【同步实验课】实验07 过氧化氢制取氧气实验（学生版）-2024年初中化学同步实验教学（上册）

【同步实验课】 过氧化氢制取氧气实验 【实验目 的】 1．学习实验室用过氧化氢制取氧气的方法。 2．了解化学反应需要一定的条件，知道催化剂对化学反应的重要作用。 【实验仪 器】 锥形瓶、分液漏斗、双孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、玻璃片、弹簧夹、 火柴 【实验试 剂】 过氧化氢溶液、二氧化锰 【实验步 骤】 (1)连接装置并 。 (2)向锥形瓶中加入 。 (3)塞好带有分液漏斗和导管的双孔塞。 (4)向分液漏斗中加入 。 (5)滴加液体：打开分液漏斗活塞，慢慢滴加过氧化氢溶液。 (6)用排水集气法收集。 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) 01 实验梳理 02 实验点拨 03 典例分析 04 对点训练 05 真题感悟 【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 发生 装置 评价 操作 便于 (长颈漏斗下端要 ，形成液封) 可以 ，得到 平稳的氧气流 可以 ，得到 平稳的氧气流 【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( ) ．反应起始时间 B．催化剂的质量 ．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( ) ．化学方程式为 B．该反应属于分解反应 ．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( ) ．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 ．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( ) ．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 ．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( ) ．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 ．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22溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生2．实验室欲利 用15%的22溶液制取2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是( ) ． B． ． D． 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( ) ．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 ．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( ) ．气球胀大，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 ．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“”)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】 (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： 过氧化氢浓度 洗洁精滴数 实验时间 现象 5% 5 5m 无明显变化 10% 5 5m 无明显变化 15% 5 5m 无明显变化 30% 5 5m 无明显变化 实验序号 催化剂种类 催化剂浓度 过氧化氢浓度 温度/ ℃ “牙膏”喷出瓶口所需时间 /s ① 碘化钾 10% 10% 20 48 ② 高锰酸钾 10% 10% 20 5 ③ 酵母 10% 10% 20 10 ④ 酵母 5% 10% 20 42 ⑤ 酵母 15% 10% 20 8 ⑥ 酵母 10% 5% 20 30 ⑦ 酵母 10% 15% 20 5 ⑧ 酵母 10% 10% 5 60 ⑨ 酵母 10% 10% 40 3 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)。 ．温度 B．反应物浓度 ．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( ) ．实验前应先检查装置气密性 B．M2在反应前后质量和性质不变 ．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、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，某同学在材实验的 基础上，设计如图所示装置制备和收集2，回答下列问题： (1)仪器的名称为 。 (2)发生反应的化学方程式为 。 (3)证明2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22，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“”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。 编号 浓度/ 体积/ ① 5 911 ② 15 289 ③ 25 166 ④ 30 137 (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 。