2.3 制取氧气-【赢在暑假】2024年新九年级化学暑假自学讲义（人教版2024）

( 第 二 单元 空气和氧气 课题 3 制取 氧气 ) 第一课时工业制氧气和高锰酸钾制氧气 一、氧气的工业制法 资料卡片——氧气的工业制法 ( 空气中含有大量氧气，是制取氧气廉价、易得的原料。怎样才能把氧气从空气中分离出来呢?我们知道，液态纯净物有一定的沸点。科学家正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点(-196 ℃ )比液态氧的沸点(-183 ℃ )低，所以氨气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中(如图2-15)。 ) 二、氧气的实验室制法 在实验室里，常采用___________、或___________分解等方法制取氧气。 思考与交流：在正式做实验前，结合氧气的性质想一想，制取出来的氧气，应该如何收集？ 氧气的收集方法 ( 收集方法 排水法 向上排空气法 图示 原理 氧气不易溶于水 氧气不与空气中的其他气体反应，且密度比空气大 ) 三、加热高锰酸钾制氧气 【实验2-5】 如图2-14所示连接好装置，检查装置的气密性后，把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花，用带有导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。将一个集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 (1)加热试管，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，用排水法收集一瓶氧气。 (2)把带有火星的木条插入集气瓶中，观察现象 实验编号 现象 （1） （2） ( 【实验结论】 高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰 。文字表达式 _ ____________________________________________________________ ) 实验注意事项 ( （1）铁夹应夹在试管的中上部； （2）试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管； （ 3 ）导管不能伸入太长； （ 4 ）试管口放一团棉花； （5）加热时要先预热，再集中加热有药品的部位。 ) 思考与交流 ( （1）为什么要在试管口放一团棉花 ？ （2）如何检查气体发生装置的气密性？ （ 3 ）制取氧气收集完毕后，应该先撤酒精灯再撤导管，还是先从水槽中移出导管后再撤酒精灯？ （4）如何检验氧气瓶内气体是否集满？ ) 总结归纳——加热高锰酸钾制取氧气 ( 实验装置 发生装置（固+固加热型） 收集装置（排水法、向上排空气法） 实验原理 实验步骤 （1）连接装置，检查装置气密性 （2）装药品，并在试管口放一团棉花 （3）将装置固定在铁架台上 （4）点燃酒精灯给试管加热（先预热后对准药品位置加热） （5）收集气体（若是用排水法，需待气泡连续均匀冒出再收集） （6）实验结束后先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯 ) 注意 ( 考试时注意看清题目问的是 “ 发生装置 ” 还是 “ 收集装置 ” 。 ) 考点一：工业制氧气 【例1】下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气能供给呼吸 B．氧气具有可燃性 C．鱼能生活在水中，因为氧气易溶于水 D．分离液态空气制取氧气发生了化学变化 【变式1-1】2024年1月17号，天舟七号货运飞船在海南文昌发射场点火升空。火箭点火离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气能供给呼吸 B．氧气的化学性质比较活泼，是可燃物 C．空气中氧气的质量分数为21% D．因为氧气与氮气的密度不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气 【变式1-2】工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是 A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 考点二：高锰酸钾制氧气 【例2】下列实验室制取氧气的相关图示不正确的是 A．制氧气的药品 B．发生装置 C．收集方法 D．检验方法 【变式2-1】用如图所示装置加热高锰酸钾制取氧气，下列操作正确的是 A．先检查装置气密性，再装药品 B．水中导管口有气泡冒出，立即开始收集气体 C．收集满氧气的集气瓶，倒放在桌面上 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【变式2-2】在做用高锰酸钾制取氧气（排水法收集）及用收集的氧气进行铁丝燃烧的实验中，有时会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列对出现这些现象或结果解释不合理的是 A．加热很长时间集气瓶内只有少量气体——制气装置气密性不好 B．停止加热后试管底部破裂——先撤酒精灯，后从水中抽出导管 C．水槽中的水变红——试管口没有加一团棉花 D．做铁丝燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧——集气瓶内没有氧气 一、选择题： 1．下列关于物质的性质或变化叙述正确的是 A．氧气用于气焊——物理性质 B．液氮作制冷剂——化学性质 C．冰川融化——物理变化 D．工业上分离液态空气制取氧气、氮气——化学变化 2．下列关于氧气的性质，说法不正确的是 A．通常情况下，氧气的密度略大于空气 B．工业上从液态空气中获得氧气 C．物质与氧气发生氧化反应时总会发光放热 D．用红磷燃烧法，可以去除一瓶空气中的氧气，得到较纯净的氮气 3．物质的性质决定物质的用途，下列空气成分的性质与用途的关系，其中错误的是 A．稀有气体化学性质稳定，可制作霓虹灯中的填充气体 B．氮气的沸点低，液氮可用制冷剂 C．空气中氮气和氧气的含量约占空气总体积的99% D．因为氧气与氮气的沸点不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气 4．实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是 ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 5．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．铁夹应夹在试管底部 B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动 C．实验结束时应先熄灭酒精灯 D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上 6．如图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，正确的是 A．制取氧气 B．收集氧气 C．氧气验满 D．铁丝燃烧实验 7．关于加热高锰酸钾固体制氧气并用排水法收集的实验，下列操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 防止冷凝水流到试管底部 固定试管时试管口略微向上倾斜 B 防止高锰酸钾粉末进入导管 试管口塞一团棉花 C 收集一瓶较纯净的氧气 将集气瓶移出水面后盖上玻璃片 D 防止水倒吸入试管 停止加热后熄灭酒精灯，再将导管移出水面 A．A B．B C．C D．D 8．加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集，实验中一般不需要使用的仪器是 A．试管 B．水槽 C．集气瓶 D．分液漏斗 9．实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列生成氧气的图像正确的是 A． B． C． D． 10．利用如图装置进行“硫燃烧”的实验：向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧；然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热。下列关于该实验的说法不正确的是 A．硫粉在空气中燃烧发出微弱的蓝色火焰 B．气球的主要作用是缓冲装置内的压强变化 C．高锰酸钾的作用是提供氧气 D．该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比实验 二、非选择题： 11．结合下列化学实验装置，回答有关问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制氧气选择的发生装置是 (填字母序号，下同)。 (3)实验室用装置C收集氧气的原因是 。装置D为用装置C中的方法刚刚收集满的一瓶氧气，此时集气瓶内压强 (填“大于”或“小于”)外界大气压。将红热的木炭伸入到装置D的集气瓶中，观察到木炭燃烧发出 、放热。 (4)若用装置E收集氢气，气体应从 (填“m”或“n”)端通入。 12．氧气的实验室制取与性质 【实验目的】1.学习实验室制取氧气的方法。2.加深对氧气性质的认识。 【实验用品】仪器：大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、集气瓶、玻璃片、坩埚钳等 【实验步骤】1.制取氧气 (1)检查装置的 ； (2)在试管中装入少许 ；并在试管口放 ； (3)将试管固定在铁架台上；用铁夹夹在离试管口约 处； (4)点燃酒精灯，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管 ，然后对准药品部位加热。 (5)用排水集气法收集氧气，当导管口 时开始收集。收集满氧气的集气瓶应 放在桌上。 (6)收集完毕，先将 从水中撤离，再 。 2.氧气的性质 木炭燃烧：如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插人到上面实验收集到的氧气中 (7)现象：木炭在纯氧中剧烈燃烧， ，放出热量，反应结束后，倒入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。 13．实验室有高锰酸钾、火柴、升降台、药匙、镊子和棉花及如图仪器，请回答下列问题并填写相关空白。 (1)利用如图仪器及药品能制取的气体是 ，发生反应的化学方程式为 ，制取这种气体需要的仪器编号有 ； (2)仪器g在一般实验中的用途为 ，在常温或加热时使用； (3)用排水法收集所得气体，当观察到导管口气泡连续且均匀放出时，开始收集，气体逸出的原因是由于试管内温度升高且 ，使试管内压强 ，大于外界压强，在压强差的作用下，气体逸出； (4)待集气瓶里的水排完以后，接下来的操作是：在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽， 放在桌子上。(填“正”或“倒”) 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( 第 二 单元 空气和氧气 课题 3 制取氧气 ) 第一课时工业制氧气和高锰酸钾制氧气 一、氧气的工业制法 资料卡片——氧气的工业制法 ( 空气中含有大量氧气，是制取氧气廉价、易得的原料。怎样才能把氧气从空气中分离出来呢?我们知道，液态纯净物有一定的沸点。科学家正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点(-196 ℃ )比液态氧的沸点(-183 ℃ )低，所以氨气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中(如图2-15)。 ) 二、氧气的实验室制法 在实验室里，常采用高锰酸钾、或过氧化氢分解等方法制取氧气。 思考与交流：在正式做实验前，结合氧气的性质想一想，制取出来的氧气，应该如何收集？ 氧气的收集方法 ( 收集方法 排水法 向上排空气法 图示 原理 氧气不易溶于水 氧气不与空气中的其他气体反应，且密度比空气大 ) 三、加热高锰酸钾制氧气 【实验2-5】 如图2-14所示连接好装置，检查装置的气密性后，把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花，用带有导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上。将一个集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 (1)加热试管，当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，把导管口伸入盛满水的集气瓶，用排水法收集一瓶氧气。 (2)把带有火星的木条插入集气瓶中，观察现象 实验编号 现象 （1） 有均匀气泡冒出 （2） 带火星木条复燃 ( 【实验结论】 高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰 。文字表达式 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 ) 实验注意事项 ( （1）铁夹应夹在试管的中上部； （2）试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管； （ 3 ）导管不能伸入太长； （ 4 ）试管口放一团棉花； （5）加热时要先预热，再集中加热有药品的部位。 ) 思考与交流 ( （1）为什么要在试管口放一团棉花 ？ 答案：加热时试管内的粉末状物质进入导管； （2）如何检查气体发生装置的气密性？ 答案：连接装置，将导气管放入水中，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好； （ 3 ）制取氧气收集完毕后，应该先撤酒精灯再撤导管，还是先从水槽中移出导管后再撤酒精灯？ 答案：先从水槽中移出导管；防止水槽中水倒流使试管破裂； （4）如何检验氧气瓶内气体是否集满？ 答案：用带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，说明已经集满； ) 总结归纳——加热高锰酸钾制取氧气 ( 实验装置 发生装置（固 + 固加热型） 收集装置（排水法、向上排空气法） 实验原理 实验步骤 （ 1 ）连接装置，检查装置气密性 （ 2 ）装药品，并在试管口放一团棉花 （ 3 ）将装置固定在铁架台上 （ 4 ）点燃酒精灯给试管加热（先预热后对准药品位置加热） （ 5 ）收集气体（若是用排水法，需待气泡连续均匀冒出再收集） （ 6 ）实验结束后先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯 ) 注意 ( 考试时注意看清题目问的是 “ 发生装置 ” 还是 “ 收集装置 ” 。 ) 考点一：工业制氧气 【例1】下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气能供给呼吸 B．氧气具有可燃性 C．鱼能生活在水中，因为氧气易溶于水 D．分离液态空气制取氧气发生了化学变化 答案：A 【详解】A、氧气可以供给呼吸，故A说法正确； B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，故B说法错误； C、鱼能生活在水中，是因为水中含有可以供给呼吸的氧气，而氧气是不易溶于水的，故C说法错误； D、分离液态空气制取氧气，是利用液氧和液滴沸点不同进行分离，没有新物质生成，发生了物理变化，故D说法错误； 故选：A。 【变式1-1】2024年1月17号，天舟七号货运飞船在海南文昌发射场点火升空。火箭点火离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气能供给呼吸 B．氧气的化学性质比较活泼，是可燃物 C．空气中氧气的质量分数为21% D．因为氧气与氮气的密度不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气 答案：A 【详解】A、氧气能供给呼吸，故选项说法正确； B、氧气的化学性质比较活泼，氧气具有助燃性，不具有可燃性，不是可燃物，故选项说法错误； C、空气中氧气的体积分数为21%，故选项说法错误； D、工业上用分离液态空气法制取氧气，是利用氧气与氮气的沸点不同进行分离，故选项说法错误； 故选：A。 【变式1-2】工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是 A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 答案：C 【详解】A、液态空气中含有液态氧气、液态氮气、液态二氧化碳等，属于混合物，故A不符合题意； B、氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，故B不符合题意； C、步骤②中是从液态空气中蒸发出氮气，没有新物质生成，属于物理变化，故C符合题意； D、得到的剩余液体大部分为液氧，液氧呈淡蓝色，故D不符合题意。 故选C。 考点二：高锰酸钾制氧气 【例2】下列实验室制取氧气的相关图示不正确的是 A．制氧气的药品 B．发生装置 C．收集方法 D．检验方法 答案：B 【详解】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，实验室可选择高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾属于固体药品，保存在广口瓶中，图示正确； B、加热高锰酸钾制取氧气，发生装置为固体加热型，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，且试管口要放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，堵塞导管，图示错误； C、氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集氧气，图示正确； D、氧气具有助燃性，检验氧气的方法为：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明该气体为氧气，图示正确； 故选：B。 【变式2-1】用如图所示装置加热高锰酸钾制取氧气，下列操作正确的是 A．先检查装置气密性，再装药品 B．水中导管口有气泡冒出，立即开始收集气体 C．收集满氧气的集气瓶，倒放在桌面上 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 答案：A 【详解】A、应先检查装置的气密性，然后装入药品，防止装置漏气，浪费药品，符合题意； B、应待导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集气体，因为一开始排出的是空气，不符合题意； C、氧气的密度比空气略大，收集满氧气的集气瓶，正放在桌面上，不符合题意； D、停止加热时，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，不符合题意。 故选A。 【变式2-2】在做用高锰酸钾制取氧气（排水法收集）及用收集的氧气进行铁丝燃烧的实验中，有时会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列对出现这些现象或结果解释不合理的是 A．加热很长时间集气瓶内只有少量气体——制气装置气密性不好 B．停止加热后试管底部破裂——先撤酒精灯，后从水中抽出导管 C．水槽中的水变红——试管口没有加一团棉花 D．做铁丝燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧——集气瓶内没有氧气 答案：D 【详解】A、装置气密性不好，会造成气体沿漏气处逸出，造成气体收集较少，选项解释合理； B、实验室制取氧气结束时，先撤酒精灯后将导管从水中取出，会导致水槽中的水被倒吸进入灼热的试管，引起试管破裂，选项解释合理； C、用高锰酸钾制取氧气时，水槽中的水变红了是因为试管口未塞棉花，高锰酸钾粉末进入水槽，选项解释合理； D、做铁丝燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧，可能是铁丝未经过打磨处理，表面存在锈迹，或使用的氧气不纯，选项解释不合理。 故选D。 一、选择题： 1．下列关于物质的性质或变化叙述正确的是 A．氧气用于气焊——物理性质 B．液氮作制冷剂——化学性质 C．冰川融化——物理变化 D．工业上分离液态空气制取氧气、氮气——化学变化 答案：C 【详解】A、氧气用于气焊，是利用了氧气的助燃性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质。A不正确； B、液氮用作制冷剂，是利用了液氮蒸发吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质。B不正确； C、冰川融化过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。C正确； D、工业上分离液态空气制取氧气、氮气过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化。D错误。 故选C。 2．下列关于氧气的性质，说法不正确的是 A．通常情况下，氧气的密度略大于空气 B．工业上从液态空气中获得氧气 C．物质与氧气发生氧化反应时总会发光放热 D．用红磷燃烧法，可以去除一瓶空气中的氧气，得到较纯净的氮气 答案：C 【详解】A、通常情况下，氧气的密度略大于空气，故A不符合题意； B、氧气与氮气的沸点不同，由液态变为气态时，沸点低的先气化，因此工业上从液态空气中可以获得氧气，故B不符合题意； C、物质与氧气发生氧化反应时，不是总会发光放热，如缓慢氧化过程不发光，故C符合题意； D、红磷燃烧消耗氧气，且红磷燃烧的产物为固体，因此用红磷燃烧法，可以去除一瓶空气中的氧气，得到较纯净的氮气，故D不符合题意。 故选C。 3．物质的性质决定物质的用途，下列空气成分的性质与用途的关系，其中错误的是 A．稀有气体化学性质稳定，可制作霓虹灯中的填充气体 B．氮气的沸点低，液氮可用制冷剂 C．空气中氮气和氧气的含量约占空气总体积的99% D．因为氧气与氮气的沸点不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气 答案：A 【详解】A、稀有气体通电会发出不同颜色的光，可制作霓虹灯中的填充气体，故A错误； B、氮气的沸点低，液氮汽化吸热，可用制冷剂，故B正确； C、氮气约占空气总体积的78%，氧气约占空气总体积的21%，则空气中氮气和氧气的含量约占空气总体积的99% ，故C正确； D、工业上用分离液态空气法制取氧气，是利用氧气与氮气的沸点不同进行分离，故D正确； 故选：A。 4．实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是 ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 答案：C 【详解】为防止装置漏气影响实验结果，连接好仪器后，应立即检查装置气密性，再加的入药品，实验结束后，先撤导管，再熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂； 实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得正确的操作顺序是：④②⑦①③⑥⑤。 故选C。 5．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．铁夹应夹在试管底部 B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动 C．实验结束时应先熄灭酒精灯 D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上 答案：B 【详解】A、铁夹应夹在距试管口 处，错误； B、加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动，对试管进行预热，防止试管因受热不均而炸裂，正确； C、实验结束时应先撤导管后熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂，错误； D、氧气的密度比空气大，实验结束后集气瓶应盖好玻璃片，正放在桌面上，错误。 故选B。 6．如图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，正确的是 A．制取氧气 B．收集氧气 C．氧气验满 D．铁丝燃烧实验 答案：A 【详解】A、实验室用高锰酸钾加热制取氧气，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；试管口要放一团棉花，可以防止产生的气流将高锰酸钾粉末带出导致导管堵塞，内导管要尽量短，便于排出气体，A正确； B、氧气密度大于空气，收集氧气时应使用向上排空气法，导管口需伸到集气瓶底部附近，保证收集到的氧气比较纯净，图示操作中导管口没有伸到集气瓶底部附近，B错误； C、验满氧气需要将带火星的木条放在集气瓶口附近，若木条复燃，说明氧气已收集满，图示操作将木条伸入集气瓶中，操作错误，C错误； D、用细铁丝的燃烧来验证氧气的性质，应在集气瓶底预先放一些水或细沙，防止铁丝燃烧时灼热的生成物落入瓶底，炸裂集气瓶，D错误。 故选A。 7．关于加热高锰酸钾固体制氧气并用排水法收集的实验，下列操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 防止冷凝水流到试管底部 固定试管时试管口略微向上倾斜 B 防止高锰酸钾粉末进入导管 试管口塞一团棉花 C 收集一瓶较纯净的氧气 将集气瓶移出水面后盖上玻璃片 D 防止水倒吸入试管 停止加热后熄灭酒精灯，再将导管移出水面 A．A B．B C．C D．D 答案：B 【详解】A、加热固体时，试管口向下，可防止冷凝水流到试管底部，防止试管炸裂，该操作不能达到实验目的； B、试管口塞一团棉花，防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，该操作能达到实验目的； C、用排水法收集氧气时，应在水面下盖上玻璃片，然后再取出，该操作不能达到实验目的； D、实验结束时，为了防止水槽中的水倒吸，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，该操作不能达到实验目的。 故选B。 8．加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集，实验中一般不需要使用的仪器是 A．试管 B．水槽 C．集气瓶 D．分液漏斗 答案：D 【详解】加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应属于固、固加热型，所需的仪器有酒精灯、铁架台、试管；并且用排水法收集氧气，所需的仪器有集气瓶、水槽等，不需要分液漏斗； 故选：D。 9．实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列生成氧气的图像正确的是 A． B． C． D． 答案：B 【详解】高锰酸钾在加热条件下分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气起始质量为0，由于横坐标是加热时间，开始的一段时间，不会有氧气产生，所以曲线不经过原点，反应后氧气增加，待反应结束后，氧气质量不再增加，符合的图像是B。 故选B。 10．利用如图装置进行“硫燃烧”的实验：向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧；然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热。下列关于该实验的说法不正确的是 A．硫粉在空气中燃烧发出微弱的蓝色火焰 B．气球的主要作用是缓冲装置内的压强变化 C．高锰酸钾的作用是提供氧气 D．该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比实验 答案：B 【详解】A、硫粉在空气中燃烧发出微弱的蓝火焰，故选项正确。 B、气球的主要作用是收集二氧化硫，防止其污染空气，故选项不正确。 C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，作用是提供氧气，故选项正确。 D、用酒精灯给硫粉加热至燃烧，然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比试验，故选项正确。 故选：B。 二、非选择题： 11．结合下列化学实验装置，回答有关问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制氧气选择的发生装置是 (填字母序号，下同)。 (3)实验室用装置C收集氧气的原因是 。装置D为用装置C中的方法刚刚收集满的一瓶氧气，此时集气瓶内压强 (填“大于”或“小于”)外界大气压。将红热的木炭伸入到装置D的集气瓶中，观察到木炭燃烧发出 、放热。 (4)若用装置E收集氢气，气体应从 (填“m”或“n”)端通入。 答案：(1)长颈漏斗 (2)A (3) 氧气不易溶于水，且不与水反应 大于 白光 (4)n 【详解】（1）仪器a的名称是长颈漏斗； （2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，选用固体加热型发生装置，故选A； （3）装置C是排水集气法，用装置C收集氧气的原因是氧气不易溶于水，且不与水反应； 装置C收集氧气是利用通入气体使集气瓶内压强大于外界大气压使水排出，故填大于； 木炭在氧气中燃烧发出白光、放热； （4）氢气的密度小于水，用装置E收集氢气，气体应从n端通入。 12．氧气的实验室制取与性质 【实验目的】1.学习实验室制取氧气的方法。2.加深对氧气性质的认识。 【实验用品】仪器：大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、集气瓶、玻璃片、坩埚钳等 【实验步骤】1.制取氧气 (1)检查装置的 ； (2)在试管中装入少许 ；并在试管口放 ； (3)将试管固定在铁架台上；用铁夹夹在离试管口约 处； (4)点燃酒精灯，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管 ，然后对准药品部位加热。 (5)用排水集气法收集氧气，当导管口 时开始收集。收集满氧气的集气瓶应 放在桌上。 (6)收集完毕，先将 从水中撤离，再 。 2.氧气的性质 木炭燃烧：如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插人到上面实验收集到的氧气中 (7)现象：木炭在纯氧中剧烈燃烧， ，放出热量，反应结束后，倒入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。 答案：(1)气密性 (2) 高锰酸钾或KMnO4 一团棉花 (3) (4)均匀受热(或预热) (5) 气泡连续均匀冒出 正 (6) 导管（或导气管等） 熄灭酒精灯 (7)发出白光 【详解】（1）首先应检查装置的气密性，防止装置漏气，浪费药品； （2）根据所给仪器，选择固体加热法制取气体，可在试管中装入少量高锰酸钾； 加热高锰酸钾制取氧气，需要在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管； （3）将试管固定在铁架台上；用铁夹夹在离试管口约； （4）点燃酒精灯，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热，防止试管受热不均炸裂； （5）用排水集气法收集氧气，当导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集，因为一开始排出的是空气； 氧气的密度比空气大，收集满氧气的集气瓶应正放在桌上； （6）收集完毕，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管； （7）木炭在纯氧中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，反应结束后，倒入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。 13．实验室有高锰酸钾、火柴、升降台、药匙、镊子和棉花及如图仪器，请回答下列问题并填写相关空白。 (1)利用如图仪器及药品能制取的气体是 ，发生反应的文字表达式为 ，制取这种气体需要的仪器编号有 ； (2)仪器g在一般实验中的用途为 ，在常温或加热时使用； (3)用排水法收集所得气体，当观察到导管口气泡连续且均匀放出时，开始收集，气体逸出的原因是由于试管内温度升高且 ，使试管内压强 ，大于外界压强，在压强差的作用下，气体逸出； (4)待集气瓶里的水排完以后，接下来的操作是：在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽， 放在桌子上。(填“正”或“倒”) 答案：(1) 氧气 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 a、c、d、e、f、g (2)用作少量试剂的反应容器 (3) 气体增多 增大 (4)正 【详解】（1）根据题干提供的药品，可采用加热高锰酸钾的方法来制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应属于固体加热型，选择仪器a、c、d、e、f、g来组装氧气的制取装置； （2）仪器g是试管，在一般实验中的用途为用作少量试剂的反应容器，在常温或加热时使用； （3）用排水法收集氧气，当观察到导管口气泡连续且均匀时，开始收集，气体逸出的原因是由于试管内温度升高且气体增多，使试管内压强增大，内外产生压强差； （4）氧气的密度比空气大，待集气瓶里的水排完以后，接下来的操作是：在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌子上。 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( 第 二 单元 空气和氧气 课题 3 制取 氧气 ) 第二课时过氧化氢制氧气及分解反应 四、分解过氧化氢制氧气 【问题】：过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气，但是，在使用过氧化氢溶液制取氧气时，通常加入少量二氧化锰，这是为什么呢? 实验探究——过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 ( 【 实验 】 （1）在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 （2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象 （如图2-16） 。 （3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 实验编号 实验现象 （1） （2） （3） 结论 ) 五、催化剂 在化学反应里能__________________________，而本身的____________和____________在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。 催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。 资料卡片——催化剂的作用 ( 催化剂在化工生产中具有重要作用，大多数化工生产都有催化剂参与。例如，在合成氨工业中，即使在高温、高压下氮气与氢气的化合反应仍然进行得十分缓慢，而采用以铁为主体的催化剂，能使反应物在相对低的温度下较快发生反应。人类利用氨气和氢气合成氨，再生产含氮化肥，显著提高了农作物产量，有效保证了粮食安全。 石油炼制过程需要使用高效催化剂生产汽油、煤油及其他石油化工产品。我国石油化工专家、2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士(如图2-17) ， 研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。 ) 六、分解反应 思考与交流 ( 分析上述 两 个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？ ) 由_______反应物生成_______________其他物质的反应，叫做分解反应。 总结归纳——氧气的制取 ( 1 . 工业制法：分离液态空气法（物理变化） 2 . 实验室制法（化学变化）： （1） 加热高锰酸钾（KMnO 4 ）固体： （2） 分解过氧化氢 （ H 2 O 2 ） 溶液 ： ) 考点一：过氧化氢制氧气 【例1】化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液和二氧化锰制作了一台简易化学制氧机，并用该制氧机制氧。以下有关分析中正确的是 A．二氧化锰是反应物之一 B．该反应说明分子可以再分 C．过滤仓中水的作用是控制反应速率 D．人体补氧是利用氧气能支持燃烧的性质 【变式1-1】“大象牙膏”是著名的科学兴趣实验，将过氧化氢溶液、催化剂二氧化锰和发泡剂加入容器中，过氧化氢迅速分解，涌出像喷泉一样的柱状泡沫。下列说法正确的是 A．反应前后催化剂的性质改变 B．产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢也会分解 D．二氧化锰只能催化过氧化氢分解 【变式1-2】基本的实验技能是学习化学和进行科学探究的基础和保证。下图所示为实验室制取氧气的部分操作，其中正确的是 A．检查气密性 B．制取氧气 C．检验氧气 D．收集氧气 A．A B．B C．C D．D 考点二：催化剂 【例2】下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．催化剂只能加快化学反应速率 B．催化剂在反应后质量和性质不变 C．一个反应可以有多种催化剂 D．所有的化学反应都需要催化剂 【变式2-1】利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是    A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 【变式2-2】a、b两支试管，b试管内有少量二氧化锰，现同时在两个试管内滴加相同的过氧化氢溶液，能正确表示a、b两支试管放出氧气的量（纵坐标）与反应时间（横坐标）关系的图是 A． B． C． D． 一、选择题： 1．如图，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球胀大，红墨水右移 D．气球缩小，红墨水左移 2．下列实验现象叙述正确的是 A．硫粉在空气中燃烧时：发出蓝紫色火焰，能闻到刺激性气味 B．红磷在空气中燃烧：产生大量白色烟雾 C．木炭在氧气中燃烧：发白光，放热 D．向5%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰：溶液中产生大量气泡，生成氧气 3．为进行氧气的性质实验，某同学进行氧气制取和性质实验的部分操作如图所示，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．倾倒液体药品 C．制取氧气 D．铁丝燃烧 4．实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气，有关操作如下，其中正确的一项是 A．长颈漏斗下端必须伸入水面之下 B．放药品时应该先放固体二氧化锰粉末，再注入过氧化氢溶液 C．可将带火星的木条伸入集气瓶中验满 D．实验完毕，可将反应后的废液倒入下水道 5．因此将 CO2转化为 O2，不仅有科学意义也有重要的实用价值。据科学文献报道，NiFe2O4在一定条件下既能促进 CO2分解又可重复使用。NiFe2O4在此反应中是 A．粘合剂 B．制冷剂 C．防腐剂 D．催化剂 二、非选择题： 6．实验室可以用下列装置制取和收集氧气。 (1)写出装置A中仪器a的名称： 。 (2)某兴趣小组的同学连接装置B、D进行实验。若实验时装置D中蜡烛燃烧更剧烈，发出白光，则B装置中发生反应的文字表达式为 。若用装置C收集O2，验满的方法是 。 (3)用A装置制取氧气过程中，试管炸裂，可能的原因是 (写一种即可)。 7．在实验室里，化学小组用如图所示的装置进行有关实验。    请回答下列问题： (1)用加热高锰酸钾的方法制取氧气，组装发生装置应选择 （填写字母标号，下同），反应的文字表达式为 。 (2)用过氧化氢和二氧化锰混合物制取一瓶纯净的氧气。应选择的收集装置是 ，反应中二氧化锰的作用是 。 8．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证MnO2是H2O2分解的催化剂。    (1)实验IV过滤、干燥，称得的固体质量为 g。 (2)证明MnO2能加快H2O2分解速率的实验现象是 。 实验2：探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。 【进行实验】    称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表： 序号 初始温度/°C 催化剂种类 催化剂质量/g O2浓度达到最高值时所用时间/s ① 30 MnO2 0.03 8 ② 30 FeCl3 0.03 32 ③ 30 FeCl3 0.04 29 ④ 30 FeCl3 0.05 28 ⑤ 30 CuCl2 0.03 3364 ⑥ 30 CuCl2 0.04 837 ⑦ 30 CuCl2 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时H2O2已完全分解。 ②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (3)实验2中，效果最好的催化剂是 。 (4)实验⑤⑥⑦的目的是 。 (5)与实验③⑥目的相同的实验组还有 (写全对比组)。 【反思与评价】 (6)继续实验，发现活性炭比MnO2的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时测定，测定结果是 。 9．化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。    (1)实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与 反应。 (2)在检查装置的气密性后，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法是_______（填序号）。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (3)依据 ，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 (4)写出氧化铜作为催化剂加速过氧化氢分解的文字表达式 。 (5)实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是该反应 （填“放热”或“吸热”）。 10．实验室可用氧化铜粉末催化双氧水制取氧气｡下面探究氧化铜的用量对反应速率是否有影响｡实验装置如图 1所示｡    实验记录:每次用30mL浓度为5%的过氧化氢溶液，采用不同质量的氧化铜粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中，回答下列问题｡ 过氧化氢体积(mL) 过氧化氢浓度 CuO质量(g) 待测数据(mL) Ⅰ 30 5% 0.1 Ⅱ 30 5% 0.2 Ⅲ 30 5% 0.3 (1)上述实验应该测定的“待测数据(mL)”可能是 ｡本实验中，图1的方框内收集装置应选用图 2中的 (填序号)｡ (2)三次实验均用 30mL5%的过氧化氢溶液的目的是 ｡ (3)若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据” (填“大”或“小”)，说明催化剂的用量越多，反应越快｡ (4)若要完全证明氧化铜是该反应的催化剂，还要证明氧化铜在反应前后 和 不改变｡ 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( 第 二 单元 空气和氧气 课题 3 制取氧气 ) 第二课时过氧化氢制氧气及分解反应 四、分解过氧化氢制氧气 【问题】：过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气，但是，在使用过氧化氢溶液制取氧气时，通常加入少量二氧化锰，这是为什么呢? 实验探究——过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 ( 【 实验 】 （1）在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 （2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象 （如图2-16） 。 （3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 实验编号 实验现象 （1） 带火星木条不复燃 （2） 带火星木条复燃 （3） 有气泡产生， 带火星木条复燃 有气泡产生， 带火星木条复燃 结论 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 ) 五、催化剂 在化学反应里能改变反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。 催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。 资料卡片——催化剂的作用 ( 催化剂在化工生产中具有重要作用，大多数化工生产都有催化剂参与。例如，在合成氨工业中，即使在高温、高压下氮气与氢气的化合反应仍然进行得十分缓慢，而采用以铁为主体的催化剂，能使反应物在相对低的温度下较快发生反应。人类利用氨气和氢气合成氨，再生产含氮化肥，显著提高了农作物产量，有效保证了粮食安全。 石油炼制过程需要使用高效催化剂生产汽油、煤油及其他石油化工产品。我国石油化工专家、2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士(如图2-17) ， 研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。 ) 六、分解反应 思考与交流 ( 分析上述 两 个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？ ) 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。 总结归纳——氧气的制取 ( 1 . 工业制法：分离液态空气法（物理变化） 2 . 实验室制法（化学变化）： （1） 加热高锰酸钾（KMnO 4 ）固体： （2） 分解过氧化氢 （ H 2 O 2 ） 溶液 ： ) 考点一：过氧化氢制氧气 【例1】化学兴趣小组的同学们利用过氧化氢溶液和二氧化锰制作了一台简易化学制氧机，并用该制氧机制氧。以下有关分析中正确的是 A．二氧化锰是反应物之一 B．该反应说明分子可以再分 C．过滤仓中水的作用是控制反应速率 D．人体补氧是利用氧气能支持燃烧的性质 答案：B 【详解】A、二氧化锰是催化剂，不是反应物，分析错误； B、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气，说明了分子可以再分，分析正确； C、过滤仓中的水不能加快氧气的生成，故不能控制反应速率，分析错误； D、人体补氧是利用氧气能供给呼吸的性质，分析错误。 故选B。 【变式1-1】“大象牙膏”是著名的科学兴趣实验，将过氧化氢溶液、催化剂二氧化锰和发泡剂加入容器中，过氧化氢迅速分解，涌出像喷泉一样的柱状泡沫。下列说法正确的是 A．反应前后催化剂的性质改变 B．产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢也会分解 D．二氧化锰只能催化过氧化氢分解 答案：C 【详解】A、在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不会发生改变，物理性质可能发生改变，故A说法错误； B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，即实验产生的泡沫中含有氧气，氧气具有助燃性，不能用于灭火，故B说法错误； C、没有催化剂，过氧化氢也会自解产生氧气，只是分解速率较慢，故C说法正确； D、二氧化锰在其他反应中也可作催化剂，如氯酸钾制取氧气的反应，故D说法错误； 故选：C。 【变式1-2】基本的实验技能是学习化学和进行科学探究的基础和保证。下图所示为实验室制取氧气的部分操作，其中正确的是 A．检查气密性 B．制取氧气 C．检验氧气 D．收集氧气 A．A B．B C．C D．D 答案：C 【详解】A、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通；无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，图中所示操作错误； B、实验室常用过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下制取氧气，图中缺少催化剂，图中所示操作错误； C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验氧气时一般用带火星的木条伸入集气瓶中，看是否复燃，图中所示操作正确； D、氧气的密度比空气大，收集氧气时导管应伸入瓶底，图中所示操作错误。 故选：C。 考点二：催化剂 【例2】下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．催化剂只能加快化学反应速率 B．催化剂在反应后质量和性质不变 C．一个反应可以有多种催化剂 D．所有的化学反应都需要催化剂 答案：C 【详解】A.有些催化剂能加快反应速率，有些催化剂能减慢化学反应的速率，故选项说法错误。 B.催化剂在反应前后质量和化学性质都不改变，故选项说法错误。 C.某些化学反应可以有多种催化剂，如过氧化氢分解制取氧气，可以选择二氧化锰或氧化铁或氧化铜等来做催化剂，故选项说法正确。 D.不是任何化学反应都需要催化剂，如氢气在空气中燃烧，不需要使用催化剂，故选项说法错误。 故选：C。 【变式2-1】利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是    A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 答案：B 【详解】A、a点时恰好是装置中氧气百分比升高的临界点，故a点对应的操作是推动注射器活塞，之后反应开始、过氧化氢分解、氧气百分比升高，不符合题意； B、b点和e点可理解为氧气百分比升高至24%时，所需的时间，其e点所需时间大于大于b点，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，符合题意； C、c点和e点可理解为反应一定时间，不同浓度过氧化氢溶液反应下体系氧气百分比升高的值，其c点氧气百分比升高更大，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，不符合题意； D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，故不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用，不符合题意； 故选B。 【变式2-2】a、b两支试管，b试管内有少量二氧化锰，现同时在两个试管内滴加相同的过氧化氢溶液，能正确表示a、b两支试管放出氧气的量（纵坐标）与反应时间（横坐标）关系的图是 A． B． C． D． 答案：B 【详解】A、加入催化剂反应速度比不加催化加快要快，故此项错误； B、加入催化剂反应速度要快，但生成的氧气的量相等，加入适量的二氧化锰的b立即产生大量氧气，反应速率快，至反应结束所需的时间少，故选项正确； C、质量相等的两份过氧化氢溶液完全反应后收集到的氧气的量应该是相等的，与催化剂没有关系，故此项错误； D、质量相等的两份过氧化氢溶液完全反应后收集到的氧气的量应该是相等的，与催化剂没有关系，故此项错误。 故选：B。 一、选择题： 1．如图，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球胀大，红墨水右移 D．气球缩小，红墨水左移 答案：D 【详解】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气，则瓶内的压强变大，充气的气球缩小，红墨水向左移动，故选D。 2．下列实验现象叙述正确的是 A．硫粉在空气中燃烧时：发出蓝紫色火焰，能闻到刺激性气味 B．红磷在空气中燃烧：产生大量白色烟雾 C．木炭在氧气中燃烧：发白光，放热 D．向5%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰：溶液中产生大量气泡，生成氧气 答案：C 【详解】A、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体，故选项说法错误； B、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，故选项说法错误； C、木炭在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，故选项说法正确； D、向5%的过氧化氢溶液中加入二氧化锰，溶液中产生大量气泡，生成氧气属于实验结论，故选项说法错误。 故选：C。 3．为进行氧气的性质实验，某同学进行氧气制取和性质实验的部分操作如图所示，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．倾倒液体药品 C．制取氧气 D．铁丝燃烧 答案：A 【详解】A、检查装置气密性时，先连接仪器，再把导管放入水中，用手紧握试管，导管口有气泡冒出时，说明气密性良好，该选项操作正确； B、倾倒液体时，瓶塞要倒放，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，该选项操作错误； C、该装置中的长颈漏斗没有伸入液面以下，会导致生成的氧气由长颈漏斗逸出，该选项操作错误； D、做铁丝在氧气中的燃烧实验，集气瓶中应放入少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，该选项操作错误。 故选A。 4．实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气，有关操作如下，其中正确的一项是 A．长颈漏斗下端必须伸入水面之下 B．放药品时应该先放固体二氧化锰粉末，再注入过氧化氢溶液 C．可将带火星的木条伸入集气瓶中验满 D．实验完毕，可将反应后的废液倒入下水道 答案：B 【详解】A、为了防止气体从长颈漏斗中逸出，则长颈漏斗下端应浸入液面以下，形成液封，而不是必须伸入水面以下，该选项操作不正确； B、取用药品时，先放二氧化锰固体，再注入过氧化氢溶液，该选项操作正确； C、氧气具有助燃性，验满时应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶中，该选项操作不正确； D、实验室中的废液不能直接倒入下水道中，应倒入指定容器中，该选项操作不正确。 故选B。 5．因此将 CO2转化为 O2，不仅有科学意义也有重要的实用价值。据科学文献报道，NiFe2O4在一定条件下既能促进 CO2分解又可重复使用。NiFe2O4在此反应中是 A．粘合剂 B．制冷剂 C．防腐剂 D．催化剂 答案：D 【详解】NiFe2O4在一定条件下既能促进CO2分解又可重复使用，说明NiFez O4是将二氧化碳转化为氧气，而没有和二氧化碳反应，故NiFe2O4不是反应物，NiFezO4起到催化剂的作用，是催化剂。 A ．NiFe2O4在该过程中作催化剂，不是粘合剂,故选项错误; B.．NiFe2O4在该过程中作催化剂，不是制冷剂，故选项错误； C.．NiFe2O4在该过程中作催化剂，不是防腐剂,故选项错误; D.．NiFe2O4在该过程中作催化剂，故选项正确。 故选：D。 二、非选择题： 6．实验室可以用下列装置制取和收集氧气。 (1)写出装置A中仪器a的名称： 。 (2)某兴趣小组的同学连接装置B、D进行实验。若实验时装置D中蜡烛燃烧更剧烈，发出白光，则B装置中发生反应的文字表达式为 。若用装置C收集O2，验满的方法是 。 (3)用A装置制取氧气过程中，试管炸裂，可能的原因是 (写一种即可)。 答案：(1)酒精灯 (2) 过氧化氢水+氧气 把带火星的木条放到b导管口处，若木条复燃，则集满 (3)试管外壁有水或没有预热或试管底部接触到灯芯或先熄灭酒精灯，后撤离导管等 【详解】（1）装置A中仪器a的名称是酒精灯； （2）①若实验时装置D中蜡烛燃烧更剧烈，发出白光，则B中产生的气体是氧气，装置B属于固、液常温型，适合用作过氧化氢制取氧气的发生装置，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气； ②氧气的密度比空气大，具有助燃性，若用装置C收集O2，验满的方法是：把带火星的木条放到b导管口处，若木条复燃，则集满； （3）试管炸裂可能的原因有：试管外壁有水；没有预热；试管底部接触到灯芯；试管口未略向下倾斜；先熄灭酒精灯，后撤离导管；立即用冷水冲洗试管等。 7．在实验室里，化学小组用如图所示的装置进行有关实验。    请回答下列问题： (1)用加热高锰酸钾的方法制取氧气，组装发生装置应选择 （填写字母标号，下同），反应的文字表达式为 。 (2)用过氧化氢和二氧化锰混合物制取一瓶纯净的氧气。应选择的收集装置是 ，反应中二氧化锰的作用是 。 答案：(1) BD 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (2) F 催化作用 【详解】（1）加热高锰酸钾制取氧气，属于固固加热型制取气体的反应，发生装置应选择BD； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、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：①BD；②高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 （2）用过氧化氢和二氧化锰混合物制取纯净的氧气，氧气的密度略大于空气，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，而排水法收集的气体更纯，故选择F装置；反应中二氧化锰为催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解。故填：①F；②催化作用。 8．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证MnO2是H2O2分解的催化剂。    (1)实验IV过滤、干燥，称得的固体质量为 g。 (2)证明MnO2能加快H2O2分解速率的实验现象是 。 实验2：探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。 【进行实验】    称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表： 序号 初始温度/°C 催化剂种类 催化剂质量/g O2浓度达到最高值时所用时间/s ① 30 MnO2 0.03 8 ② 30 FeCl3 0.03 32 ③ 30 FeCl3 0.04 29 ④ 30 FeCl3 0.05 28 ⑤ 30 CuCl2 0.03 3364 ⑥ 30 CuCl2 0.04 837 ⑦ 30 CuCl2 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时H2O2已完全分解。 ②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (3)实验2中，效果最好的催化剂是 。 (4)实验⑤⑥⑦的目的是 。 (5)与实验③⑥目的相同的实验组还有 (写全对比组)。 【反思与评价】 (6)继续实验，发现活性炭比MnO2的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时测定，测定结果是 。 答案：(1) 0.1 (2)Ⅰ中带火星木条不复燃，Ⅲ中带火星木条复燃 (3)二氧化锰/MnO2 (4)探究CuCl2的质量对H2O2分解的催化效果的影响 (5)①②⑤和④⑦ (6)氧气浓度达到最高值时所用时间大于8s 【详解】（1）IV 中过滤、干燥后；催化剂在反应前后质量和化学性质均不变，二氧化锰的质量为0.1g，则称得的固体质量为0.1g； （2）过氧化氢常温下分解速率缓慢，加入二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率，则证明MnO2能加快H2O2分解速率的实验现象是： I 中带火星的木条不复燃而 III 中带火星的木条复燃； （3）氧气浓度达到最高值时所用时间越短，说明催化效果越好。由表格数据可知，加入二氧化锰时氧气浓度达到最高值时所用时间最短，则实验2中，效果最好的催化剂是MnO2； （4）实验⑤⑥⑦的初始温度、催化剂种类相同，催化剂质量不同，氧气浓度达到最高值时所用时间不同，则目的是探究CuCl2的质量对H2O2分解的催化效果的影响； （5）实验③⑥的初始温度、催化剂质量相同，催化剂种类不同，氧气浓度达到最高值时所用时间不同，则实验③⑥目的是探究催化剂种类对H2O2分解的催化效果的影响，①②⑤和④⑦催化剂种类不同，初始温度、催化剂质量相同，可以探究催化剂种类对H2O2分解的催化效果的影响，则与实验③⑥目的相同的实验组还有①②⑤和④⑦。 （6）活性炭比MnO2的催化效果差，说明氧气浓度达到最高值时所用时间较长，则用注射器将3mL5％过氧化氢溶液快速注入，在初始温度30℃时测定，测定结果是氧气浓度达到最高值时所用时间大于8s。 9．化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。    (1)实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与 反应。 (2)在检查装置的气密性后，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法是_______（填序号）。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 (3)依据 ，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 (4)写出氧化铜作为催化剂加速过氧化氢分解的文字表达式 。 (5)实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是该反应 （填“放热”或“吸热”）。 答案：(1)0.2g粉末状氧化铜 (2)A (3)相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大 (4) 过氧化氢水+氧气 (5)放热 【详解】（1）根据实验目的：比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果可知，需作对比实验，其他条件相同时，不同催化剂对反应速度的影响，因此实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状氧化铜反应 （2）开始实验时注入双氧水的方法是快速推注射器活塞，防止反应放热且生成气体，试管内气压过大，注射器液体压不进去。故选A； （3）要比较两种催化剂的催化效果，主要比较相同时间内收集的氧气体积，相同时间收集的氧气体积越大，说明催化效果越好；依据相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应收集的氧气体积较大，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好； （4）过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气； （5）实验过程中发现U型管内右侧液面上升，说明具支试管内气压增大，原因是该反应是放热反应。 10．实验室可用氧化铜粉末催化双氧水制取氧气｡下面探究氧化铜的用量对反应速率是否有影响｡实验装置如图 1所示｡    实验记录:每次用30mL浓度为5%的过氧化氢溶液，采用不同质量的氧化铜粉末做催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中，回答下列问题｡ 过氧化氢体积(mL) 过氧化氢浓度 CuO质量(g) 待测数据(mL) Ⅰ 30 5% 0.1 Ⅱ 30 5% 0.2 Ⅲ 30 5% 0.3 (1)上述实验应该测定的“待测数据(mL)”可能是 ｡本实验中，图1的方框内收集装置应选用图 2中的 (填序号)｡ (2)三次实验均用 30mL5%的过氧化氢溶液的目的是 ｡ (3)若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“待测数据” (填“大”或“小”)，说明催化剂的用量越多，反应越快｡ (4)若要完全证明氧化铜是该反应的催化剂，还要证明氧化铜在反应前后 和 不改变｡ 答案：(1)相同时间内收集到的氧气(或排出水)的体积 c (2)控制变量 (3)小 (4) 质量 化学性质 【详解】（1）该实验是探究做催化剂的氧化铜的用量对反应速率是否有影响，判断的依据应该是相同时间内产生的氧气体积，即实验应该测定的“待测数据（mL）”可能是相同时间内收集到的氧气(或排出水)的体积； 待测数据是相同时间内产生的氧气体积，氧气不易溶于水且氧气的密度小于水的密度，则测定氧气体积的装置中，氧气应该从短管进入，使水沿长管从瓶中排出，进而测出其体积，故选c； （2）对比实验需要注意控制变量。三次实验均用 30mL5%的过氧化氢溶液的目的是为了控制变量，保证只有氧化铜质量不同这一个变量； （3）催化剂的用量越多，反应越快，第Ⅱ次实验中二氧化锰的质量为0.2g，第Ⅲ次实验中二氧化锰的质量为0.3g，则第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的待测数据，即相同时间内产生的氧气体积要小； （4）根据催化剂的概念可知，催化剂在化学反应前后的质量与化学性质保持不变，氧化铜作为反应的催化剂，则反应前后氧化铜的质量和化学性质不改变。 学科网（北京）股份有限公司 $$