2.2.2 氧气的获取与氧循环-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练（仁爱科普版2024）

单元2 探析空气之谜 课题2 氧气的性质与应用 第2课时 氧气的获取与氧循环 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项等。 2．学习实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤. 3．了解催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用。 4．认识分解反应，并会判断分解反应。 5．了解工业大量制取氧气的方法。 6．了解自然界存在着“氧循环”的过程。 重点：实验室用高锰酸钾制取氧气和过氧化氢制氧气的原理、装置和基本操作；分解反应。 难点：实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置和基本操作；催化剂和催化作用 一、氧气的实验室制法 在实验室中，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制氧气。 【名师拓展】实验室制氧气选择药品和反应时需考虑的因素：（1）制氧气的原料须是含氧的物质； （2）利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气；（3）生成的气体成分单一，便于收集 。 二、加热高锰酸钾制氧气 1．药品：高锰酸钾（暗紫色固体）发生装置 收集装置 2．原理： 文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气加热 符号表达式： KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑△ 3．装置： （1）发生装置：加热固体制气体（固体加热型装置） （2）收集装置： ①排水法收集：依据氧气不易溶于水且不与水反应。 ②向上排空气法收集：依据氧气的密度比空气略大。 【易错提醒】 排水法收集的氧气较纯，但不干燥；向上排空气法收集的氧气较干燥，但不纯。 4．主要实验步骤： （1）查：组装仪器，检查装置的气密性； （2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口； （3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上； （4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）； （5）收：用排水法收集氧气； （6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）； （7）熄：熄灭酒精灯。 可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。 【易错提醒】 （1）试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂。 （2）插入试管内的导管只能微露出橡皮塞，不能伸入太长，便于气体的导出。 （3）试管口放一团棉花，防止试管内粉末进入导管。 （4）等气泡连续均匀放出时再开始收集。 （5）实验结束，先把导气管从水槽中移出水面，再熄灭酒精灯。（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）（6）排水法收集气体时导管伸入集气瓶口即可，排空气法收集时导管要伸至集气瓶底部，以便将瓶内空气全部排出。 5．验满方法 （1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。 （2）用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 6．放置方法：正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。 三、过氧化氢分解制取氧气 1．药品：过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2） 过氧化氢溶液俗名 “双氧水”，是一种无色溶液，过氧化氢在常温下可以分解放出氧气； 二氧化锰是黑色粉末。 2．原理： 文字表达式：过氧化氢 水+ 氧气二氧化锰 MnO2 符号表达式： H2O2 H2O + O2↑ 3．实验装置： 发生装置：固液不加热型装置（固体与液体反应类型，不需加热） 收集装置：排水法、向上排空气法 4．实验步骤 （1）检查装置的气密性。 （2）向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 （3）塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。 （4）向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。 （5）用排水法(或向上排空气法)收集气体。 【名师拓展】 固液不加热型不同装置的优点：C A B （1）装置A简单，所用仪器少 （2）装置B方便添加液体药品 （3）装置C可以控制液体药品的滴加速度，从而产生平稳的气流； 其中分液漏斗可以用注射器代替。 四、催化剂与催化作用 1．催化剂 （1）定义：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）特点：“一变两不变”：一变： 其他物质的化学反应速率（可以加快也可以减慢）； 两不变： 本身的质量和化学性质 （物理性质可以改变）。 【易错提醒】 （1）催化剂是“改变”其他物质的化学反应速率，而不是“加快”其他物质的化学反应速率； （2）催化剂 不能 改变生成物的质量； （3）催化剂不是反应物也不是生成物； （4）催化剂的质量和化学性质是在反应前后不变，反应过程中会变化； （5）同一化学反应 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； （6）某一反应的催化剂可能不只一种（如：二氧化锰、硫酸铜溶液都可做双氧水分解的催化剂）。 2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 五、分解反应 1.定义：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应，叫做分解反应。 2.与化合反应比较 分解反应 化合反应 概念 由一种物质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一种物质的反应 特点 一变多 多变一 通式 A→B + C + … A +B + … → C 联系 都是化学反应的基本类型之一，二者是并列关系 六、氧气的工业制法 1.方法：分离液态空气法 2.原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。 3.具体过程：在低温下加压，使空气液化，然后升温，液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先蒸发出来，剩下主要是液氧。 【易错提醒】分离液态空气制取氧气利用的是氮气和氧气的沸点不同，故为物理变化。 七、自然界“氧循环” 1.自然界氧气的消耗：在自然界中，生物体的 呼吸 、燃料的燃烧、金属的 冶炼 等都要消耗空气中的氧气。 2.“氧循环”的平衡：植物光合作用产生的 氧气 与生物体呼吸作用、化石燃料的燃烧等消耗的 氧气 基本平衡，使空气中氧气的含量保持相对 稳定 ，这就是自然界中的氧循环。 1. 判断题 （1）因为高锰酸钾受热易分解，所以可以用于工业生产氧气( ) （2）加热高锰酸钾并用排水法收集氧气，只要导管口有气泡产生就立即收集( ) （3）用高锰酸钾制取氧气时，试管口应向上倾斜，便于气体迅速排出( ) （4）高锰酸钾制取氧气试管内的导管口稍露出胶塞即可，不能伸入太长( ) （5）制取气体时，先检查装置的气密性，后装入药品( ) （6）高锰酸钾制取氧气的文字表达式为：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；( ) （7）排水法收集气体前，先把导管伸入集气瓶，再点燃酒精灯( ) （8）加热高锰酸钾固体，用排水法收集氧气完毕时，应先熄灭酒精灯，再把导管移出水面。( ) （9）常将带火星的木条放入集气瓶中的方法来检验氧气是否集满( ) （10）用带火星的木条可以检验氧气( ) （11）用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，是为了防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。( ) （12）加热高锰酸钾制氧气时，试管口略向下倾斜可防止水槽中水倒流到热的试管底部，炸裂试管。( ) （13）在试管口放一团棉花，防止固体粉末进入导管( ) （14）用高锰酸钾制氧气完全反应后试管中的固体是混合物( ) （15）高锰酸钾制取氧气，水槽中的水变红了，可能是由于试管口未放一团棉花( ) （16）工业上可采用分离液态空气法制取氧气( ) （17）工业上采用分离液态空气法获得氧气，是利用空气中各物质的沸点不同的这一性质( ) （18）用过氧化氢溶液制氧气时加入二氧化锰可增加生成氧气的质量( ) （19）将带火星的木条伸入盛有5%的过氧化氢溶液中，带火星木条复燃( ) （20）催化剂不是唯一的，硫酸铜溶液也能做过氧化氢溶液分解的催化剂( ) （21）过氧化氢不加催化剂时无法产生氧气( ) （22）过氧化氢和二氧化锰制取氧气时，分液漏斗可以控制反应的发生和停止。( ) （23）催化剂在化学反应前后的质量和性质不变( ) （24）同一反应可能有多种催化剂，同一物质可能是不同反应的催化剂( ) （25）催化剂能改变反应速率，可以是加快也可以是减慢( ) （26）二氧化锰是催化剂。( ) （27）生成两种物质的反应不一定是分解反应( ) （28）过氧化氢中加入二氧化锰生成水和氧气的反应不是分解反应，因为反应物有两种。( ) 【答案】（1）×（2）×（3）× （4）√（5）√ （6）√（7）×（8）×（9）×（10）√（11）√（12）√（13）√　（14）√ （15）√ （16）√（17）√　（18）×（19）× （20）√　（21）× （22）×（23）× 24）√ （25）√　（26）×　（27） √　（28）×　 2．实验室制取氧气不需要用到的仪器是（　　） A．烧杯 B．集气瓶 C．导管 D．酒精灯 【答案】A 【解析】用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气时，要用到酒精灯、铁架台、试管、集气瓶、橡胶塞、导管等仪器，用过氧化氢分解的方法制取氧气时，可能用到铁架台和试管、集气瓶、橡胶塞、导管等仪器；无论是用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气，还是用过氧化氢分解的方法制取氧气，都用不到烧杯。 故选A。 3．实验室用高锰酸钾制取氧气，实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A．检查装置气密性时，先用手捂住试管，再将导管伸入水中 B．先把酒精灯点燃，再把试管固定在铁架台上 C．实验前，先将导管伸入集气瓶，再点燃酒精灯 D．实验结束时，先移出导管，后熄灭酒精灯 【答案】D 【解析】A、检查装置气密性时，先将导管伸入水中，再用手捂住试管，观察到导管口处是否冒出气泡，说法错误； B、先把试管固定在铁架台上，再把酒精灯点燃，说法错误； C、先点燃酒精灯加热，当观察到导管口处的气泡连续、均匀冒出再将导管伸入集气瓶口开始收集，说法错误； D、实验完毕，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止冷水倒吸炸裂试管，说法正确。 故选：D。 4．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（　　） A．分液漏斗末端必须要伸入液面以下 B．装药品前先检查装置的气密性 C．用镊子往锥形瓶中加入二氧化锰 D．此装置能控制反应的发生和停止 【答案】B 【解析】A、分液漏斗末端不用伸入液面下，因为有活塞可以防止漏气，故A错误； B、装药品前先检查装置的气密性，以免装置漏气造成浪费，故B正确； C、二氧化锰是粉末状药品，取用粉末状药品应用药匙或纸槽，故C错误； D、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，无法控制反应的发生和停止，故D错误。 故选：B。 5．下列有关催化剂的说法正确的是（　　） A．没有催化剂反应不能发生 B．二氧化锰是所有反应的催化剂 C．一个化学反应只能有一种催化剂 D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量 【答案】D 【解析】A、催化剂只能改变化学反应速率，没有催化剂只是反应速率较慢或过快，故选项说法错误。 B、二氧化锰并不是所有反应的催化剂，在高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气的反应中二氧化锰是生成物，故选项说法错误。 C、一个化学反应可以有多种催化剂，例如氧化铜、氧化铁、二氧化锰都可以用作过氧化氢分解的催化剂，故选项说法错误。 D、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能改变生成物的质量，故选项说法正确。 故选：D。 6．下列反应属于分解反应的是（　　） A．碳+氧气二氧化碳 B．石蜡+氧气二氧化碳+水 C．水氧气+氢气 D．铁+氧气四氧化三铁 【答案】C 【解析】A、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项不符合题意； B、该反应的反应物和生成物均有两种，不属于分解反应，该选项不符合题意； C、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，该选项符合题意； D、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项不符合题意。 故选C。 7．关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是（　　） A．自然界中消耗氧气的途径主要是植物的光合作用 B．地球人口增多，其呼吸和使用燃料的耗氧会增多 C．自然界中通过“氧循环”维持了相对稳定的大气含氧量 D．自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障 【答案】A 【解析】A、自然界中消耗氧气的途径不是植物的光合作用，是因为光合作用过程中，水和二氧化碳反应生成有机物和氧气，不消耗氧气，而是产生氧气，该选项不正确。 B、地球人口增多，其呼吸和使用燃料的耗氧会增多，该选项正确。 C、自然界中通过“氧循环”维持了相对稳定的大气含氧量，该选项正确。 D、自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障，该选项正确。 故选：A。 8．在化学反应中能改变其他物质的 ，而本身的 和 在化学反应前后没有改变的物质叫催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫 。 【答案】化学反应速率 质量 化学性质 催化作用 【解析】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化学反应前后没有改变的物质叫催化剂（又叫触媒），催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 9．某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置，可选用 （填序号）。 （3）某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用 （填实验用品名称）。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是 （写出1点即可）。 【答案】（1）烧杯 （2） ②④⑤或③⑤ （3）棉花 未等气泡连续均匀冒出就开始收集 【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是烧杯； （2）高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：； 氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，可用③⑤组装，氧气不易溶于水，可用排水法收集，可用②④⑤组装； （3）用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，说明高锰酸钾通过导管进入水槽，溶于水，故可能是未使用一团棉花放在试管口，导致固体粉末随气流通过导管进入水槽； 该同学使用排水法收集氧气不纯，可能未等气泡连续均匀冒出就开始收集气体，导致氧气中混有开始排出的装置内的空气。 10．工业制取氧气 空气中氧气约占21%，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，下面是工业上制氧气流程图： （1）工业上分离液态空气制氧气的变化属于 　 　（选填“物理变化”或“化学变化”）。 （2）这样制得的氧气是 　 　（选填“纯净物”或“混合物”）。 （3）氮气的沸点﹣196℃，氧气的沸点﹣183℃，在蒸发的过程中 　 　先被蒸发出来，留下的主要是 　 　。 （4）任何物质我们都要辩证的看待，请分别从正反两面分析氧气。 利：　 　。（写一点） 弊：　 　。（写一点） 【答案】（1）物理变化；（2）混合物；（3）氮气；液氧；（4）供给呼吸；引起金属生锈 【解析】（1）工业上制取氧气是利用液态氧和液态氮的沸点的不同，分离过程中没有其它物质生成，属于物理变化． （2）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，剩余的主要是液氧，这样制得的氧气是混合物． （3）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，剩余的主要是液氧； （4）氧气供给呼气，支持燃烧，但易引起金属生锈和食物腐败。 ►问题一 高锰酸钾制取氧气的规范操作 【典例1】实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是 A．连接实验仪器 B．检查装置气密性 C．装入高锰酸钾 D．结束时先停止加热 【答案】B 【解析】A、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，再使劲塞进塞子，以免压破试管，图中操作错误，不符合题意； B、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，符合题意； C、往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁上，可先使试管倾斜，把盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送至试管底部，然后使试管直立起来，图中操作错误，不符合题意； D、实验结束时，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，图中操作错误，不符合题意。 故选B。 【解题必备】 （1）试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂。 （2）插入试管内的导管只能微露出橡皮塞，不能伸入太长，便于气体的导出。 （3）试管口放一团棉花，防止试管内粉末进入导管。 （4）等气泡连续均匀放出时再开始收集。 （5）排水法收集气体时导管伸入集气瓶口即可，排空气法收集时导管要伸至集气瓶底部，以便将瓶内空气全部排出。 【变式1-1】下列有关高锰酸钾制氧气实验中有关实验操作叙述不正确的是 A．实验时，要先检查装置气密性 B．试管口要塞棉花，防止高锰酸钾粉末通过导管进入水槽 C．试管口略向上倾斜 D．加热时，要先预热，再集中加热 【答案】C 【解析】A、为了防止装置漏气影响实验，实验时应该先检查装置的气密性，说法正确； B、实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口要塞一团棉花，这是为了防止固体粉末进入导管，说法正确； C、实验室用高锰酸钾制取氧气时需要加热，为了确保实验成功，试管口应该略向下倾斜，这是为了防止水蒸气冷凝、回流，把试管炸裂，说法错误； D、加热试管先预热再对准有药品的部位集中加热，防止局部受热炸裂试管，说法正确。 故选C。 【变式1-2】下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的说法错误的是 A．检查气密性时，先将导管浸入水中，再用双手紧握试管 B．拆装置时先熄灭酒精灯，后将导管撤离水面 C．排水法收集氧气时，要等连续均匀冒气泡再将导管伸入集气瓶 D．用向上排空气法收集气体时，导气管口应伸入集气瓶底部 【答案】B 【解析】A、检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用双手紧握试管，若导管口有气泡产生，说明装置气密性良好，选项A正确。 B、拆装置时先将导管撤离水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸造成试管炸裂，选项B错误。 C、排水法收集氧气时，要等连续均匀冒气泡再将导管伸入集气瓶，选项C正确。 D、用向上排空气法收集气体时，氧气密度大于空气，导管应伸入接近集气瓶底部，选项D正确。 故选：B。 ►问题二 高锰酸钾制取氧气的实验操作先后顺序 【典例2】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是    A．先将药品装入试管，再检查装置气密性 B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热 C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片 D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【答案】B 【解析】A、先检查装置的气密性，再将药品装入试管，防止因装置漏气而浪费药品，故说法不正确； B、加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热，防止试管因受热不均而炸裂，故说法正确； C、用排水法收集氧气后，用玻璃片将瓶盖好后，移出水面正放在桌子上，故说法不正确； D、实验完毕，应先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，可防止水倒吸，炸裂试管，故说法不正确。 故选B。 【解题必备】 （1）检查装置气密性时，先将导管伸入水中，再用手捂住试管外壁。 （2）先检查装置气密性，再装药品。 （3）加热时先预热，后对准药品固定加热。（防止试管受热不均破裂） （4）实验结束，先把导气管从水槽中移出水面，再熄灭酒精灯。（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）（5）收集满氧气后，先在水下将集气瓶盖上玻璃片，再移出水槽。 【变式2-1】请将“先”、“后”两字分别填入实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤的恰当空格内，并说明错误操作的后果： （1） 向试管中加入所需药品， 检查装置的气密性，否则易造成 ； （2） 均匀加热， 对有药品部位集中加热，否则易 ； （3）实验结束时，应 熄灭酒精灯， 将导管移出水面，否则易引起 ． 【答案】（1）后 先 浪费药品、制取氧气纯度低 （2）先 后 引起试管炸裂 （3）后 先 试管炸裂 【解析】（1）先检查制氧装置的气密性，后向试管中加入药品，如果气密性不好，再重新组装仪器；气密性良好，才能装药品，否则易造成浪费药品，制取氧气纯度低； （2）先均匀加热，在对准有药品的部位加热，否则试管局部受热不均匀，引起试管的炸裂； （3）结束实验时，要先撤导气管出水面，后熄灭酒精灯，以防水会倒流引起试管炸裂。 【变式2-2】下列关于加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是 A．检查装置气密性，先用手握试管外壁，再把导管放入水中 B．实验中，先将导管伸入装满水的集气瓶，后点燃酒精灯 C．点燃酒精灯后，先均匀加热，后集中在放药品的部位加热 D．收集结束，先从水槽中取出集气瓶，后盖上玻璃片 【答案】C 【解析】A、检查高锰酸钾并用排水法制取氧气装置的气密性，先把导管的另一端放入水中，再用手握试管外壁，导管口出现气泡即可证明装置气密性良好，先用手握试管外壁，再把导管放入水中，有可能气体受热膨胀跑到空气中，在水中就不会产生气泡，故A错误； B、实验中，待导管口有均匀气泡冒出时，再将导管伸入盛水的集气瓶中，否则可能导致收集气体不纯，故B错误； C、先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热，防止受热不均，引起试管炸裂，故C正确； D、收集结束，先在水槽中盖上玻璃片，后取出集气瓶，故D错误。 故选C。 ►问题三 过氧化氢分解制氧气 【典例3】如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置，下列说法正确的是（　　）。 A．实验开始时一有气泡产生就将导气管伸入集气瓶口 B．排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中 C．加试剂时，先通过长颈漏斗加入过氧化氢，再用药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡胶塞 D．集气瓶口有大气泡冒出时，迅速将集气瓶正放在桌面上，再盖上玻璃片 【答案】B 【解析】A、当导气管口有均匀连续的气泡冒出时，将导气管口伸入瓶口，用排水法收集所产生的气体，此选项错误； B、排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中，取走玻璃片，此选项正确； C、加试剂时，药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡胶塞，后通过长颈漏斗加入过氧化氢，此选项错误； D、当集气瓶中水全部被气体排出后，用玻璃片盖住瓶口后放置在桌上，此选项错误。 故选B。 【解题必备】 1.发生装置为固液不加热型。用长颈漏斗优点：方便添加液体；用分液漏斗的优点：便于控制液体滴加速度，从而控制反应速率，产生平稳的气流。 2.装药品时，先装固体药品，再装液体药品。 【变式3-1】实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取较纯净的氧气，从如图中选取的装置最佳组合是 A．①③ B．②④ C．②③ D．①⑤ 【答案】C 【解析】实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，发生装置可用固、液混合不加热型，发生装置选用②。氧气密度大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，排水法收集的氧气较纯净，则收集装置选用③。图中选取的装置最佳组合是②③。 故选C。 【变式3-2】如图是“用双氧水制取收集一瓶氧气”实验的主要步骤，其中操作错误的是 A．加入药品 B．收集气体 C．检查装置气密性 D．验满 【答案】D 【解析】A、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确； B、氧气密度比空气的大，可用向上排空气法收集，图中所示操作正确； C、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，图中所示操作正确； D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。 故选D。 ►问题四 催化剂和催化作用 【典例4】下列有关催化剂的说法中错误的是（　　） A．催化剂能改变其他物质的化学反应速率 B．一个化学反应只能有一种催化剂 C．在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变 D．催化剂不能改变生成物的质量 【答案】B 【解析】A、催化剂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没有发生变化，故选项说法正确； B、在化学反应中一个化学反应可能有几种催化剂，如过氧化氢溶液分解制取氧气的催化剂可以是二氧化锰，也可以是硫酸铜、氧化铁等，故选项说法不正确； C、根据催化剂的特点“一变两不变”，在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变，故选项说法正确； D、催化剂能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故选项说法正确。 故选B。 【解题必备】 1.抓住催化剂的特点“一变二不变”，改变“其他物质的化学反应速率”，“自身的质量和化学性质”不变。 2．催化剂的化学性质在反应前后不变，物理性质可能会改变。 3．催化剂的质量和化学性质是在“反应前后”不变，反应过程中会发生改变。 【变式4-1】下列关于二氧化锰的说法正确的是（　　）。 A．如果不加二氧化锰，过氧化氢不会分解 B．只有二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂 C．如果不加二氧化锰，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气量不变 D．在所有的化学反应前后，二氧化锰的质量和性质都保持不变 【答案】C 【解析】A、如果不加二氧化锰，过氧化氢也会分解，只是分解速率较慢，故选项说法错误； B、不仅二氧化锰能加快加快过氧化氢分解反应的速度，其他物质如碎瓷片也能加快过氧化氢分解反应的速度，故选项说法错误； C、二氧化锰可加快过氧化氢受热分解的速度，但产生的氧气量不变，故选项说法正确； D、只有二氧化锰在作催化剂时，其质量和化学性质都不变，故选项说法错误。 故选C。 【变式4-2】已知FeCl3与CuCl2对H2O2分解都有催化作用，为测定并比较二者的催化效率，需要控制的条件包括①实验温度；②H2O2的浓度；③催化剂质量；④FeCl3与CuCl2的颗粒大小．（　　） ①② B．②③ C．全部 D．①②④ 【答案】C 【解析】影响化学反应速率的因素很多，用相同的催化剂，但温度不同，所以反应速率不同是由温度不同导致的，所以可以探究温度对H2O2分解速率的影响，同样在探究FeCl3与CuCl2对H2O2分解的催化效果是，必须保持其他的条件相同，如：①实验温度；②H2O2的浓度；③催化剂质量；④FeCl3与CuCl2的颗粒大小。故选：C。 ►问题五 分解反应 【典例5】下列化学反应中，属于分解反应的是（ ） A．二氧化碳+水→碳酸 B．氢气+氧气→水 C．铁+硫酸铜→硫酸亚铁+铜 D．碳酸钙→氧化钙+二氧化碳 【答案】D 【解析】A、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项错误； B、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项错误； C、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项错误； D、该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项正确。 故选：D。 【解题必备】 1.分解反应是化学基本反应类型； 2.分解反应特征是一变多的反应。 【变式5-1】下列化学反应中属于化合反应的是（均填序号） ，属于分解反应的是 ，属于氧化反应的是 。 ①        ② ③ ④ 【答案】 ①② ④ ②③ 【详解】①，符合“多变一”特征，是化合反应； ②，符合“多变一”特征，是化合反应，反应物有氧气参加为氧化反应； ③，反应物有氧气参加为氧化反应； ④，符合“一变多”特征，是分解反应。 故属于化合反应的是①②，属于分解反应的是④，属于氧化反应的是②③； 【变式5-2】在下列反应中，与反应“氧化汞汞+氧气”类型相同的是 A．铜+氧气氧化铜 B．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 C．铁+硫酸铜硫酸亚铁+铜 D．碳酸钠+盐酸氯化钠+水+二氧化碳 【答案】B 【解析】氧化汞在加热的条件下反应生成汞和氧气，属于一变多的反应，是分解反应； A是多变一的反应，属于化合反应； B是一变多的反应，属于分解反应； CD反应物都有两种，不属于分解反应。 故选B。 ►问题六 工业制取氧气 【典例6】如图是工业上制取液氧的流程图，请回答下列问题。 （提示：氧气的沸点比二氧化碳的沸点低） （1）流程图中空格①处物质的用途是 （答出一种即可）。 （2）首先蒸发出的气体是氮气，这是因为 。 （3）该生产过程最终得到的“液氧”为 色，该"液氧"并不是纯净物，还含有 （举一种物质）。 （4）请你设计实验区分空气、氧气和二氧化碳三种气体（操作、现象） 。 【答案】（1）做保护气 （2）氮气的沸点比氧气的沸点低 （3）淡蓝 稀有气体（合理即可） （4）用燃烧的小木条分别伸入三瓶无色无味的气体中，若小木条燃烧更旺的是氧气，木条燃烧无明显变化的是空气，木条熄灭的是二氧化碳 【解析】（1）根据空气的组成可知：流程图中空格处应填写的物质是稀有气体，化学性质稳定可用做保护气或通电发光可做电光源； （2）工业上制取氧气是利用氧气和氮气沸点的不同，因为氮气的沸点比氧气的沸点低，所以首先蒸发出的气体是氮气； （3）“液氧”为淡蓝色液体；工业制取的液氧中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物； （4）氧气能支持燃烧，二氧化碳不能燃烧、也不能支持燃烧，故可将燃着的小木条分别伸入三瓶无色无味的气体中，若木条燃烧无明显变化，则是空气；若木条熄灭，则是二氧化碳；若木条燃烧更旺，则是氧气；现象明显，能一次鉴别出这三瓶气体。 【解题必备】工业制取氧气的方法是分离液态空气法，利用氮气和氧气的沸点不同，属于物理变化。 【变式6-1】工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是（ ） A．属于物理变化 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．有新物质氧气生成 【答案】D 【解析】A、该变化中没有新物质生成，发生的属于物理变化，描述正确； B、分离液态空气法制氧气是根据各成分气体的沸点不同加以分离，描述正确； C、液氮的沸点低于液氧的沸点，因此先收集到的氮气，描述正确； D、工业制氧气得到的氧气时空气中本来就含有的，而不是新生成的，描述错误。 故选：D 【变式6-2】工业上利用分离液态空气法制取氧气的依据是 A．氧气和氮气化学性质不同 B．氧气和氮气密度的不同 C．氧气和氮气在水中溶解性的不同 D．氧气和氮气沸点的不同 【答案】D 【解析】工业上利用分离液态空气法制取氧气，是先将空气液化，然后依据氮气和氧气的沸点不同，将它们分离，故选D。 1.下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的操作图示正确的是 A．胶塞塞紧 B．加热药品 C．气体验满 D．气体收集 【答案】D 【解析】A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，且手不能拿着导管，图中所示操作错误； B、为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜；为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，试管口要放一团棉花，图中所示操作错误； C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误； D、氧气不易溶于水，可用排水法收集，但用排水法收集氧气时，导管放在集气瓶口处即可，不能伸入集气瓶内太长，图中所示操作正确。 故选D。 2．（2024•湖南）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】高锰酸钾是固体，反应条件是加热，为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，要在试管口放一团棉花，故选：A。 3．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。 4．实验室用双氧水制取氧气时，忘了加二氧化锰，其后果是（ ） A．不能产生氧气 B．生成气体的速度慢 C．产生氧气的总量减少 D．没有影响 【答案】B 【解析】实验室用双氧水制取氧气时，二氧化锰起到催化作用，是否添加二氧化锰只能改变反应速率，不能改变是否产生氧气以及产生的氧气总量，因此不加二氧化锰只会导致生成氧气的速率慢。故选B。 5．下列关于催化剂的说法正确的是（　　） A．催化剂只能加快化学反应速率 B．催化剂在反应前后质量变小 C．催化剂在化学反应前后物理性质不变 D．催化剂在化学反应前后化学性质不变 【答案】D 【解析】A、有的催化剂能够加快反应速率，有的催化剂能够减慢反应速率，该选项说法不正确； B、反应前后催化剂质量不变，该选项说法不正确； C、反应前后催化剂化学性质不变，该选项说法不正确； D、催化剂在化学反应前后化学性质不变，该选项说法正确。 故选：D。 6．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、此方法是以空气作为原料，来源广泛，故A说法正确； B、分离液态空气法制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，故B说法错误； C、此过程中，液氮首先汽化，说明说明液氧比液氮沸点高，故C说法正确； D、该液体物质中含有液氧、液态稀有气体等，属于混合物，而不是纯净的氧气，故D说法错误。 故选：D。 7．下列反应中，不属于分解反应，也不属于化合反应的是（　　） A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．铁+氧气四氧化三铁 C．甲烷+氧气二氧化碳+水 D．过氧化氢水+氧气 【答案】C 【解析】A、碳酸钙氧化钙+二氧化碳，该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项错误。 B、铁+氧气四氧化三铁，该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项错误。 C、甲烷+氧气二氧化碳+水，该反应的反应物和生成物均是两种，不符合“一变多”、“多变一”的形式，不属于分解反应、化合反应，故选项正确。 D、过氧化氢水+氧气，该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项错误。 故选：C。 8．将100mL双氧水均分成甲、乙两份，仅向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示，从图中不能获取的信息是 A．a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况 B．二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率 C．反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变 D．甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关 【答案】C 【解析】A、过氧化氢制取氧气的反应中，二氧化锰为催化剂，能改变反应速率，但不能改变生成物质量，则a为加入二氧化锰的反应，即表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况，该选项不符合题意； B、由图可知，二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率，该选项不符合题意； C、该图不能确定反应前后二氧化锰的质量和化学性质是否改变，该选项符合题意； D、由图可知，最终生成的氧气的质量相同，则说明甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关，该选项不符合题意。 故选C。 9．氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图①③⑤表示CO2，②④⑥表示O2）。下列说法不正确的是（　　） A．碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应 C．通过减少含碳燃料的使用来控制二氧化碳的排放量 D．植物的光合作用将化学能转化为光能 【答案】D 【解析】A、由图示可知，碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故正确； B、碳循环和氧循环过程中都有新物质生成，均发生了化学反应，故正确； C、化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳，所以可以通过减少含碳燃料的使用来控制二氧化碳的排放量，所以故正确； D、植物的光合作用将光能转化为化学能，故错误。 故选：D。 10．氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。 （1）观察到 　 　的现象时，说明试管中有大量氧气产生。 （2）实验③中产生氧气的文字表达式为 　 　，二氧化锰的作用为：　 　。 【答案】（1）带火星的木条复燃。（2）过氧化氢水+氧气；催化作用 【解析】（1）观察到带火星的木条复燃的现象时，说明试管中有大量氧气产生。 （2）实验③中产生氧气的文字表达式为：过氧化氢水+氧气，二氧化锰的作用是催化作用。 11．（2024•四川宜宾改编）化学是一门以实验为基础的科学。选择如图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。 回答下列问题： （1）仪器B的名称是 　 　。 （2）加热时需垫陶土网（或石棉网）的仪器是 　 　（填字母标号）。 （3）该实验应选择的仪器有 　 　（填字母标号，不重复选用仪器）。 【答案】（1）试管；（2）H；（3）ABDGEF； 【解析】（1）根据常见仪器名称可知仪器B是试管。 （2）锥形瓶加热时需垫陶土网，防止因受热不均匀而炸裂。 （3）高锰酸钾固体制取氧气应选用固固加热型发生装置，因此选ABDG，氧气密度比空气大，收集氧气可以用排水法，因此选EF。 12．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。 （1）写出仪器a的名称： 。 （2）实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为 ；可选择的发生装置是 （填字母）；若制取较纯的氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；选择气体收集方法时，气体的下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性，必须考虑的是 （填序号）。 （4）MnO2在该反应中可以重复使用，理由是 。 【答案】（1）锥形瓶 （2） B E ②③ （3）二氧化锰作为催化剂，在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变 【解析】（1）仪器a的名称是锥形瓶； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气，二氧化锰起催化作用，反应的符号表达式为：，该反应的反应物是液体，催化剂是固体，条件不需要加热，所以发生装置的特点属于“固液常温型”，故可选发生装置B；收集气体的依据是气体的密度和溶解性，氧气不易溶于水，密度比空气大，所以可选择排水法和向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净； （3）二氧化锰在此反应中作为催化剂，改变了化学反应的速率，而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变，故MnO2在该反应中可以重复使用。 1.（2024•四川乐山）氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是（　　） A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取 C．干燥 D．验满 【答案】B 【解析】A、采用过氧化氢和二氧化锰来制氧气属于固液常温型，图示装置正确； B、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气时，为防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，需要将试管口略向下倾斜，图示装置错误； C、浓硫酸具有吸水性，用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，图示装置正确； D、氧气具有助燃性，验满时可将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满，图示装置正确。 故选：B。 2．实验室用高锰酸钾制氧气，有如下操作：①加热②检查装置的气密性③加入药品，按装置图接好装置④用排水法收集氧气⑤从水槽中取出导管 ⑥熄灭酒精灯．正确的操作顺序是（　　） A．③②①④⑤⑥ B．②③①④⑤⑥ C．③②①④⑥⑤ D．②③①④⑥⑤ 【答案】B 【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气时操作步骤：查（检查装置的气密性）→装（向试管里装入固体药品；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；注意要用外焰，先预热，再固定在有药品的部位加热）→收→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯）进行解答本题。故选：B。 3．（2024•江苏扬州）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。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KMnO4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、检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用手握住试管，观察导管口是否冒出气泡，故A说法错误； B、先检查装置气密性，再向大试管中加入高锰酸钾固体，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B说法错误； C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口的气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶口开始收集，因为导管口开始排出的是装置内的空气，故C说法错误； D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸，炸裂试管，故D说法正确。 故选：D。 4．如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的 A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气 B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂 C．加热：直接用酒精灯的内焰对准药品所在位置加热 D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】C 【解析】A、气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气，故选项说法正确； B、试管口略向下倾斜：是为了防止试管壁上的水倒流入试管底部，导致试管炸裂，故选项说法正确； C、加热：应该先预热，再用酒精灯的外焰对准药品所在位置加热，故选项说法不正确； D、停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸，炸裂试管，故选项说法正确。 故选C。 5．用W型玻璃管进行如下微型实验：先对a处物质加热使之燃烧，然后将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，并始终控制液体不进入a处。下列说法不正确的是（　　） A．若a处物质是红磷，能看到有白烟生成 B．若a处物质是木炭粉，实验过程中看到木炭燃烧冒白烟 C．若a处物质是硫粉，实验过程中能看到明亮的蓝紫色火焰 D．过氧化氢溶液分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑ 【答案】B 【解析】A、若a处物质是红磷，加热红磷，能看到红磷在氧气中燃烧，实验现象是有大量白烟生成，故选项说法正确。 B、若a处粉末是木炭粉，加热木炭粉，能看到木炭燃烧，发出白光，不会冒白烟，故选项说法错误。 C、若a处物质是硫粉，加热硫粉，能看到硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，故选项说法正确。 D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故选项说法正确。 故选：B。 6．实验室常利用高锰酸钾制取氧气。下列各物理量随加热时间的变化关系图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、高锰酸钾需要加热一段时间达到分解的温度时才开始分解产生氧气，并不是开始加热就产生氧气，故A图像错误； B、加热一段时间后，高锰酸钾开始分解，固体质量开始减少，一直到高锰酸钾完全分解，反应结束后固体不再改变，最后剩余固体的质量不为零，故B图像错误； C、刚开始加热高锰酸钾未分解时，固体只有高锰酸钾这一种物质，当高锰酸钾开始分解后，固体为高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰三种固体物质，当高锰酸钾完全分解会，固体为锰酸钾和二氧化锰两种固体物质，故C图像正确； D、在加热的条件下，高锰酸钾分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，由质量守恒定律可知，锰元素的质量保持不变，但随着高锰酸钾的分解，固体质量在减少，因此固体中锰元素的质量分数随着高锰酸钾的分解而增大，当高锰酸钾完全分解后，固体中锰元素的质量分数不再改变，但开始前，固体中锰元素的质量分数不为零，故D图像错误。 故选：C。 7．为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法不正确的是 实验① 实验② 实验③ A．对比实验①和②，可研究常温下，MnO2对反应快慢的影响 B．对比实验①和③，可研究常温和50℃对反应快慢的影响是否相同 C．对比实验②和③，可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响是否相同 D．综合实验①、②和③可知，5%过氧化氢溶液最适合用于实验室制取氧气 【答案】D 【解析】A、对比实验①和②，过氧化氢的体积及溶质质量分数相同，区别是否放入二氧化锰，因此可探究常温下，MnO2对反应快慢的影响，故选项A说法正确； B、对比实验①和③，过氧化氢的体积及溶质质量分数相同，区别是反应时的温度不同，故可研究常温和50℃对反应快慢的影响，故选项B说法正确； C、对比实验②和③，过氧化氢体积溶质质量分数相同，但反应的条件不同，②放入了二氧化锰，③升高了温度，所以可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响，故选项C说法正确； D、对比实验①、②和③，整个过程过氧化氢的溶质质量分数均未改变，因此无法知道溶质质量分数是多少时最适合制取氧气，故选项D说法错误。 故选D。 8．请结合下列实验装置，回答有关问题： （1）写出图中标有字母b的仪器名称：　 　。 （2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 　 　（填“A”“B”或“C”），反应的化学方程式是 　 　。 （3）如用C装置制取氧气相对于B装置的优点是 　 　，反应的化学方程为 　 　。如果在D装置装有干燥用的浓硫酸，则用装置CDE的组合可以达到干燥和收集氧气的目的，CDE装置的接口正确连接顺序为 　 　（填小写字母顺序），验证此组合装置氧气已经集满的操作是 　 。 【答案】（1）长颈漏斗；（2）A；； （3）可以随时控制反应的发生和停止；；cedfg；将带火星的小木条放在g口，若木条复燃，则说明已收集满。 【解析】（1）b为长颈漏斗； （2）若用高锰酸钾制取氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择A；高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：； （3）C装置中，当打开弹簧夹时，长颈漏斗内的液体进入试管，使试管内液面上升到多孔隔板以上，与固体试剂接触，开始反应；当关闭弹簧夹时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到多孔隔板以下，使反应物相互分离，反应停止，所以C装置制取氧气相对于B装置的优点是：可以随时控制反应的发生和停止；该反应为固液常温型，即为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：；如果在D装置装有干燥用的浓硫酸，从发生装置出来的气体先经过干燥装置，干燥装置要长进短出（即e管进d管出），然后进行收集，由于氧气密度比空气大，用E装置收集时，气体应该从长管f进，故CDE装置的接口正确连接顺序为：cedfg；氧气具有助燃性，验满方法为：将带火星的小木条放在g口，若木条复燃，则说明已收集满。 9．根据如图装置，回答下列问题。 （1）写出装置B中标号仪器名称：a 　 　。 （2）装置A可用于高锰酸钾制取氧气，反应的化学表达式 　 　，其试管口应略向下倾斜的原因是 　 　，试管口放一团棉花的目的是 　 　。 （3）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学表达式为 　 　。 （4）若用过氧化氢溶液制取氧气，为了控制反应的速率，则应选择的发生装置为 　 　（填标号），可用D装置收集氧气的依据是 　 　，如何证明收集的气体是氧气 　 。 （5）G是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。氢气是一种密度比空气小、难溶于水且与水不反应的气体，若用G装置收集氢气，氢气应从 　 　（填“a”或“b”）进入G中；若将G装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定氢气的体积，则量筒与G装置 　 　（填“a”或“b”）连接。 【答案】（1）长颈漏斗； （2）KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；防止冷凝水倒流，使试管炸裂；防止加热时试管内固体粉末进入导管； （3）KClO3KCl+O2； （4）C；氧气密度比空气略大；把带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明收集到的气体为氧气； （5）a；b 【解析】（1）根据仪器的结构特点，装置B中标号a仪器名称：长颈漏斗； （2）用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；试管口应略向下倾斜的原因是：防止冷凝水倒流，引起试管炸裂；试管口放一团棉花的目的是：防止试管内固体粉末进入导管，堵塞导管； （3）氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，符号表达式为：KClO3KCl+O2； （4）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，发生装置可用B或C，其中C的分液漏斗能控制液体滴加速率，从而能控制反应的速率，若用过氧化氢溶液制取氧气，为了控制反应的速率，应选择的发生装置为C；D装置是向上排空气法收集装置，可用D装置收集氧气的依据是氧气的密度大于空气；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，证明收集的气体是氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，气体是氧气； （5）G是一种可用于集气、洗气等的多功能装置，氢气是一种密度比空气小、难溶于水且与水不反应的气体，若用G装置收集氢气，氢气应从a进入G中；若将G装置内装满水，再连接量筒，利用排出水体积等于氢气体积，就可以用于测定氢气的体积，量筒与G装置b连接。 10．化学探究小组对“ 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”及“有没有其它物质在此反应中有没有相同作用”产生了兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能，其催化效果是否比二氧化锰好呢? 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 Ⅱ.待A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，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥后送到化学研究所测定。 所得固体质量为ag，成分为氧化铁。 Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 【实验结论】 (1)A中产生的气体是 。 (2)实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； 【实验评价】 (3)实验设计Ⅳ的目的是 。 (4)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 【实验拓展】 (5)查阅资料得知，CuO、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【答案】（1）氧气  /O2 （2）质量 化学性质 （3）氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂 （4）二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂 （5）B 【解析】（1）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，实验现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，A中产生的气体是氧气（或O2）； （2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （3）二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，所以设计实验Ⅳ的目的是探究氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂； （4）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂； （5）A、MnO2不只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂，还可以作其他反应的催化剂，例如氯酸钾分解时，可用二氧化锰作催化剂，错误； B、根据题目的信息可知，氧化铁粉末、二氧化锰粉末都可用作过氧化氢分解的催化剂，同一个化学反应可以有多种催化剂，正确； C、催化剂不只是加快化学反应的速率，还可能减慢化学反应的速率，错误； D、用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，例如二氧化锰是高锰酸钾受热分解制氧气的生成物，错误。 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$ 单元2 探析空气之谜 课题2 氧气的性质与应用（原卷版） 第2课时 氧气的获取与氧循环 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置、步骤、注意事项等。 2．学习实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验装置和实验步骤. 3．了解催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用。 4．认识分解反应，并会判断分解反应。 5．了解工业大量制取氧气的方法。 6．了解自然界存在着“氧循环”的过程。 重点：实验室用高锰酸钾制取氧气和过氧化氢制氧气的原理、装置和基本操作；分解反应。 难点：实验室用高锰酸钾制取氧气的原理、装置和基本操作；催化剂和催化作用 一、氧气的实验室制法 在实验室中，常采用 或 分解等方法制氧气。 【名师拓展】实验室制氧气选择药品和反应时需考虑的因素：（1）制氧气的原料须是含氧的物质； （2）利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气；（3）生成的气体成分单一，便于收集 。 二、加热高锰酸钾制氧气 1．药品：高锰酸钾（ 色固体）发生装置 收集装置 2．原理： 文字表达式： 符号表达式： 3．装置： （1）发生装置：加热固体制气体（ 型装置） （2）收集装置： ①排水法收集：依据氧气 溶于水且不与水反应。 ②向上排空气法收集：依据氧气的 。 【易错提醒】 排水法收集的氧气较纯，但不干燥；向上排空气法收集的氧气较干燥，但不纯。 4．主要实验步骤： （1）查：组装仪器，检查 ； （2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞 ，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口； （3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上； （4）点：点燃酒精灯加热（记得先 ，防止试管受热不均破裂）； （5）收：用排水法收集氧气； （6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止 ）； （7）熄：熄灭酒精灯。 可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。 【易错提醒】 （1）试管口 ，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂。 （2）插入试管内的导管只能微露出橡皮塞，不能伸入太长，便于 。 （3）试管口放一团棉花，防止 。 （4）等气泡 放出时再开始收集。 （5）实验结束，先 ，再 。（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）（6）排水法收集气体时导管伸入 即可，排空气法收集时导管要伸至 ，以便将瓶内空气全部排出。 5．验满方法 （1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。 （2）用向上排空气法收集：将 木条放在 ，若木条复燃，证明已收集满。 6．放置方法： 在桌子上，并盖上 。 三、过氧化氢分解制取氧气 1．药品：过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2） 过氧化氢溶液俗名 “ ”，是一种 色溶液，过氧化氢在 下可以分解放出氧气； 二氧化锰是 色粉末。 2．原理： 文字表达式： 符号表达式： 3．实验装置： 发生装置： 装置（固体与液体反应类型，不需加热） 收集装置：排水法、向上排空气法 4．实验步骤 （1）检查装置的气密性。 （2）向锥形瓶中加入 固体。 （3）塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。 （4）向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。 （5）用 (或 排空气法)收集气体。 【名师拓展】 固液不加热型不同装置的优点：C A B （1）装置A简单，所用仪器少 （2）装置B方便添加液体药品 （3）装置C可以控制液体药品的滴加速度，从而产生平稳的气流； 其中分液漏斗可以用注射器代替。 四、催化剂与催化作用 1．催化剂 （1）定义：在化学反应中能 其他物质的化学反应速率，而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质。 （2）特点：“一变两不变”：一变： （可以加快也可以减慢）； 两不变： （物理性质可以改变）。 【易错提醒】 （1）催化剂是“ ”其他物质的化学反应速率，而不是“加快”其他物质的化学反应速率； （2）催化剂 改变生成物的质量； （3）催化剂不是反应物也不是生成物； （4）催化剂的质量和化学性质是在 不变，反应过程中会变化； （5）同一化学反应 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； （6）某一反应的催化剂可能不只一种（如：二氧化锰、硫酸铜溶液都可做双氧水分解的催化剂）。 2．催化作用：催化剂在 中所起的作用叫催化作用。 五、分解反应 1.定义： 的反应，叫做分解反应。 2.与化合反应比较 分解反应 化合反应 概念 由一种物质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一种物质的反应 特点 通式 A→B + C + … A +B + … → C 联系 都是化学反应的基本类型之一，二者是 关系 六、氧气的工业制法 1.方法： 。 2.原理：利用 不同。 3.具体过程：在低温下加压，使空气 ，然后 ，液态氮的沸点比液态氧的沸点 ， 先蒸发出来，剩下主要是 。 【易错提醒】分离液态空气制取氧气利用的是氮气和氧气的沸点不同，故为物理变化。 七、自然界“氧循环” 1.自然界氧气的消耗：在自然界中，生物体的 、燃料的燃烧、金属的 等都要消耗空气中的氧气。 2.“氧循环”的平衡：植物光合作用产生的 与生物体呼吸作用、化石燃料的燃烧等消耗的 基本平衡，使空气中氧气的含量保持相对 ，这就是自然界中的氧循环。 1. 判断题 （1）因为高锰酸钾受热易分解，所以可以用于工业生产氧气( ) （2）加热高锰酸钾并用排水法收集氧气，只要导管口有气泡产生就立即收集( ) （3）用高锰酸钾制取氧气时，试管口应向上倾斜，便于气体迅速排出( ) （4）高锰酸钾制取氧气试管内的导管口稍露出胶塞即可，不能伸入太长( ) （5）制取气体时，先检查装置的气密性，后装入药品( ) （6）高锰酸钾制取氧气的文字表达式为：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；( ) （7）排水法收集气体前，先把导管伸入集气瓶，再点燃酒精灯( ) （8）加热高锰酸钾固体，用排水法收集氧气完毕时，应先熄灭酒精灯，再把导管移出水面。( ) （9）常将带火星的木条放入集气瓶中的方法来检验氧气是否集满( ) （10）用带火星的木条可以检验氧气( ) （11）用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，是为了防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。( ) （12）加热高锰酸钾制氧气时，试管口略向下倾斜可防止水槽中水倒流到热的试管底部，炸裂试管。( ) （13）在试管口放一团棉花，防止固体粉末进入导管( ) （14）用高锰酸钾制氧气完全反应后试管中的固体是混合物( ) （15）高锰酸钾制取氧气，水槽中的水变红了，可能是由于试管口未放一团棉花( ) （16）工业上可采用分离液态空气法制取氧气( ) （17）工业上采用分离液态空气法获得氧气，是利用空气中各物质的沸点不同的这一性质( ) （18）用过氧化氢溶液制氧气时加入二氧化锰可增加生成氧气的质量( ) （19）将带火星的木条伸入盛有5%的过氧化氢溶液中，带火星木条复燃( ) （20）催化剂不是唯一的，硫酸铜溶液也能做过氧化氢溶液分解的催化剂( ) （21）过氧化氢不加催化剂时无法产生氧气( ) （22）过氧化氢和二氧化锰制取氧气时，分液漏斗可以控制反应的发生和停止。( ) （23）催化剂在化学反应前后的质量和性质不变( ) （24）同一反应可能有多种催化剂，同一物质可能是不同反应的催化剂( ) （25）催化剂能改变反应速率，可以是加快也可以是减慢( ) （26）二氧化锰是催化剂。( ) （27）生成两种物质的反应不一定是分解反应( ) （28）过氧化氢中加入二氧化锰生成水和氧气的反应不是分解反应，因为反应物有两种。( ) 2．实验室制取氧气不需要用到的仪器是（　　） A．烧杯 B．集气瓶 C．导管 D．酒精灯 3．实验室用高锰酸钾制取氧气，实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A．检查装置气密性时，先用手捂住试管，再将导管伸入水中 B．先把酒精灯点燃，再把试管固定在铁架台上 C．实验前，先将导管伸入集气瓶，再点燃酒精灯 D．实验结束时，先移出导管，后熄灭酒精灯 4．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（　　） A．分液漏斗末端必须要伸入液面以下 B．装药品前先检查装置的气密性 C．用镊子往锥形瓶中加入二氧化锰 D．此装置能控制反应的发生和停止 5．下列有关催化剂的说法正确的是（　　） A．没有催化剂反应不能发生 B．二氧化锰是所有反应的催化剂 C．一个化学反应只能有一种催化剂 D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量 6．下列反应属于分解反应的是（　　） A．碳+氧气二氧化碳 B．石蜡+氧气二氧化碳+水 C．水氧气+氢气 D．铁+氧气四氧化三铁 7．关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是（　　） A．自然界中消耗氧气的途径主要是植物的光合作用 B．地球人口增多，其呼吸和使用燃料的耗氧会增多 C．自然界中通过“氧循环”维持了相对稳定的大气含氧量 D．自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障 8．在化学反应中能改变其他物质的 ，而本身的 和 在化学反应前后没有改变的物质叫催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫 。 9．某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置，可选用 （填序号）。 （3）某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用 （填实验用品名称）。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是 （写出1点即可）。 10．工业制取氧气 空气中氧气约占21%，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，下面是工业上制氧气流程图： （1）工业上分离液态空气制氧气的变化属于 　 　（选填“物理变化”或“化学变化”）。 （2）这样制得的氧气是 　 　（选填“纯净物”或“混合物”）。 （3）氮气的沸点﹣196℃，氧气的沸点﹣183℃，在蒸发的过程中 　 　先被蒸发出来，留下的主要是 　 　。 （4）任何物质我们都要辩证的看待，请分别从正反两面分析氧气。 利：　 　。（写一点） 弊：　 　。（写一点） ►问题一 高锰酸钾制取氧气的规范操作 【典例1】实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是 A．连接实验仪器 B．检查装置气密性 C．装入高锰酸钾 D．结束时先停止加热 【解题必备】 （1）试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂。 （2）插入试管内的导管只能微露出橡皮塞，不能伸入太长，便于气体的导出。 （3）试管口放一团棉花，防止试管内粉末进入导管。 （4）等气泡连续均匀放出时再开始收集。 （5）排水法收集气体时导管伸入集气瓶口即可，排空气法收集时导管要伸至集气瓶底部，以便将瓶内空气全部排出。 【变式1-1】下列有关高锰酸钾制氧气实验中有关实验操作叙述不正确的是 A．实验时，要先检查装置气密性 B．试管口要塞棉花，防止高锰酸钾粉末通过导管进入水槽 C．试管口略向上倾斜 D．加热时，要先预热，再集中加热 【变式1-2】下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的说法错误的是 A．检查气密性时，先将导管浸入水中，再用双手紧握试管 B．拆装置时先熄灭酒精灯，后将导管撤离水面 C．排水法收集氧气时，要等连续均匀冒气泡再将导管伸入集气瓶 D．用向上排空气法收集气体时，导气管口应伸入集气瓶底部 ►问题二 高锰酸钾制取氧气的实验操作先后顺序 【典例2】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是（ ） A．先将药品装入试管，再检查装置气密性 B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热 C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片 D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【解题必备】 （1）检查装置气密性时，先将导管伸入水中，再用手捂住试管外壁。 （2）先检查装置气密性，再装药品。 （3）加热时先预热，后对准药品固定加热。（防止试管受热不均破裂） （4）实验结束，先把导气管从水槽中移出水面，再熄灭酒精灯。（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）（5）收集满氧气后，先在水下将集气瓶盖上玻璃片，再移出水槽。 【变式2-1】请将“先”、“后”两字分别填入实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤的恰当空格内，并说明错误操作的后果： （1） 向试管中加入所需药品， 检查装置的气密性，否则易造成 ； （2） 均匀加热， 对有药品部位集中加热，否则易 ； （3）实验结束时，应 熄灭酒精灯， 将导管移出水面，否则易引起 ． 【变式2-2】下列关于加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是 A．检查装置气密性，先用手握试管外壁，再把导管放入水中 B．实验中，先将导管伸入装满水的集气瓶，后点燃酒精灯 C．点燃酒精灯后，先均匀加热，后集中在放药品的部位加热 D．收集结束，先从水槽中取出集气瓶，后盖上玻璃片 ►问题三 过氧化氢分解制氧气 【典例3】如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置，下列说法正确的是（　　） A．实验开始时一有气泡产生就将导气管伸入集气瓶口 B．排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中 C．加试剂时，先通过长颈漏斗加入过氧化氢，再用药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡胶塞 D．集气瓶口有大气泡冒出时，迅速将集气瓶正放在桌面上，再盖上玻璃片 【解题必备】 1.发生装置为固液不加热型。用长颈漏斗优点：方便添加液体；用分液漏斗的优点：便于控制液体滴加速度，从而控制反应速率，产生平稳的气流。 2.装药品时，先装固体药品，再装液体药品。 【变式3-1】实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取较纯净的氧气，从如图中选取的装置最佳组合是 A．①③ B．②④ C．②③ D．①⑤ 【变式3-2】如图是“用双氧水制取收集一瓶氧气”实验的主要步骤，其中操作错误的是 A．加入药品 B．收集气体 C．检查装置气密性 D．验满 ►问题四 催化剂和催化作用 【典例4】下列有关催化剂的说法中错误的是（　　） A．催化剂能改变其他物质的化学反应速率 B．一个化学反应只能有一种催化剂 C．在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变 D．催化剂不能改变生成物的质量 【解题必备】 1.抓住催化剂的特点“一变二不变”，改变“其他物质的化学反应速率”，“自身的质量和化学性质”不变。 2．催化剂的化学性质在反应前后不变，物理性质可能会改变。 3．催化剂的质量和化学性质是在“反应前后”不变，反应过程中会发生改变。 【变式4-1】下列关于二氧化锰的说法正确的是（　　）。 A．如果不加二氧化锰，过氧化氢不会分解 B．只有二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂 C．如果不加二氧化锰，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气量不变 D．在所有的化学反应前后，二氧化锰的质量和性质都保持不变 【变式4-2】已知FeCl3与CuCl2对H2O2分解都有催化作用，为测定并比较二者的催化效率，需要控制的条件包括①实验温度；②H2O2的浓度；③催化剂质量；④FeCl3与CuCl2的颗粒大小．（　　） ①② B．②③ C．全部 D．①②④ ►问题五 分解反应 【典例5】下列化学反应中，属于分解反应的是（ ） A．二氧化碳+水→碳酸 B．氢气+氧气→水 C．铁+硫酸铜→硫酸亚铁+铜 D．碳酸钙→氧化钙+二氧化碳 【解题必备】 1.分解反应是化学基本反应类型； 2.分解反应特征是一变多的反应。 【变式5-1】下列化学反应中属于化合反应的是（均填序号） ，属于分解反应的是 ，属于氧化反应的是 。 ①        ② ③ ④ 【变式5-2】在下列反应中，与反应“氧化汞汞+氧气”类型相同的是 A．铜+氧气氧化铜 B．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 C．铁+硫酸铜硫酸亚铁+铜 D．碳酸钠+盐酸氯化钠+水+二氧化碳 ►问题六 工业制取氧气 【典例6】如图是工业上制取液氧的流程图，请回答下列问题。 （提示：氧气的沸点比二氧化碳的沸点低） （1）流程图中空格①处物质的用途是 （答出一种即可）。 （2）首先蒸发出的气体是氮气，这是因为 。 （3）该生产过程最终得到的“液氧”为 色，该"液氧"并不是纯净物，还含有 （举一种物质）。 （4）请你设计实验区分空气、氧气和二氧化碳三种气体（操作、现象） 。 【解题必备】工业制取氧气的方法是分离液态空气法，利用氮气和氧气的沸点不同，属于物理变化。 【变式6-1】工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是（ ） A．属于物理变化 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．有新物质氧气生成 【变式6-2】工业上利用分离液态空气法制取氧气的依据是 A．氧气和氮气化学性质不同 B．氧气和氮气密度的不同 C．氧气和氮气在水中溶解性的不同 D．氧气和氮气沸点的不同 1.下列有关实验室用高锰酸钾制取氧气的操作图示正确的是 A．胶塞塞紧 B．加热药品 C．气体验满 D．气体收集 2．（2024•湖南）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． 3．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 4．实验室用双氧水制取氧气时，忘了加二氧化锰，其后果是（ ） A．不能产生氧气 B．生成气体的速度慢 C．产生氧气的总量减少 D．没有影响 5．下列关于催化剂的说法正确的是（　　） A．催化剂只能加快化学反应速率 B．催化剂在反应前后质量变小 C．催化剂在化学反应前后物理性质不变 D．催化剂在化学反应前后化学性质不变 6．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 7．下列反应中，不属于分解反应，也不属于化合反应的是（　　） A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．铁+氧气四氧化三铁 C．甲烷+氧气二氧化碳+水 D．过氧化氢水+氧气 8．将100mL双氧水均分成甲、乙两份，仅向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示，从图中不能获取的信息是 A．a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况 B．二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率 C．反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变 D．甲、乙两份溶液最终生成氧气质量与二氧化锰无关 9．氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图①③⑤表示CO2，②④⑥表示O2）。下列说法不正确的是（　　） A．碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应 C．通过减少含碳燃料的使用来控制二氧化碳的排放量 D．植物的光合作用将化学能转化为光能 10．氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。 （1）观察到 　 　的现象时，说明试管中有大量氧气产生。 （2）实验③中产生氧气的文字表达式为 　 　，二氧化锰的作用为：　 　。 11．（2024•四川宜宾改编）化学是一门以实验为基础的科学。选择如图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。 回答下列问题： （1）仪器B的名称是 　 　。 （2）加热时需垫陶土网（或石棉网）的仪器是 　 　（填字母标号）。 （3）该实验应选择的仪器有 　 　（填字母标号，不重复选用仪器）。 12．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。 （1）写出仪器a的名称： 。 （2）实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为 ；可选择的发生装置是 （填字母）；若制取较纯的氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；选择气体收集方法时，气体的下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性，必须考虑的是 （填序号）。 （4）MnO2在该反应中可以重复使用，理由是 。 1.（2024•四川乐山）氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是（　　） A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取 C．干燥 D．验满 2．实验室用高锰酸钾制氧气，有如下操作：①加热②检查装置的气密性③加入药品，按装置图接好装置④用排水法收集氧气⑤从水槽中取出导管 ⑥熄灭酒精灯．正确的操作顺序是（　　） A．③②①④⑤⑥ B．②③①④⑤⑥ C．③②①④⑥⑤ D．②③①④⑥⑤ 3．（2024•江苏扬州）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。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KMnO4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．如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的 A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气 B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂 C．加热：直接用酒精灯的内焰对准药品所在位置加热 D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 5．用W型玻璃管进行如下微型实验：先对a处物质加热使之燃烧，然后将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，并始终控制液体不进入a处。下列说法不正确的是（　　） A．若a处物质是红磷，能看到有白烟生成 B．若a处物质是木炭粉，实验过程中看到木炭燃烧冒白烟 C．若a处物质是硫粉，实验过程中能看到明亮的蓝紫色火焰 D．过氧化氢溶液分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑ 6．实验室常利用高锰酸钾制取氧气。下列各物理量随加热时间的变化关系图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 7．为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法不正确的是 实验① 实验② 实验③ A．对比实验①和②，可研究常温下，MnO2对反应快慢的影响 B．对比实验①和③，可研究常温和50℃对反应快慢的影响是否相同 C．对比实验②和③，可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响是否相同 D．综合实验①、②和③可知，5%过氧化氢溶液最适合用于实验室制取氧气 8．请结合下列实验装置，回答有关问题： （1）写出图中标有字母b的仪器名称：　 　。 （2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 　 　（填“A”“B”或“C”），反应的化学方程式是 　 　。 （3）如用C装置制取氧气相对于B装置的优点是 　 　，反应的化学方程为 　 　。如果在D装置装有干燥用的浓硫酸，则用装置CDE的组合可以达到干燥和收集氧气的目的，CDE装置的接口正确连接顺序为 　 　（填小写字母顺序），验证此组合装置氧气已经集满的操作是 　 。 9．根据如图装置，回答下列问题。 （1）写出装置B中标号仪器名称：a 　 　。 （2）装置A可用于高锰酸钾制取氧气，反应的化学表达式 　 　，其试管口应略向下倾斜的原因是 　 　，试管口放一团棉花的目的是 　 　。 （3）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学表达式为 　 　。 （4）若用过氧化氢溶液制取氧气，为了控制反应的速率，则应选择的发生装置为 　 　（填标号），可用D装置收集氧气的依据是 　 　，如何证明收集的气体是氧气 　 。 （5）G是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。氢气是一种密度比空气小、难溶于水且与水不反应的气体，若用G装置收集氢气，氢气应从 　 　（填“a”或“b”）进入G中；若将G装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定氢气的体积，则量筒与G装置 　 　（填“a”或“b”）连接。 10．化学探究小组对“ 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”及“有没有其它物质在此反应中有没有相同作用”产生了兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能，其催化效果是否比二氧化锰好呢? 【实验探究】 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 Ⅱ.待A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，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥后送到化学研究所测定。 所得固体质量为ag，成分为氧化铁。 Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 【实验结论】 (1)A中产生的气体是 。 (2)实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； 【实验评价】 (3)实验设计Ⅳ的目的是 。 (4)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 【实验拓展】 (5)查阅资料得知，CuO、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$