第二单元空气和氧气章末复习--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 人教版初中化学第二单元空气和氧气章末复习卷，通过选择、填空、综合应用题型，覆盖空气组成、氧气制取与性质、催化剂等核心知识，结合“大象牙膏”实验、空间站制氧等真实情境，强化科学探究与实践能力，适配单元复习巩固与素养提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|16题|空气成分、氧气性质、催化剂概念、实验操作规范|结合“简易制氧机”“鱼泵供氧”等生活情境，考查科学思维（如第11题变量控制分析）| |填空题|2题|物质推断（高锰酸钾分解）、工业制氧流程|融入合成尿素工业流程图，培养证据推理能力（如第17题分离液态空气温度控制）| |综合应用题|2题|实验室/家庭/太空制氧实践、实验装置分析|联系空间站再生氧系统，体现科技前沿，强化科学态度与责任（如第20题紧急供氧器设计）|

人教版初中化学第二单元空气和氧气章末复习 一、单选题 1．空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是 A．空气是工业制取氧气廉价、易得的原料 B．人体在呼吸空气时，呼出的气体中含量最多的是氮气 C．通常可以用占空气质量分数0.94%的稀有气体作为电光源 D．空气中的氮气化学性质不活泼，可以做保护气 2．下列有关氧气的描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧观察到发出白光，有二氧化碳生成 B．制取氧气时加入催化剂可加快反应速率，也可以增加生成氧气的质量 C．鱼能在水中生存说明氧气易溶于水 D．测定空气中氧气含量的原理是：通过化学反应消耗空气中的氧气使压强减小 3．空气是维系世间万物生生不息的保障。下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．大气污染物主要指：、、等 B．工业上不能从空气中分离出和 C．铁在氧气中燃烧只生成 D．可供给生物呼吸 4．下列反应属于分解反应的是 A． B．二氧化碳+水→碳酸 C． D． 5．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．点燃酒精灯 C．制备氧气 D．检验氧气 6．实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是 ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．④②③⑦⑥①⑤ B．①②⑦④③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．④②⑥①③⑦⑤ 7．兴趣小组做“大象牙膏”实验：向试管中分别加入过氧化氢溶液、发泡剂、催化剂，会观察到大量泡沫喷涌而出，下列说法正确的是 A．催化剂可以反复多次使用 B．反应后催化剂的质量减小 C．加入催化剂可增加产生氧气的质量 D．没有催化剂，过氧化氢不会分解 8．某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。下列实验步骤、现象和结论均对的是 实验步骤 现象 结论 A ①将带有火星的木条插入盛有过氧化氢溶液的试管 木条不复燃 常温下过氧化氢分解得很慢或不分解 B ②向上述试管中加入红砖粉末，然后将带有火星的木条插入试管 木条复燃 红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂 C ③待上述试管中的反应停止时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管 木条复燃 在化学反应前后，红砖粉末的质量没有改变，进一步说明红砖粉末是催化剂 D ④取第③步反应后的红砖粉末，直接放入蒸馏水中搅拌 红砖粉末不溶解 红砖粉末不溶于水，因此可作为过氧化氢分解的催化剂 A．A B．B C．C D．D 9．实验室用的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是 A．检查气密性 B．取用液体 C．收集氧气 D．铁丝燃烧 10．下列曲线图形能正确反映变化关系的是 A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液 B．加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．用红磷测定空气中氧气含量 11．探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编号 H2O2溶液 催化剂（0.1 g） 温度/℃ 体积/mL 溶质质量分数（浓度）/% ① 5 10 — 25 ② 5 10 氧化铜粉末 25 ③ 5 5 氧化铜粉末 25 ④ 5 5 氧化铜粉末 50 ⑤ 5 5 氧化铁粉末 25 A．①④探究有无催化剂的影响 B．②④探究反应温度的影响 C．②③探究H2O2溶液浓度的影响 D．④⑤探究催化剂种类的影响 12．某兴趣小组设计并制作了如图所示的简易制氧机。下列说法不正确的是 A．该装置具有的优点是操作简单、廉价易得 B．MnO2在反应中起催化作用 C．根据瓶B单位时间内产生气泡的多少，可判断产生O2的纯度 D．瓶A中液体温度逐渐升高说明该反应放热 13．鱼泵是鱼塘、鱼缸补充氧气的设备。学习小组自制简易鱼泵如图所示，将土豆（作催化剂）放在多孔隔板上，往长颈漏斗加入过氧化氢溶液，可快速产生氧气。下列分析错误的是 A．关闭止水夹，反应暂停 B．氧气供给鱼类等动植物呼吸 C．该装置可以调节产生氧气速率 D．反应结束后，继续加入过氧化氢溶液可再产生氧气 14．选用、10%双氧水和二氧化锰，遵循气泡在水中连续、均匀冒出才开始集气；假设：气泡，10个气泡/秒。在图1、2所示实验中，学习小组发现：在装置气密性良好下，短时内，气体发生装置选用锥形瓶与选用大试管，经氧气传感器测得前者所得氧气含量远小于后者。此现象原因是 A．反应物不足 B．后者中的分解 C．装置漏气严重 D．短时间内前者收集得气体为空气 15．利用下图装置来制取干燥的氧气。装置气密性良好，图①中的燃烧匙可以上下移动，碱石灰用于干燥氧气。下列说法正确的是 A．将图①装置中的燃烧匙提离液面后，则不再产生氧气 B．实验中，利用图②和图④的装置收集的氧气均不够干燥 C．若用图③装置收集氧气，可将带火星的木条放在b导管口处验满 D．若用图④装置测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响 16．探究土豆和猪肝对过氧化氢分解的催化效果：分别取大小相同、块状的土豆和猪肝于锥形瓶中，加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，实验装置如图1所示，装置中气压变化曲线如图2所示。下列叙述错误的是 A．两种催化剂中催化效果更好的是猪肝块 B．两次实验产生氧气的质量：猪肝块>土豆块 C．由曲线可知，过氧化氢的分解反应是放热反应 D．土豆块催化过氧化氢完全分解所用的时间大约是65s 二、填空题 17．Ⅰ．小明对一种暗紫色固体A进行实验，实验过程如下图。请回答下列问题： (1)写出下列物质的名称：G是___________，F是___________； (2)写出固体Y在B中燃烧的现象___________。写出反应④的现象___________。 (3)写出化学反应②的符号表达式___________。 (4)写出化学反应④的符号表达式___________，反应类型___________。 Ⅱ．空气是宝贵的自然资源，如图是以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。请按要求回答相关问题： (5)在流程图中物质X的化学符号是___________； (6)分离液态空气属于___________变化；根据下表数据判断，控制温度T在___________℃范围内，可以将液态空气内的氮气分离出来。 物质 水 二氧化碳 氮气 氧气 沸点/℃ 100 -56.6 -196 -183 (7)将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是___________，产生该现象的原因是___________，工业制得的液氧应该贮存在___________色钢瓶中。 (8)根据流程图，写出利用氨气(NH3)制备尿素反应的符号表达式___________。 18．科学兴趣小组利用压强传感器对课本实验进行了创新改进。 【探究一】测定空气中氧气的含量 为精确测定空气中氧气的含量，科学兴趣小组按图A所示装置进行了实验。图B、图C是利用该装置测定红磷和木炭在集气瓶中燃烧的压强一时间关系图。 (1)在实验前应进行的操作为_________。 (2)该实验中红磷燃烧的实验现象为________。 (3)请写出红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式：__________。 (4)若将红磷换成木炭，实验不能成功，可用图________（填“B”或“C”）进行解释。 【探究二】探究催化剂种类对催化效果的影响 二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气，为比较两者的催化效果，同学们按图1所示装置进行了实验，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。 (5)催化剂在化学反应前后化学性质和________不变。 (6)对比图2中的_______（填字母）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (7)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是_________。 三、综合应用题 19．氧气是重要的气体 I．实验室制氧气 (1)写出仪器的名称：① ___________ ；② ___________。 (2)用分解H2O2溶液的方法来制取氧气，可选用的发生装置为___________(填字母)；用E装置收集氧气时，导管口出现___________现象时开始收集。用F装置收集氧气，验满时带火星木条应放在___________(填“a”或“b”)处；若用F装置装满水收集氧气，氧气应从___________(选填“a”或“b”)端通入。 (3)用加热分解KMnO4的方法制取干燥的氧气，在装置A-E中可选用的制取组合为___________(填字母)，试管口放一团棉花，可防止___________。充分加热KMnO4，实际产氧量明显高于理论值的可能原因是___________。 Ⅱ．家庭制氧气 (4)下图是某家用制氧机的工作原理示意图。在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠，第二步加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。其中过滤仓的作用有___________。 A．增加氧气的湿度 B．除去氧气中杂质 C．利于观察氧气输出速率 Ⅲ．太空制氧气 我国空间站的再生氧系统，成功实现了氧气资源100%再生。 (5)电解制氧气是核心，电解水过程中能量转化的形式为___________。用电解水产生的H2和收集的废气CO2进行催化反应，重新生成水和甲烷。该反应生成的液态水(为目标生成物)可循环利用，以实现再生O2.化学过程中原子的经济性常用原子的利用率[(目标产物中某原子总数/反应物中该原子总数)×100%]来衡量，该反应中氢原子的利用率是___________。 20．航天员将在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要。空间站氧气的来源：进入太空前制备的氧气和利用空间站资源进行再生的氧气。 (一)进入太空前制备的氧气 (1)分离液态空气法 分离液态空气制氧气，其原理是利用氮气和氧气的___________不同。 (2)分子筛制氧法：分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，可以把空气中的氧分子吸入孔穴而得到氮气，则分子直径N2 ___________（填“大于”或“小于”）O2。 (二)利用空间站资源再生的氧气 (3)我国已成功利用空气循环系统，实现空间站中氧气和水等物质的自产自销。当空间站空气循环系统出现故障或遇到紧急情况时，航天员会启动紧急供氧器设备，同学们开展了设计和制作“太空紧急状态下的供氧器”的实践活动。 【开展实验】同学们利用下图装置进行实验。 I．方案一：用高锰酸钾制氧气。 ①应选择的发生装置是___________，选择的依据是___________。 ②若用装置E收集氧气，开始收集气体的标志是___________。 ③实验结束时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，原因是___________。 II．方案二：用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气。 ①发生反应的符号表达式是___________，二氧化锰的作用是___________。 ②装置B使用仪器①的优点是___________，若用F装置收集，验满的方法是___________。 【查阅资料】①过氧化氢的稳定性较差，浓度较大时具有腐蚀性；②过碳酸钠遇水会分解生成碳酸钠和过氧化氢。③过氧化氢分解时会放出热量。 III．方案三：用过碳酸钠、水和二氧化锰作为原料制氧气。某品牌家用制氧机也采用相同的原料，剂为过碳酸钠，剂为二氧化锰，如图。 ①家用制氧机用过碳酸钠作为原料而不用过氧化氢溶液的原因是___________。 A．过碳酸钠不用加入二氧化锰就能快速产生氧气 B．过碳酸钠是固体且较稳定，易于携带保存 C．过氧化氢溶液不稳定，易分解，不易存放 ②反应仓中制出的氧气从过滤仓底部导气管口冒出，过滤仓中的水除了可以过滤杂质提纯氧气外，还有___________作用。（写一条） 【方案评价】 (4)小组同学经过讨论认为方案一和方案二均不适用于在太空中制取氧气，请任选一种分析原因___________，最终他们选择了方案三中的试剂作制氧剂。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《人教版初中化学第二单元空气和氧气章末复习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D A B C A A B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 C C C D D B A 1．C 【详解】A.工业制氧气采用分离液态空气法，空气来源广泛、易获取，是廉价易得的原料，表述正确。 B.空气中氮气体积分数约为78%，且氮气不参与人体呼吸作用，因此呼出气体中含量最高的物质仍为氮气，表述正确。 C.空气各成分的占比为体积分数，稀有气体占空气体积分数的0.94%，而非质量分数，表述错误。 D.氮气化学性质不活泼，常温下难与多数物质反应，可作保护气，表述正确。 2．D 【详解】A.“有二氧化碳生成”是实验结论，不是可以直接观察到的实验现象，实验现象描述不能出现生成物名称。 B.催化剂的作用是改变化学反应速率，不改变生成物的总质量，因此无法增加生成氧气的质量。 C.氧气是不易溶于水的气体，鱼能在水中生存仅说明水中溶解有少量氧气，不能证明氧气易溶于水。 D.测定空气中氧气含量的核心原理是，利用化学反应消耗密闭容器内的氧气，且反应不生成新的气体，使容器内压强小于外界大气压，通过进入容器的水的体积即可推算出空气中氧气的体积分数，表述符合原理。 3．D 【详解】A.二氧化碳不属于大气污染物，它是空气的正常组成成分，错误。 B.工业上利用氮气和氧气沸点不同，通过分离液态空气法可以得到氮气和氧气，错误。 C.铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁（），不是氧化铁（），错误。 D.氧气可以供给生物呼吸，是空气对人类重要的用途之一，正确。 4．A 【详解】A．，反应物仅碱式碳酸铜1种，生成物为氧化铜、二氧化碳、水共3种，符合“一变多”的特征，属于分解反应。 B．二氧化碳+水→碳酸，反应物为二氧化碳、水共2种，生成物仅碳酸1种，属于“多变一”的特征，属于化合反应。 C．，反应物为酒精、氧气共2种，生成物为二氧化碳、水共2种，不属于分解反应。 D．，反应物为一氧化碳、氧气共2种，生成物仅二氧化碳1种，属于化合反应。 5．B 【详解】A、用微热法检查气密性，手握试管使内部空气受热膨胀，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，操作正确。 B、点燃酒精灯必须使用火柴，禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯，否则易使酒精洒出引发火灾，操作错误。 C、加热高锰酸钾制氧气时，试管口略向下倾斜，可避免冷凝水倒流炸裂试管，装置符合实验要求，操作正确。 D、氧气具有助燃性，将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃即可证明气体为氧气，检验操作正确。 6．C 【详解】加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤可通过谐音口诀「茶庄定点收利息」快速记忆，对应逻辑如下： 查：先④检查装置气密性，避免装置漏气影响实验； 装：再②将高锰酸钾装入试管； 定：之后⑦塞好带导管的胶塞，将试管固定在铁架台上； 点：完成准备后①点燃酒精灯给试管加热； 收：待导管口气泡连续均匀冒出时，③用排水法收集氧气； 移：实验结束先⑥将导管从水槽中取出，防止水倒吸炸裂热试管； 熄：最后⑤熄灭酒精灯停止加热。 因此正确顺序为，对应选项C。 7．A 【详解】A. 化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，故催化剂可以反复多次使用，正确； B. 化学反应前后催化剂的质量不变，错误； C. 催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，产生氧气的质量由反应物过氧化氢的质量决定，与催化剂无关，错误； D. 没有催化剂时过氧化氢也会分解，只是分解速率较慢，错误。 8．A 【详解】A.常温下过氧化氢分解速率极慢，产生的氧气浓度极低，不足以使带火星木条复燃，现象与结论均正确； B.该实验仅能证明红砖粉末加快了过氧化氢的分解速率，未验证反应前后红砖粉末的质量、化学性质是否不变，不能直接判定它是催化剂，结论错误； C.该实验仅能证明反应后红砖粉末的化学性质未发生改变，无法验证其质量不变，结论错误； D.物质的溶解性与是否能作为催化剂无关联，逻辑不成立，结论错误。 9．B 【详解】A.检查该装置气密性时，关闭分液漏斗活塞，将导管末端伸入水中，用手捂住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，操作规范。 B.倾倒液体药品时，试剂瓶瓶塞需要倒放在桌面上，防止瓶塞沾染杂质污染试剂，同时标签需要朝向手心，防止残留液体流下腐蚀标签；图中操作不规范。 C.氧气不易溶于水，使用排水法收集氧气时，将导管伸入倒置在水槽中的集气瓶瓶口内，操作规范。 D.为防止铁丝燃烧时的高温熔融物炸裂集气瓶，应在瓶底铺一层细沙或放少量水，操作规范。 10．A 【详解】A.二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，反应前后质量和化学性质不变，持续加入过氧化氢时，会持续反应生成氧气，氧气质量随过氧化氢溶液质量增加线性增大，图像正确。 B.催化剂仅改变化学反应速率，不改变生成物质量。等体积等浓度的过氧化氢完全反应，最终生成氧气的质量相等，图像中最终气体质量不等，图像错误。 C.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后剩余锰酸钾、二氧化锰两种固体，最终固体质量不会降到0，图像错误。 D.空气中氧气体积约占，红磷燃烧仅消耗氧气，最终集气瓶内剩余气体体积约为原来的，图像中最终剩余体积约为原体积的，图像错误。 11．C 【详解】A.实验①无催化剂、温度25℃、浓度10%，实验④有催化剂、温度50℃、浓度5%，变量不唯一，不能探究有无催化剂的影响，错误。 B.实验②浓度10%、温度25℃，实验④浓度5%、温度50℃，变量不唯一，不能探究温度的影响，错误。 C.实验②和③只有浓度不同，溶液体积、催化剂种类与质量、温度均相同，可探究溶液浓度对分解速率的影响，正确。 D.实验④温度50℃、催化剂为氧化铜，实验⑤温度25℃、催化剂为氧化铁，变量不唯一，不能探究催化剂种类的影响，错误。 12．C 【详解】A．该装置使用常见塑料瓶等简易材料制作，原料廉价易得、操作步骤简单，正确。 B．过氧化氢分解制氧气，其中改变过氧化氢的分解速率，且反应前后质量和化学性质不变，二氧化锰是催化剂，起催化作用，正确。 C．瓶B单位时间内产生气泡的多少只能反映生成的速率，无法判断的纯度，错误。 D．A瓶中液体温度逐渐升高，说明过氧化氢分解的反应是放热反应，正确。 13．C 【详解】A.关闭止水夹后，试管内生成的氧气无法排出，压强增大，将过氧化氢溶液压回长颈漏斗，液面低于多孔隔板上的土豆，反应物分离，反应暂停，描述正确。 B.氧气具有供给呼吸的性质，可供给鱼类等动植物呼吸，描述正确。 C.该装置使用长颈漏斗，无法控制过氧化氢溶液的加入速率，只能通过止水夹控制反应的发生与停止，不能调节产生氧气的速率，描述错误。 D.土豆作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变，反应结束后继续加入过氧化氢溶液，仍可催化反应产生氧气，描述正确。 14．D 【详解】A.两组实验所用的25mL、10%双氧水的量和浓度均相同，反应物量充足，错误。 B.是过氧化氢分解的催化剂，反应前后化学性质、质量均不改变，不会分解，错误。 C.题干中明确告知装置气密性良好，错误。 D.125mL锥形瓶容积远大于50mL大试管，装置内部原有空气的量更多。反应初期生成的氧气会先排出装置内的空气，短时间内锥形瓶中的空气还未排尽，因此收集到的气体中空气占比高，测得的氧气含量更低，正确。 15．D 【详解】A.二氧化锰是粉末状固体，会从燃烧匙的缝隙漏入过氧化氢溶液中，即使将燃烧匙提离液面，仍然有二氧化锰与过氧化氢接触，会继续产生氧气，错误。 B.图②是排水集气法，收集的氧气混有水蒸气，不够干燥；但图④中植物油隔绝了氧气和水，已经干燥的氧气进入后，只排出水、不会带出水蒸气，收集的氧气是干燥的，因此不是两种收集方法得到的氧气都不干燥，错误。 C.氧气密度比空气大，用图③收集氧气时，氧气从长导管 b进入瓶底，空气从短导管a排出，因此验满需要将带火星木条放在a导管口处，错误。 D.该装置测量氧气体积的原理是：生成氧气的体积等于排出水的体积，集气瓶内原有的空气不会随水排出，不会改变排出水的体积，因此对测量结果无影响，正确。 16．B 【详解】A.猪肝组的气压上升速率更快，说明相同时间内生成氧气更多，反应速率更快，催化效果更好，表述正确。 B.两次实验所用过氧化氢的浓度、体积完全相同，所含质量相等，完全分解生成的质量相等，与催化剂种类无关，表述错误，符合题意。 C.反应结束后不再生成氧气，气压逐渐下降，是因为反应放热，结束后温度恢复至室温导致气压降低，可证明反应为放热反应，表述正确。 D.土豆组曲线在65s时达到气压峰值，说明此时过氧化氢已完全分解，之后温度下降导致气压降低，表述正确。 17．(1) 四氧化三铁 过氧化氢 (2) 发出蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热 (3) (4) 化合反应 (5)N2 (6) 物理 -196℃～-183℃ (7) 燃着的木条熄灭 液氮的沸点低，首先蒸发出来，氮气不支持燃烧 蓝 (8)NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 【详解】（1）A为暗紫色固体，则A为高锰酸钾，分解产生锰酸钾、二氧化锰、氧气，故无色气体B是氧气，固体C和无色液体F会产生氧气，固体C是二氧化锰，F是过氧化氢，固体D是锰酸钾，氧气和X反应生成黑色固体G，X是铁，G是四氧化三铁，氧气和黄色固体Y产生气体H，Y是硫，H是二氧化硫； （2）固体Y（硫）在B（氧气）中燃烧的现象发出蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体，反应④是铁丝在氧气中燃烧，现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热； （3）化学反应②是过氧化氢制取氧气，反应的符号表达式是； （4）化学反应④是铁丝 燃烧生成四氧化三铁，反应的符号表达式为，该反应由多变一，属于化合反应； （5）X和氢气产生氨气，则X中含有氮元素，则X为N2； （6）图中分离空气的过程没有新物质生成，属于物理变化；依据氮气和氧气的沸点可知，温度控制在-196℃～-183℃之间，达到氮气沸点，将氮气分离出来； （7）分离液态空气制氧气，是利用液氧和液氮的沸点不同，液氮的沸点低，首先蒸发出来，氮气不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是燃着的木条熄灭，工业制得的液氧应该贮存在蓝色钢瓶中； （8）由流程图可知，氨气制备尿素的符号表达式为NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。 18．(1) 检查装置的气密性 (2) 产生大量白烟，放出热量 (3) (4)C (5) 质量 (6)a、c（或b、d） (7) 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，等量过氧化氢完全分解生成氧气的量相同，因此最终压强相同。 【详解】（1）有气体参与的实验，实验前需检查装置气密性，避免装置漏气干扰实验结果。 （2）红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体小颗粒，因此产生白烟，燃烧过程伴随放热。 （3）红磷在点燃条件下与氧气反应生成五氧化二磷，按文字表达式略。 （4）木炭燃烧消耗氧气的同时生成二氧化碳气体，瓶内气体总量几乎不变，最终压强接近初始压强，无法形成明显压强差导致实验失败，对应图C的压强变化。 （5）催化剂的特点为“一变两不变”，其中“两不变”指反应前后本身的质量和化学性质不变。 （6）对比a、c点：生成等量氧气（气压相同）时，反应时间不同，说明反应速率不同；对比b、d点：相同反应时间下，装置内气压不同，说明生成氧气的量不同、反应速率不同，均可证明催化剂种类影响反应速率。 （7）略。 19．(1) 铁架台 水槽 (2) A 气泡连续、均匀冒出 a a (3) BD 加热时高锰酸钾粉末进入导管 反应生成的锰酸钾受热分解也会产生氧气 (4)ABC (5) 电能转化为化学能 50% 【详解】（1）略。 （2）该反应反应物为固液混合物、不需要加热，选固液不加热型发生装置A；排水法收集氧气时，初始排出的是装置内空气，需要待导管口出现气泡连续、均匀冒出时再开始收集；F为万能瓶，氧气密度大于空气，用排空气法收集时氧气从长管b进入，空气从短管a排出，因此验满时带火星木条放在a处；若F装满水排水收集氧气，氧气密度远小于水，氧气从短管a通入，水从长管b排出。 （3）该反应为固体加热型，发生装置选B；要收集干燥的氧气，不能用排水法，氧气密度大于空气，选向上排空气法D，故装置组合为BD；试管口棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管；实际产氧量高于理论值，是因为高锰酸钾分解生成的锰酸钾在加热条件下还能继续分解释放氧气，因此总产氧量偏高。 （4）氧气通过过滤仓的水，既可以增加氧气湿度，也可以过滤除去氧气带出的杂质，还可以通过气泡速率观察氧气输出的速率，因此三个选项都正确。 （5）电解水过程消耗电能，转化为氢气、氧气中的化学能，能量转化为电能转化为化学能；氢气和二氧化碳反应生成水和甲烷，配平后化学方程式为：，题目说明液态水是目标生成物，反应物中总氢原子数为4×2=8，目标产物水中氢原子数为2×2=4，因此氢原子利用率为。 20．(1)沸点不同 (2)大于 (3) A 高锰酸钾为固体，需要加热 导管口有连续均匀的气泡产生 防止水回流，炸裂试管 催化作用 控制反应速率 将带火星的木条放在b导管处 BC 湿润气体 (4)消耗能源，且太空舱内为密闭环境，加热操作易引发火灾或爆炸风险，同时加热装置在失重环境下难以稳定操作（答案不唯一，合理即可） 【详解】（1）工业上制氧气采用的是分离液态空气法，在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发，由于氮气的沸点比氧气的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧，故填写：沸点不同。 （2）由题干可知，分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，可以把空气中的氧分子吸入孔穴而得到氮气，则分子直径N2大于O2，故填写：大于。 （3）I．①高锰酸钾制氧气，需要加热，只有A装置有酒精灯，因此，发生装置选择固体加热型，故填写：A； 选择该装置的依据是高锰酸钾为固体，需要加热。 ②装置E是用排水法收集氧气，待导管口有连续均匀的气泡产生时开始收集，故填写：导管口有连续均匀的气泡产生。 ③加热高锰酸钾制取氧气完成后先取导管在熄灭酒精灯的原因是防止发生倒吸，导致试管炸裂，故填写：防止水回流，炸裂试管。 II．①过氧化氢在二氧化锰催化下，生成水和氧气，符号表达式为：，故填写：； 二氧化锰在该反应中所起的作用是催化作用，故填写：催化作用。 ②装置B中有分液漏斗，可以控制液体的滴加速率，最终控制反应速率，故填写：控制反应速率； 氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，因此，验满的方法是将带火星的木条放在b导管处，故填写：将带火星的木条放在b导管处。 III．①A.由资料可知，过碳酸钠遇水会分解生成碳酸钠和过氧化氢，因此，过碳酸钠不加入二氧化锰不能快速产生氧气，故不符合题意； B.由资料可知，过碳酸钠是固体，化学性质稳定，便于携带和保存，故符合题意； C.由资料可知，过氧化氢的稳定性较差，浓度较大时具有腐蚀性，所以，过氧化氢溶液不稳定，易分解，不易存放，故符合题意，故填写：BC。 ②过滤仓中的水除了可以过滤杂质提纯氧气外，还有湿润气体的作用，故填写：湿润气体。 （4）方案一（加热高锰酸钾）：需要加热，消耗能源，且太空舱内为密闭环境，加热操作易引发火灾或爆炸风险，同时加热装置在失重环境下难以稳定操作，方案二（用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气）：过氧化氢溶液不稳定，易分解，不易存放，故填写：消耗能源，且太空舱内为密闭环境，加热操作易引发火灾或爆炸风险，同时加热装置在失重环境下难以稳定操作（答案不唯一，合理即可）。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $