2.3 制取氧气（知识解读）-2024-2025学年九年级化学上册同步知识解读与专题训练（人教版2024）

2.3 制取氧气（知识解读）（原卷版） •知识点1 氧气的工业制法 •知识点2 实验室用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气实验 •知识点3 实验室用过氧化氢溶液氧气实验 •知识点4 催化剂的特点和作用 •知识点5 分解反应 •作业 巩固训练 知识点1 氧气的工业制法 1、分离液态空气法 原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化 具体过程:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可 2、膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。 【典例1-1】氧气是维持生命的重要物质。如图为三种制取氧气的方法，有关说法不正确的是 A．图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度 C．图乙中加热前试管内的固体粉末为混合物 D．图丙中利用的是液氧、液氮的沸点不同 【典例1-2】空气是一种宝贵的资源，空气中含氧气的体积为21%，这是制取氧气的廉价、易得的原料。工业制取氧气的流程如下： (1)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是_______（填序号）。 A．医疗急救 B．食物防腐 C．霓虹灯 D．气焊气割 (2)工业制取氧气的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)充灌氧气钢瓶的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”） 【变式1-1】空气经除尘、除去二氧化碳和水蒸气后，进行如图所示操作。下列说法正确的是 A．氮气的沸点比氧气低 B．100g空气含21g氧气 C．将空气液化选择降温比加压更节能 D．液态空气汽化过程放热 【变式1-2】工业上制取氧气主要有下列步骤。 (1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）；贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)工业上这种制取氧气的方法属于 （填“物理变化”或“化学变化”），因为 。 知识点2 实验室用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气实验 1、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末） 2、反应原理：文字表达式：氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 △ 3、表达式 （1）符号表达式：KClO3 KCl + O2MnO2 △ （2）文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （3）符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2。 4、反应装置：固体加热型（高锰酸钾加一团棉花，氯酸钾不需要加棉花） 5、高锰酸钾制氧气的操作步骤 （1）连：连接装置，先下后上，从左到右的顺序。 （2）查：检查装置的气密性，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。 （3）装：装入药品，按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） 试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。 （4）定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂），铁夹应夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 （5）点：加热药品，先使试管均匀受热（预热），后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。 （6）收：收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 （7）移：先将导管移出水面 （8）熄：再停止加热 ※特别注意：实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流回炽热的试管中，炸裂试管。 【典例2-1】实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【典例2-2】(1)如图是O2的制取和性质实验。实验1制取O₂的化学方程式为 ； (2)用排水法收集O2的原因是 ； (3)实验2观察到现象为剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成 。 【典例2-3】实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氯、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请你按照要求回答问题。 (1)用过氧化氢制氧气的装置与其他两种方法的装置相比具有的优点是： （写出一条）。 (2)若用图F所示装置收集一瓶氧气，气体应从 （填“a”或“b”）端进入集气瓶。 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气，实验前要在试管口塞一团棉花，其目的是： ；选择C装置收集氧气，当看到 ，说明气体收集满了。实验结束时要先移除导管，再 ，这样做的原因是 。 (4)实验室用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应前后二氧化锰的质量 （填“增大”“减小”或“不变”），二氧化锰作反应的 。 (5)用D装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 【变式2-1】如图所示是加热高锰酸钾制取氧气及其性质的验证相关的实验操作，需要纠正的是 A．检查装置气密性 B．制取氧气 C．排水法收集氧气 D．硫在氧气中燃烧 【变式2-2】用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤(请填写完成空格)： (1)① 仪器，②检查装置的 ，③装药品，④把试管固定在 上，⑤点燃 ，⑥用排水集气法收集，⑦把 撤离水面，⑧熄灭酒精灯。 (2)生成氧气的文字表达式为 ，该反应属于 反应(填基本反应类型)。 (3)检验氧气的方法 。 【变式2-3】下图是实验室常用的装置，请回答下列问题。 (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 ，发生装置选用 （填序号，下同）装置。若选用C装置收集氧气，当观察到有 气泡产生时开始收集。 (3)实验室可用B装置制取二氧化碳，其反应的化学方程式为 ，若要暂停反应，可进行的操作为 。 (4)某同学用锌粒和稀硫酸制取氢气时，采用大小不同的试管分别组装成F和G裝置，通过缓慢向上移动上面一支试管收集氢气，设计较合理的装置是 （填序号）。 知识点3 实验室用过氧化氢溶液氧气实验 1、药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2） 2、反应原理：文字表达式：过氧化氢 水+氧气符号表达式：H2O2 H2O + O2二氧化锰 MnO2 注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用。 3、反应装置固液常温型。 4、操作步骤 （1）连：连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可。 （2）查：检查装置的气密性。 （3）加：加入固体药品。 （4）倒：倒入液体药品；要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下。 （5）定：用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省。 （6）收集：氧气的收集。 5、注意事项：长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下（液封），防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；装药品时，先装固体后装液体；该装置的优点：可以随时添加液体。 6、收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 【典例3-1】某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 【典例3-2】实验小组同学用图中的甲装置研究浓度为a%过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应，并用传感器测量装置中气压的变化，同时用数据采集器记录数据如图乙所示。 (1)乙图中曲线a在10s后下降，说明从能量的角度看该反应是 反应。 (2)乙图中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的证据是 。 (3)结合实验和曲线a、b，关于化学反应速率的影响因素有 。 【典例3-3】下图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题： (1)写出图中仪器①的名称： 。 (2)实验室常用A、C装置或D、C装置制取二氧化碳，相对于A装置，D装置的优点是 。 (3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，该反应的化学方程式为 ，该方法制取的氧气通常含有水蒸气，为了除去氧气中的水蒸气，可以将气体从E装置的 (选填“a”或“b”)端导管通入，E装置内盛放的药品是 。 【变式3-1】某兴趣小组设计出的简易供氧器如图，下列说法错误的是 A．反应仓的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激 C．通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品 D．该装置具有的优点是即用即反应、随停即可停 【变式3-2】某化学小组用如图装置制取氧气。 (1)A中发生反应的符号表达式 。 (2)用A装置制取氧气时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是什么 ? (3)若用B装置收集氧气，请将B装置中的导管补画完整 。 【变式3-3】实验室可用下面装置来制取并收集氧气，过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下可迅速产生氧气。试回答下列问题： (1)写出仪器的名称：① ② ③ ④ (2)要收集一瓶纯净的O2，应选用装置 。 (3)某同学在观察到②中有大量气泡冒出时开始用B收集气体，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃，其原因是 。 (4)用此装置能否用KMnO4制取氧气？ 理由 。 (5)若实验室用此法制取O2与用加热KMnO4，制取O2相比较，其优点是 。（①生成物只有②不需加热③需加热） 知识点4 催化剂的特点和作用 1、催化剂概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 2、催化剂的特点 （1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。 （2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。 （3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。 3、催化剂理解 （1）催化剂不能改变生成物的质量。 （2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 （3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 4、证明某物质是催化剂（同时满足即为催化剂） （1）证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验。 （2）证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次。 （3）证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。 5、拓展：影响某反应的反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 【典例4-1】下列有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能加快反应速率 B．一种物质可以作为多个化学反应的催化剂 C．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 D．用过氧化氢溶液制氧气时，加入催化剂可以使生成氧气的质量增加 【典例4-2】在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中，发现只有过氧化氢在消耗，这说明了二氧化锰在这个反应中，其 和 没有改变，因此它不是反应物。 【变式4-1】实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，在这一过程中，二氧化锰在固体混合物中的质量分数与反应时间变化关系的图像如下，其中正确的是 A． B． C． D． 【变式4-2】以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/mL 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 40 / 125 148 ④ 30 12 90 / 125 82 (1)通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关。 (2)通过对比实验③和④可知，化学反应快慢与温度的关系是 。 知识点5 实验室用过氧化氢溶液氧气实验 1、化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（“多变一”） 2、分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。（“一变多”）。 3、分解反应的应用是根据分解反应的原理，既可以用来探究、推断物质的化学性质、制取及其用途等，又可以用来推断、鉴别某些物质，还可以采用来置换某些物质，以生成一些人类所需要的物质或新物质，从而极大地丰富人类的物质生活等！ 【典例5-1】下列反应属于分解反应的是 A． B． C． D． 【典例5-2】实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰来制氧气，这个反应属于 (选填“化合”或“分解”)反应，该反应的文字表达式为 。 【变式5-1】下列反应属于分解反应的是 A．碳在氧气中燃烧 B．在空气中加热铜片 C．过氧化氢制氧气 D．工业分离液态空气制氧气 【变式5-2】写出下列反应的文字表达式并填写有关反应所属的基本反应类型: (1)红磷在空气中燃烧： ，该反应的基本反应类型： 。 (2)实验室利用高锰酸钾制取氧气： ，该反应的基本反应类型： 。 (3)铁丝在氧气中燃烧: 。 (4)硫在空气中燃烧:   。 一、选择题 1．在实验室里加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集，下列操作先后顺序正确的是 A．固定装置时，先固定试管，后放酒精灯 B．先装入高锰酸钾，后检查装置的气密性 C．加热时，先对准药品集中加热，后移动酒精灯加热 D．实验结束时，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯 2．正确规范的操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作正确的是 A．氧气验满 B．读出盐酸体积 C．闻气体气味 D．熄灭酒精灯 3．某同学用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰混合制取氧气，下列有关氧气的体积（V）、二氧化锰的质量（m）与时间（t）关系的曲线正确的是 A． B． C． D． 4．下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是 A．组装仪器 B．检查气密性 C．加热固体 D．氧气验满 5．下列变化属于分解反应的是 A． B． C． D． 6．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 7．在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作正确的是    A．检查气密性 B．制备氧气 C．收集并测定氧气体积 D．铁丝燃烧 A．A B．B C．C D．D 8．实验是学习化学的重要途径。下列实验装置或操作正确的是 A．检查装置气密性 B．加热固体 C．滴加液体 D．氧气验满 9．有关催化剂的说法不正确的是 A．不加催化剂过氧化氢溶液也能分解产生氧气 B．有的催化剂是加快化学反应速率，有的是减慢反应速率 C．催化剂在化学反应前后其质量和性质都不变 D．用过氧化氢制氧气的反应中可用二氧化锰作催化剂 10．用高锰酸钾取氧气有下面一些操作：①加热；②收集氧气；③向试管中装入药品，并固定在铁架台上；④检查装置的气密性；⑤停止加热；⑥将导管从水槽中取出。正确操作的顺序是 A．①②③④⑤⑥ B．④③⑥⑤①② C．③②①④⑥⑤ D．④③①②⑥⑤ 11．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，下列表示变化过程的图像中正确的是 A． B． C． D． 12．在实验室区分下列各组物质的方法均不正确的是 选项 需区分的物质 方法1 方法2 A 氧气和二氧化碳 分别插入燃着的小木条 分别通入石灰水中，观察现象 B 水和硫酸铜溶液 观察颜色 取样，分别加入试管中，再加入过氧化氢溶液，观察现象 C 五氧化二磷和氯酸钾 取样，观察颜色 取样，分别加入试管中加热足够长时间，伸入带火星的木条，观察现象 D 白糖和食盐 观察颜色 品尝味道 A．A B．B C．C D．D 二、填空题 13．化学是一门以实验为基础的科学，在化学实验中，实验目的有很多种，如“探究物质的性质”、“探究物质的含量”“探究气体的制备”等，如此可将待分类组实验归为 组（填字母），你的分类依据是实验目的均为 。 A组 B组 C组 待分类组   测定空气里氧气的含量   木炭燃烧   高锰酸钾制氧气   过氧化氢制氧气 14．写出以下反应的文字表达式。 (1)在氧气中燃烧发出明亮蓝紫色火焰的反应： 。 (2)加热氯酸钾制氧气的反应： 。 15．气体的制取是初中化学的重要内容，某小组同学在实验室根据如图所示的装置制取氧气，请回答问题： (1)实验装置：装置中仪器a是 。 (2)实验原理：试管中发生反应的文字表达式是 。 (3)实验步骤：① 。②按照如图装置进行实验。 (4)实验完毕：收集完氧气后应先 ，再熄灭酒精灯。 16．在实验室中，我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。 (1)写出a仪器的名称： 。 (2)实验室中用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时，你选择的发生装置为 ，若用F装置收集氧气，进气端应选择 端（用“b”或“c”填空）,用该装置收集，如何验满气体 。 (3)经查阅资料，Na2O2（过氧化钠）通常情况下为淡黄色固体，能与水发生剧烈反应产生氧气。小明在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C，你认为他选择的理由是 。 17．按要求写出下列反应的符号表达式 (1)红磷在空气中燃烧 。 (2)有氧气生成的分解反应 。 18．请回答下列问题。 (1)图一是初中化学实验经常用到的仪器，请按要求填空： ①e的名称是 。 ②量取2mL水并加热至沸腾使用到的仪器有 （填序号）。 ③家庭小实验通常利用生活中常见的物品做一些实验仪器的替代品，你认为医用注射器可以代替上述 （填序号）。 (2)图二是利用高锰酸钾制取氧气并进行氧气性质实验的装置。 ①用制得的氧气进行铁丝燃烧实验时铁丝没有燃烧，可能的原因是 （填一项即可）。 ②能证明铁丝燃烧是化学变化的现象是 。 (3)图三是某“便携式制氧机”的工作原理，可用于家庭输氧。甲剂为白色固体，作制氧剂；乙剂为黑色固体，作催化剂。 ①当人体缺氧时需要吸氧，是因为氧气能够 。 ②甲剂溶于水生成过氧化氢，写出过氧化氢在乙剂催化下生成氧气的的符号表达式 。 19．分类、类比、推理都是学习化学常用的方法。 (1)初中化学课上做过很多实验、有“探究物质性质的实验、制备气体的实验、探究物质含量的实验”，据此、可以将实验A与实验① (填字母)归为一类，依据是② 。 A B C D 木炭分别在空气和氧气中燃烧 用红磷测定空气中氧气的含量 加热高锰酸钾制氧气 硫分别在空气和氧气中燃烧 (2)木炭、红磷和硫都分别能在空气或氧气中燃烧，请结合我们学过的其他燃烧过程分析，燃烧具有的共同现象有：① (写一点)，且这些燃烧都需要氧气，因此，这些反应均属于② 。(填反应类型)。 三、实验题 20．某兴趣小组利用下列装置进行气体的制取实验，回答下列问题： (1)写出标号①②③仪器的名称：① ；② ；③ 。 (2)组装A装置时，酒精灯应在固定试管之 (填“前”或“后”)放置；A装置中试管口略向下倾斜目的是 ；若用装置F收集氧气，导管口开始有气泡放出，不宜立即收集，当气泡 冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 (3)与B相比，C作为制取氧气的发生装置，优点是 。若选择过氧化氢溶液制取，并能得到平稳的氧气流，且收集到比较干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 (从A-F中选择，填序号)；检验氧气的方法是 。 (4)如图G所示的装置用排水法收集氧气时应从 (填a或b，下同)端进入，用排空气法收集氧气时应从 端进入。 21．实验是学习化学的主要途径，下图是实验室制取常见气体及检验其相关性质的装置，根据图示回答下列问题。 (1)仪器e的名称是 ； (2)实验室制取氧气可采取下列两种方案，药品如下： 方案一：氯酸钾和二氧化锰 方案二：过氧化氢溶液和二氧化锰 下列相关说法正确的是___________(填序号)； A．方案一耗能更多，方案二更清洁环保 B．两反应物能用于制取氧气的前提条件是都含有氧元素 C．制取氧气时，氯酸钾比过氧化氢的氧元素利用率更高 (3)老师给出了利用装置D来证明二氧化碳可与水发生反应的相关实验步骤： ①从d端通入氮气②从分液漏斗中加适量水③从c端通入二氧化碳 ④将干燥的紫色石蕊小花放入D装置的瓶中。 请你确定正确的顺序 (填字母序号，可重复)来完成实验。 22．下图是实验室制取氧气的部分装置，回答下列问题。 (1)实验室用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取氧气，反应的化学方程式为 ，应选择的发生装置是 (填序号)。可以用C装置收集氧气的原因是 ，导管口要伸到瓶底的目的是 ，验满的方法是 。集满氧气后，集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。 (2)若用E装置收集一瓶氧气，当观察到 时，证明已经集满。 (3)通常情况下，二氧化碳气体能溶于水，密度比空气大。在实验室中加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体，可以生成碳酸钠(Na2CO3)固体、水和二氧化碳，反应的化学方程式为 ，该反应的发生装置是 (填序号)，若收集一瓶二氧化碳，可选择的收集装置是 (填序号)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.3 制取氧气（知识解读）（解析版） •知识点1 氧气的工业制法 •知识点2 实验室用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气实验 •知识点3 实验室用过氧化氢溶液氧气实验 •知识点4 催化剂的特点和作用 •知识点5 分解反应 •作业 巩固训练 知识点1 氧气的工业制法 1、分离液态空气法 原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化 具体过程:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可 2、膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。 【典例1-1】氧气是维持生命的重要物质。如图为三种制取氧气的方法，有关说法不正确的是 A．图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度 C．图乙中加热前试管内的固体粉末为混合物 D．图丙中利用的是液氧、液氮的沸点不同 【答案】C 【详解】A、图甲左瓶为发生装置，右瓶为收集装置，发生装置是固液常温型，用过氧化氢溶液制取氧气，故图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，正确； B、导管通入水中，可通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度，正确； C、图乙的发生装置为固体加热型，试管口有一团棉花，是用高锰酸钾制取氧气，加热前固体粉末只有高锰酸钾为纯净物，错误； D、工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同进行分离，正确。 故选C。 【典例1-2】空气是一种宝贵的资源，空气中含氧气的体积为21%，这是制取氧气的廉价、易得的原料。工业制取氧气的流程如下： (1)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是_______（填序号）。 A．医疗急救 B．食物防腐 C．霓虹灯 D．气焊气割 (2)工业制取氧气的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 (3)充灌氧气钢瓶的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”） 【答案】(1)AD (2)物理 (3)混合物 【详解】（1）A、医疗急救中，氧气能够供给呼吸，故A正确； B、食物防腐就是要隔绝氧气，故B错误； C、霓虹灯是利用稀有气体在通电状况下能发出不同颜色的光，故C错误； D、气焊气割是利用了氧气的助燃性，故D正确。 故选AD。 （2）工业制取氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化； （3）充灌氧气钢瓶的气体中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物。 【变式1-1】空气经除尘、除去二氧化碳和水蒸气后，进行如图所示操作。下列说法正确的是 A．氮气的沸点比氧气低 B．100g空气含21g氧气 C．将空气液化选择降温比加压更节能 D．液态空气汽化过程放热 【答案】A 【详解】A、由氮气先从液态空气中汽化可知，氮气的沸点比氧气低，说法正确； B、氧气约占空气体积的21%，即100L空气含21L氧气，说法错误； C、空气是极不易液化的气体，必须具备低温技术和设备，使它们达到它们各自的临界温度以下，而后再用增大压强的方法使其液化，选择降温不能将空气液化，说法错误； D、液态空气汽化过程吸热，说法错误； 故选：A。 【变式1-2】工业上制取氧气主要有下列步骤。 (1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）；贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)工业上这种制取氧气的方法属于 （填“物理变化”或“化学变化”），因为 。 【答案】(1) 低 混合物 (2) 物理变化 工业制氧气的过程中没有新物质生成 【详解】（1）由图示可知，氮气先从液态空气中蒸发出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低； “工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，所以属于混合物。 （2）空气中含有氧气，所以工业制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化。 知识点2 实验室用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气实验 1、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末） 2、反应原理：文字表达式：氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 △ 3、表达式 （1）符号表达式：KClO3 KCl + O2MnO2 △ （2）文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （3）符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2。 4、反应装置：固体加热型（高锰酸钾加一团棉花，氯酸钾不需要加棉花） 5、高锰酸钾制氧气的操作步骤 （1）连：连接装置，先下后上，从左到右的顺序。 （2）查：检查装置的气密性，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。 （3）装：装入药品，按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） 试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。 （4）定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂），铁夹应夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 （5）点：加热药品，先使试管均匀受热（预热），后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。 （6）收：收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 （7）移：先将导管移出水面 （8）熄：再停止加热 ※特别注意：实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流回炽热的试管中，炸裂试管。 【典例2-1】实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】D 【详解】A、检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意； B、应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意； C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，不符合题意； D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。 故选D。 【典例2-2】(1)如图是O2的制取和性质实验。实验1制取O₂的化学方程式为 ； (2)用排水法收集O2的原因是 ； (3)实验2观察到现象为剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成 。 【答案】(1) (2)氧气不易溶于水且不与水反应 (3)黑色固体 【详解】（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：； （2）氧气不易溶于水且不与水发生反应，氧气可用排水法收集； （3）实验2中观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、放出大量热，生成黑色固体物质。 【典例2-3】实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氯、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请你按照要求回答问题。 (1)用过氧化氢制氧气的装置与其他两种方法的装置相比具有的优点是： （写出一条）。 (2)若用图F所示装置收集一瓶氧气，气体应从 （填“a”或“b”）端进入集气瓶。 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气，实验前要在试管口塞一团棉花，其目的是： ；选择C装置收集氧气，当看到 ，说明气体收集满了。实验结束时要先移除导管，再 ，这样做的原因是 。 (4)实验室用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应前后二氧化锰的质量 （填“增大”“减小”或“不变”），二氧化锰作反应的 。 (5)用D装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 【答案】(1)反应不需要加热 (2)a (3) 防止固体粉末进入导管，堵塞导管 集气瓶口边缘有大气泡出现 熄灭酒精灯 防止水槽中水倒吸入试管，使试管炸裂 (4) 不变 催化剂 (5) 密度比空气大，且不与空气反应 把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满 【详解】（1）过氧化氢不需要加热，更加的节能安全，可以随时通过长颈漏斗添加过氧化氢溶液，操作方便，故填：反应不需要加热； （2）F是排空气法收集气体，因为氧气的密度比空气大，故氧气从a管进，空气从b管出，故填：a； （3）实验室用高锰酸钾制取氧气，实验前要在试管口塞一团棉花，其目的是防止固体粉末进入导管，用排水法收集氧气，当看到集气瓶口边缘有大气泡出现，说明气体收集满了，实验结束要先将导管移出水面，再撤掉酒精灯，这样做的原因是防止水槽中的水倒吸入灼热试管底部，使试管炸裂，故填：防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管、集气瓶口边缘有大气泡出现、熄灭酒精灯、防止水槽中水倒吸入试管，使试管炸裂； （4）实验室用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后二氧化锰的质量不变，故填：不变、催化剂； （5）因为氧气的密度比空气大，且不与空气反应，故可以用D装置收集氧气，检验氧气是否集满的操作是：把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满，故填：密度比空气大，且不与空气反应、把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满。 【变式2-1】如图所示是加热高锰酸钾制取氧气及其性质的验证相关的实验操作，需要纠正的是 A．检查装置气密性 B．制取氧气 C．排水法收集氧气 D．硫在氧气中燃烧 【答案】B 【详解】A、检查该装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管，若有气泡冒出，说明装置气密性良好，该选项操作正确； B、加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花，且试管口微微向下倾斜，该选项操作不正确； C、氧气不易溶于水，可用排水法收集，该选项操作正确； D、硫燃烧生成有毒的二氧化硫，集气瓶底应留少量的水，吸收有害气体二氧化硫，防止污染空气，该选项操作正确。 故选：B。 【变式2-2】用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤(请填写完成空格)： (1)① 仪器，②检查装置的 ，③装药品，④把试管固定在 上，⑤点燃 ，⑥用排水集气法收集，⑦把 撤离水面，⑧熄灭酒精灯。 (2)生成氧气的文字表达式为 ，该反应属于 反应(填基本反应类型)。 (3)检验氧气的方法 。 【答案】(1) 连接 气密性 铁架台 酒精灯 导管 (2) 分解 (3)将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明已经集满 【详解】（1）用高锰酸钾制取氧气的实验步骤为：①连接仪器，②检查装置的气密性，③装药品，④把试管固定在铁架台上，⑤点燃酒精灯，⑥用排水集气法收集，⑦把导管撤离水面，⑧熄灭酒精灯； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：； 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应； （3）氧气具有助燃性，检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明已经集满。 【变式2-3】下图是实验室常用的装置，请回答下列问题。 (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 ，发生装置选用 （填序号，下同）装置。若选用C装置收集氧气，当观察到有 气泡产生时开始收集。 (3)实验室可用B装置制取二氧化碳，其反应的化学方程式为 ，若要暂停反应，可进行的操作为 。 (4)某同学用锌粒和稀硫酸制取氢气时，采用大小不同的试管分别组装成F和G裝置，通过缓慢向上移动上面一支试管收集氢气，设计较合理的装置是 （填序号）。 【答案】(1)试管 (2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ A 连续均匀 (3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 关闭活塞 (4)F 【详解】（1）仪器①的名称是试管； （2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为； 该反应属于固体加热型，选择发生装置A； 用排水法收集氧气时，当气泡连续均匀冒出时开始收集，防止收集的气体不纯； （3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应属于固液常温型，选择发生装置B，大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：，B装置制取二氧化碳的特点：石灰石放在多孔隔板上，关闭活塞，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开活塞，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，则若要暂停反应，可以关闭活塞； （4）F装置更合理，上面的试管管径大，产生的氢气上升，将上面试管里的空气排出，能收集到氢气；G装置中上面的试管管径小，里面的空气不能排出无法收集满氢气；故填：F。 知识点3 实验室用过氧化氢溶液氧气实验 1、药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2） 2、反应原理：文字表达式：过氧化氢 水+氧气符号表达式：H2O2 H2O + O2二氧化锰 MnO2 注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用。 3、反应装置固液常温型。 4、操作步骤 （1）连：连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可。 （2）查：检查装置的气密性。 （3）加：加入固体药品。 （4）倒：倒入液体药品；要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下。 （5）定：用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省。 （6）收集：氧气的收集。 5、注意事项：长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下（液封），防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；装药品时，先装固体后装液体；该装置的优点：可以随时添加液体。 6、收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 【典例3-1】某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 【答案】B 【详解】A、根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法错误； C、甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； D、根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法正确。 故选B。 【典例3-2】实验小组同学用图中的甲装置研究浓度为a%过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应，并用传感器测量装置中气压的变化，同时用数据采集器记录数据如图乙所示。 (1)乙图中曲线a在10s后下降，说明从能量的角度看该反应是 反应。 (2)乙图中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的证据是 。 (3)结合实验和曲线a、b，关于化学反应速率的影响因素有 。 【答案】(1)放热 (2)随平菇的数量增多，最终生成氧气质量相等(合理即可) (3)催化剂的质量 【详解】（1）根据图示分析，乙图中曲线a在0-10s压强增大，10s后下降，从能量的角度看，可知气体体积受热膨胀，后又降温缩小，说明反应为放热反应。 （2）催化剂具有改变反应速率，不增加产物质量的特点，根据图示分析，在反应过程中，相同时间下，加入平菇数量多的，气体压强大，说明反应速率快，而最终稳定后生成气体的压强相同，说明生成气体质量相同，因此说明平菇数量变化，只是改变反应速率，生成物质量不变。 （3）根据图示分析，变量为平菇数量，说明化学反应速率的影响因素有催化剂的质量。 【典例3-3】下图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题： (1)写出图中仪器①的名称： 。 (2)实验室常用A、C装置或D、C装置制取二氧化碳，相对于A装置，D装置的优点是 。 (3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，该反应的化学方程式为 ，该方法制取的氧气通常含有水蒸气，为了除去氧气中的水蒸气，可以将气体从E装置的 (选填“a”或“b”)端导管通入，E装置内盛放的药品是 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)可以控制反应速率 (3) a 浓硫酸 【详解】（1）图中仪器①的名称为长颈漏斗，故填：长颈漏斗； （2）D装置中采用分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，故填：可以控制反应速率； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，方程式为，若选用E装置除去二氧化碳气体中混有的水蒸气，则混合气体应从E装置的导管长端导管a端通入，浓硫酸具有吸水性，可用于除去水蒸气，故填：、a、浓硫酸。 【变式3-1】某兴趣小组设计出的简易供氧器如图，下列说法错误的是 A．反应仓的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激 C．通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品 D．该装置具有的优点是即用即反应、随停即可停 【答案】D 【详解】A、反应仓中反应物为固液混合物，在常温下制取氧气，可用过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，故反应仓中的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰，选项正确； B、加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激，选项正确； C、通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品，选项正确； D、该装置不能将固液分离，不能控制反应的发生与停止，选项错误； 故选D。 【变式3-2】某化学小组用如图装置制取氧气。 (1)A中发生反应的符号表达式 。 (2)用A装置制取氧气时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是什么 ? (3)若用B装置收集氧气，请将B装置中的导管补画完整 。 【答案】(1) (2)防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出 (3) 【详解】（1）双氧水在二氧化锰的催化下，生成氧气和水，故符号表达式为： （2）用A装置制取氧气时，长颈漏斗的下端必须浸没在液面以下，防止生成的氧气从长颈漏斗下端逸出； （3）氧气的密度的大于空气密度，因此采用B装置进行收集氧气时，应该是从长导管进入，如图所示： 【变式3-3】实验室可用下面装置来制取并收集氧气，过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下可迅速产生氧气。试回答下列问题： (1)写出仪器的名称：① ② ③ ④ (2)要收集一瓶纯净的O2，应选用装置 。 (3)某同学在观察到②中有大量气泡冒出时开始用B收集气体，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃，其原因是 。 (4)用此装置能否用KMnO4制取氧气？ 理由 。 (5)若实验室用此法制取O2与用加热KMnO4，制取O2相比较，其优点是 。（①生成物只有②不需加热③需加热） 【答案】(1) 长颈漏斗 锥形瓶 集气瓶 水槽 (2)D (3)长颈漏斗未插入液面以下，造成气体从长颈漏斗逸出 (4) 不能 因为用高锰酸钾制取氧气时需固体加热条件，A装置不符合要求 (5)② 【详解】（1）根据仪器特征和用途，①为长颈漏斗，②为锥形瓶，③为集气瓶，④为水槽。故填：长颈漏斗；锥形瓶；集气瓶；水槽。 （2）用排水法收集到的氧气比用向上排空气法收集的氧气较纯净，所以要收集一瓶纯净的O2，应选用装置D。故填：D。 （3）某同学在观察到②中有大量气泡冒出时开始用B收集气体，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃，其原因是长颈漏斗未插入液面以下，造成气体从长颈漏斗逸出。故填：长颈漏斗未插入液面以下，造成气体从长颈漏斗逸出。 （4）用此装置不能用于KMnO4制取氧气，因为用高锰酸钾制取氧气时需固体加热条件，A装置不符合要求。故填：不能；因为用高锰酸钾制取氧气时需固体加热条件，A装置不符合要求。 （5）用过氧化氢制取氧气，生成物为水和氧气，不需加热。故选：②。 知识点4 催化剂的特点和作用 1、催化剂概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 2、催化剂的特点 （1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。 （2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。 （3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。 3、催化剂理解 （1）催化剂不能改变生成物的质量。 （2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 （3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 4、证明某物质是催化剂（同时满足即为催化剂） （1）证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验。 （2）证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次。 （3）证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。 5、拓展：影响某反应的反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 【典例4-1】下列有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能加快反应速率 B．一种物质可以作为多个化学反应的催化剂 C．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 D．用过氧化氢溶液制氧气时，加入催化剂可以使生成氧气的质量增加 【答案】B 【分析】催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，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。 【详解】A、催化剂能够改变化学反应速率，既可加快反应速率，也可以减慢反应速率， 错误； B、一种物质可以作为多个化学反应的催化剂，例如二氧化锰在过氧化氢分解和氯酸钾分解中都可以作催化剂， 正确； C、 化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变，物理性质可能改变， 错误； D、 用过氧化氢溶液制氧气时，加入催化剂只能改变化学反应速率，不能使生成氧气的质量增加， 错误。 故选B。 【典例4-2】在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中，发现只有过氧化氢在消耗，这说明了二氧化锰在这个反应中，其 和 没有改变，因此它不是反应物。 【答案】 化学性质 质量 【详解】在分解过氧化氢制取氧气的反应中，只有过氧化氢在消耗，说明在这个反应中，二氧化锰的质量和化学性质没有改变，它不是反应物，应是催化剂。 【变式4-1】实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，在这一过程中，二氧化锰在固体混合物中的质量分数与反应时间变化关系的图像如下，其中正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，加热前，二氧化锰的质量分数为一固定值，不可能为0；加热过程中，二氧化锰固体作催化剂，反应前后其质量不变，但随着反应的进行，氧气逸出，固体混合物的质量逐渐减少，二氧化锰的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，观察选项B符合变化过程，故选B。 【变式4-2】以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液质量/g 温度/℃ 二氧化锰用量/g 氧气体积/mL 反应所需时间/s ① 5 12 20 0.2 125 11 ② 30 12 20 0.2 125 2 ③ 30 12 40 / 125 148 ④ 30 12 90 / 125 82 (1)通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与 有关。 (2)通过对比实验③和④可知，化学反应快慢与温度的关系是 。 【答案】(1)过氧化氢溶液浓度 (2)在相同条件下，温度越高反应速度越快，温度越低反应速度越慢 【详解】（1）实验①和②过氧化氢溶液浓度不同，其他条件完全相同，②反应所需要的时间短，产生氧气速度快，①反应所需要的时间长，产生氧气的速度慢，通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与反应物的浓度有关，过氧化氢的浓度越大反应越快，故填：过氧化氢溶液浓度； （2）实验中温度作为变量，其他条件完全相同，通过对比实验③和④可知，温度越高，反应速度越快，温度越低反应速度越慢。 知识点5 实验室用过氧化氢溶液氧气实验 1、化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（“多变一”） 2、分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。（“一变多”）。 3、分解反应的应用是根据分解反应的原理，既可以用来探究、推断物质的化学性质、制取及其用途等，又可以用来推断、鉴别某些物质，还可以采用来置换某些物质，以生成一些人类所需要的物质或新物质，从而极大地丰富人类的物质生活等！ 【典例5-1】下列反应属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】分解反应是指由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 【详解】A、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项错误； B、该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误； C、该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项正确； D、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项错误。 故选C。 【典例5-2】实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰来制氧气，这个反应属于 (选填“化合”或“分解”)反应，该反应的文字表达式为 。 【答案】 分解 氯酸钾氯化钾+氧气 【详解】氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热条件下发生反应生成氯化钾、氧气，该反应是一种物质发生反应生成两种物质，属于分解反应，该反应的文字表达式为：氯酸钾氯化钾+氧气。 【变式5-1】下列反应属于分解反应的是 A．碳在氧气中燃烧 B．在空气中加热铜片 C．过氧化氢制氧气 D．工业分离液态空气制氧气 【答案】C 【分析】分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”，据此进行分析判断即可。 【详解】A.碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，错误； B.在空气中加热铜片，即铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，错误； C.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，正确； D.分离液态空气制氧气，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，分离过程中没有其它物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，错误； 故选C。 【变式5-2】写出下列反应的文字表达式并填写有关反应所属的基本反应类型: (1)红磷在空气中燃烧： ，该反应的基本反应类型： 。 (2)实验室利用高锰酸钾制取氧气： ，该反应的基本反应类型： 。 (3)铁丝在氧气中燃烧: 。 (4)硫在空气中燃烧:   。 【答案】(1) 化合反应 (2) 分解反应 (3) (4) 【详解】（1）红磷与空气中氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：；该反应是由两种物质生成一种物质的反应，基本反应类型属于化合反应。故填：；化合反应。 （2）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：；该反应是由一种物质生成多种物质的反应，基本反应类型属于分解反应。故填：；分解反应。 （3）铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：，故填：。 （4）硫与空气中氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，该反应的文字表达式为：，故填：。 一、选择题 1．在实验室里加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集，下列操作先后顺序正确的是 A．固定装置时，先固定试管，后放酒精灯 B．先装入高锰酸钾，后检查装置的气密性 C．加热时，先对准药品集中加热，后移动酒精灯加热 D．实验结束时，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯 【答案】D 【详解】A、固定装置时，先放酒精灯，后根据酒精灯火焰固定试管，故选项说法错误； B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向容器中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入高锰酸钾，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法错误； C、加热时，先移动酒精灯加热，进行预热，后对准药品集中加热，故选项说法错误； D、高锰酸钾制O2并用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法正确。 故选D。 2．正确规范的操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作正确的是 A．氧气验满 B．读出盐酸体积 C．闻气体气味 D．熄灭酒精灯 【答案】B 【详解】A. 气体的验满在瓶口处进行，此选项错误； B. 读取量筒内液体的体积，视线与凹液面的最低处保持水平，此选项正确； C. 闻气体气味时，在瓶口处轻轻地扇动，使少量的气体飘进鼻孔，此选项错误； D. 要用灯帽盖灭酒精灯，不能用最吹灭容易引起失火，此选项错误。 故选B。 3．某同学用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰混合制取氧气，下列有关氧气的体积（V）、二氧化锰的质量（m）与时间（t）关系的曲线正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水，氧气是从无到有，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量是不变的。 【详解】A、用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰制氧气，氧气的体积由零开始慢慢增加，当过氧化氢消耗完时，氧气体积不再增加，图中氧气的起点体积大于零，且无限增加，故A错误； B、用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰制氧气，氧气的体积由零开始慢慢增加，当过氧化氢消耗完时，氧气体积不再增加，图中氧气的起点体积大于零，故B错误； C、在此反应中二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，图中显示二氧化锰质量随时间减小，且最终消耗完，故C错误； D、图中显示，二氧化锰随时间质量不变，由C分析可知，图像正确，故D正确； 故选D。 【点睛】本题考查了化学知识和坐标的关系，关键是根据催化剂的定义分析曲线的变化趋势。 4．下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是 A．组装仪器 B．检查气密性 C．加热固体 D．氧气验满 【答案】B 【详解】A、组装仪器时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，手拿塞子，再使劲塞进塞子，以免压破容器，图中操作错误，故A错误； B、检查气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，故B正确； C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，故C错误； D、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内，故D错误。 故选：B。 5．下列变化属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】分解反应是一种物质生成几种物质的反应。 【详解】A、食盐水加热蒸发得到食盐和水，没有新物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，错误； B、该反应的反应物和生成物都是两种，不符合分解反应概念，不属于分解反应，错误； C、该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，错误； D、该反应是一种物质生成三种物质的反应，符合分解反应的特征，属于分解反应，正确。 故选D。 6．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。 7．在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作正确的是    A．检查气密性 B．制备氧气 C．收集并测定氧气体积 D．铁丝燃烧 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、检查装置的气密性先将导管放入水中，然后用手握住试管外壁看导管口是否有气泡冒出，正确； B、实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，在试管口加一团棉花，用酒精灯加热，试管口略向下倾斜，该实验中导管伸入试管中过长，不利于氧气导出，错误； C、氧气密度大于空气，用该装置收集并测定氧气体积晨，氧气应从短管导入，错误； D、铁丝在氧气中燃烧的实验要在集气瓶底部放少量的水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，错误。 故选A。 8．实验是学习化学的重要途径。下列实验装置或操作正确的是 A．检查装置气密性 B．加热固体 C．滴加液体 D．氧气验满 【答案】A 【详解】A、装置气密性检查方法：连接装置、将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，如果有气泡冒出，说明气密性良好，故A操作正确； B、加热固体时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，故B操作错误； C、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，故C操作错误； D、氧气具有助燃性，氧气验满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口（而不是伸入瓶内），如果木条复燃，说明已经集满，故D操作错误； 故选：A。 9．有关催化剂的说法不正确的是 A．不加催化剂过氧化氢溶液也能分解产生氧气 B．有的催化剂是加快化学反应速率，有的是减慢反应速率 C．催化剂在化学反应前后其质量和性质都不变 D．用过氧化氢制氧气的反应中可用二氧化锰作催化剂 【答案】C 【详解】A、催化剂能够改变化学反应速率，不能决定反应是否发生，不加催化剂过氧化氢溶液也能分解产生氧气，只是反应速率比较慢，选项说法正确； B、催化剂可以改变化学反应的速率，有的催化剂是加快化学反应速率，有的是减慢反应速率，选项说法正确； C、催化剂在化学反应前后其质量和化学性质都不变，物理性质可能改变，选项说法错误； D、二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率，因此用过氧化氢制氧气的反应中可用二氧化锰作催化剂，选项说法正确； 故选：C。 10．用高锰酸钾取氧气有下面一些操作：①加热；②收集氧气；③向试管中装入药品，并固定在铁架台上；④检查装置的气密性；⑤停止加热；⑥将导管从水槽中取出。正确操作的顺序是 A．①②③④⑤⑥ B．④③⑥⑤①② C．③②①④⑥⑤ D．④③①②⑥⑤ 【答案】D 【详解】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：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），则正确操作的顺序是④③①②⑥⑤； 故选D。 11．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，下列表示变化过程的图像中正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、氯酸钾在加热的条件下分解为氯化钾和氧气，固体的质量减少，而二氧化锰是催化剂，其质量不变，故选项图像错误； B、加热一段时间后，氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，固体质量减少，当氯酸钾完全反应后，固体质量不再减少，故选项图像正确； C、在二氧化锰的催化作用和加热的条件下，氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，反应未开始时，氧气的质量为零，故选项图像错误； D、氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，随着反应进行，固体中钾元素质量不变，固体质量减小，因此固体中钾元素质量分数增大，当氯酸钾完全反应后，固体中钾元素质量分数不再改变，故选项图像错误。 故选B。 12．在实验室区分下列各组物质的方法均不正确的是 选项 需区分的物质 方法1 方法2 A 氧气和二氧化碳 分别插入燃着的小木条 分别通入石灰水中，观察现象 B 水和硫酸铜溶液 观察颜色 取样，分别加入试管中，再加入过氧化氢溶液，观察现象 C 五氧化二磷和氯酸钾 取样，观察颜色 取样，分别加入试管中加热足够长时间，伸入带火星的木条，观察现象 D 白糖和食盐 观察颜色 品尝味道 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、分别插入燃着的小木条，木条燃烧更旺的气体是氧气，木条立即熄灭的气体是二氧化碳气体，可以鉴别，方法正确；分别通入石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体是二氧化碳，若无明显现象，则气体是氧气，可以鉴别，方法正确，故选项区分方法都正确； B、硫酸铜溶液呈蓝色，水是无色液体，通过观察颜色可以鉴别，方法正确；取样，分别加入试管中，再加入过氧化氢溶液，若有大量气泡产生，则为硫酸铜溶液，若无明显现象，则为水，可以鉴别，方法正确，故选项区分方法都正确； C、五氧化二磷和氯酸钾都是白色固体，通过观察颜色不能鉴别，方法不正确；取样，分别加入试管中加热足够长时间，伸入带火星的木条，若带火星的木条复燃，则为氯酸钾，若无明显现象，则为五氧化二磷，可以鉴别，方法正确，故选项区分方法不完全正确； D、白糖和食盐都是白色晶体，通过观察颜色不能鉴别，方法不正确；实验室中不得尝任何药品的味道，不能通过尝味道的方法鉴别，方法不正确，故选项区分方法都不正确。 故选D。 二、填空题 13．化学是一门以实验为基础的科学，在化学实验中，实验目的有很多种，如“探究物质的性质”、“探究物质的含量”“探究气体的制备”等，如此可将待分类组实验归为 组（填字母），你的分类依据是实验目的均为 。 A组 B组 C组 待分类组   测定空气里氧气的含量   木炭燃烧   高锰酸钾制氧气   过氧化氢制氧气 【答案】 C 均为探究气体的制备实验 【详解】A测空气中氧气含量的实验，属于探究物质的含量；B木炭在氧气中燃烧，是氧气性质的实验，属于探究物质的性质；C高锰酸钾制氧气，属于探究气体的制备；过氧化氢制氧气，属于探究气体的制备，故应归为C组； 分类依据是实验目的均为探究气体的制备。 14．写出以下反应的文字表达式。 (1)在氧气中燃烧发出明亮蓝紫色火焰的反应： 。 (2)加热氯酸钾制氧气的反应： 。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）硫在氧气中燃烧发出明亮蓝紫色火焰，生成二氧化硫，反应的文字表达式为：； （2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下分解成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：。 15．气体的制取是初中化学的重要内容，某小组同学在实验室根据如图所示的装置制取氧气，请回答问题： (1)实验装置：装置中仪器a是 。 (2)实验原理：试管中发生反应的文字表达式是 。 (3)实验步骤：① 。②按照如图装置进行实验。 (4)实验完毕：收集完氧气后应先 ，再熄灭酒精灯。 【答案】(1)集气瓶 (2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (3)检查装置的气密性 (4)将导管移出水面 【详解】（1）由图可知，仪器a为集气瓶，故填：集气瓶； （2）该装置的试管口塞了一团棉花，为高锰酸钾制氧气，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、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，故填：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； （3）制取气体的实验中，组装好装置后，为了避免药品的浪费，应先检查装置的气密性，后装药品进行实验，故填：检查装置的气密性； （4）为防止水槽中的水倒吸进试管中，使试管骤冷炸裂，气体收集完毕时，应先从水中取出导管，再熄灭酒精灯，故填：将导管移出水面。 16．在实验室中，我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。 (1)写出a仪器的名称： 。 (2)实验室中用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时，你选择的发生装置为 ，若用F装置收集氧气，进气端应选择 端（用“b”或“c”填空）,用该装置收集，如何验满气体 。 (3)经查阅资料，Na2O2（过氧化钠）通常情况下为淡黄色固体，能与水发生剧烈反应产生氧气。小明在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C，你认为他选择的理由是 。 【答案】(1)集气瓶 (2) B b 将带火星的木条放在c端，若木条复燃则满了。 (3)B装置可以控制反应的速率。 【详解】（1）仪器a是集气瓶，故填集气瓶； （2）过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，属于固液不加热型，故可以选B； 选F万能瓶收集气体时，要考虑氧气密度大于空气，故进气应从b端进气，从c出气； 若c处放带火星的木条，木条复燃，证明c 处有氧气，则证明氧气集满了； （3）Na2O2（过氧化钠）通常情况下为淡黄色固体，能与水发生剧烈反应产生氧气，属于固、液常温型，适合用装置B作发生装置，而C不适合的原因是：可以通过旋转分液漏斗的活塞来控制滴加液体的快慢，从而控制反应的速率。 17．按要求写出下列反应的符号表达式 (1)红磷在空气中燃烧 。 (2)有氧气生成的分解反应 。 【答案】(1) (2)// 【详解】（1）红磷在空气中燃烧，生成五氧化二磷，故符号表达式为； （2）过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气，符号表达式为：；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，符号表达式为：；氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，符号表达式为：。 18．请回答下列问题。 (1)图一是初中化学实验经常用到的仪器，请按要求填空： ①e的名称是 。 ②量取2mL水并加热至沸腾使用到的仪器有 （填序号）。 ③家庭小实验通常利用生活中常见的物品做一些实验仪器的替代品，你认为医用注射器可以代替上述 （填序号）。 (2)图二是利用高锰酸钾制取氧气并进行氧气性质实验的装置。 ①用制得的氧气进行铁丝燃烧实验时铁丝没有燃烧，可能的原因是 （填一项即可）。 ②能证明铁丝燃烧是化学变化的现象是 。 (3)图三是某“便携式制氧机”的工作原理，可用于家庭输氧。甲剂为白色固体，作制氧剂；乙剂为黑色固体，作催化剂。 ①当人体缺氧时需要吸氧，是因为氧气能够 。 ②甲剂溶于水生成过氧化氢，写出过氧化氢在乙剂催化下生成氧气的的符号表达式 。 【答案】(1) 试管 abefg bf (2) 没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集/收集前集气瓶内没有装满水 生成黑色固体 (3) 供给呼吸 H2O2H2O+O2 【详解】（1）①e的名称是试管； ②量取2mL液体，应选用10毫升量程的量筒，向量筒倾倒水接近2mL，再用胶头滴管逐滴加入，加热时需用到试管、酒精灯且需要试管夹加持试管。量取2mL水并加热至沸腾使用到的仪器有abefg。 ③医用注射器能取用液体且有刻度，可以代替上述胶头滴管和量筒； （2）①用制得的氧气进行铁丝燃烧实验时铁丝没有燃烧，说明收集到的气体不纯，可能的原因是：没有等到气泡均匀连续冒出时就开始收集，刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，也可能是收集前集气瓶内没有装满水，留有气泡等； ②化学变化实质是有新物质生成，能证明铁丝燃烧是化学变化的现象是生成黑色固体； （3）①当人体缺氧时需要吸氧，是因为氧气能够供给呼吸； ②乙剂为黑色固体，作催化剂，过氧化氢在乙剂催化作用下生成氧气，乙为二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式：H2O2H2O+O2。 19．分类、类比、推理都是学习化学常用的方法。 (1)初中化学课上做过很多实验、有“探究物质性质的实验、制备气体的实验、探究物质含量的实验”，据此、可以将实验A与实验① (填字母)归为一类，依据是② 。 A B C D 木炭分别在空气和氧气中燃烧 用红磷测定空气中氧气的含量 加热高锰酸钾制氧气 硫分别在空气和氧气中燃烧 (2)木炭、红磷和硫都分别能在空气或氧气中燃烧，请结合我们学过的其他燃烧过程分析，燃烧具有的共同现象有：① (写一点)，且这些燃烧都需要氧气，因此，这些反应均属于② 。(填反应类型)。 【答案】(1) D 都是探究物质性质的实验 (2) 发光（或放热） 氧化反应 【详解】（1）实验A是探究物质性质的实验，实验B为探究物质含量的实验，实验C为制取气体的实验，实验D为探究物质含量的实验，则实验A与实验D可归为一类。 （2）木炭、红磷和硫在空气或氧气中燃烧时，都伴有发光、放热的现象，故燃烧具有的共同现象是发光、放热；氧化反应是物质与氧气发生的反应，这些燃烧都需要氧气，因此，这些反应均属于氧化反应。 三、实验题 20．某兴趣小组利用下列装置进行气体的制取实验，回答下列问题： (1)写出标号①②③仪器的名称：① ；② ；③ 。 (2)组装A装置时，酒精灯应在固定试管之 (填“前”或“后”)放置；A装置中试管口略向下倾斜目的是 ；若用装置F收集氧气，导管口开始有气泡放出，不宜立即收集，当气泡 冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 (3)与B相比，C作为制取氧气的发生装置，优点是 。若选择过氧化氢溶液制取，并能得到平稳的氧气流，且收集到比较干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 (从A-F中选择，填序号)；检验氧气的方法是 。 (4)如图G所示的装置用排水法收集氧气时应从 (填a或b，下同)端进入，用排空气法收集氧气时应从 端进入。 【答案】(1) 长颈漏斗 集气瓶 水槽 (2) 前 防止冷凝水回流使试管炸裂 连续均匀 (3) 可以控制反应的速率 CE 将带火星的小木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气 (4) b a 【详解】（1）由图可知，标号①仪器的名称是长颈漏斗；标号②仪器是集气瓶；标号③仪器是水槽； （2）组装仪器的顺序是从左到右，由下向上，所以组装A装置时，酒精灯应在固定试管之前，根据酒精灯的高度调节试管的高度并固定试管；A装置中给试管中的固体加热，试管口略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流使试管炸裂；用装置F收集氧气，导管口开始有气泡放出，不宜立即收集，此时的气体主要是原装置中的空气，当气泡连续均匀冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶口处收集气体，故填：前；防止冷凝水回流使试管炸裂；连续均匀； （3）与B相比，C装置中带有活塞的分液漏斗能够控制液体滴加的速度，从而控制反应速度；若选择过氧化氢溶液制取，该反应为固液常温型，并能得到平稳的氧气流，可选择C作为发生装置，通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，以获得平稳的氧气流，排空气法较排水法收集的气体干燥，氧气密度空气大，则收集比较干燥的氧气，可选择E向上排空气法收集，因此选择的装置组合为：CE；氧气具有助燃性，能够使带火星的木条复燃，所以选择向上排空气法收集氧气时，检验氧气的方法是将带火星的小木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气，故填：可以控制反应的速率；CE；将带火星的小木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气； （4）如图G所示的装置用排水法收集氧气时，氧气的密度小于水，应从b端进入，将水从a端排出；用排空气法收集氧气时，氧气的密度略大于空气，应从a端进入，空气从b端排出，故填：b；a。 21．实验是学习化学的主要途径，下图是实验室制取常见气体及检验其相关性质的装置，根据图示回答下列问题。 (1)仪器e的名称是 ； (2)实验室制取氧气可采取下列两种方案，药品如下： 方案一：氯酸钾和二氧化锰 方案二：过氧化氢溶液和二氧化锰 下列相关说法正确的是___________(填序号)； A．方案一耗能更多，方案二更清洁环保 B．两反应物能用于制取氧气的前提条件是都含有氧元素 C．制取氧气时，氯酸钾比过氧化氢的氧元素利用率更高 (3)老师给出了利用装置D来证明二氧化碳可与水发生反应的相关实验步骤： ①从d端通入氮气②从分液漏斗中加适量水③从c端通入二氧化碳 ④将干燥的紫色石蕊小花放入D装置的瓶中。 请你确定正确的顺序 (填字母序号，可重复)来完成实验。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)ABC (3)④③①②③ 【详解】（1）由图A可知，仪器e的名称为长颈漏斗，故填写：长颈漏斗。 （2）A、方案一需要加热，耗能更多，方案二不需要加热更清洁环保，该选项正确，故符合题意； B、化学反应前后元素的种类不变，故两反应物中都含有氧元素是它们能用于制氧气的前提，该选项正确，故符合题意； C、氯酸钾中的氧元素全部转化为氧气，而过氧化氢中部分氧元素转化为氧气，另一部分转化为生成物水中的氧元素，因此氯酸钾中氧元素利用率更高，该选项正确，故符合题意。 故选：ABC。 （3）若用装置D设计实验证明CO2可与H2O发生反应，首先将干燥的紫色石蕊小花放入D装置的瓶中，从c端通CO2，紫色石蕊不会变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红。从d端通氮气后将二氧化碳排净。从分液漏斗中加适量水，紫色石蕊不变红说明水不能使紫色石蕊变红。再从c端通CO2，紫色石蕊变红，说明二氧化碳和水会发生反应会生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，实验操作顺序为：④③①②③。 22．下图是实验室制取氧气的部分装置，回答下列问题。 (1)实验室用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取氧气，反应的化学方程式为 ，应选择的发生装置是 (填序号)。可以用C装置收集氧气的原因是 ，导管口要伸到瓶底的目的是 ，验满的方法是 。集满氧气后，集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。 (2)若用E装置收集一瓶氧气，当观察到 时，证明已经集满。 (3)通常情况下，二氧化碳气体能溶于水，密度比空气大。在实验室中加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体，可以生成碳酸钠(Na2CO3)固体、水和二氧化碳，反应的化学方程式为 ，该反应的发生装置是 (填序号)，若收集一瓶二氧化碳，可选择的收集装置是 (填序号)。 【答案】(1) B 氧气密度比空气略大 把瓶内的空气尽可能多的排出，收集较纯净的氧气 带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气已满 正 (2)大气泡从集气瓶口向外冒出 (3) A C 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用的条件下分解生成水和氧气，化学方程式为：； 该反应为固液常温型，故选择B作为发生装置； C装置是向上排空气法，适用于收集密度比空气大的气体，可以用C装置收集氧气的原因是氧气密度比空气略大； 为了使收集的氧气更纯净，导管口要伸到瓶底，可以把瓶内的空气尽可能多的排出； 利用氧气助燃的性质验证是否集满，将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气已满； 收集密度比空气大的气体，集气瓶应正放，氧气的密度比空气大，故应正放； （2）排水法收集氧气，当有大气泡从集气瓶口向外冒出，则瓶内氧气已经收集满。 （3）加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体，可以生成碳酸钠(Na2CO3)固体、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：； 该反应中反应物为固体，反应条件要加热，故发生装置是固体加热型的，故选择A； 二氧化碳气体能溶于水，密度比空气大，收集装置为向上排空气法，故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$