催化剂重点考点 归纳练 2025年中考化学一轮复习备考

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催化剂重点考点 归纳练 2025年中考化学一轮复习备考

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催化剂重点考点 归纳练
2025年中考化学一轮复习备考
一、选择题
1.(2022·湖北咸宁·二模)推理是学习化学的一种重要方法,但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是
A.因为蜡烛燃烧生成H2O和CO2,所以蜡烛的组成里含有C、H元素
B.催化剂在反应前后质量不变,因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂
C.置换反应有单质和化合物生成,所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
D.可燃物燃烧时温度需要达到着火点,所以温度达到着火点时,可燃物就一定能燃烧
2.(2022·安徽合肥·二模)一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光分解水,原理如图所示。下列说法错误的是
A.该变化过程的两个化学反应都是分解反应
B.该过程将太阳能转化为化学能
C.反应前后C3N4的化学性质不变
D.反应I的化学方程式:
3.(2023·河南南阳·一模)下图是某反应的微观示意图。下列有关该反应的说法正确的是
A.丙属于无机物 B.该反应后催化剂的质量减小
C.该反应前后元素的种类发生改变 D.该反应中甲、乙的质量比为9:11
4.(2024·黑龙江大庆·二模)①日照香炉生紫烟这句诗中发生了化学变化②测呼出气体和吸入气体中二氧化碳含量的多少,可伸入燃着的木条③试管夹应夹在距着口处④可以催化的分解,也可以催化的分解⑤蔗糖和淀粉都是高分子化合物。⑥石油的综合利用过程属于物理变化。以上说法错误的个数是:
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(2022·江苏·二模)工业上使用低温催化剂生产氢气的过程如下图所示,下列说法正确的是
A.反应生成了三种物质 B.两种反应物的分子个数比是1:1
C.反应过程中水加快了反应速率 D.反应结束后催化剂的质量明显减少
6.(2024·广东深圳·二模)杭州亚运会主火炬的燃料被称为绿色“零碳甲醇(CH3OH)”。 如图是一种生成甲醇反应的微观图示,下列说法正确的是
A.该反应只生成一种氧化物
B.两种反应物的分子个数比为 1: 1
C.反应过程中催化剂的质量和性质均不变
D.反应前后原子、分子的种类和数目都没有发生变化
7.(2023·广东广州·一模)火柴头的主要成分是氯酸钾、二氧化锰、硫等。下列说法正确的是
A.火柴头是有机合成材料
B.用水烧灭燃烧的火柴是降低其着火点
C.火柴燃烧前后二氧化锰质量不变
D.火柴头燃烧只生成CO2
8.(2024·河南郑州·一模)将生产中产生的转化为甲醇可减少的排放。下图是将转化为甲醇的微观反应示意图,下列有关说法正确的是
A.二氧化碳中碳元素的质量分数最高
B.甲醇中碳、氢、氧原子个数比为
C.反应前后催化剂的化学性质发生改变
D.参加反应的和的质量比为
9.(2024·山东泰安·一模)逻辑推理是一种重要的化学思维方法。下列推理正确的是
A.单质是由同种元素组成的物质,所以由同种元素组成的物质一定是单质
B.氧化物中都含有氧元素,所以含有氧元素的化合物都是氧化物
C.氧化反应是物质与氧发生的反应,所以物质与氧气发生的反应一定是氧化反应
D.催化剂的质量在化学反应前后不变,则在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
10.(22-23九年级上·山东聊城·期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.向一定质量的氢氧化钠溶液中加水
B.一定温度下,向接近饱和的氯化钾溶液中加入氯化钾固体
C. 镁条在耐高温的密闭容器中充分燃烧
D.探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
二、填空与简答
11.(2024·广东江门·模拟预测)过氧化氢广泛应用于饮用水处理等工业领域。利用高效能催化剂制备过氧化氢的示意图如图所示。
(1)过氧化氢中氢、氧原子个数比为是 ,图中涉及的氧化物中氧元素含量最高的是 。
(2)反应中催化剂的 在反应前后没有变化。
(3)一定量的氧气与足量的水充分反应,能制备15吨68%的H2O2溶液,该过程中需要消耗氧气的质量为多少?(写出计算过程)
(4)制备15吨68%的H2O2溶液中水的质量随时间变化如图所示,则理论上t0时,Y1为 。
12.(2022九年级上·辽宁鞍山·竞赛)已知A~H八种物质,有如图所示转化关系,其中D能使带火星的木条复燃,H是一种有刺激性气味的气体。试推断:
(1)G物质可能是 (填名称)。
(2)写出反应①的文字表达式 。
(3)如果反应②中E在常温下反应,则F物质的名称为 。
(4)写出D的一种用途: 。
(5)反应②中B起 作用。
三、实验题
13.(2023九年级·江苏苏州·专题练习)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用。下列说法正确的是 (多选,填字母)。
A.催化剂能改变化学反应的速率
B.不加入催化剂所有化学反应均不能发生
C.催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变
【任务二】比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。
【查阅资料】锥形瓶内氧气浓度达到最大值时,表明过氧化氢已完全分解。
【实验过程】组装如图所示装置(夹持仪器已略),经检验,装置的气密性良好,进行任务二实验。
【解释与结论】
(2)写出任务二实验中锥形瓶内发生的化学方程式为 。
(3)依据下表任务二中的实验数据可推知MnO2催化过氧化氢分解的速率大于FeCl3,其证据是 。
任务二 任务三
实验序号 2﹣1 2﹣2 3﹣1 3﹣2 3﹣3
实验药品 5%过氧化氢溶液3mL 0.03gMnO2 5%过氧化氢溶液3mL 0.03g FeCl3 5%过氧化氢溶液3mL 0.03g FeCl3 5%过氧化氢溶液3mL 0.04g FeCl3 5%过氧化氢溶液3mL 0.05g FeCl3
氧气浓度达到最大值所需时间/s 9 61 61 56 49
【任务三】继续探究FeCl3质量对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如上表任务三所示,在锥形瓶中放入FeCl3,用注射器推入5%过氧化氢溶液,记录实验数据。
【解释与结论】
(4)由任务三可得结论:过氧化氢溶液体积等条件相同时,FeCl3质量在0.03~0.05g范围内, 。
【反思与评价】
(5)实验小组用2﹣2的方案制备氧气,发现反应速率偏慢。根据上述实验结论,你认为可采取的改进措施有 、 。
四、科学探究题
14.(2024·辽宁·一模) (一)某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用如图装置完成表中实验:
编号 实验1 实验2 实验3 实验4
氯酸钾质量/g 5 5 5 5
催化剂 - 二氧化锰 氧化铁 氯化钾
催化剂质量/g - 0.5 0.5 0.5
收集50mL氧气所需时间/s 171 49 58 154
(1)设置实验1的目的是 。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是 ,氯酸钾分解的化学方程式为 。
(3)由实验1和实验4可知,氯化钾 (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mL氧气,所需时间明显少于171s,解释原因: 。
(4)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mL氧气所需时间外,还可以测量相同时间内 。
(二)学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢?于是进行了以下探究。
【猜想】
(5)Ⅰ.CuO不是催化剂,也不参加反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应生成O2,反应前后质量和化学性质发生改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后 。
【实验及结论】用天平称量0.2gCuO,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图一实验:
(6)填写下表:
步骤③现象 步骤⑥ 步骤⑦现象 结论
溶液中有气泡冒出,带火星木条复燃 称量所得固体质量为 g 溶液中有气泡冒出, 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立。
【表达与交流】
(7)过氧化氢被CuO催化分解放出氧气的化学方程式为 。
【反思与拓展】
(8)甲同学为研究催化剂种类对催化效果的影响,用等量的两份过氧化氢溶液设计了图二实验,大家认为该方案不可行,其原因是 。
(9)以下有关催化剂的说法正确的是 (填序号)。
①二氧化锰是催化剂
②某些化学反应可以有多个催化剂
③一种物质可能作为多个反应的催化剂
④所有化学反应都需要催化剂
⑤催化剂只能加快化学反应速率
五、计算题
15.(2024·陕西西安·模拟预测)化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测定其溶质质量分数。同学们取50.0g过氧化氢溶液放入盛有2.0g二氧化锰的烧杯(烧杯质量为76.0g)中。待完全反应后,称量反应后物质连同烧杯的质量为126.4g。请完成下列分析及计算:
(1)反应后将烧杯中的剩余物进行过滤,并烘干滤渣,称得滤渣质量是 g。
(2)反应生成氧气的质量是 g。
(3)计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数 。
六、综合应用题
16.(2022·江苏·一模)氢能是未来的理想能源。
I.氢气制备
(1)有研究表明,在某催化剂作用下可实现光解海水制H2,反应的化学方程式为 。光解水生成的两种气体体积与时间的关系如图1所示,其中表示H2生成的是 (填“a”或“b”)。
(2)一定温度下,用钼铁(Mo—Fe)作催化剂,可以裂解乙醇(C2H5OH)制备H2。研究数据如图2所示,分析可知:其它条件相同时,裂解乙醇制氢的最佳温度是 ,催化剂中最佳的钼(Mo)铁用量比是 。
Ⅱ.氢气储存
(3)Mg17Al12是一种储氢材料,完全吸氢后得MgH2和Al,储氢过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(4)X也是一种储氢材料,11.2gX在O2中完全燃烧,只生成8.0gCuO和8.0gMgO,则化合物X的化学式是 。
Ⅲ.氢气应用
(5)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图-3所示。
①高温下,用H2与Fe3O4反应炼铁的化学方程式为 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有 。
(6)H2与CO2在一定条件下转化为CH4的反应历程如图4所示(虚线处部分中间产物略去),该转化的化学应方程式 ,过程中MgO的作用是 。
参考答案
1.A
A、蜡烛燃烧生成H2O和CO2,CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则某化合物中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,故选项推理正确;
B、反应前后质量不变的物质不都是催化剂,可能是杂质,没有参加反应,故选项推理错误;
C、置换反应有单质生成,但有单质生成的反应不一定为置换反应,如CO+CuOCu+CO2,故选项推理错误;
D、可燃物燃烧时温度需要达到着火点,温度达到着火点时,可燃物就一定能燃烧,还要与氧气接触,故选项推理错误。
故选A。
2.D
A、由分析可知:该变化过程的两个化学反应都是分解反应,故A 正确,不符合题意;
B、该过程利用太阳能分解水,故是将太阳能转化为化学能,故B正确,不符合题意;
C、C3N4在反应中作催化剂,故反应前后C3N4的化学性质不变,故C正确,不符合题意;
D、由分析可知:该反应的化学方程式为:,故D错误,符合题意。
故选:D。
3.D
A、丙是CH4,含碳元素,属于有机物,故A错误;
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,故B错误;
C、根据微观示意图,该反应前后元素的种类没有改变,故C错误;
D、依据化学方程式,该反应中甲、乙的质量比为:36:44=9:11,故D正确。
故选D。
4.C
①“日照香炉生紫烟”的意思是说“由于瀑布飞泻,水气蒸腾而上,在丽日照耀下,仿佛香炉峰冉冉升起了团团紫烟”,过程中无新物质生成,属于物理变化,说法错误;
②燃着的小木条在空气和呼出气体中都会熄灭,不能测试,说法错误;
③试管夹应夹在距着口1/4 1/3处,说法正确;
④二氧化锰与硫酸铜都可以作过氧化氢分解的催化剂,说法正确;
⑤相对分子质量在10000万以上的化合物为高分子化合物,淀粉属于高分子,蔗糖不属于高分子,说法错误;
⑥石油的综合利用过程无新物质生成,属于物理变化,说法正确;
根据分析,以上说法错误的个数是3个;
故选C。
5.B
A. 由分析可知,反应生成了2种物质,错误;
B. 由化学方程式可知,两种反应物的分子个数比是1:1,正确;
C. 反应过程中催化剂加快了反应速率,错误;
D. 催化剂改变反应速率,本身质量和化学性质反应前后不变,错误;
故选B。
6.A
A、生成物中只有水为氧化物,该选项说法正确;
B、根据分析,两种反应物的分子个数比为1:3,该选项说法不正确;
C、反应过程中催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,该选项说法不正确;
D、反应前后原子的种类和数目都不变,化学变化中分子的种类一定改变,该反应反应前分子数为4,反应后为2,分子数目发生变化,该选项说法错误;
故选A。
7.C
A、有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶,火柴头的主要成分是氯酸钾、二氧化锰、硫等,不属于有机合成材料,该选项说法不正确;
B、着火点为物质的固有属性,不能改变,用水灭火的原理为水蒸发吸热,降低温度至火柴的着火点以下,该选项说法不正确;
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,二氧化锰为催化剂,反应前后质量不变,该选项说法正确;
D、硫燃烧生成二氧化硫,则生成物中还含有二氧化硫等,该选项说法不正确。
故选C。
8.D
A、元素的质量分数=,相对分子质量一定,其中碳、氧元素质量比为12:(16×2)=3:8,氧元素质量比较大,则氧元素的质量分数最大,该选项说法不正确;
B、由图可知,甲醇的化学式为CH3OH,其中碳、氢、氧原子个数比为1:4:1,该选项说法不正确;
C、化学反应前后,催化剂的种类和化学性质不变,该选项说法不正确;
D、删去两边相同的分子,则参加反应的氢分子和二氧化碳分子的个数比为3:1,则参加反应的氢气和二氧化碳的质量比为(1×6):(12+16×2)=3:22,该选项说法正确。
故选D。
9.C
A、单质是由同种元素组成的纯净物,故单质由同种元素组成,但是由同种元素组成的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合物由氧元素组成,属于混合物,不符合题意;
B、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,故氧化物中都含有氧元素,但是含有氧元素的化合物不一定是氧化物,如氯酸钾中含氧元素,但是氯酸钾由K、Cl、O三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
C、氧化反应是物质与氧的反应,故物质与氧气的反应一定是氧化反应,说法正确,符合题意;
D、催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后,其质量和化学性质不变,但是在化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,还可能是不参与反应的杂质,不符合题意。
故选C。
10.D
A、氢氧化钠溶液稀释时,碱性减弱,pH减小,但不能≤7,错误;
B、一定温度下,向接近饱和的氯化钾溶液中加入氯化钾固体,溶液质量先增加,溶液饱和后,质量不再增加,但开始时溶液质量不为零,错误;
C、镁条在耐高温的密闭容器中充分燃烧,反应前后密闭容器中的物质总质量不变,错误;
D、等质量过氧化氢溶液制取氧气,二氧化锰可加快过氧化氢分解的速率,有催化剂的反应速率快,但催化剂不能改变生成的氧气质量,最终氧气质量相等,正确。
故选D。
11.(1) 1:1 过氧化氢
(2)质量和化学性质
(3)15吨68%的H2O2溶液中过氧化氢的质量=15t×68%=10.2t,设需要消耗氧气的质量为x,
x=4.8t
答:需要消耗氧气的质量为4.8t。
(4)4.8
(1)由过氧化氢的化学式(H2O2)可知,过氧化氢中氢、氧原子个数比为是2:2=1:1;过氧化氢中氧的质量分数为:,水中氧的质量分数为:,所以过氧化氢中氧元素含量最高;
(2)由催化剂的特点可知,该反应中催化剂自身的质量和化学性质没有改变;
(3)见答案;
(4)15吨68%的H2O2溶液中水的质量=15t×(1-68%)=4.8t,所以Y1为4.8。
12.(1)硫
(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(3)水
(4)医疗急救(合理即可)
(5)催化
(1)由分析可知,G是硫,故填:硫;
(2)反应①,即高锰酸钾在加热的条件下分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气,故填:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(3)反应②中E在常温下反应,则E是过氧化氢,即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,则F物质的名称为水,故填:水;
(4)由分析可知,D是氧气,能供给呼吸,可用于医疗急救,具有助燃性,可用于炼钢,故填:医疗急救(合理即可);
(5)B为二氧化锰,是反应②中的催化剂,在该反应中起催化作用,故填:催化。
13.(1)AC
(2)
(3)反应的时间短
(4)氯化铁的质量越大,催化效果越好
(5) 把氯化铁换成二氧化锰 增加氯化铁的质量
(1)催化剂是能改变化学反应速率,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质,所以说法正确的是:A.催化剂能改变化学反应的速率;C.催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变;故答案为:AC;
(2)过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,反应方程式为:;故答案为:;
(3)依据表中任务二中的实验数据可推知:MnO2催化过氧化氢分解的速率大于FeCl3,其证据是反应的时间短;故答案为:反应的时间短;
(4)由任务三可得结论:过氧化氢溶液体积等条件相同时,FeCl3质量在0.03~0.05g范围内,氯化铁的质量越大,氧气浓度达到最大值所需时间越短,催化效果越好;故答案为:氯化铁的质量越大,催化效果越好;
(5)实验小组用2﹣2的方案制备氧气,发现反应速率偏慢,根据上述实验结论,我认为可采取的改进措施有:把氯化铁换成二氧化锰、增加氯化铁的质量;故答案为:把氯化铁换成二氧化锰;增加氯化铁的质量。
14.(1)作为对照组
(2) 二氧化锰/MnO2
(3) 有 氯酸钾分解产生氯化钾,而氯化钾可以催化氯酸钾的分解,由此使得收集氧气时间明显减少
(4)收集的氧气的体积
(5)质量和化学性质不变
(6) 0.2 带火星的木条复燃
(7)
(8)过氧化氢浓度不一致,变量不唯一,可能影响实验结果准确性
(9)②③
(1)实验1是对照组,实验2、3、4是实验组,根据实验组和对照组的收集氧气的时间差异来判断所加物质是否有催化作用,故设置实验1的目的是作为对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度;
(2)通过上表数据可知,实验2收集氧气的时间最短,故说明催化效果最佳的是二氧化锰;
氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解为氯化钾和氧气,化学方程式为:;
(3)观察实验1和实验4表中数据可知,实验4收集氧气时间154s<171s,故说明氯化钾能加快氯酸钾的分解,氯化钾有催化作用;
氯酸钾分解产生氯化钾,而氯化钾可以催化氯酸钾的分解,故用实验1再继续收集50mL氧气,所需时间明显少于171s;
(4)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果,还可以比较相同时间内收集的氧气的体积,其思路是比较生成物的生成速率;
(5)CuO是反应的催化剂,而催化剂在反应前后其质量、化学性质保持不变,故填:质量和化学性质不变;
(6)根据结论得知,CuO是催化剂,则化学反应前后,其质量和化学性质不变,故称量所得固体质量仍为0.2g;
步骤⑦的目的是验证化学反应前后,氧化铜的化学性质是否改变,是否仍具有催化能力,而根据结论得知CuO依然具有催化能力,故现象为:带火星的木条复燃;
(7)过氧化氢在氧化铜催化下分解为水和氧气,其化学方程式为:;
(8)在设计实验时,应注意保持唯一变量,而图二实验有两个变量,一是过氧化氢浓度,二是所加入的催化剂物质种类,若木条复燃,则难以判断是哪个因素引起的,降低实验说服力,故该方案不可行,故填:过氧化氢浓度不一致,变量不唯一,可能影响实验结果准确性;
(9)①二氧化锰可以催化过氧化氢等分解,是某些反应的催化剂,不能说二氧化锰是催化剂,不符合题意;
②某些化学反应可以有多个催化剂,如二氧化锰、氧化铁、氯化钾均可催化氯酸钾的分解,符合题意;
③一种物质可能作为多个反应的催化剂,如二氧化锰可以催化氯酸钾、过氧化氢的分解,符合题意;
④不是所有化学反应都需要催化剂,如氢气在氧气中燃烧不需要催化剂即可进行,不符合题意;
⑤催化剂可以改变化学反应速率,可能是加快,也可能是减慢,不符合题意。
故选②③。
15.(1)2.0/2
(2)1.6
(3)解:设该过氧化氢溶液的溶质质量分数为x
x=6.8%
答:该过氧化氢溶液的溶质质量分数为6.8%
(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,反应后将烧杯中的剩余物进行过滤,并烘干滤渣,所得滤渣是二氧化锰,故滤渣的质量是2.0g;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,可得生成氧气的质量为:50.0g+2.0g+76.0g-126.4g=1.6g;
(3)见答案。
16.(1)
a
(2) 600℃ 1:9
(3)化学
(4)CuMg2/Mg2Cu
(5)
不会产生空气污染物
(6)
催化作用
(1)水在催化剂及光的作用下分解为氢气和氧气,化学方程式为。
生成氢气和氧气的体积为2:1,所以a表示氢气。
(2)从图中可知,600℃时,各反应时间下氢气产率最高,所以裂解乙醇制氢的最佳温度是600℃。
从图中可知,Mo:Fe=1:9时,各反应时间下氢气产率最高,所以催化剂中最佳的钼(Mo)铁用量比是1:9。
(3)Mg17Al12和氢气反应得到MgH2和Al,有新物质生成,属于化学变化。
(4)化学反应前后元素种类和质量不变,8.0gCuO中铜的质量与X中铜的质量相同,为。
8.0gMgO中镁的质量与X中镁的质量相同,为
设X的化学式为CuaMgbOc,
64a:24b:16c=6.4g:4.8g:(11.2g-6.4g-4.8g)
a:b:c=1:2:0,
则X为CuMg2。
(5)①氢气高温下将四氧化三铁还原为铁,同时生成水。反应的化学方程式为。
②“焦炭炼钢”中炼制生铁时会产生一氧化碳,直接排放空气中会造成空气污染,而“氢能炼钢”不会产生空气污染物。
(6)从图中可知,氢气和二氧化碳在一定条件下最终转化为甲烷和水,化学方程式为。
MgO先转化为MgOCO2,接着转化为MgOC,然后转化为MgO,反应过程中化学性质和质量不变,所以过程中MgO的作用是催化作用。
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