押无锡卷第27题 非选择题 常用气体的发生装置和收集装置与选取方法、催化剂的特点与催化作用 （解析版）-备战2024年中考化学临考题号押题

押无锡卷非选择题第27题常用气体的发生装置和收集装置与选取方法、催化剂的特点与催化作用题号/年份202220232024年一模2024年考向预测T27考点催化剂的特点与催化作用根据化学反应方程式的计算；纯碱的制取常用气体的发生装置和收集装置与选取方法；二氧化碳的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式2024年无锡中考第27题是偏难题，预测考查常用气体的发生装置和收集装置与选取方法、催化剂的特点与催化作用一．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法（共1小题）1．（2024•无锡一模•27T）请结合如图回答问题：（1）仪器名称：②分液漏斗。（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集O2，可选用发生装置A（选填序号）和收集装置E组合，该反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。（3）实验室制取CO2时，用装置C相对于B的优点是可以控制反应的发生和停止，CO2只能用装置D收集的理由是CO2密度比空气大，能溶于水。（4）已知BaCl2溶液呈中性。用如图1装置制取CO2及性质探究实验。实验开始，向锥形瓶中加入一定量的盐酸，图2表示实验过程中装置H和I中的溶液pH变化曲线。①图1中能说明CO2能与NaOH溶液反应的现象是H中无明显现象，I中有白色沉淀产生。②图2中，0～T1时，显示器Ⅱ测得pH不断变小，写出除CO2与NaOH反应以外，其他符合此变化的可能反应化学方程式BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl、NaOH+HCl＝NaCl+H2O。【答案】（1）分液漏斗；（2）A；2KClO32KCl+3O2↑；（3）可以控制反应的发生和停止；CO2密度比空气大，能溶于水；（4）①无明显现象；有白色沉淀产生；②BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl、NaOH+HCl＝NaCl+H2O。【解析】（1）由图可知，仪器②的名称是分液漏斗；（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集氧气为固体加热型，则可选用发生装置A，氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；（3）装置C带有多孔隔板，当关闭止水夹时，由于气体增多使试管内气压变大，把酸溶液压入长颈漏斗的管体内，液面低于隔板，固液分开，不再反应，打开止水夹时，气体导出，液面回升，固液接触继续反应，则装置C的优点是可以控制反应的发生和停止，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，所以只能用D向上排空气法收集；（4）①二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，二氧化碳不能和氯化钡溶液反应，故当H中无现象，I中有白色沉淀时证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应；②由于I中的氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠又和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，二氧化碳中混有的氯化氢气体进入后形成盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，使溶液碱性减弱pH不断减小，则除CO2与NaOH反应以外，其他符合此变化的可能反应化学方程式为BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl、NaOH+HCl＝NaCl+H2O。二．催化剂的特点与催化作用（共1小题）2．（2022•无锡•27T）化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用实验1：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。（如图）实验2：向上述试管中加入二氧化锰粉末，把带火星的木条伸入试管，有大量气泡冒出，带火星的木条复燃。实验3：待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。实验4：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同质量MnO2粉末做催化剂，测定收集到500mL氧气所用的时间，结果如下：实验序号①②③④⑤⑥⑦⑧MnO2粉末用量/g0.10.20.30.40.50.60.70.8所用时间/s178632222（1）实验1中，观察到有气泡产生，带火星的小木条未复燃。实验结论是双氧水在无催化剂的条件下分解速率很慢，产生的氧气很少不能使带火星的小木条复燃。（2）写出实验2发生反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑。（3）实验3的实验目的是证明二氧化锰化学反应前后化学性质没有改变。（4）由实验4的实验结果可得出的结论是催化剂的用量能影响反应的速率。Ⅱ、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中，可能发生如下三个反应：①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑②6KMnO42K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑③KMnO4KMnO2+O2↑（5）根据反应①，计算15.8gKMnO4完全分解生成氧气的质量（写出计算过程）1.6g。（6）已知：得氧率＝×100%。在反应①、②、③中，相同质量的高锰酸钾加热完全分解，理论上得氧率最高的是③（填反应序号）。【答案】（1）双氧水在无催化剂的条件下分解速率很慢，产生的氧气很少不能使带火星的小木条复燃。（2）2H2O22H2O+O2↑。（3）证明二氧化锰化学反应前后化学性质没有改变。（4）催化剂的用量能影响反应的速率。（5）1.6g。（6）③。【解析】（1）实验1双氧水中没有加入催化剂，观察到有气泡产生，带火星的小木条的无法复燃，说明双氧水分解产生氧气的速率很慢，氧气浓度很低，无法使带火星小木条复燃；（2）双氧水在二氧化锰催化作用下分解产生氧气与水，化学反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑；故答案为：2H2O22H2O+O2↑。（3）实验3为再次加入双氧水到已经反应完的试管中，观察到试管中有气泡产生，且能使带火星的小木条复燃，证明二氧化锰仍然在试管中，化学性质没有改变，能继续催化双氧水的分解；故答案为：证明二氧化锰化学反应前后化学性质没有改变。（4）根据表格数据可知随着二氧化锰的质量增加双氧水的分解速率逐渐变大，当二氧化锰质量达到一定的值后反应速率达到最大值，不再增大；则能得出结论二氧化锰的用量对双氧水的分解有影响；故答案为：催化剂的用量能影响反应的速率。（5）设生成氧气的质量的x，2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑3163215.8gxx＝1.6g答：产生氧气的质量为1.6g。故答案为：1.6g。（6）根据上述化学反应方程式分析得出：反应①中消耗2个高锰酸钾分子，产生一个氧气分子，得氧率＝≈10.1%，反应②中消耗6个高锰酸钾分子，产生4个氧气分子，则得氧率＝≈13.5%，反应③中消耗1个高锰酸钾分子，产生1个氧气分子，则得氧率＝≈20.3%，故反应③得氧率最高；故答案为：③。三．根据化学反应方程式的计算（共1小题）3．（2023•无锡•27T）侯德榜先生为制取纯碱作出了杰出贡献。（1）实验室模拟制取碳酸氢钠。“侯氏制碱法”生产纯碱的过程中，碳酸氢钠的生成是至关重要的一环，其原理是：NH3+CO2+H2O═NH4HCO3，NaCl+NH4HCO3═NaHCO3+NH4Cl。兴趣小组在常温（20℃）下设计并完成了如图1所示实验。[已知20℃时NaCl、NH4HCO3、NaHCO3、NH4Cl的溶解度为36.0g、21.0g、9.6g、37.2g。]①实验1、2所得溶液处于饱和状态的是1（填实验序号）。②实验3的锥形瓶中出现白色浑浊，经检验为NaHCO3。写出用稀盐酸检验NaHCO3的化学方程式：HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑。（2）侯氏制碱法的生产流程如图2所示：①实际生产中沉淀池内的温度不能太高，原因是碳酸氢钠会受热分解。②图3是四种物质的溶解度曲线。母液中含有较高浓度的NH4Cl和少量NaCl，利用降温结晶的方法可提纯NH4Cl，理由是氯化铵的溶解度受温度影响比较大。③上述流程中可循环利用的物质有：NaCl和CO2。（3）测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数。纯碱产品中常混有少量氯化钠，兴趣小组设计如图4所示两种方案测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数：根据方案1，实验测得CO2的质量为0.88g。根据方案2，实验测得BaCO3的质量为3.94g。请任选其中一种方案与相关数据，计算该纯碱样品中碳酸钠的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%）。【答案】（1）①1；②HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑；（2）①碳酸氢钠会受热分解；②氯化铵的溶解度受温度影响比较大；（3）96.4%。【解析】（1）①10mL水即为10g水，由于20℃时NaCl、NH4HCO3的溶解度为36.0g、21.0g，则20℃时，在10g水中，最多溶解氯化钠3.6g，最多溶解碳酸氢铵2.1g，结合图中信息，实验1为饱和溶液；②盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑。（2）①由于碳酸氢钠受热能分解为碳酸钠、二氧化碳和水，则沉淀池内的温度不能太高；②由图可知，氯化铵的溶解度受温度影响比较大，则可采用降温结晶的方法可提纯NH4Cl。（3）采用方案1，设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x，则Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑10644x0.88g解得x＝2.12g则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为答：该纯碱样品中碳酸钠的质量为96.4%。采用方案2，设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x，则Na2CO3+BaCl2＝2NaCl+BaCO3↓106197x3.94g解得x＝2.12g则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为答：该纯碱样品中碳酸钠的质量为96.4%。知识必备一、常用气体的发生装置和收集装置与选取方法1、常见气体的发生装置的选取的依据是气体制取的反应原理，即反应物的状态和反应条件。如果是用固体或固体混合物在加热的条件下反应制取气体，那么就要选择合适的仪器组装成上图中的“固体加热型”的装置（或直接选取该装置），来进行实验制取该气体。如果是用固体和液体混合物在常温的条件下反应制取气体，那么就要选择合适的仪器组装成上图中的“固液常温型”的装置（或直接选取该装置），来进行实验制取该气体。（1）在“固体加热型”的装置中，管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部，应用酒精灯的外焰加热，试管内的导管不能伸的太长，刚露出橡皮塞即可。（2）在“固液常温型”的装置中，长颈漏斗的下端管口应浸在液面下，瓶内的导管不能伸的太长，刚露出橡皮塞即可。

2、常用气体的收集装置的选取的依据是气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应等。如果气体是不易溶于水或难溶于水的，并且不与水发生反应，那么该气体可选取上图中的“排水法”的装置来收集。如果气体的密度比空气的小，并且不与空气的成分发生反应，那么上图中的该气体可选取上图中的“向下排空气法”的装置来收集。如果气体的密度比空气的大，并且不与空气的成分发生反应，那么上图中的该气体可选取上图中的“向上排空气法”的装置来收集。（1）排水法收集气体时，要先在集气瓶中装满水，倒立于水槽中，瓶底不能有气泡；当气泡连续、均匀冒出时，把导管口放在瓶口内开始收集气体；导管口一开始冒气泡时，不宜立即收集，因为此时的气体中混有空气。当收集满气体（瓶内的水全部排净）时，要在水下用毛玻璃片盖好后取出；若收集气体密度比空气的大，就将集气瓶正方在桌面上备用；若收集气体密度比空气的小，就将集气瓶倒方在桌面上备用。（2）排空气法收集气体时，一定要将导管伸到集气瓶的底部，并且收集的时间要稍微延长一点；以防瓶内的空气排不干净，使收集的气体的纯度不高。若选用向上排空气法收集气体时，还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口，以防密度更大的气体进入瓶内，使收集的气体的纯度不高。【解题技巧】要想解答好这类题目，首先，要熟记常用气体的发生装置和收集装置与选取方法及其依据，还有氧气、二氧化碳的实验室制取方法，有时还需弄清图示信息等等；然后，结合实验、问题情景信息，细致地分析题意和实验图等，并根据气体的制取原理来组装、选配、判断或者选择气体的发生装置；再根据气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气发生反应等来判断、选用收集装置；或者评价、改良某一装置等等。当然，有时还会根据给出的装置来推断气体的制取原理、气体的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等。二、催化剂的特点与催化作用1、“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变。

2、“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。

3、“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。【解题技巧】解答这类题目时，首先，要理解和熟记催化剂的特点和催化作用程等，以及其中涉及到的“影响化学反应速率的因素探究”、“实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素”等方面的知识；然后，根据所给的实验、问题情景或图示信息等，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可。考点1常用气体的发生装置和收集装置与选取方法1．（2024•雁塔区校级模拟）化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题：（1）仪器①的名称为水槽。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，应选择的发生装置和收集装置为BD或BE。（3）利用F装置制取并研究CO2的性质。将Y型管倾斜，使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应，然后向M中注入过量NaOH溶液。①整个实验过程中，气球的变化情况是先变大后变小。②注入过量NaOH溶液充分反应后，M中的现象是有白色沉淀生成。【答案】（1）水槽；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；BD或BE；（3）①先变大后变小；②有白色沉淀生成。【解析】（1）由图可知，仪器①的名称为水槽；（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，反应为固体加热型，发生装置可选择B，氧气密度比空气大，可用D向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用E排水法收集，故应选择的发生装置和收集装置为BD或BE；（3）①将Y形管倾斜，使N中试剂稀盐酸流入M中至CaCO3完全反应，稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，气体增多，装置内压强增大，气球变大，然后向M中注入足量NaOH溶液，二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置内压强减小，气球变小，故整个实验过程中，气球的变化情况是先变大后变小；②注入足量NaOH溶液充分反应后，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以M中的现象是产生白色沉淀。2．（2024•罗山县一模）化学实验是进行科学探究的重要方式。（1）加热30mL的水，该过程不需要用到的玻璃仪器是B。A．烧杯B．试管C．酒精灯D．量筒（2）某化学小组选用下列装置进行探究实验。①写出利用A装置制取氧气的化学方程式：2KClO32KCl+3O2↑；A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流炸裂试管。②氨气通常情况下是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水、浓氨水具有挥发性。实验室常用加热熟石灰和氯化铵固体混合物的方法制取氨气，同时生成氯化钙和水。写出制取氨气的化学方程式：Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑，小组同学用A、D装置联合制取氨气，多余的氨气用E装置吸收，则导管接口从左到右的正确连接顺序为a→c→b→d。③若要快速产生氨气，可将浓氨水滴加到生石灰中制得。此方法制取氨气的发生装置最好选用B（填装置编号）；实验室用此装置还可制取另一种气体，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑或CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。（3）浓硫酸是一种实验室常用的干燥剂，但不能干燥氨气。这是因为氨气与硫酸发生化合反应生成硫酸铵。工业上利用这一原理，可制得一种化肥——硫酸铵，其化学方程式为2NH3+H2SO4═（NH4）2SO4。试计算：17t氨气理论上可制得多少吨硫酸铵。【答案】（1）B；（2）①2KClO32KCl+3O2↑；防止冷凝水倒流炸裂试管；②Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑；c；b；③B；2H2O22H2O+O2↑或CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（3）66t。【解析】（1）A、加热30mL的水需要用到烧杯，故A不符合题意；B、加热时液体的体积不超过试管容积的，加热30mL水，一般不能用试管而使用烧杯，故B符合题意；C、加热的仪器需要用到酒精灯，故C不符合题意；D、量取30mL水时，需要用到量筒，故D不符合题意；故选：B；（2）①A装置为固体加热制取气体的装置，试管口没有棉花，说明是用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学反应方程式为2KClO32KCl+3O2↑，A装置中试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流炸裂试管；②熟石灰和氯化铵在加热条件下生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式为Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑，氨气的密度小于空气，收集氨气时气体应从c导管进，b导管出，最后进行尾气处理，则导管口从左到右的正确连接顺序为a→c→b→d；③若要快速产生氨气，还可将浓氨水滴加到生石灰，在常温下固体与液体反应制取气体，最好选用B装置，分液漏斗可将浓氨水滴加到生石灰中，并通过分液漏斗的活塞控制滴加速度，从而控制反应速率，利用此装置还可以制取氧气或二氧化碳，过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，或碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（3）设理论上可得到硫酸铵的质量为x，2NH3+H2SO4＝（NH4）2SO43413217tx＝x＝66t答：理论上可制得66t硫酸铵。3．（2024•常州一模）根据下列装置图回答问题。（1）写出仪器①的名称：长颈漏斗。（2）用装置A制取干燥的氧气，方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，导气管应选择与a相接（选填a、b、c、d）。（3）已知氨气有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气小，化学上可通过多种反应得到氨气。①NH4Cl（固）+Ca（OH）2（固）CaCl2+NH3↑+H2O；②NH4HCO3（固）NH3↑+CO2↑+H2O；③CaO（固）+NH3⋅H2O（浓）═NH3↑+Ca（OH）2；小明选择装置C作为实验室制取氨气的发生装置，他选择的反应原理是③（填序号）。（4）要除去NH3中的水蒸气，应将气体通过H装置（选填G或H）。【答案】（1）长颈漏斗；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；a；（3）③；（4）H。【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是长颈漏斗；（2）装置A为固体加热型装置，试管口有一团棉花，说明使用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，排空气法收集的氧气较干燥，收集装置选E，氧气的密度比空气大，导气管应选择与a相接；（3）小明选择装置C作为实验室制取氨气的发生装置，该装置为固液常温型装置，则他选择的反应原理是③；（4）NH3能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，则要除去NH3中的水蒸气，应将气体通过H装置。4．（2024•蓬江区一模）【基础实验与学科实践】化学是一门以实验为基础的科学。请回答以下有关问题：（1）图一中仪器①的名称是酒精灯。（2）实验室用高锰酸钾制氧气，可从图一中选择的发生装置是C（填序号）；使用装置D收集氧气时应从导管口b（选填“a”或“b”）通入。（3）实验室制二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O，图一中，与装置A相比，选用装置B制二氧化碳的优点是可以控制反应速率。将产生的二氧化碳通入图二装置（夹持仪器省略）来完成CO2性质实验。若要证明CO2与水反应，应在1处放干燥的紫色石蕊试纸，一段时间后观察到2处紫色石蕊溶液变红，点燃酒精灯，观察到溶液由红色变为紫色，其原因是碳酸受热分解成水和二氧化碳。若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是二氧化碳中混有氯化氢气体。（4）下列选项中，对相应实验描述正确的是B（填序号）。选项AB实验实验描述烧杯中饱和石灰水变浑浊，说明氢氧化钠固体溶于水吸收热量使烧杯中溶液温度降低水溶液呈紫色，汽油的颜色不变，说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同【答案】（1）酒精灯；（2）C；b；（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；可以控制反应速率；干燥的紫色石蕊试纸；碳酸受热分解成水和二氧化碳；二氧化碳中混有氯化氢气体；（4）B。【解析】（1）由图可知，图一中仪器①的名称是酒精灯；（2）实验室用高锰酸钾制氧气为固体加热型反应，则可从图一中选择的发生装置是C，氧气的密度比空气大，使用装置D收集氧气时应从导管口b通入；（3）实验室常用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O，装置B可通过分液漏斗来控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率，则选用装置B制取二氧化碳的优点是可以控制反应速率，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石紫色蕊溶液变红，若要证明2处CO2与水反应，应在1处放干燥的紫色石蕊试纸进行对比，点燃酒精灯，观察到溶液由红色变为紫色，其原因是碳酸受热分解成水和二氧化碳，若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出，但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是二氧化碳中混有氯化氢气体；（4）A、澄清石灰水的溶质为氢氧化钙，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，烧杯中饱和石灰水变浑浊，说明溶液温度升高，则说明氢氧化钠固体溶于水放热，故A错误；B、水溶液呈紫色，汽油的颜色不变，说明高锰酸钾溶于水，但不溶于汽油，说明同一物质在不同溶剂中溶解性不同，故B正确；故选：B。5．（2024•南岗区校级二模）实验室现有大理石、氯酸钾、二氧化锰、稀盐酸等药品及相关仪器和用品，请结合图装置回答问题：Ⅰ、制取氧气（1）发生反应的化学方程式为，实验结束后，从剩余固体中回收二氧化锰，为检验二氧化锰是否洗涤干净，可向最后一次洗涤液中，滴加AgNO3溶液（写试剂化学式），观察现象即可。（2）良好的实验习惯及合理的做法，是实验安全、环保和顺利进行的保证，试管中装入药品后，用带有导管的橡胶塞塞紧管口，把试管口略向下倾斜固定在铁架台上。（3）图G为刚用排水法收集满的一瓶氧气，此时集气瓶内气压大于外界大气压（填大于、小于、等于）。Ⅱ、制取二氧化碳（4）若用上述装置制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，其装置接口的连接顺序是（用接口字母顺序从左至右连接）bfgd。（5）如图H所示，可证明二氧化碳密度比空气大的现象是3处湿润紫色石蕊纸花比1处先变红色。【答案】（1）；AgNO3。（2）试管口略向下倾斜。（3）大于。（4）bfgd。（5）3处湿润紫色石蕊纸花比1处先变红色。【解析】（1）根据提供的药品，可选择氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：；实验结束后，剩余固体是氯化钾和二氧化锰，氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，因此可以用溶解、过滤、洗涤、干燥的方法分离出二氧化锰，为检验二氧化锰是否洗涤干净，实际是检验是否有氯化钾，氯化钾能与硝酸银反应反应生成氯化银白色沉淀，因此可向最后一次洗涤液中，滴加硝酸银（AgNO3）溶液，观察现象即可；（2）试管中装入药品后，用带有导管的橡胶塞塞紧管口，把试管口略向下倾斜，固定在铁架台上，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂；（3）图G为刚用排水法收集满的一瓶氧气，排水法是利用装置中的压强增大，将水压出，则收集满的集气瓶中，集气瓶内气压大于外界大气压；（4）根据提供的药品，可选择大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应，可选择F装置干燥二氧化碳气体，干燥气体时，应长进短出，二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能选择排水法收集，二氧化碳密度比空气大，可选择D向上排空气法收集，若用上述装置制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，其装置接口的连接顺序是bfgd；（5）二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊纸花变红色，故能证明二氧化碳密度比空气大的现象是3处湿润紫色石蕊纸花比1处先变红色。6．（2024•东莞市校级模拟）基础实验与跨学科实践如图是本题涉及的部分实验装置及曲线，回答下列问题。（1）写出仪器a的名称：长颈漏斗。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择图甲中的发生装置A（填字母），化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（3）收集一瓶O2并进行性质检验。操作现象结论铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体O2具有氧化性，写出铁在氧气中燃烧的化学方程式：3Fe+2O2Fe3O4实验时集气瓶瓶底炸裂，可能的原因是未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙（4）若实验室制取二氧化碳需要控制反应速率，获得平稳气流，则发生装置应选择C（填字母）。（5）用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一支装有20mL蒸馏水的注射器，如图乙所示。迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，压强变化曲线如图丙所示。CD段压强减小的原因是二氧化碳能溶于水，且与水反应。【答案】（1）长颈漏斗；（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）火星四射，放出大量的热；3Fe+2O2Fe3O4；未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙；（4）C；（5）二氧化碳能溶于水，且与水反应。【解析】（1）由图可知，仪器a的名称是长颈漏斗；（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，则发生装置可选A，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，实验时集气瓶瓶底炸裂，可能的原因是未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙；（4）实验室通常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，且需要控制反应速率，获得平稳气流，则发生装置应选择C，C装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；（5）CD段压强减小的原因是二氧化碳能溶于水，且能与水反应，导致装置内气体减少，压强减小。7．（2024•湖北三模）氧气、二氧化碳是自然界中的重要气体。依据如图所示仪器装置，回答问题。（1）图A中用来加热的仪器名称为酒精灯。（2）实验室制氧气时选A作发生装置，则反应原理用化学方程式表示为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（3）若选择D装置收集氧气，气体应该从b口通入（填字母标号）。（4）实验室制取二氧化碳通常用B和C两种发生装置，装置C相比装置B的优点是可以控制反应的发生和停止。（5）实验室制氧气用10%左右的过氧化氢溶液产氧速率适中，现有市售30%的过氧化氢溶液50g，要稀释成10%的溶液，下列仪器需要用到的有②③④⑤（填序号）。【答案】（1）酒精灯；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）b；（4）可以控制反应的发生和停止；（5）②③④⑤。【解析】（1）图A中用来加热的仪器名称为酒精灯；（2）A装置为固体加热型，且试管口有一团棉花，说明是用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）氧气不易溶于水，氧气的密度比水小，若选择D装置收集氧气，气体应该从b口通入；（4）装置C带有多孔隔板和弹簧夹，关闭弹簧夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，则C装置的优点是可以控制反应的发生和停止；（5）现有市售30%的过氧化氢溶液50g，要稀释成10%的溶液，稀释溶液时，首先要计算出加入水的体积和液体药品的体积，然后用量筒、胶头滴管量取水和液体药品，在烧杯中进行稀释，稀释过程中用玻璃棒不断搅拌，则需要用到的仪器有②③④⑤。考点2催化剂的特点与催化作用8．（2024•临高县校级模拟）某化学科学小组要探究催化剂的种类影响H2O2分解反应速率的实验。在相同温度下，他们按下表数据把药品加入锥形瓶中进行实验，并用数字化传感器测得锥形瓶内氧气体积分数如图所示：实验编号①②③H2O2溶液浓度5%5%5%H2O2溶液体积16mL16mL16mL催化剂种类无催化剂xgMnO2粉末0.3gFeCl3粉末（1）在②中X＝0.3。（2）证明MnO2粉末做催化剂效果最明显的依据是什么？从图中可知：当H2O2溶液浓度为5%，H2O2溶液体积为16mL，加入0.3gMnO2粉末和0.3FeCl3粉末和不加催化剂作对比，发现在图1中开始反应后，相同时间时加入二氧化锰粉末的锥形瓶内氧气体积分数最大【答案】（1）0.3；（2）从图中可知：当H2O2溶液浓度为5%，H2O2溶液体积为16mL，加入0.3gMnO2粉末和0.3FeCl3粉末和不加催化剂作对比，发现在图1中开始反应后，相同时间时加入二氧化锰粉末的锥形瓶内氧气体积分数最大。【解析】（1）利用控制变量法探究催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响，实验②中加入的固体和用量应该与①、③中质量相同，催化剂种类不同不同，故在②中X＝0.3g；（2）从图中可知：当H2O2溶液浓度为5%，H2O2溶液体积为16mL，加入0.3gMnO2粉末和0.3FeCl3粉末和不加催化剂作对比，发现在图1中开始反应后，相同时间时加入二氧化锰粉末的锥形瓶内氧气体积分数最大，证明MnO2粉末做催化剂效果最明显。9．（2024•青浦区二模）某实验小组用图1装置制取并收集一瓶氧气（夹持装置省略）。（1）A装置中发生反应的化学方程式为，该反应属于分解反应（填写基本反应类型），选择A装置制取氧气的优点是能控制反应的开始与停止。用A、B装置组合制取并收集氧气时，A装置的a管应与B装置的b（选填“b”或“c”）管相连。（2）实验小组用氧气传感器测定收集过程中氧气浓度的变化（见图2）。实验小组认为当实验进行到曲线上的e（选填“d”“e”或“f”）点时关闭A装置相对较合适。请结合图2曲线，分析他们选择该点的理由：e点后氧气的浓度不再改变。（3）实验小组探究发现，FeCl3对H2O2分解也有催化作用。实验小组设计实验，证明了反应前后FeCl3的质量和化学性质不变，实验部分流程见如图。实验过程中，烧杯②中发生反应的化学方程式为3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl，③中X的数值应为1.07（实验过程中的损耗忽略不计）。若将该实验中的NaOH溶液替换成AgNO3溶液，可观察到的现象为有白色沉淀产生。【答案】（1）；分解反应；能控制反应的开始与停止；b；（2）e；e点后氧气的浓度不再改变；（3）3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl；1.07；有白色沉淀产生。【解析】（1）A中，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应；A装置中，固体放在多孔塑料板中，关闭弹簧夹，产生的气体使装置中的压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，则该装置能控制反应的开始与停止；氧气密度比空气大，用B装置收集时，气体应从b口通入。（2）由图可知，e点后氧气浓度不变，则e点时关闭A装置相对较合适。（3）氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl；氯化铁反应前后的质量不变，则反应后的氯化铁仍有0.01mol，结合方程式可知，生成的氢氧化铁的物质的量也为0.01mol，而氢氧化铁的相对分子质量为56+（16+1）×3＝107，则生成的氢氧化铁的质量为0.01mol×107g/mol＝1.07g；硝酸银和氯化铁反应生成氯化银沉淀和硝酸铁，则有白色沉淀生成。10．（2024•浦东新区二模）催化剂可显著提高反应效率，氧化铁可作双氯水分解的催化剂。（1）实验室收集氧气的装置为A（选填“A”或“B”）。（2）写出H2O2在Fe2O3催化作用下发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。（3）为比较Fe2O3和MnO2对H2O2分解的催化效果，某研究小组用如图装置设计了表中的三组实验。（以收集50mL气体为标准，其他可能影响实验的因素均已忽略）实验序号5%过氧化氢溶液其他物质质量待测数据120mL/220mL氧化铁0.5g320mL二氧化锰0.5g①上述实验应测量的“待测数据”指的是收集50mL气体所需时间。②说明Fe2O3能加快H2O2分解速率的对比实验是①②。（填写实验序号）③过氧化氢溶液的溶质质量分数也会影响分解速率，请补全实验步骤：常温下，在两支试管中分别加入等质量的氧化铁，再分别加入等体积不同溶质质量分数的过氧化氢溶液，观察反应的剧烈程度。（4）用图1装置进行实验：启动压强传感器，注入H2O2溶液。装置内压强与时间的关系如图2所示。实验中，触摸烧瓶外壁，有发烫的感觉。（液体体积对压强影响忽略不计）①初始时压强不为0，原因是烧瓶内有空气。②AB段压强增大的原因是过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解生成氧气，装置内的气体增大，温度升高，压强增大。【答案】（1）A；（2）2H2O22H2O+O2↑；（3）①收集50mL气体所需时间；②①②；③等体积不同溶质质量分数的过氧化氢溶液；（4）①烧瓶内有空气；②过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解生成氧气，装置内的气体增大，温度升高，压强增大。【解析】（1）氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法来收集氧气；故答案为：A；（2）H2O2在Fe2O3催化作用下分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；故答案为：2H2O22H2O+O2↑；（3）①为比较Fe2O3和MnO2对H2O2分解的催化效果，以收集50mL气体为标准，通过测定收集50mL氧气所需时间来判断不同催化剂的催化效果；故答案为：收集50mL气体所需时间；②说明Fe2O3能加快H2O2分解速率的对比实验是单独分解过氧化氢溶液的，以及加入氧化铁的两个实验，即实验①与②；故答案为：①②；③过氧化氢溶液的溶质质量分数也会影响分解速率，请补全实验步骤：常温下，在两支试管中分别加入等质量的氧化铁，再分别加入等体积不同溶质质量分数的过氧化氢溶液，观察反应的剧烈程度；故答案为：等体积不同溶质质量分数的过氧化氢溶液；（4）①初始时压强不为0，原因是烧瓶内有空气；故答案为：烧瓶内有空气；②AB段压强增大的原因是过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解生成氧气，装置内的气体增大，温度升高，压强增大；故答案为：过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解生成氧气，装置内的气体增大，温度升高，压强增大。11．（2024•安徽一模）阅读下面科普短文，回答问题。过氧化氢是环境友好型强氧化剂，在医用消毒、污水处理、纸浆漂白、精细化工等领域应用广泛。过氧化氢分解释放的氧气会破坏细菌的蛋白质分子结构、干扰其酶系统功能而达到杀菌效果。工业上通过蒽醌循环法制备过氧化氢，但此过程耗能高、污染严重。电催化法是一种高效、环保、节能的新型制取技术，它利用电极表面的催化剂，将氧分子和水分子分别还原和氧化，产生过氧化氢分子。电催化反应速度快，且不需要外部其它能源，因此具有节能的优点。如图是相同pH条件下，等浓度等体积的过氧化氢溶液在不同温度时降解氧氟沙星抗生素的曲线（纵坐标1.0表示没有降解）。（1）保持过氧化氢化学性质的最小粒子是分子（填“分子”或“原子”或“离子”）。（2）结合短文判断，下列说法正确的是D。A.催化剂反应前后质量和性质不变B.电催化反应不需要任何能源C.高浓度的过氧化氢具有强氧化性，属于危化品D.过氧化氢杀菌消毒的过程发生了化学变化（3）根据如图曲线可以得出结论相同pH条件下，等浓度等体积的过氧化氢溶液在温度越高降解氧氟沙星抗生素效率越好（合理即可）。（写出1点即可）【答案】（1）分子；（2）D；（3）相同pH条件下，等浓度等体积的过氧化氢溶液在温度越高降解氧氟沙星抗生素效率越好（合理即可）。【解析】（1）过氧化氢由过氧化氢分子构成，保持过氧化氢化学性质的最小粒子是过氧化氢分子；（2）A.催化剂反应前后质量和化学性质不变，故错误；B.电催化反应需要消耗电能，故错误；C.过氧化氢是环境友好型强氧化剂，高浓度的过氧化氢具有强氧化性，故错误；D.过氧化氢杀菌消毒的过程中分解产生氧气和水，产生了新物质，发生了化学变化，故正确；（3）根据图像可得，相同pH条件下，等浓度等体积的过氧化氢溶液在温度越高降解氧氟沙星抗生素效率越好。12．（2024•长沙模拟）某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Ⅰ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30mL50%的双氧水（过氧化氢溶液）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Ⅱ所示。（1）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（填标号）。A.快速推注射器活塞B.缓慢推注射器活塞（2）根据注射器中氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图Ⅱ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只能改变反应速率，不能改变生成氧气的总质量。（3）由氧化铜催化的反应，t1～t2时间段反应速率逐渐变慢，原因可能是随着反应的进行，过氧化氢被消耗，t1～t2时间时过氧化氢的浓度较低。【拓展延伸】同学们在老师的指导下设计实验继续探究。（4）如图Ⅲ，向两支试管分别加入等质量不同浓度的双氧水，再加上等质量、等浓度的FeCl3溶液，分别用压强传感器测定两试管中气体压力变化曲线，如图Ⅳ。①为保证实验准确性，请你设计向两试管中加入FeCl3溶液的具体操作：分别用注射器吸取等量、等浓度的FeCl3溶液同时注入两支试管中。②从曲线中可以得出：FeCl3溶液对浓度较大（填“较大”或“较小”）的双氧水分解促进效果更好。【答案】（1）A。（2）注射器中氧气的体积；催化剂只能改变反应速率，不能改变生成氧气的总质量。（3）随着反应的进行，过氧化氢被消耗，t1～t2时间时过氧化氢的浓度较低。（4）分别用注射器吸取等量、等浓度的FeCl3溶液同时注入两支试管中；较大。【解析】（1）在检查装置的气密性后，要快速推注射器活塞将过氧化氢溶液推进试管，否则产生的氧气进入注射器，剩余的过氧化氢溶液就很难推入。（2）根据注射器中氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图Ⅱ可知，能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，但最终生成氧气的总质量相同，所以还能得出的结论是：催化剂只能改变反应速率，不能改变生成氧气的总质量。（3）反应物的浓度越小，反应速率越慢。由氧化铜催化的反应，t1～t2时间段反应速率逐渐