，因此说明铜离子对反应速率影响大，所以要排除铜离子，符号为：Cu2+；
②可以看出温度升高，所以反应放出热量；在图中信息可以看出，随着浓度增大，压强和温度都升高，说明产生的气体和放出的热量多，因此证明反应快。
18．(1) 催化剂 不易 带火星木条复燃
(2) 装置中含有空气，空气中约含21%氧气 MnO2；因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短
【详解】（1）实验室用H2O2溶液制取氧气，常用MnO2作催化剂；用排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水；氧气能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是带火星木条复燃。
（2）i．初始时氧气的体积分数不为0，原因是装置的空气中含有氧气，所以初始时氧气的体积分数不为0，故答案为：装置中含有空气，空气中约含21%氧气。
ii．写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据：根据比较MnO2和FeCl3使H2O2分解快慢的曲线图可知，当氧气体积分数都达到32%时，选用MnO2作催化剂所用的时间为9s，选用FeCl3作催化剂所用的时间大于60s；所以使H2O2分解较快的催化剂是MnO2，原因是MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。故答案为：MnO2，因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。
19．(1) 光 质量
(2)+3
(3)解：设理论上反应器Ⅱ中最多生成氢气的质量是x

x=45kg
答：理论上反应器Ⅱ中最多生成氢气的质量是45kg。
【详解】（1）水在光和催化剂的作用下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
光解水时，由光能转化为化学能；
催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后其质量和化学性质不变，在反应过程中，光催化剂在反应前后的质量和化学性质不变；
（2）三氧化二铈（Ce2O3）中氧元素显-2价，设铈元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+3；
（3）见答案。
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