4.3.1双氧水制氧气-2020-2021学年九年级化学上册课时练

第四单元我们周围的空气4.3.1双氧水制氧气一、选择题（共12小题，每小题只有一个正确答案）1．下列变化后的物质中氧元素既有游离态又有化合态的是A．氧气液化B．氢气燃烧C．双氧水分解D．水通电【答案】C【解析】游离态的元素存在于单质中，化合态的元素存在于化合物中。氧气液化发生的是物理变化，氧元素仍以游离态存在，A项错误；氢气燃烧后的产物只有水，氧元素以化合态存在，B项错误；双氧水分解，产物是水和氧气，水中氧元素以化合态存在，氧气中氧元素以游离态存在，C项正确；水通电，产物是氧气和氢气，氧气中氧元素以游离态存在，氢气中没有氧元素，D项错误。答案选C。2．在双氧水（H2O2）与二氧化锰混合制氧气的反应中，下列有关说法正确的是A．双氧水的分子由一个氢分子和1个氧分子构成。B．每个双氧水分子是由一个水分子和一个氧原子构成。C．每个双氧水分子中含有二个氢原子和二个氧原子。D．反应的文字表达式为：双氧水+二氧化锰——水+氧气【答案】C【解析】双氧水（H2O2）在二氧化锰催化作用下生成水和氧气。【详解】双氧水是由氢元素和氧元素组成的，每个双氧水分子中含有二个氢原子和二个氧原子，A项错误；双氧水是由双氧水分子构成的，则每个双氧水分子中含有二个氢原子和二个氧原子，B项错误；每个双氧水分子中含有二个氢原子和二个氧原子，C项正确；反应的文字表达式为双氧水eq\o(══,\s\up11(MnO2),\s\do4())水+氧气，D项错误。答案选C。3．下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中错误的是A．制取 B．收集 C．验满 D．性质【答案】D【解析】利用过氧化氢溶液制取氧气时不需加热，属于固液常温型，可用此发生装置，A项正确；氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集，且导管伸入到集气瓶底部，B项正确；验满氧气将带火星的木条放于集气瓶口，C项正确；铁丝燃烧实验应在瓶底放一些水或沙子，防止燃烧后的熔融物溅落炸裂瓶底，而图示没采取这些措施，D项错误。答案选D。4．用双氧水制取氧气时，忘记加二氧化锰，其结果是A．不放出氧气 B．放出氧气速率慢C．放出氧气总量会减少 D．放出氧气总量增加【答案】B【解析】实验室用双氧水制氧气，如果忘记加入二氧化锰，能产生氧气，只是速率较慢，催化剂对生成物的质量没有影响，放出氧气的质量不变。答案选B。【点睛】了解催化剂的“一变二不变”的特性，即改变化学反应的速率、反应前后自身的质量和化学性质都不改变是正确解答本题的关键。5．下列变化中属于分解反应的是A．蒸发液态空气生成氮气和氧气B．少许二氧化锰投入双氧水中制得氧气C．酒精完全燃烧生成了水和二氧化碳D．蔗糖溶于水形成糖水【答案】B【解析】蒸发液态空气生成氮气和氧气，是物理变化，A项错误；双氧水在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，属于分解反应，B项正确；酒精和氧气反应生成了水和二氧化碳，属于氧化反应，不是基本的反应类型，C项错误；蔗糖溶于水形成糖水，属于物理变化，D项错误。答案选B【点评】本考点考查了基本反应类型的判断，要牢记四个基本反应类型的概念，并会理解应用．本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。6．下列实验方案中，设计合理的是A．用过滤的方法将硬水转化为软水B．用MnO2来区别水和双氧水C．用燃烧木炭的方法制备纯净的二氧化碳气体D．用燃着的木条检验二氧化碳气体【答案】B【解析】过滤不能除去硬水中的钙镁离子，应该用加热煮沸的方法把硬水转化为软水，A项错误；把二氧化锰放入双氧水中，有气泡产生，放入水中没有现象，B项正确；木炭不完全燃烧时会生成一氧化碳，C项错误；检验二氧化碳用石灰水，能使木条熄灭的可能是氮气等，D项错误。答案选B。7．某同学利用稀的双氧水和MnO2做了如图所示实验，下列叙述正确的是A．步骤①③说明双氧水不能分解制O2B．步骤②③说明MmO2能分解生成O2C．步骤①③的研究方法是对比实验法D．实验能证明MnO2是反应的催化剂【答案】C【解析】步骤①③说明双氧水能分解制O2，A项错误；步骤②③说明MmO2能加快双氧水分解生成O2，B项错误；步骤①③的研究方法是对比实验法，C项正确；实验能证明加快双氧水分解，要想证明MnO2是反应的催化剂，还需要验证MnO2的质量和化学性质在反应前后是否改变，D项错误。答案选C。8．有a、b两份等质量的双氧水溶液，在a份中加入少量二氧化锰，下图是二者产生氧气的质量m与反应时间t的关系的图象，其中正确的是【答案】B【解析】有a、b两份等质量的双氧水溶液，过氧化氢在常温下就能分解生成氧气；在a份中加入少量二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，二氧化锰作催化剂，不能改变生成氧气的质量，最终产生的氧气的质量相等；能加快化学反应的速率，a反应速率快，至反应结束所需的时间少；b反应速率慢；观察图象，B符合变化过程。答案选B。9．某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程，对原实验进行部分改进，增加了称量操作。具体做法是：取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置，并对反应前后混合物的质量进行称量，记录如下表。若反应后，双氧水完全分解氧气全部逸出，则该同学得到如下结论，不合理的有反应过程反应前反应后质量变化(不含容量质量)34.3g32.7gA．反应速率逐渐加快B．最多得到氧气的质量为1.6gC．水的质量逐渐增加D．反应得到水和氧气的质量比为9：8【答案】A【解析】随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度逐渐减小，故反应速率逐渐变小，结论不合理，A项正确；根据质量守恒定律，反应前物质的质量总和等于反应后物质的质量总和，生成氧气的质量为：34.3g﹣32.7g＝1.6g，结论合理，B项错误；过氧化氢分解分解生成水和氧气，因此水的质量逐渐增加，结论合理，C项错误；根据反应的化学方程式：2H2O2eq\o(══,\s\up11(MnO2),\s\do4())2H2O+O2↑；可得出水和氧气的质量比为36：32＝9：8，结论合理，D项错误。答案选A。10．用双氧水和MnO2混合制氧气时，反应中MnO2在混合物中的质量分数（a%）随时间（t）变化的图象正确的是A． B．C． D．【答案】B【解析】由于催化剂在反应前后质量不变，用双氧水和MnO2混合制氧气时，因为不断产生氧气，使得混合物的质量不断减少，所以二氧化锰的质量分数不断增加，但一开始不为零，当反应结束时二氧化锰的质量分数就不变了。答案选B。【点睛】理解催化剂概念中的“一变、二不变”的涵义。一变是反应速度变，二不变是本身质量和化学性质。11．实验室用双氧水制取O2，下列措施可使反应速率减慢的是A．向双氧水中加入MnO2B．向双氧水中加水C．增大双氧水的浓度D．升高反应温度【答案】B【解析】向双氧水中加入MnO2，MnO2是催化剂，能加快双氧水的分解，A项错误；向双氧水中加水，降低了溶液的浓度，可使反应速率减慢，B项正确；增大双氧水的浓度，可使反应速率加快，C项错误；升高反应温度，可使反应速率加快，D项错误。答案选B。12．纳米球异质二聚体是纳米自动化产业中的一种新模型。不溶于水的二氧化硅晶体可以制成微小的纳米球。在铂的催化作用下，双氧水分解，同时使一个二氧化硅纳米球与一个铂纳米球相结合，构成一个纳米球异质二聚体(如图所示)，这就是一个纳米级发动机。它可望用于河流和溪水的污染控制以及人体内部器官和细胞的运行。根据以上信息判断，下列有关说法错误的是A．纳米球异质二聚体，其微粒大小在纳米级范围B．双氧水分解时，二氧化硅不是催化剂C．二氧化硅纳米球中含有硅、氧原子个数比为1：2D．因为二氧化硅晶体能与水反应而溶解，所以该纳米级发动机可以用于水污染的控制【答案】D【解析】由题干中的叙述可知，纳米球异质二聚体属纳米级，A项正确；由题干看出双氧水分解时铂起了催化作用，B项正确；二氧化硅纳米球成分依然是二氧化硅分子结构并无变化，即二氧化硅纳米球中含有硅、氧原子个数比为1：2，C项正确；二氧化硅为不溶于水的物质，D项错误。答案选D。二、非选择题（共3小题）13．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。【答案】（1）3287加快过氧化氢分解的速率（2）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）氢分子氧分子氢原子氧原子氢分子氧分子【解析】（1）H2O的相对分子质量为1×2+16×1=32；MnO2的相对分子质量为55×1+16×2=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。14．如图所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。（1）用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点是__________其中二氧化锰的作用是__________（2）实验中可观察到铁丝燃烧的现象是

___________，并放出大量热，生成一种黑色固体．请写出该反应的两个化学方程式___________

和__________【答案】（1）双氧水可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久催化（2）剧烈燃烧，火星四射3Fe+2O2eq\o(═══,\s\up8(点燃),\s\do4())Fe3O42H2O2eq\o(═══,\s\up8(MnO2),\s\do4())2H2O+O2【解析】（1）双氧水和二氧化锰反应生成氧气，用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有双氧水可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久，其中二氧化锰的作用是催化作用；（2）铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成一种黑色固体四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2eq\o(═══,\s\up8(点燃),\s\do4())Fe3O4和2H2O2eq\o(═══,\s\up8(MnO2),\s\do4())2H2O+O2。15．科学探究很奇妙！在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液中，发现立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子（H2O、SO42、Cu2+），小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并回答有关问题。（1）你认为最不可能的是哪一种粒子？_____理由是_____。（2）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③：在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明_____不起催化作用；在实验③中加入_____后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用_____。（3）检验实验产生的气体的方法是_____。（4）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后_____；【答案】（1）水分子双氧水是水溶液，总是含水，所以水不是催化剂（2）SO42或硫酸根离子CuCl2（或氯化铜）或Cu（NO3）2（或硝酸铜）Cu2+或铜离子用带火星的木条伸入到试管中，木条复燃，证明是氧气（3）化学性质和质量都没有改变【解析】（1）双氧水是水溶液，一定含有水，本身分解速率慢，所以水