课题3 制取氧气（8大题型专项训练，天津专用）化学新教材人教版九年级上册

课题3 制取氧气 题型01 工业制取氧气 题型02 高锰酸钾制取氧气 题型03 过氧化氢制取氧气 题型04 制取氧气的装置 题型05 氧气的验满与检验 题型06 催化剂的理解与分析 题型07 催化剂探究与分析 题型08 分解反应 题型01 工业制取氧气 工业制取氧气 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，是物理变化。 3．过程：低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，所以氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。 4．流程： 【典例1】(24-25九上·天津耀华中学·月考)氧气是一种重要的物质，根据你对氧气的认识回答下列问题。 工业上用 的方法获取氧气。发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。 【变式1-1】(24-25·天津西青·二模)下列说法正确的是 A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．洁净的空气是纯净物 D．氧气可用于医疗急救 【变式1-2】(23-24九上·天津南开区·期中)下列关于氧气和氮气的说法中不正确的是 A．氧气约占空气体积的21% B．氮气化学性质不活泼，因此常用作保护气 C．工业上常用分离液态空气的方法制取氧气 D．氮气用于制造硝酸是利用其物理性质 【变式1-3】(25-26九上·天津武清杨村第五中学·月考)工业制氧气用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述错误的是 A．有新物质氧气生成 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．属于物理变化 题型02 高锰酸钾制取氧气 加热高锰酸钾制取氧气 文字表达式 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 符号表达式 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 发生装置选择依据 反应物为固体，反应需要加热 实验步骤 查：连接仪器，检查装置气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 实验注意点 （1）试管口要略向下倾斜：防止冷凝水回流，炸裂试管。 （2）导管微露出橡皮塞：有利于气体排出。 （3）试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管。 （4）气泡连续均匀冒出时开始收集（防止收集的氧气不纯） （5）在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上。 （6）实验结束时先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。 氧气的收集方法 排水法：收集的气体较纯净，但不干燥 向上排空气法：收集的气体较干燥，但不纯净 向上排空气法收集氧气时，导管要伸至集气瓶底：有利于瓶内空气排出，使收集的气体更纯。 【典例2】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是 ①点燃酒精灯给试管加热②将药品装入试管③用排水法收集氧气④检查装置的气密性⑤熄灭酒精灯，停止加热⑥将导管从水槽中取出⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 【变式2-1】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)下列对实验操作先后顺序的描述正确的是 A．制取氧气时，先装药品，后检查装置气密性 B．加热高锰酸钾时，先预热，后对准药品加热 C．收集氧气完毕，先熄灭酒精灯，后移出导管 D．用排水法收集氧气时，先等气泡连续均匀冒出，后收集 【变式2-2】(25-26九上·天津武清雍阳中学·月考)实验室可通过加热高锰酸钾的方法制取氧气。下列有关该实验“先”“后”顺序的描述错误的是 A．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序 B．实验开始时，先检查装置的气密性，再装入药品 C．用酒精灯加热时，应先给试管预热，再对准盛试剂的部位加热 D．实验结束时，应先把集气瓶拿出水槽，再盖好毛玻璃片，正放在桌面上 【变式2-3】(25-26九上·天津武清区雍阳中学·月考)下列曲线图形能正确反应变化关系的是 A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液 B．加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．用红磷测定空气中氧气含量 A．A B．B C．C D．D 题型03 过氧化氢制取氧气 过氧化氢制取氧气 文字表达式 过氧化氢 水＋氧气 符号表达式 H2O2 H2O + O2↑ 发生装置选择依据 反应物为液体，反应不需要加热，条件为常温 实验步骤 连接仪器，检查装置气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已集满 【典例3】(25-26九上·天津武清区光明道中学·月考)如图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰（MnO2）的作用下，迅速分解放出大量氧气（O2），下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移 【变式3-1】(25-26九上·天津南湖中学·月考)下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液 B．用等量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 C．加热一定量的高锰酸钾固体 D．利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量（打开止水夹前） 【变式3-2】(24-25九上·天津南开中学·月考)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法正确的是 A．对比实验甲和乙，探究浓度对分解速率的影响 B．对比实验乙和丙，探究温度对分解速率的影响 C．对比实验甲和丁，探究对分解速率的影响 D．对比实验丙和丁，探究对分解速率影响的程度 【变式3-3】(24-25九上·天津红桥铃铛阁外国语学校·月考)按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是 A．过氧化氢分解生成水和氧气 B．反应产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢不会分解 D．反应前后催化剂的化学性质不同 题型04 制取氧气的装置 1. 气体发生装置的选择:依据药品的状态和反应条件 (1)固体加热型装置:适用于药品为固体，在加热条件下的反应 (2)固液不加热型:适用于固体和液体，在常温条件下的反应 2. 气体收集装置的选择:依据气体密度和水溶性选择收集方法 (1)排水法:收集难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体 (2)向上排空气法:收集密度比空气大且不与空气反应的气体，集气瓶正放。 (3) 向下排空气法:收集密度比空气小且不与空气反应的气体，集气瓶倒放。 3.排水法和排空气法的比较 排水法收集的气体较纯净，排空气法收集的气体较干燥。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。 【典例4】(25-26九上·天津武清区杨村第五中学·月考)如图是实验室常用的实验仪器与装置，依据题目要求回答下列问题。 (1)写出下列仪器名称：① ，② 。 (2)甲同学选择高锰酸钾为原料制取氧气，应选择的装置组合是 ，反应的文字表达式是 。 (3)甲同学用排水法收集氧气，发现水槽里的水变成紫红色，其原因是 ，收集完氧气后，应先将导管从水槽中移出后再熄灭酒精灯，目的是 。 (4)甲同学用排水法收集完氧气，测得其纯度偏低，原因可能是_____（填字母） A．收集前，集气瓶中未注满水 B．收集后，集气瓶中仍有少量水 C．未见气泡连续、均匀地冒出时就开始收集 (5)乙同学选用A装置制取氧气，则所发生反应的文字表达式 。由于该同学动作太慢，氧气还没有收集满，容器内的反应就停止了，若想集满这瓶气体，在不拆卸装置的前提下，请你帮他想出一种方法： 。 (6)用D装置收集氧气时，为检验氧气是否收集满，需要进行的操作是 。 (7)实验室还可以利用加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气，用此原理制取较纯净的氧气，应选用的装置组合是 。 (8)用图F装置可以收集氧气，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。 【变式4-1】(25-26九上·天津武清区雍阳中学·月考)对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是 实验装置 硫在氧气中燃烧 测定空气中氧气含量 解释 A．集气瓶中的水：吸收二氧化硫，防止污染空气。 B．量筒中的水：防止生成物污染空气 实验装置 铁丝在氧气中燃烧 排水法收集氧气 解释 C．集气瓶中的水：冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂 D．集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察何时收集满 A．A B．B C．C D．D 【变式4-2】(25-26九上·天津杨村第十一中学·月考)实验室制取氧气的实验装置如图所示。 (1)写出图中仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 。 (3)加热高锰酸钾制氧气选择的发生装置是 。实验结束发现水槽中水显红色，造成这一现象的原因是 。集满氧气的集气瓶应 （填“正”或“倒”）放在桌面上。 (4)若用E装置收集氧气，当 时开始收集；能用D装置收集氧气的原因是 。 (5)实验时用E装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 (6)甲烷是最简单、难溶于水的有机物类气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取纯净的甲烷应选用的发生、收集装置是 （填序号）。 【变式4-3】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)化学是一门以实验为基础的学科。活动小组在实验室制取氧气并探究其性质，实验装置如图所示。 (1)指出标号仪器的名称： ① ；② 。 (2)如果用过氧化氢溶液分解来制取氧气，应选择的发生装置 (填序号)。其原理用文字表达式表示为 。 (3)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式 ，应选择的发生装置是 。 (4)可以用E装置收集氧气的原因是 ，当观察到 现象时，说明氧气已收满。 (5)采用排水法收集氧气时，实验结束时应先 ，后 ，原因是 。 (6)实验结束发现水槽中水显红色，造成这一现象的原因是 。集满氧气的集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。 (7)若用F装置进行排水法收集氧气，发生装置应与 (填a或b)口连接。 题型05 氧气的验满与检验 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已集满 【典例5】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)规范操作是实验成功和安全的保障。下列实验操作正确的是 A．氧气验满 B．倾倒液体 C．读取液体体积 D．点燃酒精灯 【变式5-1】(24-25九上·天津滨海新区·期末)下列实验操作中，正确的是 A．倾倒液体 B．读取液体体积 C．氧气的验满 D．取用粉末药品 【变式5-2】(24-25九上·天津多校·联考)下列实验操作不正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧 B．点燃酒精灯 C．取用液体 D．检验氧气 【变式5-3】(24-25九上·天津静海区北京师范大学静海附属学校·月考)下图为实验室常用的一些实验装置。回答下列问题： (1)仪器 a 的名称是 ，仪器b的名称 。 (2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的文字表达式为 。若用排水法收集氧气，当看到有 时开始收集。停止加热时，应 （填序号），原因是 。 ①先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 ②先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 (3)用过氧化氢制取氧气，应选用的发生装置和收集装置为 （填序号）。若用D装置收集氧气，检验集气瓶是否收集满的方法是 。 (4)实验室用高锰酸钾制取氧气分为下列几个步骤：①熄灭酒精灯；②将导管从水槽中取出；③用排水法收集氧气；④点燃酒精灯，加热试管；⑤装入药品并固定好装置；⑥检验装置的气密性。正确的操作顺序是 （填序号）。 题型06 催化剂的理解与分析 概念 在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 特点 一变（改变反应速率）；两不变（质量、化学性质不变） 概念解读 ①催化剂不能改变生成物的质量； ②催化剂作为反应的条件； ③种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种 证明某物质是某反应的催化剂 ①证明是否改变其他物质化学反应速率：相同条件下，控制变量做对比实验； ②证明质量是否改变：实验前称量质量，实验后分离出来再称量，比较两次质量是否相等； ③证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再重复进行实验，观察是否还能改变反应速率。 以上①②③同时满足，即为催化剂。 【典例6】(25-26九上·天津杨村第十一中学·月考)我国石油化工专家闵恩泽院士研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂及制造技术奠定了基础。下列有关催化剂的描述正确的是 A．加入的催化剂越多，得到的生成物越多 B．反应后质量减小 C．反应后化学性质发生改变 D．可以改变化学反应速率 【变式6-1】(25-26九上·天津武清区雍阳中学·月考)美国科学家David MacMillan和德国科学家Benjamin List因“在不对称有机催化研究方面的进展”被授予诺贝尔化学奖。下列有关催化剂的说法正确的是 A．每个化学反应只有一种催化剂 B．催化剂影响生成物的质量 C．反应前后催化剂的质量和化学性质不变 D．只有二氧化锰才能作催化剂 【变式6-2】(25-26九上·天津武清区杨村光明道中学·月考)下列有关催化剂的说法正确的是 A．在化学反应后其质量减小 B．催化剂既能加快化学反应速率，也能减慢化学反应速率 C．在化学反应后催化剂性质不变 D．过氧化氢分解反应中，硫酸铜能代替二氧化锰作为催化剂 【变式6-3】(24-25九上·天津西青区杨柳青第三中学·)有关催化剂的说法正确的是 A．不用催化剂化学反应不能发生 B．一定加快反应速率 C．在化学反应前后质量不变 D．在化学反应前后化学性质不变 题型07 催化剂的探究与分析 根据催化剂的定义，总结为“一变两不变”。 1.催化剂只能改变反应的速率，但无法改变反应后生成物的质量。 2.在探究化学反应中某物质是否为该反应的催化剂，需要验证“一变两不变”。在探究时注意根据控制变量法，设计实验利用实验现象总结出结论。 【典例7】(24-25九上·天津武清区杨村第九中学·月考)将100L双氧水均分成甲、乙两份，仅向甲中加入适量的二氧化猛，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示，从图中能获取的信息是 A．b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．加入二氧化锰后过氧化氢溶液产生了更多的氧气。 【变式7-1】(24-25九上·天津武清区杨村街道第五中学·月考)下列所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是 A．图1：两份完全相同的过氧化氢溶液在有无二氧化锰的情况下产生氧气 B．图2：红磷在密闭容器中燃烧时，容器内压强的变化 C．图3：向一定质量的二氧化锰固体粉末中不断加入过氧化氢溶液 D．图4：加热一定质量的高锰酸钾固体 【变式7-2】(24-25九上·天津南开中学·月考)某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。 实验步骤 现象 结论 ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢或不分解 ②向上述试管中加入0.2g红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 木条复燃 红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂 ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 木条复燃 在化学反应前后，红砖粉末的质量没有改变，进一步说明红砖粉末是催化剂 (1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理并说明理由 。 (2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量。如果 ，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 【变式7-3】(24-25九上·天津南湖中学·月考)实验课上，老师让同学们设计实验探究“红砖粉末是否也可作分解过氧化氢的催化剂”。以下是晓宇所在的小组进行的探究，请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 【问题】红砖粉末能不能作分解过氧化氢的催化剂？ 【猜想】 (1)猜想Ⅰ：红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂 Ⅱ： 。 【实验验证】 (2)晓宇进行了两个实验，请你将晓宇的实验表格补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 ① 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 实验二 ② 产生大量气泡，木条复燃 ③ 【得出结论】 (3)红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故 (填“猜想I”。“猜想Ⅱ”)正确。 【反思提高】 (4)经过讨论，林鹏认为只有上述两个实验，不能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂，还要补充两个实验，分别探究反应前后红砖粉末的 和 有无变化，只有这两点也均无变化时，才能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂。 题型08 分解反应 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 通式 A + B + …… → C A → B + C + …… 两者联系 都是化学反应的基本类型之一，二者是并列关系 【典例8】成功着陆月球的“嫦娥六号”在环境温度过高时，自备的降温装置能通过冰的升华达到降温目的。下列有关冰升华过程的叙述正确的是 A．分子间隔增大 B．发生分解反应 C．过程放热 D．元素种类改变 【变式8-1】(24-25九上·天津河西区·期中)把光亮的细铁丝盘成螺旋状，在其下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中(预先放入一些水)，下列相关描述正确的是 A．发出白光 B．火星四射 C．生成FeO D．属于分解反应 【变式8-2】(25-26九上·天津武清区杨村第五中学·月考)写出下列反应的文字表达式，并在物质名称的下方注明相应物质的化学符号。 (1)木炭在空气中燃烧 。 (2)加热氧化汞 。 (3)铁在氧气中燃烧 。 (4)其中属于分解反应的是 （填序号，下同），属于化合反应的是 。 【变式8-3】(24-25九上·天津静海区北京师范大学静海附属学校·月考)写出下列反应的文字表达式或化学方程式。 (1)红磷燃烧 。 (2)铁丝在氧气中燃烧 。 (3)过氧化氢溶液加二氧化锰 。 (4)以上各反应中属于化合反应的是 ，属于分解反应的是 ，既是化合反应又是氧化反应的是 （填序号）。 2 / 27 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 制取氧气 题型01 工业制取氧气 题型02 高锰酸钾制取氧气 题型03 过氧化氢制取氧气 题型04 制取氧气的装置 题型05 氧气的验满与检验 题型06 催化剂的理解与分析 题型07 催化剂探究与分析 题型08 分解反应 题型01 工业制取氧气 工业制取氧气 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，是物理变化。 3．过程：低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，所以氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。 4．流程： 【典例1】(24-25九上·天津耀华中学·月考)氧气是一种重要的物质，根据你对氧气的认识回答下列问题。 工业上用 的方法获取氧气。发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。 【答案】 分离液态空气 物理 【详解】 工业上利用液态空气中液氮和液氧的沸点不同，通过分离液态空气的方法获取氧气；该过程中没有新物质生成，发生的是物理变化。 【变式1-1】(24-25·天津西青·二模)下列说法正确的是 A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化 B．破坏臭氧层会引起酸雨 C．洁净的空气是纯净物 D．氧气可用于医疗急救 【答案】D 【详解】A、经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误； B、破坏臭氧层会引起臭氧层空洞，二氧化硫会引起酸雨，错误； C、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，错误； D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，正确。 故选D。 【变式1-2】(23-24九上·天津南开区·期中)下列关于氧气和氮气的说法中不正确的是 A．氧气约占空气体积的21% B．氮气化学性质不活泼，因此常用作保护气 C．工业上常用分离液态空气的方法制取氧气 D．氮气用于制造硝酸是利用其物理性质 【答案】D 【详解】A、氧气约占空气体积分数的21%，该选项说法正确； B、氮气化学性质不活泼，可作保护气，该选项说法正确； C、工业上利用液氮和液氧的沸点不同，将它们进行分类，该选项说法正确； D、氮气用于制造硝酸，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，该选项说法不正确。 故选D。 【变式1-3】(25-26九上·天津武清杨村第五中学·月考)工业制氧气用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述错误的是 A．有新物质氧气生成 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．属于物理变化 【答案】A 【详解】A、分离液态空气法制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，空气中本身含有氧气，氧气不是反应生成的新物质，符合题意； B、分离液态空气法制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，不符合题意； C、分离液态空气法制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，液氮的沸点低，升温过程中，氮气先分离出来，不符合题意； D、分离液态空气法制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意。 故选A。 题型02 高锰酸钾制取氧气 加热高锰酸钾制取氧气 文字表达式 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 符号表达式 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 发生装置选择依据 反应物为固体，反应需要加热 实验步骤 查：连接仪器，检查装置气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 实验注意点 （1）试管口要略向下倾斜：防止冷凝水回流，炸裂试管。 （2）导管微露出橡皮塞：有利于气体排出。 （3）试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管。 （4）气泡连续均匀冒出时开始收集（防止收集的氧气不纯） （5）在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上。 （6）实验结束时先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。 氧气的收集方法 排水法：收集的气体较纯净，但不干燥 向上排空气法：收集的气体较干燥，但不纯净 向上排空气法收集氧气时，导管要伸至集气瓶底：有利于瓶内空气排出，使收集的气体更纯。 【典例2】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是 ①点燃酒精灯给试管加热②将药品装入试管③用排水法收集氧气④检查装置的气密性⑤熄灭酒精灯，停止加热⑥将导管从水槽中取出⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 【答案】C 【详解】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），因此可得正确的操作顺序是：④②⑦①③⑥⑤。 故选：C。 【变式2-1】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)下列对实验操作先后顺序的描述正确的是 A．制取氧气时，先装药品，后检查装置气密性 B．加热高锰酸钾时，先预热，后对准药品加热 C．收集氧气完毕，先熄灭酒精灯，后移出导管 D．用排水法收集氧气时，先等气泡连续均匀冒出，后收集 【答案】BD 【详解】A、先检查制氧气装置的气密性，再装药品，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A错误； B、加热时，先进行预热，使试管均匀加热，再对准药品集中的部位加热，故B正确； C、收集完氧气，先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出，水槽内的水可能在大气压强的作用下进入试管，使试管炸裂，应先撤导管后熄灭酒精灯，故C错误； D、 一开始冒出的气泡中会混有试管中受热膨胀的空气，所以待导管口排出的气泡连续并均匀放出后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，故D正确. 故选BD。 【变式2-2】(25-26九上·天津武清雍阳中学·月考)实验室可通过加热高锰酸钾的方法制取氧气。下列有关该实验“先”“后”顺序的描述错误的是 A．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序 B．实验开始时，先检查装置的气密性，再装入药品 C．用酒精灯加热时，应先给试管预热，再对准盛试剂的部位加热 D．实验结束时，应先把集气瓶拿出水槽，再盖好毛玻璃片，正放在桌面上 【答案】D 【详解】A、组装仪器时，应遵循“先左后右”、“先下后上”的顺序，说法正确，不符合题意； B、实验开始时，先检查装置的气密性，再装入药品，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意； C、用酒精灯加热时，应先给试管预热，再对准盛试剂的部位加热，防止试管受热不均，炸裂，不符合题意； D、实验结束时，应先在水下盖好毛玻璃片，再将集气瓶拿出水槽，氧气的密度比空气略大，集气瓶应正放在桌面上，符合题意。 故选D。 【变式2-3】(25-26九上·天津武清区雍阳中学·月考)下列曲线图形能正确反应变化关系的是 A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液 B．加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．用红磷测定空气中氧气含量 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、二氧化锰在过氧化氢分解反应中作催化剂，催化剂的质量和化学性质在反应前后不变。向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液，只要有过氧化氢，就会不断分解产生氧气，氧气质量随过氧化氢溶液质量增加而线性增加，该曲线能正确反映变化关系。 B、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量。加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液，最终产生气体的质量应相等，该曲线不能正确反映变化关系。 C、加热高锰酸钾固体，反应开始后，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体质量会逐渐减少，但不会减少至 0，因为有锰酸钾和二氧化锰固体生成，该曲线不能正确反映变化关系。 D、红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的，所以水进入集气瓶后，瓶内气体体积应减少约，而不是图中所示的变化，该曲线不能正确反映变化关系。 故选A。 题型03 过氧化氢制取氧气 过氧化氢制取氧气 文字表达式 过氧化氢 水＋氧气 符号表达式 H2O2 H2O + O2↑ 发生装置选择依据 反应物为液体，反应不需要加热，条件为常温 实验步骤 连接仪器，检查装置气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已集满 【典例3】(25-26九上·天津武清区光明道中学·月考)如图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰（MnO2）的作用下，迅速分解放出大量氧气（O2），下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移 【答案】B 【详解】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解产生大量氧气，使瓶内压强增大。充气气球内的气体在瓶内压强增大的情况下会被压出，导致气球缩小，会推动红墨水向左移动。 故选B。 【变式3-1】(25-26九上·天津南湖中学·月考)下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液 B．用等量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 C．加热一定量的高锰酸钾固体 D．利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量（打开止水夹前） 【答案】AC 【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，其中二氧化锰为催化剂，反应前后质量与化学性质不变，图像能正确反映对应变化关系； B、用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气，有无催化剂只是改变化学反应的速率，不影响生成氧气的量，所以最终生成氧气的质量应该相等，图像不能正确反映对应变化关系； C、化学反应过程中元素的质量不变，但加热高锰酸钾生成氧气，固体的质量不断减小，所以固体中锰元素的质量将不断增大，反应完成，不再变化，图像能正确反映对应变化关系； D、将燃着的红磷放入装置中，瞬间由于温度升高而使装置中的气体压强增大，随着红磷的燃烧，被消耗的氧气的也随之增加，从而使瓶中压强降低，至氧气被消耗尽并且装置冷却后装置中的压强不再改变，图像不能正确反映对应变化关系； 故选AC。 【变式3-2】(24-25九上·天津南开中学·月考)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法正确的是 A．对比实验甲和乙，探究浓度对分解速率的影响 B．对比实验乙和丙，探究温度对分解速率的影响 C．对比实验甲和丁，探究对分解速率的影响 D．对比实验丙和丁，探究对分解速率影响的程度 【答案】AC 【详解】A、对比实验甲和乙，变量为浓度，其他条件相同，可探究浓度对分解速率的影响，说法正确，符合题意； B、对比实验乙和丙，变量为浓度和温度，变量不唯一，不能探究温度对分解速率的影响，说法错误，不符合题意； C、对比实验甲和丁，变量为，其他条件相同，可探究对分解速率的影响，说法正确，符合题意； D、对比实验丙和丁，变量为和温度，变量不唯一，不可探究对分解速率影响的程度，说法错误，不符合题意。 故选AC。 【变式3-3】(24-25九上·天津红桥铃铛阁外国语学校·月考)按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是 A．过氧化氢分解生成水和氧气 B．反应产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢不会分解 D．反应前后催化剂的化学性质不同 【答案】A 【详解】A、过氧化氢能分解生成水和氧气，该选项说法正确； B、反应产生的泡沫中含有氧气，氧气具有助燃性，不可用于灭火，该选项说法不正确； C、没有催化剂过氧化氢也会分解，只是反应速率慢一些，该选项说法不正确； D、反应前后催化剂的质量和化学性质不变，该选项说法不正确。 故选A。 题型04 制取氧气的装置 1. 气体发生装置的选择:依据药品的状态和反应条件 (1)固体加热型装置:适用于药品为固体，在加热条件下的反应 (2)固液不加热型:适用于固体和液体，在常温条件下的反应 2. 气体收集装置的选择:依据气体密度和水溶性选择收集方法 (1)排水法:收集难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体 (2)向上排空气法:收集密度比空气大且不与空气反应的气体，集气瓶正放。 (3) 向下排空气法:收集密度比空气小且不与空气反应的气体，集气瓶倒放。 3.排水法和排空气法的比较 排水法收集的气体较纯净，排空气法收集的气体较干燥。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。 【典例4】(25-26九上·天津武清区杨村第五中学·月考)如图是实验室常用的实验仪器与装置，依据题目要求回答下列问题。 (1)写出下列仪器名称：① ，② 。 (2)甲同学选择高锰酸钾为原料制取氧气，应选择的装置组合是 ，反应的文字表达式是 。 (3)甲同学用排水法收集氧气，发现水槽里的水变成紫红色，其原因是 ，收集完氧气后，应先将导管从水槽中移出后再熄灭酒精灯，目的是 。 (4)甲同学用排水法收集完氧气，测得其纯度偏低，原因可能是_____（填字母） A．收集前，集气瓶中未注满水 B．收集后，集气瓶中仍有少量水 C．未见气泡连续、均匀地冒出时就开始收集 (5)乙同学选用A装置制取氧气，则所发生反应的文字表达式 。由于该同学动作太慢，氧气还没有收集满，容器内的反应就停止了，若想集满这瓶气体，在不拆卸装置的前提下，请你帮他想出一种方法： 。 (6)用D装置收集氧气时，为检验氧气是否收集满，需要进行的操作是 。 (7)实验室还可以利用加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气，用此原理制取较纯净的氧气，应选用的装置组合是 。 (8)用图F装置可以收集氧气，气体应从 （填“a”或“b”）端进入。 【答案】(1) 锥形瓶 集气瓶 (2) BC或BD (3) 试管口没有放一团棉花 防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂 (4)AC (5) 从长颈漏斗添加过氧化氢溶液 (6)将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，说明已集满。 (7)BC/CB (8)a 【详解】（1）由图可知，仪器①是锥形瓶，仪器②是集气瓶。 （2）用高锰酸钾制取氧气需要加热，应该用B装置作为发生装置，因为氧气的密度比空气略大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用C装置收集，故应选择的装置组合是：BC或BD； 高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为。 （3）水槽里的水变成紫红色，其原因试管口没有放一团棉花，试管内固体粉末随着氧气，通过导管进入水槽中； 若先将酒精灯熄灭，再撤离导管，试管内的气压随温度的下降而减小，水槽中的水通过导管进入温度仍较高的试管中，引起试管的炸裂。因此收集完氧气后，应先将导管从水槽中后移出并熄灭酒精灯，目的是防止水槽里水倒吸入到热的试管，使试管骤冷炸裂。 （4）A、收集前，集气瓶中未注满水，集气瓶中混有空气，收集的氧气不纯，符合题意； B、收集后，集气瓶中仍有少量水，只是氧气没有收集满，不会影响氧气的纯度，不符合题意； C、未见气泡连续均匀地冒出时就开始收集，开始排出的气体中含有空气，收集的氧气不纯，符合题意； 故选AC。 （5）选用A装置制取氧气，使用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢分解产生水和氧气，文字表达式为； 要继续收满氧气，则需要向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液，A装置的优点就是能添加液体药品。 （6）氧气具有助燃性，验满的方法是：将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，说明已集满。 （7）加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气，反应条件是加热，所以发生装置选B，排水法收集的氧气（不易溶于水且不与水反应）较纯净，所以收集装置选C，故应选用的装置组合是BC。 （8）氧气密度比空气略大，应该用向上排空气法收集，故气体应从a端进入。 【变式4-1】(25-26九上·天津武清区雍阳中学·月考)对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是 实验装置 硫在氧气中燃烧 测定空气中氧气含量 解释 A．集气瓶中的水：吸收二氧化硫，防止污染空气。 B．量筒中的水：防止生成物污染空气 实验装置 铁丝在氧气中燃烧 排水法收集氧气 解释 C．集气瓶中的水：冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂 D．集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察何时收集满 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，集气瓶中的水可吸收二氧化硫，防止污染空气，体现了水的主要作用，不符合题意。 B、测定空气中氧气含量时，量筒中的水是用于通过水的体积变化来测定氧气的体积，不是防止生成物污染空气，没有体现水的主要作用，符合题意。 C、铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中的水可冷却溅落的熔融物，防止集气瓶炸裂，体现了水的主要作用，不符合题意。 D、排水法收集氧气时，集气瓶中的水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察O2何时收集满，体现了水的主要作用，不符合题意。 故选B。 【变式4-2】(25-26九上·天津杨村第十一中学·月考)实验室制取氧气的实验装置如图所示。 (1)写出图中仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 。 (3)加热高锰酸钾制氧气选择的发生装置是 。实验结束发现水槽中水显红色，造成这一现象的原因是 。集满氧气的集气瓶应 （填“正”或“倒”）放在桌面上。 (4)若用E装置收集氧气，当 时开始收集；能用D装置收集氧气的原因是 。 (5)实验时用E装置收集到的氧气不纯，可能的原因是 。 (6)甲烷是最简单、难溶于水的有机物类气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取纯净的甲烷应选用的发生、收集装置是 （填序号）。 【答案】(1) 试管 集气瓶 (2) (3) A 试管口没放棉花团 正 (4) 有连续均匀气泡冒出 氧气的密度比空气略大 (5)集气瓶装水时没有装满 (6)AE 【详解】（1）由图可知，仪器①为试管，②为集气瓶； （2）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，文字表达式为：； （3）实验室用高锰酸钾制氧，应选用固体加热型发生装置，故选A； 用高锰酸钾制氧气结束后，发现水槽中的水变红了，可能原因是：试管口没有塞棉花，导致高锰酸钾颗粒从导管进入水槽，溶于水形成高锰酸钾溶液； 氧气的密度比空气大，集满氧气的集气瓶应正放在桌面上； （4）若用E装置以排水法收集氧气，当有连续均匀气泡冒出时开始收集，不能产生气体就立即收集，因为开始排出的气体中含有装置中的空气； 氧气密度比空气略大，所以能用D装置以向上排空气收集； （5）实验时用E装置收集到的氧气不纯，可能是因为集气瓶装水时没有装满，造成收集的气体与原瓶内的氧气混合，也可能是没有待产生连续均匀气泡冒出时就收集气体； （6）实验室用加热无水醋酸钠和氢氧化钠的固体混合物的方法制取甲烷，应选择固固加热型发生装置A，难溶于水的气体，应该用排水法收集，所得气体较纯，故选择E。故装置组合为：AE。 【变式4-3】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)化学是一门以实验为基础的学科。活动小组在实验室制取氧气并探究其性质，实验装置如图所示。 (1)指出标号仪器的名称： ① ；② 。 (2)如果用过氧化氢溶液分解来制取氧气，应选择的发生装置 (填序号)。其原理用文字表达式表示为 。 (3)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式 ，应选择的发生装置是 。 (4)可以用E装置收集氧气的原因是 ，当观察到 现象时，说明氧气已收满。 (5)采用排水法收集氧气时，实验结束时应先 ，后 ，原因是 。 (6)实验结束发现水槽中水显红色，造成这一现象的原因是 。集满氧气的集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。 (7)若用F装置进行排水法收集氧气，发生装置应与 (填a或b)口连接。 【答案】(1) 长颈漏斗 水槽 (2) B 过氧化氢水+氧气 (3) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 A (4) 氧气不易溶于水，且不和水反应 集气瓶口有大气泡冒出 (5) 移出导管 熄灭酒精灯 防止水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂 (6) 试管口未放一团棉花，高锰酸钾粉末进入水槽 正 (7)b 【详解】（1）由图可知，仪器①为长颈漏斗，仪器②为水槽。 （2）过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应，发生装置选B； 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：。 （3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：； 该反应为加热固体的反应，发生装置选A。 （4）E装置为排水法收集装置，氧气不易溶于水，且不和水反应，则可选该装置收集； 当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已收集满。 （5）用排水法收集氧气时，为了防止水槽中的水倒流，引起热的试管炸裂，则应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 （6）若发现水槽中水显红色，说明高锰酸钾进入水槽中，则说明试管口没有塞棉花； 氧气密度比空气大，则集满氧气的集气瓶应正放在桌面上。 （7）氧气密度比水小，则若用F装置进行排水法收集氧气，发生装置应与b口连接。 题型05 氧气的验满与检验 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已集满 【典例5】(25-26九上·天津武清区城关中学·月考)规范操作是实验成功和安全的保障。下列实验操作正确的是 A．氧气验满 B．倾倒液体 C．读取液体体积 D．点燃酒精灯 【答案】B 【详解】A、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶中，该选项操作不正确。 B、试管中倒入液体，试管倾斜，瓶塞要倒放，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，该选项操作正确。 C、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，该选项操作不正确。 D、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯，应用火柴点燃酒精灯，该选项操作不正确。 故选B。 【变式5-1】(24-25九上·天津滨海新区·期末)下列实验操作中，正确的是 A．倾倒液体 B．读取液体体积 C．氧气的验满 D．取用粉末药品 【答案】D 【详解】A、倾倒液体时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，试管微微倾斜，试管口紧挨试剂瓶口，使液体缓缓倒入，图示操作错误，不符合题意； B、读取液体体积时，视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平，图示操作错误，不符合题意； C、氧气的验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气已收集满，图示操作错误，不符合题意； D、取用粉末药品时，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纸槽小心地送至试管底部，然后使试管直立起来，图示操作正确，符合题意。 故选：D。 【变式5-2】(24-25九上·天津多校·联考)下列实验操作不正确的是 A．铁丝在氧气中燃烧 B．点燃酒精灯 C．取用液体 D．检验氧气 【答案】C 【详解】A、铁丝在氧气中燃烧的实验中，要在集气瓶底部铺一层细沙或水，以防炸裂集气瓶，故A正确； B、点燃酒精灯时，应用火柴点燃，故B正确； C、倾倒液体时，瓶塞要倒立朝上放在实验台上，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，故C错误； D、氧气具有助燃性，检验氧气的方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明为氧气，故D正确。 故选C。 【变式5-3】(24-25九上·天津静海区北京师范大学静海附属学校·月考)下图为实验室常用的一些实验装置。回答下列问题： (1)仪器 a 的名称是 ，仪器b的名称 。 (2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的文字表达式为 。若用排水法收集氧气，当看到有 时开始收集。停止加热时，应 （填序号），原因是 。 ①先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 ②先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 (3)用过氧化氢制取氧气，应选用的发生装置和收集装置为 （填序号）。若用D装置收集氧气，检验集气瓶是否收集满的方法是 。 (4)实验室用高锰酸钾制取氧气分为下列几个步骤：①熄灭酒精灯；②将导管从水槽中取出；③用排水法收集氧气；④点燃酒精灯，加热试管；⑤装入药品并固定好装置；⑥检验装置的气密性。正确的操作顺序是 （填序号）。 【答案】(1) 集气瓶 水槽 (2) 连续且均匀的气泡冒出 ② 防止水倒流，炸裂试管 (3) BD(或者BC) 将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，则氧气收集满 (4)⑥⑤④③②① 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是：集气瓶；仪器b的名称是：水槽； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：； 若用排水法收集氧气，当看到有连续且均匀的气泡冒出时开始收集，因为一开始排出的是装置内的空气； 停止加热时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，故填：②；防止水倒流，炸裂试管； （3）用过氧化氢制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置可选B，氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，收集装置可选C或D，故填：BC或BD； 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； （4）实验室用高锰酸钾制取氧气，实验步骤为：组装仪器；检查装置的气密性，装入药品；固定装置；加热；收集气体；待收集完毕，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，故顺序为：⑥⑤④③②①。 题型06 催化剂的理解与分析 概念 在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 特点 一变（改变反应速率）；两不变（质量、化学性质不变） 概念解读 ①催化剂不能改变生成物的质量； ②催化剂作为反应的条件； ③种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种 证明某物质是某反应的催化剂 ①证明是否改变其他物质化学反应速率：相同条件下，控制变量做对比实验； ②证明质量是否改变：实验前称量质量，实验后分离出来再称量，比较两次质量是否相等； ③证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再重复进行实验，观察是否还能改变反应速率。 以上①②③同时满足，即为催化剂。 【典例6】(25-26九上·天津杨村第十一中学·月考)我国石油化工专家闵恩泽院士研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂及制造技术奠定了基础。下列有关催化剂的描述正确的是 A．加入的催化剂越多，得到的生成物越多 B．反应后质量减小 C．反应后化学性质发生改变 D．可以改变化学反应速率 【答案】D 【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的量，生成物的量由反应物的量决定，所以加入的催化剂越多，得到的生成物不会越多，该选项错误。 B、根据催化剂的定义，催化剂在化学反应前后质量不变，该选项错误。 C、催化剂在化学反应前后化学性质不变，该选项错误。 D、催化剂的重要作用就是可以改变（加快或减慢）化学反应速率，该选项正确。 故选D。 【变式6-1】(25-26九上·天津武清区雍阳中学·月考)美国科学家David MacMillan和德国科学家Benjamin List因“在不对称有机催化研究方面的进展”被授予诺贝尔化学奖。下列有关催化剂的说法正确的是 A．每个化学反应只有一种催化剂 B．催化剂影响生成物的质量 C．反应前后催化剂的质量和化学性质不变 D．只有二氧化锰才能作催化剂 【答案】C 【详解】A、每个化学反应并非只有一种催化剂。例如过氧化氢分解制取氧气，二氧化锰、氧化铜、氧化铁等都可以作为该反应的催化剂， 错误； B、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量并无影响。因为生成物的质量取决于反应物的质量，错误； C、催化剂在化学反应前后，其质量和化学性质保持不变，这是催化剂的重要特征，正确； D、能作催化剂的物质有很多，并不只有二氧化锰。像前面提到的氧化铜、氧化铁等都可在某些反应中作催化剂， 错误。 故选C。 【变式6-2】(25-26九上·天津武清区杨村光明道中学·月考)下列有关催化剂的说法正确的是 A．在化学反应后其质量减小 B．催化剂既能加快化学反应速率，也能减慢化学反应速率 C．在化学反应后催化剂性质不变 D．过氧化氢分解反应中，硫酸铜能代替二氧化锰作为催化剂 【答案】BD 【详解】A、根据催化剂的定义，催化剂在化学反应后质量不变，此选项错误； B、催化剂既能加快化学反应速率，也能减慢化学反应速率，此选项正确； C、催化剂在化学反应后化学性质不变，物理性质可能改变，此选项错误； D、硫酸铜也能加快过氧化氢的分解速率，所以在过氧化氢分解反应中，硫酸铜能代替二氧化锰作为催化剂，此选项正确。 故选BD。 【变式6-3】(24-25九上·天津西青区杨柳青第三中学·)有关催化剂的说法正确的是 A．不用催化剂化学反应不能发生 B．一定加快反应速率 C．在化学反应前后质量不变 D．在化学反应前后化学性质不变 【答案】CD 【详解】A、催化剂不是化学反应发生的必要条件，它只改变反应速率，但不决定反应是否发生。 故错误。 B、催化剂可以加快反应速率，也可以减慢反应速率。例如在食物保存中，防腐剂可以减慢腐败反应。故错误。 C、根据催化剂的定义可知，催化剂在化学反应前后质量不变。故正确。 D、根据催化剂的定义可知，催化剂的化学性质在反应前后不发生变化。故正确。 故选CD。 题型07 催化剂的探究与分析 根据催化剂的定义，总结为“一变两不变”。 1.催化剂只能改变反应的速率，但无法改变反应后生成物的质量。 2.在探究化学反应中某物质是否为该反应的催化剂，需要验证“一变两不变”。在探究时注意根据控制变量法，设计实验利用实验现象总结出结论。 【典例7】(24-25九上·天津武清区杨村第九中学·月考)将100L双氧水均分成甲、乙两份，仅向甲中加入适量的二氧化猛，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示，从图中能获取的信息是 A．b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．加入二氧化锰后过氧化氢溶液产生了更多的氧气。 【答案】B 【详解】A、二氧化锰作为催化剂，能够加快过氧化氢分解的速率，缩短反应时间，由图可知，b线表示的反应的时间较长，表示未加二氧化锰的反应，即表示乙溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况，选项错误； B、由图可知，a线表示加入二氧化锰的反应，反应时间较短，说明二氧化锰可加快过氧化氢的分解速率，选项正确； C、二氧化锰作为催化剂能够加快过氧化氢分解的速率，但图中并不能说明反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变，选项错误； D、由图可知，加入二氧化锰后，能够加快反应速率，缩短反应时间，但加入二氧化锰后过氧化氢溶液生成氧气的质量不变，选项错误，故选B。 【变式7-1】(24-25九上·天津武清区杨村街道第五中学·月考)下列所示的四个图像能正确反映对应变化关系的是 A．图1：两份完全相同的过氧化氢溶液在有无二氧化锰的情况下产生氧气 B．图2：红磷在密闭容器中燃烧时，容器内压强的变化 C．图3：向一定质量的二氧化锰固体粉末中不断加入过氧化氢溶液 D．图4：加热一定质量的高锰酸钾固体 【答案】B 【详解】A、二氧化锰是该反应的催化剂，只能加快过氧化氢的分解速率，不能增大氧气的产量，最终生成氧气的质量应相等，故A错误； B、在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量，红磷燃烧放出大量的热，容器内压强先增大，后随着反应的进行，氧气被消耗，容器内压强逐渐减小，最终容器内压强一定比反应前小，故B正确； C、二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变，故C错误； D、加热分解高锰酸钾固体至完全反应，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热一段时间后固体总质量减少，但不会减少为零，故D错误。 故选B。 【变式7-2】(24-25九上·天津南开中学·月考)某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。 实验步骤 现象 结论 ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢或不分解 ②向上述试管中加入0.2g红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 木条复燃 红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂 ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 木条复燃 在化学反应前后，红砖粉末的质量没有改变，进一步说明红砖粉末是催化剂 (1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理并说明理由 。 (2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量。如果 ，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。 【答案】(1)②不合理，理由：根据木条复燃不能得出红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，只能得出红砖粉末可以加快过氧化氢的分解速率；③不合理，理由：该实验过程是证明红砖粉末的化学性质没有改变，不能证明其质量没有改变 (2)固体质量为0.2g 【详解】（1）②中存在的问题是：根据木条复燃不能得出红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化加，只能得出红砖粉末可以加快过氧化氢的分解速率；③中存在的问题是：该实验过程是证明红砖粉末的化学性质没有改变，不能证明其质量没有改变； 故填：②不合理，理由：根据木条复燃不能得出红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化加，只能得出红砖粉末可以加快过氧化氢的分解速率；③不合理，理由：该实验过程是证明红砖粉末的化学性质没有改变，不能证明其质量没有改变； （2）能改变其他物质的化学反应速率，而其质量与化学性质在反应前后保持不变的物质是该反应的催化剂。如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加一个实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量。如果固体质量为0.2g，则则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，故填：固体质量为0.2g。 【变式7-3】(24-25九上·天津南湖中学·月考)实验课上，老师让同学们设计实验探究“红砖粉末是否也可作分解过氧化氢的催化剂”。以下是晓宇所在的小组进行的探究，请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 【问题】红砖粉末能不能作分解过氧化氢的催化剂？ 【猜想】 (1)猜想Ⅰ：红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂 Ⅱ： 。 【实验验证】 (2)晓宇进行了两个实验，请你将晓宇的实验表格补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 ① 常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 实验二 ② 产生大量气泡，木条复燃 ③ 【得出结论】 (3)红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故 (填“猜想I”。“猜想Ⅱ”)正确。 【反思提高】 (4)经过讨论，林鹏认为只有上述两个实验，不能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂，还要补充两个实验，分别探究反应前后红砖粉末的 和 有无变化，只有这两点也均无变化时，才能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂。 【答案】(1)红砖粉末不能作分解过氧化氢的催化剂 (2) 产生少量气泡，木条不复燃 向装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，将带火星的木条伸入试管 常温下红砖粉末能加快过氧化氢溶液分解速率 (3)猜想I (4) 质量 化学性质 【详解】（1）由猜想Ⅰ：红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂可知，猜想Ⅱ应为：红砖粉末不能作分解过氧化氢的催化剂 ； （2）实验一：将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中，实验过程中观察到产生少量气泡，木条不复燃，说明常温下过氧化氢溶液分解速率很慢； 实验二：向装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，将带火星的木条伸入试管，实验过程中观察到产生大量气泡，木条复燃，说明常温下红砖粉末能加快过氧化氢溶液分解速率； （3）红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故猜想I正确； （4）催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质不变，所以经过讨论，林鹏认为只有上述两个实验，不能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂，还要补充两个实验，分别探究反应前后红砖粉末的质量和化学性质有无变化，只有这两点也均无变化时，才能证明红砖粉末能作分解过氧化氢的催化剂。 题型08 分解反应 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 通式 A + B + …… → C A → B + C + …… 两者联系 都是化学反应的基本类型之一，二者是并列关系 【典例8】成功着陆月球的“嫦娥六号”在环境温度过高时，自备的降温装置能通过冰的升华达到降温目的。下列有关冰升华过程的叙述正确的是 A．分子间隔增大 B．发生分解反应 C．过程放热 D．元素种类改变 【答案】A 【详解】A、冰升华过程中，固态变为气态，分子之间的间隔变大，符合题意； B、冰升华，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，没有发生分解反应，不符合题意； C、冰升华过程中吸收热量，温度降低，不符合题意； D、冰升华，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，分子种类不变，元素种类不变，不符合题意。 故选A。 【变式8-1】(24-25九上·天津河西区·期中)把光亮的细铁丝盘成螺旋状，在其下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中(预先放入一些水)，下列相关描述正确的是 A．发出白光 B．火星四射 C．生成FeO D．属于分解反应 【答案】B 【分析】在氧气里点燃细铁丝可发生剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 。 【详解】A、由分析可知，细铁丝在氧气中燃烧不发光，故错误； B、由分析可知，细铁丝在氧气中燃烧剧烈燃烧，火星四射，故正确； C、细铁丝细铁丝在氧气中燃烧剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体四氧化三铁，故错误； D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应物是铁和氧气，生成物是四氧化三铁，属于化合反应，故错误。 故选B。 【变式8-2】(25-26九上·天津武清区杨村第五中学·月考)写出下列反应的文字表达式，并在物质名称的下方注明相应物质的化学符号。 (1)木炭在空气中燃烧 。 (2)加热氧化汞 。 (3)铁在氧气中燃烧 。 (4)其中属于分解反应的是 （填序号，下同），属于化合反应的是 。 【答案】(1) (2) (3) (4) （2） （1）、（3）/（3）、（1） 【详解】（1）木炭在空气中燃烧是木炭的主要成分碳（C）和氧气（O2）在点燃的条件下生成二氧化碳（CO2）。故该反应的文字表达式为： （2）加热氧化汞是氧化汞（HgO）在加热的条件下生成汞（Hg）和氧气（O2）。故该反应的文字表达式为： （3）铁在氧气中燃烧是铁（Fe）和氧气（O2）在点燃的条件下生成四氧化三铁（Fe3O4）。故该反应的文字表达式为： （4）（2）的反应中反应物为一种，生成物为两种，属于分解反应。故填：（2）。（1）、（3）的反应中反应物为两种，生成物为一种，属于化合反应。故填：（1）、（3）。 【变式8-3】(24-25九上·天津静海区北京师范大学静海附属学校·月考)写出下列反应的文字表达式或化学方程式。 (1)红磷燃烧 。 (2)铁丝在氧气中燃烧 。 (3)过氧化氢溶液加二氧化锰 。 (4)以上各反应中属于化合反应的是 ，属于分解反应的是 ，既是化合反应又是氧化反应的是 （填序号）。 【答案】(1)红磷+氧气五氧化二磷/4P+5O22P2O5 (2)铁+氧气四氧化三铁/Fe+2O2Fe3O4 (3)过氧化氢水+氧气/ (4) （1）（2） （3） （1）（2） 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，表达式为红磷+氧气五氧化二磷或4P+5O22P2O5； （2）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，表达式为铁+氧气四氧化三铁或3Fe+2O2Fe3O4； （3）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，表达式为过氧化氢水+氧气或； （4）反应（1）、（2）符合多变一，属于化合反应； 反应（3）符合一变多属于分解反应； 反应（1）、（2）中都有氧气参加，属于氧化反应。 2 / 27 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $