某化学兴趣小组进行了“寻找新的催化剂”的如下研究性实验【提出问题】①二氧化锰常用作氯酸钾和过氧化氢分解的催化剂，其他物质是否也可以用作该反应的催化剂呢？②除了催-组卷网

题型：科学探究题难度：0.65 引用次数：61 题号：12673166

某化学兴趣小组进行了“寻找新的催化剂”的如下研究性实验
【提出问题】①二氧化锰常用作氯酸钾和过氧化氢分解的催化剂，其他物质是否也可以用作该反应的催化剂呢？
②除了催化剂还有其他因素影响化学反应的速率吗？
（1）【查阅资料】
研究表明，许多物质对氯酸钾的分解有催化作用，分别用它们作催化剂，氯酸钾开始发生反应和反应剧烈时的温度如下表所示：

	氧化铁	氧化铝	氧化铜	氧化镁
开始反应	420℃	515℃	305℃	490℃
剧烈反应	490℃	540℃	350℃	545℃

通过分析资料中的数据，实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的物质是______。
（2）【实验探究一】
①将3g氯酸钾放在试管中加热。
②将3g 氯酸钾与1g二氧化锰混合均匀后加热。
③将xg 氯酸钾与1g氧化铜混合均匀后加热。
④将实验③反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、______、称量，结果为1g。
⑤将实验④后得到1g固体和xg氯酸钾混合均匀后加热，现象与实验③相同。
（3）【分析实验】
a、实验③中x的值应为______。
b、实验④过滤操作中需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、______，它在操作中的作用是______，通过实验④可以得出的结论是______。
c、通过实验⑤可以得出的结论是______。
d、实验②③对比的目的是______。
【实验结论】氧化铜确实也能做氯酸钾分解的催化剂
（4）【实验探究二】
影响化学反应的速率除了催化剂以外，还有其他因素吗？
以下是另一实验小组探究影响过氧化氢反应速率部分因素的相关实验数据。

实验序号	H₂O₂溶液浓度%	H₂O₂溶液体积/mL	温度℃	MnO₂的用量/g	收集氧气的体积/mL	反应所需的时间/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

a通过实验①和实验②对比可知，化学反应速率还与______有关。
b通过实验③和实验④对比可知，化学反应速率与温度的关系是______。

20-21九年级上·江苏苏州·阶段练习查看更多[1]

更新时间：2021-04-05 20:22:57 |

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【知识点】催化剂的概念、性质与用途解读氯酸钾制取氧气解读控制变量法在实验设计中的应用解读过滤解读

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科学探究题 | 适中 (0.65)

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催化剂效率探究

【推荐1】为了探究影响化学反应速率的因素，某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置进行实验，收集的相关数据如下表：

实验序号	H₂O₂溶液的浓度%	H₂O₂溶液的体积/mL	催化剂/g	温度/	收集相同体积的O₂所需的时间/s
①	5	2	0.1gMnO₂	20	18
②	10	2	0.1gMnO₂	20	6
③	30	8	未加	40	64
④	30	8	未加	60	25
⑤	10	a	0.1gCuO	b	16

(1)过氧化氢溶液与二氧化锰反应的化学方程式____。
(2)由实验_____(填实验序号)知，化学反应速率与H₂O₂溶液的浓度有关；由实验③和④知，化学反应速率与温度的关系是_____。
(3)表中的数据还反映出不同的催化剂对双氧水溶液分解的催化效果不同，则表中的a=___，b=____

2020-04-25更新 | 126次组卷

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科学探究题 | 适中 (0.65)

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催化剂效率探究实验的设计与操作

【推荐2】某兴趣小组围绕“实验室制取氧气”进行了一系列探究活动：
（1）药品选择：下列物质中不能作为制取氧气反应物的是______（填字母）；
A．水　　B．过氧化氢　　 C．氯化钾　　 D．高锰酸钾（KMnO₄）
原因是______。
（2）装置连接，所需的一些实验装置如下图所示：

仪器a的名称是______；选择气体收集方法时，气体的下列性质：
A．颜色　　 B．可燃性　　 C．溶解性　　 D．密度
必须考虑的是______（填字母）；要制备和收集一瓶氧气，完成蜡烛在氧气中燃烧，并初步验证燃烧产物的实验，所选装置的连接顺序为______（填装置字母序号）。
（3）实验探究：如下图所示，向三支试管中分别滴加浓度相同的三种溶液，观察可见：实验①中无明显现象，实验②中产生气泡，实验③中产生气泡更快，据悉你能得出的结论是______。

2021-04-18更新 | 38次组卷

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催化剂效率探究实验的设计与操作

【推荐3】小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒出气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。
【猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂。
【设计并实验】设计并完成如表所示的探究实验：
(1)请你帮小明同学填写表中未填完的空格。

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
	实验操作	实验现象	结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	产生少量气泡，带火星的木条_____。	过氧化氢能分解产生氧气，但是______。	土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入土豆丝，伸入带火星的木条	没有明显现象	_______。
实验三	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条	_______。	土豆丝能加快过氧化氢的分解

(2)在小明的探究实验中，“实验二”的作用是_______。
【反思】
小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完全证明猜想是正确的。
(3)补充实验一：在实验三前后，各对土豆丝进行一次称量，其目的是_______。
补充实验二：
(4)倾倒掉实验三反应后的液体，向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡产生，说明土豆丝_______。
【实验拓展】
小红同学用二氧化锰(MnO₂)、氧化铜(CuO)两种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，再滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。
实验操作：取30粒含MnO₂的海藻酸钠微球，采用图1装置进行实验。改用另一种微球，分别重复上述实验，得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

(5)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是_______。
(6)用含MnO₂的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落(如图2所示)，其可能原因是_______。
(7)从图2实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是_______。

2023-12-30更新 | 12次组卷

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科学探究题 | 适中 (0.65)

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氧气的制取、性质和用途

【推荐1】为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某兴趣小组的师生共同讨论并确定了如表所示的评价标准。
你是该小组成员，参与完成下列实验活动。

评价标准

1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证

2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作

3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁

4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果

5.是否体验到实验探究活动的乐趣

(1)选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案：
A.加热高锰酸钾
B.加热混有二氧化锰的氯酸钾
C.催化分解过氧化氢
如果你选方案B，对应反应的文字表达式为_______。
(2)进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务：
①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据如图1所提供的的仪器，选择酒精灯和________。(填仪器名称)

②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管底部后直立试管。
③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略向下的倾斜，这样做的原因是_______。
④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是________。收集到两瓶气体，均呈红色。
⑤用如图2中D装置做细铁丝燃烧的实验，收集所需氧气最好选用的装置是_______(填序号，下同)；做硫燃烧实验，收集所需氧气最好选用的装置是________。由此可见，选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质，此外往往还要考虑________。

⑥实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用试管刷洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。
(3)评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是_______。

2023-12-14更新 | 35次组卷

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科学探究题 | 适中 (0.65)

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催化剂效率探究实验的解释与结论

【推荐2】小明通过实验发现，氯酸钾与氧化铜(CuO)、氧化铁混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除MnO₂、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【查阅资料】氯酸钾的熔点为356℃，常温下稳定，在400℃以上则分解产生氧气。酒精灯加热温度为400℃-500℃。
【完成实验】按如表进行实验并测定分解温度。(分解温度越低，催化效果越好)

实验编号	实验药品	分解温度
1	3.0g氯酸钾	460℃
2	3.0g氯酸钾和0.5g二氧化锰	248℃
3	3.0g氯酸钾和0.5g氧化铜	267℃
4	3.0g氯酸钾和Xg氧化铁	290℃

【分析数据，得出结论】
(1)写出实验3中反应的符号表达式：_______。
(2)实验4中X的值应为_______，由实验1与实验_______(填实验编号)对比，证明猜想合理。
(3)通过实验测得的数据，小云绘出了部分图示如图1，请帮他完成该图_______。
(4)【结论】通过该实验探究，得到的结论有_______(填字母)。
A 催化剂可降低反应温度 B二氧化锰只能催化氯酸钾的分解
C催化剂可改变产物的质量 D催化剂的质量和性质在反应前后不变
E. 三种催化剂中，二氧化锰对氯酸钾分解催化效果最好

2022-10-19更新 | 81次组卷

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催化剂效率探究实验的设计与操作

【推荐3】化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣，通过查阅资料了解到氧化铁也能加速氯酸钾的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验，实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如下表：

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液体积/mL	过氧化氢溶液温度/℃	氧化铁的用量/g	收集40mL氧气所需时间/s
①	5	10	20	0	128.5
②	5	10	20	1.2	16.8
③	15	10	20	1.2	10.5
④	5	10	70	0	32.7

（1）若用氯酸钾和二氧化锰制氧气可选用的发生装置_____（填字母）该反应的化学方程式是_____。若用过氧化氢制氧气的发生装置是_____（填字母）
（2）通过实验①和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是_____；通过实验②和③对比可知，化学反应速率与_____有关：通过实验_____和_____（填表中的序号）对比可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解制氧的速率。
（3）若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后的_____和_____未发生改变。
（4）G图装置也能收集气体，若收集氢气，应从_____（“a”或”b”下同）端通入氢气：若检验氧气是否收集满，应将燃着的木条放在_____端。

2019-03-30更新 | 681次组卷

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科学探究题 | 适中 (0.65)

【推荐1】暖贴的发热材料主要由铁粉、活性炭、食盐、水等物质构成。

【提出问题】发热材料中各主要物质起到了什么作用？
【猜想与假设】Ⅰ铁粉生锈，发生氧化反应，放出热量
Ⅱ活性炭能加快铁粉氧化的速率
Ⅲ食盐能加快铁粉氧化的速率
【进行实验】

实验编号	实验药品及用量				反应时间	温度上升值
实验编号	铁粉	活性炭g	食盐	水	反应时间	温度上升值
对照组	1			5	10	58
实验组1	0			5	10	0
实验组2	1	0		5	10
实验组3	1			0	10
实验组4	1		0	5	10	20

【解释与结论】

铁生锈的条件是铁与______共同作用；

分析对照组和______

填“实验组编号”

的数据，可说明活性炭能加快铁粉氧化的速率；

由上述实验组4可知，铁制品在海边比在内陆锈蚀得要______

填“更快”或“更慢”

；

小明同学认为没有必要进行实验组Ⅰ，你是否同意小明的观点，并说明理由______；

请设计实验验证使用过后的暖贴中是否还含有单质铁：______

简述方案的操作和现象结论

。

2019-03-05更新 | 43次组卷

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催化剂效率探究实验的设计与评价

【推荐2】某小组在做双氧水制氧气的实验时不小心把双氧水洒到了水泥地板上，意外地发现地上立即产生大量的气泡，于是她对这一现象产生了探究兴趣．
【提出问题】除二氧化锰外，水泥块是否也能作双氧水分解的催化剂？它的催化效比二氧化锰的是否更弱？
【设计实验】小雨以相同的收集时间为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）．

实验序号	双氧水溶液体积	其他物质质量	收集时间/s
①	40gmL	/	200
②	40gmL	水泥块：	100
③	40gmL	MnO₂ ： 0.5g	67

（1）加入水泥块的质量为_____g ；
（2）实验③的文字表达式为________________
（3）为达到实验目的，选择收集氧气的方法是________________．
（4）对比实验②和实验①，得到的结论是________。
（5）为进一步探究水泥块是否可以作为过氧化氢的催化剂，将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，这样做的目的是______。再将以上得到的水泥块，____________，说明水泥块是此实验的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是_______________ ．

2018-12-30更新 | 138次组卷

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科学探究题 | 适中 (0.65)

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纯净物的化学方程式有关计算影响化学反应速率的因素探究

【推荐3】为探究化学反应速率与反应物接触面积的关系，某学习小组按下图装置进行实验，倾斜锥形瓶使足量稀盐酸与固体接触发生反应，瓶内气压的变化如坐标图所示。

(1)对比分析坐标图中的_______点，可知化学反应速率与反应物的接触面积有关。
(2)计算2g碳酸钙完全反应后，可制得二氧化碳的质量。

2023-07-05更新 | 23次组卷

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科学探究题 | 适中 (0.65)

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未知化学反应产物的探究实验的设计与评价

【推荐1】化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，这一现象引起了同学们的兴趣，于是在老师的指导下对该气体的成分进行探究。
【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？
【查阅资料】①氯酸钾（

）与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在。
②氯气（

）是有刺激性气味的气体，相同条件下密度比空气大，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
③二氧化锰不溶于水
【猜想】一、该气体为

；二、该气体为

；三、该气体为

和

的混合物。
【实验探究】

步骤	实验操作	实验现象	分析与结论
（1）	用排水集气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。	木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色。	猜想______成立
（2）	用向上排空气法收集甲、乙两瓶气体，将带火星的木条伸入甲瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入乙瓶。	木条复燃，淀粉碘化钾试纸变蓝。	猜想______成立

【反思评价】
（3）小明同学认为步骤（1）结论不正确，操作不合理。不合理之处是______。
（4）小华同学认为不需要进行实验就能排除猜想一、理由是______。
【拓展应用】（5）实验结束后，该组同学准备回收二氧化锰，实验的步骤为：
①溶解、②______、③洗涤干燥。步骤②中玻璃棒的作用是______。
（6）下图装置是进行氧气化学性质研究的创新设计。用气卿不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给相应位置的可燃物加热至开始燃烧，移去酒精灯，观察现象；然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，使可燃物在氧气中继续燃烧，继续观察现象。

①从微观角度解释可燃物在空气、氧气中燃烧现象的不同：______。
②硫、磷燃烧的生成物通入氢氧化钠溶液，而不是直接排入空气，由此你推断氢氧化钠溶液的作用是______。
③上述创新实验装置有哪些优点______。（答一点即可）

2023-11-24更新 | 31次组卷

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未知化学反应产物的探究实验的设计与评价

【推荐2】中国科学家屠呦呦因青蒿素和双氢青蒿素而荣获了诺贝尔奖。兴趣小组在老师的指导下对此进行了相关学习与探究。
【资料查阅】①青蒿素易溶于乙醚，在水中几乎不溶。
②双氢青蒿素是由碳、氢、氧三种元素组成的，且其相对分子质量不大于300。
③浓硫酸具有强烈的吸水性，常作某些气体的干燥剂：无水氯化钙可吸收水蒸气，是一种常用的气体干燥剂。
④氢氧化钠能与二氧化碳反应。
【实验採究1】乙醚浸取法制青蒿素的主要工艺如图1所示：

操作1需要的玻璃仪器主要有：烧杯、漏斗、_______。
【实验探究2】小组同学设计如图2所示实验测定双氢青蒿素的组成，将7.1g双氢青蒿素放在燃烧管C中燃烧，回答下列问题。

(1)请写出A装置中反应的化学方程式：_______。
(2)请将装置B中的导管补画完整_______。
(3)实验测得数据如表：

装置(包括药品)质量	实验前/g	实验后/g
D	84.6	90.0
E	90.2	106.7

根据所给数据计算出双氢青蒿素中的碳元素和氢元素的质量比为_______。
【反思拓展】对“实验探究2”的分析，下列说法正确的是_______(填序号)。
A 若缺少装置B，则测出的双氢青蒿素中氢元素的质量偏大
B 若缺少氧化铜，则测出的双氢青蒿素中碳、氧元素的质量比偏小
C 若缺少装置F，则测出的双氢青蒿素中碳元素质量偏小

2021-03-09更新 | 103次组卷

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实验探究物质的组成成分以及含量

【推荐3】某同学进行如图实验，充分反应后，将试管①②内的物质倒入同一烧杯中混合再充分反应后过滤，结果得到滤渣A和无色滤液B。

（1）试管①中反应的化学方程式为：__________；试管②中观察到的现象是：有红色固体出现，溶液__________。
（2）过滤操作中需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和__________。
（3）设计实验探究滤渣A的成分
【提出问题】滤渣A的成分是什么？
【查阅资料】银、铜、铁、铝四种金属中，只有铝可以和氢氧化钠溶液反应，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑。
【作出猜想】滤渣A的成分为：
猜想Ⅰ：银、铜；
猜想Ⅱ：银、铜、铁；
猜想Ⅲ：银、铜、铁、铝。
【分析思考】猜想Ⅰ一定不正确，原因是_________。
【进行实验】取两份滤渣样品进行实验：

样品	加入试剂	现象
第一份样品	足量稀盐酸	产生气泡，固体部分溶解，溶液变浅绿色
第二份样品	足量氢氧化钠溶液	现象b

【作出判断】如果现象b为“产生气泡，固体部分溶解”，则猜想__________成立；
如果现象b为___________，则猜想__________成立。

2018-11-30更新 | 208次组卷

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