专题04 氧气的性质及制取（期末真题汇编，福建专用）九年级化学上学期

专题04 氧气的性质及制取 6大高频考点概览 考点01 氧气的性质 考点02 实验室制氧气 考点03 工业制氧气 考点04 跨学科实践活动——制作简易制氧机 考点05 基本反应类型——化合反应、分解反应、置换反应 考点06 催化剂 地 城 考点01 氧气的性质 1．(24-25九上·福建宁德·期末)兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧时间，得到数据如图。下列说法错误的是 A．铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关 B．铁丝拉直不会出现火星四射剧烈燃烧的现象 C．实验的异常现象可能是因为铁丝受热熔断 D．待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2 【答案】B 【详解】A、从图片数据可以看出，随着集气瓶内氧气起始浓度（体积分数）从60%逐渐增大到90%，铁丝剧烈燃烧时间总体上呈变化趋势，即集气瓶内氧气起始浓度越高，剧烈燃烧时长越短，说明铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关，故A选项说法正确。 B、从图片可知，在较高氧气浓度下，拉直状态的铁丝也有剧烈燃烧的情况，只是剧烈燃烧时间与绕成大螺旋状的铁丝不同，所以铁丝拉直也会出现火星四射剧烈燃烧的现象，故B选项说法错误。 C、实验中可能由于铁丝受热达到熔点而熔断，导致不能持续剧烈燃烧，从而出现异常现象，故C选项说法合理。 D、火柴燃烧会消耗氧气，如果火柴未快燃尽时就将铁丝伸入集气瓶，会消耗较多氧气，使集气瓶内氧气浓度降低，不利于铁丝燃烧，所以待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2，故D选项说法正确。 故选：B。 2．(24-25九上·福建宁德·期末)下列实验方案或操作与实验目的不相符是 A．图1证明石墨有导电性 B．图2证明氧气已收集满 C．图3可除去CO中的少量CO2 D．图4验证水的组成 【答案】B 【详解】A、图1实验中，灯泡发光，说明石墨具有良好的导电性，不符合题意； B、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，符合题意； C、图3实验中二氧化碳能与木炭在高温下反应生成一氧化碳，可除去CO中的少量二氧化碳，不符合题意； D、该实验中电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律， 化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。 故选B。 3．(24-25九上·福建南平·期末)如图是物质的转化关系图(图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去)，下列说法错误的是 A．铁丝在氧气中燃烧可以实现转化① B．氧气和水同时存在是实现转化②的必备条件 C．转化③的化学方程式为：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ D．“曾青得铁则化为铜”可用于描述转化④ 【答案】C 【详解】A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，可以实现转化①，A选项正确； B、转化②是铁生锈，氧气和水同时存在是实现转化②的必备条件，B选项正确； C、转化③可以是铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁、氢气，化学方程式为：，C选项错误； D、“曾青得铁则化为铜”是指铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁、铜，可用于描述转化④，D选项正确。 故选：C。 4．(23-24九上·福建宁德·期末)下图是以氧气为例形成的多角度认识物质思路和方法的示意图。下列说法中错误的是 A．从组成角度：氧气由氧元素组成的单质 B．从转化角度： C．从性质角度：氧气有助燃性可使燃着木条烧得更旺 D．从应用角度：氧气可用于医疗急救、航空航天 【答案】B 【详解】A、氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意； B、氢气能与氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应的化学方程式为：，符合题意； C、氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更旺，不符合题意； D、氧气具有氧化性，能供给呼吸，可用于医疗急救，氧气具有助燃性，可用于航空航天，不符合题意。 故选B。 5．(23-24九上·福建龙岩·期末)下列实验现象描述正确的是 A．红磷在空气中燃烧产生白雾 B．二氧化碳通入紫色石蕊试液，紫色石蕊试液不变色 C．镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色物质 D．铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面有红色物质生成 【答案】D 【详解】A、红磷在空气中燃烧产生白烟，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，实验现象描述错误； B、二氧化碳通入紫色石蕊试液，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，实验现象描述错误； C、镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，实验现象描述错误； D、铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面有红色物质生成，实验现象描述正确； 答案：D。 地 城 考点02 实验室制氧气 1．(23-24九上·福建福州·期末)下列有关玻璃导气管使用正确的是 A．连接导气管 B．用氯酸钾制氧气 C．排空气法集气 D．排水法集气 【答案】D 【详解】A、导管连接胶皮管时，先把导管一端湿润，然后稍用力转动使之插入胶皮管内，图中所示装置错误； B、用氯酸钾制氧气导管伸入试管内要短一些，有利于气体排出，图中所示装置错误； C、向上排空气法集气导管应深入集气瓶底部，便于把空气排净，图中所示装置错误； D、用排水法集气应导管应略伸入集气瓶口，便于水的排出，图中所示装置正确。 故选D。 2．(24-25九上·福建三明·期末)在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作错误的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、检查气密性时，将导管一端伸入 水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，故选项不符合题意； B、用加热高锰酸钾的方法制备氧气时，用酒精灯的外焰加热，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管，在试管口放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，故选项不符合题意； C、氧气密度比空气大，用向上排空气法收集氧气时，导管应伸到接近集气瓶底部，故选项不符合题意； D、铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部应放少量的水或铺一层细沙，防止生成的高温熔化物溅落炸裂集气瓶，故选项符合题意； 故选：D。 3．(23-24九上·福建宁德·期末)过氧化氢可用于消毒杀菌，具有不稳定性。水蒸气在硅材料表面冷凝，部分水分子会转化为过氧化氢分子。过氧化氢的浓度随温度变化关系如图所示，下列说法错误的是 A．过氧化氢能消毒杀菌体现了它的化学性质 B．过氧化氢不稳定是因为过氧化氢易分解 C．水蒸气随温度升高在硅材料表面冷凝产生过氧化氢的量增加。 D．图中a点(-2.8℃)未生成过氧化氢的原因可能是温度过低，水蒸气冷凝后直接凝固为固体 【答案】C 【详解】A、消毒杀菌过程中有新物质生成，属于化学变化，则该性质需要在化学反应中才能体现，属于化学性质，选项正确； B、过氧化氢不稳定是因为过氧化氢易分解产生氧气和水，选项正确； C、由图可知，温度在2.8℃至4℃之间温度升高在硅材料表面冷凝产生过氧化氢的量增加，温度在4℃至12℃之间温度升高在硅材料表面冷凝产生过氧化氢的量减小，选项错误； D、水的凝固点为0℃，则a点没有生成过氧化氢的原因可能为：温度过低，水蒸气冷凝后直接凝固成冰，选项正确。 故选C。 4．(23-24九上·福建厦门·期末)用过氧化氢制取氧气并完成相关性质实验，所涉及的下列操作不符合规范的是 A．检查装置气密性 B．添加液体药品 C．收集并验满 D．铁丝燃烧 【答案】B 【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确； B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中所示操作错误； C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，图中所示操作正确； D、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，图中所示操作正确。 故选B。 5．(23-24九上·福建三明·期末)在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．检查气密性 B．收集氧气 C．氧气验满 D．硫在氧气中燃烧 【答案】C 【详解】A、对于图中装置，当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积减小，压强变小，若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡，正确； B、氧气密度大于空气，用排空气法收集氧气时，导管应插入到集气瓶底，利于排出空气，正确； C、氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，则证明该瓶氧气已经收满，错误； D、硫在氧气中燃烧会产生二氧化硫，会污染空气，二氧化硫能溶于水，可以用水吸收，故集气瓶底部要放少量水，正确。 故选：C。 6．(22-23九上·福建厦门第一中学·期末)如图像能正确反映对应变化关系的是    A．碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧 B．向一定量的二氧化锰中加入双氧水 C．在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气 D．加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物 【答案】C 【详解】A、碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧，会生成二氧化碳气体，集气瓶内气体质量不能为0。故错。 B、向一定量的二氧化锰中加入双氧水，双氧水中含有溶剂水，水的质量会随之双氧水的质量而不断增加。故错。 C、在密闭装置内加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，开始时只有高锰酸钾，过程中其分解产生三种物质还有剩余的高锰酸钾，最终高锰酸钾分解完全，剩余三种物质。故对。 D、加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物，氯酸钾完全分解时即为氯化钾质量最多的时刻。故错。 故选C。 7．(24-25九上·福建龙岩·期末)学习小组用5%过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，并探究带火星的木条复燃时所需氧气浓度。制取氧气所需实验仪器如下： (1)实验室制取氧气。 ①反应化学方程式为 。 ②需要选择的仪器是BE和 （填序号）。 ③将二氧化锰粉末放入仪器B的操作是 。 (2)探究带火星的木条复燃时所需氧气浓度。 学习小组测得带火星的小木条复燃时所需氧气浓度的实验数据如下： 序号 氧气浓度 是否复燃 1 20.9% 否 2 22.5% 否 3 24.1% 否 4 25.3% 是 ①当氧气浓度为 时，能使带火星的小木条复燃。 ②根据上述数据，你对燃烧条件之一“可燃物与氧气接触”有怎样的新认识？ 答： 。 【答案】(1) CD/DC 将锥形瓶横放，用药匙或纸槽装二氧化锰粉末送至锥形瓶底部，再将锥形瓶直立起来 (2) 25.3% 可燃物燃烧需与一定浓度的氧气接触（或其他合理答案） 【详解】（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； ②用5%过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应物状态为固体和液体，应选择固液常温型的发生装置，发生装置选B锥形瓶，C分液漏斗用于添加过氧化氢溶液，收集氧气用E集气瓶，以及用D带导管的双孔橡胶塞将发生装置和收集装置连接起来，所以需要选择的仪器是BE和CD； ③将二氧化锰粉末放入仪器B（锥形瓶）的操作是：先将锥形瓶横放，用药匙或纸槽将二氧化锰粉末送到锥形瓶底部，再将锥形瓶直立起来； （2）①从表格数据可以看出，当氧气浓度为25.3%时，能使带火星的小木条复燃； ②根据上述数据可知，可燃物燃烧需要与一定浓度的氧气接触，只有氧气达到一定浓度时，可燃物才能燃烧，并不是只要与氧气接触就一定能燃烧。 8．(24-25九上·福建南平·期末)实验室制取氧气的装置如图所示。 (1)仪器a的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，应选择的发生装置是 (填标号)，选择该装置的原因 。 (3)若用D装置收集氧气，判断氧气收集满的现象是 。 (4)用实验验证集气瓶中的气体是氧气，完成下列实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 该气体是氧气 (5)制取气体的过程包括：①确定装置②验证气体③明确原理。根据以上实验可知，实验室制取气体的一般思路为______(填标号)。 A．①→②→③ B．②→①→③ C．③→①→② 【答案】(1)长颈漏斗 (2) A 反应物是固体，反应需要加热 (3)瓶口有气泡冒出 (4) 带火星木条伸入瓶中 木条复燃 (5)C 【详解】（1）仪器a的名称是长颈漏斗； （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；； 该反应是固体加热型，发生装置选A； （3）若用D装置收集氧气即排水法收集氧气，则瓶口有气泡冒出时说明水全部被排出，氧气已经收集满； （4）氧气能是带火星的木条复燃，因此步骤和现象是：带火星木条伸入瓶中；木条复燃； （5）实验室制取气体的一般思路是：③明确原理；①确定装置；②验证气体，故选：C。 9．(23-24九上·福建福州·期末)为完成“实验室制取氧气”的实践性作业，学习小组开展如图活动。 (1)组装制取氧气装置可选择图中仪器A、B、 (填标号，下同)和 。该套装置 (填“能”或“不能”)用于制取二氧化碳。 (2)甲同学使用 (填仪器名称)把二氧化锰装入容器中，再加入 (填药品名称)，反应的化学方程式为 。 (3)乙同学负责收集和验满气体。验满的方法是 。 (4)实验结束，丙同学将残余物直接倒入下水道，洗涤仪器，整理实验台。老师认为他的操作有待改进，请提出改进措施： 。 【答案】(1) F G 能 (2) 药匙 过氧化氢溶液(或双氧水) 2H2O22H2O+O2↑ (3)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明气体已收集满(或将燃着的木条放在集气瓶口，若木条燃烧更旺，证明气体已收集满) (4)实验结束后，残余物不能直接倒入水池中，应倒入指定容器内，以免腐蚀管道。 【详解】（1）A为集气瓶，B为双口胶塞和导管，所以需要反应装置F和G的组合； 该套发生装置为固液常温型，可以用于实验室制取二氧化碳； （2）固体药品的取用，使用药匙； 制取氧气，需要加入过氧化氢溶液（或双氧水）； 化学反应反应方程式为： （3）对于向上排空气集气法，检验氧气已集满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明气体已收集满； （4）实验结束后，剩余药品或残渣，可能对环境有污染，必须妥善处理，放入指定容器内，即实验结束后，残余物不能直接倒入水池中，应倒入指定容器内，以免腐蚀管道 10．(23-24九上·福建石狮·期末)利用下列装置完成气体制取的实验。    (1)仪器①的名称是 。 (2)用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式是 ，应选择的发生装置是 (填序号)。用C装置收集氧气，实验结束后，应将集气瓶 (填“正”或“倒”)放在桌面上。 (3)自制氧气急救箱可用于家庭供氧等，工作原理如装置D所示，该装置反应的化学方程式是 。 (4)拉杆用于抽拉内贴滤纸且装满二氧化锰和小石头等混合物的多孔小瓶，抽拉小瓶的优点是 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) A 正 (3) (4)控制反应的发生和停止等（合理即可） 【详解】（1）据图可知，仪器①的名称是长颈漏斗； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是：；此反应需要加热，故选装置A；收集密度比空气大的气体，集气瓶应正放，氧气的密度比空气大，故应正放； （3）双氧水在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式是：； （4）利用可以抽拉的多孔小瓶，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是可以控制反应的发生和停止。 11．(23-24九上·福建龙岩·期末)实验室应用制取的氧气进行“密闭体系中蜡烛燃烧时间的影响因素”实验。 根据图1和图2回答下列问题： (1)仪器a的名称是 ，实验室制取O2的化学方程式为 。 (2)给高锰酸钾加热，待导管口 (填实验现象)时开始收集气体。 (3)空气中氧气的体积分数约为21%。往集气瓶中装入一半容积的水，再用排水法收集氧气，则得到的混合气体中氧气的体积分数为 。 (4)控制相同条件，进行蜡烛燃烧实验，实验结果如图2所示。蜡烛持续燃烧时间与氧气的体积分数之间的关系是 。 【答案】(1) 集气瓶 (2)有连续不断均匀气泡冒出 (3)60.5% (4)相同条件下，氧气体积分数20%-50%时蜡烛燃烧时间随氧气的体积分数增大而延长，氧气体积分数50%-100%时蜡烛燃烧时间随氧气体积分数增大而缩短 【详解】（1）仪器a的名称是集气瓶，实验室加热高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应化学方程式：。 （2）给高锰酸钾加热，待导管口有连续不断均匀气泡冒出时开始收集气体，防止收集气体不纯。 （3）空气中氧气的体积分数约为21%。设集气瓶体积为，往集气瓶中装入一半容积的水，再用排水法收集氧气，集气瓶中空气的体积为，体积的空气中含有氧气的体积，集气瓶中收集到氧气的体积为，则得到的混合气体中氧气的体积分数=。 （4）蜡烛持续燃烧时间与氧气的体积分数之间的关系是相同条件下，氧气体积分数20%-50%时蜡烛燃烧时间随氧气的体积分数增大而延长，氧气体积分数50%-100%时蜡烛燃烧时间随氧气体积分数增大而缩短。 12．(23-24九上·福建漳州·期末)实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、稀盐酸和大理石，以及下列仪器： (1)写出图中仪器的名称：a ；e 。 (2)利用上述仪器和药品可以制取氧气，所选择的仪器除acdef外，还需补充 (填序号)，反应的化学方程式为： ；氧气的检验 (填步骤、现象和结论)； (3)实验室用大理石和 制取二氧化碳，将收集到的二氧化碳倒入i烧杯中，观察到的现象是 ；得出二氧化碳具有 化学性质。 【答案】(1) 试管 酒精灯 (2) h 2KClO32KCl+3O2↑ 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃则证明气体为氧气 (3) 稀盐酸 燃着蜡烛会自下而上熄灭 不能燃烧也不能支持燃烧 【详解】（1）据图可知，仪器a的名称是试管，e是酒精灯； （2）根据提供的药品，只能用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，根据图中仪器只能用排水法收集，所以选择的仪器是：acdefh；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；氧气可使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条置于气体中，木条复燃，则说明气体为氧气； （3）根据提供的药品，实验室制取CO2，是在常温下，用大理石和稀盐酸制取的；二氧化碳密度比空气大，先在下部聚集，而不支持燃烧，所以蜡烛自下而上熄灭。 13．(23-24九上·福建南平·期末)实验室用高锰酸钾制取氧气。 (1)反应原理：高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。 (2)实验步骤： ①选择装置：发生装置应选择图中的 (填标号)。 ②检查装置的气密性。 ③将药品装入试管，试管口放一团蓬松的棉花。棉花的作用是 。 ④塞上橡皮塞，用仪器a (填仪器名称)固定试管，连接装置C。 ⑤加热药品，待 (填实验现象)时开始收集。 ⑥观察到集气瓶口有气泡冒出，移开导管，盖上玻璃片，取出集气瓶正放在桌面上。 ⑦清洗仪器，整理实验台。 (3)实验反思 ①若用如图装置D收集氧气，则验满的方法为 。 ②装置E是由装置D改进而成的，可作家庭制氧机上的加湿瓶。下列说法错误的是 (填标号)。 A．导管口n连接制氧机的出气口     B．可以判断是否有氧气输出      C．可以观测氧气输出的速率 【答案】(1) (2) A 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 铁架台 导管口气泡连续均匀冒出 (3) 将带火星的木条放在n端，木条复燃，说明已经集满 A 【详解】（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：； （2）①该反应属于固体加热反应，发生装置可选A； ③将药品装入试管，试管口放一团蓬松的棉花。棉花的作用是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； ④由图可知，仪器a为铁架台； ⑤加热药品，待导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集，因为一开始排出的是空气； （3）①若用如图装置D收集氧气，氧气的密度比空气大，应从m端通入，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在n端，木条复燃，说明已经集满； ②A、导管口m连接制氧机的出气口，可湿润氧气，且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率，符合题意； B、可通过观察是否产生气泡，来判断是否有氧气输出，不符合题意； C、可通过产生气泡的速率观测氧气的输出速率，不符合题意。 故选A。 14．(22-23九上·福建漳州·期末)实验室制取氧气并进行相关实验，如下图：    (1)仪器a的名称 。 (2)在实验室里，加热高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式是 ，选用的发生装置是 （填序号）。 (3)写出硫燃烧的化学方程式是 。 (4)装置D细铁丝燃烧的现象： （写一点），陶土粉的作用是 ，装置C中的水 （填“是”或“否”）可以换成陶土粉。 【答案】(1)铁架台 (2) B (3) (4) 剧烈燃烧 (或其它合理答案) 防止高温生成物溅落炸裂瓶底 否 【详解】（1）仪器a的名称：铁架台； （2）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，选用的发生装置是B； （3）硫燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式是； （4）装置D细铁丝燃烧的现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，铁在氧气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，陶土粉的作用是防止高温生成物溅落炸裂瓶底，陶土粉不能吸收二氧化硫，装置C中的水不可以换成陶土粉。 15．(22-23九上·福建龙岩新罗区·期末)实验室制氧气常见方法有两种：高锰酸钾热分解和双氧水催化分解。有人提出问题：排水法比排空气法收集到的氧气是否更纯？ 科学探究小组通过化学实验用集气瓶收集氧气，得到了如下信息。 实验项目 实验一 实验二 实验三 制取方法 双氢水催化分解 双氧水催化分解 高锰酸钾热分解 收集方法 排水法 向上排空气法 向上排空气法 瓶内氧气浓度 65.8% 66.7% 69.5% 请回答下列问题： (1)高锰酸钾热分解制取氧气的化学方程式为 ，其发生装置所需仪器有铁架台、 、试管、带导管的单孔橡皮塞及防阻性材料棉花。 (2)双氧水催化分解制取氧气，发生装置不用长颈漏斗，而是选用分液漏斗，其原因是 。 (3)排水法收集氧气时，把导管伸到集气瓶口的时机是 。 (4)要分析“排水法比排空气法收集到的氧气是否更纯？”，可通过对比 两个实验项目进行分析。 (5)用排水法也不能收集到100%的氧气的原因是 (写一条即可)。 【答案】(1) 酒精灯 (2)分液漏斗可以控制反应的速率，使反应平稳进行，便于气体的收集，同时也节省了药品 (3)当导管末端的气泡连续均匀冒出时 (4)一、二 (5)用排水法收集的氧气中混有水蒸气 【详解】（1）高锰酸钾在加热的条件下分解成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式为：，应选用“固体加热型”的气体发生装置，由于需要加热，除题干中列出的仪器外，还需要酒精灯； （2）双氧水在二氧化锰的催化作用下分解速率较快，与长颈漏斗相比，分液漏斗可以通过控制滴加双氧水的速率，使反应平稳进行，进而产生较平稳的氧气流，便于收集，同时也节省了药品； （3）用排水法收集氧气时，待导管末端气泡连续均匀冒出时，再开始收集； （4）实验中的控制变量是：收集方法不同，即除收集方法不同外，需采用相同的反应原理，三个实验中，实验一、二选用了相同的制取原理，故选择实验一、实验二进行对比； （5）用排水法收集的氧气中混有水蒸气，因此不能收集到100%的氧气。 16．(22-23九上·福建漳州·期末)实验室制取氧气并进行相关实验，如下图： (1)仪器a的名称 ｡ (2)在实验室里，加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，反应的化学方程式是 ，选用的发生装置是 （填序号）｡ (3)写出硫燃烧的化学方程式是 ｡ (4)装置D细铁丝燃烧的现象： （写一点），陶土粉的作用是 ，装置C中的水 （填“是”或“否”）可以换成陶土粉｡ 【答案】(1)铁架台 (2) B (3) (4) 剧烈燃烧（或其它合理答案） 防止高温生成物溅落炸裂瓶底 否 【详解】（1）由图可知a是铁架台。 （2）氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：，该反应为固固加热型，发生装置应选B。 （3）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，化学方程式为：。 （4）细铁丝在氧气中燃烧的现象：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量热，陶土粉是为了防止高温生成物溅落炸裂瓶底，装置C中的水是为了吸收二氧化硫，不能换成陶土粉。 17．(22-23九上·福建三明·期末)某实验小组用高锰酸钾制取氧气。    (1)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 ，应选择的发生装置是 （填标号）。 (2)用装置C收集氧气，观察到 ，说明气体已收集满。 (3)用装置D收集氧气，氧气应从 端进入（填标号）。如果集气瓶容积为200 mL，瓶内只留150mL水，水排尽后，瓶内气体中氧气的体积分数约为 （空气中氧气的体积分数按计算）。 (4)高锰酸钾受热分解过程中，某变量Y的变化趋势如图所示，则Y可以表示 （写一种）。    【答案】(1) A (2)瓶口有大气泡冒出时 (3) b 80% (4)氧气 【详解】（1）高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的方程式为； 反应物为固体，反应条件加热，应选择固体加热型装置，故选A； （2）排水法收集氧气，当瓶口有大气泡冒出时，证明已满； （3）氧气密度比水小，在上方聚集，应从短管进气，即b端； 如果集气瓶容积为200 mL，瓶内只留150mL水，则原有空气50mL，空气中含有的氧气的体积为，水排尽后， 收集到氧气150mL，总共含有氧气，故瓶内气体中氧气的体积分数约为； （4）分析图像可知随着反应时间的进行，Y的量从零开始增加，待高锰酸钾反应完后，Y的量不再改变，因为高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，三种产物的量都是从零开始增加，至反应结束不变，都符合Y的变化趋势。 18．(24-25九上·福建宁德·期末)下列是学习小组开展有关氧气项目式学习的部分内容： (1)实验室制氧气 ①图一中仪器①的名称是 。 ②用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是 (填“A”或“B”)，该反应的化学方程式是 。 ③要收集不同浓度的氧气，选用的收集方法是 (填“排水法”或“向上排空法”)。 ④若用H2O2溶液制取1.6 g氧气，用于探究影响绿色植物呼吸的因素，求参加反应的H2O2的质量 ？(反应的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑，写出计算过程) (2)探究影响绿色植物呼吸的因素 ①图二装置的实验应在黑暗条件下进行是为避免 作用的干扰。 ②图二装置中NaOH溶液的作用是吸收CO2，反应的化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+X，则X的化学式是 ； ③植物呼吸作用影响的因素如图三所示，从图中对比a、c两点，说明 对植物呼吸作用有影响。 【答案】(1) 长颈漏斗 A 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 排水法 解：设H2O2的质量为x。              答：参加反应H2O23.4 g。 (2) 光合 H2O 温度 【详解】（1）①图一中仪器①的名称是长颈漏斗； ②用高锰酸钾制取氧气，需要固体加热型发生装置，则选用的发生装置是A；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式是： ； ③要收集不同浓度的氧气，选用的收集方法是排水法，可通过排出水的体积来控制氧气的浓度。 ④根据化学方程式中氧气和过氧化氢的质量关系可列比例式求出参加反应的H2O2的质量，过程见答案； （2）①植物的光合作用吸收二氧化碳产生氧气，则图二装置的实验应在黑暗条件下进行是为避免光合作用的干扰； ②图二装置中NaOH溶液的作用是吸收CO2，反应的化学方程式是2NaOH +CO2=Na2CO3+ X，反应前有2个Na ，2个H，4个O，1个C，反应后除X外有2个Na，0个H， 3个O，1个C，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中含有2个H，1个O，所以X的化学式是：H2O； ③植物呼吸作用影响的因素如图三所示，从图中对比a、c两点，氧气浓度相同时，温度不同，二氧化碳的释放量不同，说明温度对植物呼吸作用有影响。 地 城 考点03 工业制氧气 1．(23-24九上·福建福州·期末)空气经除尘、除二氧化碳和水的处理后，进行如图操作。下列说法正确的是 A．氮气的沸点比氧气低 B．100g空气含21g氧气 C．氧气液化时分子体积变小 D．液态空气汽化过程放热 【答案】A 【详解】A、升温氮气首先沸腾出来，说明氮气沸点比氧气低，此选项符合题意； B、氧气约占空气体积分数的21%，不是质量，此选项不符合题意； C、氧气液化时，分子的间隔变小，分子的体积不变，此选项不符合题意； D、汽化过程吸热，此选项不符合题意。 故选A。 2．(23-24九上·福建南平·期末)某工厂合成氨气(NH3)的流程如图： (1)空气中的氧分子“穿”过分子筛，实现氮气和氧气的分离。由此可知两种分子的大小：N2 (填“＞”或“＜”)O2。 (2)合成塔中的反应条件为高温、高压并使用催化剂，其反应的化学方程式为 。 (3)在低温、高压条件下，冷凝塔中氨气先液化，从而与氮气、氢气分离。说明氨气的沸点比氮气、氢气的沸点都 (填“高”或“低”)。 (4)实际生产中氮气和氢气不可能全部转化为氨气。将剩余的氮气和氢气回输到合成塔，其目的是 (填标号)。 A．提高原料的利用率 B．控制生产成本 C．防止氮气污染空气 【答案】(1)＞ (2)3H2+N22NH3 (3)高 (4)AB 【详解】（1）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，由图可知，除去了大分子的氮气，所以氮气分子大于氧气分子； （2）氮气和氢气在高温、高压并使用催化剂的条件下反应生成氨气，反应的化学方程式为：3H2+N22NH3； （3）根据在冷凝塔中得到的是氮气、氢气和液态氨气，说明氨气沸点较氢气和氮气的都高； （4）将降温分离出的N2、H2送回合成塔目的是充分利用原料，降低生产成本等，故选AB。 地 城 考点04 跨学科实践活动——制作简易制氧机 1．(23-24九上·福建三明·期末)为完成“了解家用制氧机”实践性作业，学习小组开展如下探究活动。 [活动一]了解实验室制氧原理 (1)用如图所示装置制备氧气。 ① 用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 。 ② 用酒精灯给试管加热的操作是 。 ③ 从物质组成看，制取氧气的药品中都含有 。 [活动二]了解小型家用制氧机制氧原理 (2)某品牌家用“便携式制氧机”的制氧原理如图所示(内部结构透明)。 ① 将过碳酸钠和二氧化锰加入水中，过碳酸钠先分解，生成的H2O2再分解产生氧气。 H2O2分解的化学方程式为 。 ② 观察孔的作用是 。 ③ 与用高锰酸钾制氧气相比较，该方法更适宜家庭制氧的理由之一是 。 【答案】(1) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 先移动酒精灯给试管预热，再将酒精灯火焰对准药品加热 氧元素 (2) 观察氧气的产生速率等（合理即可） 不需加热，使用简便 【详解】（1）①高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； ② 用酒精灯给试管加热的操作是先移动酒精灯给试管预热，再将酒精灯火焰对准药品加热； ③ 化学变化中元素的种类不变，从物质组成看，制取氧气的药品中都含有氧元素； （2）①过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：； ② 观察孔的作用是观察氧气的产生速率等； ③ 与用高锰酸钾制氧气相比较，该方法更适宜家庭制氧的理由之一是不需加热，使用简便。 2．(24-25九上·福建厦门·期末)研究小组开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。 活动一  探究制氧原理 已知植物汁液可作过氧化氢制氧的催化剂。为比较菠菜、花生汁液对过氧化氢制氧速率的影响，用图1装置进行实验，在相同条件下，把过氧化氢溶液与不同汁液混合，比较产氧10mL所需的时间，实验结果如表1。 表1 实验编号 3%过氧化氢溶液体积（mL） 汁液体积（mL） 10mL产氧量所需的时间（s） Ⅰ X 水1.0 —— Ⅱ 2.0 菠菜汁液1.0 55 Ⅲ 2.0 花生汁液1.0 25 (1)写出检查图1装置气密性的操作、现象及结论： 。 (2)实验Ⅰ中X的值为 。 (3)分析表1实验结果，得到的结论是 。 (4)欲探究温度对花生汁液催化过氧化氢分解产氧速率的影响，请设计实验方案： 。 活动二  自制简易鱼泵 研究小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图2、图3。 (5)基于家用鱼缸供氧需求，对比二氧化锰，采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是 ；比较图2和图3，图3装置的优点是 。 (6)选用图3鱼泵，用过氧化氢溶液与植物汁液为鱼缸供氧，植物汁液应放置于 （选填“塑料瓶1”或“塑料瓶2”）。 (7)已知过氧化氢溶液不稳定，研究小组探究其他制氧原理。在相同条件下，将240g过碳酸钠分别与不同量的水混合，测定结果如图4。 原理：；。 结合图4，若用过碳酸钠作供氧剂为鱼缸持续供氧，请提出使用建议： 。 活动三  计算供氧剂质量 (8)研究小组欲为鱼缸供氧气500mL，则至少需要过氧化氢的质量是多少？（写出计算过程，精确到小数点后一位。该条件下，氧气的密度为1.4g·L-1） 【答案】(1)用手推（拉）动注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位置，说明气密性良好 (2)2.0 (3)在其他条件相同时，花生汁液对过氧化氢制氧的催化效果更好 (4)控制其他条件相同，在不同温度下将过氧化氢溶液与花生汁液混合，比较生成相同体积氧气所需的时间 (5) 材料易得，使用后易处理 可以控制液体滴速，从而控制反应速率 (6)塑料瓶2 (7)往过碳酸钠中一次性加入2~3倍质量的水 (8)解：设需要过氧化氢的质量为m 氧气的质量Lg·L-1g g 答：需要过氧化氢的质量约为1.5g。 【详解】（1）检查图1装置气密性的方法是用手推（拉）动注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位置，说明装置气密性良好； （2）实验Ⅰ、II、II中过氧化氢溶液体积应保持一致，实验|I、II中过氧化氢溶液体积为2.0mL，则实验I中X的值2.0； （3）分析表实验结果，得到的结论是在其他条件相同时，花生汁液对过氧化氢制氧的催化效果更好； （4）欲探究温度对花生汁液催化过氧化氢分解产氧速率的影响，变量是温度，其他条件应相同，则设计实验方案为控制其他条件相同，在不同温度下将过氧化氢溶液和花生汁液混合，比较生成相同体积氧气所需的时间； （5）对比二氧化锰，采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是材料易得，使用后易处理，图3装置中的调节器可以调节液体的滴加速率，则图3装置的优点是可以控制液体滴加速率，从而控制反应速率； （6）用过氧化氢溶液与植物汁液为鱼缸供氧，应控制过氧化氢溶液的滴加速率，从而控制反应速率，过氧化氢溶液放置于塑料瓶1，则植物汁液应放置于塑料瓶2； （7）由图4中的信息可知，在240g过碳酸钠中加入500mL或800mL时，产氧流量温和，持续时间长，则若用240g过碳酸钠作供氧剂鱼缸持续供氧，应往过碳酸钠中一次性加入2~3倍质量的水； （8）根据公式质量=密度×体积，由氧气体积可算出氧气的质量，再根据化学方程式中氧气和过氧化氢的质量关系，可列比例式求出至少需要过氧化氢的质量，具体过程见答案。 3．(24-25九上·福建福州·期末)请参加“基于野外环境下急救设计制作供氧器”的跨学科实践活动。 (1)实验室加热固体 （填化学式）获取氧气，不适用于野外环境急救时制氧。 (2)某款家用制氧机的结构如下。 ①制氧原理：Ⅰ、℃； Ⅱ、在二氧化锰催化下生成氧气。 写出步骤Ⅱ反应的化学方程式： ；上述两步原理都属于 （填基本反应类型）。 ②实验室制取氧气的收集装置相当于上图中 仓。 (3)探究药品用量和温度对反应速率的影响，实验数据如下表： 实验序号 过碳酸钠的质量/g 二氧化锰的质量/g 水的体积/mL 温度/℃ 收集100mL氧气所用的时间/s Ⅰ 10 0.3 100 26 36.59 Ⅱ a 0.3 100 41 22 Ⅲ 20 b 100 26 11.67 ①上表中a= ，b= 。 ②反思上述实验，再提出一个影响产氧速率的因素进一步探究。你的实验方案是 。 (4)该制氧反应总原理可表示为 ①根据化学方程式计算：过碳酸钠（相对分子质量为314）分解产生氧气的质量 。 ②过碳酸钠分解产生的氧气 （填“能”或“不能”）满足一般吸氧的最低要求（平均供氧量≥0.7g/min，供氧时间≥25 min）。 (5)学习团队将自制的供氧器在1.0版基础上迭代优化为2.0版（如下图）。 ①1.0版制氧机装入适量试剂后，盖紧瓶盖；当观察到 可得到较纯净氧气。 ②比较2.0版优于1.0版的优点有 （写一点）。 【答案】(1)/KClO3 (2) 分解反应 加湿 (3) 10 0.3 其他条件相同时，提高（或降低）二氧化锰的质量到0.4g、0.5g，测定收集氧气所用的时间【或其他条件相同时，提高（或降低）水的体积到、，测定收集 氧气所用的时间】 (4) 解：设过碳酸钠能分解产生氧气的质量为x 　 x=24g 答：157g过碳酸钠能分解产生24g氧气。 能 (5) 导管口有连续均匀的气泡冒出时 可以调节氧气的输出速度、方便携带、所占空间小、一体化、缩短出氧时间等（合理即可） 【详解】（1）实验室常用加热KMnO4（或KClO3）固体的方法获取氧气，加热需要热源，在野外环境中获取热源不方便，所以不适用于野外环境急救时制氧； （2）①步骤II中在二氧化锰催化下生成氧气和水，化学方程式为：；上述两步反应中，步骤I是过碳酸钠分解，步骤II是过氧化氢分解，这两个反应都是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，均属于分解反应； ②实验室制取氧气若用排水法收集，收集装置需有集气瓶和水槽等，用于收集和储存氧气；家用制氧机中加湿仓起到类似水槽的作用，可使氧气湿润，同时也能在一定程度上储存氧气，所以实验室制取氧气的收集装置相当于上图中加湿仓； （3）①探究试剂用量和温度对反应速率的影响，实验I 和II中温度不同，其他条件应相同，所以a=10，b=0.3； ②影响产氧速率的因素还有催化剂的颗粒大小等，实验方案为：取相同质量（如10g）的过碳酸钠，分别加入相同质量（如0.3g）但颗粒大小不同的二氧化锰，加入相同体积（如100mL）的水，在相同温度（如26°C）下进行实验，记录收集100mL氧气所用的时间，比较不同颗粒大小催化剂对产氧速率的影响； （4）①见答案； ②一般吸氧的最低要求是平均供氧量≥0.7g/min,供氧时间≥25min，则最低需氧量为 0.7g/minx25min=17.5g，因为24g>17.5g，所以157g过碳酸钠分解产生的氧气能满足一般吸氧的最低要求； （5）①1.0版制氧机装入适量试剂后，盖紧瓶盖，当观察到气泡连续均匀冒出时，说明装置内的空气已排尽，此时可得到较纯净氧气； ②2.0版优于1.0版的优点有：2.0版增加了流速调节器，可以调节氧气的输出速度，能更好地满足不同人群的吸氧需求。 4．(22-23九上·福建厦门·期末)宇航员所需氧气的主要来源有：电解水制氧气、CO2再生氧气、固体燃料制氧气。化学兴趣小组对以上制氧原理开展探究。 主题一：电解水制取氧气 通过电解水可以方便获得氧气。用石墨电极电解水(水中加入少量稀硫酸增强水的导电性)，发现氧气体积比理论值偏小。为研究这一问题，在原装置中使用CO2传感器(装置如图1)记录电解前后(0~200s) CO2浓度的变化(如图2)。在10 s接通直流电源130 s电解结束。 (1)实验证明电解产生的气体中含有CO2，推测可能是装置中 参与了反应。 (2)分析图2中130 s电解结束后CO2浓度继续变化的原因： 。 主题二：CO2与Na2O2(过氧化钠)反应制取氧气 Na2O2是常用的供氧剂，其供氧原理是Na2O2与人体呼出的CO2反应生成氧气。兴趣小组用图3装置探究CO2与Na2O2反应原理。 已知：Na2O2是淡黄色固体，氯化钙干燥剂用于吸收水蒸气。从吹气口缓缓向三支试管里持续通入潮湿的CO2气体，观察到试管A内固体由淡黄色逐渐变为白色，且带火星的木条在试管A内复燃；试管B内脱脂棉剧烈燃烧，产生黄色火焰；试管C内固体仍为淡黄色，且带火星的木条在试管C内不复燃。 (3)试管A内发生化学反应的证据是 。 (4)结合以上实验，分析Na2O2与CO2发生化学反应的条件是 。 (5)从安全角度说明Na2O2作供氧剂的使用注意事项： 。 主题三：用NaClO3制取氧气 利用固体燃料氧气发生器可快速获得氧气。空间站用含NaClO3的固体燃料制取氧气，其原理。神舟十四号宇航员每人每天需要氧气550 L(该条件下氧气密度为1.40 g/L)。 (6)若要通过以上制气方法提供一位宇航员一天所需的氧气，计算至少需要NaClO3的质量 。(写出计算过程，结果保留一位小数) 【答案】(1)石墨 (2)从水中逸出，最后扩散到装置中 (3)固体由淡黄色变为白色，生成使带火星的木条复燃的气体，说明反应有新物质生成 (4)要有水的存在 (5)远离可燃物 (6)解：设至少需要NaClO3的质量为x， 答：至少需要NaClO3的质量为1708.4g。 【详解】（1）产生的气体中含有CO2，实验中只有石墨含有碳元素，再根据化学反应前后原子种类数目不变，故是装置中石墨参与反应。 （2）二氧化碳可溶于水，电解结束后，溶于水的二氧化碳释放到装置中，使得二氧化碳浓度升高。 （3）通入潮湿的CO2气体，观察到试管A内固体由淡黄色逐渐变为白色，且带火星的木条在试管A内复燃，其是原过氧化钠不具备的性质，说明生成了新物质，表明发生了化学变化。 （4）试管C内固体仍为淡黄色，且带火星的木条在试管C内不复燃，说明干燥的二氧化碳不能与过氧化钠反应，故Na2O2与CO2发生化学反应的条件是有水存在。 （5）Na2O2作供氧剂，易于物质反应生成氧气，氧气具有助燃性，故其应该远离火源，以保证安全。 （6）见答案。 地 城 考点05 基本反应类型——化合反应、分解反应、置换反应 1．(23-24九上·福建龙岩·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时，其反应的微观示意图如下。下列说法错误的是 A．该反应中共有4种分子 B．该反应中元素的化合价发生改变 C．该反应属于置换反应 D．该反应可用于制取CH4 【答案】C 【分析】由图可知反应为二氧化碳与氢气在一定条件下生成了甲烷和水，方程式为：。 【详解】A、由微观示意图可知该反应中出现的四种物质为二氧化碳、氢气、甲烷、和水，它们都是由分子构成的，选项正确； B、反应前氢气中氢元素化合价为0，反应后水中氢元素化合价为+1价，故选项正确； C、一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应，该反应的生成物都是化合物，不属于置换反应，选项错误； D、由图可知反应为二氧化碳与氢气在一定条件下生成了甲烷和水，所以该反应可用于制取CH4，选项正确。 故选C。 2．(23-24九上·福建龙岩·期末)氨基钠(NaNH2)是合成维生素A的原料，工业上利用金属钠和液氨(NH3)生产氨基钠的主要原理如图1，现用120mL液氨与金属钠反应，实验结果如图2所示。 下列分析错误的是 A．反应釜中发生的反应为置换反应 B．金属钠的投加量越多生成氨基钠的量越多 C．其它条件相同时，控制温度能提高氨基钠产量 D．控制温度在50℃时，2.0g金属钠与120mL液氨没有恰好反应 【答案】B 【详解】由图1可知：液氨与熔融金属钠反应生成氢气和氨基钠，一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应，该反应属于置换反应，说法正确； B、50℃时，金属钠投入质量为1.0～2.5g时，氨基钠的含量增大，金属投入质量为2.5g～3.5g时，氨基钠的含量降低，说法错误； C、由图2可知：其它条件相同时，控制温度能提高氨基钠产量，说法正确； D、控制温度在50℃时，2.0g金属钠与120mL液氨没有恰好反应，因为在投入0.5g钠，氨基钠含量增加，说明液氨没有反应完全，说法正确； 答案：B。 3．(24-25九上·福建龙岩·期末)对比实验是化学实验中常用的方法。有关探究金属性质的实验如图所示，下列说法错误的是 A．①②③的反应类型均为置换反应 B．对比①②可探究铁和镁的化学性质有差异 C．完全反应后①③试管内液体颜色一定会相同 D．对比④⑤可知铁生锈需要铁与氧气接触 【答案】C 【分析】①化学方程式 ②化学方程式 ③化学方程式 【详解】A、根据分析中的三个化学方程式可知，都是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，均为置换反应，说法正确，不符合题意； B、对比①②：①中是铁与稀硫酸反应，②中是镁与稀硫酸反应，通过对比可以观察到铁和镁与稀硫酸反应的剧烈程度等不同，从而探究铁和镁的化学性质有差异，说法正确，不符合题意； C、①中反应生成硫酸亚铁溶液是浅绿色，③中反应也生成硫酸亚铁溶液是浅绿色，但是如果试剂过量，完全反应后①③试管内液体颜色不一定会相同，说法错误，符合题意； D、对比④⑤：④中铁钉与水和氧气同时接触生锈，⑤中铁钉只与水接触不生锈，通过对比可知铁生锈需要铁与氧气接触，说法正确，不符合题意； 故选C。 4．(23-24九上·福建泉州·期末)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是 A．充分加热，a处固体由红色变为黑色 B．b处可用澄清石灰水检验生成的气体 C．该反应属于置换反应 D．实验结束待装置冷却后再停止通入CO 【答案】C 【详解】A、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体由红色变为黑色，故A正确； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，故B正确； C、反应物为两种化合物，不属于置换反应，故C错误； D、应当先停止加热，等到固体冷却后再停止通CO，防止生成的铁被氧化，故D正确。 故选：C。 5．(23-24九上·福建宁德·期末)近代科学家利用铁的氧化物捕捉CO2的流程如图所示，下列说法错误的是 A．该流程中可循环利用的物质是FeO B．若A为黑色固体则A为铁粉 C．该流程可以缓解温室效应 D．该流程有涉及分解反应 【答案】B 【详解】A、由图可知，FeO既是反应物又是生成物，可循环利用，故A说法正确； B、若A为黑色固体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物中含有碳、氧、铁元素，生成物Fe3O4中含有铁元素和氧元素，则A中一定含有碳元素，不可能是铁粉，故B说法错误； C、该流程有效利用二氧化碳气体，可缓解温室效应，故C说法正确； D、Fe3O4在太阳能和≥2300K条件下可生成FeO和O2，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故D说法正确； 故选：B。 6．(23-24九上·福建厦门·期末)中华优秀传统文化蕴含了丰富的化学知识。 (1)《天工开物》描述了生石灰的变化：“以水沃之，亦自解散”，该变化生成的物质的化学式为 ，该变化为 （选填“吸热反应”或“放热反应”）。 (2)《天工开物》记载了我国古代用火法炼硫，其主要反应为，这一变化的基本反应类型属于 ，FeS名称为 。 (3)《本草图经》记载了茜草可作为植物染料。茜草的染色色素为茜草素（C14H8O4），茜草素中碳、氢、氧的原子个数比为 。 (4)《本草纲目》记载了轻粉（Hg2Cl2）是一种重要的药物。轻粉的制作方法之一:在加热条件下硫酸亚汞（Hg2SO4）和氯化钠反应生成硫酸钠和轻粉。写出该反应的化学方程式： 。 【答案】(1) Ca（OH）2 放热反应 (2) 分解反应 硫化亚铁 (3)7：4：2 (4) 【详解】（1）生石灰是氧化钙的俗称，“以水沃之，亦自解散”，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该变化生成的物质为氢氧化钙，化学式为Ca（OH）2，该变化放出大量热，属于放热反应； （2）该反应是由一种物质反应生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应；根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，FeS中硫元素化合价是-2，其中铁元素化合价是+2，根据化合物的读法，从后往前读作某化某，则FeS的名称为硫化亚铁； （3）茜草素（C14H8O4）中碳、氢、氧的原子个数比为14：8：4=7：4：2； （4）在加热条件下硫酸亚汞（Hg2SO4）和氯化钠反应生成硫酸钠和轻粉（Hg2Cl2），化学方程式为：。 7．(23-24九上·福建石狮·期末)12月18日甘肃地震中，照明无人机点亮救援的每个黑夜，成为夜空中最亮的“星”，再次向世界展示中国力量。芯片是无人机的核心部分，制造芯片要用到单晶硅，以下为制备单晶硅主要工艺流程。 (1)石英砂的主要成分是二氧化硅(SiO2)，其中硅的化合价为 。 (2)进入流化床前，粗硅要先粉碎的目的是 。 (3)单晶硅的结构类似于金刚石，则构成单晶硅的微粒是 (填“分子”、“原子”或“离子”)。 (4)高温还原室发生反应的化学方程式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。 (5)整个制备过程必须在无氧气的环境中进行，原因是 。 【答案】(1)+4 (2)增大接触面积(或加快反应速率等) (3)原子 (4) 置换 (5)防止高温下氢气与氧气反应(或防止高温下硅与氧气反应，防止氢气爆炸等) 【详解】（1）二氧化硅(SiO2)中氧元素显-2价，设硅元素的化合价为x，根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则有x+(-2)×2=0，解得x=+4，故其中硅的化合价为+4； （2）进入流化床前，粗硅要先粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率等； （3）单晶硅的结构类似于金刚石，金刚石是由原子直接构成的，则构成单晶硅的微粒是原子； （4）高温还原室中氢气和SiCl4高温下反应生成HCl和Si，化学方程式为：； 该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应； （5）氢气具有可燃性，与空气混合高温下可能发生爆炸，所以为了防止高温下氢气与氧气反应(或防止高温下硅与氧气反应，防止氢气爆炸等，整个制备过程必须在无氧气的环境中进行。 8．(23-24九上·福建宁德·期末)二氧化碳是一种与人类生产生活密切关系的气体。 (1)下图是自然界中部分碳、氧循环图(X为H2CO3；Y为葡萄糖C6H12O6)。 ①转化2的化学反应类型为 ，绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为 能。 ②转化2和转化3反应物相同但生成物不同的原因是 。 (2)我国科学家在二氧化碳电催化还原研究方面取得新进展，实现了二氧化碳电催化还原高效制备乙烯(C2H4)等化学产品，为二氧化碳资源化利用提供了新思路。(下列图分别为反应微观过程，“几何分电流密度”，其大小用来表征催化剂性能的优劣。) ①请根据上述图示写出催化反应过程的化学方程式 。 ②二氧化碳电催化还原高效制备乙烯选用Cu-CuI复合催化剂的原因是 。 【答案】(1) 化合反应 化学 化学反应条件不同 (2) Cu-CuI复合催化剂性能最优 【详解】（1）①转化2是二氧化碳和水反应生成碳酸，化学反应的基本反应类型为化合反应；绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为化学能。故填：化合反应；化学。 ②转化2是二氧化碳和水在常温常压下反应生成碳酸，转化3是二氧化碳和水在光照和叶绿素条件下反应生成葡萄糖和氧气，所以转化2和转化3反应物相同但生成物不同的原因是：化学反应条件不同。故填：化学反应条件不同。 （2）①由反应微观图可知，二氧化碳和水在Cu-CuI复合催化剂条件下反应生成乙烯和氧气，该反应的化学方程式为：。故填：。 ②由图可知，二氧化碳电催化还原高效制备乙烯选用Cu-CuI复合催化剂的原因是催化剂性能最优。故填：Cu-CuI复合催化剂性能最优。 9．(22-23九上·福建三明·期末)战国《周礼》中记载：“煤饼烧砺房成灰”（“砺房”即牡壳，主要成分是碳酸钙），将“灰”溶于水可制得沤浸树皮脱胶的碱液。 (1)“砺房成灰”指高温条件下碳酸钙转化为氧化钙和二氧化碳，该反应属于 （填基本反应类型）；“灰”溶于水得碱液（即石灰水），反应的化学方程式为 ，该反应中能量的转化形式是将 转化为热能。 (2)将煤制作成煤饼（即蜂窝煤）进行燃烧的目的是 。 (3)目前，我们最常用的化石燃料有煤、 、天然气；氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等少数情况下使用，其主要原因是 （写一条）；除氢能源外，人们正在开发和利用的其他新能源有 （写一种）。 【答案】(1) 分解反应 CaO+H2O=Ca(OH)2 化学能 (2)增大可燃物与空气的接触面积 (3) 石油 制取氢气成本太高、氢气的运输和储存比较困难 风能、太阳能等 【详解】（1）由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应。“砺房成灰”指高温条件下碳酸钙转化为氧化钙和二氧化碳，该反应属于分解反应； “灰”溶于水得碱液（即石灰水），反应的化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2，该反应中能量的转化形式是将化学能转化为热能。 （2）将煤制作成煤饼（即蜂窝煤）进行燃烧的目的是增大可燃物与空气的接触面积，使煤充分燃烧。 （3）目前，我们最常用的化石燃料有煤、石油、天然气； 氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等少数情况下使用，其主要原因是制取氢气成本太高、氢气的运输和储存比较困难； 除氢能源外，人们正在开发和利用的其他新能源有风能、太阳能等。 10．(22-23九上·福建漳州·期末)合成氨（NH3）是上世纪化学领域中最辉煌的成就之一，某科学小组构想在一定条件和锂（Li）的作用下合成氨，设计原理如下图： （图中Li､Li3N和LiOH均为固体） (1)单质甲的化学式是 ，Li3N中锂元素的化合价为+1，则氮元素的化合价为 ｡ (2)反应③的化学方程式为 ｡ (3)以上三个反应，既不属于化合反应也不属于分解反应的是 （填序号）｡反应过程中锂的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）｡ 【答案】(1) N2 -3 (2) (3) ② 不变 【详解】（1）Li和单质甲生成Li3N，所以单质甲是氮元素组成的单质，甲是氮气，化学式为N2。Li3N中锂元素的化合价为+1，根据化合价代数和为零，氮元素的化合价为-3。 （2）反应③是氢氧化锂在一定条件下生成锂单质、水和氧气，化学方程式为：。 （3）分解反应是指由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应，化合反应是两种或两种以上物质反应，生成一种新物质的反应，所以反应①是Li和氮气生成Li3N，是化合反应，反应③氢氧化锂在一定条件下生成锂单质、水和氧气，是分解反应，既不属于化合反应也不属于分解反应的是②，在该反应过程中，锂是该反应的催化剂，所以锂的质量和化学性质不变。 11．(22-23九上·福建漳州·期末)合成氨（NH3）是上世纪化学领域中最辉煌的成就之一，某科学小组构想用锂（Li）作催化剂在一定条件下合成氨，设计原理如下图： (1)反应①的化学方程式为 ；NH3中氮元素的化合价为 。 (2)以上三个反应，既不属于化合反应也不属于分解反应的是 （填序号）。 (3)合成氨的总反应：，“口”中的化学式是 ，反应过程中锂的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) -3 (2)② (3) O2 不变 【详解】（1）反应①为氮气和锂在一定条件下反应生成Li3N，该反应的化学方程式为：； 氨气中氢元素显+1价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（+1）×3=0，x=-3； （2）反应①为氮气和锂在一定条件下反应生成Li3N，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应； 反应②为Li3N和水反应生成LiOH和氨气，反应物和生成物均有两种，既不属于化合反应也不属于分解反应； 反应③为氢氧化锂分解为锂、水和氧气，符合“一变多”的特点。属于分解反应。 故填：②； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含N、H、O的个数分别是4、12、6、生成物中含N、H、O的个数分别是4、12、0，故生成物中还应含6个O，故“口”中的化学式是O2； 该反应中，锂是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量不变。 地 城 考点06 催化剂 1．(23-24九上·福建南平·期末)查得资料：氧化铁可以做氯酸钾加热分解的催化剂。为了探究氧化铁质量对氯酸钾加热分解催化效果的影响，每次用5g氯酸钾与不同质量的氧化铁粉末进行实验，结果如表所示。下列说法不正确的是 实验编号 氯酸钾质量(g) 氧化铁质量(g) 单位时间内产生氧气的体积(mL/s) ① 5 1 2.4 ② 5 2 2.5 ③ 5 4 2.8 ④ 5 6 2.5 A．反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑ B．由表可知，氯酸钾和氧化铁的质量比为5：4时，催化效果最佳 C．反应前后，固体物质中氧化铁的质量分数不变 D．氧化铁质量在1g~4g之间，氧化铁的质量越大，两种固体接触面积越大，催化效果越好 【答案】C 【详解】A、由题文可知，氯酸钾在加热和氧化铁催化作用下分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，故说法正确； B、分析表中数据可知，氯酸钾和氧化铁的质量比为5：4时，单位时间内产生氧气的体积最多，催化效果最佳，故说法正确； C、氧化铁可以做氯酸钾加热分解的催化剂，反应前后质量不变，根据2KClO32KCl+3O2↑可知，反应后固体总质量减小，固体物质中氧化铁的质量分数变大，故说法错误； D、对比实验①②③可知，氧化铁质量在1g~4g之间，氧化铁的质量越大，两种固体接触面积越大，催化效果越好，故说法正确。 故选C。 2．(22-23九上·福建厦门·期末)1783年，拉瓦锡用如图所示装置研究水的组成：将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体；实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，铁转化为氧化物。下列说法正确的是 A．本实验中铁作催化剂 B．出口处点燃可燃性气体可以看到蓝紫色火焰 C．实验中水减少的质量等于铁管增加的质量 D．以上实验结果可以推翻“水是单一元素组成”的论断 【答案】D 【详解】A.根据题干信息：实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，铁转化为氧化物，可知铁是反应物，不是催化剂，故A错误； B.由题干信息可知，该反应是水蒸气和铁在高温条件下反应生成铁的氧化物和一种可燃性气体，根据化学反应前后元素种类不变，该可燃性气体含氢元素，应是氢气，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，故B错误； C.由B可知，铁管增加的质量等于参加反应水中氧元素的质量，故C错误； D.该反应是水与铁在高温条件下反应生成铁的氧化物和氢气，根据化学反应前后元素种类不变，可得出水是由氢元素和氧元素组成，所以以上实验结果可以推翻“水是单一元素组成”的论断，故D正确。 故选：D。 3．(24-25九上·福建南平·期末)下列推理错误的是 A．某固态物质受热后变为气态物质，可推测该变化不一定是物理变化 B．铁与硫酸铜溶液反应后，固体的质量变大，可推测溶液的质量变小 C．往双氧水中加入二氧化锰，反应速率加快，可推测二氧化锰是催化剂 D．向装有二氧化碳的软塑料瓶中注入水之后振荡，软塑料瓶变瘪，无法推测二氧化碳能与水反应 【答案】C 【详解】A、固态物质受热变为气态物质，这种变化不一定是物理变化，例如碳酸氢铵受热生成氨气、水和二氧化碳属于化学变化，故推理正确； B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，根据反应关系可知，反应后固体质量增大，溶液质量减小，故推理正确； C、催化剂除了能改变反应速率之外，在反应前后应保持质量和化学性质不变；仅仅根据过氧化氢溶液中加入二氧化锰产生气泡速率加快，没有验证其质量和化学性质不变，不能说明二氧化锰是催化剂，故推理错误； D、向盛满二氧化碳的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，拧紧瓶盖振荡，软塑料瓶变瘪，不能说明二氧化碳能与水反应，可能是二氧化碳溶于水造成的，故推理正确。 故选C。 4．(22-23九上·福建福州·期末)合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物（NOx）。常温下将NO与H2的混合气体通入某溶液中实现无害化处理，其转化过程如图。下列分析错误的是 A．该转化过程中Ce4+起催化作用 B．该转化过程中氮原子数目增多 C．氮氧化物（NOx）属于空气污染物 D．该过程中NO与H2O分子数目比为1：1 【答案】B 【详解】A、该过程中，Ce4+的质量和化学性质不变，则Ce4+起催化作用，该选项分析正确； B、反应前后原子的种类和个数不变，该选项分析错误； C、氮氧化物（NOx）会引起酸雨，则属于空气污染物，该选项分析正确； D、由图可知，该反应可表示为，则该过程中NO与H2O分子数目比为2：2=1：1，该选项分析正确。 故选B。 5．(24-25九上·福建三明·期末)控制变量是科学探究的重要方法。下列实验设计中，不能达到实验目的的是 实验设计 实验目的 A．探究MnO2是否能加快H2O2的分解 B．探究石蕊纸花变红是否与水有关 实验设计 实验目的 C．探究铁的锈蚀是否需要水 D．探究可燃物的燃烧是否需要氧气 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、因为过氧化氢溶液的浓度不同，无法比较MnO2对H2O2分解的催化作用，故选项符合题意； B、二氧化碳中干燥的石蕊纸花不变色，湿润的石蕊纸花变红，说明二氧化碳与水反应生成碳酸，使石蕊纸花变红，故选项不符合题意； C、铁在潮湿的空气中与水蒸气和氧气接触，一段时间后生锈，而干燥的空气中不含水蒸气，一段时间后不生锈，能说明铁生锈需要水，故选项不符合题意； D、铜片上的白磷与氧气接触，会燃烧，热水中的白磷与氧气不接触，不会燃烧，说明可燃物的燃烧需要氧气，故选项不符合题意； 故选：A。 6．(24-25九上·福建福州·期末)我国科学家利用石墨烯为催化剂，促进甲烷转化成甲醇（）和甲醛（），主要原理如图。下列分析正确的是 A．反应后石墨烯的碳原子数目增加 B．保持甲烷化学性质的最小粒子是“” C．等质量的甲醇和甲醛，甲醇的分子个数多 D．过程Ⅳ中各粒子数目比为1：1：1：1：2，则X为 【答案】D 【详解】A、石墨烯在反应中作催化剂，反应前后质量和化学性质不变，则反应后石墨烯的碳原子数目不变，故选项说法错误； B、甲烷是由甲烷分子构成的，保持甲烷化学性质的最小粒子是甲烷分子（），故选项说法错误； C、根据甲醇（CH3OH的相对分子质量为12+4+16=32）和甲醛（CH2O的相对分子质量为12+2+16=30）可知，甲醇的相对分子质量比甲醛的大，相对分子质量和分子的实际质量呈正比，则等质量的甲醇和甲醛，甲醛的分子个数多，故选项说法错误； D、过程Ⅳ中各粒子数目比为1：1：1：1：2，反应的化学方程式为，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目均不变，反应前有1个C、4个H、1个O，反应后有1个C、6个H、3个O，则1个X分子中含有2个氢原子和2个氧原子，其化学式为H2O2，故选项说法正确； 故选：D。 7．(23-24九上·福建厦门·期末)催化剂是化学工业的“点金石”。催化剂在化学反应中能改变反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后均不变。常用反应快慢比较不同催化剂的催化效果，反应越快，催化效果越好。兴趣小组对氯酸钾制取氧气进行探究。 探究一：二氧化锰在氯酸钾制取氧气中的作用 设计并完成实验，实验操作及现象如下表: 实验 实验操作 实验现象 I i.加热氯酸钾至熔化，伸入带火星的木条 无明显现象 ii.再持续加热,伸入带火星的木条 木条复燃 Ⅱ 加热二氧化锰至与实验 I 相同的温度,伸入带火星的木条 无明显现象 Ⅲ 加热氯酸钾与二氧化锰的混合物,伸入带火星的木条 木条迅速复燃 (1)上述方案中，实验Ⅱ的目的是 ; (2)对比实验 I 与实验 Ⅲ，得到的结论是 ; (3)欲证明二氧化锰是氯酸钾制取氧气的催化剂，除了测定实验Ⅲ中二氧化锰在反应前后的质量外，还要补做的实验的方案是 。 探究二：制取氧气时氯酸钾与二氧化锰的最佳配比 用1g氯酸钾与不同质量二氧化锰混合加热（如图1），记录收集250mL气体所需要的时间。已知氧气难溶于植物油。 (4)用图3装置测定气体体积，与图2装置比较，其优点是 。 (5)实验过程中还要控制的变量有 、 （写出其中2个）。 (6)实验结果如图4。结合这一结果，分析此次实验中氯酸钾与二氧化锰的最佳配比是 ；谈谈你对催化剂用量的认识: 。 探究三：制取氧气时不同催化剂的催化效果 分别用二氧化锰、五氧化二磷、氧化铅（各1g）催化氯酸钾（1g）制取氧气，用“探究二”实验装置完成实验，实验结果如图5。 (7)比较三种催化剂用于氯酸钾制取350mL氧气的催化效果： 。 (8)实验室按以上配比制取氧气时，不宜采用五氧化二磷作为催化剂，结合数据说明理由 。 【答案】(1)证明二氧化锰受热不会分解产生氧气 (2)二氧化锰能加快氯酸钾分解产生氧气 (3)取实验Ⅲ反应后的残留物，与适量氯酸钾充分混合，重复实验Ⅲ的操作，观察带火星的木条是否复燃 (4)减少氧气的损耗，使测得的数据更准确 (5) 温度 固体药品颗粒大小 (6) 4：1 反应物与催化剂的配比不同，催化效果不同（合理即可） (7)五氧化二磷最好，二氧化锰次之，氧化铅最差 (8)在该配比前提下，五氧化二磷作为催化剂，收集350mL氧气用时不到40s，反应速率过快，不利于氧气的收集（合理即可） 【详解】（1）实验Ⅱ：加热二氧化锰至与实验 I 相同的温度，伸入带火星的木条，木条无明显现象，说明加热二氧化锰本身不能分解产生氧气，该实验目的是证明二氧化锰受热不会分解产生氧气； （2）实验 I加热氯酸钾至熔化，伸入带火星的木条无明显现象；实验 Ⅲ加热氯酸钾与二氧化锰的混合物，伸入带火星的木条木条迅速复燃，说明二氧化锰能加快氯酸钾分解产生氧气； （3）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叫做催化剂。催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。所以欲证明二氧化锰是氯酸钾制取氧气的催化剂，除了测定实验Ⅲ中二氧化锰在反应前后的质量外，还要验证二氧化锰的化学性质在反应前后是否改变，则补做的实验的方案是：取实验Ⅲ反应后的残留物，与适量氯酸钾充分混合，重复实验Ⅲ的操作，观察带火星的木条是否复燃； （4）由于氧气不易溶于水，所以还是会有少量的氧气可以溶解在水中，氧气难溶于水植物油，用图3装置测定气体体积，水上方的植物油可以避免氧气溶于水，与图2装置比较，可以减少氧气的损耗，使测得的数据更准确； （5）该实验目的是制取氧气时氯酸钾与二氧化锰的最佳配比，用1g氯酸钾与不同质量二氧化锰混合加热（如图1），记录收集250mL气体所需要的时间，则除了二氧化锰的质量不同外，其它条件应该保持相同，则实验过程中还要控制的变量有温度、固体药品颗粒大小等； （6）由图可知，实验中当二氧化锰的质量为0.25g时，收集250mL气体所需要的时间最短，则说明分解速率最快，故氯酸钾与二氧化锰的最佳配比是1g：0.25g=4：1； 由图可知，反应物与催化剂的配比不同，催化效果不同（合理即可）； （7）由图可知，三种催化剂用于氯酸钾制取350mL氧气，五氧化二磷所需的时间最短，二氧化锰次之，氧化铅最长，则五氧化二磷的催化效果最好，二氧化锰次之，氧化铅最差； （8）实验室按以上配比制取氧气时，不宜采用五氧化二磷作为催化剂，是因为在该配比前提下，五氧化二磷作为催化剂，收集350mL氧气用时不到40s，反应速率过快，不利于氧气的收集（合理即可）。 8．(23-24九上·福建三明·期末)为探析二氧化碳和甲烷转化为乙酸(CH3COOH)的微观过程。学习小组查得资料：我国科学家提出由二氧化碳和甲烷转化为乙酸的催化反应，其微观历程如图所示(模型中的短线代表原子间的连接方式，序号表示反应步骤)。请和小组同学一起研究。 (1)步骤① 是在催化剂的作用下，使CH4失氢，转变为H和 的过程。 (2)二氧化碳在步骤 (填序号)开始参与反应。 (3)该反应过程中，催化剂 (填“有”或“没有”)参与反应，反应后，该催化剂 (填“能”或“不能”)重复使用。 (4)该反应的化学方程式为 。 (5)利用该反应制备乙酸对环境的价值是 (填一种)。 【答案】(1)C (2)② (3) 有 能 (4) (5)减少温室气体的排放 【详解】（1）分析微观图可知步骤① 是在催化剂的作用下，使CH4失氢，转变为H和-CH3的过程； （2）分析微观图可知二氧化碳在步骤②开始参与反应； （3）分析微观图可知在步骤①中催化剂参与了反应，催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，所以反应后，该催化剂能重复使用； （4）分析微观图可知，该反应为二氧化碳和甲烷在催化剂条件下反应生成乙酸，化学方程式为：; （5）二氧化碳参与了反应，利用该反应制备乙酸对环境的价值是减少了二氧化碳的排放，减少温室气体的排放，减缓温室效应。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 氧气的性质及制取 6大高频考点概览 考点01 氧气的性质 考点02 实验室制氧气 考点03 工业制氧气 考点04 跨学科实践活动——制作简易制氧机 考点05 基本反应类型——化合反应、分解反应、置换反应 考点06 催化剂 地 城 考点01 氧气的性质 1．(24-25九上·福建宁德·期末)兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧时间，得到数据如图。下列说法错误的是 A．铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关 B．铁丝拉直不会出现火星四射剧烈燃烧的现象 C．实验的异常现象可能是因为铁丝受热熔断 D．待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2 2．(24-25九上·福建宁德·期末)下列实验方案或操作与实验目的不相符是 A．图1证明石墨有导电性 B．图2证明氧气已收集满 C．图3可除去CO中的少量CO2 D．图4验证水的组成 3．(24-25九上·福建南平·期末)如图是物质的转化关系图(图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去)，下列说法错误的是 A．铁丝在氧气中燃烧可以实现转化① B．氧气和水同时存在是实现转化②的必备条件 C．转化③的化学方程式为：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ D．“曾青得铁则化为铜”可用于描述转化④ 4．(23-24九上·福建宁德·期末)下图是以氧气为例形成的多角度认识物质思路和方法的示意图。下列说法中错误的是 A．从组成角度：氧气由氧元素组成的单质 B．从转化角度： C．从性质角度：氧气有助燃性可使燃着木条烧得更旺 D．从应用角度：氧气可用于医疗急救、航空航天 5．(23-24九上·福建龙岩·期末)下列实验现象描述正确的是 A．红磷在空气中燃烧产生白雾 B．二氧化碳通入紫色石蕊试液，紫色石蕊试液不变色 C．镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色物质 D．铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉表面有红色物质生成 地 城 考点02 实验室制氧气 1．(23-24九上·福建福州·期末)下列有关玻璃导气管使用正确的是 A．连接导气管 B．用氯酸钾制氧气 C．排空气法集气 D．排水法集气 2．(24-25九上·福建三明·期末)在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作错误的是 A． B． C． D． 3．(23-24九上·福建宁德·期末)过氧化氢可用于消毒杀菌，具有不稳定性。水蒸气在硅材料表面冷凝，部分水分子会转化为过氧化氢分子。过氧化氢的浓度随温度变化关系如图所示，下列说法错误的是 A．过氧化氢能消毒杀菌体现了它的化学性质 B．过氧化氢不稳定是因为过氧化氢易分解 C．水蒸气随温度升高在硅材料表面冷凝产生过氧化氢的量增加。 D．图中a点(-2.8℃)未生成过氧化氢的原因可能是温度过低，水蒸气冷凝后直接凝固为固体 4．(23-24九上·福建厦门·期末)用过氧化氢制取氧气并完成相关性质实验，所涉及的下列操作不符合规范的是 A．检查装置气密性 B．添加液体药品 C．收集并验满 D．铁丝燃烧 5．(23-24九上·福建三明·期末)在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．检查气密性 B．收集氧气 C．氧气验满 D．硫在氧气中燃烧 6．(22-23九上·福建厦门第一中学·期末)如图像能正确反映对应变化关系的是    A．碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧 B．向一定量的二氧化锰中加入双氧水 C．在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气 D．加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物 7．(24-25九上·福建龙岩·期末)学习小组用5%过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，并探究带火星的木条复燃时所需氧气浓度。制取氧气所需实验仪器如下： (1)实验室制取氧气。 ①反应化学方程式为 。 ②需要选择的仪器是BE和 （填序号）。 ③将二氧化锰粉末放入仪器B的操作是 。 (2)探究带火星的木条复燃时所需氧气浓度。 学习小组测得带火星的小木条复燃时所需氧气浓度的实验数据如下： 序号 氧气浓度 是否复燃 1 20.9% 否 2 22.5% 否 3 24.1% 否 4 25.3% 是 ①当氧气浓度为 时，能使带火星的小木条复燃。 ②根据上述数据，你对燃烧条件之一“可燃物与氧气接触”有怎样的新认识？ 答： 。 8．(24-25九上·福建南平·期末)实验室制取氧气的装置如图所示。 (1)仪器a的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，应选择的发生装置是 (填标号)，选择该装置的原因 。 (3)若用D装置收集氧气，判断氧气收集满的现象是 。 (4)用实验验证集气瓶中的气体是氧气，完成下列实验报告。 实验步骤 实验现象 实验结论 该气体是氧气 (5)制取气体的过程包括：①确定装置②验证气体③明确原理。根据以上实验可知，实验室制取气体的一般思路为______(填标号)。 A．①→②→③ B．②→①→③ C．③→①→② 9．(23-24九上·福建福州·期末)为完成“实验室制取氧气”的实践性作业，学习小组开展如图活动。 (1)组装制取氧气装置可选择图中仪器A、B、 (填标号，下同)和 。该套装置 (填“能”或“不能”)用于制取二氧化碳。 (2)甲同学使用 (填仪器名称)把二氧化锰装入容器中，再加入 (填药品名称)，反应的化学方程式为 。 (3)乙同学负责收集和验满气体。验满的方法是 。 (4)实验结束，丙同学将残余物直接倒入下水道，洗涤仪器，整理实验台。老师认为他的操作有待改进，请提出改进措施： 。 10．(23-24九上·福建石狮·期末)利用下列装置完成气体制取的实验。    (1)仪器①的名称是 。 (2)用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式是 ，应选择的发生装置是 (填序号)。用C装置收集氧气，实验结束后，应将集气瓶 (填“正”或“倒”)放在桌面上。 (3)自制氧气急救箱可用于家庭供氧等，工作原理如装置D所示，该装置反应的化学方程式是 。 (4)拉杆用于抽拉内贴滤纸且装满二氧化锰和小石头等混合物的多孔小瓶，抽拉小瓶的优点是 。 11．(23-24九上·福建龙岩·期末)实验室应用制取的氧气进行“密闭体系中蜡烛燃烧时间的影响因素”实验。 根据图1和图2回答下列问题： (1)仪器a的名称是 ，实验室制取O2的化学方程式为 。 (2)给高锰酸钾加热，待导管口 (填实验现象)时开始收集气体。 (3)空气中氧气的体积分数约为21%。往集气瓶中装入一半容积的水，再用排水法收集氧气，则得到的混合气体中氧气的体积分数为 。 (4)控制相同条件，进行蜡烛燃烧实验，实验结果如图2所示。蜡烛持续燃烧时间与氧气的体积分数之间的关系是 。 12．(23-24九上·福建漳州·期末)实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、稀盐酸和大理石，以及下列仪器： (1)写出图中仪器的名称：a ；e 。 (2)利用上述仪器和药品可以制取氧气，所选择的仪器除acdef外，还需补充 (填序号)，反应的化学方程式为： ；氧气的检验 (填步骤、现象和结论)； (3)实验室用大理石和 制取二氧化碳，将收集到的二氧化碳倒入i烧杯中，观察到的现象是 ；得出二氧化碳具有 化学性质。 13．(23-24九上·福建南平·期末)实验室用高锰酸钾制取氧气。 (1)反应原理：高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。 (2)实验步骤： ①选择装置：发生装置应选择图中的 (填标号)。 ②检查装置的气密性。 ③将药品装入试管，试管口放一团蓬松的棉花。棉花的作用是 。 ④塞上橡皮塞，用仪器a (填仪器名称)固定试管，连接装置C。 ⑤加热药品，待 (填实验现象)时开始收集。 ⑥观察到集气瓶口有气泡冒出，移开导管，盖上玻璃片，取出集气瓶正放在桌面上。 ⑦清洗仪器，整理实验台。 (3)实验反思 ①若用如图装置D收集氧气，则验满的方法为 。 ②装置E是由装置D改进而成的，可作家庭制氧机上的加湿瓶。下列说法错误的是 (填标号)。 A．导管口n连接制氧机的出气口     B．可以判断是否有氧气输出      C．可以观测氧气输出的速率 14．(22-23九上·福建漳州·期末)实验室制取氧气并进行相关实验，如下图：    (1)仪器a的名称 。 (2)在实验室里，加热高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式是 ，选用的发生装置是 （填序号）。 (3)写出硫燃烧的化学方程式是 。 (4)装置D细铁丝燃烧的现象： （写一点），陶土粉的作用是 ，装置C中的水 （填“是”或“否”）可以换成陶土粉。 15．(22-23九上·福建龙岩新罗区·期末)实验室制氧气常见方法有两种：高锰酸钾热分解和双氧水催化分解。有人提出问题：排水法比排空气法收集到的氧气是否更纯？ 科学探究小组通过化学实验用集气瓶收集氧气，得到了如下信息。 实验项目 实验一 实验二 实验三 制取方法 双氢水催化分解 双氧水催化分解 高锰酸钾热分解 收集方法 排水法 向上排空气法 向上排空气法 瓶内氧气浓度 65.8% 66.7% 69.5% 请回答下列问题： (1)高锰酸钾热分解制取氧气的化学方程式为 ，其发生装置所需仪器有铁架台、 、试管、带导管的单孔橡皮塞及防阻性材料棉花。 (2)双氧水催化分解制取氧气，发生装置不用长颈漏斗，而是选用分液漏斗，其原因是 。 (3)排水法收集氧气时，把导管伸到集气瓶口的时机是 。 (4)要分析“排水法比排空气法收集到的氧气是否更纯？”，可通过对比 两个实验项目进行分析。 (5)用排水法也不能收集到100%的氧气的原因是 (写一条即可)。 16．(22-23九上·福建漳州·期末)实验室制取氧气并进行相关实验，如下图： (1)仪器a的名称 ｡ (2)在实验室里，加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，反应的化学方程式是 ，选用的发生装置是 （填序号）｡ (3)写出硫燃烧的化学方程式是 ｡ (4)装置D细铁丝燃烧的现象： （写一点），陶土粉的作用是 ，装置C中的水 （填“是”或“否”）可以换成陶土粉｡ 17．(22-23九上·福建三明·期末)某实验小组用高锰酸钾制取氧气。    (1)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 ，应选择的发生装置是 （填标号）。 (2)用装置C收集氧气，观察到 ，说明气体已收集满。 (3)用装置D收集氧气，氧气应从 端进入（填标号）。如果集气瓶容积为200 mL，瓶内只留150mL水，水排尽后，瓶内气体中氧气的体积分数约为 （空气中氧气的体积分数按计算）。 (4)高锰酸钾受热分解过程中，某变量Y的变化趋势如图所示，则Y可以表示 （写一种）。    18．(24-25九上·福建宁德·期末)下列是学习小组开展有关氧气项目式学习的部分内容： (1)实验室制氧气 ①图一中仪器①的名称是 。 ②用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是 (填“A”或“B”)，该反应的化学方程式是 。 ③要收集不同浓度的氧气，选用的收集方法是 (填“排水法”或“向上排空法”)。 ④若用H2O2溶液制取1.6 g氧气，用于探究影响绿色植物呼吸的因素，求参加反应的H2O2的质量 ？(反应的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑，写出计算过程) (2)探究影响绿色植物呼吸的因素 ①图二装置的实验应在黑暗条件下进行是为避免 作用的干扰。 ②图二装置中NaOH溶液的作用是吸收CO2，反应的化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+X，则X的化学式是 ； ③植物呼吸作用影响的因素如图三所示，从图中对比a、c两点，说明 对植物呼吸作用有影响。 地 城 考点03 工业制氧气 1．(23-24九上·福建福州·期末)空气经除尘、除二氧化碳和水的处理后，进行如图操作。下列说法正确的是 A．氮气的沸点比氧气低 B．100g空气含21g氧气 C．氧气液化时分子体积变小 D．液态空气汽化过程放热 2．(23-24九上·福建南平·期末)某工厂合成氨气(NH3)的流程如图： (1)空气中的氧分子“穿”过分子筛，实现氮气和氧气的分离。由此可知两种分子的大小：N2 (填“＞”或“＜”)O2。 (2)合成塔中的反应条件为高温、高压并使用催化剂，其反应的化学方程式为 。 (3)在低温、高压条件下，冷凝塔中氨气先液化，从而与氮气、氢气分离。说明氨气的沸点比氮气、氢气的沸点都 (填“高”或“低”)。 (4)实际生产中氮气和氢气不可能全部转化为氨气。将剩余的氮气和氢气回输到合成塔，其目的是 (填标号)。 A．提高原料的利用率 B．控制生产成本 C．防止氮气污染空气 地 城 考点04 跨学科实践活动——制作简易制氧机 1．(23-24九上·福建三明·期末)为完成“了解家用制氧机”实践性作业，学习小组开展如下探究活动。 [活动一]了解实验室制氧原理 (1)用如图所示装置制备氧气。 ① 用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 。 ② 用酒精灯给试管加热的操作是 。 ③ 从物质组成看，制取氧气的药品中都含有 。 [活动二]了解小型家用制氧机制氧原理 (2)某品牌家用“便携式制氧机”的制氧原理如图所示(内部结构透明)。 ① 将过碳酸钠和二氧化锰加入水中，过碳酸钠先分解，生成的H2O2再分解产生氧气。 H2O2分解的化学方程式为 。 ② 观察孔的作用是 。 ③ 与用高锰酸钾制氧气相比较，该方法更适宜家庭制氧的理由之一是 。 2．(24-25九上·福建厦门·期末)研究小组开展“自制简易鱼泵”的跨学科实践活动。 活动一  探究制氧原理 已知植物汁液可作过氧化氢制氧的催化剂。为比较菠菜、花生汁液对过氧化氢制氧速率的影响，用图1装置进行实验，在相同条件下，把过氧化氢溶液与不同汁液混合，比较产氧10mL所需的时间，实验结果如表1。 表1 实验编号 3%过氧化氢溶液体积（mL） 汁液体积（mL） 10mL产氧量所需的时间（s） Ⅰ X 水1.0 —— Ⅱ 2.0 菠菜汁液1.0 55 Ⅲ 2.0 花生汁液1.0 25 (1)写出检查图1装置气密性的操作、现象及结论： 。 (2)实验Ⅰ中X的值为 。 (3)分析表1实验结果，得到的结论是 。 (4)欲探究温度对花生汁液催化过氧化氢分解产氧速率的影响，请设计实验方案： 。 活动二  自制简易鱼泵 研究小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图2、图3。 (5)基于家用鱼缸供氧需求，对比二氧化锰，采用植物汁液作过氧化氢分解催化剂的优点是 ；比较图2和图3，图3装置的优点是 。 (6)选用图3鱼泵，用过氧化氢溶液与植物汁液为鱼缸供氧，植物汁液应放置于 （选填“塑料瓶1”或“塑料瓶2”）。 (7)已知过氧化氢溶液不稳定，研究小组探究其他制氧原理。在相同条件下，将240g过碳酸钠分别与不同量的水混合，测定结果如图4。 原理：；。 结合图4，若用过碳酸钠作供氧剂为鱼缸持续供氧，请提出使用建议： 。 活动三  计算供氧剂质量 (8)研究小组欲为鱼缸供氧气500mL，则至少需要过氧化氢的质量是多少？（写出计算过程，精确到小数点后一位。该条件下，氧气的密度为1.4g·L-1） 3．(24-25九上·福建福州·期末)请参加“基于野外环境下急救设计制作供氧器”的跨学科实践活动。 (1)实验室加热固体 （填化学式）获取氧气，不适用于野外环境急救时制氧。 (2)某款家用制氧机的结构如下。 ①制氧原理：Ⅰ、℃； Ⅱ、在二氧化锰催化下生成氧气。 写出步骤Ⅱ反应的化学方程式： ；上述两步原理都属于 （填基本反应类型）。 ②实验室制取氧气的收集装置相当于上图中 仓。 (3)探究药品用量和温度对反应速率的影响，实验数据如下表： 实验序号 过碳酸钠的质量/g 二氧化锰的质量/g 水的体积/mL 温度/℃ 收集100mL氧气所用的时间/s Ⅰ 10 0.3 100 26 36.59 Ⅱ a 0.3 100 41 22 Ⅲ 20 b 100 26 11.67 ①上表中a= ，b= 。 ②反思上述实验，再提出一个影响产氧速率的因素进一步探究。你的实验方案是 。 (4)该制氧反应总原理可表示为 ①根据化学方程式计算：过碳酸钠（相对分子质量为314）分解产生氧气的质量 。 ②过碳酸钠分解产生的氧气 （填“能”或“不能”）满足一般吸氧的最低要求（平均供氧量≥0.7g/min，供氧时间≥25 min）。 (5)学习团队将自制的供氧器在1.0版基础上迭代优化为2.0版（如下图）。 ①1.0版制氧机装入适量试剂后，盖紧瓶盖；当观察到 可得到较纯净氧气。 ②比较2.0版优于1.0版的优点有 （写一点）。 4．(22-23九上·福建厦门·期末)宇航员所需氧气的主要来源有：电解水制氧气、CO2再生氧气、固体燃料制氧气。化学兴趣小组对以上制氧原理开展探究。 主题一：电解水制取氧气 通过电解水可以方便获得氧气。用石墨电极电解水(水中加入少量稀硫酸增强水的导电性)，发现氧气体积比理论值偏小。为研究这一问题，在原装置中使用CO2传感器(装置如图1)记录电解前后(0~200s) CO2浓度的变化(如图2)。在10 s接通直流电源130 s电解结束。 (1)实验证明电解产生的气体中含有CO2，推测可能是装置中 参与了反应。 (2)分析图2中130 s电解结束后CO2浓度继续变化的原因： 。 主题二：CO2与Na2O2(过氧化钠)反应制取氧气 Na2O2是常用的供氧剂，其供氧原理是Na2O2与人体呼出的CO2反应生成氧气。兴趣小组用图3装置探究CO2与Na2O2反应原理。 已知：Na2O2是淡黄色固体，氯化钙干燥剂用于吸收水蒸气。从吹气口缓缓向三支试管里持续通入潮湿的CO2气体，观察到试管A内固体由淡黄色逐渐变为白色，且带火星的木条在试管A内复燃；试管B内脱脂棉剧烈燃烧，产生黄色火焰；试管C内固体仍为淡黄色，且带火星的木条在试管C内不复燃。 (3)试管A内发生化学反应的证据是 。 (4)结合以上实验，分析Na2O2与CO2发生化学反应的条件是 。 (5)从安全角度说明Na2O2作供氧剂的使用注意事项： 。 主题三：用NaClO3制取氧气 利用固体燃料氧气发生器可快速获得氧气。空间站用含NaClO3的固体燃料制取氧气，其原理。神舟十四号宇航员每人每天需要氧气550 L(该条件下氧气密度为1.40 g/L)。 (6)若要通过以上制气方法提供一位宇航员一天所需的氧气，计算至少需要NaClO3的质量 。(写出计算过程，结果保留一位小数) 地 城 考点05 基本反应类型——化合反应、分解反应、置换反应 1．(23-24九上·福建龙岩·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时，其反应的微观示意图如下。下列说法错误的是 A．该反应中共有4种分子 B．该反应中元素的化合价发生改变 C．该反应属于置换反应 D．该反应可用于制取CH4 2．(23-24九上·福建龙岩·期末)氨基钠(NaNH2)是合成维生素A的原料，工业上利用金属钠和液氨(NH3)生产氨基钠的主要原理如图1，现用120mL液氨与金属钠反应，实验结果如图2所示。 下列分析错误的是 A．反应釜中发生的反应为置换反应 B．金属钠的投加量越多生成氨基钠的量越多 C．其它条件相同时，控制温度能提高氨基钠产量 D．控制温度在50℃时，2.0g金属钠与120mL液氨没有恰好反应 3．(24-25九上·福建龙岩·期末)对比实验是化学实验中常用的方法。有关探究金属性质的实验如图所示，下列说法错误的是 A．①②③的反应类型均为置换反应 B．对比①②可探究铁和镁的化学性质有差异 C．完全反应后①③试管内液体颜色一定会相同 D．对比④⑤可知铁生锈需要铁与氧气接触 4．(23-24九上·福建泉州·期末)利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是 A．充分加热，a处固体由红色变为黑色 B．b处可用澄清石灰水检验生成的气体 C．该反应属于置换反应 D．实验结束待装置冷却后再停止通入CO 5．(23-24九上·福建宁德·期末)近代科学家利用铁的氧化物捕捉CO2的流程如图所示，下列说法错误的是 A．该流程中可循环利用的物质是FeO B．若A为黑色固体则A为铁粉 C．该流程可以缓解温室效应 D．该流程有涉及分解反应 6．(23-24九上·福建厦门·期末)中华优秀传统文化蕴含了丰富的化学知识。 (1)《天工开物》描述了生石灰的变化：“以水沃之，亦自解散”，该变化生成的物质的化学式为 ，该变化为 （选填“吸热反应”或“放热反应”）。 (2)《天工开物》记载了我国古代用火法炼硫，其主要反应为，这一变化的基本反应类型属于 ，FeS名称为 。 (3)《本草图经》记载了茜草可作为植物染料。茜草的染色色素为茜草素（C14H8O4），茜草素中碳、氢、氧的原子个数比为 。 (4)《本草纲目》记载了轻粉（Hg2Cl2）是一种重要的药物。轻粉的制作方法之一:在加热条件下硫酸亚汞（Hg2SO4）和氯化钠反应生成硫酸钠和轻粉。写出该反应的化学方程式： 。 7．(23-24九上·福建石狮·期末)12月18日甘肃地震中，照明无人机点亮救援的每个黑夜，成为夜空中最亮的“星”，再次向世界展示中国力量。芯片是无人机的核心部分，制造芯片要用到单晶硅，以下为制备单晶硅主要工艺流程。 (1)石英砂的主要成分是二氧化硅(SiO2)，其中硅的化合价为 。 (2)进入流化床前，粗硅要先粉碎的目的是 。 (3)单晶硅的结构类似于金刚石，则构成单晶硅的微粒是 (填“分子”、“原子”或“离子”)。 (4)高温还原室发生反应的化学方程式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。 (5)整个制备过程必须在无氧气的环境中进行，原因是 。 8．(23-24九上·福建宁德·期末)二氧化碳是一种与人类生产生活密切关系的气体。 (1)下图是自然界中部分碳、氧循环图(X为H2CO3；Y为葡萄糖C6H12O6)。 ①转化2的化学反应类型为 ，绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为 能。 ②转化2和转化3反应物相同但生成物不同的原因是 。 (2)我国科学家在二氧化碳电催化还原研究方面取得新进展，实现了二氧化碳电催化还原高效制备乙烯(C2H4)等化学产品，为二氧化碳资源化利用提供了新思路。(下列图分别为反应微观过程，“几何分电流密度”，其大小用来表征催化剂性能的优劣。) ①请根据上述图示写出催化反应过程的化学方程式 。 ②二氧化碳电催化还原高效制备乙烯选用Cu-CuI复合催化剂的原因是 。 9．(22-23九上·福建三明·期末)战国《周礼》中记载：“煤饼烧砺房成灰”（“砺房”即牡壳，主要成分是碳酸钙），将“灰”溶于水可制得沤浸树皮脱胶的碱液。 (1)“砺房成灰”指高温条件下碳酸钙转化为氧化钙和二氧化碳，该反应属于 （填基本反应类型）；“灰”溶于水得碱液（即石灰水），反应的化学方程式为 ，该反应中能量的转化形式是将 转化为热能。 (2)将煤制作成煤饼（即蜂窝煤）进行燃烧的目的是 。 (3)目前，我们最常用的化石燃料有煤、 、天然气；氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等少数情况下使用，其主要原因是 （写一条）；除氢能源外，人们正在开发和利用的其他新能源有 （写一种）。 10．(22-23九上·福建漳州·期末)合成氨（NH3）是上世纪化学领域中最辉煌的成就之一，某科学小组构想在一定条件和锂（Li）的作用下合成氨，设计原理如下图： （图中Li､Li3N和LiOH均为固体） (1)单质甲的化学式是 ，Li3N中锂元素的化合价为+1，则氮元素的化合价为 ｡ (2)反应③的化学方程式为 ｡ (3)以上三个反应，既不属于化合反应也不属于分解反应的是 （填序号）｡反应过程中锂的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）｡ 11．(22-23九上·福建漳州·期末)合成氨（NH3）是上世纪化学领域中最辉煌的成就之一，某科学小组构想用锂（Li）作催化剂在一定条件下合成氨，设计原理如下图： (1)反应①的化学方程式为 ；NH3中氮元素的化合价为 。 (2)以上三个反应，既不属于化合反应也不属于分解反应的是 （填序号）。 (3)合成氨的总反应：，“口”中的化学式是 ，反应过程中锂的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）。 地 城 考点06 催化剂 1．(23-24九上·福建南平·期末)查得资料：氧化铁可以做氯酸钾加热分解的催化剂。为了探究氧化铁质量对氯酸钾加热分解催化效果的影响，每次用5g氯酸钾与不同质量的氧化铁粉末进行实验，结果如表所示。下列说法不正确的是 实验编号 氯酸钾质量(g) 氧化铁质量(g) 单位时间内产生氧气的体积(mL/s) ① 5 1 2.4 ② 5 2 2.5 ③ 5 4 2.8 ④ 5 6 2.5 A．反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑ B．由表可知，氯酸钾和氧化铁的质量比为5：4时，催化效果最佳 C．反应前后，固体物质中氧化铁的质量分数不变 D．氧化铁质量在1g~4g之间，氧化铁的质量越大，两种固体接触面积越大，催化效果越好 2．(22-23九上·福建厦门·期末)1783年，拉瓦锡用如图所示装置研究水的组成：将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体；实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，铁转化为氧化物。下列说法正确的是 A．本实验中铁作催化剂 B．出口处点燃可燃性气体可以看到蓝紫色火焰 C．实验中水减少的质量等于铁管增加的质量 D．以上实验结果可以推翻“水是单一元素组成”的论断 3．(24-25九上·福建南平·期末)下列推理错误的是 A．某固态物质受热后变为气态物质，可推测该变化不一定是物理变化 B．铁与硫酸铜溶液反应后，固体的质量变大，可推测溶液的质量变小 C．往双氧水中加入二氧化锰，反应速率加快，可推测二氧化锰是催化剂 D．向装有二氧化碳的软塑料瓶中注入水之后振荡，软塑料瓶变瘪，无法推测二氧化碳能与水反应 4．(22-23九上·福建福州·期末)合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物（NOx）。常温下将NO与H2的混合气体通入某溶液中实现无害化处理，其转化过程如图。下列分析错误的是 A．该转化过程中Ce4+起催化作用 B．该转化过程中氮原子数目增多 C．氮氧化物（NOx）属于空气污染物 D．该过程中NO与H2O分子数目比为1：1 5．(24-25九上·福建三明·期末)控制变量是科学探究的重要方法。下列实验设计中，不能达到实验目的的是 实验设计 实验目的 A．探究MnO2是否能加快H2O2的分解 B．探究石蕊纸花变红是否与水有关 实验设计 实验目的 C．探究铁的锈蚀是否需要水 D．探究可燃物的燃烧是否需要氧气 A．A B．B C．C D．D 6．(24-25九上·福建福州·期末)我国科学家利用石墨烯为催化剂，促进甲烷转化成甲醇（）和甲醛（），主要原理如图。下列分析正确的是 A．反应后石墨烯的碳原子数目增加 B．保持甲烷化学性质的最小粒子是“” C．等质量的甲醇和甲醛，甲醇的分子个数多 D．过程Ⅳ中各粒子数目比为1：1：1：1：2，则X为 7．(23-24九上·福建厦门·期末)催化剂是化学工业的“点金石”。催化剂在化学反应中能改变反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后均不变。常用反应快慢比较不同催化剂的催化效果，反应越快，催化效果越好。兴趣小组对氯酸钾制取氧气进行探究。 探究一：二氧化锰在氯酸钾制取氧气中的作用 设计并完成实验，实验操作及现象如下表: 实验 实验操作 实验现象 I i.加热氯酸钾至熔化，伸入带火星的木条 无明显现象 ii.再持续加热,伸入带火星的木条 木条复燃 Ⅱ 加热二氧化锰至与实验 I 相同的温度,伸入带火星的木条 无明显现象 Ⅲ 加热氯酸钾与二氧化锰的混合物,伸入带火星的木条 木条迅速复燃 (1)上述方案中，实验Ⅱ的目的是 ; (2)对比实验 I 与实验 Ⅲ，得到的结论是 ; (3)欲证明二氧化锰是氯酸钾制取氧气的催化剂，除了测定实验Ⅲ中二氧化锰在反应前后的质量外，还要补做的实验的方案是 。 探究二：制取氧气时氯酸钾与二氧化锰的最佳配比 用1g氯酸钾与不同质量二氧化锰混合加热（如图1），记录收集250mL气体所需要的时间。已知氧气难溶于植物油。 (4)用图3装置测定气体体积，与图2装置比较，其优点是 。 (5)实验过程中还要控制的变量有 、 （写出其中2个）。 (6)实验结果如图4。结合这一结果，分析此次实验中氯酸钾与二氧化锰的最佳配比是 ；谈谈你对催化剂用量的认识: 。 探究三：制取氧气时不同催化剂的催化效果 分别用二氧化锰、五氧化二磷、氧化铅（各1g）催化氯酸钾（1g）制取氧气，用“探究二”实验装置完成实验，实验结果如图5。 (7)比较三种催化剂用于氯酸钾制取350mL氧气的催化效果： 。 (8)实验室按以上配比制取氧气时，不宜采用五氧化二磷作为催化剂，结合数据说明理由 。 8．(23-24九上·福建三明·期末)为探析二氧化碳和甲烷转化为乙酸(CH3COOH)的微观过程。学习小组查得资料：我国科学家提出由二氧化碳和甲烷转化为乙酸的催化反应，其微观历程如图所示(模型中的短线代表原子间的连接方式，序号表示反应步骤)。请和小组同学一起研究。 (1)步骤① 是在催化剂的作用下，使CH4失氢，转变为H和 的过程。 (2)二氧化碳在步骤 (填序号)开始参与反应。 (3)该反应过程中，催化剂 (填“有”或“没有”)参与反应，反应后，该催化剂 (填“能”或“不能”)重复使用。 (4)该反应的化学方程式为 。 (5)利用该反应制备乙酸对环境的价值是 (填一种)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $