1. 兴趣小组的同学利用某种脱氧剂开展项目式学习。
任务一:成分初探。
(1) 完成下表内容。
任务二:效果检验。
(2) 同学们利用一个软塑料瓶设计如图所示实验,观察到
软塑料瓶变瘪
现象,完成了脱氧效果的检验。这是从
反应物消失
(填“反应物消失”或“新物质生成”)的视角,验证了该反应的发生。
(3) 同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因:消耗氧气能
防止食物腐败
。
答案：1. (1) ② 有气泡产生 ③ 硫酸铜 $\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(2) 软塑料瓶变瘪 反应物消失
(3) 防止食物腐败
解析：
【分析】
本题围绕脱氧剂（主要含铁）的性质展开，分三个任务解题：①成分初探利用铁与酸、硫酸铜的反应现象判断脱氧剂成分；②效果检验通过脱氧剂消耗氧气导致瓶内压强变化分析实验现象及反应视角；③结合食物变质与氧气的关系理解脱氧剂的作用。
【解析】
(1) 脱氧剂中含铁，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，因此观察到有气泡产生；铁能与硫酸铜溶液发生置换反应，故试剂为硫酸铜，反应的化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$。
(2) 脱氧剂消耗软塑料瓶内的氧气，瓶内压强减小，外界大气压使软塑料瓶变瘪；该实验是从反应物氧气消失的视角验证反应发生。
(3) 食物腐败与氧气有关，脱氧剂消耗氧气能防止食物腐败，从而延长食物保质期。
【答案】
1. (1) ② 有气泡产生 ③ 硫酸铜 $\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(2) 软塑料瓶变瘪 反应物消失
(3) 防止食物腐败
【知识点】
金属的化学性质、氧气的性质、化学与生活
【点评】
本题以脱氧剂为载体，将金属的化学性质、反应现象及实际应用相结合，注重理论联系生活实际，考察学生对基础知识的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.6
2. 新素养 科学探究与实践 （2025·四川泸州节选）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解$\ce{H_{2}O_{2}}$的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题。
安全提示:实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触$\ce{H_{2}O_{2}}$对细胞造成损害。
【探究一】$\ce{H_{2}O_{2}}$分解实验。
(1) 取$4\ \mathrm{mL}\ 10\%$的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液于试管中，放入$0.5\ \mathrm{g}$粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球，将带火星的木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡，
带火星的木条复燃
(补充实验现象)。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为$0.5\ \mathrm{g}$，说明粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球能催化$\ce{H_{2}O_{2}}$分解产生$\ce{O_{2}}$。
(2) 为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验:向盛有$4\ \mathrm{mL}$
蒸馏水
的试管中，加入$0.5\ \mathrm{g}$粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球，无明显现象。
【探究二】对比$\ce{Fe_{2}O_{3}}$粉末与酵母粉末的催化效率。
(3) 向两支试管中分别加入$\ce{Fe_{2}O_{3}}$粉末、酵母粉末各$0.5\ \mathrm{g}$，然后都注入$4\ \mathrm{mL}\ 10\%$的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液，相同条件下测量不同时间产生$\ce{O_{2}}$的体积(见下表)，则
酵母粉末(或酵母)
的催化效率更高。
【探究三】跨学科实践活动。
(4) 查阅资料:酵母中的过氧化氢酶才是分解$\ce{H_{2}O_{2}}$的催化剂，生物细胞代谢会产生$\ce{H_{2}O_{2}}$副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是避免$\ce{H_{2}O_{2}}$累积，导致
$\ce{H_{2}O_{2}}$对细胞造成损害
。
(5) 自制高原旅行的简易供氧器:为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有$\ce{H_{2}O_{2}}$浓溶液，还应选用的试剂有
①④
(填序号)。
① 粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球 ② $\ce{Fe_{2}O_{3}}$粉末
③ 酵母粉末 ④ 水
答案：2. (1) 带火星的木条复燃
(2) 蒸馏水
(3) 酵母粉末(或酵母)
(4) $\ce{H_{2}O_{2}}$对细胞造成损害
(5) ①④
解析:(3) 由题表可知,相同条件下,使用酵母粉末作催化剂时相同时间内收集的氧气体积大,说明使用酵母粉末作催化剂时,反应速率快,故酵母粉末的催化效率更高。(4) 生物细胞代谢会产生$\ce{H_{2}O_{2}}$副产物。过氧化氢具有强氧化性,故在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是避免$\ce{H_{2}O_{2}}$累积,导致$\ce{H_{2}O_{2}}$对细胞造成损害。(5) 该实验需要实现缓慢供氧,并能随时控制氧气的产生与停止,首先需要用水稀释过氧化氢溶液,防止溶液浓度过高,反应速率过快;该实验需要控制反应的发生和停止,可能需要用到启普发生器等类似装置,故需要粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球作催化剂,酵母粉末和氧化铁粉末均是粉末状,不能放在多孔隔板上,故选①④。
解析：
【分析】
本题围绕过氧化氢分解的催化剂探究展开，需结合催化剂的性质、过氧化氢的化学性质，以及实验设计的对照原则、数据分析方法来解答各小问：
1. 第(1)问：过氧化氢分解产生氧气，氧气具有助燃性，可使带火星木条复燃，据此补充实验现象；
2. 第(2)问：对照实验需控制单一变量，排除溶剂水的影响，需设置加入蒸馏水的对照组；
3. 第(3)问：催化效率高低可通过相同时间内产生氧气的体积判断，体积越大说明反应速率越快，催化效率越高；
4. 第(4)问：结合过氧化氢的强氧化性，分析其累积对细胞的危害；
5. 第(5)问：根据“缓慢供氧、随时控制反应”的要求，选择合适的稀释剂和可控制反应的催化剂。
【解析】
(1) 过氧化氢在催化剂作用下分解产生氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，因此补充的实验现象为：带火星的木条复燃。
(2) 对照实验需保证除催化剂外其他条件一致，原实验的溶剂是水，因此对照组应向盛有4 mL蒸馏水的试管中加入相同的粘胶凝固的Fe₂O₃小球，观察无明显现象，排除水的干扰。
(3) 分析表格数据：相同时间内，使用酵母作催化剂时产生的氧气体积比Fe₂O₃更大，说明酵母催化下过氧化氢分解速率更快，因此酵母粉末的催化效率更高。
(4) 过氧化氢具有强氧化性，若在细胞内累积，会对细胞造成损害，因此生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶，分解代谢产生的过氧化氢，避免其累积损害细胞。
(5) 要实现缓慢供氧，需用水稀释过氧化氢浓溶液（选④）；要随时控制氧气产生与停止，需选用可分离的催化剂，粘胶凝固的Fe₂O₃小球（①）可实现，而粉末状的Fe₂O₃、酵母无法控制反应，因此选①④。
【答案】
(1) 带火星的木条复燃
(2) 蒸馏水
(3) 酵母粉末(或酵母)
(4) $\ce{H_{2}O_{2}}$对细胞造成损害
(5) ①④
【知识点】
催化剂的性质、过氧化氢的性质、对照实验设计
【点评】
本题为科学探究类题目，结合催化剂的催化效率对比、过氧化氢的性质，考查对照实验设计、数据分析及实验方案的选择，注重理论与实践结合，符合跨学科实践的要求，难度适中。
【难度系数】
0.6
