2.3 氧气的制备（基础过关）-2024-2025学年九年级化学上册课后培优分级练（沪教版2024）

2.3 氧气的制备 一、选择题 1．工业制氧气采用分离液态空气法，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．属于化学变化 B．利用了物质的沸点不同 C．分离出氮气，再分离出氧气 D．分离得到的氧气装入蓝色钢瓶中储存 2．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．收集氧气后，在水下盖好玻璃片，再将集气瓶移出水槽，正放在实验台上 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．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 3．利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验，探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象，下列说法错误的是 A．实验开始时应先点燃酒精灯①，然后用气囊鼓入空气，再点燃酒精灯② B．实验过程中观察到硫粉熔化，燃烧，火焰由淡蓝色变为明亮的蓝紫色 C．该实验装置的优点之一是在同一装置可观察氧气浓度对反应剧烈程度的影响 D．烧杯中水的作用是吸收尾气中的SO2，防止污染空气 4．某同学制取氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的 ①没有给试管均匀预热    ②试管外壁潮湿    ③试管口没有略向下倾斜    ④忘了加催化剂    ⑤收集完氧气先撤酒精灯    ⑥集气瓶中水未灌满 A．全部 B．除④外 C．除⑥外 D．①②③⑤ 5．下列有关化学实验操作中先后顺序不正确的是 A．给试管中的固体加热时，先均匀加热再集中加热 B．用胶头滴管吸取液体时，先伸入液体中再挤压胶头 C．连接玻璃导管和橡胶管时，先把要插入的玻璃管口用水润湿后再连接 D．搭建固体加热装置时，先放置酒精灯，再固定试管的高度 6．用高锰酸钾制氧气有下列步骤①装药品，并固定在铁架台上；②检查气密性；③加热；④收集氧气；⑤停止加热；⑥将导管从水槽中取出，正确顺序为 A．②①③④⑤⑥ B．②①③④⑥⑤ C．①②③④⑤⑥ D．①②③④⑥⑤ 7．如图是某班级项目学习小组的同学利用塑料瓶、吸管注射器等生活用品设计的简易供氧器。下列说法正确的是 A．塑料瓶甲中的药品A可以是氯酸钾 B．使用前，塑料瓶乙中应注满水 C．根据塑料瓶乙中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 D．塑料瓶乙利用了氧气易溶于水的物理性质 8．小明加热氯酸钾制取氧气，错把高锰酸钾当做二氧化锰加入氯酸钾中，其结果与只加热等质量的氯酸钾相比 A．反应速率不变 B．生成氧气的质量不变 C．反应速率加快，生成氧气的质量不变 D．反应速率加快，生成氧气的质量增加 9．从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方案是 A．氯酸钾制取氧气 B．高锰酸钾制取氧气 C．过氧化氢制取氧气 D．分离液态空气 10．实验发现，氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢，但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，则氯酸钾的分解速率大大加快，反应过程中两种固体的质量随时间的变化如下图。下列说法正确的是 A．高锰酸钾可作为氯酸钾分解时的催化剂 B．没有催化剂氯酸钾无法分解 C．加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多 D．反应结束后固体完全消失 11．下列图示与相应的文字描述完全相符合的是 A．①表示足量红磷在密闭容器中燃烧 B．②表示等质量的氯酸钾在有无催化剂情况下的加热反应 C．③表示加热一定质量的高锰酸钾 D．④表示在少量二氧化锰中加入双氧水 12．化学兴趣小组误将高锰酸钾当做催化剂与氯酸钾混合后装入试管制取氧气，片刻后猛然发现不对，若此时关闭酒精灯并将试管内的剩余固体取出，则剩余固体的成分最多有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 13．某同学误将少量当成加入中进行加热制取氧气，部质分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法不正确的是 A．时刻， 开始产生 B．c可代表生成的氯化钾 C．时刻，开始分解 D．是分解反应的催化剂 14．如图，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球胀大，红墨水右移 D．气球缩小，红墨水左移 15．区别下列各组内物质，所选择的试剂或方法错误的是 选项 需区别的物质 选择的试剂或方法 A 二氧化锰和高锰酸钾 观察固体颜色 B 空气、氧气和二氧化碳 伸入带火星的木条 C 水和酒精 取样品闻气味 D 水和过氧化氢溶液 取样品加入少量二氧化锰 16．实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，而是分别用下列物质作催化剂，氯酸钾开始反应和反应剧烈时的温度如表： 氧化物 温度/℃ 反应程度 Fe2O3 Al2O3 CuO MgO 开始反应 470 515 305 490 剧烈反应 490 540 350 545 据表分析，最适合的催化剂是 A．氧化铁(Fe2O3) B．氧化铜(CuO) C．氧化镁(MgO) D．氧化铝(Al2O3) 17．利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是 A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 18．下列图像能正确表示对应变化关系的是 A．图甲：利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，集气瓶中气体压强随时间的变化 B．图乙：利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰的质量随反应时间的变化 C．图丙：加热高锰酸钾制取氧气，固体物质的种类随加热时间的变化 D．图丁：用两份等质量等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，其中一份加入了少量催化剂，产生氧气的质量随反应时间的变化 19．下列实验基本操作正确的是 A．用滴管取液体 B．加热液体 C．振荡试管 D．氧气的验满 20．“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是 A．装入MnO2 B．制备O2 C．  验满O2 D． 收集O2 21．下列实验操作正确的是 A． B． C．放回滴瓶 D．检查气密性 二、实验题 22．某小组对用过氧化氢溶液(双氧水)制氧气的实验进行了如下探究： 催化剂种类 气体产生速率(mL/s) 二氧化锰 0.03 氧化铜 0.07 活性炭 0.12 【探究一】探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响(实验中催化剂均为0.4g，过氧化氢浓度均为10%，以收集10mL气体为准)。该小组采用了如图甲所示装置进行实验，具体数据如表： (1)分析表格中数据，可以得出相同条件下表中催化剂效果最好的是 。 (2)为了探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，需测定：收集10mL气体 。 【探究二】探究过氧化氢溶液浓度对分解速率的影响(水浴温度控制在21℃，二氧化锰均为0.5g，过氧化氢溶液均为5mL，三颈瓶容积为250mL)。 该小组采用了如图甲所示装置进行实验，并依据数字传感器数据绘制如图乙图象： (3)图乙说明过氧化氢溶液浓度越高，反应速率越 (选填“快”或“慢”)； (4)以10%过氧化氢溶液为例，约40s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是 ； 三、科学探究题 23．过氧化氢溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，实验室常用双氧水和二氧化锰制取氧气。查阅资料：将新制的浓度7%的双氧水加热到65℃时就有氧气产生，加热到80℃时就有较多氧气产生。          (1)请你写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式 。 (2)小明按如图1装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此他利用如图2装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图1实验中带火星木条未复燃的原因是 。 (3)如表是某小组同学探究影响过氧化氢分解速率部分因素的相关实验数据。 实验序号 过氧化氢的溶液的浓度/% 过氧化氢的溶液的体积/mL 温度/℃ 二氧化锰的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 7 7 28 0.14 5.6 23.45 ② 21 V 28 0.14 5.6 8.46 ③ 42 7 42 0 2.8 68.89 ④ 42 7 60 0 2.8 x 表格中的V= ；从实验 和 (填序号)对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关；若X 68.89(填“>”、“=”或“<”)可知温度越高，过氧化氢分解速率越快； (4)某化学兴趣小组欲设计对比实验来比较MnO2，CuO对过氧化氢分解的催化效果。所用实验装置如图3所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气体积和%时间的关系如图4所示。 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 实验1 7mL5% 粉末状MnO20.3g 实验2 7mL5% 粉末状CuO0.3g ①实验中造成U型管内红墨水液面左低右高的可能原因是 ； ②结论：对过氧化氢分解催化效果较好的催化剂是 ； ③由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢，原因 。 24．对比归纳是学习化学的重要方法。请参与下列探究活动并回答问题： (1)实验一：探究影响硫燃烧剧烈程度的因素。如图，分别将硫在空气和氧气中燃烧。 ①硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈，说明了影响硫燃烧剧烈程度的因素是 。 ②检验生成SO2气体的方法是 ，集气瓶底部放一些水的目的是 。 (2)实验二：探究影响铁燃烧剧烈程度的因素。 ①实验室欲收集一瓶较纯净的氧气，最好的收集方法是 法(选填“排水集气”或“向上排空气”)。 ②实验操作中，在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的作用是 。 ③创新探究：同学猜测铁丝燃烧可能与集气瓶内氧气的浓度有关系，学生团队经过讨论设计如下图2创新实验，创新实验的优点是 。 (3)实验再探究 另有学生团队选用硬度不同、粗细相同的铁丝分别在氧气中燃烧实验，发现硬度大的铁丝火星四射的剧烈程度大。 查阅相关资料：铁丝燃烧的火星四射的原因是反应产生大量热量使生成物熔化成液态，飞溅本质是实验过程中产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状。 下表是他将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 合碳0.6%的铁丝 燃烧现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈继烧，少量火星 剧烈燃烧，火星四射 ①通过以上实验，说叨铁丝燃烧产生火星四射现象和铁丝中的 有失。实验中使熔化的生成物飞溅的气体可能是 。 ②铁丝燃烧的产物也是固体，而实验室测定空气中氧气含量的实验中选用红磷而不选用铁丝的主要原因是 。 25．学习了测定空气中氧气的含量和二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组同学在老师指导下，利用课外时间进行了有关实验的再探究。 探究一 学习完教材上用红磷来测定空气中氧气的含量实验(图1)。小瑞对教材实验做如下改进(图2) 查阅资料：白磷的着火点为40℃，白磷与红磷的燃烧现象和产物均相同。 (1)图2对比图1实验的优点有 (答一点)； (2)小瑞同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置，其利用图3进行实验时的气球的变化是 。 (3)图中的白磷不能换成硫，其理由是 。 探究二 影响过氧化氢分解速率的因素有哪些?兴趣小组同学做了四个实验，实验数据如下表： 实验序号 H2O2溶液的溶质质量分数% H2O2溶液的体积/mL 温度/℃ MnO2的用量/g 收集O2的体积/mL 反应时间 ① 5 1 20 0.1 4 16s ② 15 1 20 0.1 4 6s ③ 15 1 20 0.2 4 4s ④ 30 5 35 0 4 98min ⑤ 30 5 55 0 4 20min (4)该小组同学判断过氧化氢分解速率快慢的依据是 。 (5)从表中数据分析过氧化氢分解速率与温度的关系是 。 (6)能说明过氧化氢的分解速率与其质量分数有关的实验是 (填实验序号)。 26．实验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气，化学小组进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响。 【实验1】探究浓度对过氧化氢分解速率的影响 兴趣小组取不同浓度的过氧化氢溶液放入锥形瓶中进行实验，如图是他们进行实验的装置图。同时测定收集到氧气所用的时间，（其它实验条件均相同）记录如下： 实验编号 1 2 3 过氧化氢溶液浓度 所用时间（秒） 205 25 3 实验结论 __________ (1)补充实验结论： 。此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。 (2)兴趣小组用上述收集的氧气进行硫在氧气中燃烧的实验，硫在氧气中燃烧的现象为 。 【实验2】探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响 为探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响，兴趣小组按下列步骤进行实验： ①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。 ②取浓度为的过氧化氢溶液和0.03g二氧化锰装入容器，塞紧橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙）。 ③倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压。 ④分别用0.06g、0.09g和0.12g相同的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。 (3)写出步骤①中检查装置气密性的具体操作 。 (4)二氧化锰催化过氧化氢分解的文字表达式为 。 (5)实验中，小明用 来反映产生氧气的多少。 (6)由图丙可得出的结论有 、 （写两条即可）。 27．某化学兴趣小组的同学对过氧化氢分解进行探究。 【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素某小组同学设计并进行实验，探究影响过氧化氢分解速率的因素。（实验装置如图1所示，夹持仪器已略去） 【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。 【实验记录】同学们进行6组实验，实验记录如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 过氧化氢溶液的浓度（%） 30 30 15 30 30 30 过氧化氢溶液的体积（mL） 6 x 6 6 6 6 水槽中水的温度 20 90 70 70 20 20 锥形瓶中的物质 — — — — 0.5g NaCl 0.5g 60min内产生氧气（mL） 0.0 41.0 4.5 12.1 2.0 650.0 【解释与结论】 (1)实验②中应加入过氧化氢溶液的体积x是 mL。 (2)实验①~⑥通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率，还可以通过测定 来比较过氧化氢的分解速率。 (3)写出实验⑥发生反应的符号表达式 。 (4)通过实验①、②、④可得出的结论是 。 【反思与评价】 (5)同学们认为实验室制氧气，应选择实验⑧而不选实验②的理由是 。 【探究二】 硫酸铜溶液也能做过氧化氢分解反应的催化剂，小组同学在常温下，向a、b、c三个试管中分别加入等量的5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴入2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液，绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请你回答： (6)若实验中所得的曲线如图中虚线所示，请推测其中可能的原因： 。 四、填空与简答 28．以下是工业制氧气流程和探究氧气性质的实验，请回答下列问题。如图是工业分离液态空气制取氧气的有关流程。请回答下列问题： (1)工业以空气为原料制取氧气的优点是 ，利用的原理是 变化。 (2)空气净化组件可除去空气中的水、二氧化碳、灰尘等，分离出氧气后的剩余气体除了氮气可能还含有的杂质是 。 (3)用 可以区分空气、“工业液氧”和二氧化碳；金嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的性质是 。. 五、课内填空 29．氧气能用向上排空气法收集的原因是 ，且不与空气中的成分反应；氧气能用排水法收集的原因是 ，且不与水反应。 30．若用排水法收集氧气，为什么刚开始加热产生气泡时，不宜立即收集？ ；看到 才开始收集；实验完毕时先撤离导管，后熄灭酒精灯，目的是防止 。 31．实验室用KMnO4制取O2时，装固体的试管口要略向 倾斜，原因是要防止 ；铁夹应夹在试管的 部；试管口要塞一团棉花的目的是 。 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 氧气的制备 一、选择题 1．工业制氧气采用分离液态空气法，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．属于化学变化 B．利用了物质的沸点不同 C．分离出氮气，再分离出氧气 D．分离得到的氧气装入蓝色钢瓶中储存 【答案】A 【详解】A、工业制氧气采用分离液态空气法，过程中没有新物质生成，属于物理变化。A不正确； B、工业制氧气采用分离液态空气法，利用空气中各成分的沸点不同制氧气，氮气沸点较低先收集到。B正确； C、工业制氧气采用分离液态空气法，利用空气中各成分的沸点不同制氧气，氮气沸点较低先收集到。C正确； D、工业上制得的氧气一般放在蓝色的钢瓶中储存。D正确。 2．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．收集氧气后，在水下盖好玻璃片，再将集气瓶移出水槽，正放在实验台上 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．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 【答案】A 【详解】A、收集氧气后，在水下盖好玻璃片，再将集气瓶移出水槽，由于氧气密度比空气大，则集气瓶正放在实验台上，故A合理； B、先检查装置气密性，再向试管中加入KMnO4固体，防止装置漏气，因更换仪器造成药品浪费，故B不合理； 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，故C不合理； D、检查装置气密性时，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，故D不合理； 3．利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验，探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象，下列说法错误的是 A．实验开始时应先点燃酒精灯①，然后用气囊鼓入空气，再点燃酒精灯② B．实验过程中观察到硫粉熔化，燃烧，火焰由淡蓝色变为明亮的蓝紫色 C．该实验装置的优点之一是在同一装置可观察氧气浓度对反应剧烈程度的影响 D．烧杯中水的作用是吸收尾气中的SO2，防止污染空气 【答案】A 【详解】A、要探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象，实验开始时先用鼓气囊鼓入空气，同时点燃酒精灯②至硫燃烧，观察现象；然后停止鼓入空气，再点燃酒精灯①，使硫在氧气中继续燃烧，观察现象，所以A错误； B、实验过程中，观察到硫粉受热先熔化，再燃烧，硫粉在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，都生成无色有刺激性气味的气体，正确； C、该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象，即硫在空气中燃烧和硫在氧气中燃烧的不同现象，C正确； D、硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫有毒，烧杯中的水能吸收二氧化硫，防止污染空气，D正确。 4．某同学制取氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的 ①没有给试管均匀预热    ②试管外壁潮湿    ③试管口没有略向下倾斜    ④忘了加催化剂    ⑤收集完氧气先撤酒精灯    ⑥集气瓶中水未灌满 A．全部 B．除④外 C．除⑥外 D．①②③⑤ 【答案】D 【详解】①没有给试管均匀预热，会导致试管受热不均，炸裂，正确； ②试管外壁潮湿，会导致试管受热不均，炸裂，正确； ③试管口没有略向下倾斜，会导致冷凝水倒流，炸裂试管，正确； ④忘了加催化剂，会导致反应速率较慢，不会导致试管炸裂，错误； ⑤收集完氧气先撤酒精灯，会导致冷凝水倒流，炸裂试管，正确； ⑥集气瓶中水未灌满，会导致收集的氧气不纯，不会导致试管炸裂，错误。 故造成试管炸裂的原因可能是下列中的①②③⑤。 5．下列有关化学实验操作中先后顺序不正确的是 A．给试管中的固体加热时，先均匀加热再集中加热 B．用胶头滴管吸取液体时，先伸入液体中再挤压胶头 C．连接玻璃导管和橡胶管时，先把要插入的玻璃管口用水润湿后再连接 D．搭建固体加热装置时，先放置酒精灯，再固定试管的高度 【答案】B 【详解】A、加热试管时，要先预热，后集中加热，该选项正确； B、用胶头滴管吸取液体时，应在外面挤压胶头后，再伸入液体中，该选项不正确； C、连接仪器时，先将玻璃管口润湿，再将导管稍稍用力旋转插入橡胶管中，该选项正确； D、组装仪器时，先下后上，则应先放置酒精灯，再固定试管的高度，该选项正确。 6．用高锰酸钾制氧气有下列步骤①装药品，并固定在铁架台上；②检查气密性；③加热；④收集氧气；⑤停止加热；⑥将导管从水槽中取出，正确顺序为 A．②①③④⑤⑥ B．②①③④⑥⑤ C．①②③④⑤⑥ D．①②③④⑥⑤ 【答案】B 【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，先检查气密性，后装药品，防止装置漏气，造成药品浪费）→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，先移出水槽中导管后熄灭酒精灯，防止水被倒吸，造成试管炸裂），则正确操作的顺序是②①③④⑥⑤； 7．如图是某班级项目学习小组的同学利用塑料瓶、吸管注射器等生活用品设计的简易供氧器。下列说法正确的是 A．塑料瓶甲中的药品A可以是氯酸钾 B．使用前，塑料瓶乙中应注满水 C．根据塑料瓶乙中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 D．塑料瓶乙利用了氧气易溶于水的物理性质 【答案】C 【详解】A、氯酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，而图中装置为固液常温装置，该选项说法不正确； B、塑料瓶乙中不能装满水，以免氧气将水挤出，该选项说法不正确； C、将氧气通入水中，通过塑料瓶乙中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢，该选项说法正确； D、氧气不易溶于水，该选项说法不正确。 8．小明加热氯酸钾制取氧气，错把高锰酸钾当做二氧化锰加入氯酸钾中，其结果与只加热等质量的氯酸钾相比 A．反应速率不变 B．生成氧气的质量不变 C．反应速率加快，生成氧气的质量不变 D．反应速率加快，生成氧气的质量增加 【答案】D 【详解】高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，因此加入高锰酸钾后生成的二氧化锰可以加快氯酸钾分解氧气的速率，且由于高锰酸钾和氯酸钾加热都能生成氧气，因此根据题意，加入高锰酸钾后反应速率加快且生成氧气增多，故选：D 9．从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方案是 A．氯酸钾制取氧气 B．高锰酸钾制取氧气 C．过氧化氢制取氧气 D．分离液态空气 【答案】C 【详解】从安全、环保、节能、简便等方面考虑，氯酸钾制取氧气、高锰酸钾制取氧气都需要加热，消耗能源；分离液态空气是工业制取氧气的方法，操作复杂且设备要求高、能耗高；而过氧化氢制取氧气常温下即可进行，产物是水和氧气，处理较为容易，因此实验室制取氧气的最佳方案是过氧化氢制取氧气 10．实验发现，氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢，但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，则氯酸钾的分解速率大大加快，反应过程中两种固体的质量随时间的变化如下图。下列说法正确的是 A．高锰酸钾可作为氯酸钾分解时的催化剂 B．没有催化剂氯酸钾无法分解 C．加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多 D．反应结束后固体完全消失 【答案】C 【详解】A、高锰酸钾在加热的条件生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可作为氯酸钾分解时的催化剂，故A错误； B、氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢，即没有催化剂氯酸钾也可以分解，故B错误； C、由题干信息可知，将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，则氯酸钾的分解速率大大加快，高锰酸钾分解也会产生部分氧气，所以加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多，故C正确； D、高锰酸钾在加热的条件生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，反应结束后会剩余锰酸钾、二氧化锰、氯化钾三种固体，故D错误。 11．下列图示与相应的文字描述完全相符合的是 A．①表示足量红磷在密闭容器中燃烧 B．②表示等质量的氯酸钾在有无催化剂情况下的加热反应 C．③表示加热一定质量的高锰酸钾 D．④表示在少量二氧化锰中加入双氧水 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧生成五氧化二磷，放热导致压强增大，完全反应后氧气消耗，温度降低，压强减小至小于原来压强，该选项对应关系不正确； B、等质量的氯酸钾制取氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，但是最终生成气体的质量是相等的，该选项对应关系不正确； C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，固体质量减小，锰元素质量不变，因此固体中锰元素质量分数增大，完全反应后锰元素质量分数不再变化，该选项对应关系正确； D、双氧水会在二氧化锰的催化下生成氧气和水，氧气的质量一开始应为0g，该选项对应关系不正确。 12．化学兴趣小组误将高锰酸钾当做催化剂与氯酸钾混合后装入试管制取氧气，片刻后猛然发现不对，若此时关闭酒精灯并将试管内的剩余固体取出，则剩余固体的成分最多有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】C 【详解】氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下加热生成氯化钾和氧气，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，如果加热后，氯酸钾、高锰酸钾均未完全反应，则反应后剩余固体是锰酸钾、氯化钾、二氧化锰以及剩余的氯酸钾和高锰酸钾，故共有五种物质，故选：C。 13．某同学误将少量当成加入中进行加热制取氧气，部质分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法不正确的是 A．时刻， 开始产生 B．c可代表生成的氯化钾 C．时刻，开始分解 D．是分解反应的催化剂 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾在加热到一定温度首先分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热到一定温度下分解产生氯化钾和氧气。根据题干所给信息可知，a是氯酸钾，b是高锰酸钾，在t1时刻高锰酸钾就开始分解，因此在此时就有氧气产生，故A正确； B、t2时刻氯酸钾开始分解产生氯化钾和氧气，由图示可知，c可代表生成的氯化钾，故B正确； C、由图示可知，在t1时刻高锰酸钾开始分解，从t2时刻氯酸钾开始分解，故C正确； D、高锰酸钾分解产生的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，故D错误。 14．如图，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球胀大，红墨水右移 D．气球缩小，红墨水左移 【答案】D 【详解】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解产生大量氧气，会造成瓶内压强增大，充气气球内的气体沿导管逸出，故会观察到气球缩小，红墨水左移； 15．区别下列各组内物质，所选择的试剂或方法错误的是 选项 需区别的物质 选择的试剂或方法 A 二氧化锰和高锰酸钾 观察固体颜色 B 空气、氧气和二氧化碳 伸入带火星的木条 C 水和酒精 取样品闻气味 D 水和过氧化氢溶液 取样品加入少量二氧化锰 【答案】B 【详解】A、二氧化锰是黑色固体，高锰酸钾是紫黑色固体，观察固体颜色能区分二者，故选项不符合题意； B、氧气能使带火星的木条复燃，空气和二氧化碳会使带火星的木条熄灭，伸入带火星的木条无法区分三者，故选项符合题意； C、水无味，酒精有特殊香味，取样品闻气味能区分二者，故选项不符合题意； D、水中加入少量二氧化锰无明显现象，过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰会产生大量气泡，取样品加入少量二氧化锰能区分二者，故选项不符合题意。 16．实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，而是分别用下列物质作催化剂，氯酸钾开始反应和反应剧烈时的温度如表： 氧化物 温度/℃ 反应程度 Fe2O3 Al2O3 CuO MgO 开始反应 470 515 305 490 剧烈反应 490 540 350 545 据表分析，最适合的催化剂是 A．氧化铁(Fe2O3) B．氧化铜(CuO) C．氧化镁(MgO) D．氧化铝(Al2O3) 【答案】B 【详解】由表格中的数据可知，氧化铜作催化剂所用的温度较低，所需温度越低，越易操作，故实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用（氧化铜CuO）； 17．利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是 A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 【答案】B 【详解】A、a点时恰好是装置中氧气百分比升高的临界点，故a点对应的操作是推动注射器活塞，之后反应开始、过氧化氢分解、氧气百分比升高，不符合题意； B、b点和e点可理解为氧气百分比升高至24%时，所需的时间，其e点所需时间大于大于b点，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，符合题意； C、c点和e点可理解为反应一定时间，不同浓度过氧化氢溶液反应下体系氧气百分比升高的值，其c点氧气百分比升高更大，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，不符合题意； D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，故不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用，不符合题意； 18．下列图像能正确表示对应变化关系的是 A．图甲：利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，集气瓶中气体压强随时间的变化 B．图乙：利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰的质量随反应时间的变化 C．图丙：加热高锰酸钾制取氧气，固体物质的种类随加热时间的变化 D．图丁：用两份等质量等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，其中一份加入了少量催化剂，产生氧气的质量随反应时间的变化 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧过程中消耗氧气并放热，所以集气瓶内气体压强在红磷刚开始燃烧时因为放热，瓶内气体受热膨胀，瓶内气压先增大；之后红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小；红磷燃烧完全并恢复至室温后，瓶内气压将比初始气压低且不再变化，故A错误； B、过氧化氢分解生成氧气和水的过程中，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量和化学性质保持不变，故B错误； C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，刚开始时固体只有高锰酸钾；当反应开始后高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰，此时固体含有锰酸钾、二氧化锰和高锰酸钾三种；当反应结束后，固体只含有锰酸钾和二氧化锰两种，故C正确； D、催化剂只改变反应的反应速率，不改变反应结果，所以在过氧化氢溶液中加入二氧化锰作催化剂会加快反应速率、过氧化氢溶液中不加催化剂反应速率较慢，而等质量的过氧化氢产生的氧气质量相等，故D错误； 19．下列实验基本操作正确的是 A．用滴管取液体 B．加热液体 C．振荡试管 D．氧气的验满 【答案】C 【详解】A、胶头滴管取液时，应在瓶外将胶头中的空气排空，然后再吸取液体，防止液体与空气中的物质发生反应而变质，图中操作错误，不符合题意； B、给试管中的液体加热时，应用外焰加热，且试管里的液体不能超过试管容积的，图中操作错误，不符合题意； C、振荡试管，应利用手腕的力量左右摆动，图中操作正确，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，图中操作错误，不符合题意。 20．“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是 A．装入MnO2 B．制备O2 C．  验满O2 D． 收集O2 【答案】B 【详解】A、取用粉末状药品，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，图中所示操作正确，不符合题意； B、用图示装置制取氧气时，长颈漏斗的下端要伸入液面以下，以防生成的氧气由长颈漏斗逸出，图中所示操作错误，符合题意；。 C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，其验满的方法是将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，则已集满，图中所示操作正确，不符合题意； D、氧气的密度比空气大，且与空气中的其他成分不反应，因此可采用向上排空气法来收集氧气，图中所示操作正确，不符合题意。 21．下列实验操作正确的是 A． B． C．放回滴瓶 D．检查气密性 【答案】A 【详解】A、加热液体时，应用外焰加热，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，该选项操作正确； B、振荡试管中的液体的正确方法是手指拿住试管，用手腕的力量左右摆动，该选项操作不正确； C、滴瓶上的胶头滴管不用清洗，该选项操作不正确； D、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，该选项操作不正确。 二、实验题 22．某小组对用过氧化氢溶液(双氧水)制氧气的实验进行了如下探究： 催化剂种类 气体产生速率(mL/s) 二氧化锰 0.03 氧化铜 0.07 活性炭 0.12 【探究一】探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响(实验中催化剂均为0.4g，过氧化氢浓度均为10%，以收集10mL气体为准)。该小组采用了如图甲所示装置进行实验，具体数据如表： (1)分析表格中数据，可以得出相同条件下表中催化剂效果最好的是 。 (2)为了探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，需测定：收集10mL气体 。 【探究二】探究过氧化氢溶液浓度对分解速率的影响(水浴温度控制在21℃，二氧化锰均为0.5g，过氧化氢溶液均为5mL，三颈瓶容积为250mL)。 该小组采用了如图甲所示装置进行实验，并依据数字传感器数据绘制如图乙图象： (3)图乙说明过氧化氢溶液浓度越高，反应速率越 (选填“快”或“慢”)； (4)以10%过氧化氢溶液为例，约40s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是 ； 【答案】(1)活性炭 (2)所需时间 (3)快 (4)反应结束，温度降低，气体逐渐恢复至室温，故压强缓慢减小 【详解】（1）气体产生速率越大，催化效果越好，分析表格中数据，可以得出相同条件下表中催化剂效果最好的是活性炭。 （2）为了探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，需测定：收集10mL气体所需时间，时间越短，反应速率快。 （3）由图乙可知，过氧化氢溶液浓度越高，反应速率越快。 （4）以10%过氧化氢溶液为例，约40s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是反应结束，温度降低，气体逐渐恢复至室温，故压强缓慢减小。 三、科学探究题 23．过氧化氢溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，实验室常用双氧水和二氧化锰制取氧气。查阅资料：将新制的浓度7%的双氧水加热到65℃时就有氧气产生，加热到80℃时就有较多氧气产生。          (1)请你写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式 。 (2)小明按如图1装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此他利用如图2装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图1实验中带火星木条未复燃的原因是 。 (3)如表是某小组同学探究影响过氧化氢分解速率部分因素的相关实验数据。 实验序号 过氧化氢的溶液的浓度/% 过氧化氢的溶液的体积/mL 温度/℃ 二氧化锰的用量/g 收集氧气的体积/mL 反应所需的时间/s ① 7 7 28 0.14 5.6 23.45 ② 21 V 28 0.14 5.6 8.46 ③ 42 7 42 0 2.8 68.89 ④ 42 7 60 0 2.8 x 表格中的V= ；从实验 和 (填序号)对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关；若X 68.89(填“>”、“=”或“<”)可知温度越高，过氧化氢分解速率越快； (4)某化学兴趣小组欲设计对比实验来比较MnO2，CuO对过氧化氢分解的催化效果。所用实验装置如图3所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气体积和%时间的关系如图4所示。 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 实验1 7mL5% 粉末状MnO20.3g 实验2 7mL5% 粉末状CuO0.3g ①实验中造成U型管内红墨水液面左低右高的可能原因是 ； ②结论：对过氧化氢分解催化效果较好的催化剂是 ； ③由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变慢，原因 。 【答案】(1)过氧化氢水+氧气 (2)氧气混入水蒸气较多，无法使木条复燃 (3) 7 ① ② < (4) 反应放热，造成内部温度，压强增大，所以将红墨水压向右侧，造成液面左低右高 二氧化锰 随着反应进行，过氧化氢浓度减小，反应速率变慢 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，故文字表达式为：过氧化氢水+氧气； （2）过氧化氢溶液中含有大量的水，加热时水分蒸发，氧气混入水蒸气较多，无法使木条复燃； （3）比较表格可知，实验中过氧化氢溶液体积应该相等，则V=7； 实验①和②控制变量为过氧化氢溶液的浓度，对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关； 实验③和④控制变量为温度，若x<68.89，可以得出温度越高，过氧化氢分解速率越快的结论； （4）①实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是反应为放热反应，装置中温度升高，气体膨胀，压强变大，导致U形管左侧液面下降右侧液面上升； ②由图像曲线可知，得到相同体积氧气加入二氧化锰所需时间更短，故过氧化氢分解催化效果较好的催化剂是二氧化锰； ③由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段相同时间内收集到氧气的体积越来越少，说明反应速率逐渐变慢，原因是随着反应进行，过氧化氢浓度减小，反应速率减慢。 24．对比归纳是学习化学的重要方法。请参与下列探究活动并回答问题： (1)实验一：探究影响硫燃烧剧烈程度的因素。如图，分别将硫在空气和氧气中燃烧。 ①硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈，说明了影响硫燃烧剧烈程度的因素是 。 ②检验生成SO2气体的方法是 ，集气瓶底部放一些水的目的是 。 (2)实验二：探究影响铁燃烧剧烈程度的因素。 ①实验室欲收集一瓶较纯净的氧气，最好的收集方法是 法(选填“排水集气”或“向上排空气”)。 ②实验操作中，在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的作用是 。 ③创新探究：同学猜测铁丝燃烧可能与集气瓶内氧气的浓度有关系，学生团队经过讨论设计如下图2创新实验，创新实验的优点是 。 (3)实验再探究 另有学生团队选用硬度不同、粗细相同的铁丝分别在氧气中燃烧实验，发现硬度大的铁丝火星四射的剧烈程度大。 查阅相关资料：铁丝燃烧的火星四射的原因是反应产生大量热量使生成物熔化成液态，飞溅本质是实验过程中产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状。 下表是他将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 合碳0.6%的铁丝 燃烧现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈继烧，少量火星 剧烈燃烧，火星四射 ①通过以上实验，说叨铁丝燃烧产生火星四射现象和铁丝中的 有失。实验中使熔化的生成物飞溅的气体可能是 。 ②铁丝燃烧的产物也是固体，而实验室测定空气中氧气含量的实验中选用红磷而不选用铁丝的主要原因是 。 【答案】(1) 氧气的浓度 将气体通入稀高锰酸钾溶液中，若高锰酸钾溶液褪色，则该气体是二氧化硫 吸收反应生成的二氧化硫，防止污染环境 (2) 排水集气 防止高温熔融物掉落，炸裂瓶底 能持续提供氧气，方便观察实验现象（合理即可） (3) 碳元素含量 二氧化碳/CO2 铁丝在空气中不能燃烧 【详解】（1）①氧气中和空气中氧气的浓度不同，所以硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈，说明了影响硫燃烧剧烈程度的因素是氧气的浓度； ②二氧化硫能使稀高锰酸钾溶液褪色，检验生成SO2气体的方法是将气体通入稀高锰酸钾溶液中，若高锰酸钾溶液褪色，则该气体是二氧化硫；硫在氧气里燃烧生成二氧化硫，二氧化硫具有毒性，易溶于水且能与水反应，实验时要在集气瓶底部放一些水，目的是吸收反应生成的二氧化硫，防止污染环境； （2）①氧气的密度大于空气，不易溶于水也不与水反应，故可采用向上排空气法或排水法进行收集，其中排水法收集的气体较为纯净； ②铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，在实验操作中，需要在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，作用是防止高温熔融物掉落，炸裂瓶底； ③创新实验中，双氧水在二氧化锰的催化下生成氧气，利用生成的氧气做铁丝在氧气中燃烧实验，能持续提供氧气，方便观察实验现象； （3）①铁丝中含有碳元素，通过以上实验，可知铁丝燃烧时火星四射的现象与碳元素含量有关，含碳量越高，燃烧越剧烈；物体飞溅本质是实验过程中产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状，实验中使熔化的生成物飞溅的气体可能是碳与氧气点燃生成的二氧化碳气体； ②铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗氧气，也就无法产生压强差，故实验室测定空气中氧气含量的实验中选用红磷而不选用铁丝的主要原因是铁丝在空气中不能燃烧。 25．学习了测定空气中氧气的含量和二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某兴趣小组同学在老师指导下，利用课外时间进行了有关实验的再探究。 探究一 学习完教材上用红磷来测定空气中氧气的含量实验(图1)。小瑞对教材实验做如下改进(图2) 查阅资料：白磷的着火点为40℃，白磷与红磷的燃烧现象和产物均相同。 (1)图2对比图1实验的优点有 (答一点)； (2)小瑞同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置，其利用图3进行实验时的气球的变化是 。 (3)图中的白磷不能换成硫，其理由是 。 探究二 影响过氧化氢分解速率的因素有哪些?兴趣小组同学做了四个实验，实验数据如下表： 实验序号 H2O2溶液的溶质质量分数% H2O2溶液的体积/mL 温度/℃ MnO2的用量/g 收集O2的体积/mL 反应时间 ① 5 1 20 0.1 4 16s ② 15 1 20 0.1 4 6s ③ 15 1 20 0.2 4 4s ④ 30 5 35 0 4 98min ⑤ 30 5 55 0 4 20min (4)该小组同学判断过氧化氢分解速率快慢的依据是 。 (5)从表中数据分析过氧化氢分解速率与温度的关系是 。 (6)能说明过氧化氢的分解速率与其质量分数有关的实验是 (填实验序号)。 【答案】(1)实验结果更准确且环保 (2)先膨胀后缩小 (3)硫燃烧消耗氧气，生成二氧化硫气体，使得装置内压强差变化不明显 (4)收集4 mL O2所需的反应时间 (5)其他条件相同的情况下，温度越高，过氧化氢分解速率越快 (6)①② 【详解】（1）利用图2装置进行实验防止了燃烧匙伸入集气瓶时导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，因此对比图1实验的优点有：实验结果更准确且环保； （2）利用图3进行实验时，白磷燃烧放热，温度升高，压强增大，气球膨胀，完全反应后氧气消耗且温度恢复至室温，压强减小，气球缩小，因此气球的变化是先膨胀后缩小； （3）白磷不能换成硫，其理由是硫燃烧消耗氧气，生成二氧化硫气体，使得装置内压强差变化不明显； （4）该小组同学判断过氧化氢分解速率快慢的依据是收集4 mL O2所需的反应时间； （5）由表格数据可知，实验④⑤中其他条件均相同，变量为温度，实验⑤的温度比实验④高，收集4 mL O2所需的反应时间更短，说明过氧化氢分解速率与温度的关系是：其他条件相同的情况下，温度越高，过氧化氢分解速率越快； （6）由表格数据可知，实验①②中其他条件均相同，变量为H2O2溶液的溶质质量分数，实验②H2O2溶液的溶质质量分数比实验①大，收集4 mL O2所需的反应时间更短，说明过氧化氢的分解速率与其质量分数有关。 26．实验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气，化学小组进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响。 【实验1】探究浓度对过氧化氢分解速率的影响 兴趣小组取不同浓度的过氧化氢溶液放入锥形瓶中进行实验，如图是他们进行实验的装置图。同时测定收集到氧气所用的时间，（其它实验条件均相同）记录如下： 实验编号 1 2 3 过氧化氢溶液浓度 所用时间（秒） 205 25 3 实验结论 __________ (1)补充实验结论： 。此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。 (2)兴趣小组用上述收集的氧气进行硫在氧气中燃烧的实验，硫在氧气中燃烧的现象为 。 【实验2】探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响 为探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响，兴趣小组按下列步骤进行实验： ①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。 ②取浓度为的过氧化氢溶液和0.03g二氧化锰装入容器，塞紧橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙）。 ③倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压。 ④分别用0.06g、0.09g和0.12g相同的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。 (3)写出步骤①中检查装置气密性的具体操作 。 (4)二氧化锰催化过氧化氢分解的文字表达式为 。 (5)实验中，小明用 来反映产生氧气的多少。 (6)由图丙可得出的结论有 、 （写两条即可）。 【答案】(1) 在其它实验条件相同的情况下，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢分解速率越快 排水法 (2)发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体 (3)用手捂住锥形瓶，若导管口出现气泡，则说明装置气密性良好 (4) (5)容器内压强的大小 (6) 在其它条件下相同时，二氧化锰的质量大小能够影响反应的速率，且二氧化锰的质量越大，反应速率越快 二氧化锰的质量不影响产生氧气的质量 【详解】（1）该实验是探究浓度对过氧化氢分解速率的影响，由表格数据可知，在其它实验条件相同的情况下，过氧化氢溶液浓度越大，收集相同体积氧气所用的时间越少，则可以得出结论：在其它实验条件相同的情况下，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢分解速率越快； 该实验要求收集100mL体积的氧气，排空气法无法定量收集氧气，氧气不易溶于水，且不与水反应，所以此实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法； （2）硫在氧气中燃烧的现象为发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体； （3）步骤①中检查装置气密性的具体操作是：用手捂住锥形瓶，若导管口出现气泡，则说明装置气密性良好； （4）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，文字表达式为：； （5）实验中，容器内气体的压强越大，说明产生的氧气越多，压强越小，说明产生的氧气越少，因此小明是用容器内压强的大小来反映产生氧气的多少； （6）由图中数据可知，二氧化锰的质量大小能够影响反应的速率，但是不影响产生氧气的质量。 27．某化学兴趣小组的同学对过氧化氢分解进行探究。 【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素某小组同学设计并进行实验，探究影响过氧化氢分解速率的因素。（实验装置如图1所示，夹持仪器已略去） 【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。 【实验记录】同学们进行6组实验，实验记录如下： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 过氧化氢溶液的浓度（%） 30 30 15 30 30 30 过氧化氢溶液的体积（mL） 6 x 6 6 6 6 水槽中水的温度 20 90 70 70 20 20 锥形瓶中的物质 — — — — 0.5g NaCl 0.5g 60min内产生氧气（mL） 0.0 41.0 4.5 12.1 2.0 650.0 【解释与结论】 (1)实验②中应加入过氧化氢溶液的体积x是 mL。 (2)实验①~⑥通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率，还可以通过测定 来比较过氧化氢的分解速率。 (3)写出实验⑥发生反应的符号表达式 。 (4)通过实验①、②、④可得出的结论是 。 【反思与评价】 (5)同学们认为实验室制氧气，应选择实验⑧而不选实验②的理由是 。 【探究二】 硫酸铜溶液也能做过氧化氢分解反应的催化剂，小组同学在常温下，向a、b、c三个试管中分别加入等量的5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴入2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液，绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请你回答： (6)若实验中所得的曲线如图中虚线所示，请推测其中可能的原因： 。 【答案】(1)6 (2)收集等体积的氧气时所需的时间 (3) (4)温度越快，过氧化氢的分解速率越快 (5)相同时间内实验②产生氧气少（或需要加热，水蒸气含量高） (6)过氧化氢溶液浓度大于5%（合理即可） 【详解】（1）对比实验中，要控制变量，则实验②中应加入过氧化氢溶液的体积x是6mL。 （2）比较过氧化氢的分解速率，除了可测定相同时间产生氧气的体积外，还可测定收集等体积的氧气时所需的时间。 （3）对比实验①⑥可知，氯化铁能加快过氧化氢溶液的分解，则为催化剂，则实验⑥中，过氧化氢在氯化铁的催化作用下反应生成水和氧气，反应的符号表达式为：。 （4）实验①、②、④的变量为水槽中水的温度，发现温度越高，过氧化氢分解速率越快。 （5）相同时间内实验②产生氧气少，速率太慢，不能得出明显的结论，且由于水温过高，水蒸气含量高，误差较大。 （6）由于过氧化氢溶液浓度越大，反应速度越快，所以若实验中所得的曲线如图中虚线所示，可推测其中可能的原因是过氧化氢溶液浓度大于5%。 四、填空与简答 28．以下是工业制氧气流程和探究氧气性质的实验，请回答下列问题。如图是工业分离液态空气制取氧气的有关流程。请回答下列问题： (1)工业以空气为原料制取氧气的优点是 ，利用的原理是 变化。 (2)空气净化组件可除去空气中的水、二氧化碳、灰尘等，分离出氧气后的剩余气体除了氮气可能还含有的杂质是 。 (3)用 可以区分空气、“工业液氧”和二氧化碳；金嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的性质是 。. 【答案】(1) 原料廉价易得 物理 (2)稀有气体 (3) 燃着的木条 化学性质稳定 【详解】（1）工业上以空气为原料制取氧气的优点为：原料廉价易得； 工业上以液氮和液氧的沸点不停，将它们进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化。 （2）空气中含有氮气、氧气、稀有气体等，空气净化组件可除去空气中的水、二氧化碳、灰尘等，则分离出氧气后的剩余气体中还含有稀有气体。 （3）燃着的木条在空气中能正常燃烧，在“工业液氧”中燃烧更旺，在二氧化碳中会熄灭，则能鉴别三者； 月壤保存在氮气中，说明氮气化学性质稳定。 五、课内填空 29．氧气能用向上排空气法收集的原因是 ，且不与空气中的成分反应；氧气能用排水法收集的原因是 ，且不与水反应。 【答案】 氧气密度大于空气 氧气不易溶于水 【详解】由于氧气密度比空气大，且不与空气中的成分反应，所以可采用向上排空气法收集； 由于氧气不易溶于水，且不与水反应，所以可采用排水法收集。 30．若用排水法收集氧气，为什么刚开始加热产生气泡时，不宜立即收集？ ；看到 才开始收集；实验完毕时先撤离导管，后熄灭酒精灯，目的是防止 。 【答案】 因为刚开始排出的是装置内的空气 导管口有气泡连续均匀冒出 水倒吸回试管，使试管炸裂 【详解】若用排水法收集氧气，刚开始加热产生气泡时，不宜立即收集，是因为试管中的空气受热膨胀逸出，刚开始排出的是装置内的空气；看到导管口气泡连续均匀冒出才开始收集；实验完毕时先撤离导管，后熄灭酒精灯，目的是防止水倒吸回试管，使试管炸裂。 31．实验室用KMnO4制取O2时，装固体的试管口要略向 倾斜，原因是要防止 ；铁夹应夹在试管的 部；试管口要塞一团棉花的目的是 。 【答案】 下 冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂 中上 防止加热时固体粉末进入导管 【详解】实验室用KMnO4 制取O2时，装固体的试管口要略向下倾斜，原因是要防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂；铁夹应夹在试管的中上部（离管口约三分之一处）；试管口要塞一团棉花的目的是防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管。 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