第05讲 制取氧气-【暑假预习】2024年新九年级化学暑假精品讲义（人教版2024）

第05讲 制取氧气 【核心素养目标】 1．了解实验室制取氧气的三种方法所用的药品和反应原理。 2．学会用高锰酸钾（氯酸钾）、过氧化氢制取氧气的实验装置、实验操作和注意事项（重难点）。 3．认识催化剂及催化作用。认识分解反应。 4．了解工业上制取氧气的方法。 5．认识实验室制取氧气的装置：固体加热型、固液不加热型。掌握实验室制取气体时发生装置和收集装置选择的依据。解发生装置和收集装置的优缺点和应注意的事项。 【基础知识预习】 一、制取氧气的原理 1．制备原理 反应物 (催化剂) 高锰酸钾： 色的 体  氯酸钾： 色的 体  二氧化锰：黑色的 状固体  氯酸钾 二氧化锰 过氧化氢溶液： 无色的液体  二氧化锰： 黑色的 状固体  文字表达式 符号表达式 反应装置 收集装置 排水法：氧气 溶于水，且不与水反应。这样收集到的氧气比较 向上排空气法：氧气的密度比空气的 ，且不与空气中的各成分反应。这样收集到的氧气比较 检验方法 将带火星的木条放在 ，若 ，说明气体为氧气  验满方法 排水法：当 ，说明氧气已集满 向上排空气法：将带火星的木条放在 ，若 ，说明氧气已集满  2．实验探究 （1）【实验2-5】 把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。 实验操作 实验现象 （1）加热试管，用排水法收集一瓶氧气。 （2）把带有火星的木条伸入集气瓶中，观察有什么现象发生。 【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生成： 【注意事项】高锰酸钾制取氧气的实验步骤及注意事项 操作步骤 注意事项 查 连接装置并检查 ①试管内的导管应稍露出橡胶塞，便于 ；  ②试管口应放一团棉花，防止 ；  ③试管口应略向下倾斜，防止 使试管炸裂；  装 用 将药品装入试管里  定 将试管固定在 上  点 点燃酒精灯并加热 ④加热时，先将酒精灯在试管下方 ，使试管均匀受热，再对药品部位集中加热；  ⑤要等到气泡 地放出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的 ，此时收集，会导致收集的氧气 ；  ⑥停止反应时，应先 ，再 ，否则易使水槽内的水倒吸入试管，使试管炸裂  收 收集气体 离 从水槽中撤离 熄 熄灭 （2）【探究】过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰的作用 实验编号 实验内容 实验现象 实验分析 （1） 在试管中加入5 mL 5% 过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 常温下过氧化氢溶液分解 ，放出氧气 。 （2） 向上述试管中加入0.5 g二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 常温下二氧化锰(MnO2) 过氧化氢溶液的分解，放出的氧气使带火星的木条 。 （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。 二氧化锰(MnO2)仍然在起作用，使 。 （3）气体收集方法------根据气体的密度和在水中的溶解性 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 图示 原理 氧气不与水反应，且不易溶于水 气体不与空气成分反应，且密度比空气大 气体不与空气成分反应，且密度比空气小 二、催化剂 1．催化剂的概念：在化学反应中能改变其他物质的 ，而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质。  2. ：催化剂在化学反应中所起的作用。  3.催化剂的特点 (1)一变：改变 (改变包括加快和减慢)；  (2)两不变： 和 不变。  4．注意点： ①催化剂 （填“能”或“不能”）改变生成物的质量； ②催化剂 （填“能”或“不能”）控制反应的发生与停止； ③同一化学反应 （填“一定”或“不一定”）只有一种催化剂；同一物质可以在 的化学反应中起催化作用。 三、分解反应 1．定义：由 反应物生成 其他物质的反应。分解反应 （填“属于”或“不属于”）基本反应类型之一。 2．特征： ，通式：A→B+C+……。 3．分解反应与化合反应比较 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 X→A+B+… A+B+…→X 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 【提示】分解反应是“一变多”，化合反应是“多变一”，都属于化学反应的基本反应类型。 四、工业上制取氧气 1．工业生产需要考虑的因素： 、价格是否便宜、 、能否大量生产以及对环境的影响等。 2．“分离液态空气”制氧气的流程 3．原理：利用了液态氮和液态氧的 不同，属于 （填“物理”或“化学”）变化。 【核心考点探究】 考点一 实验室制取氧气 【例题1】（2024·辽宁盘锦·模拟预测）实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 【例题2】（2024·山西·模拟预测）“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 考点二 催化剂 【例题3】 （23-24八年级下·河北衡水·阶段练习）下列关于催化剂的说法正确的是 A．化学反应前后催化剂的化学性质改变 B．化学反应前后催化剂的质量不变 C．一个化学反应的催化剂只有一种 D．催化剂只能加快化学反应速率 【例题4】（24-25九年级上·全国·假期作业）下列有关催化剂的理解错误的是 A．同一物质可做多个化学反应的催化剂 B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂 C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量 D．催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变 考点三 工业制氧气 【例题5】 （2024·上海静安·一模）如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中错误的是    A．此方法制氧气的原料来源广泛 B．该分离过程是物理变化 C．说明液氧比液氮沸点高 D．该液体物质是纯净的氧气 【例题6】（23-24九年级上·湖南常德·阶段练习）如图是工业分离液态空气制氧气的有关流程。请回答下列问题。 (1)经过步骤A处理后的空气属于 (填纯净物"或“混合物”)，步骤B中所发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 (3)根据下列物质的沸点数据判断：工业上制取氧气，控制温度T在 ℃范围内，可以将下列液态空气内的氮气分离出来。 水——0℃，二氧化碳——-56.6℃，氮气——-196℃，氧气——-183℃ 考点四 制取氧气相关图像问题分析 【例题7】 （23-24九年级上·云南丽江·阶段练习）下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．红磷在装有空气的集气瓶中燃烧 B．向盛有一定量过氧化氢溶液的烧杯中加入二氧化锰 C．一定量的二氧化锰与氯酸钾混合受热 D．铁在氧气中完全燃烧 【例题8】（2024·山东·二模）某同学用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化如图2所示，使用不同催化剂时的固体残留率分别如图3所示。下列说法中正确的是 A．图1装置应该调整为试管口略向下倾斜 B．图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气 C．图3分析可知，对氯酸钾分解催化效果更好的催化剂是分析纯 D．对比图2和图3可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高 考点五 分解反应 【例题9】（23-24八年级下·山东济南·期末）下列化学反应中，属于分解反应的是 A． B． C． D． 【例题10】（2023·江苏扬州·中考真题）下列属于分解反应的是 A． B． C． D． 考点六 氧气的制取及性质探究综合实验 【例题11】 （2024·吉林·一模）通过近一年的化学学习，相信你对制取气体的思路和方法有了一定的了解。如图是小亮同学对氧气制取方法的梳理，请你和小亮同学一起完成下列各题。 (1)图2中仪器①名称 ； (2)方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可用于制取氧气的原因是其组成中都含有 ； (3)从绿色环保的角度考虑，小亮同学选择用方法Ⅱ制取氧气，为了获得持续平稳的气流，请你帮他选择合适的发生装置 ； (4)检查A装置气密性过程中，导管末端会看到明显现象。如图3所示，如果该装置气密性不好，导管口最有可能出现的现象是 （填序号）。 【例题12】（23-24八年级下·山东潍坊·期末）氧气是与生命息息相关的物质，研究氧气对我们认识生命活动具有重要意义。实验室用下列装置制取气体。    (1)写出图中标有①的仪器名称： 。 (2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气，应选择上述装置中的A和 (填字母序号)进行组装，你认为A装置应做的改进是 ，该反应的文字表达式为 。 (3)某同学在实验室用高锰酸钾制取氧气，固体物质的质量变化如图所示。   min固体物质的质量未发生变化，其原因是 。 (4)用上述收集方法集得四瓶氧气进行实验如下图所示。    ①实验甲观察到的现象是 ； ②实验乙发生反应的文字表达式为 ； ③实验丙应做的改进是 ； ④实验丁燃烧的产物二氧化硫在空气中大量存在时通常会形成 。 【中考真题体验】 1．（2024·广东·中考真题）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．发生装置 D．收集装置 2．（2024·福建·中考真题）实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是 A． B． C． D． 3．（2024·江苏扬州·中考真题）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 4．（2023·上海·中考真题）用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示，下列说法正确的是 A．加入的双氧水应浸没分液漏斗下端 B．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．Ⅱ中收集到的氧气不够纯净 5．（2024·湖南·中考真题）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 6．（2024·河北·中考真题）对如图所示实验的分析错误的是 A．甲：试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂 B．乙：把活塞迅速压下去，棉花燃烧，说明对气体做功，气体内能减少 C．丙：左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与接触 D．丁：用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体 7．（2023·福建·中考真题）在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．检查气密性   B．制备氧气   C．收集氧气   D．蜡烛燃烧   8．（2023·湖南郴州·中考真题）下列说法正确的是 A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．空气是由空气分子组成的 D．氧气可用于医疗急救 9．（2023·山西·中考真题）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是    A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水 10．（2024·江苏扬州·中考真题）过一硫酸盐（PMS）可降解污水中的有机物X。为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响，取三份污水，控制其他条件相同，分别进行实验：①向污水中加入PMS②向污水中加入PMS和多孔陶瓷③向污水中加入多孔陶瓷。测得三个实验污水中Ⅹ的降解率（降解率）随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．实验①说明0～20分钟内PMS降解X的能力较弱 B．设计实验③的目的是比较PMS与多孔陶瓷降解X的能力 C．实验①、②、③说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解 D．多孔陶瓷可能对PMS降解X有催化作用 11．（2024·江苏苏州·中考真题）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 12．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： (1)写出仪器①的名称 ； (2)收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； (3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； (4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 【知识过关训练】 1．（23-24九年级上·江西南昌·阶段练习）在双氧水制取氧气的实验中，不需要用到的仪器是 A． B． C． D． 2． （2024·湖南邵阳·一模）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 3．（2024·江苏泰州·三模）“利用高锰酸钾制氧气及氧气的相关性质实验”涉及的实验操作中不正确的是 A．组装发生装置 B．检查装置气密性 C．氧气的检验 D．收集氧气 4．（23-24八年级下·山东淄博·期末）下列关于实验室制取气体的说法中，正确的是 A．用排水法收集气体时，需要等到导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集 B．选择发生装置需要考虑药品的状态、反应的条件和气体的密度 C．选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好 D．向下排空气法适合收集密度比空气大的气体 5．（2024·河北秦皇岛·二模）如图所示为“氧气的实验室制取与性质”实验中的部分操作或装置，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．制备氧气 C．收集氧气 D．铁丝燃烧 6．（23-24八年级下·山东淄博·期末）具备基本的实验技能是进行科学探究的保证。下列实验操作正确的是 A．加热液体 B．倾倒液体 C．氧气验满 D．气密性检验 7．（2024·山西·模拟预测）实验室制取、收集氧气，并探究其性质的部分操作如图所示，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．加液体药品 C．存放气体 D．铁丝在氧气中燃烧 8．（2024·江苏扬州·三模）在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．用图甲所示的装置检查气密性 B．用图乙所示的装置制备氧气 C．用图丙所示的装置收集氧气 D．用图丁所示的装置对氧气验满 9．（2024·天津武清·三模）下列实验操作不正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧 B．点燃酒精灯 C．取用液体 D．检验氧气 10．（2024·上海·模拟预测）改进过氧化氢溶液制氧气的装置如图所示。其中说法正确的是 A．此实验产生的气体可用燃着的木条检验 B．若制备过程中体系内压强过大，则安全管内液面上升 C．此实验用铂丝代替MnO2作催化剂，反应后质量减小 D．此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止 11．（2024·安徽六安·模拟预测）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 12．（2024·山西晋中·二模）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 13．（24-25九年级上·全国·假期作业）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 14．（2024·山西长治·模拟预测）同学们在实验室用下图装置制取氧气并验证了氧气的性质，有关该实验的说法正确的是 A．制氧原理是 B．燃着的小木条伸入集气瓶验满 C．铁丝燃烧时可观察到火星四射 D．此实验过程中不存在安全隐患 15．（2024·江苏无锡·二模）下列实验设计能达到实验目的是 A．测定空气中氧气含量 B．加热高锰酸钾制取氧气 C．检查装置的气密性 D．探究Zn、Fe金属的活动性强弱 16．（2024·广东广州·二模）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 17．（2024·福建南平·模拟预测）已知：氯酸钾的熔点约为，在加热条件下不分解。兴趣小组实验测得氯酸钾分解时，所得氧气的浓度随温度的变化以及使用等质量不同粒径大小的催化剂时的固体残留率（即剩余固体质量与原固体质量之比）如图1、2所示。下列分析错误的是 A．由图1可知，氯酸钾分解产生氧气的温度高于其熔点 B．A—B段氧气浓度降低，可能是装置内空气受热膨胀逸出 C．待固体残留率不再变化，所残留的固体中不只含有一种物质 D．由图2可知，对氯酸钾分解催化效果较好的是分析纯 18．（2024·福建福州·三模）过氧化钠是常用供氧剂，它能与人体呼出的气体发生化学反应产生氧气。如图1，用装有氧气和二氧化碳浓度传感器的塑料袋收集呼出气体，然后迅速放入过氧化钠后扎紧塑料袋，测得氧气和二氧化碳浓度变化如图2。下列对实验的分析正确的是 A．开始时二氧化碳的浓度大于氧气的浓度 B．10秒时，二氧化碳浓度下降的原因是过氧化钠与二氧化碳反应 C．45秒后氧气浓度不再改变的原因是二氧化碳被反应完全 D．该实验无法证明人体呼出的水蒸气能否与过氧化钠反应 19．（23-24九年级上·广东东莞·阶段练习）合理设计实验是达到实验目的的关键。下列实验设计能达到实验目的的是             A．探究石蜡中是否含有氢元素 B．探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C．木炭燃烧测定空气中氧气的含量 D．检验瓶内氧气是否已经收集满 A．A B．B C．C D．D 20．（2024·福建泉州·模拟预测）探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂，同学们设计了三组实验(其他可能影响因素均控制相同)，下列有关说法错误的是 实验编号 实验药品 分解温度/℃ ① 1.2g氯酸钾 t1 ② 1.2g氯酸钾、0.5g二氧化锰 t2 ③ xg氯酸钾、yg氧化铁 t3 A．x=1.2，y=0.5 B．t2＜t1 C．若t3＞t1，说明氧化铁能加快氯酸押的分解 D．比较t2、t3的大小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果 21．（23-24九年级下·山东东营·期中）请结合如图实验装置，回答下列问题。 (1)a仪器的名称是 。 (2)实验室用加热高锰酸钾固体制取氧气，应选择的发生装置是 (填字母)；可选E装置收集氧气，是因为氧气具有 的性质，若用此收集方法收集到的氧气不纯净的原因是 (写一点即可)。 (3)实验室用装置B制取氧气的化学方程式为 ；利用装置D收集氧气，气体应从 (填“b”或“c”)端通入。 (4)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是______。 A．反应原理 B．发生和收集装置 C．检验和验满的方法 D．气体的颜色 22．（2024九年级·安徽·专题练习）如图是气体制取的部分实验装置，请回答下列问题。    (1)装置B中仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的O2，应选用的装置组合是 (填字母序号)。 (3)检验集气瓶内收集的气体是否为氧气的方法是 。 (4)若用装置F收集一瓶CH4，气体应从 (填“b”或“c”)端通入。 23．（23-24九年级上·福建龙岩·期中）某小组同学在用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的过程中，发现反应的速率很慢，产生的气泡很少。为此，他们进行了如下探究。 【猜想与假设】 ①反应速率慢、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关。 ②反应速率慢、气泡少可能与MnO2的质量有关。 【进行实验】根据如图装置进行如下实验。 实验1：用26mgMnO2与5mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验，压强变化如图1。 实验2：用5mL1.5%过氧化氢溶液与不同质量MnO2进行实验，压强变化如图2。 【解释与结论】 (1)过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的符号表达式为 。 (2)实验1得到的结论是：在反应时间为16~26s范围内， 。 (3)实验2的目的是 。 (4)欲证明“MnO2是过氧化氢分解的催化剂”的结论，除应用实验中的数据外，还需要证明的是 。 【反思与评价】 (5)利用上图装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响不合理，理由是 。 24．（23-24九年级上·湖北荆州·期中）“84”消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。 (1)【实验1】取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生：然后 （填写实验操作和现象），证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ (2)【作出猜想】 猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应。 猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 (3)【实验2】 ①按如图所示组装实验装置，并检查 。 ②响锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响）。 最后得出实验结论，NaClO作反应物与H2O2溶液发生化学反应。 (4)【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的文字表达式或符号表达式为 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！ 25．（23-24九年级下·河北张家口·阶段练习）根据如图所示的实验回答问题： (1)实验甲中，在集气瓶内加少量水，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧橡皮管，点燃燃烧匙内的红磷之后的操作是立即伸入瓶中 ；待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是水沿导管进入集气瓶中，烧杯中液面 。 (2)在配制一定溶质质量分数氯化钠溶液时，量取水的操作如乙图所示，其他操作均正确，所配制溶液中氯化钠的质量分数 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)图丙所示“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”的实验中，实验结论： ，得到该结论依据的现象： 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第05讲 制取氧气 【核心素养目标】 1．了解实验室制取氧气的三种方法所用的药品和反应原理。 2．学会用高锰酸钾（氯酸钾）、过氧化氢制取氧气的实验装置、实验操作和注意事项（重难点）。 3．认识催化剂及催化作用。认识分解反应。 4．了解工业上制取氧气的方法。 5．认识实验室制取氧气的装置：固体加热型、固液不加热型。掌握实验室制取气体时发生装置和收集装置选择的依据。解发生装置和收集装置的优缺点和应注意的事项。 【基础知识预习】 一、制取氧气的原理 1．制备原理 反应物 (催化剂) 高锰酸钾： 暗紫色的固体  氯酸钾：白色的固体  二氧化锰：黑色的固状固体  氯酸钾 二氧化锰 过氧化氢溶液： 无色的液体  二氧化锰： 黑色的固状固体  文字表达式 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 氯酸钾 ( 二氧化锰 △ ) 氯化钾 + 氧气 过氧化氢 水 + 氧气 符号表达式 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 KClO3 ( MnO 2 △ ) KCl + O2 2H2O22H2O＋O2↑ 反应装置 收集装置 排水法：氧气不易溶于水，且不与水反应。这样收集到的氧气比较纯净 向上排空气法：氧气的密度比空气的略大，且不与空气中的各成分反应。这样收集到的氧气比较干燥 检验方法 将带火星的木条放在集气瓶内，若木条复燃，说明气体为氧气  验满方法 排水法：当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已集满 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满  2．实验探究 （1）【实验2-5】 把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。 实验操作 实验现象 （1）加热试管，用排水法收集一瓶氧气。 固体减少，紫红色固体逐渐变为黑色，导管口有无色气泡冒出 （2）把带有火星的木条伸入集气瓶中，观察有什么现象发生。 带火星的木条复燃 【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生成： 高锰酸钾 ( 加热 )锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 【注意事项】高锰酸钾制取氧气的实验步骤及注意事项 操作步骤 注意事项 查 连接装置并检查气密性 ①试管内的导管应稍露出橡胶塞，便于导出氧气；  ②试管口应放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管；  ③试管口应略向下倾斜，防止 冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂；  装 用药匙将药品装入试管里  定 将试管固定在铁架台上  点 点燃酒精灯并加热 ④加热时，先将酒精灯在试管下方来回移动，使试管均匀受热，再对药品部位集中加热；  ⑤要等到气泡连续并比较均匀地放出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯；  ⑥停止反应时，应先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯，否则易使水槽内的水倒吸入试管，使试管炸裂  收 收集气体 离 从水槽中撤离导管 熄 熄灭酒精灯 （2）【探究】过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰的作用 实验编号 实验内容 实验现象 实验分析 （1） 在试管中加入5 mL 5% 过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出氧气少。 （2） 向上述试管中加入0.5 g二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。 常温下二氧化锰(MnO2)加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃。 （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。 二氧化锰(MnO2)仍然在起作用，使过氧化氢溶液分解产生氧气。 （3）气体收集方法------根据气体的密度和在水中的溶解性 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 图示 原理 氧气不与水反应，且不易溶于水 气体不与空气成分反应，且密度比空气大 气体不与空气成分反应，且密度比空气小 二、催化剂 1．催化剂的概念：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。  2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。  3.催化剂的特点 (1)一变：改变化学反应速率(改变包括加快和减慢)；  (2)两不变：质量和化学性质不变。  4．注意点： ①催化剂 不能 （填“能”或“不能”）改变生成物的质量； ②催化剂 不能 （填“能”或“不能”）控制反应的发生与停止； ③同一化学反应 不一定 （填“一定”或“不一定”）只有一种催化剂；同一物质可以在 不同 的化学反应中起催化作用。 三、分解反应 1．定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。分解反应属于（填“属于”或“不属于”）基本反应类型之一。 2．特征：一变多，通式：A→B+C+……。 3．分解反应与化合反应比较 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 X→A+B+… A+B+…→X 关系 都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系 【提示】分解反应是“一变多”，化合反应是“多变一”，都属于化学反应的基本反应类型。 四、工业上制取氧气 1．工业生产需要考虑的因素：原料来源是否广泛、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。 2．“分离液态空气”制氧气的流程 3．原理：利用了液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理（填“物理”或“化学”）变化。 【核心考点探究】 考点一 实验室制取氧气 【例题1】（2024·辽宁盘锦·模拟预测）实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 【答案】C 【解析】A、取用粉末状药品，试管先横放，用药匙或纸槽将药品送至试管底部，然后将试管直立起来，故A选项图中所示操作不正确，不符合题意； B、为防止高锰酸钾粉末进入导管，应在试管口放一团棉花，故B选项图中所示操作不正确，不符合题意； C、氧气不易溶于水，可采用排水法收集，用多功能收集时，应从短管通入氧气，故C选项图中所示操作正确，符合题意； D、验满氧气应将带火星的木条放在试管口，若木条复燃，则证明氧气已集满，不能伸入瓶内，故D选项图中所示操作不正确，不符合题意。 故选C。 【例题2】（2024·山西·模拟预测）“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 【解析】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。 考点二 催化剂 【例题3】 （23-24八年级下·河北衡水·阶段练习）下列关于催化剂的说法正确的是 A．化学反应前后催化剂的化学性质改变 B．化学反应前后催化剂的质量不变 C．一个化学反应的催化剂只有一种 D．催化剂只能加快化学反应速率 【答案】B 【解析】A、化学反应前后催化剂的化学性质不变，故选项说法错误； B、化学反应前后催化剂的质量不变，故选项说法正确； C、催化剂的种类很多，同一个化学反应不只有一种催化剂，故选项说法错误； D、催化剂的作用是改变化学反应速率，可能加快，也可能减慢，故选项说法错误； 故选：B。 【例题4】（24-25九年级上·全国·假期作业）下列有关催化剂的理解错误的是 A．同一物质可做多个化学反应的催化剂 B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂 C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量 D．催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变 【答案】C 【分析】在化学反应里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叫做催化剂。 【解析】A、同一物质可做多个化学反应的催化剂，例如二氧化锰可以用作氯酸钾、过氧化氢分解的催化剂，理解正确，不符合题意； B、对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂，例如二氧化锰、氧化铜、氧化铁都可以用作过氧化氢分解的催化剂，理解正确，不符合题意； C、催化剂能改变化学反应速率，但不能改变生成物的质量，理解错误，符合题意； D、催化剂在化学反应前后化学性质没有改变，但物理性质可能改变，理解正确，不符合题意。 故选C。 考点三 工业制氧气 【例题5】 （2024·上海静安·一模）如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中错误的是    A．此方法制氧气的原料来源广泛 B．该分离过程是物理变化 C．说明液氧比液氮沸点高 D．该液体物质是纯净的氧气 【答案】D 【解析】A、该方法是利用分离液态空气获得氧气，空气来源广泛，说法正确； B、该分离过程，只是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，说法正确； C、分离液态空气时，氮气先分离出来，说明液氧比液氮沸点高，说法正确； D、该液体物质是由氧气、稀有气体等混合而成，属于混合物，说法错误。 故选D。 【例题6】（23-24九年级上·湖南常德·阶段练习）如图是工业分离液态空气制氧气的有关流程。请回答下列问题。 (1)经过步骤A处理后的空气属于 (填纯净物"或“混合物”)，步骤B中所发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同，将氮气和氧气分离开来。 (3)根据下列物质的沸点数据判断：工业上制取氧气，控制温度T在 ℃范围内，可以将下列液态空气内的氮气分离出来。 水——0℃，二氧化碳——-56.6℃，氮气——-196℃，氧气——-183℃ 【答案】(1) 混合物 物理 (2)沸点 (3)-196~-183 【解析】（1）空气含有多种物质，是混合物，经过步骤A除尘净化处理后，空气变干净了，但依然是混合物，故填：混合物； 步骤B对空气加压降温，只是空气的状态改变，此过程中无新物质产生，故为物理变化，故填：物理； （2） 步骤C是对液态空气加热分离氮气和氧气，利用的是空气各组分的沸点不同，故填：沸点； （3） 由给出的沸点数据可知，控制温度T在-196~-183℃范围内，氮气会由液体变成气体，氧气还是液体，故可以将液态空气内的氮气分离出来，故填：-196~-183。 考点四 制取氧气相关图像问题分析 【例题7】 （23-24九年级上·云南丽江·阶段练习）下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．红磷在装有空气的集气瓶中燃烧 B．向盛有一定量过氧化氢溶液的烧杯中加入二氧化锰 C．一定量的二氧化锰与氯酸钾混合受热 D．铁在氧气中完全燃烧 【答案】B 【解析】A、红磷在装有空气的集气瓶中燃烧，消耗集气瓶中的氧气，瓶中氧气质量减少，直至红磷熄灭，氧气的质量保持不变，图像不能正确反应对应关系，不符合题意； B、向盛有一定量过氧化氢溶液的烧杯中加入二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气，过氧化氢质量减少，直至反应完全，图像能正确反应对应关系，符合题意； C、一定量的二氧化锰与氯酸钾混合受热，二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变，反应前二氧化锰的质量分数不为0，随着反应进行，固体质量减少，二氧化锰的质量分数增大，直至反应结束，二氧化锰的质量分数保持不变，图像不能正确反应对应关系，不符合题意； D、铁在氧气中完全燃烧，生成四氧化三铁，固体质量增加，直至反应结束，固体质量保持不变，图像不能正确反应对应关系，不符合题意； 故选：B。 【例题8】（2024·山东·二模）某同学用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化如图2所示，使用不同催化剂时的固体残留率分别如图3所示。下列说法中正确的是 A．图1装置应该调整为试管口略向下倾斜 B．图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气 C．图3分析可知，对氯酸钾分解催化效果更好的催化剂是分析纯 D．对比图2和图3可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高 【答案】AB 【解析】A、加热固体时，为了防止冷凝水倒流，试管口应略向下倾斜，该选项说法正确； B、A→B段氧气浓度逐渐降低，是因为加热过程中，温度升高，气体膨胀，有一部分空气逸出，该选项说法正确； C、由图3可知，加入纳米二氧化锰时，所需温度较低，则说明纳米二氧化锰的催化效果更好，该选项说法不正确； D、对比图2和图3可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更低，该选项说法不正确。 故选AB。 考点五 分解反应 【例题9】（23-24八年级下·山东济南·期末）下列化学反应中，属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； B、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意； C、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； D、该反应的反应物和生成物均有两种，既不是化合反应，也不是分解反应，不符合题意。 故选B。 【例题10】（2023·江苏扬州·中考真题）下列属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、该反应不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项A不符合题意； B、该反应不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项B不符合题意； C、该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项C符合题意； D、该反应不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项D不符合题意； 故选：C。 考点六 氧气的制取及性质探究综合实验 【例题11】 （2024·吉林·一模）通过近一年的化学学习，相信你对制取气体的思路和方法有了一定的了解。如图是小亮同学对氧气制取方法的梳理，请你和小亮同学一起完成下列各题。 (1)图2中仪器①名称 ； (2)方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可用于制取氧气的原因是其组成中都含有 ； (3)从绿色环保的角度考虑，小亮同学选择用方法Ⅱ制取氧气，为了获得持续平稳的气流，请你帮他选择合适的发生装置 ； (4)检查A装置气密性过程中，导管末端会看到明显现象。如图3所示，如果该装置气密性不好，导管口最有可能出现的现象是 （填序号）。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)氧元素 (3)C (4)c 【解析】（1）图2中仪器①名称长颈漏斗； （2）方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可用于制取氧气的原因是其组成中都含有氧元素； （3）从绿色环保的角度考虑，小亮同学选择用方法Ⅱ分解过氧化氢溶液制取氧气，反应原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体、液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，因此图2中A、B、C均可作为发生装置，其中装置C可以通过推拉注射器控制液体药品的滴加，从而控制反应速率获得持续平稳的气流，因此为了获得持续平稳的气流，应选择发生装置C； （4）检查A装置的气密性，将导管末端浸入水中，用手握住试管外壁，若导管末端有气泡产生，且松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好，如果该装置气密性不好，则导管口最有可能出现的现象是无气泡产生且导管内没有形成水柱，故选：c。 【例题12】（23-24八年级下·山东潍坊·期末）氧气是与生命息息相关的物质，研究氧气对我们认识生命活动具有重要意义。实验室用下列装置制取气体。    (1)写出图中标有①的仪器名称： 。 (2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气，应选择上述装置中的A和 (填字母序号)进行组装，你认为A装置应做的改进是 ，该反应的文字表达式为 。 (3)某同学在实验室用高锰酸钾制取氧气，固体物质的质量变化如图所示。   min固体物质的质量未发生变化，其原因是 。 (4)用上述收集方法集得四瓶氧气进行实验如下图所示。    ①实验甲观察到的现象是 ； ②实验乙发生反应的文字表达式为 ； ③实验丙应做的改进是 ； ④实验丁燃烧的产物二氧化硫在空气中大量存在时通常会形成 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) D 在试管口放一团棉花 (3)没有达到高锰酸钾分解的温度 (4) 火星四射，放出大量的热，产生黑色固体 在集气瓶底部加入少量的水 酸雨 【解析】（1）①的仪器名称是锥形瓶； （2）氧气不易溶于水，用排水法收集，得到的氧气较纯净，则填D；用高锰酸钾制取氧气，为了防止固体粉末进入导管，则需要在试管口放一团棉花；高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式是：； （3）高锰酸钾受热分解，O ~ t1min固体物质的质量未发生变化，其原因是没有达到高锰酸钾分解的温度； （4）①实验甲是铁在氧气中燃烧的反应，观察到的现象是火星四射，放出大量的热，产生黑色固体； ②实验乙发生碳和氧气反应产生二氧化碳，反应的文字表达式为；   ③实验丙应做的改进是在集气瓶底部加入少量的水，吸收产生的白烟和热量；   ④硫燃烧会产生二氧化硫，会污染空气形成酸雨。 【中考真题体验】 1．（2024·广东·中考真题）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．发生装置 D．收集装置 【答案】C 【解析】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气，故A正确； B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故B正确； C.加热固体制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂，故C错误； D.氧气密度比空气大，可以用向上排空气法，多功能瓶收集氧气时，氧气应从长管通入，空气由短管排出，故D正确； 故选C。 2．（2024·福建·中考真题）实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气，属于固固加热制气体，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，且试管口要塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故A正确，不符合题意； B、氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故B正确，不符合题意； C、氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故C正确，不符合题意； D、氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故D错误，符合题意； 故选：D。 3．（2024·江苏扬州·中考真题）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 【解析】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。 4．（2023·上海·中考真题）用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示，下列说法正确的是 A．加入的双氧水应浸没分液漏斗下端 B．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．Ⅱ中收集到的氧气不够纯净 【答案】BD 【解析】A、分液漏斗有活塞，加入的双氧水可以不用浸没分液漏斗下端，故选项说法错误； B、反应过程中应通过控制分液漏斗活塞，控制双氧水水滴加速率，从而控制反应速率，能使反应较平稳进行，故选项说法正确； C、氧气的密度比空气大，应选用向上排空气法，故选项说法错误； D、用向上排空气法收集到的氧气中容易混有空气，不够纯净，故选项说法正确。 故选：BD。 5．（2024·湖南·中考真题）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，由于反应需要加热，所以发生装置应选A；实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故正确； B、属于固液常温型，故错误； C、属于固液常温型，故错误； D、属于固液常温型，故错误。 故选A。 6．（2024·河北·中考真题）对如图所示实验的分析错误的是 A．甲：试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂 B．乙：把活塞迅速压下去，棉花燃烧，说明对气体做功，气体内能减少 C．丙：左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与接触 D．丁：用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体 【答案】B 【解析】A、高锰酸钾制取氧气的实验中，试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂，说法正确，不符合题意； B、活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，所以棉花燃烧，说法错误，符合题意； C、左侧铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触，铜片生锈；右侧铜片只与二氧化碳和水接触，铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与接触，说法正确，不符合题意； D、用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明电子没有发生转移，说明橡胶棒是绝缘体，说法正确，不符合题意。 故选：B。 7．（2023·福建·中考真题）在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．检查气密性   B．制备氧气   C．收集氧气   D．蜡烛燃烧   【答案】C 【解析】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，操作正确； 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，操作正确； C、氧气密度大于空气，用排空气法收集氧气时，导管应插入到集气瓶底，操作错误； D、蜡烛能够在氧气中燃烧，操作正确。 故选C。 8．（2023·湖南郴州·中考真题）下列说法正确的是 A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．空气是由空气分子组成的 D．氧气可用于医疗急救 【答案】D 【解析】A、经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程，没有新物质生成，属于物理变化，说法错误； B、破坏臭氧层会引起臭氧层空洞，二氧化硫会引起酸雨，说法错误； C、空气主要是由氮气分子、氧气分子构成的，说法错误； D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，说法正确； 答案：D。 9．（2023·山西·中考真题）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是    A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水 【答案】D 【解析】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；     B. 因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误； C. 气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；     D. 收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。 故选D。 10．（2024·江苏扬州·中考真题）过一硫酸盐（PMS）可降解污水中的有机物X。为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响，取三份污水，控制其他条件相同，分别进行实验：①向污水中加入PMS②向污水中加入PMS和多孔陶瓷③向污水中加入多孔陶瓷。测得三个实验污水中Ⅹ的降解率（降解率）随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．实验①说明0～20分钟内PMS降解X的能力较弱 B．设计实验③的目的是比较PMS与多孔陶瓷降解X的能力 C．实验①、②、③说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解 D．多孔陶瓷可能对PMS降解X有催化作用 【答案】B 【解析】A、实验①向污水中加入PMS，污水中Ⅹ的降解率变化不大，则说明0～20分钟内PMS降解X的能力较弱，故A说法正确； B、实验目的为研究多孔陶瓷对PMS降解X的影响，设计实验③向污水中加入多孔陶瓷，目的是作为对照实验，排除多孔陶瓷对降解X的影响，故B说法错误； C、实验①向污水中加入PMS、②向污水中加入PMS和多孔陶瓷、③向污水中加入多孔陶瓷，三者对比说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解，故C说法正确； D、实验①、②、③说明0～20分钟内多孔陶瓷能加快PMS对X的降解，说明多孔陶瓷可能对PMS降解X有催化作用，故D说法正确； 故选：B。 11．（2024·江苏苏州·中考真题）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 【解析】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。 12．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： (1)写出仪器①的名称 ； (2)收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； (3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； (4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 【答案】(1)酒精灯 (2)/ (3)棉花等 (4)复燃或重新燃烧等 【解析】（1）仪器①的名称酒精灯； （2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花； （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。 【知识过关训练】 1．（23-24九年级上·江西南昌·阶段练习）在双氧水制取氧气的实验中，不需要用到的仪器是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、双氧水制取氧气，收集氧气需使用集气瓶，故选项错误。 B、双氧水制取氧气，若用排水法收集，需使用水槽，故选项错误。 C、采用双氧水制取氧气属于固液常温型，无需使用酒精灯，故选项正确。 D、双氧水制取氧气，属于固液常温型，可使用锥形瓶，故选项错误。 故选：C。 2． （2024·湖南邵阳·一模）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。 【解析】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。 3．（2024·江苏泰州·三模）“利用高锰酸钾制氧气及氧气的相关性质实验”涉及的实验操作中不正确的是 A．组装发生装置 B．检查装置气密性 C．氧气的检验 D．收集氧气 【答案】AD 【解析】A、加热高锰酸钾制取氧气时，为防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，为防止产生的气流将高锰酸钾粉末带出从而堵塞导管，应在试管口放一团棉花，但图中试管口没有放一团棉花，A错误； B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，B正确； C、检验氧气应使用带火星的木条，将木条伸入集气瓶，若木条复燃，说明集气瓶内的气体是氧气，C正确； D、氧气密度小于水，采用排水法收集氧气时，水应从下方导管排出，则氧气应从短管进入万能瓶，D错误。 故选：AD。 4．（23-24八年级下·山东淄博·期末）下列关于实验室制取气体的说法中，正确的是 A．用排水法收集气体时，需要等到导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集 B．选择发生装置需要考虑药品的状态、反应的条件和气体的密度 C．选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好 D．向下排空气法适合收集密度比空气大的气体 【答案】A 【解析】A、用排水法收集时，当气泡均匀连续地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，这样收集的气体比较纯净，该项正确； B、选择发生装置需要考虑药品的状态、反应的条件，不考虑气体的密度，该项错误； C、制取气体时，反应速率应适中，反应速率过快不利于收集气体，该项错误； D、向下排空气法适合收集密度比空气小的气体，该项错误； 故选A。 5．（2024·河北秦皇岛·二模）如图所示为“氧气的实验室制取与性质”实验中的部分操作或装置，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．制备氧气 C．收集氧气 D．铁丝燃烧 【答案】C 【解析】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，故操作错误； B、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，故操作错误； C、氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，故操作正确； D、做铁丝在氧气中的燃烧实验，为防止高温熔融物溅落，造成瓶底炸裂，集气瓶中应事先放入少量水或铺一层细沙，故操作错误。 故选C。 6．（23-24八年级下·山东淄博·期末）具备基本的实验技能是进行科学探究的保证。下列实验操作正确的是 A．加热液体 B．倾倒液体 C．氧气验满 D．气密性检验 【答案】A 【解析】A、给试管中的液体加热时，用酒精灯的外焰加热试管里的液体，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，故选项正确； B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，瓶口紧挨试管口；图中瓶口没有紧挨试管口、瓶塞没有倒放，故选项错误； C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的小木条放在集气瓶口，不能伸入集气瓶内，故选项错误； D、该装置长颈漏斗下端没有液封，用手紧握试管外壁，气体会从长颈漏斗处逸出，无法检查该装置的气密性，故选项错误； 故选：A。 7．（2024·山西·模拟预测）实验室制取、收集氧气，并探究其性质的部分操作如图所示，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．加液体药品 C．存放气体 D．铁丝在氧气中燃烧 【答案】A 【解析】A、检查装置的气密性，拉动注射器活塞，锥形瓶内压强减小，长颈漏斗下端出现气泡，则说明装置气密性良好，图示操作正确； B、倾倒液体时，锥形瓶倾斜，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，试剂瓶口紧挨锥形瓶口，图示操作错误； C、氧气密度比空气大，存放气体时，正放在桌面上，图示操作错误； D、铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，需要在集气瓶底放少量水或铺一层细沙，防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶，图示操作错误； 故选：A。 8．（2024·江苏扬州·三模）在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．用图甲所示的装置检查气密性 B．用图乙所示的装置制备氧气 C．用图丙所示的装置收集氧气 D．用图丁所示的装置对氧气验满 【答案】D 【解析】A、检查装置的气密性：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，图中操作正确，不符合题意； B、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，且用高锰酸钾制取氧气，应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，图中操作正确，不符合题意； C、氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，图中操作正确，不符合题意； 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，不能伸入集气瓶内部，图中操作不正确，符合题意。 故选D。 9．（2024·天津武清·三模）下列实验操作不正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧 B．点燃酒精灯 C．取用液体 D．检验氧气 【答案】C 【解析】A、铁丝在氧气中燃烧的实验中，要在集气瓶底部铺一层细沙或水，以防炸裂集气瓶，故A正确； B、点燃酒精灯时，应用火柴点燃，故B正确； C、倾倒液体时，瓶塞要倒立朝上放在实验台上，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，故C错误； D、氧气具有助燃性，检验氧气的方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明为氧气，故D正确。 故选C。 10．（2024·上海·模拟预测）改进过氧化氢溶液制氧气的装置如图所示。其中说法正确的是 A．此实验产生的气体可用燃着的木条检验 B．若制备过程中体系内压强过大，则安全管内液面上升 C．此实验用铂丝代替MnO2作催化剂，反应后质量减小 D．此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止 【答案】BD 【解析】A、过氧化氢分解生成氧气，氧气应用带火星的木条检验，若木条复燃，则证明该气体是氧气，故A说法错误； B、由图可知，制备过程中，如果体系内压强过大，过氧化氢溶液被压进安全管中，可观察到安全管中液面上升，集气瓶内液面下降，故B说法正确； C、催化剂能够改变化学反应的速率，反应前后的质量和化学性质不变，此实验用铂丝代替MnO2作催化剂，反应前后铂丝的质量不变，故C说法错误； D、由图可知，此装置中将铂丝抽离过氧化氢溶液，反应速率降低，甚至反应停止，再将铂丝伸入过氧化氢溶液，反应速率加快，因此此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止，故D说法正确。 故选BD。 11．（2024·安徽六安·模拟预测）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 【解析】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。 12．（2024·山西晋中·二模）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 【解析】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。 13．（24-25九年级上·全国·假期作业）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 【解析】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。 14．（2024·山西长治·模拟预测）同学们在实验室用下图装置制取氧气并验证了氧气的性质，有关该实验的说法正确的是 A．制氧原理是 B．燃着的小木条伸入集气瓶验满 C．铁丝燃烧时可观察到火星四射 D．此实验过程中不存在安全隐患 【答案】C 【解析】A、由图示可知，制取氧气的发生装置为固液常温型，确定制取氧气的原理是，说法错误； B、向上排空气法收集氧气验满时，应将带火星的木条伸到集气瓶口，说法错误； C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，可观察到火星四射，说法正确； D、该实验中集气瓶底部应留一些水或铺细沙，以防止反应生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶底，此实验过程中集气瓶底部未加水、铺细沙存在安全隐患，说法错误。 故选：C。 15．（2024·江苏无锡·二模）下列实验设计能达到实验目的是 A．测定空气中氧气含量 B．加热高锰酸钾制取氧气 C．检查装置的气密性 D．探究Zn、Fe金属的活动性强弱 【答案】B 【解析】A、红磷燃烧消耗氧气，导致左侧压强减小，打开弹簧夹后装置右侧中的水进入左侧装置，由于右侧装置盖有瓶塞，则进入水的量要远远小于消耗氧气体积的量，所以不能用测定空气中氧气含量，故A不符合题意； B、加热高锰酸钾制取氧气是固体加热反应，所以用固固加热装置进行反应且试管斜向下，故B符合题意； C、装置C未形成密封状态，故无法检查其气密性，故C不符合题意； D、两支试管中酸的种类不同，不符合控制变量法，故不能探究Zn、Fe、金属活动性强弱，故D不符合题意。 故选：B。 16．（2024·广东广州·二模）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 【解析】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。 17．（2024·福建南平·模拟预测）已知：氯酸钾的熔点约为，在加热条件下不分解。兴趣小组实验测得氯酸钾分解时，所得氧气的浓度随温度的变化以及使用等质量不同粒径大小的催化剂时的固体残留率（即剩余固体质量与原固体质量之比）如图1、2所示。下列分析错误的是 A．由图1可知，氯酸钾分解产生氧气的温度高于其熔点 B．A—B段氧气浓度降低，可能是装置内空气受热膨胀逸出 C．待固体残留率不再变化，所残留的固体中不只含有一种物质 D．由图2可知，对氯酸钾分解催化效果较好的是分析纯 【答案】D 【解析】A、氯酸钾的熔点约为，由图1可知，氯酸钾分解产生氧气时的温度接近400℃，高于其熔点，说法正确，不符合题意； B、A—B段氧气浓度降低，可能是装置内空气受热膨胀逸出，说法正确，不符合题意； C、氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰作为催化剂在反应前后的质量不变，因此待固体残留率不再变化，所残留的固体中含有氯化钾和二氧化锰，说法正确，不符合题意； D、由图2可知，相同条件下，粒径越小，固体残留率越低，因此对氯酸钾分解催化效果较好的是纳米，说法错误，符合题意。 故选：D。 18．（2024·福建福州·三模）过氧化钠是常用供氧剂，它能与人体呼出的气体发生化学反应产生氧气。如图1，用装有氧气和二氧化碳浓度传感器的塑料袋收集呼出气体，然后迅速放入过氧化钠后扎紧塑料袋，测得氧气和二氧化碳浓度变化如图2。下列对实验的分析正确的是 A．开始时二氧化碳的浓度大于氧气的浓度 B．10秒时，二氧化碳浓度下降的原因是过氧化钠与二氧化碳反应 C．45秒后氧气浓度不再改变的原因是二氧化碳被反应完全 D．该实验无法证明人体呼出的水蒸气能否与过氧化钠反应 【答案】D 【解析】A、由图2可知，开始时，二氧化碳的浓度=，氧气浓度约为19%，则开始时二氧化碳的浓度小于氧气的浓度，故A错误； B、10秒时，二氧化碳浓度下降，但氧气的浓度几乎不变，则不能说明过氧化钠与二氧化碳反应，故B错误； C、由图可知，45秒后二氧化碳的浓度并未减少到零，故二氧化碳没有被反应完全，故C错误； D、该实验无法证明人体呼出的水蒸气能否与过氧化钠反应，故D正确。 故选D。 19．（23-24九年级上·广东东莞·阶段练习）合理设计实验是达到实验目的的关键。下列实验设计能达到实验目的的是             A．探究石蜡中是否含有氢元素 B．探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C．木炭燃烧测定空气中氧气的含量 D．检验瓶内氧气是否已经收集满 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A、验证石蜡中是否含有氢元素，应在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，若烧杯中有水珠形成，则证明含有氢元素；罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯是为验证是否含有碳元素，故该选项实验设计不能达到目的； B、空气中氧气的体积分数为21%，氧气中氧气浓度为100%，通过观察硫燃烧时的现象及反应剧烈程度，可以探究反应物浓度对化学反应速率的影响，故该选项实验设计能达到实验目的； C、测定空气中氧气含量的原理是：根据某物质只与空气中氧气反应且生成固体，从而使密闭容器内的气体体积减小，压强变小，在外界大气压的作用下使密闭容器内的水面上升来测量的；木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，故该选项实验设计不能达到实验目的； D、验证氧气是否收集满的操作是：将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满，反之则不是，而该实验将带火星的小木条伸入集气瓶内，故该选项实验设计不能达到实验目的； 故选择B。 20．（2024·福建泉州·模拟预测）探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂，同学们设计了三组实验(其他可能影响因素均控制相同)，下列有关说法错误的是 实验编号 实验药品 分解温度/℃ ① 1.2g氯酸钾 t1 ② 1.2g氯酸钾、0.5g二氧化锰 t2 ③ xg氯酸钾、yg氧化铁 t3 A．x=1.2，y=0.5 B．t2＜t1 C．若t3＞t1，说明氧化铁能加快氯酸押的分解 D．比较t2、t3的大小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果 【答案】C 【解析】A、根据对比实验中，控制变量的原则，要探究氧化铁是否像二氧化锰一样可作氯酸钾分解的催化剂，则除了催化剂的种类不同以外，其它条件均相同，则x=1.2，y=0.5，故A说法正确； B、二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，则加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度比没有加入二氧化锰的氯酸钾所需的分解温度低，则t2＜t1，故B说法正确； C、③中加入了氧化铁，①中没有加入氧化铁，若t3＜t1，说明氧化铁能加快氯酸押的分解，故C说法错误； D、②中加入二氧化锰，③中加入氧化铁，比较t2、t3的大小可对比氧化铁与二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果，故D说法正确； 故选：C。 21．（23-24九年级下·山东东营·期中）请结合如图实验装置，回答下列问题。 (1)a仪器的名称是 。 (2)实验室用加热高锰酸钾固体制取氧气，应选择的发生装置是 (填字母)；可选E装置收集氧气，是因为氧气具有 的性质，若用此收集方法收集到的氧气不纯净的原因是 (写一点即可)。 (3)实验室用装置B制取氧气的化学方程式为 ；利用装置D收集氧气，气体应从 (填“b”或“c”)端通入。 (4)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是______。 A．反应原理 B．发生和收集装置 C．检验和验满的方法 D．气体的颜色 【答案】(1)分液漏斗 (2) A 不易溶于水，也不与水反应 实验前集气瓶内没有装满水或没有等导管口处有均匀连续的气泡冒出就开始收集（其他合理答案亦可） (3) 2H2O22H2O+O2↑ b (4)D 【解析】（1）a仪器的名称是分液漏斗。 （2）实验室用加热高锰酸钾固体制取氧气，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，则发生装置应选A。可选E装置收集氧气，即排水法收集氧气，是因为氧气具有不易溶于水，也不与水反应的性质。若用排水法收集的氧气不纯，则可能的原因是实验前集气瓶内没有装满水或没有等导管口处有均匀连续的气泡冒出就开始收集等。 （3）实验室用装置B制取氧气，则反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，应为过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。利用装置D收集氧气，氧气的密度比空气大，应从短管进入，即从b端通入。 （4）实验室制取气体时，一般需要考虑的因素是：①确定制取气体的化学反应原理，即在什么条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品，通过什么反应来制取这种气体；②确定制取气体应采用的实验装置，包括发生装置和收集装置；③确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体及验满方法，不需要考虑的因素是气体的颜色，故选D。 【点睛】本题考查气体制取。制取气体的发生装置依据反应物的状态和反应条件确定；收集装置依据气体的密度和溶解性确定。 22．（2024九年级·安徽·专题练习）如图是气体制取的部分实验装置，请回答下列问题。    (1)装置B中仪器a的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的O2，应选用的装置组合是 (填字母序号)。 (3)检验集气瓶内收集的气体是否为氧气的方法是 。 (4)若用装置F收集一瓶CH4，气体应从 (填“b”或“c”)端通入。 【答案】(1)锥形瓶 (2)AE (3)将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明气体是氧气 (4)b 【解析】（1）由图可知，仪器a是锥形瓶。故填：锥形瓶。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固、固加热型，选择的发生装置为A，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用排水法收集气体较纯净，选择的收集装置为E。故填：AE。 （3）氧气具有助燃性，检验集气瓶内收集的气体是否为氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明气体是氧气。故填：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明气体是氧气。 （4）甲烷的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，若用装置F收集一瓶CH4，气体应从b端通入。故填：b。 23．（23-24九年级上·福建龙岩·期中）某小组同学在用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的过程中，发现反应的速率很慢，产生的气泡很少。为此，他们进行了如下探究。 【猜想与假设】 ①反应速率慢、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关。 ②反应速率慢、气泡少可能与MnO2的质量有关。 【进行实验】根据如图装置进行如下实验。 实验1：用26mgMnO2与5mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验，压强变化如图1。 实验2：用5mL1.5%过氧化氢溶液与不同质量MnO2进行实验，压强变化如图2。 【解释与结论】 (1)过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的符号表达式为 。 (2)实验1得到的结论是：在反应时间为16~26s范围内， 。 (3)实验2的目的是 。 (4)欲证明“MnO2是过氧化氢分解的催化剂”的结论，除应用实验中的数据外，还需要证明的是 。 【反思与评价】 (5)利用上图装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响不合理，理由是 。 【答案】(1) (2)其它条件相同的情况下，过氧化氢溶液浓度越大，其分解速率越快 (3)探究MnO2的质量对过氧化氢溶液分解速率的影响 (4)在化学反应前后，MnO2的质量和化学性质不变 (5)水受热转化为水蒸气也会导致气压变化，影响实验结果 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：； （2）根据实验1对应的图像可知，在相同的时间内，过氧化氢溶液浓度越大，装置内的压强越大，说明生成的氧气越多，即过氧化氢的分解速率越快，所以在反应时间为16~26s范围内，实验1得到的结论是其他条件相同的情况下，过氧化氢的浓度越大，其分解速率越快； （3）根据实验2对应的图像可知，在相同的时间内，加入的二氧化锰的质量越大，装置内的压强越大，说明生成的氧气越多，即反应速率越快，因此实验2的目的是探究速度慢、气泡少是否受MnO2的质量影响； （4）根据催化剂的特点“一变两不变”，上述数据说明了MnO2能加快过氧化氢的分解速率，因此还需要证明在化学反应前后，MnO2的质量和化学性质不变； （5）利用图1装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响不合理，原因是水受热转化为水蒸气也会导致气压变化，影响实验结果。 24．（23-24九年级上·湖北荆州·期中）“84”消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。 (1)【实验1】取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生：然后 （填写实验操作和现象），证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ (2)【作出猜想】 猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应。 猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。 (3)【实验2】 ①按如图所示组装实验装置，并检查 。 ②响锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响）。 最后得出实验结论，NaClO作反应物与H2O2溶液发生化学反应。 (4)【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的文字表达式或符号表达式为 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！ 【答案】(1)将带火星的木条伸入试管内，木条复燃 (2)催化剂 (3)装置气密性 (4)次氯酸钠+过氧化氢→氯化钠+水+氧气或NaClO+H2O2→NaCl+H2O+O2 【解析】（1）氧气具有助燃性，可使带火星木条复燃，取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生，然后将带火星的木条伸入试管内，木条复燃 ，证明产生的气体是氧气； （2）用H2O2溶液制取氧气时，MnO2的作用是催化作用，NaClO类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用，则猜想二：作催化剂； （3）为防止装置漏气，影响实验结果，按如图所示组装实验装置，并检查装置气密性； （4）NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水，该反应的文字表达式或符号表达式分别为：次氯酸钠+过氧化氢→氯化钠+水+氧气，NaClO+H2O2→NaCl+H2O+O2。 25．（23-24九年级下·河北张家口·阶段练习）根据如图所示的实验回答问题： (1)实验甲中，在集气瓶内加少量水，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧橡皮管，点燃燃烧匙内的红磷之后的操作是立即伸入瓶中 ；待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是水沿导管进入集气瓶中，烧杯中液面 。 (2)在配制一定溶质质量分数氯化钠溶液时，量取水的操作如乙图所示，其他操作均正确，所配制溶液中氯化钠的质量分数 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)图丙所示“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”的实验中，实验结论： ，得到该结论依据的现象： 。 【答案】(1) 把塞子塞紧 下降 (2)偏小 (3) 二氧化锰在过氧化氢制氧气的反应中加快反应速率 ①中带火星的木条不复燃，③中带火星的木条复燃 【解析】（1）实验甲中，在集气瓶内加少量水，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧橡皮管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面上升，烧杯中液面下降，入集气瓶中水的体积约占瓶内空气总体积的。故填：①把塞子塞紧；②下降。 （2）用量筒量取水时，视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，图中读数时仰视液面，读数比实际液体体积小，会造成实际量取的水的体积偏大，则使溶质质量分数偏小。故填：偏小。 （3）实验丙中过氧化氢溶液分解速率很慢，产生氧气量较少，因此氧气的浓度不足以使带火星的木条复燃，故①中带火星的木条不复燃，加入二氧化锰后，过氧化氢分解速率加快，会产生大量氧气，这时带火星的木条就能够复燃，故③中带火星的木条复燃，实验丙说明过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用是加快反应速率。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 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