第二单元空气和氧气整理与提升（二）讲义--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元空气和氧气整理与提升（二）》精品讲义 ( 一．复习 目标 1.了解氧气的工业制法（分离液态空气法）的原理和本质，能区分工业制氧与实验室制氧的不同。 2.掌握实验室制取氧气的两种核心方法（加热高锰酸钾、分解过氧化氢）的原理，能根据反应特点选择合适的发生装置和收集装置。 3.熟练记忆加热高锰酸钾制氧气的实验步骤、注意事项及误差分析，能规范描述实验现象。 4.理解催化剂的概念及 “ 一变两不变 ” 的特征，明确其在过氧化氢分解反应中的作用。 5.能准确识别分解反应，理清其与化合反应的区别。 6.掌握多功能瓶在收集气体、洗气等场景下的使用方法，能确定导管进出方向。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点 （1）实验室制取氧气的原理、装置选择及操作规范。 （2）催化剂的概念及 “ 一变两不变 ” 的特征。 （3）分解反应的判断及多功能瓶的使用方法。 2.难点 （1）加热高锰酸钾制氧气实验中的注意事项及误差分析。 （2）催化剂概念的深度理解（如 “ 改变速率 ”“ 化学性质不变 ” 的内涵）。 （3）多功能瓶在不同实验目的下的导管流向判断。 ) ( 三 ． 单元知识体系（一） ) 四．复习内容 （一）氧气的物理性质 颜色 无色 气味 无味 状态 气体 密度（标准状况） 1.429g/L比空气略大 溶解性 不易溶于水 沸点 －183℃ 熔点 －218℃ 三态变化 （二）氧气的工业制法 1.原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，通过分离液态空气制取氧气。具体来说，在低温条件下加压，使空气转变为液态，由于液态氮的沸点（-196℃）比液态氧的沸点（-183℃ ）低，所以升温时氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了 。 2.流程：空气→加压降温→液态空气→升温蒸发→氮气先逸出→剩余液态氧→加压储存（蓝色钢瓶）。这是一个物理变化过程，整个过程中没有新物质生成，只是利用了空气中各成分沸点差异进行分离。 3.方法：分离液态空气（物理变化） 4.原料：液态空气 5.流程图： 思考：工业制氧为何选择空气作为原料？ 【解析】空气来源广泛、成本低廉。 6. 本质：物理变化（无新物质生成）。 7. 应用：制得的氧气贮存在蓝色钢瓶中，用于工业生产和医疗急救等。 （三）氧气的制取原理 1.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。 2、实验室制取氧气的方法 实验室常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢的方法制取氧气。 （1）、加热高锰酸钾固体； 反应原理： （2）、分解过氧化氢溶液； 反应原理： 思考：为什么选用这二种物质？ 【解析】因为它们都含有氧元素。 （四）实验室制氧气的装置选择 1. 实验室制取气体的装置选择总体思路是：装置简单操作易行。 （1）由反应物状态以及反应条件——确定发生装置。 （2）生成物的溶解性或密度 ——确定收集装置。 2. 实验室制取气体的常见发生装置. （1）.固固加热型：反应物都是固体，反应需要加热。 （2）固液不加热型：反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热。 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）。 3.实验室常见气体收集装置 （1）排水法：不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应 （2）向上排空气法：密度比空气大的气体 （3）向下排空气法：密度比空气小的气体 （五）实验室加热高锰酸钾制氧气 1、反应原理： 2、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）溶于水形成紫色溶液 3. 发生装置：固固加热制取气体 4. 收集装置： （1）排水法：氧气难溶于水的气体且不与水发生反应。收集的氧气纯度高不干燥。 （2）向上排空气法：氧气的密度比空气大的气体。收集的氧气干燥纯度不高。 ( 发生装置 )5.实验装置图： ( 收集 装置 ) A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽 6.操作步骤： （1）查—组装仪器，检查装置的气密性； （2）装—向试管中装入药品； （3）定—将试管固定在铁架台上； （4）点—点燃酒精灯，进行加热； （5）收—收集氧气； （6）离—将导气管撤离水槽； （7）熄—熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。 茶 庄 定 点 收 利 息 7. 验满： （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。 8.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）试管口需放一团棉花; (防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞) （6）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) （7）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) （六）. 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： 实验编号 现象 分析 ① 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 ② 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。 ③ 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。 氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。 （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. 2.总结： 过氧化氢，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。 （七）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：氧气不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应。 （2）向上排空气法：氧气密度比空气大的气体。 5.操作步骤： （1）连接好仪器。 （2）检查装置的气密性。 ①液面差法：塞紧橡胶塞，止水夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗内加水，一段时间后观察，如长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面，且液面高度差不变，则气密性良好。 ②吹气抽气法：向装置内推注射器，长颈漏斗末端形成一段稳定的水柱，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下）；向装置外拉注射器，长颈漏斗末端有气泡产生，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下） （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。 将集气瓶内的空气排尽。 （4）气泡连续均匀冒出时收集气体。 把集气瓶装满水，盖上玻片，倒置在水槽中，取走玻片。待导管口气泡连续、均匀冒出时，用排水法收集所产生的气体。 将反应装置内空气排尽，防止收集到的氧气不纯。 （5）验满： 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。 6.注意事项： (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。 （八）采用分液漏斗制取氧气的装置与操作步骤 1实验装置： 2.操作步骤： （1）检查装置气密性：关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁。若导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。 （2）装药品：在锥形瓶中加入适量的二氧化锰（作催化剂），然后通过分液漏斗向锥形瓶中加入过氧化氢溶液。 （3）收集氧气：因为氧气不易溶于水且不与水反应，所以采用排水法收集。待气泡连续、均匀地冒出时，再将导管伸入集气瓶口进行收集，这样收集到的氧气比较纯净。 （4）结束实验：先将导管从水槽中移出，再关闭分液漏斗的活塞，防止水槽中的水倒吸进入锥形瓶，使锥形瓶炸裂。 （九）催化剂及其作用 1. 实验探究二氧化锰分解过氧化氢制氧气的反应中的作用 （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0.5g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。 （4）过滤反应结束后的混合物，将滤渣二氧化锰洗涤，干燥，再称量。 问1：在实验（1）和实验（2）中木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么？ 编号 现象 分析 （1） 有极少量气泡冒出，带火星木条不复燃。 常温下过氧化氢溶液分解得很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 （2） 加入二氧化锰后，有大量气泡冒出，带火星木条复燃。 二氧化锰加快了过氧化氢溶液分解，放出的氧气多，能使带火星的木条复燃。 问2：在实验（3）的重复实验中，反应后二氧化锰有无变化？ 编号 现象 分析 （3） 重新加入过氧化氢，带火星的木条又复燃 二氧化锰质量没有减少，且仍能加快过氧化氢溶液分解出氧气。因此二氧化锰并没有变化。 （4） 二氧化锰质量仍是0.5g 综上分析：二氧化锰能加快过氧化氢分解氧气的速率，且二氧化锰本身化学性质和质量未见变化。 2. 催化剂及其催化作用 （1）定义：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。 （2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 （3）特点：一变二不变：改变化学反应速率（包括加快和减慢),本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化. （4）强调: ①催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。 ②一个化学反应的催化剂不一定只有一种，如硫酸铜溶液等也能做过氧化氢分解的催化剂 。 ③二氧化锰并不是在任何情况下都做催化剂. ④催化剂的化学性质在反应前后都没有发生变化，但物理性质可能发生改变。 ⑤一种催化剂可能催化多个化学反应，一个化学反应可能有多种催化剂。 （5）如何验证a物质是某个化学反应的催化剂？ ①验证a物质反应前后质量是否改变 . ②验证a物质反应前后化学性质是否改变. 3.催化剂在工业生产中有重要作用及其应用实例 催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。 (1)合成氨工业 ①核心反应：氮气（N₂）与氢气（H₂）在高温高压下合成氨气（NH₃），氨气是制造氮肥（如碳酸氢铵、尿素）的关键原料。 ②催化剂作用：使用铁触媒（主要成分为Fe₃O₄，含少量K₂O、Al₂O₃等助催化剂），可将反应温度从无催化剂时的上千摄氏度降至500℃左右，同时大幅加快反应速率，使氨的工业化生产成为可能，直接支撑全球粮食增产。 (2)硫酸工业 ①核心反应：二氧化硫（SO₂）氧化为三氧化硫（SO₃），三氧化硫再与水反应生成硫酸（H₂SO₄），硫酸是工业“三酸”之一，广泛用于制造化肥、农药、炸药等。 ② 催化剂作用：使用五氧化二钒（V₂O₅） 作为催化剂，可将SO₂的氧化率提升至98%以上，同时降低反应所需温度（从400-500℃即可高效反应），避免高温下设备腐蚀和能量浪费，是现代硫酸工业的核心技术。 (3)汽车尾气处理 ①核心反应：将汽车尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOₓ）等有毒气体转化为无毒的二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）和水（H₂O）。 ②催化剂作用：使用铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh） 等金属组成的三元催化剂，能在汽车排气管的常温至高温环境下，快速催化CO与NOₓ反应，有效减少空气污染，是符合尾气排放标准（如国六）的必备组件。 （十）分解反应 ( 分解反应：只强调 反应物 是 一种 ) 1.定义：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应，叫做分解反应。 2.特点：一变多 3.表达式：AB=A+B或 AB…→A+B+… 4.分解反应属于化学反应的四种基本类型之一 5.判断标准：反应物只有一种；生成物是两种或两种以上物质发生的反应。 6.分解反应与化合反应的对比区分 分解反应与化合反应的核心区别在于反应物和生成物的种类数量，具体对比如下： （1）化合反应：由两种或两种以上的物质，生成一种新物质的反应。关键特征：“多变一”，反应后物质种类减少，只有一种产物。 （2）分解反应：由一种物质，生成两种或两种以上新物质的反应。关键特征：“一变多”，反应后物质种类增多，只有一种反应物。 例.下列反应属于分解反应还是化合反应？ ①石蜡＋氧气 二氧化碳＋水 反应物有2种，生成物也有2种，既不是化合反应，也不是分解反应 ②高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 分解反应 ③铁＋氧气 四氧化三铁 化合反应 7.分解反应与氧化反应的区别和联系 分解反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是分解反应。 （十一）多功能瓶 如图装置，在初中化学中称做“多功能瓶”或“万能瓶”，在化学实验中经常使用到。 1. 排空气法：气体密度大于空气，长进短出；气体密度小于空气，短进长出。 2. 排水法：先在集气瓶装满水，全部气体短进长出，在长管出放一个量筒，能够测量收集到气体的体积。 3. 除杂、洗气、干燥等功能，气体全部长进短出。 五．经典例题 例1.下列关于实验室制取氧气的说法，正确的是（ ） A. 工业制氧气和实验室制氧气都是化学变化 B. 排水法收集氧气时，导管口刚有气泡冒出就可以收集 C. 加热高锰酸钾制取氧气时，试管口略向下倾斜是为了防止药品洒落 D. 用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口 【答案】：D 【解析】：A选项，工业制氧气是物理变化，实验室制氧气是化学变化，错误；B选项，导管口有连续均匀气泡冒出时才能收集，否则氧气不纯，错误；C选项，试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水回流炸裂试管，错误；D选项，向上排空气法验满氧气，将带火星木条放在集气瓶口，若复燃则已满，正确。 例2.实验室制取氧气的发生装置选择依据是（ ） A. 气体的密度 B. 气体的溶解性 C. 反应物状态和反应条件 D. 气体的气味 【答案】：C 【解析】：发生装置选择依据是反应物状态（固体、液体等）和反应条件（加热、不加热等）；收集装置依据是气体密度和溶解性。 例3．如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、用高锰酸钾制取氧气，图中装置正确，故A正确；B、收集气体的导管，要深入集气瓶底部，图中导气管太短，故B错误；C、验满氧气，带火星的木条伸进集气瓶内部，图中操作错误，故C错误；D、验证氧气的性质，做细铁丝燃烧的实验时，反应剧烈，火星四射，热的溅落物会炸裂瓶底，图中操作错误，故D错误。故选：A。 例4.实验室用过氧化氢制取氧气时，加入二氧化锰的目的是（ ） A. 增加氧气的质量 B. 加快反应速率 C. 减慢反应速率 D. 作为反应物 【答案】：B 【解析】：二氧化锰是该反应的催化剂，催化剂的作用是改变反应速率，此处为加快反应速率，且不能增加生成物的质量，也不是反应物，故选B。 例5. 下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 催化剂在反应前后质量和性质都不变 C. 没有催化剂，过氧化氢就不能分解 D. 同一个化学反应可以有多种催化剂 【答案】：D 【解析】：A项，催化剂能改变化学反应速率，可能加快也可能减慢，A错误；B项，催化剂在反应前后质量和化学性质都不变，物理性质可能改变 ，B错误；C项，没有催化剂，过氧化氢也能分解，只是分解速率较慢，C错误；D项，同一个化学反应可以有多种催化剂，如过氧化氢制氧气的反应中，氧化铁、硫酸铜、红砖粉末、动物肝脏等也可以作催化剂，D正确。 例6.下列反应属于分解反应的是（ ） A. 氢气 + 氧气→水 B. 水→氢气 + 氧气 C. 二氧化碳 + 氢氧化钙→碳酸钙 + 水 D. 铁 + 氧气→四氧化三铁 【答案】：B 【解析】：分解反应是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，特点是“一变多”。A选项是两种物质生成一种物质，属于化合反应；B选项是一种物质生成两种物质，属于分解反应；C选项反应物和生成物都是两种，不属于分解反应；D选项是两种物质生成一种物质，属于化合反应，所以选B。 例7.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，忘记加入二氧化锰，则（ ） A. 不能产生氧气 B. 产生氧气的速率慢 C. 产生氧气的总质量减少 D. 也能迅速产生氧气 【答案】：B 【解析】：二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，能加快反应速率，若忘记加入二氧化锰，过氧化氢依然能分解产生氧气，只是分解速率较慢，生成氧气的总量不会改变，所以选B。 例8.下列关于催化剂的说法错误的是（ ） A. 化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变 B. 催化剂可以提高某些化学反应的速率 C. 催化剂可以降低某些化学反应的速率 D. 任何化学反应都需要催化剂 【答案】：D 【解析】：A选项，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变，这是催化剂的特点之一，A正确；B选项和C选项，催化剂能改变化学反应速率，可以提高也可以降低某些化学反应的速率 ，B、C正确；D选项，不是任何化学反应都需要催化剂，很多反应不需要催化剂也能正常进行，D错误。 例9.阅读下列资料，回答相关问题。 资料一：2025年，我国在航天领域取得新突破，成功发射卫星互联网技术试验卫星 ，此次发射使用的长征二号丙运载火箭/远征一号S上面级，其推进剂用到了液氧。 资料二：在工业上，常采用分离液态空气法制取氧气，利用的是液氮和液氧沸点不同，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于氮的沸点是-196℃，比液态氧(-183℃)低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 (1)从资料二可知，工业制取氧气属于______（填“物理变化”或“化学变化”），液氮和液氧沸点不同，这属于______（填“物理性质”或“化学性质”）。 (2)液氧在火箭推进中的作用是______ ，这是利用了氧气的______性（填“可燃”或“助燃”）。 (3)下列关于氧气物理性质的说法正确的是（ ） A. 氧气是无色无味的液体 B. 氧气的密度比空气小 C. 氧气不易溶于水 D. 氧气易液化 (4)如果从太空获取氧气来供地球上使用，你认为最不可能的原因是（ ） A. 成本太高 B. 运输困难 C. 太空中氧气含量太少 D. 太空中获取氧气技术太简单 (5)工业上制取氧气，先将空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的是氮气，这是因为氮气的沸点______（填“高于”或“低于”）氧气的沸点。 【答案】(1)物理变化；物理性质(2)支持燃烧（或助燃）；助燃(3)C(4)D(5)低于 【解析】(1)工业制取氧气是利用各成分沸点不同分离，没有新物质生成，属于物理变化；沸点属于物质的物理性质。(2)液氧在火箭推进中是助燃剂，利用氧气助燃性，使燃料燃烧释放能量。(3)氧气在常温常压下是无色无味气体，密度比空气略大，不易溶于水，难液化，所以C正确。(4)从太空获取氧气成本高、运输困难，且太空中氧气含量少，而不是获取技术简单，所以最不可能的原因是D。(5)工业制氧先蒸发出来氮气，因为氮气沸点低于氧气沸点 。 例10.在学习了催化剂和分解反应后，同学们对过氧化氢分解制氧气实验展开研究，以下是相关问题： （1）过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰后，分解速率明显加快，这说明二氧化锰在该反应中起到了______作用，它______（填“是”或“不是”）反应物。 （2）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. 催化剂在化学反应前后质量和性质都不变 C. 同一个化学反应可以有多种催化剂 D. 没有催化剂化学反应就不能发生 （3）过氧化氢分解的文字表达式为：过氧化氢→（二氧化锰）水 + 氧气，该反应属于______反应（填基本反应类型），其特点是______。 （4）小明同学认为红砖粉末也可能像二氧化锰一样对过氧化氢分解有催化作用，于是他进行了如下实验：在A、B两支试管中分别加入等体积等浓度的过氧化氢溶液，向A试管中加入一药匙红砖粉末，然后将两支试管中的气体通入水中比较产生气泡的快慢，发现A试管中反应较快。他接着还应进行的实验操作是______，目的是______。 （5）若要证明红砖粉末是该反应的催化剂，还需要验证红砖粉末在反应前后的____不变。 【答案】（1）催化；不是；（2）C；（3）分解；由一种物质生成两种或两种以上其他物质；（4）将A试管内固体过滤，洗涤、烘干，再重复加入到过氧化氢溶液中观察反应速率；验证红砖粉末在反应前后化学性质是否改变；（5）化学性质和质量 【解析】（1）二氧化锰加快过氧化氢分解，起催化作用，本身不参与反应，不是反应物。 （2）A选项，催化剂可加快或减慢反应速率；B选项，催化剂反应前后质量和化学性质不变；D选项，没有催化剂反应也能发生，只是速率可能不同。（3）一种物质生成多种物质的反应是分解反应。（4）验证催化剂要验证其在反应前后化学性质不变，所以要进行重复实验。（5）催化剂的定义包含质量和化学性质在反应前后不变。 六．课堂检测 （一）选择题 1.2025年某新型制氧设备采用了新的分子筛技术。关于该技术制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 利用了氧气和氮气化学性质不同 B. 得到的氧气是纯净物 C. 是物理变化过程 D. 比传统分离液态空气法耗能高 【答案】：C 【解析】：分子筛制氧法是利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来，利用的是物理性质，属于物理变化，A错误，C正确；得到的氧气中可能含有少量其他气体，不是纯净物 ，B错误；该方法相对传统分离液态空气法可能更节能，D错误。 2.下列关于氧气物理性质的描述，错误的是（ ） A. 氧气在常温常压下是无色无味的气体 B. 氧气的密度略小于空气 C. 氧气不易溶于水 D. 液态氧是淡蓝色的 【答案】：B 【解析】：氧气在常温常压下是无色无味的气体，不易溶于水，液态氧呈淡蓝色，氧气的密度略大于空气，不是小于空气，所以B选项错误。 3.实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，必不可少的一组仪器是（ ） A. 试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、导管 B. 酒精灯、水槽、试管、集气瓶、量筒 C. 铁架台、烧杯、集气瓶、玻璃片 D. 试管、铁架台、集气瓶、玻璃棒 【答案】：A 【解析】：加热高锰酸钾制取氧气，需要用铁架台固定试管，用酒精灯加热，试管是反应容器，导管用于导出气体，集气瓶用于收集气体；不需要量筒量取液体，B错误；不需要烧杯，C错误；不需要玻璃棒 ，D错误。 4．用过氧化氢制取氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是(　　) A．不放出氧气 B．放出氧气的速率慢 C．放出氧气的质量会减少 D．放出的氧气不纯 【答案】B 【解析】选项A：过氧化氢会分解，只是速率慢，不是不放出氧气，该选项错误。选项B：因为二氧化锰能加快反应速率，忘记加，反应速率就会减慢，该选项正确。选项C：催化剂不改变生成物质量，所以放出氧气的质量不会减少，该选项错误。选项D：二氧化锰不影响氧气的纯度，放出的氧气是纯的，该选项错误。 5．如图是“用过氧化氢溶液制取一瓶氧气”的实验的主要步骤，其中操作错误的是(　　) 【答案】D　 【解析】氧气验满时，带火星的木条应放在集气瓶口。 6.2025年9月3日，纪念抗战胜利80周年阅兵式上，新型无人机方队惊艳亮相。无人机的部分动力系统需高纯度氧气，实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气时，加入二氧化锰的主要目的是（ ） A. 增加氧气的生成量 B. 加快氧气的生成速率 C. 提高氧气的纯度 D. 降低反应的发生条件 【答案】：B 【解析】：过氧化氢在常温下可缓慢分解产生氧气，二氧化锰能加快该反应的速率，但不会增加氧气的生成量、提高纯度，也不能决定反应是否发生。 7.2025年，我国“朱雀-3”可重复使用火箭成功发射，其燃料系统涉及多种化学反应。实验室用双氧水（过氧化氢溶液）制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 该反应需要加热才能发生 B. 反应后二氧化锰的质量会减少 C. 可用向上排空气法收集氧气 D. 长颈漏斗末端无需伸入液面以下 【答案】：C 【解析】：过氧化氢制氧气为固液常温型反应，无需加热；二氧化锰反应前后质量不变；氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集；长颈漏斗末端需伸入液面以下防止气体逸出 8.下列变化属于分解反应的是（ ） A. 从空气中分离出氧气 B. 硫在氧气中燃烧 C. 加热高锰酸钾制取氧气 D. 蜡烛在空气中燃烧 【答案】：C 【解析】：A选项，从空气中分离出氧气是利用各成分沸点不同进行分离，属于物理变化，不是分解反应；B选项，硫在氧气中燃烧是硫和氧气反应生成二氧化硫，属于化合反应；C选项，加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，是一种物质生成三种物质，属于分解反应；D选项，蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水等，反应物是两种，不属于分解反应，所以选C。 9.下列说法正确的是（ ） A. 分解反应的反应物一定是化合物 B. 化合反应的反应物一定是单质 C. 有氧气参加的反应一定是化合反应 D. 生成两种物质的反应一定是分解反应 【答案】：A 【解析】：A选项，分解反应是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，反应物只能是一种化合物，A正确；B选项，化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，反应物可以是单质也可以是化合物，B错误；C选项，有氧气参加的反应不一定是化合反应，如蜡烛燃烧，有氧气参加，但生成物是两种，不属于化合反应，C错误；D选项，生成两种物质的反应不一定是分解反应，反应物必须是一种才是分解反应，D错误。 10.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. 催化剂在化学反应前后其质量和化学性质不变 C. 催化剂可增加生成物的量 D. 所有化学反应都需要催化剂 【答案】：B 【解析】：A选项，催化剂能改变化学反应速率，可加快也可减慢，A错误；B选项，催化剂在化学反应前后其质量和化学性质不变，这是催化剂的重要特征，B正确；C选项，催化剂不能增加生成物的量，C错误；D选项，不是所有化学反应都需要催化剂，很多反应不需要催化剂也能进行，D错误。 （二）非选择题 11.2025年中国民营航天公司成功发射可重复使用液氧甲烷火箭“朱雀 - 3” ，在实验室中也可以制取氧气。下面是实验室制取氧气的相关知识，请回答问题。 (1)实验室加热高锰酸钾制取氧气，除了用到酒精灯、铁架台（带铁夹）、导气管外，还需要用到的仪器有______、______ （填两种玻璃仪器） ，在试管口放一团棉花的作用是______。 (2)用排水法收集氧气时，当观察到______时，开始收集，这是因为______。 (3)下列关于氧气收集方法的说法正确的是（ ） A. 只能用排水法收集 B. 只能用向上排空气法收集 C. 既可以用排水法又可以用向上排空气法收集 D. 既可以用排水法又可以用向下排空气法收集 (4)实验室制取氧气，选择发生装置不需要考虑的因素是（ ） A. 反应物的状态 B. 反应条件 C. 氧气的密度 D. 以上都要考虑 (5)加热高锰酸钾制氧气时，试管口要略向下倾斜，原因是______。 【答案】(1)试管；集气瓶；防止高锰酸钾粉末进入导管(2)气泡连续均匀冒出；开始排出的是装置内的空气(3)C(4)C(5)防止冷凝水倒流使试管炸裂 【解析】(1)加热高锰酸钾制氧气，还需试管装药品，集气瓶收集气体；试管口放棉花防止高锰酸钾粉末进入导管。(2)排水法收集氧气，气泡连续均匀冒出时开始收集，因为开始排出的是装置内空气。(3)氧气不易溶于水可用排水法收集，密度比空气大可用向上排空气法收集，所以C正确。(4)选择发生装置考虑反应物状态和反应条件，收集装置考虑气体密度和溶解性，所以选C。(5)加热高锰酸钾试管口略向下倾斜是防止冷凝水倒流使试管炸裂。 12.随着科技发展，一些新的催化剂材料被不断研发。某科研小组发现一种新型材料对过氧化氢分解也有催化作用，以下是相关问题： （1）在过氧化氢分解实验中，若忘记加入二氧化锰，会导致（ ） A. 不产生氧气 B. 产生氧气的速率变慢 C. 产生氧气的质量减少 D. 产生氧气的速率加快 （2）关于分解反应，下列说法正确的是（ ） A. 分解反应一定有单质生成 B. 分解反应的反应物一定只有一种 C. 工业上分离液态空气制取氧气属于分解反应 D. 分解反应一定是氧化反应 （3）新型材料作为催化剂时，在过氧化氢分解前后，其质量和______都不发生改变，它能改变过氧化氢分解的______。 （4）过氧化氢分解制氧气时，用向上排空气法收集氧气的原因是______，验满的方法是______。 （5）写出另一个属于分解反应的例子（用文字表达式表示）：______。 【答案】（1）B；（2）B；（3）化学性质；速率；（4）氧气密度比空气大；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已满；（5）高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 【解析】（1）二氧化锰是催化剂，不加只是反应速率变慢，氧气总量不变。（2）A选项，分解反应不一定有单质生成；C选项，工业制氧气是物理变化；D选项，分解反应不一定是氧化反应。（3）这是催化剂的性质。（4）根据氧气性质确定收集和验满方法。（5）符合分解反应特征即可。 13.“沙场秋点兵，气吞万里如虎”，2025年9.3阅兵中，高原受阅部队配备的“移动加氧站”与医疗方舱保障系统彰显科技力量，其核心均与氧气制备密切相关。结合化学知识回答下列问题： （1）阅兵装备中某型制氧机利用分子筛技术从空气中分离氧气，该方法属于______（填“物理变化”或“化学变化”），其原理与工业上通过______制取氧气的本质相同。 （2）医疗方舱中为急救病人供氧的便携式制氧设备，若采用过氧化氢制氧气，其发生装置属于______（填“固液不加热型”或“固体加热型”），选择依据是______。 （3）下列关于过氧化氢制氧气中催化剂的说法正确的是______（填字母）。 A. 只能用二氧化锰作催化剂 B. 催化剂能增加氧气的产量 C. 催化剂能加快反应速率且反应前后质量和化学性质不变 （4）过氧化氢在催化剂作用下生成氧气和水，该反应属于______（填反应类型），其反应特征是______。 （5）医疗中用多功能瓶给病人输氧时，氧气瓶应连接______（填“长导管”或“短导管”），该装置还能起到的作用是______。 （6）若改用加热高锰酸钾制氧气，实验结束后应先移导管后熄灯，目的是防止______；试管口放棉花的作用是______。 【答案】（1）物理变化；分离液态空气法；（2）固液不加热型；反应物为固体和液体，反应不需要加热；（3）C；（4）分解反应；一变多；（5）长导管；观察氧气输出速率；（6）水倒吸炸裂试管；防止高锰酸钾粉末进入导管 【解析】（1）分子筛分离氧气和工业分离液态空气法均是利用各成分沸点不同进行分离，未生成新物质，属于物理变化。（2）过氧化氢制氧气的反应物为过氧化氢溶液（液体）和二氧化锰（固体），反应无需加热，故选择固液不加热型发生装置。（3）催化剂不仅限于二氧化锰，硫酸铜等也可作过氧化氢分解的催化剂（A错误）；催化剂只能改变反应速率，不能增加生成物产量（B错误）；催化剂的核心特征是加快反应速率且反应前后质量和化学性质不变（C正确）。（4）该反应由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应。（5）多功能瓶输氧时，长导管进氧气可将水压入短导管，通过气泡产生速率观察输出速率，故氧气瓶连接长导管。（6）先移导管后熄灯可避免装置冷却导致压强减小，防止水倒吸炸裂试管；试管口棉花能阻挡高锰酸钾粉末进入导管，避免堵塞。 七．课后作业 （一）完成知识清单 1.工业制氧气采用 __________ 法，原理是利用液态空气中 __________ 和 __________ 的 __________ 不同，先将空气 __________ ，然后 __________ ， __________ 沸点较低先蒸发出来，剩下主要是 __________ ，该过程属于 __________ 变化。 【答案】：分离液态空气；氮气；氧气；沸点；加压降温液化；升温；氮气；液态氧；物理 2.实验室常用二种制氧气的方法： ① 加热 __________ 制氧气，文字表达式为 __________ ； ② 分解 __________ 制氧气，需加入 __________ 作催化剂，文字表达式为 __________ ； 【答案】：① 高锰酸钾；高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气；② 过氧化氢；二氧化锰；过氧化氢水 + 氧气； 3.实验室制氧气时，发生装置的选择依据是 __________ 和 __________ 。加热高锰酸钾制氧气，因反应物为 __________ 且需 __________ ，选 __________ 型发生装置；用过氧化氢溶液制氧气，因反应物为 __________ 和 __________ 且 __________ ，选 __________ 型发生装置。 【答案】：反应物的状态；反应条件；固体；加热；固体加热；固体；液体；不需要加热；固液常温 4.用高锰酸钾制氧气时： ① 试管口要 __________ 倾斜，目的是 __________ ； ② 试管口需放 __________ ，防止 __________ ； ③ 实验结束时，应先 __________ ，再 __________ ，防止 __________ 。 【答案】：① 略向下；防止冷凝水回流使试管炸裂；② 一团棉花；高锰酸钾粉末进入导管；③ 将导管移出水面；熄灭酒精灯；水倒吸进入试管，使试管炸裂 5.收集氧气可采用 __________ 法，因为氧气 __________ ；也可采用 __________ 法，因为氧气 __________ 。用排水法收集时，当观察到 __________ 时开始收集，集满的现象是 __________ 。 【答案】：排水；不易溶于水；向上排空气；密度比空气大；气泡连续均匀冒出；集气瓶口有大气泡冒出 6.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 7.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 8.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 9.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 10.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 11.在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，会观察到有______产生，且带火星的木条______，说明二氧化锰能______过氧化氢的分解速率。 【答案】：大量气泡；复燃；加快 12.待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，又会产生大量气泡，这表明二氧化锰在反应前后化学性质______（填“改变”或“不变”）。 【答案】：不变 13.实验后，将试管中的物质过滤，将所得的固体洗净、干燥、称量，发现所得固体的质量与反应前加入试管中的二氧化锰的质量______（填“相等”或“不相等”），说明二氧化锰在反应前后质量______（填“改变”或“不变”） 。 【答案】：相等；不变 14.在化学反应里能______其他物质的化学反应速率，而本身的______和______在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。 【答案】：改变；质量；化学性质 15.催化剂在化学反应中所起的作用叫______。 【答案】：催化作用 16.催化剂的特点可以概括为“一变两不变”，“一变”指的是______，“两不变”指的是______和______。 【答案】：改变化学反应速率；质量不变；化学性质不变 17.不同的化学反应有______的催化剂，同一化学反应也可能有______催化剂。 【答案】：不同；几种 18.催化剂只能改变化学反应的______，不能改变化学反应的______。 【答案】：速率；产率 19.由______反应物生成______或______其他物质的反应，叫做分解反应。 【答案】：一种；两种；两种以上 20.分解反应的特点是______，其反应通式可表示为______。 【答案】：一变多；AB→A + B 21.多功能瓶用排空气法收集气体时，密度比空气大的气体采用“__________________”原则，密度比空气小的气体采用“________________”原则。 【答案】长进短出；短进长出 （二）强化训练 一．选择题 1.下列关于氧气工业制法的说法正确的是（ ） A. 利用了氧气的化学性质 B. 过程中发生了分解反应 C. 原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同 D. 制得的氧气是混合物 【答案】C 【解析】氧气工业制法利用液态氧和液态氮的沸点不同分离空气，属于物理变化，无化学性质参与，A、B错误；制得的氧气是纯净物，D错误，故选C。 2．实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、属于固液常温型；B、可以用于金属矿物的冶炼；C、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C；实验室用高锰酸钾制取氧气时，高锰酸钾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；D、属于液体的蒸馏装置。故选：C。 3.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3/4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。 4．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O2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。 5．下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（　　） A．检查气密性 B．加热立即收集 C．收满后移出集气瓶 D．结束时停止加热 【答案】A 【解析】A．检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A正确；B．为了防止收集到的气体不纯，当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误；C．收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误；D．实验结束后要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故D错误。故选：A。 6.下列装置图不能用于检查气密性的是(　　) 【答案】A 【解析】装置B：用手紧握试管，试管内气体受热膨胀，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。装置C：推动注射器活塞，锥形瓶内压强增大，若长颈漏斗内形成一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。装置D：关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，若长颈漏斗内形成一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。装置A：该装置未形成封闭体系（长颈漏斗与大气相通），无论装置气密性如何，水都会顺利流下，不能用于检查气密性。 7. 医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。关于该装置，下列说法中不正确的是(　　) A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．b导管连接病人吸氧气的塑料管 C．使用该装置用来观测是否有氧气输出 D．使用该装置用来观测氧气输出的速率 【答案】A 【解析】选项A：a导管连接供给氧气的钢瓶，是正确的操作，该选项正确。选项B：b导管不能连接病人吸气的塑料管，若b连接，会把水送入病人呼吸道，该选项错误。选项C：有气泡产生则说明有氧气输出，可用来观测是否有氧气输出，该选项正确。选项D：通过气泡产生的快慢，能用来观测氧气输出的速率，该选项正确。 8．完全相同的两份过氧化氢溶液a和b，向b中加入少量的二氧化锰，同时反应，产生氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图像正确的是(　　) 【答案】C 【解析】选项A：最终生成氧气的质量不相等，不符合“催化剂不改变生成物质量”，错误。选项B：a的反应速率比b快，不符合“催化剂加快反应速率”，错误。选项C：最终生成氧气质量相等，且b的反应速率比a快，先完成反应，符合分析，正确。选项D：最终生成氧气的质量不相等，错误。 9．15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　) 【答案】D　 【解析】实验室利用15%的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率且能稀释过氧化氢溶液，D图所示装置能控制15%的过氧化氢溶液滴加的速率和稀释过氧化氢溶液，从而控制反应的速率。 10.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是(　　) A．第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B．第二组是同时实验，观察比较两试管中气泡产生的快慢 C．第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D．第四组是分两次实验，比较收集相同体积的氧气所需的时间 【答案】C 【解析】选项A：第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况。气球体积变化能反映产生气体的多少或速率，且只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。选项B：第二组是同时实验，观察比较试管中气泡产生的快慢。气泡产生快慢能直接体现反应速率，只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。选项C：第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否复燃。带火星木条复燃只能说明产生了氧气，无法体现反应速率的快慢，不能有效对比不同催化剂的效果，该选项不可行。选项D：第四组是分两次实验，比较收集相同体积的气体所需要的时间。收集等体积气体所需时间越短，反应速率越快，只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。 11、如图所示，过氧化氢（H2O2）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. 12.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；选：B。 13.用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，下列说法错误的是（　 　） A. 过氧化氢溶液遇到二氧化锰，可以增加产生氧气的质量 B. 若a处粉末是红磷，则能看到玻璃管中产生白烟 C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 D. 若a处粉末是硫粉，则能看到明亮的蓝紫色火焰 【答案】A 【解析】A、二氧化锰是催化剂，不能改变产生的氧气质量，该选项不正确;B、红磷燃烧产生白烟，该选项正确;C、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，该选项正确;D、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，该选项正确。故选:A. 14．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，生成氧气的质量不再发生改变，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。 15.下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　） A.①③ B．①②③⑥ C．①⑤⑥ D．①②③④ 【答案】D 【解析】①氧气不易溶于水，可以采用排水集气法收集氧气，所以①可以收集氧气;②该装置是“万能瓶”，因为氧气不易溶于水，所以氧气从短管进入，所以②也可以收集氧气;③该装置是排空气法，由于氧气的密度比空气大，所以可采用向上排空气集气法，所以③可以收集氧气;④该装置是“万能瓶”，氧气的密度比空气大，所以可采用向上排空气集气法，氧气应该从长管一端进入，所以④也可以收集氧气;⑤该装置是向下排空气法，用来收集密度比空气小的气体，所以⑤不能用来收集氧气;⑥从④的分析可知，⑥不可以用来收集氧气;综上所述，①②③④都可以用来收集氧气，故D符合题意 二．非选择题 16.空气中主要组分的沸点如表所示 工业制氧气的流程如下： （1）工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的　 　不同，此过程属于　 　 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）将液态空气升温，最先逸出的物质主要是　 　。 （3）液态氧的沸点　 　（填“低于”“等于”或“高于”）﹣196℃；写出液态氧的一种用途：　 　． （4）得到的液态氧的颜色是　 　。 【答案】（1）沸点；物理；（2）氮气；（3）高于；支持燃烧（4）淡蓝色； 【解析】（1）工业制氧气的原理是分离液态空气，由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，故答案为：沸点；有新物质生成的变化为化学变化，无新物质生成的变化为物理变化，此变化中没有生成新物质，故变化属于物理变化；故答案为：物理；（2）空气先加压降温，空气变成了液态，此时仍为气态的物质是氦气和氖气；由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，留下的主要是液氧，剩余物质是混合物；故答案为：氮气；（3）由于空气中大约含有21%的氧气，所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料；工业上制氧气采用的是分离液态空气法：在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发；由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧，在整个过程中没有生成其它物质，没有新物质生成，属于物理变化．氧气供给呼气，支持燃烧．（4）该知识属于工业制氧气，气态氧气无色，而液态氧气为淡蓝色，空气中主要由氧气和氮气组成，工业制氧气原理是利用氮气和氧气的沸点不同，要达到分离效果，必 须让沸点低的液氮先气化出来，而温度不能达到液氧的沸点，否则氧气也会出来. 17．根据图回答问题。 (1)写出仪器a、b的名称：a__________________，b________________。 (2)写出实验室用装置①制取氧气的文字表达式： ________________________________________________________________________。 (3)用装置②收集一瓶氧气，进气管口是______端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气______(填“大”“小”或“相等”)的气体。 (4)若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是____________。 【答案】(1)长颈漏斗　锥形瓶(2)过氧化氢水＋氧气(3)c　小　(4)量筒(20 mL) 【解析】（1）仪器名称仪器a是长颈漏斗；仪器b是锥形瓶。（2）文字表达式装置①是固液常温型发生装置，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水 + 氧气}。（3）进气口与气体密度用装置②收集一瓶氧气，因为氧气的密度比空气大，所以进气口是c端；当气体从d端进入时，能收集的是密度比空气小的气体（比如氢气等）。（4）缺少的化学仪器若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是量筒，用量筒来量取20 mL体积的氧气。 18.实验探究一：探究红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，催化效果如何？ 探究小组据此设计了如下探究方案。 【实验探究】请你将以下实验探究内容补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 步骤I 试A中无明现象；试管B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 。 ①产生的气体是氧气 ②红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率 步骤Ⅱ．向试管B中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ①试管B的现象与步骤Ⅰ中的现象相同； ②滤渣质量等于ag 红砖粉末的产生大量能使带火星木条复燃的气体 质量和化学性质 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 步骤Ⅲ 两试管中均产生气泡且C中产生气泡较慢 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 【拓展应用】探究小组利用以下仪器进一步验证“CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用”，请回答：铁与过氧化氢溶液中的氧气和水反应生成了铁锈 （1）写出仪器C的名称： 烧杯。 （2）从方便取用液体并节约试剂的角度考虑，该探究小组最好选用以上所示仪器中的A （填字母）。 实验探究二：探究过氧化氢分解的影响因素。 探究小组使用压强传感器等设备，检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等，获得如图所示的压强时间变化曲线。 由此可知，过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高，过氧化氢的分解速率越快 。 【答案】实验探究一：步骤I：产生大量能使带火星木条复燃的气体；步骤Ⅱ ：质量和化学性质； 步骤Ⅲ：红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好；【拓展应用】（1）：烧杯；（2）：A；实验探究二：温度越高，过氧化氢的分解速率越快。 【解析】实验探究一:【实验探究]步骤1、因为红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率，所以B中产生大量能使带火星木条复燃的气体;故填:产生大量能使带火星木条复燃的气体: 步骤Ⅱ、向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣，①又产生大量能使带火星木条复燃的气体，②滤渣质量等于ag,红砖粉末的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂:故填:质量和化学性质:步骤Ⅲ、两试管中均产生气泡且加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快，红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好;故填:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好:【拓展应用](1)仪器C是烧杯;故填:烧杯;(2)从方便取用液体并节约试剂的角度考虑，该探究小组最好选用以上所示仪器中的注射器;故填:A:实验探究二:由图象信息可知，过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高，过氧化氢的分解速率越快:故填:温度越高，过氧化氢的分解速率越快。实验探究一:[实验探究]步骤1、根据红砖粉对过氧化氢分解所起的催化作用来分析:步骤Ⅱ、根据实验现象来分析:步骤Ⅲ、根据实验现象来分析:[拓展应用](1)熟记仪器的名称:(2)根据仪器的用途来分析:实验探究二:根据图象信息来分析解答。合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。 19.“九天揽月华夏梦，万里长空卫国安”。2025年9.3阅兵中，空中梯队的氧气保障系统与我国突破的月球制氧、太空高效制氧技术遥相呼应，彰显科技实力。结合相关成果，回答下列问题： （1）阅兵装备配套的氧气监控系统需稳定供氧，工业上大规模制取氧气常用______法，该方法利用各成分______不同进行分离，属于物理变化。 （2）我国“全光谱太阳能分频制氧”技术分解月壤氧化物制氧，实验室制取氧气时，选择发生装置的核心依据是（ ） A. 氧气的密度 B. 反应物状态和反应条件 C. 氧气的溶解性 D. 制氧原料的价格 （3）实验室用加热高锰酸钾制氧气，需在试管口放一团棉花，其作用是______，该实验采用的收集装置可选用（ ） A. 向下排空气法 B. 排水法 C. 以上均可 （4）阅兵医疗保障中常用小型制氧设备，其原理类似实验室分解过氧化氢制氧气，该反应无需加热，原因是加入了催化剂，催化剂的作用是（ ） A. 增加氧气的产量 B. 加快反应速率 C. 改变反应的生成物 D. 降低氧气的纯度 （5）NASA研发的磁流体动力学制氧系统通过分解水制氧，该反应与实验室制氧气的反应均属于______反应，其特征是______。 （6）下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 反应前后催化剂的质量和化学性质不变 C. 所有反应都需要催化剂 D. 催化剂在反应后会转化为其他物质 （7）用多功能瓶收集阅兵制氧设备产生的氧气，若采用向上排空气法，氧气应从多功能瓶的（ ） A. 长导管通入 B. 短导管通入 C. 长、短导管均可 （8）下列关于实验室制取氧气的说法错误的是（ ） A. 分解过氧化氢制氧气的装置比加热高锰酸钾的更简便 B. 收集氧气时，导管口有连续均匀气泡冒出时再开始收集 C. 加热高锰酸钾制氧气结束后，应先熄灭酒精灯再移出导管 D. 多功能瓶可用于氧气的收集和验满 【答案】（1）分离液态空气；沸点；（2）B；（3）防止高锰酸钾粉末进入导管；B；（4）B； （5）分解；一变多；（6）B； （7） A； （8）C 【解析】（1）工业制氧气的核心方法是分离液态空气法，利用氮气和氧气的沸点不同进行蒸馏分离，过程中无新物质生成，属于物理变化。（2）实验室选择气体发生装置的根本依据是反应物的状态（固体、液体或气体）和反应条件（加热或不加热），与气体的密度、溶解性等无关，故选B。（3）加热高锰酸钾时，试管口放棉花可防止粉末状药品随气流进入导管堵塞装置；氧气不易溶于水且不与水反应，可采用排水法收集，其密度略大于空气，也可采用向上排空气法，故选B。（4）催化剂的核心作用是改变（通常为加快）化学反应速率，但其不能增加生成物的产量、改变生成物种类或影响产物纯度，故选B；（5） 分解水制氧气、实验室加热高锰酸钾或分解过氧化氢制氧气，均是由一种物质生成多种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应。（6）催化剂既能加快也能减慢反应速率（A错误）；反应前后其质量和化学性质保持不变（B正确）；多数反应无需催化剂（C错误），且不会转化为其他物质（D错误），故选B；（7） 氧气密度略大于空气，用多功能瓶向上排空气收集时，需从长导管通入，将密度较小的空气从短导管排出，故选A。（8）分解过氧化氢制氧无需加热，装置更简便（A正确）；导管口连续均匀冒气泡时收集可避免空气混入（B正确）；加热制氧结束后先移导管再熄灯，可防止水倒吸炸裂试管（C错误）；多功能瓶可通过排水法或排空气法收集氧气，也可在导管口放带火星木条验满（D正确），故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元空气和氧气整理与提升（二）》精品讲义 ( 一．复习 目标 1.了解氧气的工业制法（分离液态空气法）的原理和本质，能区分工业制氧与实验室制氧的不同。 2.掌握实验室制取氧气的两种核心方法（加热高锰酸钾、分解过氧化氢）的原理，能根据反应特点选择合适的发生装置和收集装置。 3.熟练记忆加热高锰酸钾制氧气的实验步骤、注意事项及误差分析，能规范描述实验现象。 4.理解催化剂的概念及 “ 一变两不变 ” 的特征，明确其在过氧化氢分解反应中的作用。 5.能准确识别分解反应，理清其与化合反应的区别。 6.掌握多功能瓶在收集气体、洗气等场景下的使用方法，能确定导管进出方向。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点 （1）实验室制取氧气的原理、装置选择及操作规范。 （2）催化剂的概念及 “ 一变两不变 ” 的特征。 （3）分解反应的判断及多功能瓶的使用方法。 2.难点 （1）加热高锰酸钾制氧气实验中的注意事项及误差分析。 （2）催化剂概念的深度理解（如 “ 改变速率 ”“ 化学性质不变 ” 的内涵）。 （3）多功能瓶在不同实验目的下的导管流向判断。 ) ( 三 ． 单元知识体系（一） ) 四．复习内容 （一）氧气的物理性质 颜色 无色 气味 无味 状态 气体 密度（标准状况） 1.429g/L比空气略大 溶解性 不易溶于水 沸点 －183℃ 熔点 －218℃ 三态变化 （二）氧气的工业制法 1.原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，通过分离液态空气制取氧气。具体来说，在低温条件下加压，使空气转变为液态，由于液态氮的沸点（-196℃）比液态氧的沸点（-183℃ ）低，所以升温时氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了 。 2.流程：空气→加压降温→液态空气→升温蒸发→氮气先逸出→剩余液态氧→加压储存（蓝色钢瓶）。这是一个物理变化过程，整个过程中没有新物质生成，只是利用了空气中各成分沸点差异进行分离。 3.方法：分离液态空气（物理变化） 4.原料：液态空气 5.流程图： 思考：工业制氧为何选择空气作为原料？ 【解析】空气来源广泛、成本低廉。 6. 本质：物理变化（无新物质生成）。 7. 应用：制得的氧气贮存在蓝色钢瓶中，用于工业生产和医疗急救等。 （三）氧气的制取原理 1.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。 2、实验室制取氧气的方法 实验室常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢的方法制取氧气。 （1）、加热高锰酸钾固体； 反应原理： （2）、分解过氧化氢溶液； 反应原理： 思考：为什么选用这二种物质？ （四）实验室制氧气的装置选择 1. 实验室制取气体的装置选择总体思路是：装置简单操作易行。 （1）由反应物状态以及反应条件——确定发生装置。 （2）生成物的溶解性或密度 ——确定收集装置。 2. 实验室制取气体的常见发生装置. （1）.固固加热型：反应物都是固体，反应需要加热。 （2）固液不加热型：反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热。 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）。 3.实验室常见气体收集装置 （1）排水法：不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应 （2）向上排空气法：密度比空气大的气体 （3）向下排空气法：密度比空气小的气体 （五）实验室加热高锰酸钾制氧气 1、反应原理： 2、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）溶于水形成紫色溶液 3. 发生装置：固固加热制取气体 4. 收集装置： （1）排水法：氧气难溶于水的气体且不与水发生反应。收集的氧气纯度高不干燥。 （2）向上排空气法：氧气的密度比空气大的气体。收集的氧气干燥纯度不高。 ( 发生装置 )5.实验装置图： ( 收集 装置 ) A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽 6.操作步骤： （1）查—组装仪器，检查装置的气密性； （2）装—向试管中装入药品； （3）定—将试管固定在铁架台上； （4）点—点燃酒精灯，进行加热； （5）收—收集氧气； （6）离—将导气管撤离水槽； （7）熄—熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。 茶 庄 定 点 收 利 息 7. 验满： （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。 8.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）试管口需放一团棉花; (防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞) （6）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) （7）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) （六）. 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： 实验编号 现象 分析 ① 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 ② 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。 ③ 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。 氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。 （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. 2.总结： 过氧化氢，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。 （七）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：氧气不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应。 （2）向上排空气法：氧气密度比空气大的气体。 5.操作步骤： （1）连接好仪器。 （2）检查装置的气密性。 ①液面差法：塞紧橡胶塞，止水夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗内加水，一段时间后观察，如长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面，且液面高度差不变，则气密性良好。 ②吹气抽气法：向装置内推注射器，长颈漏斗末端形成一段稳定的水柱，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下）；向装置外拉注射器，长颈漏斗末端有气泡产生，则气密性良好。（前提：漏斗末端浸没于液面以下） （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。 将集气瓶内的空气排尽。 （4）气泡连续均匀冒出时收集气体。 把集气瓶装满水，盖上玻片，倒置在水槽中，取走玻片。待导管口气泡连续、均匀冒出时，用排水法收集所产生的气体。 将反应装置内空气排尽，防止收集到的氧气不纯。 （5）验满： 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。 6.注意事项： (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。 （八）采用分液漏斗制取氧气的装置与操作步骤 1实验装置： 2.操作步骤： （1）检查装置气密性：关闭分液漏斗的活塞，将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁。若导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。 （2）装药品：在锥形瓶中加入适量的二氧化锰（作催化剂），然后通过分液漏斗向锥形瓶中加入过氧化氢溶液。 （3）收集氧气：因为氧气不易溶于水且不与水反应，所以采用排水法收集。待气泡连续、均匀地冒出时，再将导管伸入集气瓶口进行收集，这样收集到的氧气比较纯净。 （4）结束实验：先将导管从水槽中移出，再关闭分液漏斗的活塞，防止水槽中的水倒吸进入锥形瓶，使锥形瓶炸裂。 （九）催化剂及其作用 1. 实验探究二氧化锰分解过氧化氢制氧气的反应中的作用 （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0.5g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。 （4）过滤反应结束后的混合物，将滤渣二氧化锰洗涤，干燥，再称量。 问1：在实验（1）和实验（2）中木条是否复燃？发生这种现象的原因可能是什么？ 编号 现象 分析 （1） 有极少量气泡冒出，带火星木条不复燃。 常温下过氧化氢溶液分解得很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 （2） 加入二氧化锰后，有大量气泡冒出，带火星木条复燃。 二氧化锰加快了过氧化氢溶液分解，放出的氧气多，能使带火星的木条复燃。 问2：在实验（3）的重复实验中，反应后二氧化锰有无变化？ 编号 现象 分析 （3） 重新加入过氧化氢，带火星的木条又复燃 二氧化锰质量没有减少，且仍能加快过氧化氢溶液分解出氧气。因此二氧化锰并没有变化。 （4） 二氧化锰质量仍是0.5g 综上分析：二氧化锰能加快过氧化氢分解氧气的速率，且二氧化锰本身化学性质和质量未见变化。 2. 催化剂及其催化作用 （1）定义：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。 （2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 （3）特点：一变二不变：改变化学反应速率（包括加快和减慢),本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化. （4）强调: ①催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。 ②一个化学反应的催化剂不一定只有一种，如硫酸铜溶液等也能做过氧化氢分解的催化剂 。 ③二氧化锰并不是在任何情况下都做催化剂. ④催化剂的化学性质在反应前后都没有发生变化，但物理性质可能发生改变。 ⑤一种催化剂可能催化多个化学反应，一个化学反应可能有多种催化剂。 （5）如何验证a物质是某个化学反应的催化剂？ ①验证a物质反应前后质量是否改变 . ②验证a物质反应前后化学性质是否改变. 3.催化剂在工业生产中有重要作用及其应用实例 催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。 (1)合成氨工业 ①核心反应：氮气（N₂）与氢气（H₂）在高温高压下合成氨气（NH₃），氨气是制造氮肥（如碳酸氢铵、尿素）的关键原料。 ②催化剂作用：使用铁触媒（主要成分为Fe₃O₄，含少量K₂O、Al₂O₃等助催化剂），可将反应温度从无催化剂时的上千摄氏度降至500℃左右，同时大幅加快反应速率，使氨的工业化生产成为可能，直接支撑全球粮食增产。 (2)硫酸工业 ①核心反应：二氧化硫（SO₂）氧化为三氧化硫（SO₃），三氧化硫再与水反应生成硫酸（H₂SO₄），硫酸是工业“三酸”之一，广泛用于制造化肥、农药、炸药等。 ② 催化剂作用：使用五氧化二钒（V₂O₅） 作为催化剂，可将SO₂的氧化率提升至98%以上，同时降低反应所需温度（从400-500℃即可高效反应），避免高温下设备腐蚀和能量浪费，是现代硫酸工业的核心技术。 (3)汽车尾气处理 ①核心反应：将汽车尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOₓ）等有毒气体转化为无毒的二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）和水（H₂O）。 ②催化剂作用：使用铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh） 等金属组成的三元催化剂，能在汽车排气管的常温至高温环境下，快速催化CO与NOₓ反应，有效减少空气污染，是符合尾气排放标准（如国六）的必备组件。 （十）分解反应 ( 分解反应：只强调 反应物 是 一种 ) 1.定义：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应，叫做分解反应。 2.特点：一变多 3.表达式：AB=A+B或 AB…→A+B+… 4.分解反应属于化学反应的四种基本类型之一 5.判断标准：反应物只有一种；生成物是两种或两种以上物质发生的反应。 6.分解反应与化合反应的对比区分 分解反应与化合反应的核心区别在于反应物和生成物的种类数量，具体对比如下： （1）化合反应：由两种或两种以上的物质，生成一种新物质的反应。关键特征：“多变一”，反应后物质种类减少，只有一种产物。 （2）分解反应：由一种物质，生成两种或两种以上新物质的反应。关键特征：“一变多”，反应后物质种类增多，只有一种反应物。 例.下列反应属于分解反应还是化合反应？ ①石蜡＋氧气 二氧化碳＋水 ②高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 ③铁＋氧气 四氧化三铁 7.分解反应与氧化反应的区别和联系 分解反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是分解反应。 （十一）多功能瓶 如图装置，在初中化学中称做“多功能瓶”或“万能瓶”，在化学实验中经常使用到。 1. 排空气法：气体密度大于空气，长进短出；气体密度小于空气，短进长出。 2. 排水法：先在集气瓶装满水，全部气体短进长出，在长管出放一个量筒，能够测量收集到气体的体积。 3. 除杂、洗气、干燥等功能，气体全部长进短出。 五．经典例题 例1.下列关于实验室制取氧气的说法，正确的是（ ） A. 工业制氧气和实验室制氧气都是化学变化 B. 排水法收集氧气时，导管口刚有气泡冒出就可以收集 C. 加热高锰酸钾制取氧气时，试管口略向下倾斜是为了防止药品洒落 D. 用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口 例2.实验室制取氧气的发生装置选择依据是（ ） A. 气体的密度 B. 气体的溶解性 C. 反应物状态和反应条件 D. 气体的气味 例3．如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 例4.实验室用过氧化氢制取氧气时，加入二氧化锰的目的是（ ） A. 增加氧气的质量 B. 加快反应速率 C. 减慢反应速率 D. 作为反应物 例5.下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 催化剂在反应前后质量和性质都不变 C. 没有催化剂，过氧化氢就不能分解 D. 同一个化学反应可以有多种催化剂 例6.下列反应属于分解反应的是（ ） A. 氢气 + 氧气→水 B. 水→氢气 + 氧气 C. 二氧化碳 + 氢氧化钙→碳酸钙 + 水 D. 铁 + 氧气→四氧化三铁 例7.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，忘记加入二氧化锰，则（ ） A. 不能产生氧气 B. 产生氧气的速率慢 C. 产生氧气的总质量减少 D. 也能迅速产生氧气 例8.下列关于催化剂的说法错误的是（ ） A. 化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变 B. 催化剂可以提高某些化学反应的速率 C. 催化剂可以降低某些化学反应的速率 D. 任何化学反应都需要催化剂 例9.阅读下列资料，回答相关问题。 资料一：2025年，我国在航天领域取得新突破，成功发射卫星互联网技术试验卫星 ，此次发射使用的长征二号丙运载火箭/远征一号S上面级，其推进剂用到了液氧。 资料二：在工业上，常采用分离液态空气法制取氧气，利用的是液氮和液氧沸点不同，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于氮的沸点是-196℃，比液态氧(-183℃)低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 (1)从资料二可知，工业制取氧气属于______（填“物理变化”或“化学变化”），液氮和液氧沸点不同，这属于______（填“物理性质”或“化学性质”）。 (2)液氧在火箭推进中的作用是______ ，这是利用了氧气的______性（填“可燃”或“助燃”）。 (3)下列关于氧气物理性质的说法正确的是（ ） A. 氧气是无色无味的液体 B. 氧气的密度比空气小 C. 氧气不易溶于水 D. 氧气易液化 (4)如果从太空获取氧气来供地球上使用，你认为最不可能的原因是（ ） A. 成本太高 B. 运输困难 C. 太空中氧气含量太少 D. 太空中获取氧气技术太简单 (5)工业上制取氧气，先将空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的是氮气，这是因为氮气的沸点______（填“高于”或“低于”）氧气的沸点。 例10.在学习了催化剂和分解反应后，同学们对过氧化氢分解制氧气实验展开研究，以下是相关问题： （1）过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰后，分解速率明显加快，这说明二氧化锰在该反应中起到了______作用，它______（填“是”或“不是”）反应物。 （2）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. 催化剂在化学反应前后质量和性质都不变 C. 同一个化学反应可以有多种催化剂 D. 没有催化剂化学反应就不能发生 （3）过氧化氢分解的文字表达式为：过氧化氢→（二氧化锰）水 + 氧气，该反应属于______反应（填基本反应类型），其特点是______。 （4）小明同学认为红砖粉末也可能像二氧化锰一样对过氧化氢分解有催化作用，于是他进行了如下实验：在A、B两支试管中分别加入等体积等浓度的过氧化氢溶液，向A试管中加入一药匙红砖粉末，然后将两支试管中的气体通入水中比较产生气泡的快慢，发现A试管中反应较快。他接着还应进行的实验操作是______，目的是______。 （5）若要证明红砖粉末是该反应的催化剂，还需要验证红砖粉末在反应前后的____不变。 六．课堂检测 （一）选择题 1.2025年某新型制氧设备采用了新的分子筛技术。关于该技术制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 利用了氧气和氮气化学性质不同 B. 得到的氧气是纯净物 C. 是物理变化过程 D. 比传统分离液态空气法耗能高 2.下列关于氧气物理性质的描述，错误的是（ ） A. 氧气在常温常压下是无色无味的气体 B. 氧气的密度略小于空气 C. 氧气不易溶于水 D. 液态氧是淡蓝色的 3.实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，必不可少的一组仪器是（ ） A. 试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、导管 B. 酒精灯、水槽、试管、集气瓶、量筒 C. 铁架台、烧杯、集气瓶、玻璃片 D. 试管、铁架台、集气瓶、玻璃棒 4．用过氧化氢制取氧气时，若忘记加二氧化锰，其结果是(　　) A．不放出氧气 B．放出氧气的速率慢 C．放出氧气的质量会减少 D．放出的氧气不纯 5．如图是“用过氧化氢溶液制取一瓶氧气”的实验的主要步骤，其中操作错误的是(　　) 6.2025年9月3日，纪念抗战胜利80周年阅兵式上，新型无人机方队惊艳亮相。无人机的部分动力系统需高纯度氧气，实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气时，加入二氧化锰的主要目的是（ ） A. 增加氧气的生成量 B. 加快氧气的生成速率 C. 提高氧气的纯度 D. 降低反应的发生条件 7.2025年，我国“朱雀-3”可重复使用火箭成功发射，其燃料系统涉及多种化学反应。实验室用双氧水（过氧化氢溶液）制取氧气，下列说法正确的是（ ） A. 该反应需要加热才能发生 B. 反应后二氧化锰的质量会减少 C. 可用向上排空气法收集氧气 D. 长颈漏斗末端无需伸入液面以下 8.下列变化属于分解反应的是（ ） A. 从空气中分离出氧气 B. 硫在氧气中燃烧 C. 加热高锰酸钾制取氧气 D. 蜡烛在空气中燃烧 9.下列说法正确的是（ ） A. 分解反应的反应物一定是化合物 B. 化合反应的反应物一定是单质 C. 有氧气参加的反应一定是化合反应 D. 生成两种物质的反应一定是分解反应 10.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. 催化剂在化学反应前后其质量和化学性质不变 C. 催化剂可增加生成物的量 D. 所有化学反应都需要催化剂 （二）非选择题 11.2025年中国民营航天公司成功发射可重复使用液氧甲烷火箭“朱雀 - 3” ，在实验室中也可以制取氧气。下面是实验室制取氧气的相关知识，请回答问题。 (1)实验室加热高锰酸钾制取氧气，除了用到酒精灯、铁架台（带铁夹）、导气管外，还需要用到的仪器有______、______ （填两种玻璃仪器） ，在试管口放一团棉花的作用是______。 (2)用排水法收集氧气时，当观察到______时，开始收集，这是因为______。 (3)下列关于氧气收集方法的说法正确的是（ ） A. 只能用排水法收集 B. 只能用向上排空气法收集 C. 既可以用排水法又可以用向上排空气法收集 D. 既可以用排水法又可以用向下排空气法收集 (4)实验室制取氧气，选择发生装置不需要考虑的因素是（ ） A. 反应物的状态 B. 反应条件 C. 氧气的密度 D. 以上都要考虑 (5)加热高锰酸钾制氧气时，试管口要略向下倾斜，原因是______。 12.随着科技发展，一些新的催化剂材料被不断研发。某科研小组发现一种新型材料对过氧化氢分解也有催化作用，以下是相关问题： （1）在过氧化氢分解实验中，若忘记加入二氧化锰，会导致（ ） A. 不产生氧气 B. 产生氧气的速率变慢 C. 产生氧气的质量减少 D. 产生氧气的速率加快 （2）关于分解反应，下列说法正确的是（ ） A. 分解反应一定有单质生成 B. 分解反应的反应物一定只有一种 C. 工业上分离液态空气制取氧气属于分解反应 D. 分解反应一定是氧化反应 （3）新型材料作为催化剂时，在过氧化氢分解前后，其质量和______都不发生改变，它能改变过氧化氢分解的______。 （4）过氧化氢分解制氧气时，用向上排空气法收集氧气的原因是______，验满的方法是______。 （5）写出另一个属于分解反应的例子（用文字表达式表示）：______。 13.“沙场秋点兵，气吞万里如虎”，2025年9.3阅兵中，高原受阅部队配备的“移动加氧站”与医疗方舱保障系统彰显科技力量，其核心均与氧气制备密切相关。结合化学知识回答下列问题： （1）阅兵装备中某型制氧机利用分子筛技术从空气中分离氧气，该方法属于______（填“物理变化”或“化学变化”），其原理与工业上通过______制取氧气的本质相同。 （2）医疗方舱中为急救病人供氧的便携式制氧设备，若采用过氧化氢制氧气，其发生装置属于______（填“固液不加热型”或“固体加热型”），选择依据是______。 （3）下列关于过氧化氢制氧气中催化剂的说法正确的是______（填字母）。 A. 只能用二氧化锰作催化剂 B. 催化剂能增加氧气的产量 C. 催化剂能加快反应速率且反应前后质量和化学性质不变 （4）过氧化氢在催化剂作用下生成氧气和水，该反应属于______（填反应类型），其反应特征是______。 （5）医疗中用多功能瓶给病人输氧时，氧气瓶应连接______（填“长导管”或“短导管”），该装置还能起到的作用是______。 （6）若改用加热高锰酸钾制氧气，实验结束后应先移导管后熄灯，目的是防止______；试管口放棉花的作用是______。 七．课后作业 （一）完成知识清单 1.工业制氧气采用 __________ 法，原理是利用液态空气中 __________ 和 __________ 的 __________ 不同，先将空气 __________ ，然后 __________ ， __________ 沸点较低先蒸发出来，剩下主要是 __________ ，该过程属于 __________ 变化。 2.实验室常用二种制氧气的方法： ① 加热 __________ 制氧气，文字表达式为 __________ ； ② 分解 __________ 制氧气，需加入 __________ 作催化剂，文字表达式为 __________ ； 3.实验室制氧气时，发生装置的选择依据是 __________ 和 __________ 。加热高锰酸钾制氧气，因反应物为 __________ 且需 __________ ，选 __________ 型发生装置；用过氧化氢溶液制氧气，因反应物为 __________ 和 __________ 且 __________ ，选 __________ 型发生装置。 4.用高锰酸钾制氧气时： ① 试管口要 __________ 倾斜，目的是 __________ ； ② 试管口需放 __________ ，防止 __________ ； ③ 实验结束时，应先 __________ ，再 __________ ，防止 __________ 。 5.收集氧气可采用 __________ 法，因为氧气 __________ ；也可采用 __________ 法，因为氧气 __________ 。用排水法收集时，当观察到 __________ 时开始收集，集满的现象是 __________ 。 6.过氧化氢溶液在常温下分解______，放出的氧气______，带火星的木条______。 7.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______。 8.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。 9.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 。 10.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。 11.在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，会观察到有______产生，且带火星的木条______，说明二氧化锰能______过氧化氢的分解速率。 12.待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，又会产生大量气泡，这表明二氧化锰在反应前后化学性质______（填“改变”或“不变”）。 13.实验后，将试管中的物质过滤，将所得的固体洗净、干燥、称量，发现所得固体的质量与反应前加入试管中的二氧化锰的质量______（填“相等”或“不相等”），说明二氧化锰在反应前后质量______（填“改变”或“不变”） 。 14.在化学反应里能______其他物质的化学反应速率，而本身的______和______在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。 15.催化剂在化学反应中所起的作用叫______。 16.催化剂的特点可以概括为“一变两不变”，“一变”指的是______，“两不变”指的是______和______。 17.不同的化学反应有______的催化剂，同一化学反应也可能有______催化剂。 18.催化剂只能改变化学反应的______，不能改变化学反应的______。 19.由______反应物生成______或______其他物质的反应，叫做分解反应。 20.分解反应的特点是______，其反应通式可表示为______。 21.多功能瓶用排空气法收集气体时，密度比空气大的气体采用“__________________”原则，密度比空气小的气体采用“________________”原则。 （二）强化训练 一．选择题 1.下列关于氧气工业制法的说法正确的是（ ） A. 利用了氧气的化学性质 B. 过程中发生了分解反应 C. 原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同 D. 制得的氧气是混合物 2．实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是（　　） A． B． C． D． 3.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3/4处 4．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O2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 5．下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（　　） A．检查气密性 B．加热立即收集 C．收满后移出集气瓶 D．结束时停止加热 6.下列装置图不能用于检查气密性的是(　　) 7. 医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。关于该装置，下列说法中不正确的是(　　) A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．b导管连接病人吸氧气的塑料管 C．使用该装置用来观测是否有氧气输出 D．使用该装置用来观测氧气输出的速率 8．完全相同的两份过氧化氢溶液a和b，向b中加入少量的二氧化锰，同时反应，产生氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图像正确的是(　　) 9．15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　) 10.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是(　　) A．第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B．第二组是同时实验，观察比较两试管中气泡产生的快慢 C．第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D．第四组是分两次实验，比较收集相同体积的氧气所需的时间 11、如图所示，过氧化氢（H2O2）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 12.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 13.用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，下列说法错误的是（　 　） A. 过氧化氢溶液遇到二氧化锰，可以增加产生氧气的质量 B. 若a处粉末是红磷，则能看到玻璃管中产生白烟 C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 D. 若a处粉末是硫粉，则能看到明亮的蓝紫色火焰 14．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 15.下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　） A.①③ B．①②③⑥ C．①⑤⑥ D．①②③④ 二．非选择题 16.空气中主要组分的沸点如表所示 工业制氧气的流程如下： （1）工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的　 　不同，此过程属于　 　 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）将液态空气升温，最先逸出的物质主要是　 　。 （3）液态氧的沸点　 　（填“低于”“等于”或“高于”）﹣196℃；写出液态氧的一种用途：　 　． （4）得到的液态氧的颜色是　 　。 17．根据图回答问题。 (1)写出仪器a、b的名称：a__________________，b________________。 (2)写出实验室用装置①制取氧气的文字表达式： ________________________________________________________________________。 (3)用装置②收集一瓶氧气，进气管口是______端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气______(填“大”“小”或“相等”)的气体。 (4)若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是____________。 18.实验探究一：探究红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，催化效果如何？ 探究小组据此设计了如下探究方案。 【实验探究】请你将以下实验探究内容补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 步骤I 试A中无明现象；试管B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 。 ①产生的气体是氧气 ②红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率 步骤Ⅱ．向试管B中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ①试管B的现象与步骤Ⅰ中的现象相同； ②滤渣质量等于ag 红砖粉末的产生大量能使带火星木条复燃的气体 质量和化学性质 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 步骤Ⅲ 两试管中均产生气泡且C中产生气泡较慢 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 【拓展应用】探究小组利用以下仪器进一步验证“CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用”，请回答：铁与过氧化氢溶液中的氧气和水反应生成了铁锈 （1）写出仪器C的名称： 烧杯。 （2）从方便取用液体并节约试剂的角度考虑，该探究小组最好选用以上所示仪器中的A （填字母）。 实验探究二：探究过氧化氢分解的影响因素。 探究小组使用压强传感器等设备，检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等，获得如图所示的压强时间变化曲线。 由此可知，过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高，过氧化氢的分解速率越快 。 19.“九天揽月华夏梦，万里长空卫国安”。2025年9.3阅兵中，空中梯队的氧气保障系统与我国突破的月球制氧、太空高效制氧技术遥相呼应，彰显科技实力。结合相关成果，回答下列问题： （1）阅兵装备配套的氧气监控系统需稳定供氧，工业上大规模制取氧气常用______法，该方法利用各成分______不同进行分离，属于物理变化。 （2）我国“全光谱太阳能分频制氧”技术分解月壤氧化物制氧，实验室制取氧气时，选择发生装置的核心依据是（ ） A. 氧气的密度 B. 反应物状态和反应条件 C. 氧气的溶解性 D. 制氧原料的价格 （3）实验室用加热高锰酸钾制氧气，需在试管口放一团棉花，其作用是______，该实验采用的收集装置可选用（ ） A. 向下排空气法 B. 排水法 C. 以上均可 （4）阅兵医疗保障中常用小型制氧设备，其原理类似实验室分解过氧化氢制氧气，该反应无需加热，原因是加入了催化剂，催化剂的作用是（ ） A. 增加氧气的产量 B. 加快反应速率 C. 改变反应的生成物 D. 降低氧气的纯度 （5）NASA研发的磁流体动力学制氧系统通过分解水制氧，该反应与实验室制氧气的反应均属于______反应，其特征是______。 （6）下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 反应前后催化剂的质量和化学性质不变 C. 所有反应都需要催化剂 D. 催化剂在反应后会转化为其他物质 （7）用多功能瓶收集阅兵制氧设备产生的氧气，若采用向上排空气法，氧气应从多功能瓶的（ ） A. 长导管通入 B. 短导管通入 C. 长、短导管均可 （8）下列关于实验室制取氧气的说法错误的是（ ） A. 分解过氧化氢制氧气的装置比加热高锰酸钾的更简便 B. 收集氧气时，导管口有连续均匀气泡冒出时再开始收集 C. 加热高锰酸钾制氧气结束后，应先熄灭酒精灯再移出导管 D. 多功能瓶可用于氧气的收集和验满 学科网（北京）股份有限公司 $