实验07 过氧化氢制取氧气实验-2023-2024学年九年级化学上册教材同步实验

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2023-2024学年九年级化学上册教材同步实验

实验07过氧化氢制取氧气实验

姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________

1．反应原理

（1）文字表达式：________________________

（2）符号表达式：________________________

2．催化剂

（1）定义：在化学反应中能________其他物质的化学反应速率，而本身的________和________在反应前后都没有发生变化的物质。

（2）特点：“一变两不变”

①一变：________________________；（可以加快也可以减慢）

②两不变：________________________。（物理性质可以改变）

【注意】

①催化剂________（填“能”或“不能”）改变生成物的质量；

②催化剂________（填“能”或“不能”）控制反应的发生与停止；

③同一化学反应________（填“一定”或“不一定”）只有一种催化剂；同一物质可以在________的化学反应中起催化作用。

（3）验证某物质是催化剂的方法

①改变反应速率：设计________实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。。

②反应前后质量不变：称量该物质在________的质量是否发生变化。。

③化学性质不变：一般进行________实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。

3．分液漏斗检查装置气密性的方法

方法①：连接装置后，先关闭分液漏斗活塞，再将导管的末端放入水中，双手紧握锥形瓶，若________________，松开手后导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。

方法②：连接装置后，夹紧止水夹，关闭分液漏斗活塞，向分液漏斗中加水，打开活塞，一段时间后，________，说明装置气密性良好。

4．发生装置的评价

【典例01】硫酸铜和二氧化锰均可作过氧化氢分解的催化剂，欲比较两者的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是（　　）

A．反应起始时间   B．催化剂的质量   C．溶液的浓度   D．溶液的起始温度

【典例02】实验室中常用双氧水制备氧气，下列说法错误的是（　　）

A．化学方程式为

B．该反应属于分解反应

C．用分液漏斗滴加双氧水可以控制生成氧气的速率

D．可用向下排空气法收集氧气

【典例03】过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”，下列说法正确的是（　　）

A．反应产生的氧气支持燃烧，可以作燃料   

B．加发泡剂和催化剂后反应减缓了

C．反应前后催化剂的质量不变                     

D．没有催化剂过氧化氢不会分解

【典例04】某小组用过氧化氢制取氧气，下图是实验室中常用仪器，回答下列问题。

（1）实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为________________，组装制取氧气的装置可选用________（填字母序号）；

（2）若用含G的装置收集氧气，当观察到________时，便可开始收集。

（3）用图乙装置收集一定量的氧气，装置接口连接的顺序为氧气→________。（用字母和“→”连接）

1．（2023春·湖南永州·九年级校考期中）下列有关催化剂的说法正确的是（　　）

A．在化学反应中催化剂只能加快其他物质的反应速率

B．二氧化锰是催化剂

C．催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量

D．要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应

2．（2023秋·全国·九年级随堂练习）小乐利用如图所示装置和药品进行实验，下列有关该实验的分析正确的是（　　）

A．实验中的反应物是过氧化氢和二氧化锰

B．小乐想多次重复该实验以获得普遍规律，但是实验中的二氧化锰不能重复利用

C．由于反应时快速产生氧气使得集气瓶内压强不断增大，充气气球会变小，红墨水会左移

D．装有过氧化氢溶液的仪器是长颈漏斗

3．（2023春·山东滨州·九年级统考期中）15%的H₂O₂溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O₂．实验室欲利用15%的H₂O₂溶液制取O₂，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　）

4．（2023秋·福建泉州·九年级统考期末）如图所示，用酵母粉催化分解双氧水进行氧气的制取和检验的家庭小实验，下列说法正确的是（　　）

A．触摸瓶身明显发烫，说明该反应放热

B．塑料瓶膨胀，只是因为反应产生气体

C．将燃着木条伸入瓶内检验有氧气生成

D．加入酵母粉会使生成氧气的质量增多

5．（2023秋·湖南岳阳·九年级校联考期末）如图是过氧化氢在催化剂的作用下，分解放出大量氧气的实验装置，下列现象正确的是（　　）

A．气球胀大，红墨水左移

B．气球缩小，红墨水右移

C．气球胀大，红墨水右移

D．气球缩小，红墨水左移

6．（2023·安徽芜湖·校考模拟预测）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。

（1）写出仪器③的名称：________。

（2）若实验室用过氧化氢溶液制取氧气，且能随时添加液体药品，则应选用的化学仪器为

________（填仪器序号）。

（3）若实验室用高锰酸钾制取氧气，还缺少的仪器是________（填仪器名称），发生反应的化学方程式为________，若选择图⑥装置用排空气法收集氧气，验满的方法是________________。

7．（2023·河南开封·统考一模）根据下列装置图回答问题。

（1）在实验室里采用过氧化氢溶液制取氧气，通过控制液体流速，从而得到平稳的氧气流，应选择的发生装置是________；反应的化学方程式是________________。

（2）由于氧气不易溶于水，可以采用排水法收集纯净的氧气，若用D装置收集纯净的氧气，请简述操作步骤________________。

8．（2023·江苏常州·统考一模）兴趣小组同学利用如图装置探究过氧化氢溶液制取氧气的实验。

（1）甲装置中仪器a的名称为________，相对于长颈漏斗，其优点是________________。

（2）甲装置中加入二氧化锰的目的是________（选填“加快”或“减慢”）反应速率。

（3）甲装置中开始收集气体的适宜时机是观察到________，若用装置乙排空气法收集氧气，则气体应从________（选填“m”或“n”）端通入。

（4）如丙装置所示，将若干片土豆（含过氧化氢分解的催化剂）和一定体积、一定浓度的过氧化氢溶液放入注射器，一段时间后搜集的气体体积和时间的关系如图丁中的曲线1，则曲线2是指改变丙装置中________（选填“①”、“②”或“③”）处变量后的变化情况。

9．（2023·山西晋中·统考一模）化学兴趣小组的同学们设计并在实验室合作完成了制取氧气及验证其性质的实验，请根据提示补全实验内容。

【实验方案】

（1）实验原理：________________（用化学方程式表示）。

实验装置：（如图所示）

（2）实验步骤：连接仪器并用弹簧夹夹紧橡胶管，________，则装置气密性良好。再装入药品发生反应。待观察到________，证明气体已集满。为验证氧气的性质，他们进行的实验操作以及观察到的现象是________。

【问题与交流】

（3）若实验过程中，发现氧气一直收集不满，可能的原因是什么？________。

10．（2023·广东广州·模拟预测）如图“大象牙膏”实验中，过氧化氢分解产生的气体使锥形瓶内的起泡剂迅速涌出，形成大量柱状泡沫。

【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些？

【进行实验】

实验：在锥形瓶中，分别加入过氧化氢溶液和洗洁精起泡剂，完成四组实验，记录如下：

实验：在锥形瓶中，分别加入过氧化氢溶液、滴洗洁精、催化剂溶液，完成实验，记录如下：【解释与结论】（1）过氧化氢在催化剂作用下，发生反应的文字表达式为________________。

（2）由实验1可知，在常温、无催化剂的条件下，过氧化氢________（填“易”或“不易”）分解。

（3）实验2中，设计①②③的目的是________。

（4）实验2中，通过对比③④⑤，得出的结论是________。

（5）实验2中，欲探究过氧化氢浓度对实验效果的影响，需对比的实验是⑥⑦和________（填实验序号）。

（6）“大象牙膏”实验最好选择10%的酵母溶液、10%的过氧化氢溶液和________℃，才能产生速度适中、有视觉冲击力的观赏效果。

【反思与评价】

（7）由上述实验可知，影响化学反应速率的因素有________（填序号）。

A．温度    B．反应物浓度    C．生成物产量    D．催化剂种类和浓度

1．（2022·四川雅安·统考中考真题）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，下列说法错误的是（　　）

A．实验前应先检查装置气密性

B．MnO₂在反应前后质量和性质不变

C．收集氧气可用向上排空气法

D．将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明氧气已收集满

2．（2022·山东聊城·统考中考真题）化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并回答问题：

（1）图中标号a的仪器名称是________。

（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为________________。

主要操作步骤有：①检查装置的气密性；②收集并验满气体；③装入药品；④组装仪器。

正确的操作顺序是________（填数字序号）。

（3）F是密封良好充满空气的单气阀充气袋，现用F收集一袋较纯净的氧气，则导气管口b、c连接之前需进行的一项操作是________。

3．（2022·四川乐山·统考中考真题）规范操作、细致观察和认真思考是必备的化学素养，某同学在教材实验的基础上，设计如图所示装置制备和收集O₂，回答下列问题：

（1）仪器a的名称为________。

（2）发生反应的化学方程式为________________________。

（3）证明O₂已经收集满的方法是________。（简述实验操作及现象）

（4）该同学设计实验时，不选用长颈漏斗添加H₂O₂，而采用图中仪器的原因是________________。

4．（2023·四川广安·统考中考真题）下图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置，结合图示，回答下列问题：

（1）图中仪器甲的名称是________________。

（2）若实验室用装置B、D组合制取氧气，其反应的化学方程式为________。若用装置E收集氧气，验满时，应将带火星的木条置于装置E的________处。（选填“a”或“b”）

5．（2023·四川成都·统考中考真题）学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。

某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式，相对分子质量为314，白色固体）和二氧化锰。制氧过程的反应为：，该反应为放热反应。

【活动一】认识制氧机

（1）观察窗的作用是________________。

（2）加湿仓的作用是________________。

【活动二】选择制氯剂

实验一：过氧化氢

小组设计了图2实验装置，用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入，注入溶液，记录并处理内数据如图3。  

（3）检查图2装置气密性的操作是________________。

（4）反应的化学方程式为________________。

（5）④比③产氧量少，可能的原因是________________。

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参考答案

【典例01】A

【详解】A、开始的记录时间不一定是反应开始的时间，从反应的某一时刻开始记录也可以，只要保证记录的起始时间相同即可，故A符合题意；

B、催化剂越多，接触面积越大，反应越快，因此要控制催化剂的质量相等，故B不符合题意；

C、溶液的浓度越大，反应越快，因此要控制溶液的浓度相同，故C不符合题意；

D、溶液的温度越高，反应越快，因此要控制溶液的温度相同，故D不符合题意。

故选A。

【典例02】D

【详解】A、实验室用双氧水在催化剂二氧化锰作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为，正确，不符合题意；

B、该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，正确，不符合题意；

C、用分液漏斗滴加双氧水速度，可以控制生成氧气的速率，正确，不符合题意；

D、氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集氧气，错误，符合题意。

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