6. (亮点原创) 某同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气并用排水法收集，产生氧气的质量随时间的变化如图所示。下列分析不正确的是（
D
）
A.$t_1$ min前未达到反应所需温度
B.P点对应的固体物质有三种
C.$t_2$ min时二氧化锰在固体混合物中的质量分数比在$t_1$ min时大
D.原固体混合物中氧元素的质量为$a$ g
答案：6. D 解析:由题图可知,$t_1$ min前未产生氧气,说明$t_1$ min前未达到反应所需温度,故 A 正确。由题图可知,P 点时氯酸钾部分分解,对应的固体物质有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种,故 B 正确。在0～$t_1$ min时段,反应还未开始,二氧化锰在固体混合物中的质量分数不变;在$t_1$～$t_2$ min时段,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体混合物的总质量减小,二氧化锰在固体混合物中的质量分数不断增大,完全反应后不再变化,故 C 正确。由题图可知,生成氧气的质量为 a g,但二氧化锰中还含有氧元素,因此原固体混合物中氧元素的质量大于 a g,故 D错误。
7. 新素养 科学探究与实践（2025·四川泸州）
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 mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液于试管中，放入0.5 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 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 mL
蒸馏水
的试管中，加入0.5 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 g，然后都注入4 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
（6）反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为错误的有
BD
（填字母）。
A. 解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识
B. 当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流
C. 设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件
D. 开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展
答案：7. (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 (6) BD
解析:(1) 结论为粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球能催化分解$\ce{H_{2}O_{2}}$产生$\ce{O_{2}}$,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故取 4 mL 10%的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液于试管中,放入0.5 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。(2) 过氧化氢溶液中除了过氧化氢,还有水,故为了使本探究更加严谨,还应设置对比实验,证明粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球不能催化分解水,根据控制变量法,除了液体种类不同,其他因素应相同,故向盛有 4 mL 蒸馏水的试管中,加入0.5 g 粘胶凝固的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$小球,无明显现象。(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。(6) 解决实践中的真实问题(如自制供氧器),需化学、生物等多学科知识,故 A 正确;组内交流能优化设计,即使装置优秀,交流也有助于改进和知识共享,则需要组内交流,故 B 错误;设计方案时需考虑反应原理(如试剂和装置的选择)、实际需求(如缓慢供氧)、现有条件(如提供的试剂等),故 C正确;跨学科实践活动能培养综合素养(如探究能力、解决问题能力),虽耗时但有益,故 D 错误。
