2.3 制取氧气（题型专练）化学新教材人教版九年级上册

**基本信息** 以“题型突破·举一反三”为框架，系统整合制取氧气的工业方法、实验室制备（含装置选择与操作）、催化剂探究、反应类型及实验图像分析，形成“原理-操作-应用-拓展”的完整方法体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |分离空气法制氧|1典例+3变式|工业制氧原理（沸点差异、物理变化）|从工业到实验室，建立物质制备的分类框架| |实验室制氧（KMnO₄/H₂O₂）|各1典例+3变式|装置选择依据（状态/条件）、操作注意事项（如棉花作用、气密性检查）|通过对比不同制氧方法，深化实验设计的科学思维| |催化剂探究|1典例+3变式|催化剂“一变两不变”特征及实验验证方法|结合实验探究，培养科学探究与实践能力| |分解反应|1典例+3变式|“一变多”特征及反应类型判断|关联化学反应分类，构建化学观念| |实验图像题|1典例+3变式|四步解题法（原理-坐标-拐点-走势）|通过图像分析，提升证据推理与模型认知能力|

第三节 制取氧气（题型突破·举一反三） ▌题型01 分离空气法制氧气 【典例1】C 【变式1-1】B 【变式1-2】B 【变式1-3】(1)氦气/ (2) 低 变大 不活泼 ▌题型02 分解过氧化氢制取氧气 【典例1】D 【变式2-1】B 【变式2-2】D 【变式2-3】D ▌题型03 高锰酸钾制氧气 【典例1】B 【变式3-1】C 【变式3-2】C 【变式3-3】D ▌题型04 实验室制氧气的综合应用 【典例1】(1)＜ (2) 长颈漏斗 水槽 (3) 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (4) 可以控制反应速率 将带火星的小木条放在b导管口处，若木条复燃，证明氧气已收集满 (5) F 氧气的密度比空气大 (6)ABD (7)操作更简便 (8)B 【变式4-1】(1) A (2) 二氧化锰 B (3) 有连续气泡均匀冒出 先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 (4)将带火星的木条放在b口，若木条复燃 (5)低 (6)小于 (7) 防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂 氧气不纯（或铁丝生锈等） 【变式4-2】(1)低 (2)小于 (3) 吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气 (4)气球膨胀 (5) 82% 偏大 (6)长颈漏斗 (7) ①③④⑤⑥⑨ 集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集等 (8)a 【变式4-3】(1)氩气/Ar (2)混合物 (3)25℃时，吸附压越大，氮气吸附量明显增多 (4)物理 (5)鱼池水 (6)溶氧量增大约2，使溶氧量由3变成5 (7)当其他条件相同时，温度越高，反应速率越快 (8)1、2 (9)b (10)CD ▌题型05 催化剂及其作用、有关催化剂的实验探究 【典例1】C 【变式5-1】(1)增大反应物之间的接触面积，加快反应速率（合理即可） (2)边加水边搅拌 (3)催化作用 (4) 氧气 混合物 (5)酒精度数低于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度增大，酒精度数高于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度减小 (6)小于 (7)ADE 【变式5-2】(1)深冷分离法 (2) < 物理 (3) 催化作用 分解反应 (4)发出蓝紫色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体 【变式5-3】(1)质量和化学性质 (2) 产生大量气泡 带火星木条复燃 0.2 (3)检验氧化铜的化学性质是否改变 (4) (5)二氧化锰 ▌题型06 分解反应 【典例1】D 【变式6-1】C 【变式6-2】C 【变式6-3】C ▌题型07 制取氧气的实验图像题 【典例1】(1) 长颈漏斗 水槽 (2) BC 在试管口放一团棉花 (3) m 将带火星的木条放在n口处，若木条复燃，则氧气已集满 (4) 火星四射 氧气浓度不同（空气中氧气浓度比纯氧中氧气浓度低） (5) 分子是不断运动的 密度比空气大 21% 【变式7-1】A 【变式7-2】(1)长颈漏斗 (2) BC (3)防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管 (4)m (5)验纯 (6)淡蓝 (7) (8) 分子不断运动 氧气密度大于空气 【变式7-3】(1)长颈漏斗 (2) A、D、E (3)集气瓶口有大气泡连续均匀冒出 (4)c→b→d (5)沸点 (6)混合物 (7)AD (8)稳定性差（易分解失效）、浓度大时具有腐蚀性 (9)不燃烧、也不支持燃烧，密度比空气大 (10) (11)二氧化碳能否与水反应生成酸性物质 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 制取氧气（题型突破·举一反三） 题型01 分离空气法制氧气 题型02 分解过氧化氢制取氧气 题型03 高锰酸钾制取氧气 题型04 实验室制氧气综合应用 题型05 催化剂及其作用、有关催化剂的实验探究 题型06 分解反应 题型07 制取氧气的实验图像题 ▌题型01 分离空气法制氧气 工业上制取氧气的方法叫分离液态空气法，原理：先降温将空气转化为液态，利用液氮和液氧的沸点不同，进行分离。此过程属物理变化（填“物理”或“化学”）。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述正确的是 A．有新物质氧气生成 B．分离液态空气是化学变化 C．是利用氮气和氧气沸点不同 D．工业制氧得到的是纯净的氧气 【答案】C 【详解】A、该过程只是将氮气和氧气进行分离，没有新物质生成，该选项描述不正确； B、该过程中没有新物质生成，属于物理变化，该选项描述不正确； C、该过程是利用氮气和氧气的沸点不同，将它们进行分离，该选项描述正确； D、由图可知，该过程是将氮气分离，剩余的气体中主要成分为氧气，但仍含有稀有气体等，属于混合物，该选项描述不正确。 故选C。 【变式1-1】（24-25九年级上·辽宁葫芦岛·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是 A．工业上可用分离液态空气法制氧气 B．氧气能供给生物呼吸，约占空气质量的21% C．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期 D．稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于多种用途的电光源 【答案】B 【详解】A、空气主要是由氮气、氧气组成的，氮气与氧气的沸点不同，因此工业上可用分离液态空气法制氧气，选项说法正确； B、氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21%，选项说法错误； C、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，来延长食品保质期，选项说法正确； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于多种用途的电光源，选项说法正确；故选：B。 【变式1-2】（25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测）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．空气中含有稀有气体 B．空气中氧气的体积分数最大 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料 【答案】B 【详解】A、空气中含有稀有气体，这是空气的组成成分之一，故A选项不符合题意； B、空气中氮气的体积分数约为78%，氧气的体积分数约为21%，所以空气中氮气的体积分数最大，而不是氧气，故B选项符合题意； C、氮气的化学性质不活泼，将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用，故C选项不符合题意； D、空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料，工业上常用分离液态空气的方法制取氧气，故D选项不符合题意。 故选B。 【变式1-3】（25-26九年级上·辽宁辽阳·阶段检测）分离液态空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题 (1)氮气、氧气、氦气中由原子构成的是___________。 (2)由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点___________(选填“高”或“低”)。液氮达到沸点，分子间间隔___________，(填“变大”或“变小”)。嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气化学性质___________(选填“活泼”或“不活泼”)。 (3)空气的净化装置制得氮气和液氧是属于___________(填“物理”或“化学”)变化。 【答案】(1)氦气/ (2) 低 变大 不活泼 (3)物理 【详解】（1）氮气由氮分子构成，氧气由氧分子构成，氦气由氦原子构成，所以由原子构成的是氦气。 （2）①步骤B中蒸发液态空气，氮气先分离出来，说明氮气沸点比氧气低； ②液氮达到沸点，分子间间隙变大，从液态转化为气态； ③月壤保存在氮气中，说明氮气化学性质不活泼，不易与其他物质反应。 （3） 空气的净化装置制得氮气和液氧，只是状态改变，无新物质生成，属于物理变化。 ▌题型02 分解过氧化氢制取氧气 过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气原理： 文字表达式：过氧化氢 水＋氧气 符号表达式： 选用试剂 选择依据 发生装置 装置特点 原因分析 反应物状态 发生条件 和 固体和液体 常温(不需要加热) 长颈漏斗下端口伸入液面以下 形成液封，防止产生的氧气从长颈漏斗口逸出 【典例1】（24-25九年级上·辽宁葫芦岛·期中）下列对实验现象的描述正确的是 A．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，放热，生成黑色固体 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 【答案】D 【详解】A、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，放热，生成白色固体，选项错误； B、硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，选项错误； C、生成二氧化碳属于实验结论不是现象，选项错误； D、二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂，在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡，选项正确。 故选D。 【变式2-1】（25-26九年级上·辽宁朝阳·阶段检测）下列关于的说法，错误的是 A．二氧化锰作该反应的催化剂 B．二氧化锰的质量随着反应减少 C．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率 D．二氧化锰可以重复利用 【答案】B 【详解】A、该反应中，二氧化锰为催化剂，该选项说法正确； B、催化剂在反应前后质量不变，则二氧化锰的质量不会减少，该选项说法不正确； C、过氧化氢在没有催化剂时分解缓慢，加入二氧化锰后分解速率显著加快，该选项说法正确； D、由于催化剂在反应后质量和化学性质不变，因此可以回收并多次使用，该选项说法正确。 故选B。 【变式2-2】（2025·辽宁阜新·二模）兴趣小组按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是 A．产生的泡沫可以被点燃 B．反应前后催化剂质量减小 C．不使用催化剂也可得到“大象牙膏” D．实验后应将废液倒入指定容器内 【答案】D 【详解】A、过氧化氢可以分解生成水和氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能被点燃，故选项说法错误； B、反应后，催化剂的质量不变，故选项说法错误； C、过氧化氢在常温下分解速率很慢，不使用催化剂时，很难得到"大象牙膏"这样的大量泡沫现象，故选项说法错误； D、实验后的废液可能含有有害物质，应倒入指定容器内进行处理，以防止污染环境等，故选项说法正确。 故选：D。 【变式2-3】（24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口上会看到大量的气泡。下列有关说法中正确的是 A．生成的气体是过氧化氢分解产生的氢气 B．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 C．只有二氧化锰才能使过氧化氢在常温下迅速分解 D．伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用 【答案】D 【详解】A、生成的气体是过氧化氢分解产生的氧气，选项错误； B、催化剂在反应前后自身的质量和化学性质保持不变，选项错误； C、过氧化氢的催化剂可以是二氧化锰，也可以是其它物质，如硫酸铜溶液，选项错误； D、伤口上会看到大量的气泡，说明过氧化氢在伤口处遇到了能使它分解的物质，即生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用，选项正确； 故选D。 ▌题型03 高锰酸钾制取氧气 1.加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如下图A所示） 文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 符号表达式： 2.收集方法： （1）排水集气法：如上图E（因为氧气不易溶于水） （2）向上排空气集气法：如上图F（因为氧气密度比空气大） 3.验满方法： (1)排水集气法：当有集气瓶口有较大气泡冒出，说明氧气已收集满。 (2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满。 4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。 5.实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项 （1）试管口放一小团棉花，防止加热时试管内的粉末进入导管 （2）试管内的导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出 （3）试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂 （4）用排水法收集气体时，当导管口出现连续、均匀的气泡时才可以开始收集 （5）停止加热时，先移导管，再熄灭酒精灯。防止水倒吸进入试管，使试管因骤冷而炸裂 （6）收集的氧气，瓶子要正放在桌面上！ （7）使用外焰加热，先预热，再局部加热 （8）药品平铺在试管底部，增大受热面积，便于均匀受热 （9）从下到上，从左到右装配仪器，铁夹要夹在距试管口约1/3处 6.制得的氧气不纯，原因 （1）使用排水法时过早收集 （2）向上排空法时，导管未伸入到集气瓶底部 （3）收集完，玻璃片与集气瓶口之间密封不好 7.发生装置选取依据：反应物状态和反应条件 收集装置选取依据：气体的密度和溶解性 8.检查装置气密性的方法 （1）先将导管的一端浸入水中，再用手紧握试管外壁，观察到水中的导管口有气泡冒出，则说明气密性良好。 9.实验步骤： (1)查(检查装置气密性) (2 )装(把药品装在试管底部) (3)定(把试管固定在铁架台上) (4)点(点燃酒精灯，先预热、后集中加热) (5)收(收集气体) (6)离(撤离导管) (7)熄(熄灭酒精灯) 【典例1】（25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中）化学实验要严格按照实验步骤操作，下列实验操作先后顺序正确的是 A．测定空气中氧气含量实验时，先点燃红磷，后用弹簧夹夹紧胶皮管 B．连接玻璃导管和胶皮管时，先将玻璃导管口用水润湿，后稍用力插入胶皮管 C．实验室用排水法收集氧气结束后，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管 D．实验室制取氧气时先加入药品，后检查装置气密性 【答案】B 【详解】A、测定空气中氧气含量时，应先夹紧胶皮管再点燃红磷，防止气体逸出，此选项错误； B、连接玻璃导管和胶皮管时，用水润湿可减少摩擦，便于插入，此选项正确； C、排水法收集氧气结束后，应先从水中移出导管再熄灭酒精灯，防止水倒吸，此选项错误； D、实验室制取氧气时应先检查装置气密性后加入药品，确保装置不漏气，此选项错误。 故选：B。 【变式3-1】（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）下列实验中出现的异常现象分析不合理的是 A．高锰酸钾制氧气用排水法收集时，始终收集不到氧气——可能装置漏气 B．高锰酸钾制氧气用排水法收集氧气纯度低——导管口刚有气泡就开始收集 C．做铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底炸裂——刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶中 D．给试管里的固体加热时造成试管炸裂——固定时试管口向上倾斜 【答案】C 【详解】A、装置漏气可能导致收集不到氧气，分析合理，该选项不符合题意； B、刚有气泡就收集会混入空气导致纯度低，分析合理，该选项不符合题意； C、集气瓶底炸裂是因未放水或细沙，而非点燃火柴后立即伸入铁丝，分析不合理，该选项符合题意； D、试管口向上倾斜可能导致冷凝水倒流使试管炸裂，分析合理，该选项不符合题意； 故选C。 【变式3-2】（25-26九年级上·辽宁丹东·阶段检测）化学实验操作中常常有许多“先、后”之分，否则就会出现事故或者实验失败，下列实验操作的先后顺序不正确的是 A．用滴管吸取液体时，先在空气中挤捏胶帽排出空气，后伸入液体中吸取 B．加热高锰酸钾并用排水法收集的实验结束时，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯 C．用托盘天平称量10g固体样品时，先放试剂，后放砝码 D．检查装置气密性时，先将导管放入水中，后用手握住容器外壁 【答案】C 【详解】A、用滴管吸取液体时，先在空气中挤捏胶帽排出空气，然后伸入液体中吸取，防止液体与空气中的物质反应而变质，不符合题意； B、加热高锰酸钾并用排水法收集氧气的实验结束时，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，不符合题意； C、用托盘天平称量10g固体样品时，应先在右盘中放砝码，然后在左盘中放试剂至天平平衡，符合题意； D、检查装置的气密性时，先将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意。 故选C。 【变式3-3】（25-26九年级上·辽宁本溪·阶段检测）下列有关实验室高锰酸钾制氧气的说法错误的是 A．装有高锰酸钾的试管口要放一团棉花 B．导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集 C．收满氧气的集气瓶在水下盖好玻璃片后取出 D．反应结束时先停止加热，然后将导管移出水面 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾加热时易产生细小粉末，放棉花可防止粉末随氧气流进入导管，堵塞导管或污染氧气，故说法正确； B、加热初期，试管内残留的空气会先排出，气泡不连续且大小不一。待连续均匀气泡冒出时，表明空气已排尽，此时为纯净氧气，可开始收集。若过早收集，氧气不纯，故说法正确； C、排水法收集氧气时，集气瓶需充满水倒置水槽中。氧气收满（瓶口有气泡冒出）后，在水下用玻璃片盖紧瓶口再取出，可防止氧气逸散，确保气体纯度，故说法正确； D、若先停止加热，试管内温度骤降，气压减小，水槽中的水会倒吸入试管，导致试管因冷热不均而破裂，故说法错误。 故选 D。 ▌题型04 实验室制氧气 氧气的实验室制取 (1)反应原理 ①高锰酸钾制取氧气：。 ②过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气：。 (2)实验装置 ①发生装置 选用试剂 选择依据 发生装置 装置特点 原因分析 反应物状态 发生条件 固体 加热 试管口略向下倾斜 防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂 试管口放一团棉花 防止高锰酸钾粉末进入导管 和 固体和液体 常温(不需要加热) 长颈漏斗下端口伸入液面以下 形成液封，防止产生的氧气从长颈漏斗口逸出 ②收集装置 选择依据(氧气的性质) 收集方法 收集装置 装置特点 原因分析 氧气不易溶于水且不和水反应 排水法(较纯净) 导管不要伸入集气瓶太长 便于将集气瓶内的水排尽 氧气密度比空气_大_且不与空气成分反应 向上排空气法 (较干燥) 导管应伸到集气瓶底部 排尽集气瓶内的空气，使收集到的氧气较纯净 (3)实验步骤 实验室用高锰酸钾制取氧气大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②连接仪器，检查装置的气密性；③将高锰酸钾装入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导管从水槽中取出。 ①正确的操作顺序为②③①④⑥⑤。 ②收集氧气的最佳时机为：当导管口有连续、均匀的气泡冒出时开始收集(目的是排尽装置内的空气，使收集到的氧气较纯净)。 ③实验结束时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯的原因是防止水槽中的水倒吸进入热的试管，使试管破裂。 (4)检验与验满 检验 验满 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明为氧气 将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 集气瓶瓶口一侧有较大气泡放出 实验改进创新 (5)装置对比改进 同学们在使用图1中A装置制取氧气时，发现锥形瓶内反应较剧烈，此时可将长颈漏斗更换为分液漏斗(如B装置)，改进过后B装置的优点是可以控制反应速率，得到平稳的氧气流，你还可以选择什么仪器：注射器(填一种)。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁营口·期中）氧气是人类无法离开的物质，氧气的获得有多种方法。 (一)自然界获得氧气 如图所示，从反应条件看、光合作用是在绿色植物的叶绿体释放出O2。光合作用是大自然利用太阳能转化成化学能最成功的范例。 (二)工业获得氧气 在低温条件下加压。使空气变为液态，然后升温，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧，将其贮存在钢瓶中。 (1)液氮的沸点______液氧的沸点(填“＞”“＜”或“=”)。 (三)实验室获得氧气 实验室里常用加热)KMnO4或MnO2催化H2O2溶液分解制取氧气。 (2)写出仪器标号的名称①______，②______。 (3)实验室选择A装置用高锰酸钾制取氧气，还缺少棉花，在试管口放棉花的目的是______；高锰酸钾制取氧气的化学方程式______。 (4)实验室若选择C作为发生装置制取氧气，相对B的优点是______，若利用图G所示装置收集制得的氧气，验满的方法写出(操作及现象和结论)______。 (5)小州同学想收集一瓶氧气用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物、从A~G中选用的收集装置为______(填字母)，该收集方法利用了氧气的什么性质______。 (6)用排水法收集好氧气后，若发现氧气纯度不够，原因可能是______。 A．先取出集气瓶，再盖上玻璃片 B．收集氧气前集气瓶中未装满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．导管口刚有气泡冒出时就开始收集 (四)自制简易制氧机 (7)原料选择：用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是______(写一条)。 (8)组装仪器：化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作如图简易制氧机。下列说法错误的是_____(填序号)。 A．甲瓶是气体发生装置 B．试剂B只能是二氧化锰 C．注射器可以控制滴加液体的速率 D．乙瓶可以使氧气湿润 【答案】(1)＜ (2) 长颈漏斗 水槽 (3) 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (4) 可以控制反应速率 将带火星的小木条放在b导管口处，若木条复燃，证明氧气已收集满 (5) F 氧气的密度比空气大 (6)ABD (7)操作更简便 (8)B 【详解】（1）在低温条件下加压，使空气变为液态，然后升高温度，氮气首先从液态空气中蒸发出来，说明液氮的沸点小于液氧的沸点，故填：<。 （2）由图可知，仪器①的名称是长颈漏斗，仪器②的名称是水槽。 （3）①实验室选择A装置用高锰酸钾制取氧气，在试管口放棉花的目的是防止加热时粉末状物质进入导管； ②高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学表达式为： （4）①用C装置制取氧气，使用分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而控制反应速率； ②若用装置G收集氧气，氧气密度比空气大，则氧气应该从a端通入，氧气具有助燃性，检验氧气已集满的方法是将带火星的木条放在b端，若木条复燃，证明氧气已收集满。 （5）①蜡烛燃烧会生成水，要检验水需要用干燥的氧气，氧气的密度比空气大，向上排空气法收集的氧气较干燥，则收集一瓶氧气用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物，选用的收集装置为F； ②该收集方法利用了氧气的密度比空气大的物理性质。 （6）A、先取出集气瓶，再盖上玻璃片，会造成氧气逸出，导致气体不纯，符合题意； B、收集氧气前集气瓶中未装满水，集气瓶中的空气未排尽，导致收集的氧气不纯，符合题意； C、收集后，集气瓶中仍有少量水，不会导致集气瓶中的氧气不纯，不符合题意； D、刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气，导管口刚有气泡冒出时就开始收集，会导致收集到的氧气中混有空气，符合题意； 故选：ABD。 （7）高锰酸钾制氧需要加热，过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下常温就能反应，操作更简便。 （8）A、根据图像，乙瓶中只有水，无法产生氧气，则甲瓶是气体发生装置，选项正确； B、二氧化锰能加快过氧化氢分解，但能加快过氧化氢分解的物质还有氧化铜、氯化铁等，因此试剂B不一定是二氧化锰，选项错误； C、可以通过控制注射器的活塞来控制滴加液体的速率，选项正确； D、乙瓶中有水，可以使氧气湿润，选项正确； 故选：B。 【变式2-1】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期中）实验是学习化学的重要途径。 I．实验室制取氧气 回答下列问题。 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置为________（填序号），反应的文字表达式为_______。 (2)用过氧化氢制取氧气，还需要用到的一种药品是________；要获得平稳的气流，选择的发生装置是________（填序号）。 (3)用D装置收集氧气，观察到导管口________时，才能将导管伸入集气瓶中进行收集。反应结束，为防止水倒吸进入试管而使试管炸裂，正确的操作是：________。 (4)用E装置收集氧气，验满的方法是：________，则说明已集满。 Ⅱ．工业制取氧气 方法1  分离液态空气法 将经过除尘、除二氧化碳、除水蒸气的空气进行下列操作： (5)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点________（填“高”或“低”）。 方法2  膜分离技术法 (6)利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，从而收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径________细菌直径（选填“大于”或“小于”）。 Ⅲ．氧气的性质 (7)小利同学用如图装置做“铁丝在氧气中燃烧”的实验。 ①预先在集气瓶底加少量水，其作用是_______。 ②待火柴梗即将燃尽时，将铁丝缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，并没有出现铁丝剧烈燃烧的现象，分析可能的原因是：_______。（答出1点） 【答案】(1) A (2) 二氧化锰 B (3) 有连续气泡均匀冒出 先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 (4)将带火星的木条放在b口，若木条复燃 (5)低 (6)小于 (7) 防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂 氧气不纯（或铁丝生锈等） 【详解】（1）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A； 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：。 （2）过氧化氢制取氧气时，还需要催化剂二氧化锰； 过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应，由于分液漏斗能控制液体的滴加速度，进而控制反应速率，则若想获得平稳的气流，发生装置选B。 （3）由于刚产生的气泡中混有空气，则应待气泡连续且均匀冒出时，再开始收集； 收集满氧气时，为了防止水倒吸进入试管而使试管炸裂，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 （4）氧气密度比空气大，用E装置收集时，气体应从a口通入，氧气具有助燃性，则验满方法为：将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。 （5）由于先蒸发的为氮气，则说明氮气的沸点比氧气的沸点低。 （6）由于氧分子能通过，但细菌病毒不能通过，则说明氧分子直径小于细菌直径。 （7）①铁丝燃烧实验中，为了防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，集气瓶底应留少量的水。 ②若没有观察到铁丝燃烧的现象，可能原因为：铁丝没有打磨、或氧气不纯、或刚点燃火柴就伸入集气瓶中等。 【变式2-2】（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）氧气是我们生存所必需的物质，人们对氧气的探究从未止步。 【工业制氧气】 (1)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点_______，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。 (2)利用膜分离法制氧气。如图1所示，利用氧分子的体积_______（填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。 【测定氧气】 实验一：课本实验 (3)图2是教材中测定空气中氧气含量的装置图。实验过程中所发生反应的文字表达式为_______。集气瓶中加入少量水的作用是_______（答一点即可）。 实验二：创新实验 小组的同学们设计了图3所示的装置，测定了家用制氧机获得的“富氧空气”中氧气的体积分数。 (4)操作如下： ①连接仪器，检查装置气密性：关闭弹簧夹，双手紧握集气瓶。过一会儿，若观察到_______，则证明气密性良好。 ②往量筒内加入100mL水。 ③集气瓶容积为120mL，装入20mL水，点燃燃烧匙内足量的红磷，待红磷熄灭并冷却至室温； ④打开弹簧夹，待右侧量筒内液面不再变化时，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为18mL。 (5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为_______。若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数，则实验测得的氧气的含量_______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【实验室制取氧气】 实验室里现有高锰酸钾以及下列仪器： (6)仪器⑧的名称是_______。 (7)利用图4仪器和试剂制取氧气，你选择的仪器是_______（填标号），排水法收集的氧气不纯净，可能的原因是_______（答一点即可）。 (8)医用氧气极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过如图5所示的湿化瓶装置，可使干燥的氧气湿化。使用时，氧气应从_______（填“a”或“b”）口通入。 【答案】(1)低 (2)小于 (3) 吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气 (4)气球膨胀 (5) 82% 偏大 (6)长颈漏斗 (7) ①③④⑤⑥⑨ 集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集等 (8)a 【详解】（1）当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点低，所以液氮先汽化，剩下的主要是液氧； （2）由图1可知，利用氧分子的体积小于氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气； （3）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为；集气瓶中加入少量水的作用是吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气； （4）连接仪器，检查装置气密性：关闭弹簧夹，双手紧握集气瓶，集气瓶内温度升高，压强增大，因此过一会儿若观察到气球膨胀，则证明气密性良好； （5）红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，则反应结束冷却至室温后打开弹簧夹，量筒中的水进入集气瓶中，进入水的体积即为红磷燃烧消耗的氧气体积，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为； 若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数，会导致读数偏小，则实验测得的氧气的含量偏大； （6）仪器⑧的名称是长颈漏斗； （7）实验室里现有高锰酸钾，则制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，氧气不易溶于水且不与水反应，可采用排水法收集，则选用的仪器有集气瓶、带导管的单孔塞、酒精灯、水槽、铁架台和试管，故填：①③④⑤⑥⑨； 排水法收集的氧气不纯净，可能的原因是集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集等； （8）使用图5装置时氧气应从a口通入，使氧气充分经过水而被湿化。 【变式2-3】（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）氧气是生命生存的基础，现围绕氧气的获得进行如下实验探究活动： 【探究活动一：工业用分离液态空气制氧】 下表是空气中各组分的沸点。 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点/℃ (1)工业制得的氧气较难被分离出去的气体是上表中的___________。 (2)分离出氮气后的“液态氧”属于___________(填“纯净物”、“混合物”)。 【探究活动二：工业用分子筛制氧】 (3)在一定条件下分别将、通过分子筛，测定其对、的吸附量，结果如右图所示，结合图中数据分析，25℃时吸附压越大越有利于分离、的原因是___________。 (4)分子筛制氧属于___________(填“物理”“化学”)变化。 【探究活动三：养鱼业用“鱼浮灵”制氧】 晓红同学查阅资料得知： ①溶解氧是指水溶液中溶解的浓度，单位是，可用溶解氧传感器测定 ②养殖水体中的溶氧量一般应保持在5-8 mg/L，当溶氧量低于3 mg/L时不利于鱼类生长。在运输金鱼的过程中，若水体溶氧量稍小于3 mg/L，应向每升水中加入2.4 g“鱼浮灵”。 为了进一步研究其中的奥秘，开展如下研究活动： Ⅰ．查找资料：目前使用最多的固体增氧剂是鱼浮灵。鱼浮灵的主要成分为过碳酸钠(化学式为)，它溶于水能分解生成过氧化氢。过氧化氢会反应释放出氧气。 Ⅱ．实验探究：取1 L下列水样并向其中放入2.4 g“鱼浮灵”组成测试液，用传感器测得溶氧量。 Ⅲ．记录结果如下表 序号 ① ② 水样 鱼池水 自来水 加入“鱼浮灵”前溶氧量(mg/L) 8.4 8.4 “鱼浮灵”完全溶解后(mg/L) 10.9 10.1 (5)运输金鱼过程中，选择___________(填“鱼池水”或“自来水”)好一些。 (6)在运输金鱼的过程中，当水体的溶氧量稍小于3 mg/L，应向每升水中加入2.4 g“鱼浮灵”。理由是___________。 【探究活动四：家用制氧机制氧】为了解某品牌家用制氧机，学习小组开展如下研究活动。 不同人群对供氧速率的需求不同，小组同学进行了以下实验 实验序号 过碳酸钠质量 二氧化锰质量 温度(℃) 收集100 mL氧气所需时间(s) 1 10 g 0.3 g 26 36.6 2 20 g 0.3 g 26 11.7 3 10 g 0.3 g 41 22.0 (7)对比实验1和3可得出结论是___________。 (8)对比实验___________(填序号)可知，当其他条件相同时，过碳酸钠质量越多，反应速率越快。 (9)在使用规定量制氧剂的情况下，制氧机反应仓里夏季和冬季的水位线设置是不同的，冬季的水位线是___________(填写“a”或“b”)。 (10)针对加湿过滤仓中水的作用，以下说法中不正确的有___________(填序号)。 A．加湿气体 B．过滤杂质提纯氧气 C．加快氧气生成 D．增加氧气质量 【答案】(1)氩气/Ar (2)混合物 (3)25℃时，吸附压越大，氮气吸附量明显增多 (4)物理 (5)鱼池水 (6)溶氧量增大约2，使溶氧量由3变成5 (7)当其他条件相同时，温度越高，反应速率越快 (8)1、2 (9)b (10)CD 【详解】（1）工业上是利用空气中各成分的沸点不同，将它们进行分离，根据表中数据可知，氧气和氩气的沸点非常接近，则较难被分离除去的气体为氩气。 （2）分离出氮气后的“液态氧”中仍含有氧气、稀有气体等，则属于混合物。 （3）由图可知，25℃时，吸附压越大，氮气吸附量明显增多，故25℃时吸附压越大越有利于分离、。 （4）分子筛只是将氮气和氧气分离，没有新物质生成，属于物理变化。 （5）根据表中内容可知，“鱼浮灵”完全溶解后，鱼池水中的溶氧量更大，则选择鱼池水好一些。 （6）由表格可知，1L鱼池水中放入2.4g“鱼浮灵”，可使水体的溶氧量增加超过2mg/L，从而使水体溶氧量从3mg/L升高到5mg/L以上，而养殖水体中的溶氧含量一般应保持在5-8mg/L，符合鱼类生长条件。 （7）对比实验1和3可知，温度不同，其他条件均相同，且实验3温度更高，收集等体积的氧气所需时间更短，则说明当其他条件相同时，温度越高，反应速率越快。 （8）对比实验1、2可知，过碳酸钠质量不同，其他条件均相同，且实验2中过碳酸钠质量更大，收集等体积氧气所需时间更短，故说明当其他条件相同时，过碳酸钠质量越多，反应速率越快。 （9）冬季温度低，反应较慢，则水位线位于b，浓度越大，反应越快。 （10）A、将氧气通入水中，能加湿氧气，该选项说法正确； B、将氧气通入水中，能过滤杂质，该选项说法正确； C、将氧气通入水中，不能加快氧气生成，该选项说法不正确； D、将氧气通入水中，不能增加氧气质量，该选项说法不正确。 故选CD。 ▌题型05 催化剂及其作用、有关催化剂的实验探究 定义: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化学反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 注意: ①催化剂能改变改变化学反应速率，包括加快和减慢。 ②催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量。 ③催化剂是针对具体反应而言，不能单独说某种物质是催化剂。 ④同一个化学反应，可能有多种不同的催化剂。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁铁岭·阶段检测）下列关于实验室制备氧气的说法中，正确的是 A．用分离液态空气法制取氧气 B．不用二氧化锰，加热氯酸钾得不到氧气 C．加热高锰酸钾可以制备氧气 D．只有二氧化锰才能增大过氧化氢的分解速率 【答案】C 【详解】A、分离液态空气法是工业制取氧气的方法，不是实验室制取氧气的方法，该选项错误； B、不用二氧化锰，加热氯酸钾也能得到氧气，只是反应速率较慢，该选项错误； C、加热高锰酸钾可以分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，能制备氧气，该选项正确； D、除了二氧化锰，硫酸铜等物质也能增大过氧化氢的分解速率，该选项错误。 故选C。 【变式3-1】（2025·辽宁盘锦·模拟预测）阅读下面科普短文。 蒸馏酒，是利用粮食经过“发酵再蒸馏”的方式而得到的酒。中国白酒，就是以高粱、小麦等谷物为原料的蒸馏酒。40度以上的烈酒多是蒸馏酒。 白酒的“度数”，是指室温下酒中酒精（乙醇：）所占的体积百分比。“53度”就表示在100 mL的酒中，有53 mL酒精。 李时珍在《本草纲目》中就记载到“烧酒非古法也，自元时始创其法。”某品牌白酒以高粱酿酒的主要生产流程如图1所示。 中国人喝白酒，有一个重要指标，叫做“口感醇厚”，一般用“粘度”来进行衡量，粘度越大口感越醇厚。“粘度”取决于液体中分子的种类及分子间的相互吸引力。酒的粘度主要取决于其中酒精和水分子的比例。酒精度数与酒粘度的关系如图2所示。 无论什么品牌的酒，其成分98%以上都是水和酒精，不同酒的味道差异来自2%的其他成分，比如醛类、酯类和芳香族类。酒的成分比例如图3所示。 酒精在嘴里、胃中、小肠中都能被吸收。吸收后，通过呼吸和排尿排出的酒精只占10%，剩下90%的酒精，全部到达你的肝脏进行代谢。肝脏就像一个大的化工厂，其中有多种渠道帮助酒精的变身。 依据所给信息，回答下列问题： (1)将高粱粉碎的目的是________。 (2)润糁（shēn）的目的是使高粱吸收一定量的水，为使高粱吸水更加均匀，可以进行的操作是________。 (3)“大曲”中含有生物酶，向原料中加入“大曲”可缩短白酒的酿制时间，“大曲”所起的作用叫作_______。 (4)“发酵”过程中，原料与空气中的_______发生了缓慢氧化。最终得到的酒属于_______（填“纯净物”或“混合物”）。 (5)图2是酒精度数对酒粘度影响的曲线图，分析该图可得到的结论是________。 (6)茅台酒经过发酵蒸馏得出的原浆，大约是60度，需要陈放三年以上才上市出售，此时酒的度数_______60度（填“大于”或“小于”）。 (7)下列说法正确的是_______（填字母序号）。 A．酒的酿制过程中，一定发生了化学变化 B．酒的度数越高口感越好 C．不同品牌的酒价格差别很大，是因为其主要成分不同 D．小酌怡情，饮多伤身，切勿酒驾 E．乙醇溶液可用于医用消毒 【答案】(1)增大反应物之间的接触面积，加快反应速率（合理即可） (2)边加水边搅拌 (3)催化作用 (4) 氧气 混合物 (5)酒精度数低于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度增大，酒精度数高于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度减小 (6)小于 (7)ADE 【详解】（1）将高粱粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积，加快反应速率，故填：增大反应物之间的接触面积，加快反应速率（合理即可）； （2）为了使高粱吸水更加均匀，就需要让高粱和水充分接触，故边加水边搅拌，故填：边加水边搅拌； （3）“大曲”中含有生物酶，向原料中加入“大曲”可缩减白酒的酿制时间，可知生物酶是催化剂，故作用是催化作用，故填：催化作用； （4）“发酵”是一个缓慢的氧化反应，是物质与空气中的氧气发生反应；蒸馏得到的酒含有多种物质，故为混合物，故填：氧气；混合物； （5）分析图1可知，当酒精度数低于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度增大，酒精度数高于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度减小，故填：酒精度数低于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度增大，酒精度数高于55.9度时，随着度数的增大，酒粘度减小； （6）酒精比水易挥发，所以茅台酒经过发酵蒸馏得出的原浆，大约是60度，需要陈放三年以上才上市出售，此时酒的度数小于60度，故填：小于； （7）A、酒的酿制过程中，有新物质生成，一定发生了化学变化，故A正确； B、一般用“粘度”来进行衡量，粘度越大口感越醇厚，并不是酒的度数越高口感越好，故B错误； C、不同品牌的酒价格差别很大，其主要成分都是水和酒精，不同酒的味道差异来自于2%的其他成分，比如醛类、酯类和芳香族类，故C错误； D、小酌怡情，饮多伤身，切勿酒驾，故D正确； E、乙醇溶液可用于医用消毒，故E正确。 故选ADE。 【变式3-2】（25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体。如表是工业制氧、富氧和化学制氧的方法。 方法 深冷分离法 膜法富氧 化学制氧 原理 根据氮气、氧气、氩气三组分的沸点不同，采用低温精馏的方法分离 在一定压力下：让空气通过氧气分离膜，可得到 富氧空气（如图所示） 氯酸钠在二氧化锰作催化剂并加热的条件下，生成氯化钠和氧气 优点 适用于大规模生产，且获得的产品纯度高 运行成本低，适用于小规模制氧 可快速制取少量氧气，且获得的产品纯度高 缺点 但生产能耗较高，自动化程度低 制氧浓度低 须严格控制反应条件，操作不当可能会引发爆炸 (1)结合上述材料分析，适用于大规模生产且产品纯度高的方法是________。 (2)膜法富氧是利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，结合如图分析，空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率_____（填“>”“<”或“=”）氧分子渗透速率。该分离过程的变化属于___（填“物理”或“化学”）变化。 (3)根据材料，氯酸钠（）制取氧气的反应文字表达式为______。其中二氧化锰在反应中的作用是_________。实验室也可以用高锰酸钾制取高纯度氧气，化学反应文字表达式为______。其基本反应类型是_____。 (4)对比硫在空气中燃烧，预测硫在富氧空气中燃烧的现象有___________。 【答案】(1)深冷分离法 (2) < 物理 (3) 催化作用 分解反应 (4)发出蓝紫色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体 【详解】（1）结合材料分析可知，适用于大规模生产且产品纯度高的方法是深冷分离法； （2）由图可知，空气通过氧气分离膜时，氧分子全部透过，而氮分子部分透过，说明氮分子渗透速率<氧分子渗透速率，从而得到富氧空气；该分离过程没有新物质生成，属于物理变化； （3）由材料可知，氯酸钠在二氧化锰作催化剂和加热条件下分解生成氯化钠和氧气，文字表达式为；其中二氧化锰在反应中的作用是催化作用； 实验室也可以用高锰酸钾制取高纯度氧气，其原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为，该反应符合“一变多”的特点，属于基本反应类型中的分解反应； （4）富氧空气中氧气含量较高，则对比硫在空气中燃烧，预测硫在富氧空气中燃烧的现象是：发出蓝紫色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体。 【变式3-3】（25-26九年级上·辽宁辽阳·阶段检测）催化剂的相关研究是一项重要的课题，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】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，其___________在化学反应前后都不变。 【任务二】探究催化剂 小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证： (2)请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 ______________________ 氧化铜的质量为___________g 氧化铜是过氧化氢 分解的催化剂 (3)步骤⑦的目的是___________。 (4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的化学符号表达式为___________。 【任务三】探究不同催化剂的催化效果 小组同学以生成100mL氧气为标准，设计了下列实验。 序号 5%H2O2溶液的体积 催化剂 待测数据 ① 200mL 2g氧化铜 a ② 200mL 2g二氧化锰 b (5)如果表中待测数据是时间；若a＞b，可得到的结论是___________的催化效果较好。 【答案】(1)质量和化学性质 (2) 产生大量气泡 带火星木条复燃 0.2 (3)检验氧化铜的化学性质是否改变 (4) (5)二氧化锰 【详解】（1）催化剂在化学反应前后，其质量和化学性质都不变，这是催化剂的基本性质。 （2）实验结论：氧化铜是过氧化氢分解的催化剂；步骤②加入，过氧化氢的分解速率加快，故可以观察到产生大量气泡，带火星的木条复燃； 因为氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，所以反应前后其质量不变，步骤②加入氧化铜的质量为0.2g，步骤⑥称量氧化铜质量仍为0.2g。 （3）步骤⑦用烘干所得固体重复步骤②③，观察到试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃，目的是验证氧化铜在反应前后化学性质是否改变。 （4）过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成水和氧气，故可以写出符号表达式：。 （5）实验“待测数据”测的是收集100mL气体所需时间；若a＞b，收集相同体积气体二氧化锰所需时间更短，即二氧化锰催化时反应速率更快， 实验证明二氧化锰的催化效果较好。 ▌题型06 分解反应 分解反应 1定义：由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应。 2特点：化学变化，一变多。 3注意：化合反应和分解反应都属于基本反应类型。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）下列反应中，既不是化合反应，又不是分解反应的是 A．加热氯酸钾制氧气 B．氢气在氧气中燃烧 C．加热碱式碳酸铜 D．石蜡在空气中燃烧 【答案】D 【详解】A、氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下反应生成氯化钾和氧气，该反应的反应物只有一种，生成物有两种，符合“多变一”的特点，属于分解反应，故A选项不符合题意； B. 氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，该反应的反应物是两种，生成物是一种，符合“一变多”的特点，属于化合反应，故B选项不符合题意； C、碱式碳酸铜在加热条件下反应生成氧化铜、水和二氧化碳，反应物只有一种，生成物有三种，符合“多变一”的特点，属于分解反应，故C选项不符合题意； D、石蜡和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，反应物是两种，生成物是两种，既不符合“多变一”，也不符合“一变多”，既不是化合反应，又不是分解反应，故D选项符合题意。 故选D。 【变式4-1】（25-26九年级上·辽宁锦州·期中）下列反应属于分解反应的是 A．乙醇+氧气二氧化碳+水 B．氨气+氯化氢氯化铵 C．碳酸水+二氧化碳 D．二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水 【答案】C 【详解】A、该反应的反应物有两种，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“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意； D、该反应的反应物有两种，不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，不符合题意。 故选C。 【变式4-2】（25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测）在下列变化中，属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； B、该反应的反应物有两种，不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，不符合题意； C、该反应符合“一变多”的特点，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4-3】（25-26九年级上·辽宁大连·期中）水通电分解生成氢气和氧气，该化学变化所属的基本反应类型是 A．置换反应 B．化合反应 C．分解反应 D．以上都不是 【答案】C 【详解】水通电分解生成氢气和氧气，该反应是一种物质分解成两种或多种物质，符合分解反应的定义。 故选：C。 ▌题型07 制取氧气的实验图像题 图像题做题思路： 1. 提取涉及的实验原理； 2. 关注横纵坐标的意义； 3. 分析起点、拐点、终点的意义； 4. 分析曲线的走势，如上升、下降等 【典例1】（25-26九年级上·辽宁盘锦·阶段检测）“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)指出图一中标有数字的仪器名称：①______：②______。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，将其用于铁丝燃烧实验，从图一中选择最合适的发生和收集装置______（选填字母序号），高锰酸钾制取氧气的符号表达式为______，但需要做的一点改进是______； (3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若用F装置收集氧气，氧气应从______（填“m”或“n”）进入F中，检验氧气是否收集满的方法是____________。 (4)进行图二所示实验时，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，该反应的符号表达式为______。铁丝在空气中不能被点燃，在氧气中剧烈燃烧，原因是____________。 (5)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，进行图三所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图四所示。 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______。 ③图四中D点氧气的体积分数约为______。 【答案】(1) 长颈漏斗 水槽 (2) BC 在试管口放一团棉花 (3) m 将带火星的木条放在n口处，若木条复燃，则氧气已集满 (4) 火星四射 氧气浓度不同（空气中氧气浓度比纯氧中氧气浓度低） (5) 分子是不断运动的 密度比空气大 21% 【详解】（1）根据图一所示，①为长颈漏斗，②为水槽，故应填写：①为长颈漏斗，②为水槽； （2）高锰酸钾制取氧气是固体加热型，所以发生装置选B；铁丝燃烧实验需要在集气瓶底留水，所以用排水法收集（C装置），因为排水法收集的氧气更纯净，且方便留水。高锰酸钾制取氧气的符号表达式是加热生成、和，即 。改进措施是在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管。故应填写：①BC；②；③在试管口放一团棉花； （3）F装置收集氧气，因为氧气密度比空气大，所以从m端进（长管进，空气从n端排出）。检验是否收集满，把带火星的木条放在n端管口，若木条复燃，说明满了。故应填写：①m；②带火星的木条放在n口处，若木条复燃，则氧气已集满； （4）铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、放热、生成黑色固体。符号表达式是。铁丝在空气中不燃烧，氧气中剧烈燃烧，原因是空气中氧气浓度低，氧气能支持燃烧，浓度越高，燃烧越剧烈。故应填写：①火星四射；②；③氧气浓度不同（空气中氧气浓度比纯氧中氧气浓度低）； （5）①AB段曲线下降，微观角度是因为氧分子在不断运动，部分氧分子运动到瓶外。②BC段下降更明显，是因为将塑料瓶倒置后，氧气密度比空气大，会向下逸出，所以体现氧气密度比空气大的性质。③空气中氧气体积分数约为 21%，D点时，氧气的体积分数不再发生变化，说明已经与空气充分混合，最终瓶内气体主要是空气，所以氧气体积分数约为 21%。故应填写：①分子是不断运动的；②密度比空气大；③21%。 【变式5-1】（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）如图表示一定质量的高锰酸钾受热过程中纵坐标（y）随加热时间的变化趋势，则纵坐标（y）表示的是 A．高锰酸钾的质量 B．生成氧气的质量 C．生成二氧化锰的质量 D．生成锰酸钾的质量 【答案】A 【详解】A、实验室加热一定量的高锰酸钾，随着反应的发生，高锰酸钾的质量逐渐减少，最终质量变为0，故选项正确； B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成氧气的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，故选项错误； C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰的质量不断增加，至完全反应不再发生改变，故选项错误； D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锰酸钾的质量不断增加，至完全反应不再发生改变，故选项错误。 故选A。 【变式5-2】（25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测）某小组进行氧气制取和性质的相关实验。 I．氧气的实验室制取 (1)写出图中带有标号仪器的名称：①_______。 (2)加热高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气，选择发生与收集装置的组合_______(填字母，从A-E中选择)。用高锰酸钾制取氧气时，反应的化学方程式为_______。 (3)用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花的目的是_______。 (4)若用F装置收集氧气，则氧气应该从_______端通入(填“m”或“n”)。 Ⅱ．氧气的性质 用图2所示装置可模拟氢氧焰实验。 (5)为保证安全，点燃氢气之前应先_______。 (6)关闭弹簧夹K，通入氢气并点燃，氢气在空气中燃烧时的现象是：产生_______色火焰，放出热量。此时，铁丝网发红，但不能燃烧。 (7)打开弹簧夹K，通入氧气，铁丝网能剧烈燃烧。写出铁丝燃烧时的化学方程式_______。 (8)某同学收集一瓶氧气进行如下实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。 实验内容 打开瓶盖，开始记录数据 180s后将塑料瓶翻转并保持倒置状态 实验装置 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_______。 ③保持塑料瓶倒置状态，在图3中补充完整300～500s氧气体积分数随时间的变化曲线_______。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) BC (3)防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管 (4)m (5)验纯 (6)淡蓝 (7) (8) 分子不断运动 氧气密度大于空气 【详解】（1）仪器①的名称为长颈漏斗。 （2） 加热高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，发生装置选B；氧气不易溶于水，要收集比较纯净的氧气，用排水法，收集装置选C，所以组合为BC。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。 （3）用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花，是为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。 （4）氧气密度比空气大，若用F装置收集氧气，氧气应从长管m端通入，将空气从短管n端排出。 （5）氢气是可燃性气体，为保证安全，点燃氢气之前应先验纯，防止氢气不纯，点燃时发生爆炸。 （6）氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量。 （7）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为。 （8）① 从微观角度看，分子是不断运动的。在AB段，氧分子在不断运动，部分氧分子会运动到瓶外，导致瓶内氧气体积分数下降。 ② BC段曲线下降幅度明显超过AB段，是因为氧气密度比空气大，当塑料瓶翻转并保持倒置状态时，氧气会因密度大而更快地从瓶内流出，体现出氧气密度比空气大的性质。 ③ 保持塑料瓶倒置状态，随着时间推移，瓶内氧气会持续向外扩散，由于一开始瓶内氧气浓度远高于空气中氧气浓度，所以氧气体积分数会缓慢下降，最终会趋近于空气中氧气的体积分数（约21%），所以曲线从C点开始，呈缓慢下降趋势，斜率比BC段小。 【变式5-3】（25-26九年级上·辽宁阜新·阶段检测）小组学生在实验室开展氧气和二氧化碳的制取和性质的实验。 【活动一】气体的实验室制备 (1)仪器a的名称是：___________。 (2)制取并收集一瓶干燥的氧气，应选用的实验装置为___________(填字母)，其化学方程式：___________。 (3)若用装置C收集氧气，当___________时停止收集。 (4)若用装置G制取一瓶二氧化碳气体，关闭弹簧夹后，多孔隔板处依次观察到的现象是___________(用字母b、c、d进行排序)。 【活动二】物理方法制氧气 (5)分离液态空气法：通过将空气加压、降温、蒸发可以制得大量氧气。该过程主要利用氮气和氧气的___________不同。 (6)膜分离法(如图)：一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜(分子筛)，可得富氧空气。得到的富氧空气为___________(填“纯净物”或“混合物”)。 【活动三】家用“便携式制氧机” 【查阅资料】①过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。 ②过碳酸钠俗称固体双氧水，具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。 (7)某品牌制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气，其中A剂为白色颗粒(过碳酸钠)，B剂为黑色粉末(MnO2)。制氧时在反应仓中加入适量水，分别加入A剂、B剂。过滤仓中的水可以起到的作用___________(填字母)。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．增加氧气的量 C．加快氧气的生成 D．过滤杂质提纯氧气 (8)吴同学提出：常温下，过氧化氢溶液也可以快速制氧，为什么家用制氧机不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？原因可能是___________。 【活动四：气体性质的探究】 (9)A中说明二氧化碳的性质为___________。 (10)B中观察到澄清石灰水变浑浊，其原因是___________(用化学方程式表示)。 (11)C实验的目的是探究___________。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) A、D、E (3)集气瓶口有大气泡连续均匀冒出 (4)c→b→d (5)沸点 (6)混合物 (7)AD (8)稳定性差（易分解失效）、浓度大时具有腐蚀性 (9)不燃烧、也不支持燃烧，密度比空气大 (10) (11)二氧化碳能否与水反应生成酸性物质 【详解】（1）仪器 a 是长颈漏斗。 （2）发生装置：若用加热高锰酸钾 / 氯酸钾制氧气，选装置 A；若用过氧化氢（常温），选装置 F（分液漏斗控制反应）。干燥装置：用浓硫酸干燥，选装置 D（气体 “长进短出”）。收集装置：干燥的氧气用向上排空气法（装置 E，排空气法可避免排水法带水）。因此，发生装置选 A 或 F + 干燥装置 D + 收集装置 E。化学方程式：。 （3）当集气瓶口有大气泡连续均匀冒出时，说明瓶内水已排尽，停止收集。 （4）关闭弹簧夹后，装置内压强增大，液体被压回长颈漏斗，液面下降始状态：液面高于隔板（c）；压强增大，液面下降至隔板处（b）；液面继续下降，低于隔板（d）。因此排序为:c→b→d。 （5）利用沸点不同（氮气沸点低于氧气，蒸发时先分离出氮气）。 （6）富氧空气含氮气、氧气等多种物质，属于混合物。 （7）A、通过气泡可观察氧气生成速率，正确。 B、增加氧气的量，无依据，错误。 C、加快生成速率，无依据，错误。 D、可过滤杂质，使氧气更纯净，正确。 （8）过氧化氢溶液稳定性差（易分解失效）、浓度大时具有腐蚀性；而过碳酸钠（固体双氧水）无毒、无臭、易储存，更适合家用。 （9）蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧；蜡烛由下至上熄灭，说明二氧化碳密度比空气大。 （10）B 中澄清石灰水变浑浊的化学方程式： （11）干燥紫色石蕊纸花不变色，湿润的纸花变红，探究二氧化碳能否与水反应生成酸性物质。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 制取氧气（题型突破·举一反三） 题型01 分离空气法制氧气 题型02 高锰酸钾制取氧气 题型03分解过氧化氢制取氧气 题型04 实验室制氧气综合应用 题型05 催化剂及其作用、有关催化剂的实验探究 题型06 分解反应 题型07 制取氧气的实验图像题 ▌题型01 分离空气法制氧气 工业上制取氧气的方法叫 ，原理：先降温将空气转化为液态，利用液氮和液氧的 不同，进行分离。此过程属 变化（填“物理”或“化学”）。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述正确的是 A．有新物质氧气生成 B．分离液态空气是化学变化 C．是利用氮气和氧气沸点不同 D．工业制氧得到的是纯净的氧气 【变式1-1】（24-25九年级上·辽宁葫芦岛·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是 A．工业上可用分离液态空气法制氧气 B．氧气能供给生物呼吸，约占空气质量的21% C．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期 D．稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于多种用途的电光源 【变式1-2】（25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测）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．空气中含有稀有气体 B．空气中氧气的体积分数最大 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料 【变式1-3】（25-26九年级上·辽宁辽阳·阶段检测）分离液态空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题 (1)氮气、氧气、氦气中由原子构成的是___________。 (2)由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点___________(选填“高”或“低”)。液氮达到沸点，分子间间隔___________，(填“变大”或“变小”)。嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气化学性质___________(选填“活泼”或“不活泼”)。 (3)空气的净化装置制得氮气和液氧是属于___________(填“物理”或“化学”)变化。 ▌题型02 分解过氧化氢制取氧气 过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气原理： 文字表达式： 符号表达式： 选用试剂 选择依据 发生装置 装置特点 原因分析 反应物状态 发生条件 和 固体和液体 常温(不需要加热) 长颈漏斗下端口伸入液面以下 【典例1】（24-25九年级上·辽宁葫芦岛·期中）下列对实验现象的描述正确的是 A．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，放热，生成黑色固体 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 【变式2-1】（25-26九年级上·辽宁朝阳·阶段检测）下列关于的说法，错误的是 A．二氧化锰作该反应的催化剂 B．二氧化锰的质量随着反应减少 C．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率 D．二氧化锰可以重复利用 【变式2-2】（2025·辽宁阜新·二模）兴趣小组按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是 A．产生的泡沫可以被点燃 B．反应前后催化剂质量减小 C．不使用催化剂也可得到“大象牙膏” D．实验后应将废液倒入指定容器内 【变式2-3】（24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口上会看到大量的气泡。下列有关说法中正确的是 A．生成的气体是过氧化氢分解产生的氢气 B．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 C．只有二氧化锰才能使过氧化氢在常温下迅速分解 D．伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用 ▌题型03 高锰酸钾制取氧气 加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如下图A所示） 文字表达式： 符号表达式： 收集方法： （1）排水集气法：如上图E（因为氧气不易溶于水） （2）向上排空气集气法：如上图F（因为氧气密度比空气大） 验满方法： (1)排水集气法：当有集气瓶口 冒出，说明氧气已收集满。 (2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近 ，若木条复燃，说明氧气已集满。 检验方法：将带火星的小木条伸入 ，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。 实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项 （1）试管口放一小团棉花， （2）试管内的导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出 （3）试管口应略向下倾斜， （4）用排水法收集气体时，当导管口出现 才可以开始收集 （5）停止加热时，先移导管，再熄灭酒精灯。 （6）收集的氧气，瓶子要正放在桌面上！ （7）使用外焰加热，先预热，再局部加热 （8）药品平铺在试管底部，增大受热面积，便于均匀受热 （9）从下到上，从左到右装配仪器，铁夹要夹在距试管口约1/3处 制得的氧气不纯，原因 （1）使用排水法时 （2）向上排空法时，导管未伸入到集气瓶底部 （3）收集完，玻璃片与集气瓶口之间密封不好 发生装置选取依据：反应物状态和反应条件 收集装置选取依据：气体的密度和溶解性 检查装置气密性的方法 （1）先将导管的一端浸入水中，再用手紧握试管外壁，观察到 ，则说明气密性良好。 实验步骤： (1)查(检查装置气密性) (2 )装(把药品装在试管底部) (3)定(把试管固定在铁架台上) (4)点(点燃酒精灯，先预热、后集中加热) (5)收(收集气体) (6)离(撤离导管) (7)熄(熄灭酒精灯) 【典例1】（25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中）化学实验要严格按照实验步骤操作，下列实验操作先后顺序正确的是 A．测定空气中氧气含量实验时，先点燃红磷，后用弹簧夹夹紧胶皮管 B．连接玻璃导管和胶皮管时，先将玻璃导管口用水润湿，后稍用力插入胶皮管 C．实验室用排水法收集氧气结束后，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管 D．实验室制取氧气时先加入药品，后检查装置气密性 【变式3-1】（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）下列实验中出现的异常现象分析不合理的是 A．高锰酸钾制氧气用排水法收集时，始终收集不到氧气——可能装置漏气 B．高锰酸钾制氧气用排水法收集氧气纯度低——导管口刚有气泡就开始收集 C．做铁丝在氧气中燃烧时集气瓶底炸裂——刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶中 D．给试管里的固体加热时造成试管炸裂——固定时试管口向上倾斜 【变式3-2】（25-26九年级上·辽宁丹东·阶段检测）化学实验操作中常常有许多“先、后”之分，否则就会出现事故或者实验失败，下列实验操作的先后顺序不正确的是 A．用滴管吸取液体时，先在空气中挤捏胶帽排出空气，后伸入液体中吸取 B．加热高锰酸钾并用排水法收集的实验结束时，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯 C．用托盘天平称量10g固体样品时，先放试剂，后放砝码 D．检查装置气密性时，先将导管放入水中，后用手握住容器外壁 【变式3-3】（25-26九年级上·辽宁本溪·阶段检测）下列有关实验室高锰酸钾制氧气的说法错误的是 A．装有高锰酸钾的试管口要放一团棉花 B．导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集 C．收满氧气的集气瓶在水下盖好玻璃片后取出 D．反应结束时先停止加热，然后将导管移出水面 ▌题型04 实验室制氧气综合应用 氧气的实验室制取 (1)反应原理 ①高锰酸钾制取氧气：___________。 ②过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气：___________。 (2)实验装置 ①发生装置 选用试剂 选择依据 发生装置 装置特点 原因分析 反应物状态 发生条件 固体 加热 试管口略向下倾斜 ___________ 试管口放一团棉花 ___________ 和 固体和液体 常温(不需要加热) 长颈漏斗下端口伸入液面以下 ___________ ②收集装置 选择依据(氧气的性质) 收集方法 收集装置 装置特点 原因分析 氧气___________溶于水且不和水反应 排水法(较纯净) 导管不要伸入集气瓶太长 ___________ 氧气密度比空气___________且不与空气成分反应 向上排空气法 (较干燥) 导管应伸到集气瓶底部 ___________ (3)实验步骤 实验室用高锰酸钾制取氧气大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②连接仪器，检查装置的气密性；③将高锰酸钾装入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导管从水槽中取出。 ①正确的操作顺序为___________。 ②收集氧气的最佳时机为：当导管口有___________时开始收集(目的是___________)。 ③实验结束时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯的原因是___________。 (4)检验与验满 检验 验满 将___________伸入集气瓶___________，若木条___________，说明为氧气 将___________靠近集气瓶___________，若木条___________，证明氧气已收集满 集气瓶瓶口一侧有较大气泡放出 实验改进创新 (5)装置对比改进 同学们在使用图1中A装置制取氧气时，发现锥形瓶内反应较剧烈，此时可将长颈漏斗更换为分液漏斗(如B装置)，改进过后B装置的优点是___________，你还可以选择什么仪器：___________(填一种)。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁营口·期中）氧气是人类无法离开的物质，氧气的获得有多种方法。 (一)自然界获得氧气 如图所示，从反应条件看、光合作用是在绿色植物的叶绿体释放出O2。光合作用是大自然利用太阳能转化成化学能最成功的范例。 (二)工业获得氧气 在低温条件下加压。使空气变为液态，然后升温，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧，将其贮存在钢瓶中。 (1)液氮的沸点______液氧的沸点(填“＞”“＜”或“=”)。 (三)实验室获得氧气 实验室里常用加热)KMnO4或MnO2催化H2O2溶液分解制取氧气。 (2)写出仪器标号的名称①______，②______。 (3)实验室选择A装置用高锰酸钾制取氧气，还缺少棉花，在试管口放棉花的目的是______；高锰酸钾制取氧气的化学方程式______。 (4)实验室若选择C作为发生装置制取氧气，相对B的优点是______，若利用图G所示装置收集制得的氧气，验满的方法写出(操作及现象和结论)______。 (5)小州同学想收集一瓶氧气用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物、从A~G中选用的收集装置为______(填字母)，该收集方法利用了氧气的什么性质______。 (6)用排水法收集好氧气后，若发现氧气纯度不够，原因可能是______。 A．先取出集气瓶，再盖上玻璃片 B．收集氧气前集气瓶中未装满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．导管口刚有气泡冒出时就开始收集 (四)自制简易制氧机 (7)原料选择：用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是______(写一条)。 (8)组装仪器：化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作如图简易制氧机。下列说法错误的是_____(填序号)。 A．甲瓶是气体发生装置 B．试剂B只能是二氧化锰 C．注射器可以控制滴加液体的速率 D．乙瓶可以使氧气湿润 【变式2-1】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期中）实验是学习化学的重要途径。 I．实验室制取氧气 回答下列问题。 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置为________（填序号），反应的文字表达式为_______。 (2)用过氧化氢制取氧气，还需要用到的一种药品是________；要获得平稳的气流，选择的发生装置是________（填序号）。 (3)用D装置收集氧气，观察到导管口________时，才能将导管伸入集气瓶中进行收集。反应结束，为防止水倒吸进入试管而使试管炸裂，正确的操作是：________。 (4)用E装置收集氧气，验满的方法是：________，则说明已集满。 Ⅱ．工业制取氧气 方法1  分离液态空气法 将经过除尘、除二氧化碳、除水蒸气的空气进行下列操作： (5)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点________（填“高”或“低”）。 方法2  膜分离技术法 (6)利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，从而收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径________细菌直径（选填“大于”或“小于”）。 Ⅲ．氧气的性质 (7)小利同学用如图装置做“铁丝在氧气中燃烧”的实验。 ①预先在集气瓶底加少量水，其作用是_______。 ②待火柴梗即将燃尽时，将铁丝缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，并没有出现铁丝剧烈燃烧的现象，分析可能的原因是：_______。（答出1点） 【变式2-2】（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）氧气是我们生存所必需的物质，人们对氧气的探究从未止步。 【工业制氧气】 (1)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点_______，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。 (2)利用膜分离法制氧气。如图1所示，利用氧分子的体积_______（填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。 【测定氧气】 实验一：课本实验 (3)图2是教材中测定空气中氧气含量的装置图。实验过程中所发生反应的文字表达式为_______。集气瓶中加入少量水的作用是_______（答一点即可）。 实验二：创新实验 小组的同学们设计了图3所示的装置，测定了家用制氧机获得的“富氧空气”中氧气的体积分数。 (4)操作如下： ①连接仪器，检查装置气密性：关闭弹簧夹，双手紧握集气瓶。过一会儿，若观察到_______，则证明气密性良好。 ②往量筒内加入100mL水。 ③集气瓶容积为120mL，装入20mL水，点燃燃烧匙内足量的红磷，待红磷熄灭并冷却至室温； ④打开弹簧夹，待右侧量筒内液面不再变化时，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为18mL。 (5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为_______。若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数，则实验测得的氧气的含量_______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【实验室制取氧气】 实验室里现有高锰酸钾以及下列仪器： (6)仪器⑧的名称是_______。 (7)利用图4仪器和试剂制取氧气，你选择的仪器是_______（填标号），排水法收集的氧气不纯净，可能的原因是_______（答一点即可）。 (8)医用氧气极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过如图5所示的湿化瓶装置，可使干燥的氧气湿化。使用时，氧气应从_______（填“a”或“b”）口通入。 【变式2-3】（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）氧气是生命生存的基础，现围绕氧气的获得进行如下实验探究活动： 【探究活动一：工业用分离液态空气制氧】 下表是空气中各组分的沸点。 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点/℃ (1)工业制得的氧气较难被分离出去的气体是上表中的___________。 (2)分离出氮气后的“液态氧”属于___________(填“纯净物”、“混合物”)。 【探究活动二：工业用分子筛制氧】 (3)在一定条件下分别将、通过分子筛，测定其对、的吸附量，结果如右图所示，结合图中数据分析，25℃时吸附压越大越有利于分离、的原因是___________。 (4)分子筛制氧属于___________(填“物理”“化学”)变化。 【探究活动三：养鱼业用“鱼浮灵”制氧】 晓红同学查阅资料得知： ①溶解氧是指水溶液中溶解的浓度，单位是，可用溶解氧传感器测定 ②养殖水体中的溶氧量一般应保持在5-8 mg/L，当溶氧量低于3 mg/L时不利于鱼类生长。在运输金鱼的过程中，若水体溶氧量稍小于3 mg/L，应向每升水中加入2.4 g“鱼浮灵”。 为了进一步研究其中的奥秘，开展如下研究活动： Ⅰ．查找资料：目前使用最多的固体增氧剂是鱼浮灵。鱼浮灵的主要成分为过碳酸钠(化学式为)，它溶于水能分解生成过氧化氢。过氧化氢会反应释放出氧气。 Ⅱ．实验探究：取1 L下列水样并向其中放入2.4 g“鱼浮灵”组成测试液，用传感器测得溶氧量。 Ⅲ．记录结果如下表 序号 ① ② 水样 鱼池水 自来水 加入“鱼浮灵”前溶氧量(mg/L) 8.4 8.4 “鱼浮灵”完全溶解后(mg/L) 10.9 10.1 (5)运输金鱼过程中，选择___________(填“鱼池水”或“自来水”)好一些。 (6)在运输金鱼的过程中，当水体的溶氧量稍小于3 mg/L，应向每升水中加入2.4 g“鱼浮灵”。理由是___________。 【探究活动四：家用制氧机制氧】为了解某品牌家用制氧机，学习小组开展如下研究活动。 不同人群对供氧速率的需求不同，小组同学进行了以下实验 实验序号 过碳酸钠质量 二氧化锰质量 温度(℃) 收集100 mL氧气所需时间(s) 1 10 g 0.3 g 26 36.6 2 20 g 0.3 g 26 11.7 3 10 g 0.3 g 41 22.0 (7)对比实验1和3可得出结论是___________。 (8)对比实验___________(填序号)可知，当其他条件相同时，过碳酸钠质量越多，反应速率越快。 (9)在使用规定量制氧剂的情况下，制氧机反应仓里夏季和冬季的水位线设置是不同的，冬季的水位线是___________(填写“a”或“b”)。 (10)针对加湿过滤仓中水的作用，以下说法中不正确的有___________(填序号)。 A．加湿气体 B．过滤杂质提纯氧气 C．加快氧气生成 D．增加氧气质量 ▌题型05 催化剂及其作用、有关催化剂的实验探究 定义:在化学反应里能 其他物质的化学反应速率，而本身的 和 在化学反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫 。 注意: ①催化剂能改变改变化学反应速率，包括加快和减慢。 ②催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量。 ③催化剂是针对具体反应而言，不能单独说某种物质是催化剂。 ④同一个化学反应，可能有多种不同的催化剂。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁铁岭·阶段检测）下列关于实验室制备氧气的说法中，正确的是 A．用分离液态空气法制取氧气 B．不用二氧化锰，加热氯酸钾得不到氧气 C．加热高锰酸钾可以制备氧气 D．只有二氧化锰才能增大过氧化氢的分解速率 【变式3-1】（2025·辽宁盘锦·模拟预测）阅读下面科普短文。 蒸馏酒，是利用粮食经过“发酵再蒸馏”的方式而得到的酒。中国白酒，就是以高粱、小麦等谷物为原料的蒸馏酒。40度以上的烈酒多是蒸馏酒。 白酒的“度数”，是指室温下酒中酒精（乙醇：）所占的体积百分比。“53度”就表示在100 mL的酒中，有53 mL酒精。 李时珍在《本草纲目》中就记载到“烧酒非古法也，自元时始创其法。”某品牌白酒以高粱酿酒的主要生产流程如图1所示。 中国人喝白酒，有一个重要指标，叫做“口感醇厚”，一般用“粘度”来进行衡量，粘度越大口感越醇厚。“粘度”取决于液体中分子的种类及分子间的相互吸引力。酒的粘度主要取决于其中酒精和水分子的比例。酒精度数与酒粘度的关系如图2所示。 无论什么品牌的酒，其成分98%以上都是水和酒精，不同酒的味道差异来自2%的其他成分，比如醛类、酯类和芳香族类。酒的成分比例如图3所示。 酒精在嘴里、胃中、小肠中都能被吸收。吸收后，通过呼吸和排尿排出的酒精只占10%，剩下90%的酒精，全部到达你的肝脏进行代谢。肝脏就像一个大的化工厂，其中有多种渠道帮助酒精的变身。 依据所给信息，回答下列问题： (1)将高粱粉碎的目的是________。 (2)润糁（shēn）的目的是使高粱吸收一定量的水，为使高粱吸水更加均匀，可以进行的操作是________。 (3)“大曲”中含有生物酶，向原料中加入“大曲”可缩短白酒的酿制时间，“大曲”所起的作用叫作_______。 (4)“发酵”过程中，原料与空气中的_______发生了缓慢氧化。最终得到的酒属于_______（填“纯净物”或“混合物”）。 (5)图2是酒精度数对酒粘度影响的曲线图，分析该图可得到的结论是________。 (6)茅台酒经过发酵蒸馏得出的原浆，大约是60度，需要陈放三年以上才上市出售，此时酒的度数_______60度（填“大于”或“小于”）。 (7)下列说法正确的是_______（填字母序号）。 A．酒的酿制过程中，一定发生了化学变化 B．酒的度数越高口感越好 C．不同品牌的酒价格差别很大，是因为其主要成分不同 D．小酌怡情，饮多伤身，切勿酒驾 E．乙醇溶液可用于医用消毒 【变式3-2】（25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体。如表是工业制氧、富氧和化学制氧的方法。 方法 深冷分离法 膜法富氧 化学制氧 原理 根据氮气、氧气、氩气三组分的沸点不同，采用低温精馏的方法分离 在一定压力下：让空气通过氧气分离膜，可得到 富氧空气（如图所示） 氯酸钠在二氧化锰作催化剂并加热的条件下，生成氯化钠和氧气 优点 适用于大规模生产，且获得的产品纯度高 运行成本低，适用于小规模制氧 可快速制取少量氧气，且获得的产品纯度高 缺点 但生产能耗较高，自动化程度低 制氧浓度低 须严格控制反应条件，操作不当可能会引发爆炸 (1)结合上述材料分析，适用于大规模生产且产品纯度高的方法是________。 (2)膜法富氧是利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，结合如图分析，空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率_____（填“>”“<”或“=”）氧分子渗透速率。该分离过程的变化属于___（填“物理”或“化学”）变化。 (3)根据材料，氯酸钠（）制取氧气的反应文字表达式为______。其中二氧化锰在反应中的作用是_________。实验室也可以用高锰酸钾制取高纯度氧气，化学反应文字表达式为______。其基本反应类型是_____。 (4)对比硫在空气中燃烧，预测硫在富氧空气中燃烧的现象有___________。 【变式3-3】（25-26九年级上·辽宁辽阳·阶段检测）催化剂的相关研究是一项重要的课题，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】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，其___________在化学反应前后都不变。 【任务二】探究催化剂 小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证： (2)请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 ______________________ 氧化铜的质量为___________g 氧化铜是过氧化氢 分解的催化剂 (3)步骤⑦的目的是___________。 (4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的化学符号表达式为___________。 【任务三】探究不同催化剂的催化效果 小组同学以生成100mL氧气为标准，设计了下列实验。 序号 5%H2O2溶液的体积 催化剂 待测数据 ① 200mL 2g氧化铜 a ② 200mL 2g二氧化锰 b (5)如果表中待测数据是时间；若a＞b，可得到的结论是___________的催化效果较好。 ▌题型06 分解反应 分解反应 1定义： 。 2特点：化学变化，一变多。 3注意：化合反应和分解反应都属于基本反应类型。 【典例1】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）下列反应中，既不是化合反应，又不是分解反应的是 A．加热氯酸钾制氧气 B．氢气在氧气中燃烧 C．加热碱式碳酸铜 D．石蜡在空气中燃烧 【变式4-1】（25-26九年级上·辽宁锦州·期中）下列反应属于分解反应的是 A．乙醇+氧气二氧化碳+水 B．氨气+氯化氢氯化铵 C．碳酸水+二氧化碳 D．二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水 【变式4-2】（25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测）在下列变化中，属于分解反应的是 A． B． C． D． 【变式4-3】（25-26九年级上·辽宁大连·期中）水通电分解生成氢气和氧气，该化学变化所属的基本反应类型是 A．置换反应 B．化合反应 C．分解反应 D．以上都不是 ▌题型07 制取氧气的实验图像题 图像题做题思路： 1. 提取涉及的实验原理； 2. 关注横纵坐标的意义； 3. 分析起点、拐点、终点的意义； 4. 分析曲线的走势，如上升、下降等 【典例1】（25-26九年级上·辽宁盘锦·阶段检测）“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)指出图一中标有数字的仪器名称：①______：②______。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，将其用于铁丝燃烧实验，从图一中选择最合适的发生和收集装置______（选填字母序号），高锰酸钾制取氧气的符号表达式为______，但需要做的一点改进是______； (3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若用F装置收集氧气，氧气应从______（填“m”或“n”）进入F中，检验氧气是否收集满的方法是____________。 (4)进行图二所示实验时，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，该反应的符号表达式为______。铁丝在空气中不能被点燃，在氧气中剧烈燃烧，原因是____________。 (5)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，进行图三所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图四所示。 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______。 ③图四中D点氧气的体积分数约为______。 【变式5-1】（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）如图表示一定质量的高锰酸钾受热过程中纵坐标（y）随加热时间的变化趋势，则纵坐标（y）表示的是 A．高锰酸钾的质量 B．生成氧气的质量 C．生成二氧化锰的质量 D．生成锰酸钾的质量 【变式5-2】（25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测）某小组进行氧气制取和性质的相关实验。 I．氧气的实验室制取 (1)写出图中带有标号仪器的名称：①_______。 (2)加热高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气，选择发生与收集装置的组合_______(填字母，从A-E中选择)。用高锰酸钾制取氧气时，反应的化学方程式为_______。 (3)用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花的目的是_______。 (4)若用F装置收集氧气，则氧气应该从_______端通入(填“m”或“n”)。 Ⅱ．氧气的性质 用图2所示装置可模拟氢氧焰实验。 (5)为保证安全，点燃氢气之前应先_______。 (6)关闭弹簧夹K，通入氢气并点燃，氢气在空气中燃烧时的现象是：产生_______色火焰，放出热量。此时，铁丝网发红，但不能燃烧。 (7)打开弹簧夹K，通入氧气，铁丝网能剧烈燃烧。写出铁丝燃烧时的化学方程式_______。 (8)某同学收集一瓶氧气进行如下实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。 实验内容 打开瓶盖，开始记录数据 180s后将塑料瓶翻转并保持倒置状态 实验装置 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_______。 ③保持塑料瓶倒置状态，在图3中补充完整300～500s氧气体积分数随时间的变化曲线_______。 【变式5-3】（25-26九年级上·辽宁阜新·阶段检测）小组学生在实验室开展氧气和二氧化碳的制取和性质的实验。 【活动一】气体的实验室制备 (1)仪器a的名称是：___________。 (2)制取并收集一瓶干燥的氧气，应选用的实验装置为___________(填字母)，其化学方程式：___________。 (3)若用装置C收集氧气，当___________时停止收集。 (4)若用装置G制取一瓶二氧化碳气体，关闭弹簧夹后，多孔隔板处依次观察到的现象是___________(用字母b、c、d进行排序)。 【活动二】物理方法制氧气 (5)分离液态空气法：通过将空气加压、降温、蒸发可以制得大量氧气。该过程主要利用氮气和氧气的___________不同。 (6)膜分离法(如图)：一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜(分子筛)，可得富氧空气。得到的富氧空气为___________(填“纯净物”或“混合物”)。 【活动三】家用“便携式制氧机” 【查阅资料】①过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性。 ②过碳酸钠俗称固体双氧水，具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。 (7)某品牌制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气，其中A剂为白色颗粒(过碳酸钠)，B剂为黑色粉末(MnO2)。制氧时在反应仓中加入适量水，分别加入A剂、B剂。过滤仓中的水可以起到的作用___________(填字母)。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．增加氧气的量 C．加快氧气的生成 D．过滤杂质提纯氧气 (8)吴同学提出：常温下，过氧化氢溶液也可以快速制氧，为什么家用制氧机不选用过氧化氢溶液而选用过碳酸钠呢？原因可能是___________。 【活动四：气体性质的探究】 (9)A中说明二氧化碳的性质为___________。 (10)B中观察到澄清石灰水变浑浊，其原因是___________(用化学方程式表示)。 (11)C实验的目的是探究___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $