第4讲 实验3 实验室制取氧气&跨学科实践活动二 基于特定需求设计和制作简易供氧器-【中考对策】2026年中考总复习化学（鲁教版）

1.反应原理及发生装置 实验过氧化氢溶液和高锰酸钾（或氯酸钾和二氧 试剂 二氧化锰 化锰) 反应 原理 选择 根据反应物状态和反应条件选择发生装置 依据 发生 装置 固液不加热型 固固加热型 将长颈漏斗改为分液漏斗，该装置的 优点是：能控制反应的速率 ①试管口应略向下倾斜，目 ①长颈漏斗下端 的是防止冷凝水倒流人热的 要插入液面以下 试管，使试管炸裂； 形成 ,防止 ②用高锰酸钾制取氧气时， 注意 氧气从长颈漏斗 试管口应放一团棉花，目的 逸出； 事项 是防止高锰酸钾粉末随氧气 ②发生装置中的 进人导管，造成堵塞； 导气管应稍露出 ③反应结束时，应先将导管 橡皮塞，便于气体 移出水面，再停止加热。目 的排出 的是防止 查：检查装置的气密性； 查：连接装置并检 装：将试剂装入试管中（若用 查装置的气密性； KMnO4,则在试管口放一团 装：在锥形瓶内装 棉花)，用带导管的单孔橡胶 入二氧化锰固体； 塞塞紧试管； 定：固定好装置； 定：将试管固定在铁架台上 操作加：通过长颈漏斗 步骤 试管口略向下倾斜； 或分液漏斗中加 点：点燃酒精灯，先均匀加热 入过氧化氢溶液； 后，再集中加热； 收：用排水法收集 收：用排水法收集氧气； 氧气（若用向上 离：收集完毕，将导管撤离 排空气法收集氧 气，还需要验满)》 水槽； 熄：熄灭酒精灯 44 2.收集装置 方法 向上排空气法 排水法 氧气的密度比空气 选择 氧气 溶于水， 且常温下不与空气中各 依据 且不与水反应 成分反应 收集 装置 操作 导管伸入集气瓶底部 将装满水的集气瓶倒 方法 放入水槽中 优点 收集的氧气较干燥 收集的氧气较纯净 当观察到气泡连续、 导气管应伸到集气瓶底均匀地产生时开始收 注意部，目的是尽量排尽集气 集，目的是排尽装置 事项瓶内的空气以便收集到 内的空气。氧气收集 比较纯诤的氧气 满的现象是集气瓶口 有太气泡具出 3.氧气的检验与验满 将带火星的木条 带火星 检验 的木条 若带火星的木条复燃，则证明为 方法 氧气 带火星 (用向上排空气法)将带火星 的木条 验满 的木条 若带火星 方法 的木条复燃，则证明已收集满 特别提醒 1.用过氧化氢溶液和Mn02制取氧气，反应不需要 加热，有操作简便、节熊、安金，产物无污染等优 点，符合化学反应的绿色化。 2.用排水法收集的氧气比较纯净，但收集的氧气中含 有水分（做集气瓶底部需要少量水的实验，如做铁丝 在氧气中燃烧的实验时，一般采用排水法收集)。 3.多功能瓶的使用 排水法收 向上排空气法 氧气的干燥 集氧气 收集氧气 b进a出 a进b出 a进b出 (短进长出) (长进短出) (长进短出) 4.实验拓展 用该装置收集氧气可以 植物油 直接测量出收集氧气的 水 体积，排入量筒内水的体 积=收集氧气的体积。 注意：开始收集时，集气瓶中植物油上方不能 有空气，否则会导致收集的氧气不纯 5.【数字化实验—探究催化剂的效果】 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，实验结果如图。 300.时间s ·二氧化锰 ◆五氧化二磷 +氧化铅 00 ◆◆ ◆ ◆一 30100150200250300350 氧气体积mL 。考点聚焦 考点1空气的组成及用途 1.(山东真题组合)空气是一种宝贵的自然资 源。下列有关空气的说法错误的是 (填序号)。 ①氧气具有助燃性，常用作燃料 ②空气是一种宝贵的资源 ③稀有气体的化学性质很不活泼，不与任何 物质发生化学反应 ④食品包装袋中充入氨气可延长食品的保质期 ⑤空气中氧气的质量分数约为21% ⑥植物光合作用需要氨气 ⑦二氧化碳属于温室气体 ⑧食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质 ⑨空气质量指数越大，空气质量越好 ⑩目前计入空气质量指数的有害气体包括 S02、C02、N02等 ①空气中氧气与氮气的质量比约为1：4 (1)比较三种催化剂用于氯酸钾制取350mL 氧气的催化效果： (2)实验室制取氧气时，不宜采用五氧化二 磷作为催化剂，结合数据说明理由。 6.【生活应用一简易制氧机】 可上下抽 拉的铜丝 纱布包的 mn空饮料瓶 二氧化锰 固定胶带 过氧化 水 氢溶液 B (1)学习小组同学制作的简易制氧机如图B 所示，与装置A相比，装置B中制气部分的 优点是 (2)若想监测产生0，的气流速率，需将装置B 中 （填“m”或“n”)端导管伸入水面下。 ·分类练⊙ ②空气是一种混合物，各组分的含量恒定不变 2.（2025·滨州一模)实验室用如图装置测定空 气中氧气含量。下列说法正确的是() 铜粉 气球 A.铜粉可更换为木炭粉 B.实验中反复推拉注射器的目的是促进氧气 与铜粉充分反应 C.铜粉的用量对实验结果没有影响 D.消耗氧气的体积约是反应前注射器内气体 体积的 拓展设问(1)实验操作中，小组同学先连接 装置，堵住气球一端导管，推拉注射器，松手 45 后若活塞 说明装置不漏气；玻璃 管中发生反应的实验现象为 ,该反应的化学方程式是 0 (2)若玻璃管中空气体积为50mL,反应前注 射器活塞位于20mL刻度处，反应完毕后，注 射器活塞位于8mL刻度处（反应前后气球都 是瘪的)，则该实验测得空气中氧气的体积分 数为 (保留到0.1%)，造成该 实验误差的原因可能是 (填字母)。 A.加热铜粉时间短 B.没有冷却就读数 C.推拉次数过少 (3)反应结束后，待玻璃管冷却后，若气球内 气体没有全部挤出就读数，则测得氧气的含 量结果偏 (填“大”或“小”)。 (4)可代替铜丝测定空气中氧气含量的试剂 是 （填字母)。 A.木炭B.红磷 C.硫粉D.蜡烛 变式训练1一数字化实验(2025·巨野县 二模)为探究铜的化学性质，某同学借助氧气 传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观 察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲 线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为 203s时，装置中氧气含量为6.15%。结合图 示判断下列说法错误的是 氧气传感器 数据采集器 计算机 实时检测 ·实时记录→呈现实时数据 氧气含量 氧气含量 和绘制曲线 空气样品 铜粉 254 i剑 起点A(d,20.99%I---7 20-拐点C----- 久入 加热点B 15 10 终点D203,6.15%) 0 100 200 300 时间/s A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 46 C.拐点C至终点D所对应的时间范围内，装 置内物质的总质量逐渐减少 D.通过现象证据和数据证据，可以从定性和 定量的视角分析得出合理解释 变式训练2一改变反应物(2025·槐荫区 三模)用来测定空气成分的方 法有很多，有人用如图所示的 钟罩 简易装置来测定空气中氧气 红磷 的含量（已知红磷在氧气中燃 ·水 烧生成五氧化二磷固体)。下 列对该实验认识正确的是 ( A.使用红磷的量多或少，都不会影响实验 结果 B.燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩 容器的了 C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压 强下降，水面上升 D.红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟 罩的刻度 【变式训练3一创新装置】(2025·沂源县 一模)在创新实验大赛中，某学校化学兴趣小 组的同学们设计了如图所示的装置来测定空 气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石 灰一段时间后，试管内的白磷开始燃烧，待白 磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关 于该实验的说法错误的是 A.现象：试管内 注射器预装20mL水 白磷燃烧，打 单m型中村 开弹簧夹后， 弹簧夹 注射器内的 试管容积50ml 生石灰 放在细沙上的白磷 水流进试管 B.推理：实验后，试管内的气体不支持燃烧， 本身也不燃烧 C.分析：试管内白磷的量多或少，不影响实验 结果 D.结论：注射器内的水约减少10mL,生石灰 和水反应会放热 3.(2025·烟台一模)小明用如图所示装置进行 实验，测定出空气中氧气的含量 100mL水 铁丝 室 打开胶塞 取出200mL水 白磷（着火点为40℃） 水 连接装置 二 水 图1 图2 （1)加热图2中的铁丝，反应结束后，打开弹 簧夹，最终注射器活塞移至约 刻度 处。实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成 分是 (填化学式)。若白磷量不足， 则会导致测量结果 (填“偏大”或 “偏小”或“不变”)。 (2)关于上述实验，下列叙述错误的是 (填字母)。 A.图2中瓶内空气的体积约为200mL B.加热铁丝的目的是引燃燃烧匙中的白磷 C.白磷的作用是消耗图2中瓶内的0， D.为保证测量的准确性，反应结束后，应立即 打开弹簧夹 【优化与实验】同学们利用以上装置多次实 验，测量结果均偏小。经讨论后，取足量白磷 采用图3装置进行实验，记录并处理数据分 别如图4、图5。 氧气% 25 20.03 20 气体压强 传感器 氧气浓度 10 传感器 8.05 9.26 0100200300400500 密 时间/s 图3 图4氧气含量随时间变化图 压强/kPa 110厂 103.15A 100 8317 0100200300400500600700 时间/s 图5压强随时间变化图 (3)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原 因可能是 (4)图5中BC段压强增大，原因是 【反思与交流】(5)上述实验中的白磷和五氧 化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原 理和试剂弊端，可选择的替代试剂有 (写一种)。 考点2关注空气质量 4.(山东真题组合，多选)改善环境质量，推动绿 色发展是当前环保工作的重点。下列说法或 做法符合这一要求的是 () A.垃圾全是无用的物质，为方便处理，全部焚 烧处理 B.为增加喜庆气氛，在节日期间大量燃放烟 花爆竹 C.减少空气污染的措施：风力发电、多用高含 硫煤作燃料等 D.用乙醇汽油替代部分燃油可减少空气污染 E.露天焚烧秸秆，增强土壤肥力 F.采用绿色工艺，减少化工污染 G.加大燃煤发电，推广化石燃料 变式训练有关校园微型空气质量“检测站” 的组装和使用，下列说法不正确的是() A.二氧化碳含量增多会引起酸雨 B.PM2s的含量越高，空气质量越差 C.C02不属于空气质量监测污染物 D.空气质量指数级别越低，空气质量越好 考点3氧气的性质 5.（2024·枣庄)关于氧气性质的实验，下列现 象与化学方程式均正确的是 ( 选项 实验 现象 化学方程式 木炭在氧 发出红光，生 C+0,点燃 A 气中燃烧 成黑色固体 C02 铁丝在氧 火星四射，生 3Fe+202 点燃 B 气中燃烧 成黑色固体 Fe2O 镁带在空 发出耀眼的白光， C Mg+0,点燃 气中燃烧 生成白色固体 Mg0, 红磷在空 产生黄色火焰， 0 4P+30,点燃 气中燃烧 生成黄烟 2P203 47 变式训练1探究物质性质的过程中往往伴 随着丰富的实验现象，在描述现象时，需要注 意区分“烟”“雾”“光”和“火焰”。 (1)“烟”：红磷燃烧产生大量白烟，该反应的 化学方程式为 (2)“雾”：做氢气在空气中燃烧实验时，在火 焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出 现水雾，说明有 生成，写出该反应的 化学方程式： (3)“光”：木炭在氧气中燃烧，现象为剧烈燃 烧，发出 光，该反应的化学方程式为 (4)“火焰”：硫在氧气中燃烧发出 火焰，该反应的化学方程式为 。请你比较上述四个化学反应，它 们都有共同点，请任意写出两条： 变式训练2小明同学学习了氧气的性质之 后构建了如下思维导图。请回答下列问题： ☒ ①+木炭 ☑等 ④ →C02+H20 ③+铁 Fe20a (1)木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧 烈，原因是 木炭在氧气不足时燃烧的产物是 (2)反应②中，Y中一定含有 元素。 (3)反应③中，铁丝在氧气中燃烧的现象是剧 烈燃烧 ,放热，生成黑色固 体，该实验中在瓶底放一层细沙或者水的原 因是 0 (4)反应④中，能量的转化形式为 6.创新实验(2025·庆 H202溶液 云县一模)创新小组同 硫粉 学设计如图装置进行 Mn02 氧气的制取与性质实 48 验。如图所示，向V形玻璃管A处注入过氧 化氢溶液，在B处下方加热使硫粉燃烧，产 生的气体通入C处（试管内盛放水）。下列 对于该实验的分析正确的是 () A.注入H,02溶液后A处粉末逐渐消失 B.硫粉燃烧产生淡蓝色火焰，放出热量 C.C处水的作用是吸收二氧化硫和氧气 D.该实验具有节约试剂、操作简单等优点 7.(2025·济南二模)兴趣小组用气囊、三通阀、 玻璃管等设计了一体化装置并进行“硫燃烧” 实验，探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现 象，烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气 中的S02。下列说法中错误的是 氧气气囊 三通阀 、足量 炭粉 空气气囊、 NaOH 溶液 A.该实验可证明氧气浓度对反应剧烈程度的 影响 B.该实验装置的优点之一是可防止燃烧产物 S02污染空气 C.探究硫在氧气中燃烧的现象时，调整三通 阀处于“朵”状态 D.实验结束时应先停止用气囊鼓入气体，然 后熄灭酒精灯 考点4氧气的制取 8.(2024·威海)下列所示分别是氧气的制取、 干燥、收集和验满的装置图，其中错误的是 带火星 0 木条 H20 /溶液 手Mn02 浓硫酸 A B C D 9.(山东真题组合)在实验室中我们经常用下列 装置制取和收集气体： 带火星 <的木条 E H (1)仪器a的名称是 (2)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥 的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 (填字母)，该反应的化学方程式是 (3)若小滨同学在实验室中用过氧化氢溶液 和二氧化锰制取并收集一瓶干燥的氧气，应 选用的装置组合是 (填字母，从A~ E中选)。该反应中二氧化锰起 作 用，发生反应的化学方程式为 (4)实验室制取氧气的方法有多种，例如： ①加热分解高锰酸钾固体； ②利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢 溶液。 若用方法①制取氧气应选用的发生装置是 (填字母)，选择时考虑的因素是 ;可用D装置收集氧气，原 因是 (5)实验室里在常温下用硫化亚铁固体和稀 硫酸反应制取硫化氢气体。通常情况下，硫 化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体， 能溶于水，密度比空气的大。实验室制取硫 化氢气体应选用的发生装置是 (填字母，下同)，收集装置是 (6)若用高锰酸钾制取氧气，用装置E收集 氧气，当观察到 时，证明氧气收集已满。小红同学用此方法 收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因 可能是 (填字母)。 a.收集气体前，集气瓶中没有注满水 b.导管口开始有气泡冒出，立刻收集 c.收集气体后，集气瓶中仍有少量水 d.收集气体后，集气瓶正放在桌面上 10.(2025·沾化区二模)实验是学习化学的重 要方法。请根据下列实验装置回答问题。 (1)装置B中仪器①的名称是 (2)实验室加热高锰酸钾固体制取纯净的 02,应选用的发生和收集装置是 收集装置的选择利用了氧气 的性质。 (3)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化 剂对过氧化氢分解的催化效果。取形状、大 小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化 剂，分别加入过氧化氢稀溶液后，用传感器 测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b 所示。 气压 数据 传感器白 采集器 过氧化氢 稀溶液 催化剂 计算机 分 压强/Pa --一猪肝块 土豆块 a 101 030 65 120 时间s 乙 ①在此对比实验中除了控制土豆和猪肝的 形状、大小相同外，还需控制过氧化氢稀溶 49 液的 相同。 ②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 ③加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用 的时间大约是 (填“30”“65”或 “120”)s;从曲线a、b的变化可以看出，过氧 化氢分解的反应是 (填“放热” 或“吸热”)反应，理由是 11.（2025·广饶县二模)如图是实验室制取气 体的发生装置和收集装置，请回答下列 问题： (1)写出图中标有数字的仪器名称：② (2)实验室用过氧化氢制取较纯净氧气时， 该反应的化学方程式为 ,并应选用 (填字母标号)作 为制取装置（包括发生装置和收集装置，从 A~E装置中选择)。 (3)将B中的长颈漏斗换成分液漏斗后的 优点是 (4)F是一种可用于集气、洗气的多功能装 置。若将F内装满水，再连接量筒，可用于 测定不溶于水且不与水反应的气体体积，测 量时气体应从 (填“a”或“b”)口进 人F中。 (5)生活应用丙同学通过查阅资料，利用 实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧 50 器”，装置如下图： 鼻氧管 输氧管 小塑料瓶 出气孔 过硫酸钠 大塑料瓶 【资料】过硫酸钠(Na,S,0。)与水反应可以 生成Na2S04和020 【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水，然 后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。 【现象】大塑料瓶瓶壁温热，瓶内产生气泡， 与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。 【评价】①小塑料瓶中装水的目的是 (任写一个即可)。②反应一段时间 后，检验鼻氧管出气孔处有02逸出的操作 是 0 12.(2025·峄城区三模)氧气是一种重要的气 体，人们一直通过各种方法获得所需的 氧气。 I.实验室制氧气 a.下面是几种实验室制取气体的发生装置 与收集装置。 E (1)写出仪器名称：① (2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气， 制取装置为 (填字母)，该反应的化 学方程式为 b.在相同的条件下，某同学用加热氯酸钾的 方法制取氧气，并对催化剂进行探究： KCIO3质 催化剂 收集50mL02 编号 催化剂 量/g 质量/g 所需时间/s 实验1 5 171 实验2 U MnO, 0.5 49 实验3 5 Fe203 0.5 58 实验4 KCI 0.5 154 (3)通过上表可知实验2中催化剂的催化效 果最佳的原因是 0 Ⅱ.家庭中制氧气 (4)某品牌家庭制氧机利用分子筛制氧，空 气经过分子筛时氨气被吸附，氧气可以通 过，从而获得纯净的氧气，其微观过程如图， 请将右侧方框补充完整。 00氧分子 全部经过 0∞氮分子 Ⅲ.渔业制氧气 运输活鱼时，用过氧化钙(Ca02·8H,0)可 增加水中含氧量。以下是一种制备过氧化 钙晶体(Ca02·8H,0)的实验方法。回答下 列问题： 稀盐酸 氨水双氧水 CaC03→酸溶 沉淀 过滤洗涤 +Ca02·8H20 气体 副产品 资料：双氧水遇热会加快分解的速率。 (5)酸溶发生反应的化学方程式为 Ⅳ.太空舱制氧气 兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统（剖 面如图1所示)进行了研究性学习。 电源 Bb H+ +02 电解质 固定体 H, 02 供水膜 电极 HOF 供水 图1 9 9 6 3 3 0 3 6 9 0 3 69 水的质量/g 水的质量g A B 9 6 6 0 3 6 9 0 36 9 水的质量/g 水的质量/g 0 图2 (6)太空舱制氧系统中电源A极是 极，太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧 气的质量关系是 (填图2中的序号)。 考点5氧化物、氧化反应、缓慢氧化 13.（2025·牡丹区二模)物质分类是学习化学 的一种重要方法，下列物质可能是氧化物的 是 ( A B C D 考点6自然界中的氧循环 14.(2025·新泰市三模)自然界中“水”“氧”和 “碳”循环简图如图所示。用学科观点分析， 其中正确的是 ( ) 太阳 分光照 光合 C0,燃 作用 烧 凝结的H20 蒸腾 呼吸 工 C02 降水 H0蒸 汽车 海洋 1发 02 煤、石油、天然气 A.水循环过程中水分子发生了变化 B.每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的 51 “碳“是指二氧化碳 C.碳、氧循环能维持空气中0，和C0,含量 相对稳定 D.循环过程中各元素守恒，且化合价不变 考点7空气、氧气的综合考查 15.主题式探究(2025·青岛)“追梦”小组在 实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下 列问题： (1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制 取氧气用于铁丝燃烧实验，从图1中选择最 合适的发生和收集装置 (填字母)， 反应的化学方程式为 氧化锰的作用是 图1 铁丝 图2 (2)进行图2所示实验时，发现铁丝在空气 中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧 放热，生成黑色固体，该反应的化学方程式 。跨学科实 二、基于特定需求设 1.(2025·泸州)固体K02是一种供氧剂。供 氧原理为4K02+2C02=2K,C03+302。下 列有关说法正确的是 A.产生的盐称为碳氧化钾 B.氧元素的化合价不变 C.反应后气体分子数增加 D.反应后固体质量增大 2.(2025·宜宾)过碳酸钠(2Na2C03·3H202) 52 为 铁丝在空气 中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同，原 因是 (3)为验证氧气的某些物理性质，小组同学 收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图3所示实 验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图 4所示。 ·打开瓶盖 自 m 数据采集器 氧气浓度 氧气 传感器 氧气浓度 氧气 传感器 数据采集器 打开瓶盖，开始记录数据180s后将塑料瓶倒置 图3 ↑氧气体积分数% 100FA 01 B 60 4 111111 D 0180300 50 时间/s 图4 ①从微观角度分析AB段曲线下降的原因 是 ②BC段曲线下降幅度明显超过AB段，体 现氧气的性质是 0 ③图4中D点氧气的体积分数约为 %。 践活动。 十和制作简易供氧器 溶于水可产生H02,进而 注射器开 制得02。实验小组利用 水 此原理，自制简易供氧器 过碳酸钠 (如图)制取02。下列说二氧化锰異 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O,的湿度 D.该装置不能控制产生O,的快慢 3.(2025·武汉)便携式供氧器广泛用于医疗急 救、航空航天、水下作业等领域。某项目小组 从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供 氧器设计和制作的跨学科实践活动。 生产1kg氧 制氧剂 制氧原理 气所需成本 30%过氧 MnO, 2H202 化氢溶液 2H,0+02↑ 约13元 催化剂 2NaC1O, 2NaCl 氯酸钠 △ 约11元 +302↑ 2KMn0,△K,Mn04+ 高锰酸钾 约148元 Mn02+02↑ 回答下列问题： (1)上表中生产1kg氧气所需成本最低的制 氧剂是 (填字母)。 A.30%过氧化氢溶液 B.氯酸钠 C.高锰酸钾 (2)某同学设计的简易供氧过氧 ■ 化氢 器如图所示，其制取氧气的溶液 化学方程式为 化锰 (3)上表中三种制氧原理均 属于 (填基本反应类型)。 4.（2024·东营节选)特定人群对氧气的需求不 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 的供氧原理，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。 【模仿改造】 密封盖 水 非 加湿过滤仓反应仓 图1化学制氧机的原理图图2自制简易供氧器 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(2NaC03·3H,02)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，反应仓中黑色粉末翻腾，溶液 变得浑浊，仓壁变得温热，加湿过滤仓底部导 气管口有气泡冒出。 (2)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。 (3)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方 法： (4)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 (5)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需 要考虑的因素是 (填字母)。 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。 53◆第四讲我们周围的空气◆ 化学方程式梳理 ①2KMn0,AK,Mn0,+Mn0,+0,↑ M022KC+302↑③2H,0, ②2KC10, Mn022H,0+0,↑ ④2H0通电2H↑+0，↑62H,+0,点熊2H,0(合理即可) ⑥3Fe+20, 点sFe,0,@2Mg+0,点槛2ME0 82Cu+0,A2Cu0⑨C+0 点燃c0,(或2C+0, 点燃2C0） 四S+0,点槛50，①4P+50,点卷 =2P,0s ②2C0+02 点燃2C02 BCH,+20,点燃c0,+2H,0 必备知识·夯根基 考点1 ①78%化学性质不活泼②21%供给呼吸支持燃烧 ③化学性质不活泼小不活泼④0.038%灭火气体 肥料干冰制冷剂碳酸（或H2C03) 考点2 1.二氧化硫(S02)二氧化氮(N02) 一氧化碳(CO) 【夯基水练j 1)×(2)V(3)× 考点3 1.(1)分离液态空气法(2)物理 【特别提醒】1.加快减慢 考点4 1.淡蓝 2.(1)助燃性 (2)①白光C+0,点燃c0,2C+0,点燃2c0 ②蓝紫色刺激性S+02 点燃s0,③白烟4P+50: 点然2P,0,④2H,+0,点燃2H,0⑤黑30+20，点槛 F,0,防止高温熔融物掉落，炸裂集气瓶底引燃细铁丝 ⑥白2Mg+0,点燃2Mg0表面的氧化物和污物⑦黑 2Cu+02 △20u0热化学8⑧2C0+0,点槛2C0, ⑨CH4+20 点燃c0,+2H,0 【夯基小练j 1.(1)×(2)×(3)×(4)× 2.B 考点5 1.(1)两种氧 实验探究·分层练 实验2：测定空气中氧气的含量 1.①20u+0,△20u0②4P+50,点燃2P,0,③调节压强， 使铜粉完全与02反应④氧气（或02）⑤减小⑥氧气 (或0，)⑦减小⑧黑色⑨5@产生大量白烟@1 巴号⑧混合物氯气（或N,)⑤化学性质不活泼 ⑥不可燃⑦小⑧大四不足四不足①氧气②铁 在空气中不能燃烧3木炭或硫在空气中燃烧会产生气 体，反应前后压强变化不明显四氢氧化钠溶液（合理即 可)⑤选择合适的试剂吸收 【实验改进】(1)使实验结果更准确、更环保（合理即可） (2)红磷燃烧放出热量，容器内温度升高，压强增大 (3)增大反应物的接触面积，使发热剂与氧气充分接触，从而 使氧气消耗更彻底 【反思总结】不能木炭或硫粉燃烧会生成气体，不会引起压 强变化，进而无法测量空气中氧气含量只能与空气中的氧 气反应：生成物是固体 实验3：实验室制取氧气 Mn02 1.2H,0,Mn022H,0+0,↑2KMn04AK,Mn0,+Mn0,+0,↑ Mn0 2KCI0,一6 2-2KC1+30,↑液封冷水倒流，使试管炸裂 2.大不易 3.伸入集气瓶中放在集气瓶口 5.（1)五氧化二磷最佳，二氧化锰次之，氧化铅最差（2)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40$，反应速率过快，不利于气体的收集（合理 即可) 6.（1)可控制反应的开始和停止（2)m 考点聚焦·分类练 1.①3⑤⑥⑨0①1② 2.B拓展设问(1)回到原位红色粉末变成黑色2Cu+ 02△2Cu0(2)17.1%ABC(3)大(4)B 变式训练1C变式训练2C变式训练3C 3.(1)60mLN2偏小(2)D(3)冷却后，温度下降，水蒸 气变成液态（合理即可）(4)白磷燃烧放出大量的热，使 瓶内气体受热膨，压强增大(5)铜粉（合理即可） 4.DF变式训练A 5.B变式训练1(1)4P+50,点猫2P,0,(2)水2H,+0, 点槛2H,0(3)白C+0,点燃c0,(4)蓝紫色S+0, 点燃s0,都属于化合反应反应条件都是点燃 变式训练2(1)氧气的浓度不同C0(2)C、H(3)火 星四射防止高温物质溅落炸裂集气瓶底(4)化学能转 化成热能 6.D7.D8.B 9.(1)试管(2)AD(或AF)2KMn0,△K,Mn0,+Mn0,+0,↑ (3)BD(或CD)催化2H,02 Mn022H,0+02↑ (4)A试剂的状态和反应条件氧气的密度比空气大 (5)B(或C)D(或F)(6)集气瓶口有大气泡冒出ab 10.(1)锥形瓶(2)AE不易溶于水且不与水反应 (3)①浓度和体积②猪肝块③30放热如果反应不 放热，理论上120s时产生气体最多，压强应达到最大，而 实际上a、b中分别在第30s、65s时压强达到最大，说明反 应放热，气体体积膨胀了（合理即可） 11.(1)集气瓶(2)2H202 Ma02H,0+0,↑BD.(3)可 以控制反应的速率(4)b(5)①观察气体的生成速率 (或润湿氧气)②将带火星的木条放在鼻氧管出气孔处， 若木条复燃，则证明有02逸出 12.(1)长颈漏斗(2)AE2KMn0,△K,Mn0,+Mn0,+0,↑ p (3)相同条件下，收集50mL0,所需时间最短(4) 00 (5)CaC0,+2HCl=CaCL2+H,0+C0,↑(6)负A 13.A14.C 15.(1)BE2H202 M022H,0+0,↑催化作用(2)火星 四射3Fe+20,点燃Fe,0,空气中氧气的浓度比纯氧中 氧气的浓度低(3)①氧气分子不断运动，向瓶外扩散 ②氧气密度比空气大③21 跨学科实践活动 二、基于特定需求设计和制作简易供氧器 1.C2.D 3.(1)B(2)2H202 M022H,0+0,↑(3)分解反应 4.(1)反应物状态和反应条件(2)不易产生气泡的快慢 (3)将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧 气(4)有利于气体排出，更有利于提纯氧气(5)B ◆第五讲定量研究化学反应◆ 必备知识·夯根基 考点1 1.质量 2.(2)原子 3.(1)种类数目不变种类(2)种类 (3)数目化合价 4.(1)化学(2)不能(3)质量 5.(1)原子的种类和数目(2)元素种类 【夯基小练】 (1)×(2)×(3)×(4)× 考点2 1.(1)化学式 2.(1)客观事实质量守恒定律(2)化学式条件 夯基小练】 (1)2121 :(2)1212 (3)1313 考点3 1.两种或两种以上另一种一种两种或两种以上其他 单质化合物单质化合物化合物化合物 2.(1)得到失去还原剂氧化剂H2CC0 3.Ca0+H20-Ca(0H)2 C+C0,高温2c0 2KC103 MnO22KCl+3021 △ 2KMnO,-_K.MnO,+MnO:+O21 CaC0,高温ca0+C0,↑ 夯基小练 (1)V(2)×(3)×(4)V(5)V(6)× 考点4 1.质量守恒 【夯基小练j (1)0.2g(2)铜（或Cu) (3)解：设黄铜中锌的质量分数为x。 Zn+H2S04=ZnS0,+H2↑ 65 2 :10g×x 0.2g 65_10g×x 20.2g x=65% 答：该黄铜中锌的质量分数为65%。 实验探究·分层练 实验4：质量守恒定律的探究 (1)4P+50,点燃2P,0,大量白烟先膨胀后变增平衡 平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出 引燃红磷防止高温生 成物溅落，炸裂锥形瓶瓶底能 (2)Fe+CuS04一FeS04+Cu红色固体析出蓝浅绿 平衡除去铁钉表面的氧化物能 (3)Na2C0,+2HC1=2NaCl+H20+C02↑气泡不平衡 右不能反应容器不是密闭的，反应产生气体，逸散到空气 中，导致天平不平衡 (4)没有发生化学反应①密闭②化学 【创新实验】(1)氧气氧化铜胀大缩小= (2)密闭容器3图2装置中产生大量二氧化碳气体，使气 球胀大，实验时会受到浮力的影响；图4装置无平衡内外压强 的设计，可能会因锥形瓶内压强增大而使瓶塞飞出 (3)变大绕在电烙铁上的铜丝部分与空气中的氧气反应生 成了氧化铜，质量大于原来的铜丝 考点聚焦·分类练 1.A拓展设问(1)AB(2)A(3)C 2.D3.C4.C 5.D变式训练1D变式训练2D 6.C拓展设问(1)575%(2)C02、C0（3)CH4+C02 催化剂2C0+2H,14:1(4)不能 7.B变式训练A8.C 9.D变式训练B 10.(1)Na2C03+Ca(0H)2-CaC03↓+2Na0H (2)ZaC0,高温2n0+C0,↑ (3)Fe203+3H2S04=Fe2(S04)3+3H20 (4)Fe+CuS04=feS04+Cu置换反应 (5)CH,+20,点燃c0,+2H,0 1.(1)20u0+6高温20u+C0,↑(2)C0+60, 点燃60C0, (3)C+H,0高温c0+H, 12.C变式训练C 跨学科实践活动 三、基于绿色化学探究实验室制氧气的原理 1.A2.A 3.(1)2KMn04△K,Mn0,+Mn0,+0,↑ Mn02 2H202 2H20+02↑ 2KCI032KCl+302↑(2)都含氧元 素(3)10.1%39.2%47.1%过氧化氢溶液和二氧 化锰(4)①Ⅲ氯酸钾有毒（合理即可）②Ⅱ过氧化 氢制氧气在常温下即可反应（合理即可）③H,0(或水) ④I(5)过滤(6)C0,+H,一定条件CH,0,化合反 应【拓展迁移】甲C 微专题二 质量守恒定律的应用 专题精讲 类型一 种类 【例1】A 【方法指导】种类数日002610C4H。 针对训练 1.C2.B3.D