初中化学催化剂的特点与催化作用试题

空气质量意味着生活质量。

（1）下表为某同学测量的呼吸前后气体组成的实验数据（通常状况）。

物质	吸入空气（体积分数/%）	呼出气体（体积分数/%）
氮气	78	75
氧气	21	16
二氧化碳	0.03	4
水蒸气	a	b

①氮气的化学性质比较　　（填“稳定”或“活泼”），在呼吸前后没有发生变化，实验中呼出气体的总体积　　吸入空气的总体积（填“＞”“＝”或“＜”）。

②呼吸时消耗O₂产生CO₂，该过程　　能量（填“吸收”或“释放”）。呼吸前后气体中水蒸气含量变化较大，实验中其体积分数b　　a（填“＞”“＝”或“＜”）。

（2）汽车多以汽油为燃料，辛烷（C₈H₁₈）是汽油中的一种成分。

①每114g C₈H₁₈完全燃烧，需要消耗400g O₂，生成mg CO₂和162g H₂O，则m＝　　g。

②与完全燃烧相比，等质量的C₈H₁₈不完全燃烧时会产生CO，消耗O₂的质量　　（填“偏大”“相等”或“偏小”），除污染环境外，燃料不完全燃烧还会产生的问题是　浪费　（写出一种）。

（3）“远在高空是地球卫士，近在身边是健康杀手。”臭氧（O₃）对环境的作用需辩证地认识。

①高空中臭氧层能吸收紫外线。有学者认为，致冷剂氟利昂进入高空大气后会产生氯原子（Cl•），引发以下反应：Cl•+O₃═ClO•+O₂ Ⅰ

2ClO•═2Cl•+O₂    Ⅱ

Cl•加快了上述转化过程总反应的速率，但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化，其作用是　　，该转化过程总反应的化学方程式为　　。

②地面附近的臭氧是一种空气污染物，臭氧属于　　（填“单质”或“化合物”），O₃可表示一个　　（填“原子”“分子”或“离子”）。

（4）有人提出：你吸入的空气中的某个氧原子可能自于若干年前恐龙的身体。该说法表达的观点是　　（填字母）。

A．分子聚集形成物质，分子在不停地运动

B．在化学变化中原子既不会产生，也不会消失

C．原子内部结构复杂，原子不是构成物质的最小微粒

化学是一门以实验为基础的科学。

（1）仪器a的名称是　　。

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为　　；选择的装置组合是　　（填序号）。

（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为　　；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是　　（填序号），利用D装置收集氢气的理由是　　。

（4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO₂、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图2所示。

实验序号	过氧化氢溶液	催化剂
实验1	5mL 4%	粉末状MnO20.2g
实验2	5mL 4%	粉末状CuO 0.2g

①实验1中制取氧气的化学方程式为　　。

②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和　　。

③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是　　。

④结论：MnO₂对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是　　。

有科学家认为“氢能将成为未来主要的能源”，图1是利用太阳能将水转化为氢能的两条理想途径。

（1）途径一“光电转换”过程中，光能转化为　　能，可较好解决传统制氢过程中效率低、　　等问题。

（2）途径二中反应过程的微观示意图如图2所示。

①请将图2中方框内微粒补充完整　　。

②该反应前后催化剂的化学性质和　　均不发生改变。

③该反应过程中不发生变化的微粒是　　（填化学符号）。

氢气作为清洁能源，越来越受到人们的关注。我国科学家寻找到一种新型催化剂，能使一氧化碳和水在低温条件下反应产生氢气，反应过程如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．H₂是不可再生能源

B．反应物和生成物均为化合物

C．使用催化剂可以改变化学反应条件

D．化学反应前后，分子的种类、数目均不变

图象能直观体现化学中的各种变化关系，加深对化学知识的理解。下列图象不能正确反映对应关系的是（　　）

A．在密闭的容器中加热汞得到氧化汞

B．向一定量的稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液

C．两份等质量等溶质的质量分数的过氧化氢溶液分别制取氧气

D．向等质量的Zn和Mg中分别滴加等溶质的质量分数的稀盐酸

如图所示的四个图象能正确反映对应变化关系的是（　　）

A．两份完全相同的双氧水在有无MnO₂情况下产生O₂

B．在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量

C．向等质量等质量分数的稀硫酸中，分别加入足量的铁粉和锌粉

D．向等质量的氧化镁、氢氧化镁中，分别加入质量分数相同的稀盐酸至过量

请用化学知识回答下列问题。

（1）铜仁市的锰资源非常丰富，锰及锰的化合物应用广泛，实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，二氧化锰作用是　　。

（2）金刚石、石墨和C₆₀都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质差异较大，石墨具有　　可制成电极。

（3）钢铁在生活中应用广泛，在潮湿的空气中铁制品容易生锈（铁锈的主要成分是Fe₂O₃），用稀硫酸除铁锈的化学方程式为　　。

（4）金属及金属材料在生产生活中有广泛的应用，请根据相关信息回答问题。

①现有铁、铜、锌三种金属，请选择一种试剂　　（填化学式），通过实验证明它们金属活动性的强弱。

②金属钠非常活泼，在自然界以化合物的形式存在，近年来对钠电池的研究也取得了较大进展。工业上常用电解熔融状态的氯化钠制取单质钠，并产生氯气（Cl₂），请写出该反应的化学方程式　　（该反应与电解水类似）。

实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验中非气态物质的总质量随时间变化如图所示。回答下列问题：

（1）反应中二氧化锰的作用是　　。

（2）计算过氧化氢溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

根据如图回答问题。

（1）反应原理

①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气，其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时，加入二氧化锰在反应中起的作用是 　　。三种方法中，写出其中一个反应的化学方程式 　　。

②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为 　   。

（2）制取O ₂和CO ₂．连接如图的装置完成实验。

制取气体	A	B	C
	反应物	装置（填"甲"或"乙"）	物质	作用	作用
O 2	①	②	水	③	接水
CO 2	石灰石和稀盐酸	乙	④	干燥CO 2	⑤

根据如图回答问题。

（1）反应原理

①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气，其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时，加入二氧化锰在反应中起的作用是　　。三种方法中，写出其中一个反应的化学方程式　　。

②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为　　。

（2）制取O₂和CO₂．连接如图的装置完成实验。

制取气体	A	B	C
	反应物	装置（填“甲”或“乙”）	物质	作用	作用
O2	①	②	水	③	接水
CO2	石灰石和稀盐酸	乙	④	干燥CO2	⑤

根据如图回答问题。

（1）反应原理

①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气，其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时，加入二氧化锰在反应中起的作用是　　。三种方法中，写出其中一个反应的化学方程式　　。

②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为　　。

（2）制取O₂和CO₂．连接如图的装置完成实验。

制取气体	A	B	C
	反应物	装置（填“甲”或“乙”）	物质	作用	作用
O2	①	②	水	③	接水
CO2	石灰石和稀盐酸	乙	④	干燥CO2	⑤

大多数化工生产都有催化剂的参与。

（1）化工生产使用催化剂的目的是　　。

（2）研究表明氧化铜可催化过氧化氢分解。

①用如图1所示装置和药品制取氧气，反应的化学方程式为　　。

②如图1中收集氧气的方法是向　　排空气法。为了检验氧气是否收集满，将　　放在集气瓶口。

③反应结束后，弃去试管中的上层清液，再向试管中加入过量稀硫酸，充分振荡，可观察到的现象　　。

④为了制取较大量氧气，并便于多次添加过氧化氢溶液，请从如图2中选择合适的仪器或装置，重组一套制取装置，需要用到的是　　（填标号）。

（3）下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是　　（填标号）。

A．利用太阳光将水分解生产H₂

B．将空气中的He分解生产H₂

C．常温下Cu从硫酸镁溶液中置换出Mg

D．使一定质量CH₄完全燃烧放出的热量变多

地球上有丰富的水资源，科学家一直在研究成本低、效率高的催化剂，使水发生反应获得氢能源。下列说法错误的是（　　）

A．水是由氢元素和氧元素组成的化合物

B．保持水化学性质的最小微粒是氢原子和氧原子

C．水发生反应生成氢气和氧气属于分解反应

D．催化剂在化学反应前后化学性质和质量不发生改变

如图为小科与妈妈在牛排馆用餐的对话：

小科叙述中的“？”可能是（　　）

A．加热还原氧化铜反应时通入足量氢气

B．二氧化碳溶于水后加入紫色石蕊试液

C．加热氯酸钾制取氧气时加入二氧化锰

D．将氧化钙转化成氢氧化钙时要加入水

以CO₂为碳源，与电解水产生的H₂经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO₂和H₂转化为A或B等有机物，反应原理如图所示：

请回答下列问题：

（1）B的化学式是　　。

（2）根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后，其质量和　　不变。

（3）在催化剂Ⅰ中发生反应的化学方程式是　　。

（4）由CO₂和H₂反应生成A的总反应化学方程式是　　。

（5）如果该反应工业化生产后的重要意义是　　。