2.3 制取氧气（深度学习辅导讲义）【上好课】化学新教材人教版九年级上册

第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 要点 1 氧气的工业制法 1.方法：分离液态空气法 2.原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同，是物理变化。沸点低的氮气先蒸发出来。___________________ 要点 2 实验室制氧气原理与发生装置的选择 制氧气方法 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 反应原理 ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ 发生装置 选择依据：反应物为固体，反应需要加热 试管口向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流，使热的试管炸裂。 试管口放置棉花团的原因是防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染少水槽。 选择依据：反应物为液体，反应条件为常温 与长颈漏斗相比，使用分液漏斗的优势能通过控制滴加液体的量，从而控制化学反应速率 与不使用长颈漏斗、分液漏斗，具有的优点是装置简单，操作更简便。 要点 3 气体收集方法或装置的选择 气体收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 收集方法选择依据 排水法：选择依据是气体不易溶于水且不和水反应 向上排空气法：选择依据是气体的密度比空气大且不与空气成分反应 向下排空气法：选择依据是气体的密度比空气小且不与 氧气收集方法 (选填√、×) __________________ __________________ __________________ 【易错提醒】 （1）排水法收集氧气，当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大)，防止气体逸出。 （2）排水法收集氧气，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。 （3）向上排空气法收集氧气时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。 要点 4 氧气的检验与验满 检验 验满 方法 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 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 图示 【易错辨析】 检验氧气时，当氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。 要点 5 催化剂和催化作用 概念 催化剂：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） 理解 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 ③一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 ④不是所有化学反应都需要催化剂 要点 6 化合反应、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 表达式 A + B + …… → C A → B + C + …… 共同点 都属于基本反应类型 【易错辨析】 化合反应与分解反应是并列关系。 命题点 1 氧气的工业制法 典例1（25-26九年级上·甘肃庆阳·期中）工业上，为制取氧气将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： (1)工业制取氧气属于 变化。 (2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。 (3)步骤②剩余液体为 (填“有色”或“无色”)。 (4)用 可以区分空气、氧气和二氧化碳。 变式1（25-26九年级上·湖南郴州·期中）含氮化肥是农作物生长增产所必需。科学家成功利用空气制取出了氮肥，实现了“从空气中造面包”，解决了许多粮食饥荒问题。以空气为主要原料制取某种氮肥的流程如图所示： (1)过程Ⅰ是利用液氧和液氮的沸点不同分离液态空气，液态空气升温时，液氮先气化，则液氮的沸点 液氧的沸点（填“＞”、“＜”或“＝”）。 (2)写出反应Ⅱ的文字表达式 。 (3)洁净的空气对人类非常重要。下列有利于保护大气的做法是 。 A．使用清洁能源 B．将工业废水直接排入河流，以减少工厂处理成本 C．加强扬尘治理，减少沙尘污染 D．推广新能源汽车，减少尾气排放 变式2（25-26九年级上·云南曲靖·期中）如图是工业上利用分离液态空气的方法得到氧气的流程示意图： (1)能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是：空气中液氧和液氮的 不同，将液态空气升温最先逸出的物质主要是 (填名称)。 (2)这样制得的“工业液氧”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)根据下表各气体的沸点可知，要将工业合成氨的产物氨气(NH3)从它的反应物氮气(N2)和氢气(H2)的混合物中分离开来，最适宜的温度应该控制在 ℃＜T＜ ℃。 物质 H2 N2 O2 NH3 沸点/℃ -252.8 -196 -183 -33.4 命题点 2 实验室制氧气的原理与发生装置的选择 典例1（25-26九年级上·安徽安庆·期中）如图1装置是实验室常用装置，请按要求回答下列问题： (1)请写出仪器的名称：X ；Y 。 (2)实验室可用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字或符号表达式为 。欲用该方法制取一瓶较纯净的氧气，要选择的发生装置和收集装置是 填字母序号。如果选用如图2装置收集氧气，氧气应从 填“a”或“b”端导入。 (3)实验室能用E装置收集氧气的原因是 ，若实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，实验过程中发现水槽中的水变成红色，这是因为 。 变式1（25-26九年级上·安徽合肥·期中）实验室常用下列装置来制取氧气，请根据题意回答下列问题： (1)仪器a的名称为 。 (2)若实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气，其反应的文字表达式为 ，在试管口放棉花的目的是 。 (3)小明同学在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，没有选择发生装置而选择，你认为他选择装置的理由是 。 (4)用制得的氧气完成G装置所示实验，该实验的实验现象是 。 变式2（25-26八年级上·上海·期中）实验室常用的气体制取装置如图，请回答以下问题。 (1)仪器①的名称 。 (2)选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至 (选填“m”或“n”)处，若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为 (仪器名称)来控制液体的滴加速度，以获得较为比较平稳的气流。 (3)装置C可用于收集氧气，是因为氧气具有 的性质。 (4)若要做铁丝燃烧实验，适宜收集氧气的装置是 (填字母序号)，理由是 。 命题点 3 实验室制氧气的收集装置的选择 典例1（25-26八年级上·上海·期中）实验室常用的气体制取装置如图，请回答以下问题。 (1)仪器①的名称 。 (2)选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至 (选填“m”或“n”)处，若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为 (仪器名称)来控制液体的滴加速度，以获得较为比较平稳的气流。 (3)装置C可用于收集氧气，是因为氧气具有 的性质。 (4)若要做铁丝燃烧实验，适宜收集氧气的装置是 (填字母序号)，理由是 。 变式1（25-26九年级上·湖南郴州·期中）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。 (1)装置A中仪器a的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置是 （填装置序号）， (3)能用装置D收集氧气是因为 。 (4)若用装置C收集生成的氧气纯度偏低，原因可能是 （填序号）。 ①收集前，集气瓶中未注满水 ②未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集 ③收集完成时，集气瓶中仍有少量水 变式2（25-26九年级上·吉林·期中）某兴趣小组利用下列装置进行气体的制取实验，回答下列问题。 (1)写出标号①②仪器的名称：① ；② 。 (2)组装A装置时，酒精灯应在固定试管之 (填“前”或“后”)放置；A装置中试管口略向下倾斜的目的是 ；若用装置F收集氧气，导管口开始有气泡放出，不宜立即收集，当气泡 冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 (3)用高锰酸钾制取和收集较纯净的氧气，选择的装置组合是 (填序号)。 (4)与B相比，C作为制取氧气的发生装置，优点是 。若选择过氧化氢溶液制取，并能得到平稳的氧气流，且收集到比较干燥的氧气，A~F中应选择的发生装置和收集装置是 (填序号)；验证氧气收集满的操作是 ；用C装置制取氧气的符号表达式 。 命题点 4 实验室制氧气的操作及步骤 典例1（25-26八年级上·黑龙江绥化·期中）下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是 A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性 B．加热高锰酸钾并用排水法收集O2实验结束时，先熄灭酒精灯，后移出导管 C．过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，先放过氧化氢溶液，后放二氧化锰 D．加热试管时，先使试管底部均匀受热，后用酒精灯的外焰固定加热 变式1（25-26九年级上·福建·期中）的制取及性质 (1)请写出仪器名称：E： 。 (2)组装一套便于添加溶液的发生装置，需用到图中的仪器有 (填标号)，将二氧化锰粉末加入锥形瓶的操作是： 。 (3)若用G装置收集氧气，当 时开始收集，收集完氧气后，在水槽中用玻璃片 (选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，取出集气瓶， (选填“正放”或“倒放”)在桌面上。 (4)【拓展延伸】研究和控制化学反应条件有重要意义。 A组同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们可以选择图中的 (选填编号)装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是 。 变式2（25-26九年级上·甘肃临夏·期中）如图所示，是实验室常见的制取气体的装置： (1)写出图中标有数字的仪器名称：① ；② 。 (2)用高锰酸钾加热制取氧气时，选用的发生装置是 (填字母，下同)，反应的文字表达式 ，在试管口放一团棉花的目的是 。 (3)实验室如果用排空气法收集氧气，选用的收集装置是 ，检验氧气是否收集满的方法是 。 (4)用高锰酸钾制取氧气时有如下步骤：①点燃酒精灯；②检查装置的气密性；③装药品，把试管固定在铁架台上；④用排水集气法收集；⑤把导气管撤离水面；⑥熄灭酒精灯。其中操作顺序正确的是 。 A．②③①④⑤⑥ B．②③①④⑥⑤ C．⑤③②①④⑥ D．③①②④⑥⑤ (5)用过氧化氢溶液与二氧化锰制取并收集较纯净的氧气，选择的制取装置组合是 。 命题点 5 氧气的检验及验满 典例1（25-26九年级上·安徽合肥·期中）下列是实验室常用的气体制取装置，请回答有关问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的文字表达式为 ，装置A的不足之处是 。 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取较纯净的氧气，应选择的装置组合是 。 (4)若选用C装置收集氧气，验满的方法是 。 变式1（24-25九年级上·江苏无锡·期中）如图中为常见的实验装置，请根据要求填空。 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，反应的文字表达式为 ；A装置中酒精灯应加热Y形管内 (填“a”或“b”)处的高锰酸钾。 (2)若改用D装置收集氧气，检验氧气是否集满的方法是 。 (3)实验室还可用其他方法制备少量氧气。 ①若利用图甲装置，混合试剂开始反应的正确操作是 。(填字母) a．将固体粉末转移至液体中        b．将液体转移至固体粉末中 ②对比B装置，使用Y形管的优点是 。(任写一点) (4)某小组同学欲探究硫在不同浓度氧气中燃烧的实验，先用排水法收集氧气：图乙的集气瓶中装有的水，用排水法收集氧气后，集气瓶中仍留有的水，如图丙所示。 ①进行该实验时，集气瓶中留有少量水的目的是 。 ②图丙集气瓶中氧气的体积分数是 。(精确到) 变式2（25-26九年级上·安徽宣城·期中）如图所示是初中化学常见的气体发生与收集装置，根据要求回答下列问题。 (1)写出图中标号a的仪器名称 。 (2)若用A装置作发生装置制取氧气，则发生反应的表达式为 。 (3)若用E装置收集氧气，收集氧气的时机是 。 (4)F装置中装有半瓶水，张同学用此装置从 (填c或d)端通入氧气，待水排尽，将带火星的小木条伸入所得瓶中气体，发现木条仍然复燃，由此你获得的启示是 。 命题点 6 探究过氧化氢分解反应中二氧化锰的作用 典例1（25-26九年级上·吉林长春·期中）某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液和催化剂（）完成以下实验。下列说法不正确的是 A．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 B．乙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率 C．丙中冰水混合物的作用是将中含有的水蒸气冷凝 D．乙和丙对比可知，乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度 变式1（2025·福建·一模）对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 B．甲和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 C．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．乙和丁对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 变式2（25-26九年级上·甘肃庆阳·期中）图1是教材探究二氧化锰对过氧化氢的分解反应是否具有催化作用的实验装置，图2是某化学兴趣小组同学设计的用此法制取并收集氧气的装置。请回答下列问题： (1)丙图的实验现象：溶液中产生大量气泡且 ；根据甲图实验现象和丙图实验现象的对比，可以说明二氧化锰对过氧化氢反应的影响是 ，此过程发生反应的文字表达式为 。 (2)如果在实验前用精密天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，发现二氧化锰的 不变。 (3)仅凭上述实验还不能说明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，因为上述实验还没有探究二氧化锰的 是否改变。同学们经过改进实验后最终得出二氧化锰是此反应的催化剂。 (4)某化学兴趣小组同学设计了图2收集氧气的方法，请你推测是因为氧气具有 的物理性质。 (5)【查阅资料】过氧化氢分解的催化剂除了二氧化锰，还有氧化铜、 (填一种即可)等多种物质。同学们用如图2所示的装置进行了两次实验，在锥形瓶中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将30 mL5％的过氧化氢溶液通过分液漏斗注入锥形瓶中，收集氧气，并得到相关曲线如图3所示。通过图3可得出 催化效果更好。 命题点 7 催化剂、催化作用 典例1（25-26九年级上·新疆吐鲁番·期中）某兴趣小组的同学用如图1所示的密闭装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL 等浓度的过氧化氢溶液中，用传感器测量装置中压强的变化，采集数据绘制成如图2所示曲线。下列说法不正确的是 A．化学反应前后，催化剂的质量和性质不变 B．加猪肝块催化的过氧化氢溶液完全反应所用的时间大约是30 s C．曲 线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不能改变生成物的质量 D．结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块 变式1（25-26九年级上·黑龙江·期中）某化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣，并通过查阅资料了解到氧化铁能加快某些反应的速率。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行了相关实验，实验数据记录如下表。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集氧气所需时间/s ① 5 10 20 0 128.5 ② 5 10 20 1.2 16.8 ③ 15 10 20 1.2 10.5 ④ 5 10 70 0 32.7 (1)该实验中反应的符号表达式 。 (2)通过对比实验①和④可知，化学反应速率与温度的关系是 。通过对比实验 可知，过氧化氢溶液浓度越大，反应速率越快。 (3)通过对比实验 可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解放出氧气的速率。 (4)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它的 在该反应前后未发生改变。 变式2（25-26九年级上·湖南郴州·期中）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。化学兴趣小组同学以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2 g二氧化锰，取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验。 (1)①中有少量气泡产生，带火星的木条不复燃，多次向试管③中加入过氧化氢溶液，用带火星的小木条检验，发现带火星的木条复燃，对比试管①③现象，说明二氧化锰可以 。 (2)步骤⑥称量固体的质量为 g；步骤⑦证明了二氧化锰的 不改变。综合以上步骤说明二氧化锰为该反应的催化剂。 【任务二】探究二氧化锰、氯化铁、氧化铜的催化效果 称取以上三种试剂分别置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3 mL 5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表所示： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 加入的催化剂质量/g 氧气浓度达最高值时所用时间/s ① 30 二氧化锰 0.03 8 ② 30 氯化铁 0.03 32 ③ 30 氧化铜 0.03 364 注：氧气浓度达最高值时已完全分解；在可控范围内过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。       【解释与结论】 (3)实验中，效果最差的催化剂是 。 (4)通过图2能得出的结论：上述实验过程中虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置产生氧气的体积完全相同，请从催化剂的角度解释原因 。 命题点 8 分解反应 典例1（25-26九年级上·云南保山·期中）下列反应中，属于分解反应的是 A． B．碳酸→水+二氧化碳 C． D． 变式1（25-26九年级上·广东汕头·期中）下列反应中，既不属于分解反应，也不属于化合反应的是 A． B． C． D． 变式2（25-26九年级上·甘肃庆阳·期中）下列各组关系中，前者(a)，后者(b)符合如图关系的是 A．物理变化、化学变化 B．化合反应、分解反应 C．化学反应、分解反应 D．分解反应、物理变化 点拨 1 工业制氧气 1.工业制氧气‌原理‌：工业制氧气采用‌分离液态空气法‌，利用液态氮（沸点-196℃）和液态氧（沸点-183℃）的沸点差异，通过低温蒸发分离得到氧气。 ‌易错点‌：误认为工业制氧是化学变化，实际为‌物理变化‌（无新物质生成）。 混淆工业氧气与实验室制氧气的用途：工业氧气含杂质，不可用于医疗吸氧。 拓展：工业制氧的原料是空气（氧气占21%），成本低且易得。 2.‌工业与实验室制氧区别‌： 工业法为物理变化，实验室法为化学变化。 工业氧气不可用于医疗，实验室氧气需验满（带火星木条复燃）。 3.工业制氧分离液态空气法是目前主流的制氧技术，其优缺点如下： 优点：‌原料廉价易得，‌环保性强，‌产量大且纯度高，‌技术成熟可靠‌ 缺点：‌能耗较高，需将空气压缩至高压并冷却至-200℃以下，对设备能耗要求较大。 ‌设备投资大‌ 点拨 2 实验室制氧气 1.实验装置选择易错点 ‌发生装置混淆‌ 高锰酸钾制氧：需用‌固固加热型‌装置（试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管）。 过氧化氢制氧：用‌固液不加热型‌装置（无需加热，二氧化锰作催化剂）。 ‌易错‌：误将过氧化氢装置用于高锰酸钾制氧，导致试管炸裂或棉花缺失。 ‌收集装置选择‌ ‌排水法‌：适用于难溶于水的气体（氧气较纯净，但含水蒸气）。 ‌向上排空气法‌：适用于密度＞空气的气体（氧气干燥但纯度低）。 ‌易错‌：导管未伸到集气瓶底部（排空气法）或未等气泡均匀连续冒出就收集（排水法）。 2.实验操作细节易错点 ‌试管口处理‌ 高锰酸钾制氧时，试管口需‌塞一团棉花‌，防止粉末进入导管堵塞。 ‌易错‌：忘记塞棉花或棉花过紧影响气体导出。 ‌实验步骤顺序‌ ‌口诀‌：“查装定点收离熄”（谐音“茶庄定点收利息”）。 ‌关键操作‌： 先移导管后熄灯，防止水倒吸炸裂试管。 导管稍露橡皮塞，便于气体导出。 ‌易错‌：顺序颠倒导致试管破裂或收集失败。 ‌气密性检查‌ 连接仪器后，将导管浸入水中，手握试管观察气泡，判断装置是否漏气。 ‌易错‌：未检查气密性直接实验，导致气体泄漏。 3.拓展归纳与记忆技巧 ‌验满与检验方法‌ ‌验满‌：带火星木条放瓶口，复燃则满。 ‌检验‌：木条伸入瓶内，复燃则为氧气。 ‌易错‌：混淆验满与检验操作位置。 ‌操作排序‌ 实验结束步骤“先移导管→后熄灯”。 ‌易错‌：顺序颠倒导致水倒吸。 点拨 3 催化剂 1.核心概念辨析 ‌定义与作用‌ 催化剂指在化学反应中能改变化学反应速率（加快或减慢），而反应前后其‌质量与化学性质‌均不发生变化的物质。 ‌易错点‌：误认为催化剂仅能加快反应速率（如二氧化锰可加快过氧化氢分解，但某些物质可延缓油脂酸败）。 ‌拓展‌：催化作用不改变反应平衡，也不增减生成物质量。 ‌“一变两不变”特征‌ ‌一变‌：改变化学反应速率（正催化剂加快，负催化剂减慢）。 ‌两不变‌：反应前后质量与化学性质不变（但物理性质可能改变，如二氧化锰从块状变为粉末）。 ‌易错点‌：混淆“化学性质不变”与“性质不变”，忽略物理性质变化。 2.常见易错点归纳 ‌催化剂的选择性‌ 某种催化剂仅对特定反应或反应类型有效（如二氧化锰对氯酸钾分解有催化作用，但对其他反应可能无效）。 ‌易错点‌：误认为一种催化剂适用于所有反应，或认为反应仅有一种催化剂（如氯酸钾分解还可用氧化铁、氧化铜等）。 ‌催化剂与反应的关系‌ 催化剂不引发反应，也不改变反应可行性（如氯酸钾不加催化剂仍可缓慢分解，但加入二氧化锰可加速反应）。 ‌易错点‌：误认为催化剂是反应物，或认为反应必须依赖催化剂。 ‌催化剂的实际应用‌ 工业中催化剂广泛用于调控反应条件（如合成氨工艺中催化剂优化能耗）。 ‌易错点‌：忽视催化剂在解决实际问题中的作用（如肿瘤缺氧治疗中过氧化氢分解的催化剂研究）。 ◆能力强化练 1．工业制氧气的流程如下图(已知：氧气的沸点为-183℃，氮气的沸点为-196℃，其余气体忽略不计)。下列说法正确的是 A．该过程中发生了化学变化 B．低温蒸发的温度区间为-196℃~-183℃ C．空气液化后，氮分子停止运动 D．降温过程中，气体分子间的间隔变大 2．（25-26九年级上·吉林长春·期中）某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液和催化剂（）完成以下实验。下列说法不正确的是 A．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 B．乙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率 C．丙中冰水混合物的作用是将中含有的水蒸气冷凝 D．乙和丙对比可知，乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度 3．兴趣小组同学用图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图2所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法错误的是 A．M点：导管口有气泡冒出，此时排出的是装置内的空气 B．N点：试管中含有三种固体 C．P点：实验结束后，先从水槽中撤离导管，再熄灭酒精灯 D．M→N：固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量 4．按如图所示进行实验，量筒中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的是 A．H2O2分解生成H2O和O2 B．产生的泡沫可用于灭火 C．反应后催化剂的质量变小 D．图中催化剂只能使用二氧化锰 5．为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是 序号 过氧化氢溶液 MnO2质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 0.1g 25℃ ② 10mL 10% 0.1g 25℃ ③ 10mL 5% 0.1g 40℃ ④ 10mL 5% 0.3g 25℃ A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 B．对比②与③，可以探究温度对反应速率的影响 C．对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响 D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同 6．某小组探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响。时，每次向过氧化氢溶液滴加调节剂，使溶液的从3依次调至13，测得30分钟内产生气体的体积随的变化关系如图。下列分析正确的是 A．过氧化氢分解的化学方程式： B．越大，过氧化氢溶液分解速率越快 C．过氧化氢溶液在中性溶液中生成氧气体积最大 D．，30%过氧化氢溶液在的酸性环境中不易分解 7．A～K都是第一、二单元里见过的物质，它们之间有如下的转化关系(反应条件已省略)。已知A为暗紫色固体，B为能支持燃烧的无色气体，E、F常温下为液体，G为淡黄色固体。请回答下列问题： (1)写出下列物质的名称：A ；J 。 (2)D在反应①和反应③中分别充当了 和 。 (3)写出反应③的符号表达式 ，基本反应类型是 反应。 (4)写出反应④的符号表达式 。‍ ◆综合拔高练 8．氧气是一种重要的气体。 I．下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。 【资料卡片】氯酸钾的熔点约为356℃一般酒精灯火焰温度为400～700℃。 (1)写出仪器名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气，制取装置为A和 ，A装置试管口还应放 ，该反应的符号表达式为 。收集的氧气用来进行铁丝燃烧实验，红热的铁丝应 (填“迅速”或“缓慢”)伸入集气瓶中。 (3)利用图1装置加热氯酸钾制氧气时，试管口向上倾斜的原因是 ，为了调节试管的倾斜角度，应通过如图3 (选填“、、”)旋钮调节固定。 II．在相同的条件下，某同学用加热氯酸钾的方法制取氧气，并对催化剂的效果进行探究： 编号 质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50 mL 所需时间/s 实验1 5 / / 171 实验2 5 0.5 49 实验3 5 0.5 58 实验4 5 KCl 0.5 154 (4)用下图装置收集气体，观察到 (填序号)，开始收集氧气。 a．一有气泡冒出            b．导管口有气泡连续均匀冒出 (5)维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL ，所需时间明显少于171 s，可能原因是 。 III．实验反思 同学们发现：每次氯酸钾制氧气实验结束后，将加热后剩余固体中的二氧化锰分离并称重，发现其质量总小于加热前二氧化锰的质量，且拆装置时总能闻到刺激性气味的氯气。查阅资料后发现：一般认为氯酸钾与二氧化锰混合物的反应过程如下： 第①步：氯酸钾＋二氧化锰高锰酸钾＋氯气+氧气 第②步：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 第③步：锰酸钾＋氯气氯化钾＋二氧化锰+氧气 (6)结合上述信息：你认为反应后剩余的二氧化锰质量小于反应前加入的二氧化锰质量，可能的原因是 。 9．（25-26九年级上·江苏南京·期中）化学兴趣小组对利用过氧化氢溶液制取氧气，进行了一次拓展探究型学习。 I．探究影响过氧化氢分解速率的因素。 (1)取足量且等质量的过氧化氢溶液完成如表实验。 实验序号 过氧化氢溶液的浓度 二氧化锰粉末的质量/g 温度/℃ 10秒共收集到氧气的体积/mL a 3% 0 10 几乎无 b 5% 0 20 几乎无 c 5% 0.5 20 14 d 10% 0.5 20 80 ①探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，应选择的实验序号是 ； ②对比实验c和实验d，可得出的结论是 ； ③上述实验 (填“能”或“不能”)探究出温度对过氧化氢分解速率的影响。 (2)某研究人员选用海藻酸钠(性质稳定)作为催化剂支架，制备负载不同催化剂的海藻酸钠微球，利用数字化手持技术展开探究。 【实验过程】如图-1所示，取负载各种催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入4个锥形瓶中，连接压力传感器。用注射器分别向每个锥形瓶中注入20mL浓度为5%的H2O2溶液，溶液全部注入瞬间立即采集 200s 内压强数据，最后软件绘制实验图形(肝脏研磨液富含过氧化氢酶，酶主要成分为蛋白质)。 【实验分析】 ①a、b、c瓶中的海藻酸钠微球都浮了起来，主要原因是 ； ②a、b瓶在60秒左右时压强突然恢复至常压，最可能的原因是 ； Ⅱ．探究H2O2溶液与84消毒液的反应 兴趣小组的同学们在收拾整理时，不小心将84消毒液喷洒到了盛有H2O2溶液的废液缸中，产生了许多气泡。同学们没有放过这次意外相遇，继续进行了下面的探究。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学符号为NaClO)。 取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，产生大量气泡，实验证明是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】猜想一：作催化剂，类似H2O2溶液分解加入的MnO2的作用； 猜想二：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应； 【进行实验】 步骤1：按图-2所示组装实验装置，并检查装置气密性。 步骤2：向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mL溶液。 步骤3：将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见如表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 370 x (3)表中的数据x= 。 (4)分析表中数据得出“猜想 (填“一”或“二”)正确”，其依据是 。 【拓展应用】84消毒液、H2O2溶液是生活中常用消毒剂。除此外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！ 10．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）完成以下基础实验与学科实践内容： 某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识过氧化氢制氧气原理 (1)向过氧化氢溶液加入二氧化锰，写出反应的文字表达式 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究： 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 / a ② 20 淀粉0.5g b ③ 20 二氧化锰0.5g c 【定性探究】 (2)如图甲，可通过观察 来定性比较二者的催化效果。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了三组实验(如上表所示)。 (3)实验前检查图乙装置气密性的方法是 。 (4)上述实验中“待测数据”是指 。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b c(填“＜”、“＞”或“=”)。 【拓展与延伸】继续探究发现硫酸铜溶液也能显著加快过氧化氢的分解速率。于是同学们根据下面提供的药品继续探究实验。(供选择的试剂：5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液、30%过氧化氢溶液；5%的硫酸铜溶液、10%的硫酸铜溶液、20%的硫酸铜溶液)在常温下，向a、b、c三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液。绘制了产生的氧气体积随时间变化的曲线a、b和c如图所示。 (5)请你写出两条规律性结论 、 。 (6)若根据提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线所示，请推测其可能的原因 。 11．过氧化氢的性质及其应用是化学研究的重要课题。已知温度越高，过氧化氢分解速率加快。 (1)在没有催化剂的情况下，加热也能加速过氧化氢的分解。小红设计实验（如下图甲）进行验证、加热一段时间后，发现过氧化氢溶液冒出大量气泡，但小木条没有复燃。其原因可能是 （填序号） A．30%的过氧化氢浓度太低生成太少 B．加热过氧化氢溶液同时产生大量水蒸气 老师加装了一个U形管后（如图乙装置），带火星的木条较易复燃，乙装置中冰水的作用是 。 (2)小明由此还想到了一个问题：能使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧气吗？ 设计的实验如下：如丙图所示，按下表所示比例，用排水法收集部分氧气，分别得到五瓶空气和氧气的混合气体，进行木条复燃的实验。复燃情况如下表所示。 实验编号 空气体积分数 排水体积分数 带火星的木条复燃情况 1 85% 15% 火星稍变亮，不复燃 2 80% 20% 火星明亮，时燃时不燃 3 75% 25% 复燃 4 70% 30% 复燃 5 50% 50% 复燃 上述实验、可以得出的结论是 ，根据表格信息可以算出。当氧气体积分数达到 %（空气中体积含量按20%算）时一定能使带火星的木条复燃。 (3)芬顿（Fenton）反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术，常用于处理水体和大气中的污染物。在降解过程中起催化作用，反应前后 和质量不变。 为了探究Fenton法对有机污染物（p-CP）降解速率的影响因素，用一定浓度的溶液和；溶液进行如下实验，测得有机污染物（p-CP））浓度的变化情况如图1所示。 编号 溶液/mL 溶液/mL 蒸馏水/mL 温度/℃ A 1.5 3.5 10 25 B 1.5 3.5 10 40 C 3.5 3.5 8 25 D 1.5 4.5 X 25 ①对比A、B组实验可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物（p-CP）的速率、分析图1中对应的曲线，得到上述结论的依据为 。 ②本实验中除温度、溶液浓度外，还研究了 对Fenton法降解有机污染物（p-CP）速率的影响。实验D中的X的值是 。 (4)“纳米零价铁-”体系应用前景广、除去工业烟气中的NO：一定温度下，将溶液和稀盐酸雾化，再与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。 12．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）化学兴趣小组同学无意中发现过氧化氢溶液和“84”消毒液或氧化铜混合后均产生了大量气泡，有同学对此产生了疑惑——“84”消毒液能否作过氧化氢分解的催化剂呢？催化过氧化氢分解除了二氧化锰外是否有更好的催化剂呢？同学们在老师的指导下对这两个问题展开了探究。 【资料】①“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠。 ②“84”消毒液和过氧化氢溶液混合能产生氧气。 ③氧化铜是过氧化氢分解的催化剂。 探究一：探究次氯酸钠能否作过氧化氢分解的催化剂。 【设计实验】同学们设计了如图所示实验装置进行探究。(实验前导气管中已充满了水) 【进行实验】 (1)步骤Ⅰ：连接好装置，并 (填操作)。 步骤Ⅱ：向锥形瓶中加入30 mL“84”消毒液，然后用注射器吸取25 mL过氧化氢溶液，塞紧橡胶塞； 步骤Ⅲ：将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次(每次5 mL)推入锥形瓶中；每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，读出量筒中水的总体积如表所示。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 量筒中水的总体积/mL 140 280 365 370 x 【讨论与分析】 (2)下列有关该实验的数据分析中，正确的是___________。 A．第1次实验产生的气体为140 mL B．前两次实验产生气体的总体积为270 mL C．表格中x的值是370 D．第4、5次加入液体后几乎没有气体产生 探究二：氧化铜与二氧化锰的催化效果比较。 图1所示的装置进行了两次实验，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等体积、等浓度的过氧化氢溶液快速注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (3)实验中造成U型管内红墨水液面左低右高的可能原因是 。 (4)通过图2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是 。 (5)请写出氧化铜催化过氧化氢溶液分解制氧气的文字表达式 。 (6)图2中过氧化氢溶液加入氧化铜时制取氧气的曲线，时间段反应速率逐渐变 (选填“快”或“慢”)；原因是 。 (7)除了催化剂，请提出一种可以加快反应速率的方法 。 13．氧气用途广泛，生产、生活都需要氧气。 活动一：实验室制氧 (1)写出图中标号的仪器名称：① ，② 。 (2)用A装置制取氧气时，反应的符号表达式是 ；组装好仪器应先 ，试管口塞棉花是为了 。 (3)用装置B制取氧气，使用分液漏斗的优点 。 (4)收集较纯净的氧气可选择装置 （选填“C”、“D”或“E”），某同学利用空塑料输液袋（图F）收集制得的氧气，氧气应从 （填“a”或“b”）端进入。 (5)同学们探究影响过氧化氢分解速率的因素。利用如图所示装置，以收集50 mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示： 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 时间/s 1 20 5% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 ①检查该装置气密性的方法是 。 ②对比实验1和2，得出的结论是 。 ③实验中，使用注射器的优点是 。 (6)同学们又继续探究催化剂的催化效果。分别取两份10mL质量分数为5%的过氧化氢溶液，然后分别加入1g二氧化锰和1g氧化铜，按图甲所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内压强的变化如图乙所示。 ①对比分析图乙中的 （从字母a～d中选填）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 ②请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因： 。 活动二：人类生活离不开氧气。 (7)课后同学们探究了人体呼吸作用。下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据（通常状况）。 物质 吸入空气（体积分数/%） 呼出气体（体积分数/%） N2 78 75 O2 21 16 CO2 0.039 4 ①人体呼吸时消耗O2产生CO2，该过程 能量(填“吸收”或“释放”)。 ②氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。 14．特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 (1)小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 (2)仪器a的名称： 。 (3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 （填字母序号），用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。 【模仿改造】 化学制氧机（原理图见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据 来判断产生氧气的速率。 (5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 (6)制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因有 。 (7)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是 。 A．原料是否价廉易得    B．所制气体的性质    C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净    E.实验条件是否易于控制F.是否安全、环保 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器（如图2）得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 ◆中考真题练 15．（2025·江苏无锡·中考真题）设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表)，图中曲线、、分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是 表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量 实验 溶液 加入试剂 ① 15mL 4%的溶液 无 ② 0.2g粉末 ③ 0.2g粉末 A．在常温下分解缓慢 B．和都能使分解加速 C．使分解加速的效果比好 D．实验②和③中，等质量完全分解产生氧气质量不相等 16．（2025·四川宜宾·中考真题）过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水可产生H2O2，进而制得O2。实验小组利用此原理，自制简易供氧器(如图)制取O2。下列说法错误的是 A．使用前应检查装置气密性 B．I中的二氧化锰起催化作用 C．Ⅱ中的水可用于增加O2的湿度 D．该装置不能控制产生O2的快慢 17．（2025·江苏扬州·中考真题）某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂，并不断通入O2，保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③，测得H2O2的产量随时间的变化如题图所示。下列说法不正确的是 A．设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响 B．实验①说明：20℃，在0~3h内，随着时间的增加，该催化反应持续进行 C．比较实验①、②可知，在0~3h内，40℃比20℃对该催化反应更有利 D．实验③中2h后，H2O与O2不再反应，生成的H2O2开始分解 18．（2025·江西·中考真题）兴趣小组为了解调控化学反应的方法，进行了下列实验。 (1)实验一：在空气中点燃木炭，再伸入充满氧气的集气瓶中，木炭燃烧更剧烈，说明 会影响化学反应速率。 (2)实验二：图1木条不复燃，图3中的现象为 ，由此可知MnO2可加快H2O2分解的速率。若反应前后MnO2的 和化学性质不变，则MnO2是H2O2分解的催化剂。为寻找该反应的新催化剂，兴趣小组分别用5mL10%H2O2溶液和不同催化剂进行实验，数据如表。分析表中数据，催化效果最好的物质是 。 实验编号 催化剂 收集气体体积 收集气体所用时间 ① 2g氧化铁 7.0mL 560s ② 2g土豆 7.0mL 180s ③ 2g生姜 5.1mL 180s (3)调控化学反应的方法还有很多，下列事例中调控方法相同的是______(填序号)。 A．食品在冰箱中保存不易变质 B．燃煤发电时，把煤块粉碎 C．汽车发动机把汽油喷成雾状进行燃烧 19．（2024·山东淄博·中考真题）运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题: (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 ,收集氧气可选用的装置是 （填字母）。 (3)检查装置C的气密性时,先关闭弹簧夹,再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,若 ,则证明装置气密性良好。 (4)用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取干燥的氨气（氨气极易溶于水,且水溶液显碱性）,可选用的干燥剂是 （填“浓硫酸”或“生石灰”）。 (5)实验室常用固体（易溶于水）与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体,最好选用的发生装置是 （填字母）,反应的化学方程式为 。 20．（2025·四川泸州·中考真题）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题：安全提示：实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触对细胞造成损害。 【探究一】分解实验 (1)取的溶液于试管中，放入粘胶凝固的小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡， （补充完现象）。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为。说明粘胶凝固的小球能催化分解产生。 (2)为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验：向盛有4mL 的试管中，加入粘胶凝固的小球，无明显现象。 【探究二】对比粉末与酵母粉末的催化效率 (3)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各，然后都注入的的溶液，相同条件下测量不同时间产生的体积（见下表），则 催化效率更高。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 体积/mL 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5 酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1 【探究三】跨学科实践活动 (4)查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是分解的催化剂，生物细胞代谢会产生副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免累积，导致 （补充完整）。 (5)自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有浓溶液，还应选用的试剂有 （选填编号）。 可供选择的试剂：①粘胶凝固的小球        ②粉末        ③酵母粉末        ④水。 (6)反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为错误的有______。 A．解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识 B．当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流 C．设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件 D．开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气 要点 1 氧气的工业制法 1.方法：分离液态空气法 2.原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同，是物理变化。沸点低的氮气先蒸发出来。 要点 2 实验室制氧气原理与发生装置的选择 制氧气方法 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 反应原理 发生装置 选择依据：反应物为固体，反应需要加热 试管口向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流，使热的试管炸裂。 试管口放置棉花团的原因是防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染少水槽。 选择依据：反应物为液体，反应条件为常温 与长颈漏斗相比，使用分液漏斗的优势能通过控制滴加液体的量，从而控制化学反应速率 与不使用长颈漏斗、分液漏斗，具有的优点是装置简单，操作更简便。 要点 3 气体收集方法或装置的选择 气体收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集装置 收集方法选择依据 排水法：选择依据是气体不易溶于水且不和水反应 向上排空气法：选择依据是气体的密度比空气大且不与空气成分反应 向下排空气法：选择依据是气体的密度比空气小且不与 氧气收集方法 【易错提醒】 （1）排水法收集氧气，当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大)，防止气体逸出。 （2）排水法收集氧气，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。 （3）向上排空气法收集氧气时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。 要点 4 氧气的检验与验满 检验 验满 方法 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 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 图示 【易错辨析】 检验氧气时，当氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。 要点 5 催化剂和催化作用 概念 催化剂：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） 理解 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 ③一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 ④不是所有化学反应都需要催化剂 要点 6 化合反应、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 表达式 A + B + …… → C A → B + C + …… 共同点 都属于基本反应类型 【易错辨析】 化合反应与分解反应是并列关系。 命题点 1 氧气的工业制法 典例1（25-26九年级上·甘肃庆阳·期中）工业上，为制取氧气将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： (1)工业制取氧气属于 变化。 (2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。 (3)步骤②剩余液体为 (填“有色”或“无色”)。 (4)用 可以区分空气、氧气和二氧化碳。 【答案】(1)物理 (2)低 (3)有色 (4)燃着的木条 【详解】（1）工业制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，故填：物理； （2）由图示可知，氮气先蒸发出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低，故填：低； （3）氮气与氧气的沸点不同，氮气沸点低，先汽化，因此，剩余的液体主要是液氧，液氧是淡蓝色的，故填：有色； （4）氧气具有助燃性，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以可以用燃着的木条区分空气、氧气和二氧化碳，木条燃烧更旺盛的是氧气，木条立即熄灭的是二氧化碳，木条燃烧无明显变化的则是空气，故填：燃着的木条。 变式1（25-26九年级上·湖南郴州·期中）含氮化肥是农作物生长增产所必需。科学家成功利用空气制取出了氮肥，实现了“从空气中造面包”，解决了许多粮食饥荒问题。以空气为主要原料制取某种氮肥的流程如图所示： (1)过程Ⅰ是利用液氧和液氮的沸点不同分离液态空气，液态空气升温时，液氮先气化，则液氮的沸点 液氧的沸点（填“＞”、“＜”或“＝”）。 (2)写出反应Ⅱ的文字表达式 。 (3)洁净的空气对人类非常重要。下列有利于保护大气的做法是 。 A．使用清洁能源 B．将工业废水直接排入河流，以减少工厂处理成本 C．加强扬尘治理，减少沙尘污染 D．推广新能源汽车，减少尾气排放 【答案】(1)＜ (2)氮气+氢气氨气 (3)ACD 【详解】（1）过程Ⅰ是利用液氧和液氮的沸点不同分离液态空气，液态空气升温时，液氮先气化，说明液氮的沸点低，则液氮的沸点＜液氧的沸点。 （2）根据流程图可知，氮气与氢气在一定条件下发生反应生成氨气，反应Ⅱ的文字表达式为：氮气+氢气氨气。 （3）A. 使用清洁能源，减少污染物的排放，有利于保护大气，此选项符合题意； B. 将工业废水直接排入河流，会造成水污染，废水中产生的异味，会污染空气，不利于保护大气，不此选项不符合题意； C. 加强扬尘治理，减少沙尘污染，有利于保护大气，此选项符合题意； D.推广新能源汽车，可减少化石燃料的使用，从而减少尾气排放，有利于保护大气，此选项符合题意。 故选ACD。 变式2（25-26九年级上·云南曲靖·期中）如图是工业上利用分离液态空气的方法得到氧气的流程示意图： (1)能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是：空气中液氧和液氮的 不同，将液态空气升温最先逸出的物质主要是 (填名称)。 (2)这样制得的“工业液氧”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (3)根据下表各气体的沸点可知，要将工业合成氨的产物氨气(NH3)从它的反应物氮气(N2)和氢气(H2)的混合物中分离开来，最适宜的温度应该控制在 ℃＜T＜ ℃。 物质 H2 N2 O2 NH3 沸点/℃ -252.8 -196 -183 -33.4 【答案】(1) 沸点 氮气 (2)混合物 (3) -196 -33.4 【详解】（1）分离液态空气法是根据空气中液氧和液氮的沸点不同，现将空气压缩降温为液态，再依据沸点不同，升温液态空气，让氮气先逸出，剩余液氧，从而实现分离。 （2）“工业液氧”除了氧气，还含有二氧化碳、稀有气体等，故属于混合物。 （3）氨气和氢气的沸点分别为-33.4℃和-252.8℃，所以要将产物氨气（NH3）与N2、氢气（H2）分离开来，最适宜的温度应该控制在-196～-33.4℃。 命题点 2 实验室制氧气的原理与发生装置的选择 典例1（25-26九年级上·安徽安庆·期中）如图1装置是实验室常用装置，请按要求回答下列问题： (1)请写出仪器的名称：X ；Y 。 (2)实验室可用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字或符号表达式为 。欲用该方法制取一瓶较纯净的氧气，要选择的发生装置和收集装置是 填字母序号。如果选用如图2装置收集氧气，氧气应从 填“a”或“b”端导入。 (3)实验室能用E装置收集氧气的原因是 ，若实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，实验过程中发现水槽中的水变成红色，这是因为 。 【答案】(1) 长颈漏斗 水槽 (2) 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气/ AF a (3) 氧气的密度比空气大 试管口未放一团棉花 【详解】（1）由图可知，仪器X为长颈漏斗；Y为水槽； （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，表达式为：高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气或； 实验室可用高锰酸钾制取氧气，应选用固体加热型发生装置，氧气的密度比空气大，不易溶于水，既可以采用向上排空气法收集，又可以采用排水法收集，排空气法收集的气体比较干燥，排水法收集的气体比较纯净，故选AF； 氧气密度比空气大，若用图2收集氧气，气体应长进短出，故氧气从a进入； （3）氧气的密度比空气大，所以可以采用E装置用向上排空气法收集； 若试管口没有塞棉花团，加热时固体粉末会随着气流进入导管，会使水槽中的水变成红色。 变式1（25-26九年级上·安徽合肥·期中）实验室常用下列装置来制取氧气，请根据题意回答下列问题： (1)仪器a的名称为 。 (2)若实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气，其反应的文字表达式为 ，在试管口放棉花的目的是 。 (3)小明同学在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，没有选择发生装置而选择，你认为他选择装置的理由是 。 (4)用制得的氧气完成G装置所示实验，该实验的实验现象是 。 【答案】(1)集气瓶 (2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 防止加热时固体粉末进入导管 (3)可以控制反应速率 (4)剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 【详解】（1） 由图可知，仪器a为集气瓶。 （2） 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：，在试管口放棉花的目的是：防止加热时固体粉末进入导管。 （3）装置C中有注射器，通过控制注射器滴加液体的速率从而控制反应速率，小明选择装置C的理由是可以控制反应的速率。 （4） 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，可观察到的现象为剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。 变式2（25-26八年级上·上海·期中）实验室常用的气体制取装置如图，请回答以下问题。 (1)仪器①的名称 。 (2)选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至 (选填“m”或“n”)处，若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为 (仪器名称)来控制液体的滴加速度，以获得较为比较平稳的气流。 (3)装置C可用于收集氧气，是因为氧气具有 的性质。 (4)若要做铁丝燃烧实验，适宜收集氧气的装置是 (填字母序号)，理由是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) m 分液漏斗 (3)不易溶于水 (4) C 排水法能在集气瓶中预留少量的水，防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落，炸裂瓶底 【详解】（1）由图可知，仪器①为锥形瓶； （2）选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至m处，进行液封，防止产生的气体沿长颈漏斗逸出； 若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为分液漏斗，用分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，产生平稳的气流； （3）氧气不易溶于水，所以可以选用装置C采用排水法收集； （4）若要做铁丝燃烧实验，为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，所以需要在集气瓶底部放少量的水，收集时适宜采用C装置以排水法进行收集，以便于在集气瓶中预留少量的水。 命题点 3 实验室制氧气的收集装置的选择 典例1（25-26八年级上·上海·期中）实验室常用的气体制取装置如图，请回答以下问题。 (1)仪器①的名称 。 (2)选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至 (选填“m”或“n”)处，若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为 (仪器名称)来控制液体的滴加速度，以获得较为比较平稳的气流。 (3)装置C可用于收集氧气，是因为氧气具有 的性质。 (4)若要做铁丝燃烧实验，适宜收集氧气的装置是 (填字母序号)，理由是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) m 分液漏斗 (3)不易溶于水 (4) C 排水法能在集气瓶中预留少量的水，防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落，炸裂瓶底 【详解】（1）由图可知，仪器①为锥形瓶； （2）选用B装置制取氧气，液体试剂应添加至m处，进行液封，防止产生的气体沿长颈漏斗逸出； 若反应过于剧烈，可以将长颈漏斗改为分液漏斗，用分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，产生平稳的气流； （3）氧气不易溶于水，所以可以选用装置C采用排水法收集； （4）若要做铁丝燃烧实验，为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，所以需要在集气瓶底部放少量的水，收集时适宜采用C装置以排水法进行收集，以便于在集气瓶中预留少量的水。 变式1（25-26九年级上·湖南郴州·期中）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。 (1)装置A中仪器a的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置是 （填装置序号）， (3)能用装置D收集氧气是因为 。 (4)若用装置C收集生成的氧气纯度偏低，原因可能是 （填序号）。 ①收集前，集气瓶中未注满水 ②未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集 ③收集完成时，集气瓶中仍有少量水 【答案】(1)铁架台 (2)B (3)氧气密度比空气大且不与空气反应 (4)①② 【详解】（1）根据图像，装置A中仪器a是铁架台。 （2）过氧化氢溶液制取氧气是固液不加热型反应，选用的发生装置是B。 （3）装置D是向上排空气法，能用其收集氧气是因为氧气密度比空气大且不与空气反应。 （4）①集气瓶未注满水，瓶内有空气，会使氧气纯度偏低； ②未待气泡连续均匀冒出就收集，此时收集的是装置内的空气，会使氧气纯度偏低； ③集气瓶中有少量水不影响氧气纯度。 故选①②。 变式2（25-26九年级上·吉林·期中）某兴趣小组利用下列装置进行气体的制取实验，回答下列问题。 (1)写出标号①②仪器的名称：① ；② 。 (2)组装A装置时，酒精灯应在固定试管之 (填“前”或“后”)放置；A装置中试管口略向下倾斜的目的是 ；若用装置F收集氧气，导管口开始有气泡放出，不宜立即收集，当气泡 冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 (3)用高锰酸钾制取和收集较纯净的氧气，选择的装置组合是 (填序号)。 (4)与B相比，C作为制取氧气的发生装置，优点是 。若选择过氧化氢溶液制取，并能得到平稳的氧气流，且收集到比较干燥的氧气，A~F中应选择的发生装置和收集装置是 (填序号)；验证氧气收集满的操作是 ；用C装置制取氧气的符号表达式 。 【答案】(1) 长颈漏斗 集气瓶 (2) 前 防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂 连续均匀 (3)AF (4) 可以控制反应速率 CE 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 【详解】（1）根据图像，仪器①是长颈漏斗，仪器②是集气瓶。 （2）组装 A 装置时，应先放置酒精灯，再根据酒精灯火焰高度固定试管，所以酒精灯应在固定试管之前放置； A 装置中试管口略向下倾斜，是为了防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂； 用装置 F（排水法）收集氧气时，开始排出的气泡是装置内的空气，当气泡连续均匀冒出时，说明装置内空气已排尽，此时收集的氧气较纯净。 （3）用高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应需要加热，发生装置选 A；氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，要收集较纯净的氧气，应选用排水法（装置 F），所以装置组合是 AF。 （4）C 装置中的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； 用过氧化氢溶液制取氧气，发生装置选 C（可控制反应速率）；要得到干燥的氧气，应选用向上排空气法（装置 E），所以装置组合是 CE； 氧气具有助燃性，验证氧气收集满的操作是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满； C 装置是固液常温型发生装置，可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，符号表达式为。 命题点 4 实验室制氧气的操作及步骤 典例1（25-26八年级上·黑龙江绥化·期中）下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是 A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性 B．加热高锰酸钾并用排水法收集O2实验结束时，先熄灭酒精灯，后移出导管 C．过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，先放过氧化氢溶液，后放二氧化锰 D．加热试管时，先使试管底部均匀受热，后用酒精灯的外焰固定加热 【答案】D 【详解】A、制取气体时，应先检查装置的气密性，后装药品，若装置漏气，装药品后再检查会浪费药品，该说法错误。 B、加热高锰酸钾并用排水法收集O2实验结束时，应先移出导管，后熄灭酒精灯，若先熄灭酒精灯，水槽中的水会倒吸入试管，使试管炸裂，该说法错误。 C、过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰是催化剂，应先放二氧化锰，后放过氧化氢溶液，该说法错误。 D、加热试管时，先使试管底部均匀受热，可防止试管因局部温度过高而炸裂，后用酒精灯的外焰固定加热，因为外焰温度最高，该说法正确。 故选D。 变式1（25-26九年级上·福建·期中）的制取及性质 (1)请写出仪器名称：E： 。 (2)组装一套便于添加溶液的发生装置，需用到图中的仪器有 (填标号)，将二氧化锰粉末加入锥形瓶的操作是： 。 (3)若用G装置收集氧气，当 时开始收集，收集完氧气后，在水槽中用玻璃片 (选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，取出集气瓶， (选填“正放”或“倒放”)在桌面上。 (4)【拓展延伸】研究和控制化学反应条件有重要意义。 A组同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们可以选择图中的 (选填编号)装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) ADE 将锥形瓶倾斜，用药匙（或纸槽）将二氧化锰送至锥形瓶底部，再使锥形瓶直立 (3) 当导管口有连续均匀气泡冒出 磨砂 正放 (4) D 加热时试管内水蒸气随氧气逸出 【详解】（1）由图可知，仪器E为长颈漏斗； （2）实验室用过氧化氢制氧，应选用固液常温型发生装置，选用锥形瓶D作反应容器，为便于添加溶液，发生装置需选双孔塞A、长颈漏斗E，即ADE； 将二氧化锰粉末加入锥形瓶，需将锥形瓶倾斜，用药匙（或纸槽）将二氧化锰送至锥形瓶底部，再使锥形瓶直立； （3）用G（排水法）收集氧气，当导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集（此时排出的是纯净氧气，因为开始排出的气体主要是空气）； 玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口（磨砂面密封好）； 氧气密度比空气大，收集后正放在桌面； （4）加热双氧水制氧气，试管口需向上倾斜，且导管口不能伸入过长，选D； 带火星木条未复燃，因为加热时试管内水蒸气随氧气逸出，使木条不能复燃（水蒸气降低氧气浓度）。 变式2（25-26九年级上·甘肃临夏·期中）如图所示，是实验室常见的制取气体的装置： (1)写出图中标有数字的仪器名称：① ；② 。 (2)用高锰酸钾加热制取氧气时，选用的发生装置是 (填字母，下同)，反应的文字表达式 ，在试管口放一团棉花的目的是 。 (3)实验室如果用排空气法收集氧气，选用的收集装置是 ，检验氧气是否收集满的方法是 。 (4)用高锰酸钾制取氧气时有如下步骤：①点燃酒精灯；②检查装置的气密性；③装药品，把试管固定在铁架台上；④用排水集气法收集；⑤把导气管撤离水面；⑥熄灭酒精灯。其中操作顺序正确的是 。 A．②③①④⑤⑥ B．②③①④⑥⑤ C．⑤③②①④⑥ D．③①②④⑥⑤ (5)用过氧化氢溶液与二氧化锰制取并收集较纯净的氧气，选择的制取装置组合是 。 【答案】(1) 长颈漏斗 集气瓶 (2) A 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 (3) C 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满 (4)A (5)BE 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗；仪器②的名称是：集气瓶； （2）用高锰酸钾加热制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A； 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：； 在试管口放一团棉花的目的是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； （3）实验室如果用排空气法收集氧气，氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集，收集装置可选C； 氧气具有助燃性，检验氧气是否收集满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满； （4）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；装药品，把试管固定在铁架台上；点燃酒精灯，加热；用排水法收集氧气；收集完毕，先把导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，故顺序是：②③①④⑤⑥。 故选A。 （5）用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，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，排水法收集的气体比较纯净，故收集装置可选E，故填：BE； 命题点 5 氧气的检验及验满 典例1（25-26九年级上·安徽合肥·期中）下列是实验室常用的气体制取装置，请回答有关问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的文字表达式为 ，装置A的不足之处是 。 (3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取较纯净的氧气，应选择的装置组合是 。 (4)若选用C装置收集氧气，验满的方法是 。 【答案】(1)试管 (2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 试管口没有塞一团棉花 (3)BE (4)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称为试管；故填：试管。 （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；为了防止加热时粉末状的物质进入导管，要在试管口放一团棉花；故填：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；试管口没有塞一团棉花。 （3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，属于固液常温型，选择的发生装置为B；氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用排水法收集气体较纯净，选择的收集装置为E；故填：BE。 （4）氧气具有助燃性，若选用C装置收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满；故填：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。 变式1（24-25九年级上·江苏无锡·期中）如图中为常见的实验装置，请根据要求填空。 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，反应的文字表达式为 ；A装置中酒精灯应加热Y形管内 (填“a”或“b”)处的高锰酸钾。 (2)若改用D装置收集氧气，检验氧气是否集满的方法是 。 (3)实验室还可用其他方法制备少量氧气。 ①若利用图甲装置，混合试剂开始反应的正确操作是 。(填字母) a．将固体粉末转移至液体中        b．将液体转移至固体粉末中 ②对比B装置，使用Y形管的优点是 。(任写一点) (4)某小组同学欲探究硫在不同浓度氧气中燃烧的实验，先用排水法收集氧气：图乙的集气瓶中装有的水，用排水法收集氧气后，集气瓶中仍留有的水，如图丙所示。 ①进行该实验时，集气瓶中留有少量水的目的是 。 ②图丙集气瓶中氧气的体积分数是 。(精确到) 【答案】(1) a (2)取一根带火星的木条放于c导管管口，若木条复燃，则已经收集满 (3) b 操作简便 (4) 吸收有毒的二氧化硫，防止空气污染 74%/74.2% 【分析】本题主要考查实验室制取氧气的相关知识，包括仪器名称、操作注意事项、文字表达式书写、验满以及硫在氧气中燃烧现象分析等。 【详解】（1）①高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故可以写出文字表达式：。 ②加热高锰酸钾时，试管口应略向下倾斜防止冷凝水回流使试管炸裂，故酒精灯应加热Y形管中的a处的高锰酸钾。 （2）若用D装置收集氧气，氧气密度比空气大，应从长管d处通入，故验满的方法是：取一根带火星的木条放于c导管管口，若木条复燃，则已经收集满。 （3）①利用图甲装置，根据药品添加的顺序先固后液，故选b，将液体转移至固体粉末中。 ②使用Y形管的优点，只需要将Y形管倾斜，液体转移到固体中，反应就会加快，该实验操作较简便。 （4）①硫燃烧生成有毒的二氧化硫，故水的作用是吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气。 ②氧气占空气体积的，故集气瓶中氧气的体积分数为：；若用氧气占空气的21%来计算， 则体积分数为：。 变式2（25-26九年级上·安徽宣城·期中）如图所示是初中化学常见的气体发生与收集装置，根据要求回答下列问题。 (1)写出图中标号a的仪器名称 。 (2)若用A装置作发生装置制取氧气，则发生反应的表达式为 。 (3)若用E装置收集氧气，收集氧气的时机是 。 (4)F装置中装有半瓶水，张同学用此装置从 (填c或d)端通入氧气，待水排尽，将带火星的小木条伸入所得瓶中气体，发现木条仍然复燃，由此你获得的启示是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (3)气泡连续均匀冒出时 (4) d 使带火星的木条复燃的氧气浓度不一定需要100%(合理即可) 【详解】（1）由图可知，a为锥形瓶； （2）A装置为固体加热型发生装置，管口有棉花团，需选用高锰酸钾制氧，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； （3）若用E装置以排水法收集氧气，当看到气泡连续均匀冒出时才开始收集氧气，因为开始冒出的气体中含有仪器中的空气； （4）氧气不易溶于水，密度比水小，用F装置收集氧气，气体从短管d进入，将水从长管c排出； F装置中装有半瓶水，水排尽时瓶中氧气的体积分数为50%+50%×21%=60.5%，将带火星的小木条伸入所得瓶中气体，发现木条仍然复燃，获得的启示是使带火星木条复燃的氧气浓度不一定需要100%（合理即可）； 命题点 6 探究过氧化氢分解反应中二氧化锰的作用 典例1（25-26九年级上·吉林长春·期中）某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液和催化剂（）完成以下实验。下列说法不正确的是 A．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 B．乙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率 C．丙中冰水混合物的作用是将中含有的水蒸气冷凝 D．乙和丙对比可知，乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度 【答案】B 【详解】A、甲和丁中只有是否加入催化剂一个变量，甲中木条不复燃，丁中木条复燃，能证明加入催化剂会影响化学反应速率，故说法正确； B、乙和丁两个实验不能得出温度会影响化学反应速率的结论，因为变量有温度和是否加入催化剂两个，故说法错误； C、过氧化氢溶液中含有大量的水，加热过程中水会蒸发形成水蒸气，故丙中冰水混合物的作用是将氧气中含有的水蒸气冷凝，故说法正确； D、乙和丙实验中唯一的不同点是丙将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由丙木条复燃而乙实验木条不复燃，对比可知，乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度，故说法正确。 故选B。 变式1（2025·福建·一模）对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 B．甲和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 C．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．乙和丁对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 【答案】C 【详解】A、甲、乙中溶液浓度不同，其他条件相同，能形成对比实验，甲、丙中温度、溶液浓度均不同，变量不唯一，不能形成对比实验，甲、丁中其他条件相同，变量为是否有，能形成对比实验，因此甲能和乙、丁分别形成对比实验，说法错误，该选项不符合题意，故A错误； B、甲和丁对比，其他条件相同，变量为是否有，能探究对分解速率的影响，该对比实验不能验证反应前后的质量和化学性质是否改变，所以不能探究是分解的催化剂，说法错误，该选项不符合题意，故B错误； C、乙和丙对比，温度不同，其他条件相同，能探究温度对分解速率的影响，说法正确，该选项符合题意，故C正确； D、乙和丁对比，溶液浓度不同，乙中没有加入，丁中加入0.1g，变量不唯一，不能探究溶液浓度对分解速率的影响，说法错误，该选项不符合题意，故D错误。 故选：C。 变式2（25-26九年级上·甘肃庆阳·期中）图1是教材探究二氧化锰对过氧化氢的分解反应是否具有催化作用的实验装置，图2是某化学兴趣小组同学设计的用此法制取并收集氧气的装置。请回答下列问题： (1)丙图的实验现象：溶液中产生大量气泡且 ；根据甲图实验现象和丙图实验现象的对比，可以说明二氧化锰对过氧化氢反应的影响是 ，此过程发生反应的文字表达式为 。 (2)如果在实验前用精密天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，发现二氧化锰的 不变。 (3)仅凭上述实验还不能说明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，因为上述实验还没有探究二氧化锰的 是否改变。同学们经过改进实验后最终得出二氧化锰是此反应的催化剂。 (4)某化学兴趣小组同学设计了图2收集氧气的方法，请你推测是因为氧气具有 的物理性质。 (5)【查阅资料】过氧化氢分解的催化剂除了二氧化锰，还有氧化铜、 (填一种即可)等多种物质。同学们用如图2所示的装置进行了两次实验，在锥形瓶中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将30 mL5％的过氧化氢溶液通过分液漏斗注入锥形瓶中，收集氧气，并得到相关曲线如图3所示。通过图3可得出 催化效果更好。 【答案】(1) 带火星木条复燃 能加快过氧化氢的分解速率 (2)质量 (3)化学性质 (4)不易溶于水 (5) 硫酸铜溶液 二氧化锰/MnO2 【详解】（1）氧气具有助燃性，丙图中过氧化氢中加入二氧化锰，可观察到溶液中产生大量气泡且带火星小木条复燃；根据甲图实验的现象和丙图实验的现象的对比，可以说明二氧化锰对过氧化氢反应的影响是能加快过氧化氢的分解速率；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：；故应填写：①带火星木条复燃；②能加快过氧化氢的分解速率；③； （2）根据催化剂特点“一变两不变”可知，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，二氧化锰的质量不变，故应填写：质量； （3）催化剂能改变化学反应速率且反应前后质量和化学性质不变，上述实验还没有探究二氧化锰的化学性质在反应前后不变，故应填写：化学性质； （4）图2实验采用排水法收集氧气，由此可推测氧气不易溶于水，故应填写：不易溶于水； （5）能为过氧化氢分解做催化剂的物质除了二氧化锰，还有氧化铜、硫酸铜溶液等多种物质；由图可知，产生等质量的氧气，二氧化锰所需的时间短，由此可得出二氧化锰催化效果更好，故应填写：①硫酸铜溶液；②二氧化锰或MnO2。 命题点 7 催化剂、催化作用 典例1（25-26九年级上·新疆吐鲁番·期中）某兴趣小组的同学用如图1所示的密闭装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL 等浓度的过氧化氢溶液中，用传感器测量装置中压强的变化，采集数据绘制成如图2所示曲线。下列说法不正确的是 A．化学反应前后，催化剂的质量和性质不变 B．加猪肝块催化的过氧化氢溶液完全反应所用的时间大约是30 s C．曲 线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不能改变生成物的质量 D．结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块 【答案】A 【详解】A、根据催化剂的概念，催化剂的质量和化学性质不变，该说法错误，该选项符合题意。 B、根据图2可知，猪肝块的图像中时间为30s的时候压强达到了最大值，故过氧化氢溶液完全反应所用的时间大约是30 s，该选项不符合题意。 C、曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的量相同，即催化剂不改变生成物的质量，符合催化剂的性质，该选项不符合题意。 D、从曲线a、b的变化情况看，在相同时间内，加猪肝块的曲线a气压上升更快，说明产生氧气的速率更快，即两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块，该选项不符合题意。 故选A。 变式1（25-26九年级上·黑龙江·期中）某化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣，并通过查阅资料了解到氧化铁能加快某些反应的速率。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行了相关实验，实验数据记录如下表。 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集氧气所需时间/s ① 5 10 20 0 128.5 ② 5 10 20 1.2 16.8 ③ 15 10 20 1.2 10.5 ④ 5 10 70 0 32.7 (1)该实验中反应的符号表达式 。 (2)通过对比实验①和④可知，化学反应速率与温度的关系是 。通过对比实验 可知，过氧化氢溶液浓度越大，反应速率越快。 (3)通过对比实验 可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解放出氧气的速率。 (4)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它的 在该反应前后未发生改变。 【答案】(1) (2) 相同条件下，温度越高，反应速率越快 ②和③ (3)①和② (4)质量和化学性质 【详解】（1）该实验中发生的反应为过氧化氢在氧化铁作催化剂的条件下生成水和氧气，符号表达式为：； （2）实验①和④中温度不同，其他因素相同，且温度越高，收集40mL氧气所需时间越短，说明相同条件下，温度越高，反应速率越快； 实验②和③中过氧化氢溶液的浓度不同，其他因素相同，且过氧化氢溶液的浓度越大，收集40mL氧气所需时间越短，故通过对比实验②和③可知，过氧化氢溶液浓度越大，反应速率越快； （3）实验①中未加氧化铁，实验②中加入氧化铁，且加入氧化铁后，收集40mL氧气所需时间短，故通过对比实验①和②可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解放出氧气的速率； （4）催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后其质量和化学性质不变，上述实验说明氧化铁能加快过氧化氢的分解，故若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它的质量和化学性质在该反应前后未发生改变。 变式2（25-26九年级上·湖南郴州·期中）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。化学兴趣小组同学以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2 g二氧化锰，取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验。 (1)①中有少量气泡产生，带火星的木条不复燃，多次向试管③中加入过氧化氢溶液，用带火星的小木条检验，发现带火星的木条复燃，对比试管①③现象，说明二氧化锰可以 。 (2)步骤⑥称量固体的质量为 g；步骤⑦证明了二氧化锰的 不改变。综合以上步骤说明二氧化锰为该反应的催化剂。 【任务二】探究二氧化锰、氯化铁、氧化铜的催化效果 称取以上三种试剂分别置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3 mL 5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表所示： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 加入的催化剂质量/g 氧气浓度达最高值时所用时间/s ① 30 二氧化锰 0.03 8 ② 30 氯化铁 0.03 32 ③ 30 氧化铜 0.03 364 注：氧气浓度达最高值时已完全分解；在可控范围内过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。       【解释与结论】 (3)实验中，效果最差的催化剂是 。 (4)通过图2能得出的结论：上述实验过程中虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置产生氧气的体积完全相同，请从催化剂的角度解释原因 。 【答案】(1)二氧化锰能加快反应速率 (2) 0.2 化学性质 (3)氧化铜/CuO (4)催化剂能改变反应速率，但不改变生成物质量 【详解】（1）试管①中带火星的木条不复燃，试管③中带火星的木条复燃，对比可知二氧化锰能加快反应速率。 （2）结论为二氧化锰为催化剂，反应前后质量不变，故步骤⑥称量固体的质量为0.2g； 将使用过的二氧化锰重新加入过氧化氢溶液中，仍能加快反应速率，说明反应前后二氧化锰的化学性质不变。 （3）由图2可知，加入氧化铜的反应时间更长，故氧化铜的催化效果较差。 （4）明催化剂能改变反应速率，但不改变生成物质量，所以完全反应后两个装置产生氧气的体积完全相同。 命题点 8 分解反应 典例1（25-26九年级上·云南保山·期中）下列反应中，属于分解反应的是 A． B．碳酸→水+二氧化碳 C． D． 【答案】B 【详解】A、，该反应不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，不符合题意； B、，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意； C、，该反应不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，不符合题意； D、，该反应不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，不符合题意。 故选：B。 变式1（25-26九年级上·广东汕头·期中）下列反应中，既不属于分解反应，也不属于化合反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； B、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； C、该反应的反应物和生成物均有两种，均不属于化合反应，也不属于分解反应，符合题意； D、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意。 故选C。 变式2（25-26九年级上·甘肃庆阳·期中）下列各组关系中，前者(a)，后者(b)符合如图关系的是 A．物理变化、化学变化 B．化合反应、分解反应 C．化学反应、分解反应 D．分解反应、物理变化 【答案】C 【详解】A、化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化和物理变化是两个平行的概念，两者属于并列关系，故A选项错误； B、化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应；分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应；两者属于并列关系，故B选项错误； C、化学反应又叫化学变化，是指有新物质生成的变化；分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应；分解反应是化学反应中的一种，前者一定包含后者，故C选项正确； D、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应；物理变化是指没有新物质生成的变化，两者属于并列关系，故D选项错误。 故选C。 点拨 1 工业制氧气 1.工业制氧气‌原理‌：工业制氧气采用‌分离液态空气法‌，利用液态氮（沸点-196℃）和液态氧（沸点-183℃）的沸点差异，通过低温蒸发分离得到氧气。 ‌易错点‌：误认为工业制氧是化学变化，实际为‌物理变化‌（无新物质生成）。 混淆工业氧气与实验室制氧气的用途：工业氧气含杂质，不可用于医疗吸氧。 拓展：工业制氧的原料是空气（氧气占21%），成本低且易得。 2.‌工业与实验室制氧区别‌： 工业法为物理变化，实验室法为化学变化。 工业氧气不可用于医疗，实验室氧气需验满（带火星木条复燃）。 3.工业制氧分离液态空气法是目前主流的制氧技术，其优缺点如下： 优点：‌原料廉价易得，‌环保性强，‌产量大且纯度高，‌技术成熟可靠‌ 缺点：‌能耗较高，需将空气压缩至高压并冷却至-200℃以下，对设备能耗要求较大。 ‌设备投资大‌ 点拨 2 实验室制氧气 1.实验装置选择易错点 ‌发生装置混淆‌ 高锰酸钾制氧：需用‌固固加热型‌装置（试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管）。 过氧化氢制氧：用‌固液不加热型‌装置（无需加热，二氧化锰作催化剂）。 ‌易错‌：误将过氧化氢装置用于高锰酸钾制氧，导致试管炸裂或棉花缺失。 ‌收集装置选择‌ ‌排水法‌：适用于难溶于水的气体（氧气较纯净，但含水蒸气）。 ‌向上排空气法‌：适用于密度＞空气的气体（氧气干燥但纯度低）。 ‌易错‌：导管未伸到集气瓶底部（排空气法）或未等气泡均匀连续冒出就收集（排水法）。 2.实验操作细节易错点 ‌试管口处理‌ 高锰酸钾制氧时，试管口需‌塞一团棉花‌，防止粉末进入导管堵塞。 ‌易错‌：忘记塞棉花或棉花过紧影响气体导出。 ‌实验步骤顺序‌ ‌口诀‌：“查装定点收离熄”（谐音“茶庄定点收利息”）。 ‌关键操作‌： 先移导管后熄灯，防止水倒吸炸裂试管。 导管稍露橡皮塞，便于气体导出。 ‌易错‌：顺序颠倒导致试管破裂或收集失败。 ‌气密性检查‌ 连接仪器后，将导管浸入水中，手握试管观察气泡，判断装置是否漏气。 ‌易错‌：未检查气密性直接实验，导致气体泄漏。 3.拓展归纳与记忆技巧 ‌验满与检验方法‌ ‌验满‌：带火星木条放瓶口，复燃则满。 ‌检验‌：木条伸入瓶内，复燃则为氧气。 ‌易错‌：混淆验满与检验操作位置。 ‌操作排序‌ 实验结束步骤“先移导管→后熄灯”。 ‌易错‌：顺序颠倒导致水倒吸。 点拨 3 催化剂 1.核心概念辨析 ‌定义与作用‌ 催化剂指在化学反应中能改变化学反应速率（加快或减慢），而反应前后其‌质量与化学性质‌均不发生变化的物质。 ‌易错点‌：误认为催化剂仅能加快反应速率（如二氧化锰可加快过氧化氢分解，但某些物质可延缓油脂酸败）。 ‌拓展‌：催化作用不改变反应平衡，也不增减生成物质量。 ‌“一变两不变”特征‌ ‌一变‌：改变化学反应速率（正催化剂加快，负催化剂减慢）。 ‌两不变‌：反应前后质量与化学性质不变（但物理性质可能改变，如二氧化锰从块状变为粉末）。 ‌易错点‌：混淆“化学性质不变”与“性质不变”，忽略物理性质变化。 2.常见易错点归纳 ‌催化剂的选择性‌ 某种催化剂仅对特定反应或反应类型有效（如二氧化锰对氯酸钾分解有催化作用，但对其他反应可能无效）。 ‌易错点‌：误认为一种催化剂适用于所有反应，或认为反应仅有一种催化剂（如氯酸钾分解还可用氧化铁、氧化铜等）。 ‌催化剂与反应的关系‌ 催化剂不引发反应，也不改变反应可行性（如氯酸钾不加催化剂仍可缓慢分解，但加入二氧化锰可加速反应）。 ‌易错点‌：误认为催化剂是反应物，或认为反应必须依赖催化剂。 ‌催化剂的实际应用‌ 工业中催化剂广泛用于调控反应条件（如合成氨工艺中催化剂优化能耗）。 ‌易错点‌：忽视催化剂在解决实际问题中的作用（如肿瘤缺氧治疗中过氧化氢分解的催化剂研究）。 ◆能力强化练 1．工业制氧气的流程如下图(已知：氧气的沸点为-183℃，氮气的沸点为-196℃，其余气体忽略不计)。下列说法正确的是 A．该过程中发生了化学变化 B．低温蒸发的温度区间为-196℃~-183℃ C．空气液化后，氮分子停止运动 D．降温过程中，气体分子间的间隔变大 【答案】B 【详解】A、工业制氧气利用液氮和液氧的沸点不同，将各成分分离，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法不正确； B、氧气的沸点为-183℃，氮气的沸点为-196℃，低温蒸发的温度的范围是高于氮气的沸点低于氧气的沸点，即-196℃~-183℃，故选项说法正确； C、空气液化后，氮分子仍然在不断地运动，只是速度变慢，故选项说法不正确； D、降温过程中，气体分子间的间隔变小，而不是间隔变大，故选项说法不正确。 故选B。 2．（25-26九年级上·吉林长春·期中）某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液和催化剂（）完成以下实验。下列说法不正确的是 A．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 B．乙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率 C．丙中冰水混合物的作用是将中含有的水蒸气冷凝 D．乙和丙对比可知，乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度 【答案】B 【详解】A、甲和丁中只有是否加入催化剂一个变量，甲中木条不复燃，丁中木条复燃，能证明加入催化剂会影响化学反应速率，故说法正确； B、乙和丁两个实验不能得出温度会影响化学反应速率的结论，因为变量有温度和是否加入催化剂两个，故说法错误； C、过氧化氢溶液中含有大量的水，加热过程中水会蒸发形成水蒸气，故丙中冰水混合物的作用是将氧气中含有的水蒸气冷凝，故说法正确； D、乙和丙实验中唯一的不同点是丙将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由丙木条复燃而乙实验木条不复燃，对比可知，乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度，故说法正确。 故选B。 3．兴趣小组同学用图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图2所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法错误的是 A．M点：导管口有气泡冒出，此时排出的是装置内的空气 B．N点：试管中含有三种固体 C．P点：实验结束后，先从水槽中撤离导管，再熄灭酒精灯 D．M→N：固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量 【答案】D 【详解】A、在加热高锰酸钾制取氧气时，刚开始加热，导管口排出的是装置内的空气，此时不宜收集氧气。M点时导管口有气泡冒出，这些气泡是装置内的空气，所以此时没有开始收集气体，因此装置内液面无变化，选项正确； B、N点时集气瓶内液面继续下降，说明仍有氧气产生，此时试管中一定有未分解完的高锰酸钾，同时还有生成的锰酸钾和二氧化锰，所以试管中应该含有三种固体，选项正确； C、实验结束后，为了防止水槽中的水倒吸进入试管，使试管炸裂，要先从水槽中撤离导管，再熄灭酒精灯，P点将集气瓶从水槽中取出，此时实验结束，应按照正确的操作顺序进行，选项正确； D、高锰酸钾加热生成氧气，固体减少的质量等于生成氧气的质量。而集气瓶内减少的水的体积等于收集到氧气的体积，由于氧气的密度与水的密度不同，所以固体减少的质量不等于集气瓶内减少的水的质量，选项错误。 故选D。 4．按如图所示进行实验，量筒中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的是 A．H2O2分解生成H2O和O2 B．产生的泡沫可用于灭火 C．反应后催化剂的质量变小 D．图中催化剂只能使用二氧化锰 【答案】A 【详解】A、过氧化氢能在催化剂的催化下分解生成水和氧气，符合题意； B、过氧化氢分解生成了氧气，产生的泡沫中含有氧气，氧气具有助燃性，故产生的泡沫不能用于灭火，不符合题意； C、化学反应前后催化剂的质量不变，不符合题意； D、图中催化剂不是只能使用二氧化锰，如氧化铜等均可作过氧化氢分解的催化剂，不符合题意。 故选A。 5．为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是 序号 过氧化氢溶液 MnO2质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 0.1g 25℃ ② 10mL 10% 0.1g 25℃ ③ 10mL 5% 0.1g 40℃ ④ 10mL 5% 0.3g 25℃ A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 B．对比②与③，可以探究温度对反应速率的影响 C．对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响 D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同 【答案】B 【详解】A、根据表格信息，①与②的溶质质量分数不同，其它条件相同，则①与②的变量是溶质质量分数，而溶质质量分数越大，过氧化氢溶液浓度越大。对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响，A选项正确； B、②与③的溶质质量分数不同、反应温度也不同，存在两个变量，对比②与③，无法探究温度对反应速率的影响，B选项错误； C、①与④的MnO2质量不同，其它条件相同，则①与④的变量是MnO2的质量，对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响，C选项正确； D、①与③的变量是反应温度，反应温度可以影响反应速率，但不能改变最终产物的质量，因此实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同，D选项正确。 故选：B。 6．某小组探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响。时，每次向过氧化氢溶液滴加调节剂，使溶液的从3依次调至13，测得30分钟内产生气体的体积随的变化关系如图。下列分析正确的是 A．过氧化氢分解的化学方程式： B．越大，过氧化氢溶液分解速率越快 C．过氧化氢溶液在中性溶液中生成氧气体积最大 D．，30%过氧化氢溶液在的酸性环境中不易分解 【答案】D 【详解】A、过氧化氢分解生成水和氧气，该反应化学方程式：，说法错误； B、pH在范围内，越大，过氧化氢溶液分解速率越快，pH＞9，越大，过氧化氢溶液分解速率越慢，说法错误； C、由图像可知：pH约等于9时，30分钟内收集氧气最多，反应速率最快，说法错误； D、由图像可知：，30%过氧化氢溶液在的酸性环境中不易分解，说法正确； 故选：D。 7．A～K都是第一、二单元里见过的物质，它们之间有如下的转化关系(反应条件已省略)。已知A为暗紫色固体，B为能支持燃烧的无色气体，E、F常温下为液体，G为淡黄色固体。请回答下列问题： (1)写出下列物质的名称：A ；J 。 (2)D在反应①和反应③中分别充当了 和 。 (3)写出反应③的符号表达式 ，基本反应类型是 反应。 (4)写出反应④的符号表达式 。‍ 【答案】(1) 高锰酸钾 二氧化硫 (2) 生成物 催化剂 (3) H2O2H2O + O2 分解 (4)Fe+O2Fe3O4 【分析】根据题干提供的信息，B为能支持燃烧的无色气体，可推断B是氧气；高锰酸钾为暗紫色固体，能分解生成三种物质，其中一种是氧气，因此A为高锰酸钾，C、D分别为锰酸钾和二氧化锰中的一种；图中D物质和液体E混合，反应后D没有发生变化，但E转变成液体F和氧气，根据已学知识，过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，可推断：D是该反应的催化剂二氧化锰，液体E是过氧化氢溶液，液体F是水；已知硫是一种淡黄色固体，在氧气中燃烧生成刺激性气味的气体二氧化硫，则G为硫，J为二氧化硫；H和氧气反应生成黑色固体K，根据已学知识，若H是铁，则铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，代入验证，推断合理。 【详解】（1）根据分析，A的名称为：高锰酸钾；J的名称为：二氧化硫。 （2）D是二氧化锰。反应①是高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰是生成物；反应③是过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，二氧化锰在反应③中充当催化剂。 （3）反应③发生的反应是过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气，反应的符号表达式：H2O2H2O + O2；该反应中，反应物是一种，生成物是两种，符合分解反应的特征，属于分解反应。 （4）反应④可以是铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，符号表达式为：Fe+O2Fe3O4。 ◆综合拔高练 8．氧气是一种重要的气体。 I．下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。 【资料卡片】氯酸钾的熔点约为356℃一般酒精灯火焰温度为400～700℃。 (1)写出仪器名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气，制取装置为A和 ，A装置试管口还应放 ，该反应的符号表达式为 。收集的氧气用来进行铁丝燃烧实验，红热的铁丝应 (填“迅速”或“缓慢”)伸入集气瓶中。 (3)利用图1装置加热氯酸钾制氧气时，试管口向上倾斜的原因是 ，为了调节试管的倾斜角度，应通过如图3 (选填“、、”)旋钮调节固定。 II．在相同的条件下，某同学用加热氯酸钾的方法制取氧气，并对催化剂的效果进行探究： 编号 质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50 mL 所需时间/s 实验1 5 / / 171 实验2 5 0.5 49 实验3 5 0.5 58 实验4 5 KCl 0.5 154 (4)用下图装置收集气体，观察到 (填序号)，开始收集氧气。 a．一有气泡冒出            b．导管口有气泡连续均匀冒出 (5)维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL ，所需时间明显少于171 s，可能原因是 。 III．实验反思 同学们发现：每次氯酸钾制氧气实验结束后，将加热后剩余固体中的二氧化锰分离并称重，发现其质量总小于加热前二氧化锰的质量，且拆装置时总能闻到刺激性气味的氯气。查阅资料后发现：一般认为氯酸钾与二氧化锰混合物的反应过程如下： 第①步：氯酸钾＋二氧化锰高锰酸钾＋氯气+氧气 第②步：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 第③步：锰酸钾＋氯气氯化钾＋二氧化锰+氧气 (6)结合上述信息：你认为反应后剩余的二氧化锰质量小于反应前加入的二氧化锰质量，可能的原因是 。 【答案】(1) 铁架台 长颈漏斗 (2) E 棉花团 缓慢 (3) 氯酸钾尚未分解时已经熔化，防止液态氯酸钾流出试管 K2 (4)a (5)反应生成的氯化钾能加快氯酸钾的分解速率 (6)第①步中少量氯气逸出，使第③步反应不充分 【详解】（1）由图可知仪器①为铁架台，②为长颈漏斗； （2）氧气的密度比空气大，不易溶于水，既可以采用向上排空气法收集，又可以采用排水法收集，排空气法收集的气体比较干燥，排水法收集的气体比较纯净，故选E； 为防止高锰酸钾粉末进入导管，所以试管口要放一团棉花； 高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：； 为了使铁丝和氧气充分反应，应将红热的铁丝由瓶口向下缓慢插入到集气瓶的中下部，若插入过快会使集气瓶中上部氧气没有与铁丝反应就膨胀逸出； （3）根据资料和分析图1可知，加热氯酸钾时，试管口向上倾斜的原因是氯酸钾尚未分解时已经熔化，防止液态氯酸钾流出试管； 由图可知，松开旋钮K2能通过转动铁夹来调整试管的倾斜角度，故填：K2； （4）为测量分解后产生氧气的体积，则需刚有气泡时就开始收集，否则会有部分氧气逸散到空气中，测量结果不准确。 故选a； （5）实验1和实验4中的氯酸钾的质量相同，实验1中没有加入作催化剂的物质，实验4中加入氯化钾，收集50mL的氧气，实验4比实验1用的时间短，说明氯化钾能够加快氯酸钾分解的速率。氯酸钾分解生成氯化钾，能够加快氯酸钾分解的速率，故填：反应生成的氯化钾能加快氯酸钾的分解速率； （6）根据“氯酸钾和二氧化锰反应过程”可知，反应后剩余的二氧化锰质量小于反应前加入的二氧化锰质量，可能的原因是第①步中少量氯气逸出，使第③步反应不充分，导致生成的二氧化锰质量减少。故填：第①步中少量氯气逸出，使第③步反应不充分，导致生成的二氧化锰质量减少。 9．（25-26九年级上·江苏南京·期中）化学兴趣小组对利用过氧化氢溶液制取氧气，进行了一次拓展探究型学习。 I．探究影响过氧化氢分解速率的因素。 (1)取足量且等质量的过氧化氢溶液完成如表实验。 实验序号 过氧化氢溶液的浓度 二氧化锰粉末的质量/g 温度/℃ 10秒共收集到氧气的体积/mL a 3% 0 10 几乎无 b 5% 0 20 几乎无 c 5% 0.5 20 14 d 10% 0.5 20 80 ①探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，应选择的实验序号是 ； ②对比实验c和实验d，可得出的结论是 ； ③上述实验 (填“能”或“不能”)探究出温度对过氧化氢分解速率的影响。 (2)某研究人员选用海藻酸钠(性质稳定)作为催化剂支架，制备负载不同催化剂的海藻酸钠微球，利用数字化手持技术展开探究。 【实验过程】如图-1所示，取负载各种催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入4个锥形瓶中，连接压力传感器。用注射器分别向每个锥形瓶中注入20mL浓度为5%的H2O2溶液，溶液全部注入瞬间立即采集 200s 内压强数据，最后软件绘制实验图形(肝脏研磨液富含过氧化氢酶，酶主要成分为蛋白质)。 【实验分析】 ①a、b、c瓶中的海藻酸钠微球都浮了起来，主要原因是 ； ②a、b瓶在60秒左右时压强突然恢复至常压，最可能的原因是 ； Ⅱ．探究H2O2溶液与84消毒液的反应 兴趣小组的同学们在收拾整理时，不小心将84消毒液喷洒到了盛有H2O2溶液的废液缸中，产生了许多气泡。同学们没有放过这次意外相遇，继续进行了下面的探究。 【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学符号为NaClO)。 取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，产生大量气泡，实验证明是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】猜想一：作催化剂，类似H2O2溶液分解加入的MnO2的作用； 猜想二：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应； 【进行实验】 步骤1：按图-2所示组装实验装置，并检查装置气密性。 步骤2：向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mL溶液。 步骤3：将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见如表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 370 x (3)表中的数据x= 。 (4)分析表中数据得出“猜想 (填“一”或“二”)正确”，其依据是 。 【拓展应用】84消毒液、H2O2溶液是生活中常用消毒剂。除此外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！ 【答案】(1) bc 在其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越高，分解速率越快 不能 (2) 产生的大量气体附着在小球表面，浮力增大 瓶内气压过大导致瓶塞被弹出 (3)375 (4) 二 第3次产生的氧气量减少了﹐第4、5次不再产生氧气(或每次反应加入过氧化氢体积相同但产生气体体积不同，说明次氯酸钠参与了反应)(答案合理即可) 【详解】（1）①要探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，需要控制其他条件相同，只改变是否与催化剂接触这一条件，分析表格中的实验，应选择的实验序号为bc；故填：bc； ②对比实验c和实验d，其他条件相同，只有过氧化氢溶液的浓度不同，分析表格数据可知，其他条件相同的情况下，过氧化氢溶液的浓度越高，分解速率越快； ③对比分析表格内容可知，上述几组实验中温度不同时，其他条件也不同，则无法探究出温度对过氧化氢分解速率的影响； （2）①结合压强变化图可知，a、b、c瓶中的压强增大较快，说明过氧化氢的反应速率较快，产生的大量气体附着在小球表面，浮力增大，所以海藻酸钠微球都浮了起来； ②有图可知，a、b瓶的反应速率过快，压强增大过快，在60秒左右时压强突然恢复至常压，最可能的原因是瓶内气压过大导致瓶塞被弹出； （3）实验数据可知，第一次加入5mL过氧化氢溶液，收集140mL气体，第二次加入5mL过氧化氢溶液，收集气体的体积为280mL-140mL=140mL，第三次加入5mL过氧化氢溶液，收集气体的体积为 365mL-280mL=85mL，说明NaCIO已反应完，第四次加入5mL过氧化氢溶液，排出气体的体积为 370mL-365mL=5mL，即为加入过氧化氢溶液的体积，第五次进入5mL过氧化氢溶液，排出气体的体积为5mL，则x=370mL+5mL=375mL，故填：375； （4）催化剂的特点是改变其他反应速率，但本身的质量和化学性质不变，也不能改变生成物的质量，分析实验数据可知，猜想二正确；其依据是每次加入的过氧化氢溶液溶液质量不变，如果是催化剂，则每次产生气体的质量相等，但实验过程中第3次产生的氧气量减少了﹐第4、5次不再产生氧气(或每次反应加入过氧化氢体积相同但产生气体体积不同，说明次氯酸钠参与了反应)(答案合理即可)。 10．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）完成以下基础实验与学科实践内容： 某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识过氧化氢制氧气原理 (1)向过氧化氢溶液加入二氧化锰，写出反应的文字表达式 。 【任务二】定量探究催化剂的催化效果 某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学进行了如下探究： 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量 待测数据 ① 20 / a ② 20 淀粉0.5g b ③ 20 二氧化锰0.5g c 【定性探究】 (2)如图甲，可通过观察 来定性比较二者的催化效果。 【定量探究】为了定量比较二者的催化效果，实验时小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了三组实验(如上表所示)。 (3)实验前检查图乙装置气密性的方法是 。 (4)上述实验中“待测数据”是指 。最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b c(填“＜”、“＞”或“=”)。 【拓展与延伸】继续探究发现硫酸铜溶液也能显著加快过氧化氢的分解速率。于是同学们根据下面提供的药品继续探究实验。(供选择的试剂：5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液、30%过氧化氢溶液；5%的硫酸铜溶液、10%的硫酸铜溶液、20%的硫酸铜溶液)在常温下，向a、b、c三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液，在其他条件相同时，各滴2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液。绘制了产生的氧气体积随时间变化的曲线a、b和c如图所示。 (5)请你写出两条规律性结论 、 。 (6)若根据提供的药品重新实验，得到的曲线如图中虚线所示，请推测其可能的原因 。 【答案】(1) (2)产生气泡快慢 (3)关闭活塞，推注射器，则松手后，若观察注射器活塞回弹情况 (4) 生成40mL气体所需时间 > (5) 硫酸铜溶液浓度越大，过氧化氢的分解速率越快 硫酸铜溶液的浓度不同，但生成氧气的质量相同 (6)使用的过氧化氢溶液的浓度为15%或30%（合理即可） 【详解】（1）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：。 （2）图甲中，可通过产生气泡的速率比较反应速率，进而比较二者的催化效果。 （3）检查图乙装置气密性时，关闭活塞，推注射器，装置中的气体增大，压强会增大，则松手后，若观察到注射器活塞回弹到原位置，说明装置气密性良好。 （4）实验乙是以生成40mL气体为标准，则“待测数据”是指生成40mL气体所需时间； 若二氧化锰催化效果较好，则实验③所需时间更短，故b>c。 （5）三个曲线对应的硫酸铜溶液浓度不同，且a、b、c对应的硫酸铜溶液的浓度依次增大，则由图可知，硫酸铜溶液浓度越大，过氧化氢分解产生的气体速率越快；且虽然硫酸铜溶液浓度不同，但最终生成氧气的质量相同。 （6）虚线所产生的氧气质量更大，而过氧化氢浓度越大，反应更快，且产生氧气更多，从而推测出可能使用的过氧化氢溶液的浓度为15%或30%。 11．过氧化氢的性质及其应用是化学研究的重要课题。已知温度越高，过氧化氢分解速率加快。 (1)在没有催化剂的情况下，加热也能加速过氧化氢的分解。小红设计实验（如下图甲）进行验证、加热一段时间后，发现过氧化氢溶液冒出大量气泡，但小木条没有复燃。其原因可能是 （填序号） A．30%的过氧化氢浓度太低生成太少 B．加热过氧化氢溶液同时产生大量水蒸气 老师加装了一个U形管后（如图乙装置），带火星的木条较易复燃，乙装置中冰水的作用是 。 (2)小明由此还想到了一个问题：能使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧气吗？ 设计的实验如下：如丙图所示，按下表所示比例，用排水法收集部分氧气，分别得到五瓶空气和氧气的混合气体，进行木条复燃的实验。复燃情况如下表所示。 实验编号 空气体积分数 排水体积分数 带火星的木条复燃情况 1 85% 15% 火星稍变亮，不复燃 2 80% 20% 火星明亮，时燃时不燃 3 75% 25% 复燃 4 70% 30% 复燃 5 50% 50% 复燃 上述实验、可以得出的结论是 ，根据表格信息可以算出。当氧气体积分数达到 %（空气中体积含量按20%算）时一定能使带火星的木条复燃。 (3)芬顿（Fenton）反应是一种利用过氧化氢分解产生自由基降解污染物的技术，常用于处理水体和大气中的污染物。在降解过程中起催化作用，反应前后 和质量不变。 为了探究Fenton法对有机污染物（p-CP）降解速率的影响因素，用一定浓度的溶液和；溶液进行如下实验，测得有机污染物（p-CP））浓度的变化情况如图1所示。 编号 溶液/mL 溶液/mL 蒸馏水/mL 温度/℃ A 1.5 3.5 10 25 B 1.5 3.5 10 40 C 3.5 3.5 8 25 D 1.5 4.5 X 25 ①对比A、B组实验可发现升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物（p-CP）的速率、分析图1中对应的曲线，得到上述结论的依据为 。 ②本实验中除温度、溶液浓度外，还研究了 对Fenton法降解有机污染物（p-CP）速率的影响。实验D中的X的值是 。 (4)“纳米零价铁-”体系应用前景广、除去工业烟气中的NO：一定温度下，将溶液和稀盐酸雾化，再与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置。NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。 【答案】(1) B 冷凝水蒸气 (2) 能使带火星的木条复燃的气体不一定是纯氧气 40 (3) 化学性质 在其他条件相同时，在相同时间内，B组对应的有机污染物（p-CP）浓度下降更快 FeSO4溶液浓度 9 (4)温度过高，H2O2分解速率加快，过氧化氢溶液的浓度降低 【详解】（1）A、30%的过氧化氢溶液浓度较高，不是浓度太低，故A选项不符合题意； B、加热过氧化氢溶液时，会同时产生大量水蒸气，水不能燃烧也不支持燃烧，这使得带火星的木条不能复燃，故B选项符合题意。故选B。 乙装置中冰水的作用是冷凝水蒸气，使其转化为液态，从而得到较纯净的氧气，使带火星的木条较易复燃。 （2）由实验现象可知，混有一定空气的氧气也能使带火星的木条复燃，故可以得出的结论是能使带火星的木条复燃的气体不一定是纯氧气。在实验3中，空气体积分数为75%，则空气中氧气的体积分数为75%×20%=15%，排出水的体积即为收集到氧气的体积，则氧气的体积分数为25%+15%=40%，此时带火星的木条复燃，所以当氧气体积分数达到40%时一定能使带火星的木条复燃。 （3）因为Fe2+在降解过程中起催化作用，根据催化剂的性质，反应前后化学性质和质量不变。 ①对比A、B组实验，A组温度为25℃，B组温度为40℃，在其他条件相同时，在相同时间内，B组对应的有机污染物（p-CP）浓度下降更快，这表明升高温度可以加快Fenton法降解有机污染物（p-CP）的速率。 ②本实验中，除温度、H2O2溶液浓度外，还研究了FeSO4溶液浓度对Fenton法降解有机污染物（p-CP）速率的影响。根据表中数据分析，所取溶液的总体积均为15mL，根据控制变量法，实验D中X的值应为15-1.5-4.5=9。 （4）温度高于120℃时，H2O2分解速率加快，过氧化氢溶液的浓度降低，导致与NO反应的H2O2减少，所以NO脱除率随温度升高呈现下降趋势，主要原因是温度过高，H2O2分解速率加快，过氧化氢溶液的浓度降低。 12．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）化学兴趣小组同学无意中发现过氧化氢溶液和“84”消毒液或氧化铜混合后均产生了大量气泡，有同学对此产生了疑惑——“84”消毒液能否作过氧化氢分解的催化剂呢？催化过氧化氢分解除了二氧化锰外是否有更好的催化剂呢？同学们在老师的指导下对这两个问题展开了探究。 【资料】①“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠。 ②“84”消毒液和过氧化氢溶液混合能产生氧气。 ③氧化铜是过氧化氢分解的催化剂。 探究一：探究次氯酸钠能否作过氧化氢分解的催化剂。 【设计实验】同学们设计了如图所示实验装置进行探究。(实验前导气管中已充满了水) 【进行实验】 (1)步骤Ⅰ：连接好装置，并 (填操作)。 步骤Ⅱ：向锥形瓶中加入30 mL“84”消毒液，然后用注射器吸取25 mL过氧化氢溶液，塞紧橡胶塞； 步骤Ⅲ：将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次(每次5 mL)推入锥形瓶中；每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，读出量筒中水的总体积如表所示。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 量筒中水的总体积/mL 140 280 365 370 x 【讨论与分析】 (2)下列有关该实验的数据分析中，正确的是___________。 A．第1次实验产生的气体为140 mL B．前两次实验产生气体的总体积为270 mL C．表格中x的值是370 D．第4、5次加入液体后几乎没有气体产生 探究二：氧化铜与二氧化锰的催化效果比较。 图1所示的装置进行了两次实验，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等体积、等浓度的过氧化氢溶液快速注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (3)实验中造成U型管内红墨水液面左低右高的可能原因是 。 (4)通过图2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是 。 (5)请写出氧化铜催化过氧化氢溶液分解制氧气的文字表达式 。 (6)图2中过氧化氢溶液加入氧化铜时制取氧气的曲线，时间段反应速率逐渐变 (选填“快”或“慢”)；原因是 。 (7)除了催化剂，请提出一种可以加快反应速率的方法 。 【答案】(1)检查装置气密性 (2)BD (3)过氧化氢分解时放热，温度升高，装置内气压增大 (4)催化剂只能改变反应速率，不能改变生成气体的总量 (5) (6) 慢 随着反应进行，过氧化氢溶液的浓度逐渐减小 (7)升高温度/增大反应物浓度 【详解】（1）在进行有气体生成的实验前，连接好装置后需检查装置的气密性，防止装置漏气影响实验结果。 （2）A、第1次实验中，注射器推入 5mL 过氧化氢溶液，会排出 5mL 的空气，量筒中水的总体积为140mL，则产生气体体积并为，A 错误。 B、前两次实验量筒中水的总体积为280mL，则产生气体总体积为，B 正确。 C、由第3次和第4次的数据可知，加入5mL溶液后，量筒中水的总体积从365mL变为370mL，增加的体积5mL等于推入的溶液体积，说明第4次加入时反应已停止。因此第5次加入后也无气体产生，x的值应为，C 错误。 D、由选项C的分析可知，最后两次实验没有气体产生，D 正确。 故选BD。 （3）过氧化氢分解是放热反应，装置内温度升高，气体受热膨胀，压强增大，导致 U 型管内红墨水液面左低右高。 （4）从图 2 可知，最终两者生成氧气的体积相同，说明催化剂只能改变反应速率，不能改变生成气体的总量。 （5）氧化铜作为催化剂，催化过氧化氢分解生成水和氧气，文字表达式为：。 （6）根据图像，在t1−t2时间段，曲线斜率逐渐变小，说明反应速率逐渐变慢； 原因是随着反应进行，过氧化氢溶液的浓度逐渐减小。 （7）除了催化剂，升高温度、增大反应物浓度等方法都可以加快化学反应速率。 13．氧气用途广泛，生产、生活都需要氧气。 活动一：实验室制氧 (1)写出图中标号的仪器名称：① ，② 。 (2)用A装置制取氧气时，反应的符号表达式是 ；组装好仪器应先 ，试管口塞棉花是为了 。 (3)用装置B制取氧气，使用分液漏斗的优点 。 (4)收集较纯净的氧气可选择装置 （选填“C”、“D”或“E”），某同学利用空塑料输液袋（图F）收集制得的氧气，氧气应从 （填“a”或“b”）端进入。 (5)同学们探究影响过氧化氢分解速率的因素。利用如图所示装置，以收集50 mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示： 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 时间/s 1 20 5% 40 二氧化锰 37 2 20 10% 40 二氧化锰 14 ①检查该装置气密性的方法是 。 ②对比实验1和2，得出的结论是 。 ③实验中，使用注射器的优点是 。 (6)同学们又继续探究催化剂的催化效果。分别取两份10mL质量分数为5%的过氧化氢溶液，然后分别加入1g二氧化锰和1g氧化铜，按图甲所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内压强的变化如图乙所示。 ①对比分析图乙中的 （从字母a～d中选填）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 ②请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因： 。 活动二：人类生活离不开氧气。 (7)课后同学们探究了人体呼吸作用。下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据（通常状况）。 物质 吸入空气（体积分数/%） 呼出气体（体积分数/%） N2 78 75 O2 21 16 CO2 0.039 4 ①人体呼吸时消耗O2产生CO2，该过程 能量(填“吸收”或“释放”)。 ②氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。 【答案】(1) 试管 分液漏斗 (2) 检查气密性 防止高锰酸钾进入导管造成堵塞或污染水槽 (3)控制液体滴加速度，从而获得平稳气流 (4) C a (5) 关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器活塞，松手后若活塞回到原位，则气密性良好 其他条件相同时，H2O2溶液浓度越大，分解速率越快 便于观察O2的体积 (6) ac/bd 催化剂只改变化学反应的速率，不改变生成物的量 (7) 释放 > 【详解】（1）由图A可知，仪器①名称为试管，故填写：试管； 由图B可知，仪器②名称为分液漏斗，故填写：分液漏斗。 （2）A装置是固体加热型发生装置，且试管口有棉花，是用高锰酸钾制取氧气，反应的符号表达式是，故填写：； 组装好仪器应先检查装置的气密性，防止装置漏气收集不到气体，故填写：检查气密性； 试管口塞棉花是为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管，故填写：防止高锰酸钾进入导管造成堵塞或污染水槽。 （3）用B装置制取氧气，使用分液漏斗的优点是可以控制液体的滴加速度，从而控制反应的速率，故填写：控制液体滴加速度，从而获得平稳气流。 （4）要收集较纯净的氧气，可选择装置C（排水法收集的气体较纯净），故填写：C； 利用F装置（多功能瓶）收集氧气，因为氧气密度比空气大，所以氧气应从a端进入，将空气从b端排出，故填写：a。 （5）①关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活塞向外拉，然后松开手，若活塞能回到原来的位置，说明装置气密性良好，故填写：关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器活塞，松手后若活塞回到原位，则气密性良好。 ②实验1和2中，温度相同，过氧化氢溶液浓度不同，浓度大的收集50mL气体所需时间短，得出的结论是：在温度和催化剂等其他条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，分解速率越快，故填写：其他条件相同时，H2O2溶液浓度越大，分解速率越快。 ③实验中，使用注射器的优点是可以通过注射器活塞的移动，准确测量收集一定体积气体所需的时间，从而比较反应的快慢，故填写：便于观察O2的体积。 （6）①要证明反应速率与催化剂的种类有关，需要控制其他变量（如过氧化氢溶液的浓度、温度等）相同，只有催化剂种类不同，所以可对比图乙中的a、c（或b、d）两点，因为这两点对应的是不同催化剂，其他条件相同，通过两点的斜率（反应速率）不同，可说明反应速率与催化剂的种类有关，故填写：ac或bd。 ②从催化剂的角度看，在该实验过程中，上述两个反应（过氧化氢在二氧化锰催化下分解、过氧化氢在氧化铜催化下分解）反应快慢不同，但两个反应最终生成氧气的质量相同，原因是催化剂只能改变反应的速率，不能改变生成物的质量，两个反应中过氧化氢的质量相同，所以最终生成氧气的质量相等，故填写：催化剂只改变化学反应的速率，不改变生成物的量。 （7）①人体呼吸作用是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程，所以该过程释放能量，故填写：释放。 ②由表格数据可知，吸入空气中氮气的体积分数为78%，呼出气体中氮气的体积分数为75%，因为氮气在呼吸前后体积几乎不变，设吸入空气的总体积为V1，呼出气体的总体积为V2，则吸入空气中氮气的体积为78%V1，呼出气体中氮气的体积为75%V2，由于氮气质量不变，所以78%V1=75%V2，可得V2=，，所以实验中呼出气体的总体积>吸入空气的总体积，故填写：>。 14．特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 (1)小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 (2)仪器a的名称： 。 (3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 （填字母序号），用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。 【模仿改造】 化学制氧机（原理图见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠（）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据 来判断产生氧气的速率。 (5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 (6)制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因有 。 (7)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是 。 A．原料是否价廉易得    B．所制气体的性质    C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净    E.实验条件是否易于控制F.是否安全、环保 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器（如图2）得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 【答案】(1)反应物状态和反应条件 (2)锥形瓶 (3) AC/AE (4) 不易 产生气泡的快慢 (5)将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气 (6)更利于气体排出，有利于提纯氧气 (7)BD 【详解】（1）根据反应物状态和反应条件来确定发生装置；根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置； （2）仪器a的名称为锥形瓶； （3）加热高锰酸钾制取氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择A，氧气密度比空气略大，氧气不易溶于水，收集装置可选择C向上排空气法或E排水法，故应选择的制取装置是AC或AE； 过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，化学方程式为：； （4）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气不易溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率； （5）氧气具有助燃性，则验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法为：将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气； （6）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因为有利于气体排出，更有利于提纯氧气； （7）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有原料是否价廉易得、反应速率是否适中、实验条件是否易于控制、是否安全、环保，不需要考虑所制气体的性质和制得气体是否纯净，故选：BD。 ◆中考真题练 15．（2025·江苏无锡·中考真题）设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表)，图中曲线、、分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是 表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量 实验 溶液 加入试剂 ① 15mL 4%的溶液 无 ② 0.2g粉末 ③ 0.2g粉末 A．在常温下分解缓慢 B．和都能使分解加速 C．使分解加速的效果比好 D．实验②和③中，等质量完全分解产生氧气质量不相等 【答案】D 【详解】A、由曲线a可知，在实验①中，压强随着时间的进行变化不大。因为过氧化氢在常温下分解缓慢，在短时间内放出的氧气很少，此选项正确，不符合题意； B、由曲线图可知，在其他条件相同的情况下，随着反应的进行，相同时间实验②和③装置内压强都比实验①装置内压强大，实验②和③中产生氧气的速率比①快，说明氯化铁和二氧化锰都能使过氧化氢分解加速。此选项正确，不符合题意； C、由曲线图可知，在其他条件相同的情况下，随着反应的进行，相同时间内实验③装置内压强最大，产生氧气最快，故二氧化锰使过氧化氢分解加速的效果比氯化铁好，此选项正确，不符合题意； D、催化剂只能加快过氧化氢的分解速率，不同的催化剂可能加快过氧化氢分解的速率不同，但不会改变过氧化氢最终产生氧气的量。因此，等质量过氧化氢完全分解产生氧气质量相等，此选项错误，符合题意； 故选：D 16．（2025·四川宜宾·中考真题）过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水可产生H2O2，进而制得O2。实验小组利用此原理，自制简易供氧器(如图)制取O2。下列说法错误的是 A．使用前应检查装置气密性 B．I中的二氧化锰起催化作用 C．Ⅱ中的水可用于增加O2的湿度 D．该装置不能控制产生O2的快慢 【答案】D 【详解】A、制取气体的装置，使用前检查气密性，防止漏气，说法正确； B、过碳酸钠溶于水产生H2O2，二氧化锰对H2O2分解起催化作用，说法正确； C、O2通过 Ⅱ 中的水，可增加湿度，说法正确； D、注射器可控制加水速度，进而控制H2O2产生速率，即能控制产生O2的快慢，说法错误。 故选D。 17．（2025·江苏扬州·中考真题）某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂，并不断通入O2，保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③，测得H2O2的产量随时间的变化如题图所示。下列说法不正确的是 A．设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响 B．实验①说明：20℃，在0~3h内，随着时间的增加，该催化反应持续进行 C．比较实验①、②可知，在0~3h内，40℃比20℃对该催化反应更有利 D．实验③中2h后，H2O与O2不再反应，生成的H2O2开始分解 【答案】D 【详解】A、保持其他条件不变，分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③，变量为温度，则目的是探究温度对该催化反应的影响，故A不符合题意； B、由图可知，20℃，在0~3h内，H2O2的产量随着时间的增加，说明该催化反应持续进行，故B不符合题意； C、由图可知，0~3h内，40℃的H2O2产量始终高于20℃，说明在0~3h内，40℃比20℃对该催化反应更有利，故C不符合题意； D、实验③（60℃）在2h后H2O2产量不再增加，不能说明生成的H2O2开始分解，可能是高温下催化剂活性降低或失活，导致反应速率显著下降，故D符合题意。 故选D。 18．（2025·江西·中考真题）兴趣小组为了解调控化学反应的方法，进行了下列实验。 (1)实验一：在空气中点燃木炭，再伸入充满氧气的集气瓶中，木炭燃烧更剧烈，说明 会影响化学反应速率。 (2)实验二：图1木条不复燃，图3中的现象为 ，由此可知MnO2可加快H2O2分解的速率。若反应前后MnO2的 和化学性质不变，则MnO2是H2O2分解的催化剂。为寻找该反应的新催化剂，兴趣小组分别用5mL10%H2O2溶液和不同催化剂进行实验，数据如表。分析表中数据，催化效果最好的物质是 。 实验编号 催化剂 收集气体体积 收集气体所用时间 ① 2g氧化铁 7.0mL 560s ② 2g土豆 7.0mL 180s ③ 2g生姜 5.1mL 180s (3)调控化学反应的方法还有很多，下列事例中调控方法相同的是______(填序号)。 A．食品在冰箱中保存不易变质 B．燃煤发电时，把煤块粉碎 C．汽车发动机把汽油喷成雾状进行燃烧 【答案】(1)反应物的浓度(或氧气的浓度) (2) 木条复燃 质量 土豆 (3)BC 【详解】（1）在空气中点燃木炭，再伸入充满氧气的集气瓶中，木炭燃烧更剧烈。空气中氧气体积分数约为21%，集气瓶中是纯氧，氧气浓度不同，说明反应物浓度会影响化学反应速率，故填：反应物的浓度(或氧气的浓度) 。 （2）MnO2可加快H2O2分解速率，产生更多氧气，所以图 3 中的现象为带火星的木条复燃。 催化剂的特点是 “一变两不变”，即能改变反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变；所以若反应前后MnO2的质量和化学性质不变，则MnO2是H2O2分解的催化剂 。 分析表中数据，收集相同体积（7.0mL ）气体时，土豆作催化剂所用时间（180s ）比氧化铁（560s ）短；收集气体时土豆和生姜所用时间相同，但土豆收集气体体积更大，所以催化效果最好的物质是土豆。 （3）A、食品在冰箱中保存不易变质，是利用低温减慢化学反应速率，调控方法是改变温度。 B、燃煤发电时把煤块粉碎，增大了煤与氧气的接触面积，加快反应速率，调控方法是增大反应物接触面积 。 C、汽车发动机把汽油喷成雾状进行燃烧，增大了汽油与氧气的接触面积，加快反应速率，调控方法是增大反应物接触面积 。 所以调控方法相同的是BC 。 19．（2024·山东淄博·中考真题）运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题: (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 ,收集氧气可选用的装置是 （填字母）。 (3)检查装置C的气密性时,先关闭弹簧夹,再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,若 ,则证明装置气密性良好。 (4)用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取干燥的氨气（氨气极易溶于水,且水溶液显碱性）,可选用的干燥剂是 （填“浓硫酸”或“生石灰”）。 (5)实验室常用固体（易溶于水）与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体,最好选用的发生装置是 （填字母）,反应的化学方程式为 。 【答案】(1)酒精灯 (2) D/F (3)水柱保持稳定（合理即可） (4)生石灰 (5) B 【详解】（1）由图知，仪器①的名称是酒精灯，故填：酒精灯。 （2）实验室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催化剂作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； 氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，则收集氧气可选用的装置是D或F。 （3）检查装置C的气密性时，先关闭止水夹，再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱，若水柱保持稳定不回落，则说明装置气密性良好； （4）氨气呈碱性，能和浓硫酸反应，不和生石灰反应，需选择干燥剂生石灰，故填：生石灰。 （5）实验室常用 固体（易溶于水）与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体，反应物为固体和液体，反应条件为常温，则可选择装置B、C制取气体，因为B装置可制液体的滴加速率，所以最好选用的发生装置为B，使用C装置，亚硫酸钠易溶于水，放在多孔隔板上与硫酸接触后会溶解，无法实现固液分离，Na2SO3与硫酸在常温下反应生成硫酸钠、水和二氧化硫，反应的化学方程式为：。 20．（2025·四川泸州·中考真题）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题：安全提示：实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触对细胞造成损害。 【探究一】分解实验 (1)取的溶液于试管中，放入粘胶凝固的小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡， （补充完现象）。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为。说明粘胶凝固的小球能催化分解产生。 (2)为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验：向盛有4mL 的试管中，加入粘胶凝固的小球，无明显现象。 【探究二】对比粉末与酵母粉末的催化效率 (3)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各，然后都注入的的溶液，相同条件下测量不同时间产生的体积（见下表），则 催化效率更高。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 体积/mL 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5 酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1 【探究三】跨学科实践活动 (4)查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是分解的催化剂，生物细胞代谢会产生副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免累积，导致 （补充完整）。 (5)自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有浓溶液，还应选用的试剂有 （选填编号）。 可供选择的试剂：①粘胶凝固的小球        ②粉末        ③酵母粉末        ④水。 (6)反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为错误的有______。 A．解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识 B．当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流 C．设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件 D．开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展 【答案】(1)带火星的木条复燃 (2)水/蒸馏水/H2O (3)酵母粉末（或酵母等） (4)对细胞造成损害 (5)①④ (6)BD 【详解】（1）结论为粘胶凝固的小球能催化分解产生，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故取的溶液于试管中，放入粘胶凝固的小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡，带火星的木条复燃； （2）过氧化氢溶液中除了过氧化氢，还有水，故为了使本探究更加严谨，还应设置对比实验，证明粘胶凝固的小球不能催化分解水，根据控制变量法，除了液体种类不同，其他因素应相同，故向盛有4mL蒸馏水的试管中，加入粘胶凝固的小球，无明显现象； （3）由表可知，相同条件下，使用酵母粉末作催化剂时相同时间内收集的氧气体积大，说明使用酵母粉末作催化剂时，反应速率快，故酵母粉末的催化效率更高； （4）生物细胞代谢会产生副产物。过氧化氢具有强氧化性，故在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免累积，导致对细胞造成损害； （5）该实验需要实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，首先需要用水，用于稀释过氧化氢溶液，防止溶液浓度过浓，反应速率过快，该实验需要控制反应的发生和停止，可能需要用到启普发生器等类似装置，故需要粘胶凝固的小球作催化剂，酵母粉末和氧化铁粉末均是粉末状，不能放在多孔隔板上，故选：①④； （6）A、解决实践中的真实问题（如自制供氧器），需化学、生物等多学科知识，体现跨学科，不符合题意； B、组内交流能优化设计，即使装置优秀，交流也有助于改进和知识共享，故需要组内交流，符合题意； C、设计方案需考虑反应原理（如试剂和装置的选择）、实际需求（如缓慢供氧）、现有条件（如提供的试剂等），不符合题意； D、跨学科活动培养综合素养（如探究能力、解决问题能力），虽耗时但有益，符合题意。 故选BD。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $