催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。【任务一】认识催化剂（1）催化剂在化工生产中具有重要作用，其在化学反应前后都不变。【任务二】探究催化剂小组同学进行制备氧气的实验，实验过程中氯化铁粉末加入过氧化氢溶液中，发现有大量气泡生成，于是开展相关的探究活动。【查阅资料】氯化铁对过氧化氢分解有催化作用。【提出问题】其他同类物质是否对过氧化氢分解具有催化作用呢？【实验探究】（2）分别量取10mL5%的过氧化氢溶液，分别置于编号为A、B、C的试管中。序号操作现象结论实验1向试管A中加入10mL5%的过氧化氢溶液，用带火星的小木条伸入试管内带火星的小木条常温下过氧化氢分解速率较慢实验2向试管B中加入10mL5%的过氧化氢溶液和0.5g氯化铁，用带火星的小木条伸入试管内带火星的小木条复燃实验3向试管C中加入10mL5%过氧化氢溶液和，用带火星的小木条伸入试管内带火星的小木条复燃氯化铜能加快过氧化氢的分解（3）分别取等质量0.03g二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中，各加入3mL5%的过氧化氢溶液，利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。①实验中用手触摸烧瓶有发热感觉，该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，请写出实验5的表达式。②三个实验中完全分解过氧化氢用时最短的是实验(填“4”、“5”或“6”)，结合实验结果，你得到的结论是。

为证明氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，并比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如下实验探究。

【定性探究】

（1）设计实验如图甲所示，可通过观察来定性比较两者的催化效果。

【定量探究】

为了定量比较两者的催化效果，小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准（其他可能影响实验的因素均已忽略），设计了下列三组实验。

实验序号	相同过氧化氢溶液质量/g	催化剂及质量	待测数据
①	20	/
②	x	氧化铜0.5g
③	20	二氧化锰0.5g

（2）实验前检查图乙装置气密性，若气密性良好，将注射器活塞往左推，松开手，能观察到的现象是。

（3）上述实验x值为；应测量的“待测数据”是收集40mL气体所需的。

（4）实验③比实验②的“待测数据”更（选填“大”、“小”或“不确定”），证明二氧化锰比氧化铜的催化效果更好。

（5）实验②充分反应后，将反应后的混合物过滤、洗涤、干燥，称量得到的干燥固体的质量为g。

（6）要证明氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂，还需要验证反应前后其。

实验探究题容易

2.

学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后，某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了如下探究。

【猜想】

（1）Ⅰ、氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变。

Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变。

Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂，反应前后。

【实验】称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验。

请将猜想Ⅲ补充完整，并按要求填写下表：

（2）

步骤③的实验现象	步骤⑥的实验结果	步骤⑦的实验目的	结论
试管中产生大量，带火星的木条复燃	氧化铜的在化学反应前后不变	。	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立。

实验探究题容易

3. 学校化学兴趣小组知道二氧化锰可作为过氧化氢分解的催化剂后，想再探究其他一些物质如氧化铜是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。

（1）[问题] 氧化铜能不能作为过氧化氢分解的催化剂呢？

（2）[猜想] 氧化铜能作为过氧化氢分解的催化剂。

（3）[实验验证]

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一		木条不复燃	常温下过氧化氢溶液分解放出的氧气很少
实验二	在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量氧化铜，然后将带火星的木条伸入试管中	木条复燃

（4）[结论] 氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，故氧化铜能作为过氧化氢分解的催化剂。

（5）[讨论与反思]经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明氧化铜能作为过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验。

实验三：[实验目的] 探究。

[实验步骤]①准确称量氧化铜（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、；

④对比反应前后氧化铜的质量。

[讨论]如果氧化铜在反应前后质量不变，则说明氧化铝可以作为过氧化氢分解的催化剂。

（6）但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究。

实验探究题容易

1. 化学是一门以实验为基础的科学。某化学探究小组以“探究二氧化锰在分解过氧化氢制取氧气中的作用”为研究主题开展项目式探究学习。

实验方法：①常温下，向图1试管中加入5mL一定浓度的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。

查阅资料：在化学反应中，反应物浓度越大，化学反应速率越快。

(1) 实验现象：图1中带火星木条不复燃，原因可能是。图3中的现象为。

(2) 图5中氧化铜催化过氧化氢反应的文字表达式为。分析图5图像，能得到二氧化锰的催化效果比氧化铜好，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是。

(3) 图5中t₁∼t₂时间段反应速率逐渐变（填“快”或“慢”），可能的原因是。

(4) 如图4，称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL一定浓度的过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表：

序号	初始温度/℃	催化剂种类	催化剂质量/g	氧气浓度达到最高值时所用时间/s
①	30	二氧化锰	0.03	8
②	30	氯化铁	0.03	32
③	30	氯化铁	0.04	29
④	30	氯化铁	0.05	28
⑤	30	氯化铜	0.03	3364
⑥	30	氯化铜	0.04	837
⑦	30	氯化铜	0.05	464

提示：

①氧气浓度达到最高值时过氧化氢已完全分解。

②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。

分析上表数据，选择对比实验①②⑤，说明对过氧化氢分解催化效果最好的催化剂是。上表中，实验⑤⑥⑦的目的是。

实验探究题普通

2.

某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。因此，该小组同学进行了如下探究：

【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?

【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。

【实验验证】

（1）完成下列探究：

实验步骤

实验现象

结论及解释

I.

A中无明显现象，

B产生大量气泡，

带火星木条复燃

B中产生的气体是(填名称)

Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣

B中带火星木条又复燃，滤渣质量为 g

(3淀粉的和在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂

（2）B中过氧化氢反应表达式：。

【实验拓展】

设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表：

实验编号	3%过氧化氢溶液的体积	其他物质质量	待测数据
I	20mL	淀粉0.5g	a
Ⅱ	20mL	二氧化锰0.5g	b

（3）上述实验中“待测数据”是指；若a>b，则可得出的结论是。

【拓展探究】

（4）同种催化剂，还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果?(回答一点)。

（5）催化剂在化工生产中起着重要作用，(选填“能”或“不能”)提高产物产量。

实验探究题普通

3.

学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后，化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H₂O₂分解的催化剂。设计了以下探究实验：

【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。

【实验验证】

实验	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一	在试管中加入10mL5%的H₂O₂溶液，然后将带火星的木条伸入试管	有少量气泡产生，木条不复燃	H₂O₂溶液分解速率较慢
实验二	将10mL5%的H₂O₂溶液加入装有0.5g红砖粉末的试管，然后将带火星的木条伸入试管中	有较多气泡产生，木条复燃
实验三	将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重	固体质量为0.5g	红砖粉末的质量不变

【讨论与反思】

（1）实验二可得出的实验结论是：。有同学认为上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，是因为。

【实验步骤】

将实验三中得到的固体放于试管中，然后向其中加入5%的H₂O₂溶液，伸入带火星的木条，木条复燃。

【结论】

（2）红砖粉末可作H₂O₂分解的催化剂，其催化H₂O₂分解的化学反应的表达式为。

实验探究题普通

1. 按如图进行实验，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. 催化剂只能是二氧化密锰 B. 反应后催化剂的质量减小 C. 没有催化剂过氧化氢不会分解 D. 反应前后催化剂的化学性质相同

单选题容易

2. 下列关于催化剂的说法正确的是

A. 反应前后催化剂的质量和性质不变 B. 任何反应都需要催化剂 C. 在分解过氧化氢实验中，催化剂可以使产生的氧气质量更多 D. 催化剂可以改变化学反应速率

单选题容易

3. 一定量过氧化氢溶液分解时，氧气的质量随时间t的变化情况如图所示。若想使曲线b（实线）变为曲线a（虚线），下列措施一定可行的是

A. 增加过氧化氢溶液的质量 B. 提高过氧化氢溶液的浓度 C. 添加氧化铁做催化剂 D. 降低反应温度

单选题容易

1. 化学社团开展跨学科实践活动，比较植物种类对过氧化氢溶液分解的影响。

【查阅资料】

①压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。

②过氧化氢分解为放热反应。

③除了二氧化锰、硫酸铜以外，动、植物细胞中含有的过氧化氢酶也可以作过氧化氢分解的催化剂，但温度过高时，过氧化氢酶的催化活性会降低。

【实验步骤】

①连接具支试管与压强传感器（如图1所示），取2.0g植物碎末放入具支试管中。

②量取2mL3%过氧化氢溶液，倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞，采集数据。

③更换相同质量，不同种类的植物碎末，重复实验①和②。

④不加入植物碎末，重复实验①和②，作为空白组。

⑤将采集到的数据用电脑进行处理，得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。

【实验分析】

(1) 实验中设置空白组的作用是。

(2) 由图2可知，催化效果最好的是。

(3) 写出在过氧化氢酶作催化剂时，过氧化氢溶液分解的文字表达式。

(4) 上海青叶作催化剂时，200s前曲线迅速升高的原因是。

(5) 根据资料推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致反应速率突然变慢，理由是。

(6) 社团中的小李同学还想探究猪肝是否能催化过氧化氢分解，他在实验中，除了需要证明其能改变过氧化氢分解的速率，还需要证明反应前后其和不变。

实验探究题普通

2. 化学是一门以实验为基础的科学。某化学探究小组以“探究二氧化锰在分解过氧化氢制取氧气中的作用”为研究主题开展项目式探究学习。

实验方法：①常温下，向图1试管中加入5mL一定浓度的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。

查阅资料：在化学反应中，反应物浓度越大，化学反应速率越快。

(1) 实验现象：图1中带火星木条不复燃，原因可能是。图3中的现象为。

(2) 图5中氧化铜催化过氧化氢反应的文字表达式为。分析图5图像，能得到二氧化锰的催化效果比氧化铜好，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是。

(3) 图5中t₁∼t₂时间段反应速率逐渐变（填“快”或“慢”），可能的原因是。

(4) 如图4，称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL一定浓度的过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表：

序号	初始温度/℃	催化剂种类	催化剂质量/g	氧气浓度达到最高值时所用时间/s
①	30	二氧化锰	0.03	8
②	30	氯化铁	0.03	32
③	30	氯化铁	0.04	29
④	30	氯化铁	0.05	28
⑤	30	氯化铜	0.03	3364
⑥	30	氯化铜	0.04	837
⑦	30	氯化铜	0.05	464

提示：

①氧气浓度达到最高值时过氧化氢已完全分解。

②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。

分析上表数据，选择对比实验①②⑤，说明对过氧化氢分解催化效果最好的催化剂是。上表中，实验⑤⑥⑦的目的是。

实验探究题普通

3. 已知A～G都是初中化学常见的物质，通常状况下，A、C为无色液体，且组成元素相同，D、E为气体，它们之间的转化关系如图所示。回答下列问题：

(1) 物质B在反应①中的作用是。

(2) 检验气体D的方法是。

(3) 若F为黑色固体，写出反应③的符号表达式。若G为黑色固体，写出反应③的符号表达式。

推断题普通

1. 下列图像能正确反映其对应变化关系的是（）

A.

用等质量、等质量分数的过氧化氢溶液制取氧气 B.

向一定质量的氯化铁溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液 C.

一定质量的高锰酸钾受热分解制取氧气 D.

向一定质量分数的稀盐酸中不断加水稀释

单选题普通

2. 对以下反应归纳正确的是（）

①2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑ ②2H₂O $\text{[math]}$ 2H₂↑+O₂↑ ③2KMnO₄ $\text{[math]}$ 2K₂MnO₄+MnO₂+ O₂↑

A. 都是分解反应 B. 生成物中氧元素的化合价都相同 C. 都是实验室制取O₂的常用方法 D. ①③中的MnO₂都是反应的催化剂

单选题普通

3. 实验室制取氧气并进行相关实验。

①双氧水和二氧化锰制氧气的化学方程式是。取用二氧化锰操作正确的是（选填编号）。

②探究带火星的木条在不同体积分数氧气中的复燃情况，部分实验数据记录如下：

根据上述实验数据得出的结论是。

在集气瓶中注入占其容器50%的水（如图所示），用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，推测实验现象并说明理由。

③双氧水分解也可用氧化铜作催化剂。在0.5g氧化铜中滴加双氧水，反应结束后固体仍为0.5g且呈色。

设计一个实验，证明在双氧水分解反应后，氧化铜化学性质没有发生改变。

步骤	现象	结论
		氧化铜化学性质没有改变

填空题普通

序号	操作	现象	结论
实验1	向试管A中加入10mL5%的过氧化氢溶液，用带火星的小木条伸入试管内	带火星的小木条	常温下过氧化氢分解速率较慢
实验2	向试管B中加入10mL5%的过氧化氢溶液和0.5g氯化铁，用带火星的小木条伸入试管内	带火星的小木条复燃
实验3	向试管C中加入10mL5%过氧化氢溶液和，用带火星的小木条伸入试管内	带火星的小木条复燃	氯化铜能加快过氧化氢的分解