2025-2026学年九年级化学暑假人教版化学启航·探秘手册13-《制取氧气（二）》原卷+解析卷

2025年暑假人教版化学启航·探秘手册13-《制取氧气（二）》 ( 一、 预习 目标 1.   复习实验室制取氧气的三种方法，包括过氧化氢制氧气、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气以及加热高锰酸钾制氧气，理解其反应原理。 2.   明确过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用，掌握催化剂的概念和特点。 3.   认识实验室分解过氧化氢制氧气以及加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气的实验装置、操作步骤、收集方法、验满和检验方法。 ) ( 二．预习 内容 【知识回顾】 实验室制取氧气的 三种方法 （ 1 ） .过氧化氢制氧气：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。 （ 2 ） .氯酸钾制氧气：氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气。 （ 3 ） .高锰酸钾制氧气：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 （一） . 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 1. 探究实验 （1）. 实验步骤 ① 在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象。 ② 向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象(如图)。 ③ 待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 (2).实验现象与分析： （ 3 ） .实验结论： 二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化. ) ( （4）即时理解 ① 、过氧化氢溶液与二氧化锰反应时，二氧化锰是不是一种反应物？ 实验证明：二氧化锰不是反应物，它只是加快了过氧化氢分解出氧气的速度。 ② 、二氧化锰到底是一种什么物质？它在这里起什么作用？ 二氧化锰是该反应的催化剂,起了催化作用。 （二）、实验室分解过氧化氢制氧气 1.反应原理： 2.药品： 3.发生装置 ：固体和液体反应不需要加热制取气体的装置 使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封（分液漏斗就不必）。 4.收集装置 ： （1）排水法： （2） 向上排空气法 ： 5.操作步骤： （1）.连接好仪器； （2）.检查装置的气密性： 夹紧弹簧夹，向长颈漏斗内加水（至形成水柱，一段时间后，水柱不下降，则气密性良好。）或形成一段稳定的水柱，则气密性良好。 （3）.向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的橡皮塞，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液； （4）.气泡连续均匀冒出时收集气体。 6. 验满与检验 ： （1）.排水法：集气瓶口有气泡冒出 （2）.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 ) ( 7.即时理解 (1).装药品时，先向锥形瓶中加入二氧化锰，后向长颈漏斗中加过氧化氢. (2).长颈漏斗的下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出. (3).长颈漏斗可用分液漏斗代替，这样可以控制反应速率，还可用注射器； (4).导管只需略微露出双孔橡皮塞。 （ 三 ） .加热氯酸钾(KClO 3 )和二氧化锰(MnO 2 )的混合物制氧气 1.反应原理： 2.药品： 氯酸钾 二氧化锰 白色颗粒状粉末 黑色固体 3、发生装置：固体物质加热制取气体的装置 仪器安装顺序：自下而上，从左到右 注意事项： 4.收集装置 ： （1）排水法： （2） 向上排空气法 ： ) ( 5.操作步骤： （1） 查：检查装置的气密性。 （2） 装：将高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花。 （3） 定：把试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜。 （4） 点：点燃酒精灯，先预热，再对准药品部位加热。 （5） 收：用排水法或向上排空气法收集氧气。 （6） 离：实验结束，先将导管移出水槽。 （7） 熄：熄灭酒精灯。 6 .验满与检验 ： （1）.排水法：集气瓶口有气泡冒出 （2）.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 7. 注意事项： （1）、药品要平铺在试管底部以使其均匀受热； （2）、铁夹应夹在距试管口1/3处； （3）、试管口应略向下倾斜； 防止冷凝水倒流炸裂试管 （4）、导气管伸入试管不能太长； 便于气体导出 （5）、用向上排空气法收集气体时，导气管要伸入集气瓶底？ 目的排尽装置内空气 （6）、用排水法收集结束时先撤导管再停止加热？ 防止因压强减小，水倒吸入试管内，引起试管炸裂 8.实验室制氧气的三种方法的比较 （1）加热高锰酸钾 ‌ ： 优点：不需要催化剂就能较快的生成氧气，反应速率适中，危险小。 缺点：制取等质量的氧气所需的高锰酸钾质量最多，原料利用率低，且需要加热，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响。 （2）过氧化氢分解（使用二氧化锰作为催化剂） ‌ ： 优点：不需要加热就能生成氧气，反应时两种药品可以分放在不同容器中，通过控制液体的滴入速率控制反应速率，可以使反应随时发生或停止，产物是水，对环境无害。 缺点：氧元素利用率低。 ‌ （3）加热氯酸钾（使用二氧化锰作为催化剂） ‌ ： 优点：氧元素利用率高，分解过程中无粉末飞扬。 ‌ 缺点：原料价格高，反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响，制取的氧气中混有较多氯气而有异味。 ) ( 三．知识提炼 1.过氧化氢溶液在常温下分解______，放出的氧气______，带火星的木条______。 【答案】：缓慢；很少；不能复燃 2.向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察到______。 【答案】：产生大量气泡，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，观察到______ ，说明二氧化锰______（填 “ 参加 ” 或 “ 没有参加 ” ）反应。 【答案】：产生大量气泡，带火星的木条复燃；没有参加 4.在过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰能______过氧化氢分解的速率，而本身的______和______在反应前后都没有发生变化，二氧化锰是这个反应的______，所起的作用是______作用 。 【答案】：加快；质量；化学性质；催化剂；催化 5.实验室分解过氧化氢制氧气： （1）药品：______和_______。 （2）实验装置：固液______型，若使用长颈漏斗，其下端管口应伸入______以下，形成______，防止______。 （3）收集方法：因为氧气______，可以用______法收集；因为氧气______，可以用______法收集。 （4）实验步骤： ① 检查装置的______； ② 向锥形瓶中加入______； ③ 塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞； ④ 向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入______； ⑤ 用______法或______法收集氧气。 【答案】：（1）过氧化氢溶液；二氧化锰 （2）常温；液面；液封；气体从长颈漏斗口逸出 （3）不易溶于水；排水；密度比空气大；向上排空气 （4）气密性；二氧化锰；过氧化氢溶液；排水；向上排空气 6.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气： （1）药品：_________和___________。 （2）反应原理：加热氯酸钾在______的催化作用下，分解生成______和______。 （3）实验装置：属于______型。 （4）收集方法与过氧化氢制氧气的收集方法______（填 “ 相同 ” 或 “ 不同 ” ）。 （5）实验步骤： ① 检查装置______； ② 将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管； ③ 将试管固定在______上； ④ 点燃______，先使试管______受热，然后对准试管中的药品部位加热； ⑤ 用排水法收集氧气时，当导管口有______、的气泡冒出时开始收集，当集气瓶口有______冒出时，证明气体已收集满； ⑥ 收集完毕，先把______移出水面，再熄灭。 【答案】：（1）氯酸钾；二氧化锰 （2）二氧化锰；氯化钾；氧气 （3）固固加热 （4）相同 （5）气密性；铁架台；酒精灯；均匀；连续；均匀；气泡；导管；酒精灯 ) ( 四．经典例题 例 1.   在过氧化氢制取氧气的实验中，二氧化锰的作用是（ ） A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 溶剂 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：在过氧化氢制取氧气时，二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，反应前后其质量和化学性质都不变，属于催化剂 ，不直接参与反应，不是反应物和生成物，也不是溶剂。 例 2.   实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，不需要用到的仪器是（ ） A. 长颈漏斗 B. 酒精灯 C. 集气瓶 D. 锥形瓶 【 答案 】 ：B 【 解析 】 过氧化氢在二氧化锰催化下常温就能分解产生氧气，不需要加热，所以不用酒精灯；长颈漏斗可用于添加过氧化氢溶液，集气瓶用于收集氧气，锥形瓶可作反应容器。 ) ( 例 3.   关于用过氧化氢制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 只能用排水法收集氧气 B. 反应后二氧化锰的质量减少 C. 反应的文字表达式为：过氧化氢 → 氧气 + 水 D. 二氧化锰能加快反应速率 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：氧气不易溶于水可用排水法收集，密度比空气大也可用向上排空气法收集，A错误；二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，B错误；过氧化氢制取氧气需要二氧化锰作催化剂，完整文字表达式是过氧化氢\stackrel{二氧化锰}{ → }氧气 + 水，C错误；二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，D正确。 例 4.   下列关于过氧化氢制氧气实验的操作，错误的是（ ） A. 检查装置气密性 B. 先加二氧化锰，再加过氧化氢溶液 C. 用向下排空气法收集氧气 D. 实验结束先将导管移出水面 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：制取气体前要检查装置气密性，A正确；实验时先加固体二氧化锰，再加液体过氧化氢溶液，B正确；氧气密度比空气大，应用向上排空气法收集，C错误；实验结束先将导管移出水面，防止水倒吸，D正确。 例 5.   过氧化氢在二氧化锰作用下分解，若不加二氧化锰，过氧化氢（ ） A. 不会分解 B. 分解速率变慢 C. 生成氧气质量减少 D. 生成氧气质量增多 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：二氧化锰只是加快过氧化氢分解速率，即使不加二氧化锰，过氧化氢也会缓慢分解产生氧气，且最终生成氧气的质量不变，只是分解速率变慢。 例 6.   实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时，二氧化锰的作用是（ ） A. 提供氧元素 B. 与氯酸钾反应生成氧气 C. 加快反应速率 D. 增加生成氧气的质量 【 答案 】 ：C 【 解析 】 在加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气中，二氧化锰是催化剂，能加快氯酸钾分解产生氧气的速率，不提供氧元素，不与氯酸钾反应，也不能增加生成氧气的质量。 例7. 某中学举办科技节，化学兴趣小组展示了氧气制取实验。 （1） 实验室用过氧化氢溶液制取氧气，其中二氧化锰的作用是（ ） 。 A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 溶剂 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：二氧化锰能加快过氧化氢分解生成氧气和水的速率，反应前后质量和化学性质不变，是催化剂。 （2） 制取过程中，不需要用到的仪器是（ ）。 A. 长颈漏斗 B. 酒精灯 C. 集气瓶 D. 锥形瓶 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：过氧化氢在二氧化锰催化下常温反应，不用加热，所以不用酒精灯。 （3） 以下操作顺序正确的是（ ） 。 ① 检查装置气密性 ② 加入二氧化锰 ③ 从长颈漏斗加入过氧化氢溶液 ④ 收集氧气 A. ①②③④ B. ②①③④ C. ①③②④ D. ③①②④ 【 答案 】 ：A 【 解析 】 ：先查气密性，再装药品（先固后液），最后收集气体。 （4） 实验时观察到锥形瓶中 ，产生的气体能使 。 【 答案 】 ：有大量气泡产生；带火星的木条复燃 【 解析 】 ：过氧化氢分解产生氧气，氧气能使带火星木条复燃。 （5） 若将过氧化氢溶液换成氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，反应条件是 ，反应文字表达式为 ___________________ 。 【 答案 】 ：加热；氯酸钾 氯化钾 + 氧气 【 解析 】 ：氯酸钾制氧气需要二氧化锰催化且加热 。 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1 .   用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，反应后剩余固体中一定含有的物质是（ ） A. 氯酸钾 B. 氯化钾和二氧化锰 C. 氧气 D. 二氧化锰和氧气 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下分解生成氯化钾和氧气，氧气是气体逸出，二氧化锰是催化剂反应前后不变，所以剩余固体一定有氯化钾和二氧化锰，若氯酸钾完全分解则没有氯酸钾。 2 .   实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，下列操作顺序正确的是（ ） ① 固定装置 ② 装入药品 ③ 检查装置气密性 ④ 加热 ⑤ 收集氧气 ⑥ 熄灭酒精灯 ⑦ 将导管从水槽中取出 A. ③②①④⑤⑦⑥ B. ②③①④⑤⑥⑦ C. ①②③④⑤⑥⑦ D. ①③②④⑤⑦⑥ 【 答案 】 ：A 【 解析 】 ：制取氧气时，先检查装置气密性，防止装置漏气；再装入药品；然后固定装置；接着加热；收集氧气；实验结束先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，防止水倒吸，顺序为 ③②①④⑤⑦⑥ 。 3 .   关于加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，下列说法错误的是（ ） A. 试管口应略向下倾斜 B. 实验完毕先熄灭酒精灯 C. 二氧化锰在反应前后化学性质不变 D. 收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：加热固体时试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，A正确；实验完毕应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，否则会导致水倒吸，B错误；二氧化锰是催化剂，反应前后化学性质不变，C正确；氧气密度比空气大，收集满氧气的集气瓶应正放，D正确。 4 .   对比过氧化氢在不同条件下的分解实验，加入二氧化锰的过氧化氢溶液分解速率明显加快，这说明（ ） A. 二氧化锰能增加氧气产量 B. 二氧化锰能改变反应速率 C. 二氧化锰是反应物 D. 没有二氧化锰反应不能发生 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：该实验表明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，即改变反应速率，但不能增加氧气产量，不是反应物，没有二氧化锰过氧化氢也能分解，只是速率慢。 5 .   实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，与用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气相比，优点是（ ） A. 生成氧气更多 B. 不需要加热 C. 收集氧气更方便 D. 实验更安全 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：两种方法最终生成氧气的量由反应物的量决定，A错误；过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气在常温下进行，不需要加热，操作更简便，B正确；收集氧气的方法二者相同，C错误；两种实验操作规范时都较安全，D错误。 6 .   下列关于二氧化锰在过氧化氢分解和氯酸钾分解实验中作用的描述，正确的是（ ） A. 都是反应物 B. 都是生成物 C. 都能加快反应速率 D. 都能增加氧气质量 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：在过氧化氢分解和氯酸钾分解实验中，二氧化锰都是催化剂，能加快反应速率，不是反应物和生成物，也不能增加氧气质量。 7 .   用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，若没有二氧化锰，改用少量高锰酸钾代替，也能加快反应速率，原因是（ ） A. 高锰酸钾也是催化剂 B. 高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰可作氯酸钾分解的催化剂 C. 高锰酸钾能与氯酸钾反应生成氧气 能与氯酸钾反应，不能增加氧气产量（氧气产量由氯酸钾和高锰酸钾的量共同决定） 。 ) ( D. 高锰酸钾能增加氧气产量 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，从而加快反应速率，高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂，也不 能与氯酸钾反应，不能增加氧气产量（氧气产量由氯酸钾和高锰酸钾的量共同决定） 。 8. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，若长颈漏斗下端没有伸入液面以下，会导致（ ） A. 生成氧气质量减少 B. 反应速率变慢 C. 收集不到氧气 D. 产生的氧气从长颈漏斗逸出 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封，若没有伸入液面以下，产生的氧气会从长颈漏斗逸出，影响氧气的收集，但不影响生成氧气的质量和反应速率。 9 .用过氧化氢制取氧气时，若将二氧化锰换成氧化铁粉末，也能产生氧气，这说明（ ） A. 氧化铁也是反应物 B. 该反应不需要催化剂 C. 能改变化学反应速率的物质不一定是二氧化锰 D. 氧化铁能增加氧气产量 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：将二氧化锰换成氧化铁粉末也能产生氧气，说明能改变化学反应速率的物质不一定是二氧化锰，氧化铁在反应中作催化剂，不是反应物，不能增加氧气产量，且该反应使用催化剂能加快反应速率。 1 0. 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，下列关于实验现象的描述，错误的是（ ） A. 加热一段时间后产生气泡 B. 生成的氧气无色无味 C. 试管口有白雾产生 D. 反应后剩余固体为白色 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：加热氯酸钾和二氧化锰混合物，一段时间后氯酸钾分解产生氧气，有气泡产生，A正确；氧气是无色无味的气体，B正确；反应过程中试管口可能有冷凝的水蒸气形成白雾，C正确；反应后剩余固体是氯化钾（白色）和二氧化锰（黑色），不是白色，D错误。 1 1 .实验室用过氧化氢制取氧气，为了控制反应速率，可以采取的措施是（ ） A. 增加过氧化氢溶液的用量 B. 增加二氧化锰的用量 C. 用分液漏斗代替长颈漏斗添加过氧化氢溶液 D. 升高反应温度 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：增加过氧化氢溶液用量，只能增加生成氧气的量，不能控制反应速率，A错误；增加二氧化锰用量，只能加快反应速率，不能控制，B错误；用分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的滴加速度，从而控制反应速率，C正确；升高温度会加快反应速率，无法控制，D错误。 12 .关于氯酸钾制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 必须使用纯净的氯酸钾 B. 二氧化锰的量越多，生成氧气越多 C. 没有二氧化锰反应不能发生 D. 反应后固体质量减少 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：使用含杂质较少的氯酸钾也可制取氧气，不一定要纯净的，A错误；二氧化锰是催化剂，不影响生成氧气的质量，B错误；没有二氧化锰，氯酸钾加热也会分解，只是速率很慢，C错误；氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，氧气逸出，反应后固体质量减少，D正确。 13. 用过氧化氢制取氧气时，发现产生氧气速率过慢，可能的原因是（ ） A. 过氧化氢溶液浓度过高 B. 装置气密性不好 C. 加入的二氧化锰已经失去活性 D. 集气瓶没有装满水 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：过氧化氢溶液浓度过高会加快反应速率，A错误；装置气密性不好会影响氧气收集，不影响反应速率，B错误；二氧化锰失去活性，不能有效催化反应，会导致反应速率过慢，C正确；集气瓶没有装满水影响收集氧气的纯度，不影响反应速率，D错误。 ) ( 二．非选择题 14. 春节期间，小科在帮奶奶清理旧物时发现一包黑色粉末（经老师确认是二氧化锰），联想到化学课上学的氧气制取知识，他设计了如下实验。 （1） 实验室分解过氧化氢制氧气时，下列关于过氧化氢溶液的说法正确的是（ ） 。 A. 必须使用纯净的过氧化氢 B. 浓度越高反应越慢 C. 是反应物 D. 分解产物只有氧气 【 答案 】 ：C 【 解析 】 过氧化氢溶液可含杂质，浓度越高反应越快，分解产物是氧气和水，是反应物。 （2) 小科在试管中加入过氧化氢溶液，再加入少量二氧化锰，用 __________ 法收集氧气，这是因为氧气 ___________ 。 【 答案 】 ：排水（或向上排空气）；不易溶于水（或密度比空气大） 【 解析 】 ：氧气不易溶水可用排水法，密度比空气大可用向上排空气法收集。 （3） 实验后，为证明二氧化锰是催化剂，还需验证二氧化锰的 ________ 和 ___________ 在反应前后不变 。 【 答案 】 ：质量；化学性质 【 解析 】 ：催化剂的特点是改变化学反应速率，质量和化学性质反应前后不变。 （4） 过氧化氢制氧气和氯酸钾制氧气相比，优点是 ___________________________ 。 【 答案 】 ：不需要加热（操作简便等合理答案均可） 【 解析 】 ：过氧化氢制氧气常温反应，无需加热，操作更简便 。 15. 我国火星探测器成功着陆火星，引发了同学们对太空探索和氧气制取的兴趣。假设在火星上可以进行氧气制取实验。 （1） 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，二氧化锰在反应中起 ________ 作用，加快了反应速率。 【 答案 】 ：催化 【 解析 】 ：二氧化锰在该反应中作催化剂，起催化作用。 （2） 在地球上实验室用该方法制取氧气，发生装置需要用到的仪器有 ______ （填序号） 。 ① 试管 ② 长颈漏斗 ③ 酒精灯 ④ 集气瓶 ⑤ 铁架台 A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②③④ D. ③④⑤ 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：加热氯酸钾和二氧化锰制氧气，是固体加热型反应，发生装置需试管、酒精灯、铁架台。 （3） 实验时试管口应略向下倾斜，原因是 ____________________________________ 。 【 答案 】 ：防止冷凝水倒流使试管炸裂 【 解析 】 加热固体时，试管口略向下倾斜可防止冷凝水倒流到热的试管底部使试管炸裂。 （4） 收集氧气可以用排水法，是因为氧气 ______ ；也可用 法收集，是因为氧气 ________ 。 【 答案 】 ：不易溶于水；向上排空气；密度比空气大 【 解析 】 ：根据氧气的溶解性和密度选择收集方法。 ) ( 《达标检测》（时间：40分钟 满分：70分） 一．选择题（30分） 1.用过氧化氢制取氧气时，发现产生氧气速率过慢，可能的原因是（ ） A. 过氧化氢溶液浓度过高 B. 装置气密性不好 C. 加入的二氧化锰已经失去活性 D. 集气瓶没有装满水 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：过氧化氢溶液浓度过高会加快反应速率，A错误；装置气密性不好会影响氧气收集，不影响反应速率，B错误；二氧化锰失去活性，不能有效催化反应，会导致反应速率过慢，C正确；集气瓶没有装满水影响收集氧气的纯度，不影响反应速率，D错误。 2.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应开始时，导管口没有立即产生气泡，原因是（ ） ) ( A. 装置漏气 B. 氯酸钾还未分解 C. 氧气不易溶于水 D. 二氧化锰还未起作用 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，开始时温度未达到氯酸钾分解所需温度，氯酸钾还未分解，所以导管口没有立即产生气泡，不是装置漏气，与氧气溶解性无关，二氧化锰在反应中一直起催化作用。 3.用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，相同点是（ ） A. 都需要加热 B. 都使用同一种催化剂 C. 都属于分解反应 D. 都要用排水法收集氧气 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：过氧化氢制取氧气不需要加热，氯酸钾制取氧气需要加热，A错误；二者都使用二氧化锰作催化剂，但不是说只能用同一种催化剂，B错误；两个反应都是一种物质生成多种物质，都属于分解反应，C正确；氧气可用排水法或向上排空气法收集，不一定要用排水法，D错误。 4.某同学在做过氧化氢制取氧气实验时，误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入过氧化氢溶液中，发现反应速率明显加快，下列解释合理的是（ ） A.高锰酸钾与过氧化氢发生反应生成氧气 B.高锰酸钾分解产生的二氧化锰加快了过氧化氢分解 C.高锰酸钾本身能加快过氧化氢分解 D.高锰酸钾使过氧化氢的量增多 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，生成的二氧化锰作为催化剂加快了过氧化氢的分解速率，高锰酸钾不与过氧化氢反应，本身不能加快过氧化氢分解，也不能使过氧化氢的量增多。 5.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，实验过程中试管炸裂，可能的原因是（ ） ① 试管外壁有水 ② 没有预热 ③ 试管口没有略向下倾斜 ④ 加热时试管底部接触灯芯 ⑤ 实验结束先熄灭酒精灯 A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④⑤ 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：试管外壁有水，加热时会因受热不均炸裂；没有预热，试管局部温度过高会炸裂；试管口没有略向下倾斜，冷凝水倒流会使试管炸裂；加热时试管底部接触灯芯，会因受热不均炸裂；实验结束先熄灭酒精灯，会导致水倒吸使试管炸裂，所以 ①②③④⑤ 都可能导致试管炸裂。 6 ．15%的H 2 O 2 溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O 2 ．实验室欲利用15%的H 2 O 2 溶液制取O 2 ，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　） A． B． C． D． 【 答案】D 【 解析 】实验室利用15%的H 2 O 2 溶液制取O 2 ，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率。A、图中装置不能控制反应速率，故选项错误。B、15%的H 2 O 2 溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过滴加水的方法控制反应速率，故选项错误。C、15%的H 2 O 2 溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过加水的方法控制反应速率，故选项错误。D、图中所示装置能控制15%的H 2 O 2 溶液滴加的速率，从而控制反应的速率，故选项正确。故选：D。 7 ．检验氧气的方法是（　　） A．用燃着的木条放在瓶口 B．用燃着的木条伸入瓶内 C．用带火星的木条伸入瓶内 D．用带火星的木条放在瓶口 ) ( 【 答案】C 【 解析 】氧气的检验方法：用带火星的木条伸入瓶内（或试管内）来检验，如果它能使带火星的木条复燃，则证明该气体是氧气。故选：C。 8 ．某兴趣小组要收集一瓶（100mL）含氧气的体积分数约为38%的气体，收集气体的装置如图。方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。氧气的体积和通入空气的体积大约是（　　） A．40mL和60mL B．25mL和75mL C．22.5mL和77.5mL D．38mL和62mL 【 答案】C 【 解析 】本题要考虑空气中也有氧气，氧气约占空气总体积的五分之一；设通入氧气后量筒内水的体积为x，[x+（100mL ﹣ x） × 1/5]/100mL × 100% ═ 38% 解得x ═ 22.5mL，所以通入空气的体积为77.5mL。故选：C。 9 ．实验室需收集一瓶约混有 1/4 体积空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A. 集气瓶中灌 1/4 的水 B. 集气瓶中灌 3/4 的水 C. 导管伸入到集气瓶体积的 1/4 处 D. 导管伸入到集气瓶体积的 1/4 处 【 答案】B 【 解析 】A、需要收集一瓶大约 1/4 空气的氧气，即收集 3/4 的氧气，所以集气瓶中应灌 3/4 的水，故A错；B、需要收集一瓶大约 1/4 空气的氧气，即收集 3/4 的氧气，所以集气瓶中应灌 3/4 的水，故B正确；C、用排空气法收集氧气无法收集 3/4 的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故C错；D、用排空气法收集氧气无法收集 3/4 的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故D错。故选：B。 10 ．某同学误将少量KMnO 4 当成MnO 2 加入KClO 3 中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．C可以代表KCl B．t 2 时刻，O 2 开始产生 C．t 1 时刻，KMnO 4 开始分解 D．反应过程中，起催化作用物质的质量一直保持不变 【 答案】C 【 解析 】根据题干所给信息可知，b物质的质量少，b是高锰酸钾，a是氯酸钾，在t 1 时刻高锰酸钾开始分解，有氧气生成，随着高锰酸钾的分解，二氧化锰的质量也在不断的增加。故选：C。 11 ．将氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的混合物装入试管并充分加热，反应完成后试管中残渣中物质有（　　） A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【 答案】C ) ( 【 解析 】将氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的混合物充分加热就是KClO 3 与KMnO 4 完全分解，剩余的就是KCl，K 2 MnO 4 和MnO 2 ，故选：C。 12. 实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　） A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中 B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 C．收集O 2 后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管 【 答案】A 【 解析 】 A、用排水法收集氧气时，加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中，故A正确；B、用排水法收集氧气时，当气泡均匀连续地放出时，才开始收集氧气，不能先将导管口移入集气瓶，再开始加热，故B错误；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C错误；D、氧气收集完毕，如果先将酒精灯熄灭，则试管内压强变小，水会沿导管倒流进试管，故D错误。故选：A。 13. 使用如图所示装置进行实验，开始前气球沉在烧杯底部，过一会儿气球悬浮在烧杯内。下列对气球内充的气体的分析中不正确的是（　　） A．气体密度比氧气密度小 B．气体密度不可能比空气密度大 C．该气体可能是 氧 气 D．该气体可能是空气 【 答案】B 【 解析 】A、开始前气球沉在烧杯底部，则气球充的气体的密度应该比空气大，过一会儿气球悬浮在烧杯内，说明气体的密度比空气大但比氧气的密度小，故正确；B、开始前气球沉在烧杯底部，则气球充的气体的密度应该比空气大，故错误；C、氢气的密度比空气小，开始时不会沉在烧杯底部，故正确；D、气球充有空气，会沉在烧杯底部，过氧化氢和二氧化锰反应生成氧气，氧气的密度比空气的密度大，会使气球浮起，故正确；故选：B。 1 4 ．下列图象能正确反映对应变化关系的是（　　） A B. C. D. A．在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液 B．在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰 C．用酒精灯加热一定量高锰酸钾固体 D．加热高锰酸钾固体至质量不再减轻 【 答案】A 【 解析 】A、在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液，二氧化锰做催化剂，反应前后质量不变，氧气的质量逐渐增加，故选项图象能正确反映对应变化关系。B、在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰，至过氧化氢完全分解，生成氧气的质量再发生改变，故选项图象不能正确反映对应变化关系。C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰的质量逐渐增加，至完全反应，质量不再发生改变，故选项图象不能正确反映对应变化关系。D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧 ) ( 气，固体的质量减少，但不可能减少至0，质量不再发生改变，故选项图象不能正确反映对应变化关系。故选：A。 1 5 、如图所示，过氧化氢（H 2 O 2 ）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．气球缩小，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球不变，红墨水右移 D．气球胀大，红墨水左移 【 答案】B 【解析】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气，则瓶内的压强变大，充气的气球缩小，红墨水向左移动，观察选项，故选B. 二．非选择题（40分） 16. 进行氧气制取与性质检验的实验。 （1）以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气，应选用的装置是 　 　 （选填序号）。 （2）实验中，用装有一定量水的集气瓶进行排水法收集氧气，能使带火星木条复燃，那么使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值是多少呢？进一步展开探究。 第一组实验：5只容积均为100毫升的集气瓶，分别装入一定体积的水，再用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去，将带火星的木条依次伸入5只集气瓶中，记录实验现象。 以相同方法完成第二组实验，两组实验的数据和现象见下表，（空气中氧气的体积分数21%） 第一组 第二组 集气瓶编号 A B C D E A B C D E 集气前装入集气瓶内水的体积（毫升） 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 ① 第一组实验D瓶，集气结束时氧气的体积分数为 　 　 %。 ② 经计算，第二组实验C瓶的氧气体积分数为48.65%，由此得出 “ 使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值只能是48.65% ” 的结论，对此结论和过程进行评价： 　 　 。 【 答案】（1） AE ，（ 2） ① 52.6 ， ② 该结论不严格；实验过程可省去第二组中编号A、D、E的实验，补充一个当水的体积分数达到34%的实验。 【 解析 】（1）以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气，反应物为过氧化氢，二氧化锰作催化剂，为固液反应，不需加热，故发生装置选A装置，氧气密度比空气大，不易溶于水，可以用向上排空气法，也可用排水法进行收集，但图示向上排空气法有错误，故 只能选E装置，故填：AE。（2） ① 集气瓶中氧气的体积分数＝收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数 × 空气中氧气的体积分数，第一组实验D瓶，集气结束时氧气的体积分数为40%+60% × 21%＝52.6%，故填：52.6； ② 该结论不严格，由图中可知，当水的体积分数达到35%时，带火星的木条复燃，水的体积分数达到33%时，带火星的木 条不复燃，应作一个补充实验，当水的体积分数达到34%时，看带火星的木条是否复燃； ) ( 采取 “ 半值法 ” 探究能减少实验次数，实际上就是通过实验数据的分析，减少不必要的实验，第二组实验若按B、C的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在33%～35%之间，从而省去编号A、D、E的实验，但需补充一个当水的体积分数达到34%的实验。故填：该结论不严格；实验过程可省去第二组中编号A、D、E的实验，补充一个当水的体积分数达到34%的实验。 17. 古代炼丹术中有涉及一些物质分解制取气体的方法类似于我们现在学习的氧气制取。 （1） 实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，与古代炼丹术里某些加热分解反应原理类似，在这个反应中， _________ （填物质名称）是催化剂。 【 答案 】 ：二氧化锰 【 解析 】 ：氯酸钾制氧气中二氧化锰作催化剂。 （2） 氯酸钾制取氧气的反应条件是 ____________ ，而过氧化氢制氧气不需要该条件，是因为 __________________________ 。 【 答案 】 ：加热；过氧化氢在二氧化锰催化下常温就能分解 【 解析 】 ：二者反应条件不同的原因是过氧化氢分解更易进行。 （3） 用过氧化氢溶液制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将长颈漏斗换为 _________ 。 【 答案 】 ：分液漏斗（或注射器等合理答案） 【 解析 】 ：分液漏斗或注射器能控制液体流速，得到平稳气流。 （4） 用排水法收集氧气时，当观察到 _______________ 时，开始收集；用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是 _______________ 。 【 答案 】 气泡连续均匀冒出；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满 【 解析 】 ：根据不同收集方法的特点描述收集和验满的方法。 （5） 实验室还可以用加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是 _________ 色固体，与氯酸钾制取氧气相比，高锰酸钾分解时不需要另加催化剂，是因为 _____________________ 。 【 答案 】 ：紫黑；高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰可作自身分解的催化剂（合理即可） 【 解析 】 ：高锰酸钾是紫黑色固体，其分解产生的二氧化锰能催化自身分解 。 18. 某学生学习了双氧水制氧气的实验后，想起自己家里也有一瓶消毒用双氧水，由于标签已部分受损无法判断其是否变质，所以他将该瓶溶液带到学校，进行了如图所示的研究。试回答： （1）放入二氧化锰的作用是 　 　 。 （2）如果该溶液未变质，应该观察到的现象是 　 　 ，若不能观察到上述现象，说明该瓶双氧水已经变质成 　 　 。 （3）将未过期的这种双氧水滴在伤口上，会迅速出现大量气泡，你认为该气体可能是 　 　 。 （4）通过以下两种操作都可以产生氧气： ① 把二氧化锰加入装有过氧化氢（H 2 O 2 ）溶液的试管中； ② 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中。要得到平稳的氧气流，你所选用的操作是 　 　 （填序号）。 【 答案】（1） 催化 （2） 木条复燃； 水 （3） 氧气 （4） ② 【 解析 】（1）二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂，催化剂在化学反应中起催化作用。故答案为：催化（2）过氧化氢以二氧化锰为催化剂生成水和氧气，若过氧化氢未变质，将会有氧气生成，会看到带火星的木条复燃，若过氧化氢变质，剩余的物质是水。故答 案为：木条复燃； 水（3）过氧化氢分解生成水和氧气，故答案为：氧气 （4） ① 所有过氧化氢溶液与二氧化锰混合在一起，产生氧气的速度是先快后慢； ② 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中，反应在持续、匀速的发生，得到的是平稳的氧气流。故答案为： ② ) ( 19. 过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水．分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度．回答下列问题： （1）分液漏斗中应放入的物质是 　 　 ，锥形瓶中应放入的物质是 　 　 ． （2）收集一瓶纯净的氧气应选择图中的装置 　 　 （填字母） （3）同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C装置收集氧气，过一断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）若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气，优点是 　 　 （填序号） A、生成物中只有氧气B、不需加热C、需加热 （5）装置A中反应剧烈，据此提出实验安全注意事项是 　 　 ． A、控制液体的滴加速度B、用体积小的锥形瓶C、加热反应物． 【答案】（1） 过氧化氢溶液、二氧化锰； （ 2） D ；（ 3） 氧气密度比空气大，瓶内没收集到氧气； （ 4） B ；（ 5） A． 【 解析 】（1）分液漏斗中应放液体，锥形瓶中可放固体．此实验中过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体．所以分液漏斗中放入的物质是：过氧化氢溶液，锥形瓶中放入的是：二氧化锰．故答案为：过氧化氢溶液、二氧化锰；（2）氧气不易溶于水，可用排水法收集，又因用排水集气法可收集到较为纯净的氧气，所以可选用装置D．故答案为：D；（3）氧气密度大于空气的密度，可用向上排气法收集．C装置是向下排气法收集，用此法收集不到氧气．所以用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃．故答案为：氧气密度比空气大，瓶内没收集到氧气；（4）用此法代替高锰酸钾加热制氧气，因不需加热，使用较为方便．故选B；（5）分液漏斗的作用可控制反应的速率，当装置A中反应剧烈时，可用分液漏斗控制液体的滴加速度，控制反应的剧烈程度．故选A． ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年暑假人教版化学启航·探秘手册13-《制取氧气（二）》 ( 一、 预习 目标 1.   复习实验室制取氧气的三种方法，包括过氧化氢制氧气、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气以及加热高锰酸钾制氧气，理解其反应原理。 2.   明确过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用，掌握催化剂的概念和特点。 3.   认识实验室分解过氧化氢制氧气以及加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气的实验装置、操作步骤、收集方法、验满和检验方法。 ) ( 二．预习 内容 【知识回顾】 实验室制取氧气的 三种方法 （ 1 ） .过氧化氢制氧气：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。 （ 2 ） .氯酸钾制氧气：氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气。 （ 3 ） .高锰酸钾制氧气：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 （一） . 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 1. 探究实验 （1）. 实验步骤 ① 在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象。 ② 向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象(如图)。 ③ 待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 (2).实验现象与分析： （ 3 ） .实验结论： 二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化. ) ( （4）即时理解 ① 、过氧化氢溶液与二氧化锰反应时，二氧化锰是不是一种反应物？ 实验证明：二氧化锰不是反应物，它只是加快了过氧化氢分解出氧气的速度。 ② 、二氧化锰到底是一种什么物质？它在这里起什么作用？ 二氧化锰是该反应的催化剂,起了催化作用。 （二）、实验室分解过氧化氢制氧气 1.反应原理： 2.药品： 3.发生装置 ：固体和液体反应不需要加热制取气体的装置 使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封（分液漏斗就不必）。 4.收集装置 ： （1）排水法： （2） 向上排空气法 ： 5.操作步骤： （1）.连接好仪器； （2）.检查装置的气密性： 夹紧弹簧夹，向长颈漏斗内加水（至形成水柱，一段时间后，水柱不下降，则气密性良好。）或形成一段稳定的水柱，则气密性良好。 （3）.向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的橡皮塞，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液； （4）.气泡连续均匀冒出时收集气体。 6. 验满与检验 ： （1）.排水法：集气瓶口有气泡冒出 （2）.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 ) ( 7.即时理解 (1).装药品时，先向锥形瓶中加入二氧化锰，后向长颈漏斗中加过氧化氢. (2).长颈漏斗的下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出. (3).长颈漏斗可用分液漏斗代替，这样可以控制反应速率，还可用注射器； (4).导管只需略微露出双孔橡皮塞。 （ 三 ） .加热氯酸钾(KClO 3 )和二氧化锰(MnO 2 )的混合物制氧气 1.反应原理： 2.药品： 氯酸钾 二氧化锰 白色颗粒状粉末 黑色固体 3、发生装置：固体物质加热制取气体的装置 仪器安装顺序：自下而上，从左到右 注意事项： 4.收集装置 ： （1）排水法： （2） 向上排空气法 ： ) ( 5.操作步骤： （1） 查：检查装置的气密性。 （2） 装：将高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花。 （3） 定：把试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜。 （4） 点：点燃酒精灯，先预热，再对准药品部位加热。 （5） 收：用排水法或向上排空气法收集氧气。 （6） 离：实验结束，先将导管移出水槽。 （7） 熄：熄灭酒精灯。 6 .验满与检验 ： （1）.排水法：集气瓶口有气泡冒出 （2）.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 7. 注意事项： （1）、药品要平铺在试管底部以使其均匀受热； （2）、铁夹应夹在距试管口1/3处； （3）、试管口应略向下倾斜； 防止冷凝水倒流炸裂试管 （4）、导气管伸入试管不能太长； 便于气体导出 （5）、用向上排空气法收集气体时，导气管要伸入集气瓶底？ 目的排尽装置内空气 （6）、用排水法收集结束时先撤导管再停止加热？ 防止因压强减小，水倒吸入试管内，引起试管炸裂 8.实验室制氧气的三种方法的比较 （1）加热高锰酸钾 ‌ ： 优点：不需要催化剂就能较快的生成氧气，反应速率适中，危险小。 缺点：制取等质量的氧气所需的高锰酸钾质量最多，原料利用率低，且需要加热，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响。 （2）过氧化氢分解（使用二氧化锰作为催化剂） ‌ ： 优点：不需要加热就能生成氧气，反应时两种药品可以分放在不同容器中，通过控制液体的滴入速率控制反应速率，可以使反应随时发生或停止，产物是水，对环境无害。 缺点：氧元素利用率低。 ‌ （3）加热氯酸钾（使用二氧化锰作为催化剂） ‌ ： 优点：氧元素利用率高，分解过程中无粉末飞扬。 ‌ 缺点：原料价格高，反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，固体废弃物对环境有负面影响，制取的氧气中混有较多氯气而有异味。 ) ( 三．知识提炼 1.过氧化氢溶液在常温下分解______，放出的氧气______，带火星的木条______。 2.向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察到______。 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，观察到______ ，说明二氧化锰______（填 “ 参加 ” 或 “ 没有参加 ” ）反应。 4.在过氧化氢制氧气的反应中，二氧化锰能______过氧化氢分解的速率，而本身的______和______在反应前后都没有发生变化，二氧化锰是这个反应的______，所起的作用是______作用 。 5.实验室分解过氧化氢制氧气： （1）药品：______和_______。 （2）实验装置：固液______型，若使用长颈漏斗，其下端管口应伸入______以下，形成______，防止______。 （3）收集方法：因为氧气______，可以用______法收集；因为氧气______，可以用______法收集。 （4）实验步骤： ① 检查装置的______； ② 向锥形瓶中加入______； ③ 塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞； ④ 向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入______； ⑤ 用______法或______法收集氧气。 6.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气： （1）药品：_________和___________。 （2）反应原理：加热氯酸钾在______的催化作用下，分解生成______和______。 （3）实验装置：属于______型。 （4）收集方法与过氧化氢制氧气的收集方法______（填 “ 相同 ” 或 “ 不同 ” ）。 （5）实验步骤： ① 检查装置______； ② 将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管； ③ 将试管固定在______上； ④ 点燃______，先使试管______受热，然后对准试管中的药品部位加热； ⑤ 用排水法收集氧气时，当导管口有______、的气泡冒出时开始收集，当集气瓶口有______冒出时，证明气体已收集满； ⑥ 收集完毕，先把______移出水面，再熄灭。 ) ( 四．经典例题 例 1.   在过氧化氢制取氧气的实验中，二氧化锰的作用是（ ） A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 溶剂 例 2.   实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，不需要用到的仪器是（ ） A. 长颈漏斗 B. 酒精灯 C. 集气瓶 D. 锥形瓶 例 3.   关于用过氧化氢制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 只能用排水法收集氧气 B. 反应后二氧化锰的质量减少 C. 反应的文字表达式为：过氧化氢 → 氧气 + 水 D. 二氧化锰能加快反应速率 例 4.   下列关于过氧化氢制氧气实验的操作，错误的是（ ） A. 检查装置气密性 B. 先加二氧化锰，再加过氧化氢溶液 C. 用向下排空气法收集氧气 D. 实验结束先将导管移出水面 ) ( 例 5.   过氧化氢在二氧化锰作用下分解，若不加二氧化锰，过氧化氢（ ） A. 不会分解 B. 分解速率变慢 C. 生成氧气质量减少 D. 生成氧气质量增多 例 6.   实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时，二氧化锰的作用是（ ） A. 提供氧元素 B. 与氯酸钾反应生成氧气 C. 加快反应速率 D. 增加生成氧气的质量 例7. 某中学举办科技节，化学兴趣小组展示了氧气制取实验。 （1） 实验室用过氧化氢溶液制取氧气，其中二氧化锰的作用是（ ） 。 A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 溶剂 （2） 制取过程中，不需要用到的仪器是（ ）。 A. 长颈漏斗 B. 酒精灯 C. 集气瓶 D. 锥形瓶 （3） 以下操作顺序正确的是（ ） 。 ① 检查装置气密性 ② 加入二氧化锰 ③ 从长颈漏斗加入过氧化氢溶液 ④ 收集氧气 A. ①②③④ B. ②①③④ C. ①③②④ D. ③①②④ （4） 实验时观察到锥形瓶中 ，产生的气体能使 。 （5） 若将过氧化氢溶液换成氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，反应条件是 ，反应文字表达式为 ___________________ 。 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1 .   用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，反应后剩余固体中一定含有的物质是（ ） A. 氯酸钾 B. 氯化钾和二氧化锰 C. 氧气 D. 二氧化锰和氧气 2 .   实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，下列操作顺序正确的是（ ） ① 固定装置 ② 装入药品 ③ 检查装置气密性 ④ 加热 ⑤ 收集氧气 ⑥ 熄灭酒精灯 ⑦ 将导管从水槽中取出 A. ③②①④⑤⑦⑥ B. ②③①④⑤⑥⑦ C. ①②③④⑤⑥⑦ D. ①③②④⑤⑦⑥ 3 .   关于加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，下列说法错误的是（ ） A. 试管口应略向下倾斜 B. 实验完毕先熄灭酒精灯 C. 二氧化锰在反应前后化学性质不变 D. 收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上 4 .   对比过氧化氢在不同条件下的分解实验，加入二氧化锰的过氧化氢溶液分解速率明显加快，这说明（ ） A. 二氧化锰能增加氧气产量 B. 二氧化锰能改变反应速率 C. 二氧化锰是反应物 D. 没有二氧化锰反应不能发生 5 .   实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，与用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气相比，优点是（ ） A. 生成氧气更多 B. 不需要加热 C. 收集氧气更方便 D. 实验更安全 6 .   下列关于二氧化锰在过氧化氢分解和氯酸钾分解实验中作用的描述，正确的是（ ） A. 都是反应物 B. 都是生成物 C. 都能加快反应速率 D. 都能增加氧气质量 7 .   用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，若没有二氧化锰，改用少量高锰酸钾代替，也能加快反应速率，原因是（ ） A. 高锰酸钾也是催化剂 B. 高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰可作氯酸钾分解的催化剂 C. 高锰酸钾能与氯酸钾反应生成氧气 能与氯酸钾反应，不能增加氧气产量（氧气产量由氯酸钾和高锰酸钾的量共同决定） 。 D. 高锰酸钾能增加氧气产量 ) ( 8. 实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，若长颈漏斗下端没有伸入液面以下，会导致（ ） A. 生成氧气质量减少 B. 反应速率变慢 C. 收集不到氧气 D. 产生的氧气从长颈漏斗逸出 9 .用过氧化氢制取氧气时，若将二氧化锰换成氧化铁粉末，也能产生氧气，这说明（ ） A. 氧化铁也是反应物 B. 该反应不需要催化剂 C. 能改变化学反应速率的物质不一定是二氧化锰 D. 氧化铁能增加氧气产量 1 0. 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，下列关于实验现象的描述，错误的是（ ） A. 加热一段时间后产生气泡 B. 生成的氧气无色无味 C. 试管口有白雾产生 D. 反应后剩余固体为白色 1 1 .实验室用过氧化氢制取氧气，为了控制反应速率，可以采取的措施是（ ） A. 增加过氧化氢溶液的用量 B. 增加二氧化锰的用量 C. 用分液漏斗代替长颈漏斗添加过氧化氢溶液 D. 升高反应温度 12 .关于氯酸钾制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 必须使用纯净的氯酸钾 B. 二氧化锰的量越多，生成氧气越多 C. 没有二氧化锰反应不能发生 D. 反应后固体质量减少 13. 用过氧化氢制取氧气时，发现产生氧气速率过慢，可能的原因是（ ） A. 过氧化氢溶液浓度过高 B. 装置气密性不好 C. 加入的二氧化锰已经失去活性 D. 集气瓶没有装满水 二．非选择题 14. 春节期间，小科在帮奶奶清理旧物时发现一包黑色粉末（经老师确认是二氧化锰），联想到化学课上学的氧气制取知识，他设计了如下实验。 （1） 实验室分解过氧化氢制氧气时，下列关于过氧化氢溶液的说法正确的是（ ） 。 A. 必须使用纯净的过氧化氢 B. 浓度越高反应越慢 C. 是反应物 D. 分解产物只有氧气 （2) 小科在试管中加入过氧化氢溶液，再加入少量二氧化锰，用 __________ 法收集氧气，这是因为氧气 ___________ 。 （3） 实验后，为证明二氧化锰是催化剂，还需验证二氧化锰的 ________ 和 ___________ 在反应前后不变 。 （4） 过氧化氢制氧气和氯酸钾制氧气相比，优点是 ___________________________ 。 15. 我国火星探测器成功着陆火星，引发了同学们对太空探索和氧气制取的兴趣。假设在火星上可以进行氧气制取实验。 （1） 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，二氧化锰在反应中起 ________ 作用，加快了反应速率。 （2） 在地球上实验室用该方法制取氧气，发生装置需要用到的仪器有 ______ （填序号） 。 ① 试管 ② 长颈漏斗 ③ 酒精灯 ④ 集气瓶 ⑤ 铁架台 A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②③④ D. ③④⑤ （3） 实验时试管口应略向下倾斜，原因是 ____________________________________ 。 （4） 收集氧气可以用排水法，是因为氧气 ______ ；也可用 法收集，是因为氧气 ________ 。 ) ( 《达标检测》（时间：40分钟 满分：70分） 一．选择题（30分） 1.用过氧化氢制取氧气时，发现产生氧气速率过慢，可能的原因是（ ） A. 过氧化氢溶液浓度过高 B. 装置气密性不好 C. 加入的二氧化锰已经失去活性 D. 集气瓶没有装满水 2.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应开始时，导管口没有立即产生气泡，原因是（ ） A. 装置漏气 B. 氯酸钾还未分解 C. 氧气不易溶于水 D. 二氧化锰还未起作用 ) ( 3.用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，相同点是（ ） A. 都需要加热 B. 都使用同一种催化剂 C. 都属于分解反应 D. 都要用排水法收集氧气 4.某同学在做过氧化氢制取氧气实验时，误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入过氧化氢溶液中，发现反应速率明显加快，下列解释合理的是（ ） A.高锰酸钾与过氧化氢发生反应生成氧气 B.高锰酸钾分解产生的二氧化锰加快了过氧化氢分解 C.高锰酸钾本身能加快过氧化氢分解 D.高锰酸钾使过氧化氢的量增多 5.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，实验过程中试管炸裂，可能的原因是（ ） ① 试管外壁有水 ② 没有预热 ③ 试管口没有略向下倾斜 ④ 加热时试管底部接触灯芯 ⑤ 实验结束先熄灭酒精灯 A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④⑤ 6 ．15%的H 2 O 2 溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O 2 ．实验室欲利用15%的H 2 O 2 溶液制取O 2 ，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　） A． B． C． D． 7 ．检验氧气的方法是（　　） A．用燃着的木条放在瓶口 B．用燃着的木条伸入瓶内 C．用带火星的木条伸入瓶内 D．用带火星的木条放在瓶口 8 ．某兴趣小组要收集一瓶（100mL）含氧气的体积分数约为38%的气体，收集气体的装置如图。方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。氧气的体积和通入空气的体积大约是（　　） A．40mL和60mL B．25mL和75mL C．22.5mL和77.5mL D．38mL和62mL 9 ．实验室需收集一瓶约混有 1/4 体积空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A. 集气瓶中灌 1/4 的水 B. 集气瓶中灌 3/4 的水 C. 导管伸入到集气瓶体积的 1/4 处 D. 导管伸入到集气瓶体积的 1/4 处 10 ．某同学误将少量KMnO 4 当成MnO 2 加入KClO 3 中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．C可以代表KCl B．t 2 时刻，O 2 开始产生 C．t 1 时刻，KMnO 4 开始分解 D．反应过程中，起催化作用物质的质量一直保持不变 ) ( 11 ．将氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的混合物装入试管并充分加热，反应完成后试管中残渣中物质有（　　） A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 12. 实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　） A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中 B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 C．收集O 2 后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管 13. 使用如图所示装置进行实验，开始前气球沉在烧杯底部，过一会儿气球悬浮在烧杯内。下列对气球内充的气体的分析中不正确的是（　　） A．气体密度比氧气密度小 B．气体密度不可能比空气密度大 C．该气体可能是 氧 气 D．该气体可能是空气 1 4 ．下列图象能正确反映对应变化关系的是（　　） A B. C. D. A．在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液 B．在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰 C．用酒精灯加热一定量高锰酸钾固体 D．加热高锰酸钾固体至质量不再减轻 1 5 、如图所示，过氧化氢（H 2 O 2 ）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．气球缩小，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球不变，红墨水右移 D．气球胀大，红墨水左移 二．非选择题（40分） 16. 进行氧气制取与性质检验的实验。 （1）以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气，应选用的装置是 　 　 （选填序号）。 （2）实验中，用装有一定量水的集气瓶进行排水法收集氧气，能使带火星木条复燃，那么使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值是多少呢？进一步展开探究。 ) ( 第一组实验：5只容积均为100毫升的集气瓶，分别装入一定体积的水，再用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去，将带火星的木条依次伸入5只集气瓶中，记录实验现象。 以相同方法完成第二组实验，两组实验的数据和现象见下表，（空气中氧气的体积分数21%） 第一组 第二组 集气瓶编号 A B C D E A B C D E 集气前装入集气瓶内水的体积（毫升） 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 ① 第一组实验D瓶，集气结束时氧气的体积分数为 　 　 %。 ② 经计算，第二组实验C瓶的氧气体积分数为48.65%，由此得出 “ 使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值只能是48.65% ” 的结论，对此结论和过程进行评价： 　 　 。 17. 古代炼丹术中有涉及一些物质分解制取气体的方法类似于我们现在学习的氧气制取。 （1） 实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，与古代炼丹术里某些加热分解反应原理类似，在这个反应中， _________ （填物质名称）是催化剂。 （2） 氯酸钾制取氧气的反应条件是 ____________ ，而过氧化氢制氧气不需要该条件，是因为 __________________________ 。 （3） 用过氧化氢溶液制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将长颈漏斗换为 _________ 。 （4） 用排水法收集氧气时，当观察到 _______________ 时，开始收集；用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是 _______________ 。 （5） 实验室还可以用加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是 _________ 色固体，与氯酸钾制取氧气相比，高锰酸钾分解时不需要另加催化剂，是因为 _____________________ 。 18. 某学生学习了双氧水制氧气的实验后，想起自己家里也有一瓶消毒用双氧水，由于标签已部分受损无法判断其是否变质，所以他将该瓶溶液带到学校，进行了如图所示的研究。试回答： （1）放入二氧化锰的作用是 　 　 。 （2）如果该溶液未变质，应该观察到的现象是 　 　 ，若不能观察到上述现象，说明该瓶双氧水已经变质成 　 　 。 （3）将未过期的这种双氧水滴在伤口上，会迅速出现大量气泡，你认为该气体可能是 　 　 。 （4）通过以下两种操作都可以产生氧气： ① 把二氧化锰加入装有过氧化氢（H 2 O 2 ）溶液的试管中； ② 把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中。要得到平稳的氧气流，你所选用的操作是 　 　 （填序号）。 ) ( 19. 过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水．分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度．回答下列问题： （1）分液漏斗中应放入的物质是 　 　 ，锥形瓶中应放入的物质是 　 　 ． （2）收集一瓶纯净的氧气应选择图中的装置 　 　 （填字母） （3）同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C装置收集氧气，过一断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）若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气，优点是 　 　 （填序号） A、生成物中只有氧气B、不需加热C、需加热 （5）装置A中反应剧烈，据此提出实验安全注意事项是 　 　 ． A、控制液体的滴加速度B、用体积小的锥形瓶C、加热反应物． ) 学科网（北京）股份有限公司 $$