3.2 氧气的制取（题型专练）化学新教材科粤版九年级上册

第二节 氧气的制取（题型突破·举一反三） 题型01 加热高锰酸钾制取氧气 题型02 过氧化氢制氧气 题型03 催化剂的概念、特点和作用 题型04 工业制备氧气 题型05 制取氧气实验的图像 题型06 对比实验 题型07 分解反应 题型08 与催化剂相关的探究 ▌题型01 加热高锰酸钾制取氧气 【典例1】【答案】D 【变式1-1】【答案】B 【变式1-2】【答案】B 【变式1-3】【答案】B ▌题型02 过氧化氢制氧气 【典例2】【答案】D 【变式2-1】【答案】D 【变式2-2】【答案】C 【变式2-3】【答案】D ▌题型03 催化剂的概念、特点和作用 【典例3】【答案】A 【变式3-1】【答案】C 【变式3-2】【答案】D 【变式3-3】【答案】C ▌题型04 工业制备氧气 【典例4】【答案】B 【变式4-1】【答案】C 【变式4-2】【答案】C 【变式4-3】【答案】D ▌题型05 制取氧气实验的图像 【典例5】【答案】D 【变式5-1】【答案】A 【变式5-2】【答案】B 【变式5-3】【答案】D ▌题型06 对比实验 【典例6】【答案】C 【变式6-1】【答案】D 【变式6-2】【答案】C 【变式6-3】【答案】C ▌题型07 分解反应 【典例7】【答案】A 【变式7-1】【答案】B 【变式7-2】【答案】B 【变式7-3】【答案】B ▌题型08 与催化剂相关的探究 【典例8】【答案】(1)B (2)试管中产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3)氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 (4)检验氧化铜的化学性质在反应前后是否改变 (5)或 (6)催化剂不能改变生成物的质量，等体积、同浓度的过氧化氢溶液生成的氧气质量相等，压强相同 (7) (8)5：4 (9)催化剂能降低分子分解成原子所需的能量 【变式8-1】【答案】(1)B (2)试管中产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3)氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 (4)a、c或b、d (5)/氧化铜 (6)催化剂能降低分子分解成原子所需的能量 【变式8-2】【答案】(1)质量和化学性质都不变 (2) 快速放出气泡 1 三 (3) 能 氧化铁的化学性质没有改变 (4)D (5)乙 【变式8-3】【答案】(1) 红砖粉末能加快过氧化氢分解速率。 没有检验红砖粉末的质量和化学性质在反应前后是否发生了改变。 (2) 相同时间内二氧化锰催化产生的氧气体积比氧化铜更多 催化剂只会改变化学反应速率，不会改变生成物的质量 / 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 $ 第二节 氧气的制取（题型突破·举一反三） 题型01 加热高锰酸钾制取氧气 题型02 过氧化氢制氧气 题型03 催化剂的概念、特点和作用 题型04 工业制备氧气 题型05 制取氧气实验的图像 题型06 对比实验 题型07 分解反应 题型08 与催化剂相关的探究 ▌题型01 加热高锰酸钾制取氧气 （1）药品及仪器：酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾 （2）反应原理：或 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 。 （3）发生装置： 收集装置 （固固加热型） （排水法） （4）实验步骤： ① 查：检查装置 气密性 ； ② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口 放一团棉花 ，并用带导管的橡皮塞塞紧试管； ③ 定：将试管固定在铁架台上； ④ 点：点燃酒精灯，试管 均匀受热 后，就使酒精灯固定在试管底部加热； ⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法； ⑥ 移：把导管移出水槽； ⑦ 灭：熄灭酒精灯。 （5）气体验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有 较大气泡 出现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的 木条复燃 ，说明氧气收集满了。 【典例1】（25-26九年级上·陕西西安·期末）关于加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验，下列说法错误的是 A．装试剂时，试管口要塞一团棉花——防止加热时粉末状物质进入导管 B．固定装置时，试管口要略向下倾斜——防止冷凝水倒流，使试管炸裂 C．收集氧气时，瓶口有大气泡冒出——说明氧气已经集满 D．实验结束后，先把导管从水槽移出，再熄灭酒精灯——避免收集到的氧气含有水蒸气 【答案】D 【详解】A、塞棉花可以防止加热时固体粉末进入导管，正确； B、试管口略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管，正确； C、排水法收集氧气时，瓶口有大气泡冒出表明氧气已集满，正确； D、先移导管后熄灯是为了防止水倒吸炸裂试管，而非避免氧气含水蒸气，错误； 故选D。 【变式1-1】下列加热高锰酸钾制氧气实验步骤操作，先后顺序正确的是 A．检查装置气密性时，先用手紧握试管，后将导管的一端浸入水中 B．连接玻璃导管和乳胶管时，先将玻璃导管口用水润湿后，稍用力插入乳胶管 C．排水法收集氧气，先将导管伸入集气瓶，再用酒精灯外焰加热试管 D．排水法收集氧气，结束后先熄灭酒精灯，后从水中移出导管 【答案】B 【详解】A、检查装置气密性时，应先将导管的一端浸入水中，再用手紧握试管，若先手握试管，管内气体受热膨胀逸出，再将导管放入水中，无法观察到导管口有气泡冒出，不能准确判断装置气密性，错误。 B、连接玻璃导管和乳胶管时，先将玻璃导管口用水润湿，起到润滑作用，然后稍用力插入乳胶管，这样操作更容易连接且不易损坏仪器，正确。 C、排水法收集氧气时，应先给试管预热，然后用酒精灯外焰集中加热试管，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶收集氧气。若先将导管伸入集气瓶，一开始排出的是装置内的空气，会导致收集的氧气不纯，错误。 D、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，防止水槽中的水倒吸进入试管，使试管炸裂，错误。 故选B。 【变式1-2】实验室用高锰酸钾制氧气，下列操作错误的是 A．试管口略向下倾斜 B．实验结束先熄灭酒精灯再撤导管 C．用排水法收集氧气 D．用带火星木条检验氧气 【答案】B 【详解】A、试管口略向下倾斜，可防止加热时冷凝水回流使试管炸裂，操作正确。 B、实验结束若先熄灭酒精灯再撤导管，会导致试管内压强减小，水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂，正确操作应为 “先撤导管，后灭酒精灯”，操作错误。 C、氧气不易溶于水，可用排水法收集，操作正确。 D、氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验（木条复燃证明是氧气），操作正确。 故选B。 【变式1-3】实验室用高锰酸钾制取氧气，下列操作不正确的是 A．装试剂 B．制气 C．收集 D．检验 【答案】B 【详解】A. 高锰酸钾是粉末状药品，用纸槽将药品送入试管底部，符合固体粉末取用规范，操作正确。 B. 加热高锰酸钾制氧气时，试管口需略向下倾斜，防止冷凝水倒流回热的试管底部导致试管炸裂，图中试管口向上倾斜，操作错误。 C. 氧气不易溶于水，可采用排水法收集，图示操作符合排水法收集要求，操作正确。 D. 氧气具有助燃性，检验氧气时将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气，操作正确。 ▌题型02 过氧化氢制氧气 （1）药品：双氧水和 二氧化锰 。 （2）反应原理：或 2H2O2 2H2O + O2↑ 。 （3）步骤：①检查装置的 气密性 。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑤用 排水 集气法收集。 【典例2】（24-25九年级上·广东广州·期末）下列过氧化氢制氧气及氧气性质实验操作正确的是 A．组装仪器 B．液体的倾倒 C．验满 D．铁丝燃烧 【答案】D 【详解】A、将胶塞与试管连接时，应将试管拿起，把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，不能将试管抵在桌面上，易导致压坏试管底，故图示操作不正确； B、向量筒中倒入液体，量筒倾斜，瓶塞要倒放，标签朝向手心，瓶口紧挨量筒口，量筒未倾斜，图中瓶塞未倒放，故图示操作不正确； 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，不能伸入瓶中，故图示操作不正确； D、铁丝在氧气中燃烧，为防止高温熔化物溅落，使集气瓶炸裂，应在集气瓶底部铺一层细沙或留少量的水，故图示操作正确。 故选：D。 【变式2-1】过碳酸钠溶于水可产生过氧化氢，进而制得氧气，实验小组利用此原理，自制简易供氧器制取氧气。下列说法不正确的是 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中的水可用于增加氧气的湿度 D．该装置不能控制并观察产生氧气的快慢 【答案】D 【详解】A、制取气体的装置使用前检查气密性是必要操作，可防止装置漏气导致氧气收集不到或收集不纯，该说法正确。 B、过碳酸钠溶于水产生过氧化氢，二氧化锰对过氧化氢分解起催化作用，加快反应速率，该说法正确。 C、Ⅱ 中的水可使氧气通过时携带水蒸气，增加氧气的湿度，该说法正确。 D、装置中的注射器可以控制水的加入速率，从而控制反应速率，且通过观察 Ⅱ 中气泡产生的快慢可观察氧气产生的快慢，该说法不正确。 故选D。 【变式2-2】下列物质中能制得氧气的是 A．氮气 B．氯化氢 C．过氧化氢 D．氨气 【答案】C 【详解】A、氮气由氮元素组成，不含有氧元素，无法制得氧气，不符合题意； B、氯化氢由氢元素和氯元素组成，不含有氧元素，无法制得氧气，不符合题意 C、过氧化氢由氢元素和氧元素组成，含有氧元素，能制得氧气，符合题意； D、氨气由氢元素和氮元素组成，不含有氧元素，无法制得氧气，不符合题意。 故选：C。 【变式2-3】过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的是 A．能制氧气是因为过氧化氢分子含有氧分子 B．产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢不会分解 D．该反应的反应物和生成物都是由分子构成的 【答案】D 【详解】A.过氧化氢分子是由氢原子和氧原子构成的，故原因是过氧化氢含有氧元素而不是含氧分子，故A选项错误； B.产生的泡沫中含有氧气，氧气具有助燃性，不能用于灭火，故B选项错误； C.没有催化剂，过氧化氢也会分解，只是分解速率较慢，故C选项错误； D.过氧化氢由过氧化氢分子构成，水由水分子构成，氧气由氧分子构成，该反应的反应物和生成物都是由分子构成的，故D选项正确； 故选：D。 ▌题型03 催化剂的概念、特点和作用 （1）概念：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，但本身的 化学性质 和 质量 在反应前后没有发生 变化 的物质。 （2）特点：一变两不变。 （3）作用：催化剂所起的作用称为催化作用。 （4）注意事项： ①催化剂只能改变 化学反应的速率 ，不能改变化学反应的 产率 ； ②催化剂的 质量 和 化学性质 在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变； ③不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。 （氧化铁、硫酸铜、红砖粉末等也可以作催化剂） 【典例3】（25-26 九年级上・广东东莞・阶段检测）下列有关催化剂的说法中，正确的是 A．能改变化学反应速率 B．在化学反应后其质量减小 C．能增加生成物的质量 D．在化学反应后其化学性质发生了变化 【答案】A 【详解】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改变的物质叫做催化剂。催化剂的核心性质可总结为“一变两不变”：“一变”指能改变化学反应速率（可加快、可减慢）；“两不变”指化学反应前后，催化剂自身的质量、化学性质均不改变。催化剂不影响生成物的最终质量。 A.正确； B.反应前后催化剂质量不变，错误； C.催化剂不能改变生成物的质量，错误； D.反应前后催化剂化学性质不变，错误。 【变式3-1】利用铁酸镍（）可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体。在此过程中铁酸镍的质量和化学性质都不发生变化，则铁酸镍是 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．杂质 【答案】C 【详解】催化剂是指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。题目中，铁酸镍（）在反应过程中，质量和化学性质都不发生变化，符合催化剂的特征，因此它是反应的催化剂。反应物在反应中会被消耗，质量减少；生成物是反应生成的新物质，反应前不存在；杂质不参与反应，也不会对反应起到促进作用，均不符合题意。 故选C。 【变式3-2】下列有关催化剂的说法中正确的是 A．催化剂就是二氧化锰 B．催化剂用来加快其他物质的化学反应速率 C．过氧化氢制取氧气只能用二氧化锰做催化剂 D．在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变 【答案】D 【详解】A、二氧化锰只是某些反应（如过氧化氢分解）的催化剂，催化剂是一类物质，并非特指二氧化锰，该说法错误。 B、催化剂的作用是改变（包括加快和减慢）其他物质的化学反应速率，不仅限于 “加快”，该说法错误。 C、过氧化氢制取氧气的催化剂不只有二氧化锰，氧化铜、氧化铁、过氧化氢酶等都可以作为催化剂，该说法错误。 D、催化剂的核心定义就是：在化学反应前后，其质量和化学性质都不会发生改变，该说法正确。 故选D。 【变式3-3】我国石油化工专家闵恩泽院士研发了多种用于石油化工生产的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂能增加生成物的质量 B．没有催化剂，化学反应就不能发生 C．催化剂在化学反应前后，其质量和化学性质都不改变 D．在过氧化氢分解制取氧气的反应中，只能选用二氧化锰作催化剂 【答案】C 【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，不符合题意； B、催化剂只能改变化学反应速率，不能决定化学反应是否发生，没有催化剂，化学反应也能发生，只是可能化学反应速率较慢，不符合题意； C、催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后其质量和化学性质不变，符合题意； D、在过氧化氢分解制取氧气的反应中，可以选用二氧化锰作催化剂，也可选择氧化铜等其他物质作催化剂，不符合题意。 故选C。 ▌题型04 工业制备氧气 1．原料：液态空气。 2．原理：利用 液态氮 的沸点比 液态氧 的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为 液 态，再将液态空气缓缓升温至左右， 氮气 首先达到沸点从 液态空气 里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下： 4．贮存：氧气贮存在 蓝色 钢瓶中。 （1）药品：双氧水和 二氧化锰 。 （2）反应原理：或 2H2O2 2H2O + O2↑ 。 （3）步骤：①检查装置的 气密性 。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑤用 排水 集气法收集。 【典例4】（25-26 九年级上・广东深圳・阶段检测）工业制氧气采用分离液态空气法，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．该过程属于化学变化 B．利用了氮气和氧气的沸点不同 C．也可以将其应用于实验室快速制备氧气 D．过程中有新物质氧气生成 【答案】B 【详解】A、分离液态空气制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化，错误； B、分离液态空气法是利用氮气和氧气的沸点不同，升温时沸点低的氮气先汽化，从而实现分离，正确； C、分离液态空气法需要低温、高压的特殊条件，实验室难以满足，无法用于实验室快速制备氧气，错误； D、该过程只是将空气中原本存在的氧气分离出来，没有新物质生成，错误。 【变式4-1】下列关于工业制氧气的说法正确的是 A．工业制氧气属于化学变化 B．分离出氮气后，剩余的工业液氧为无色 C．工业制氧气利用的是氮气与氧气的沸点不同 D．液氧储存在银色钢瓶中 【答案】C 【详解】A.工业制氧气是通过分离液态空气实现的，先将空气压缩、冷却液化，然后利用氮气和氧气的沸点不同进行分馏。此过程没有新物质生成，只是将氧气从空气中分离出来，因此属于物理变化，故说法错误； B.液氧（液态氧气）在常温常压下呈淡蓝色，这是氧气的物理性质。工业上分离出氮气后，剩余的液态氧应为淡蓝色，不是无色，故说法错误； C.工业制氧气采用分馏法，原理是利用空气中各成分的沸点差异。氮气的沸点（-196°C）低于氧气的沸点（-183°C），当液态空气升温时，氮气先蒸发，剩余的主要是液态氧，故说法正确； D.工业中，液氧通常储存在特制的钢瓶中，但标准氧气瓶（包括储存气态或液态氧）为淡蓝色，并标有“氧”字，以标识和安全区分，故说法错误。 故选C。 【变式4-2】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4-3】 工业制氧气有分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法（吸附法）等。如图是采用膜分离技术制取氧气的简易流程，该过程根据颗粒大小不同实现氧气制取。下列说法错误的是 A．空气预处理一般为空气除尘、除水蒸气等 B．膜分离技术制取氧气采用的是物理变化 C．分离液态空气法制取氧气的原理是空气各成分的沸点不同 D．氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明氧气分子的直径更大 【答案】D 【详解】A、空气预处理一般为空气除尘、除水蒸气等操作，故A选项不符合题意； B、膜分离技术制取氧气，只是根据颗粒大小不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，故B选项不符合题意； C、分离液态空气法制取氧气的原理是：利用液氮和液氧的沸点不同，将其分离，液氮沸点低，蒸发过程中，氮气先分离出来，故C选项不符合题意； D、氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明分子直径氮气大于氧气，故D选项符合题意。 故选D。 ▌题型05 制取氧气实验的图像 1　 看坐标轴：明确横、纵坐标分别代表什么（时间、质量、体积、温度等）。 2　 找起点：判断反应是否需要预热（如高锰酸钾起点不在原点，过氧化氢在原点）。 3　 看斜率：斜率代表反应速率，斜率越大反应越快（催化剂、温度会影响斜率）。 4　 看终点：反应完全后，曲线会趋于平缓，不再变化（此时反应物耗尽）。 5　 联原理：结合制取氧气的化学方程式，分析质量变化、气体生成量等。 【典例5】（25-26 九年级上・陕西西安・期末）实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，随着反应的进行，试管内固体的质量逐渐减少。图中的点表示的含义正确的是 A．a点表示反应前高锰酸钾和二氧化锰的质量 B．b点表示时间为时锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 C．c点表示时间为时生成锰酸钾的质量 D．d点表示生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 【答案】D 【详解】A、a点对应的时间为0，高锰酸钾还未发生分解，则a点表示反应前高锰酸钾的质量，说法错误； B、b点时高锰酸钾已分解了一段时间，b点时试管内物质为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰，说法错误； C、c点时高锰酸钾相对于b点，又分解了一段时间，但还没有完全分解，c点时试管内物质为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰，说法错误； D、d点之后剩余固体不再减少，说明高锰酸钾在此时恰好完全分解，所以d点表示生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量，说法正确。 故选D。 【变式5-1】实验室用过氧化氢与二氧化锰制取氧气。下图所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、过氧化氢溶液制取氧气过程中，二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，如图所示，选项正确； B、过氧化氢反应生成氧气，氧气的质量应从0开始随反应进行而增加，图像的起点不为0，故选项错误； C、过氧化氢的量是有限的，完全反应后，生成氧气的质量不再增加，而图像中氧气的质量随时间无限增加，故选项错误； D、过氧化氢溶液在有二氧化锰做催化剂的条件下，生成氧气的速率加快，因此相同反应时间内生成氧气比不加二氧化锰的会多，但催化剂不会改变生成物的质量，因此最终由于过氧化氢的质量相等则最终生成氧气的质量相同，如图所示，选项错误； 故选：A。 【变式5-2】实验室加热高锰酸钾制取氧气，试管中固体物质的种类变化如图所示。下列分析正确的是 A．图像中的“1”，表示高锰酸钾受热立即分解 B．图像中的“2”，说明高锰酸钾完全分解 C．图像中的“3”，说明高锰酸钾生成了“3”种固体 D．反应过程中固体质量不变 【答案】B 【详解】A、图像中的“1”，表示高锰酸钾此时还未分解，此时试管中只含高锰酸钾一种固体，不符合题意； B、图像中的“2”，说明高锰酸钾完全分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，此时试管中含锰酸钾和二氧化锰两种固体，符合题意； C、图像中的“3”，说明高锰酸钾部分分解，此时试管中含锰酸钾、二氧化锰和未反应的高锰酸钾，不符合题意； D、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由于生成了氧气，反应过程中固体质量减小，不符合题意。 故选B。 【变式5-3】实验室用一定质量的过氧化氢溶液制取氧气时，下列图像正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、用等质量、等浓度的双氧水制取氧气，催化剂只能改变反应速率，不改变产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，图像错误，故不符合题意； B、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应过程中氧气质量从0逐渐增加，待完全反应后，氧气质量不变，图像错误，故不符合题意； C、二氧化锰作为过氧化氢分解反应的催化剂，反应过程中质量不变，图像错误，故不符合题意； D、过氧化氢溶液含有水，随过氧化氢分解生成水和氧气，水的质量也不断增大，完全反应后不变，图像正确，故符合题意。 故选D。 ▌题型06 对比实验 对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变一个因素，除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一样。 【典例6】（25-26 九年级上・广东广州・阶段检测）室温下，进行如下实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验①和②，探究浓度对分解速率的影响 B．对比实验①和③，探究对分解速率的影响 C．对比实验①和⑤，探究温度对分解速率的影响 D．对比实验③和④，探究和对分解速率影响的程度 【答案】C 【详解】A.实验①和②仅浓度不同，其余条件（溶液体积、温度、无催化剂）均相同，可探究浓度对分解速率的影响，说法正确。 B.实验①和③仅是否加入不同，其余条件均相同，可探究对分解速率的影响，说法正确。 C.实验①为室温无催化剂，若要探究温度影响，对比实验需仅温度不同、其余条件完全一致，该组对比还存在是否加入催化剂的差异，说法错误。 D.实验③和④仅催化剂种类不同，其余条件（浓度、体积、温度、催化剂质量）均相同，可比较两种催化剂对过氧化氢分解速率的影响，说法正确。 【变式6-1】为探究过氧化氢分解速率的影响因素，某小组用图1所示的密闭装置完成四组实验：①常温下，加入2mL5%过氧化氢溶液；②常温下加入2mL5%过氧化氢溶液后，立即将锥形瓶放入盛有60℃热水的烧杯中；③常温下，加入0.2gMnO2，再加入2mL5%过氧化氢溶液；④常温下，加入0.2gMnO2，再加入2mL7%过氧化氢溶液。采集数据如图2所示。下列说法正确的是 A．不加入催化剂，过氧化氢在常温下不分解 B．实验②中，30s时，过氧化氢已完全分解 C．对比实验②和③可知，温度是影响过氧化氢分解速率的主要因素 D．对比实验③和④，0~10s间，过氧化氢溶液浓度越大分解速率越大 【答案】D 【详解】A、实验①不加入催化剂时装置内气压略有上升，说明过氧化氢在常温下会缓慢分解，错误； B、催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，实验②30s时气压仍缓慢上升且远低于等体积等浓度过氧化氢溶液加二氧化锰的实验③，说明过氧化氢未完全分解，错误； C、实验②和实验③存在温度、是否加二氧化锰两个变量，变量不唯一，无法得出温度是影响过氧化氢分解速率的主要因素，错误； D、实验③和实验④中过氧化氢溶液浓度不同，其他条件相同，变量唯一，0~10s内过氧化氢溶液浓度更高的实验④气压上升更快，说明过氧化氢溶液浓度越大分解速率越大，正确。 【变式6-2】某实验小组同学设计如图所示实验对过氧化氢分解进行探究。下列选项能得出正确实验结论的是 A．对比实验甲和丙，可探究溶液浓度对分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，可探究对分解速率的影响 C．对比实验乙和丙，可探究温度对分解速率的影响 D．对比实验丁和戊，可探究不同催化剂对分解速率的影响 【答案】C 【详解】A、甲和丙的变量有两个（溶液浓度、温度），未控制单一变量，无法探究溶液浓度对分解速率的影响，结论错误。故选项A不符合题意； B、对比实验乙和丁，二者的变量有两个（溶液浓度不同和是否加入），未控制单一变量。无法探究对分解速率的影响，结论错误。故选项B不符合题意； C、乙和丙中溶液浓度相同，变量为“是否加热，即温度不同”，可探究温度对分解速率的影响，结论正确。故选项C符合题意； D、丁和戊的变量有两个（溶液浓度、催化剂种类），未控制单一变量，无法探究不同催化剂对分解速率的影响，结论错误。故选项D不符合题意。 故选C。 【变式6-3】某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是 A．甲和乙对比可知，甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度 B．乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝 C．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 D．丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率 【答案】C 【详解】A、甲、乙实验中唯一的不同点是乙实验将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由甲实验木条不复燃，而乙木条复燃对比可知，甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度，说法正确，不符合题意； B、甲、乙实验中唯一的不同点是乙实验将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由甲实验木条不复燃，而乙木条复燃对比可知，乙中冰水混合物的作用是将氧气中含有的水蒸气冷凝，说法正确，不符合题意； C、甲、丁中温度不同，且甲中没有加入二氧化锰，丁中加入了二氧化锰，变量不唯一，无法证明加入催化剂会影响化学反应速度，说法错误，符合题意； D、丙、丁中唯一的不同点是丁将反应容器放在了凉水中，温度低，反应平缓，丙是在常温下，反应剧烈，二者对比可知，温度会影响化学反应速率，说法正确，不符合题意。 故选：C。 ▌题型07 分解反应 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应 【典例7】（25-26 九年级上・陕西咸阳・阶段检测）下列反应属于分解反应的是 A． B．二氧化碳+水→碳酸 C． D． 【答案】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。 【变式7-1】高锰酸钾制氧气的反应表达式高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应的基本反应类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】B 【详解】加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应是由一种反应物生成三种其他物质的反应，基本反应类型属于分解反应。 【变式7-2】如图是一种变色眼镜，镜片在受到紫外线照射时会自动变深，回到室内紫外线减弱时又会恢复透明，其原理是：溴化银银+溴，该反应的基本反应类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】B 【详解】，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，故选：B。 【变式7-3】已知下列反应在一定条件下都能发生，其中属于分解反应的是 A．石蜡+氧气二氧化碳+水 B．氧化汞汞+氧气 C．铁+氧气四氧化三铁 D．大理石+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 【答案】B 【详解】分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质。 A、，由两种物质生成两种物质，不属于分解反应，该选项错误。 B、，由一种物质生成两种物质，属于分解反应，该选项正确。 C、，由两种物质生成一种物质，不属于分解反应，该选项错误。 D、，由两种物质生成三种物质，不属于分解反应，该选项错误。 故选B。 ▌题型08 与催化剂相关的探究 1.催化剂：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（又叫触媒）。 2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 【典例8】（25-26 九年级上・广东惠州・期末）关于催化剂的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，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 D．催化剂不参与反应 E．催化剂只能加快反应速率 【任务二】探究催化剂 查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究： 称量氧化铜，取的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验。 (2)填写下表： 步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为0.2g ___________ 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 (3)步骤①、③对比可以说明___________。 (4)重复实验②③的目的___________。 【任务三】探究催化剂的催化效果 分别取过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按下左图所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如下右图所示。 (5)对比分析图2中的___________(填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)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___________。 【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂 将二氧化锰()、氧化铜()、氧化铁()三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球，采用下左图装置进行实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线，见下右图。 (7)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是___________。 【任务五】小明想探究反应物与催化剂的质量比不同，催化效果是否不同。 (8)于是他调节氯酸钾和氧化铁的质量比制备氧气，整理数据绘制出如图。从图中得出氯酸钾和氧化铁的最佳质量比是___________。 【任务六】拓展探究：深刻理解催化剂的催化原理 (9)在化学反应中，分子分解为原子需要吸收能量，根据下图，你认为催化剂能加速反应的原因是___________。 【答案】(1)B (2)试管中产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3)氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 (4)检验氧化铜的化学性质在反应前后是否改变 (5)或 (6)催化剂不能改变生成物的质量，等体积、同浓度的过氧化氢溶液生成的氧气质量相等，压强相同 (7) (8)5：4 (9)催化剂能降低分子分解成原子所需的能量 【详解】（1）A.催化剂不影响反应进行，错误； B.催化剂反应前后本身质量与化学性质不发生改变，正确； C.用作催化剂的物质只是不参与当前反应发生化学变化，在其他反应中是可以作为反应物与生成物的，如二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，也是高锰酸钾加热制取氧气的生成物，错误； D.催化剂参与反应，只是本身质量与化学性质不发生改变； E.催化剂可以改变反应速率，但不一定是加快，也有可能是减缓反应速率。 （2）步骤⑦的目的是检验回收的氧化铜化学性质是否改变，若性质不变，则仍能催化过氧化氢分解，故现象为：试管中产生大量气泡，带火星的木条复燃。 （3）步骤①、③唯一的变量是是否加入氧化铜，即催化剂，因此可以说明氧化铜加快反应速率。 （4）见答案。 （5）对比分析图2中的ac点（产生相同体积气体所需时间不同）或bd点（相同时间内产生气体的体积不同），可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 （6）见答案。 （7）根据曲线的斜率可知，三种催化剂的催化效果由强到弱为MnO2> CuO > Fe2O3。其中MnO2催化效果最好但反应速率过快，不够温和；Fe2O3反应过于平缓，催化效果不佳；CuO的反应速率适中，催化效果较好且反应温和。 （8）质量比为5：4时单位时间内产生氧气的体积最高。 （9）见答案。 【变式8-1】关于催化剂的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，下列说法正确的是________（填字母）。 A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 D．催化剂只能加快反应速率 【任务二】探究催化剂 查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究：称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行图1所示实验。 (2)填写下表： 步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为0.2g _________ 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 (3)步骤①、③对比可以说明__________________________。 【任务三】探究催化剂的催化效果 分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜，按下图2所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如下图3所示。 (4)对比分析图3中的_________（填字母）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂 将二氧化锰（）、氧化铜（）、氧化铁（）三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球，采用图4装置进行实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线，见下图5。 (5)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是______________。 【任务五】拓展探究：深刻理解催化剂的催化原理 (6)在化学反应中，分子分解为原子需要吸收能量，根据图6，你认为催化剂能加速反应的原因是___________________。 【答案】(1)B (2)试管中产生大量气泡，带火星的木条复燃 (3)氧化铜能加快过氧化氢的分解速率 (4)a、c或b、d (5)/氧化铜 (6)催化剂能降低分子分解成原子所需的能量 【详解】（1）A.催化剂只能改变反应速率，不能决定反应是否发生，错误； B.催化剂在化学反应前后化学性质不发生改变，正确； C.用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物，比如二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，也是高锰酸钾分解的生成物，错误； D.催化剂可以加快反应速率，也可以减慢反应速率（负催化剂），错误。 （2）要证明氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂，需要验证三个条件：能改变反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变。 步骤①是只加过氧化氢溶液，步骤③加入了氧化铜，会加快反应速率，所以步骤⑦的现象为：试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃。 （3）步骤①中只产生极少量气泡、木条不复燃；步骤③中加入氧化铜后有大量气泡、木条复燃，说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 （4）对比分析图3中的ac点（产生相同体积气体所需时间不同）或bd点（相同时间内产生气体的体积不同），可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 （5）催化效果好意味着反应速率快（压强上升快），反应温和意味着速率不过于剧烈。从图5曲线看，二氧化锰的曲线上升最快，反应太剧烈；氧化铁的曲线上升最慢，催化效果差；氧化铜的曲线介于两者之间，催化效果较好且反应温和。 （6）催化反应的能量峰值（活化能）比非催化反应的低，说明催化剂降低了反应所需的活化能，使得分子更容易分解为原子，从而加快了反应速率。 【变式8-2】同学们在学习了催化剂的知识后提出问题：氧化铁固体(Fe2O3，难溶于水)，在双氧水制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？ 【提出猜想】 (1)猜想一：Fe2O3既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变； 猜想二：Fe2O3是反应物，会生成O2，反应前后质量和化学性质都改变； 猜想三：Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后__________________； 【进行实验】用天平称量1g Fe2O3固体，取10mL 10%的双氧水于试管中，进行7个步骤的实验探究： 步骤⑦：步骤⑥后，将所得固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。 【寻找证据】 (2) 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 得出结论 溶液中缓慢放出气泡，带火星的木条不复燃 溶液中______，带火星的木条复燃 固体质量为______g 溶液中快速放出气泡，带火星木条复燃 猜想______成立 【实验分析】 (3)对比步骤①③的现象可知，氧化铁______(“能”或“不能”)加快过氧化氢分解的速率：步骤⑦中的重复实验，目的是证明__________________。 【表达与交流】 (4)步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是______(填字母)。 A． B． C． D． 【实验拓展】 (5)人体肝脏中的过氧化氢酶(酶在37℃左右催化效率最高)也能催化过氧化氢分解。通过测定，肝脏中的过氧化氢酶和Fe2O3固体催化过氧化氢分解催化效率与温度关系如图。图中表示肝脏中的过氧化氢酶催化效率的是曲线______(填“甲”或“乙”)。 【答案】(1)质量和化学性质都不变 (2) 快速放出气泡 1 三 (3) 能 氧化铁的化学性质没有改变 (4)D (5)乙 【详解】（1）催化剂在反应前后质量及化学性质都不变。 （2）由⑦中现象可推出③中现象为溶液中快速放出气泡，带火星木条复燃。 综合步骤③⑦可知氧化铁是反应催化剂，所以反应前后质量不变，步骤⑥测得结果为1g。 氧化铁是催化剂，猜想三成立。 （3）对比①③可知氧化铁可加快反应速率。 要验证氧化铁是催化剂需要验证氧化铁反应前后质量及化学性质都不变，步骤⑥验证了反应前后氧化铁质量不变；步骤⑦是验证氧化铁化学性质没有改变。 （4）A.加入氧化铁后立即产生氧气，错误。 B.随着过氧化氢的分解，过氧化氢的质量是逐渐减小的，不会先增加再减少，错误。 C.氧化铁是催化剂，化学反应前后氧化铁的质量不变，错误。 D.过氧化氢溶液中本身就有水，过氧化氢分解也生成了水，当过氧化氢完全反应后，水的质量就不再增加，正确。 （5）已知过氧化氢酶在37℃左右催化效率最高，对比可知乙曲线符合此特征。 【变式8-3】化学实验小组在课外进行了有关过氧化氢分解速率的再探究。 【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 一 在试管中加入10mL5%的溶液，然后将带火星的木条伸入试管 有少量气泡产生，木条不复燃 溶液分解速率较慢 二 将10mL5%的溶液加入装有0.5g红砖粉末的试管，然后将带火星的木条伸入试管中 有较多气泡产生，木条复燃 ___________ (1)实验二可得出的实验结论是：___________。有同学认为上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，是因为___________。 同学们查阅资料得知，氧化铜也可作为过氧化氢分解的催化剂。那么与二氧化锰相比，氧化铜的催化效果如何？同学们决定继续进行实验探究。 【实验探究】在两支试管中分别加入5mL5%的双氧水，然后再分别加入1g氧化铜和1g二氧化锰。利用量筒收集产生的氧气，得到气体体积和时间的关系如图所示。 【解释与结论】 (2)①由图可知，二氧化锰的催化效果比氧化铜更好，理由是___________。 ②由图可知，除了能比较催化效果外，从催化剂的角度分析，还能得出的结论是___________。 【答案】(1) 红砖粉末能加快过氧化氢分解速率。 没有检验红砖粉末的质量和化学性质在反应前后是否发生了改变。 (2) 相同时间内二氧化锰催化产生的氧气体积比氧化铜更多 催化剂只会改变化学反应速率，不会改变生成物的质量 【分析】本题考查的是催化剂概念的理解和图像数据提取能力。 【详解】（1）①将实验一和实验二进行对比，判断红砖粉末能否加快过氧化氢分解速率。试管中产生的气体能使带火星木条复燃，因此是氧气。对比两实验的反应现象可知，红砖粉末能加快过氧化氢分解，起催化作用。 ②催化剂除改变反应速率外，本身的质量和化学性质在反应前后不变，实验中没有验证红砖粉末的质量和化学性质在反应前后是否改变，所以不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂。 （2）①图中横轴是时间，纵轴是氧气体积。比较催化效果看斜率（反应速率）。斜率越大，单位时间产生气体越多，效果越好。图中二氧化锰曲线明显上升更快，因此二氧化锰的催化效果比氧化铜更好。 ②观察图像末端，两条曲线最终趋于平行且到达同一纵坐标高度。这说明无论用MnO2还是CuO，5mL 5%的H2O2完全分解后产生的氧气总量是固定的，只是反应速率的快慢改变了。 【点睛】“二氧化锰产生的氧气更多”这一说法一定错误，因为纵坐标最终趋于同一水平（最终氧气总量相同）。催化剂改变速率，但不改变产量。 / 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 $ 第二节 氧气的制取（题型突破·举一反三） 题型01 加热高锰酸钾制取氧气 题型02 过氧化氢制氧气 题型03 催化剂的概念、特点和作用 题型04 工业制备氧气 题型05 制取氧气实验的图像 题型06 对比实验 题型07 分解反应 题型08 与催化剂相关的探究 ▌题型01 加热高锰酸钾制取氧气 （1）药品及仪器：酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾 （2）反应原理：或__________________________________ （3）发生装置： 收集装置 （固固加热型） （排水法） （4）实验步骤： ① 查：检查装置__________； ② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口______________________，并用带导管的橡皮塞塞紧试管； ③ 定：将试管固定在铁架台上； ④ 点：点燃酒精灯，试管____________________后，就使酒精灯固定在试管底部加热； ⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法； ⑥ 移：把导管移出水槽； ⑦ 灭：熄灭酒精灯。 （5）气体验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有____________出现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的____________________，说明氧气收集满了。 【典例1】（25-26九年级上·陕西西安·期末）关于加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验，下列说法错误的是 A．装试剂时，试管口要塞一团棉花——防止加热时粉末状物质进入导管 B．固定装置时，试管口要略向下倾斜——防止冷凝水倒流，使试管炸裂 C．收集氧气时，瓶口有大气泡冒出——说明氧气已经集满 D．实验结束后，先把导管从水槽移出，再熄灭酒精灯——避免收集到的氧气含有水蒸气 【变式1-1】下列加热高锰酸钾制氧气实验步骤操作，先后顺序正确的是 A．检查装置气密性时，先用手紧握试管，后将导管的一端浸入水中 B．连接玻璃导管和乳胶管时，先将玻璃导管口用水润湿后，稍用力插入乳胶管 C．排水法收集氧气，先将导管伸入集气瓶，再用酒精灯外焰加热试管 D．排水法收集氧气，结束后先熄灭酒精灯，后从水中移出导管 【变式1-2】实验室用高锰酸钾制氧气，下列操作错误的是 A．试管口略向下倾斜 B．实验结束先熄灭酒精灯再撤导管 C．用排水法收集氧气 D．用带火星木条检验氧气 【变式1-3】实验室用高锰酸钾制取氧气，下列操作不正确的是 A．装试剂 B．制气 C．收集 D．检验 ▌题型02 过氧化氢制氧气 （1）药品：双氧水和____________。 （2）反应原理：或____________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）步骤：①检查装置的__________________。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑤用__________________集气法收集。 【典例2】（24-25九年级上·广东广州·期末）下列过氧化氢制氧气及氧气性质实验操作正确的是 A．组装仪器 B．液体的倾倒 C．验满 D．铁丝燃烧 【变式2-1】过碳酸钠溶于水可产生过氧化氢，进而制得氧气，实验小组利用此原理，自制简易供氧器制取氧气。下列说法不正确的是 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中的水可用于增加氧气的湿度 D．该装置不能控制并观察产生氧气的快慢 【变式2-2】下列物质中能制得氧气的是 A．氮气 B．氯化氢 C．过氧化氢 D．氨气 【变式2-3】过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的是 A．能制氧气是因为过氧化氢分子含有氧分子 B．产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢不会分解 D．该反应的反应物和生成物都是由分子构成的 ▌题型03 催化剂的概念、特点和作用 （1）概念：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，但本身的____________和________在反应前后没有发生 ______ 的物质。 （2）特点：一变两不变。 （3）作用：催化剂所起的作用称为催化作用。 （4）注意事项： ①催化剂只能改变__________________，不能改变化学反应的________； ②催化剂的________和____________在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变； ③不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。 （氧化铁、硫酸铜、红砖粉末等也可以作催化剂） 【典例3】（25-26 九年级上・广东东莞・阶段检测）下列有关催化剂的说法中，正确的是 A．能改变化学反应速率 B．在化学反应后其质量减小 C．能增加生成物的质量 D．在化学反应后其化学性质发生了变化 【变式3-1】利用铁酸镍（）可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体。在此过程中铁酸镍的质量和化学性质都不发生变化，则铁酸镍是 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．杂质 【变式3-2】下列有关催化剂的说法中正确的是 A．催化剂就是二氧化锰 B．催化剂用来加快其他物质的化学反应速率 C．过氧化氢制取氧气只能用二氧化锰做催化剂 D．在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变 【变式3-3】我国石油化工专家闵恩泽院士研发了多种用于石油化工生产的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂能增加生成物的质量 B．没有催化剂，化学反应就不能发生 C．催化剂在化学反应前后，其质量和化学性质都不改变 D．在过氧化氢分解制取氧气的反应中，只能选用二氧化锰作催化剂 ▌题型04 工业制备氧气 1．原料：液态空气。 2．原理：利用__________的沸点比__________的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为______态，再将液态空气缓缓升温至左右，________首先达到沸点从____________里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下： 4．贮存：氧气贮存在________钢瓶中。 （1）药品：双氧水和____________。 （2）反应原理：或____________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）步骤：①检查装置的__________________。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑤用__________________集气法收集。 【典例4】（25-26 九年级上・广东深圳・阶段检测）工业制氧气采用分离液态空气法，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．该过程属于化学变化 B．利用了氮气和氧气的沸点不同 C．也可以将其应用于实验室快速制备氧气 D．过程中有新物质氧气生成 【变式4-1】下列关于工业制氧气的说法正确的是 A．工业制氧气属于化学变化 B．分离出氮气后，剩余的工业液氧为无色 C．工业制氧气利用的是氮气与氧气的沸点不同 D．液氧储存在银色钢瓶中 【变式4-2】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4-3】工业制氧气有分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法（吸附法）等。如图是采用膜分离技术制取氧气的简易流程，该过程根据颗粒大小不同实现氧气制取。下列说法错误的是 A．空气预处理一般为空气除尘、除水蒸气等 B．膜分离技术制取氧气采用的是物理变化 C．分离液态空气法制取氧气的原理是空气各成分的沸点不同 D．氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明氧气分子的直径更大 ▌题型05 制取氧气实验的图像 1　 看坐标轴：明确横、纵坐标分别代表什么（时间、质量、体积、温度等）。 2　 找起点：判断反应是否需要预热（如高锰酸钾起点不在原点，过氧化氢在原点）。 3　 看斜率：斜率代表反应速率，斜率越大反应越快（催化剂、温度会影响斜率）。 4　 看终点：反应完全后，曲线会趋于平缓，不再变化（此时反应物耗尽）。 5　 联原理：结合制取氧气的化学方程式，分析质量变化、气体生成量等。 【典例5】（25-26 九年级上・陕西西安・期末）实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，随着反应的进行，试管内固体的质量逐渐减少。图中的点表示的含义正确的是 A．a点表示反应前高锰酸钾和二氧化锰的质量 B．b点表示时间为时锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 C．c点表示时间为时生成锰酸钾的质量 D．d点表示生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 【变式5-1】实验室用过氧化氢与二氧化锰制取氧气。下图所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是 A． B． C． D． 【变式5-2】实验室加热高锰酸钾制取氧气，试管中固体物质的种类变化如图所示。下列分析正确的是 A．图像中的“1”，表示高锰酸钾受热立即分解 B．图像中的“2”，说明高锰酸钾完全分解 C．图像中的“3”，说明高锰酸钾生成了“3”种固体 D．反应过程中固体质量不变 【变式5-3】实验室用一定质量的过氧化氢溶液制取氧气时，下列图像正确的是 A． B． C． D． ▌题型06 对比实验 对比实验是指设置______________的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变______因素，除了改变的那个因素外，其他因素应该保持______。 【典例6】（25-26 九年级上・广东广州・阶段检测）室温下，进行如下实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验①和②，探究浓度对分解速率的影响 B．对比实验①和③，探究对分解速率的影响 C．对比实验①和⑤，探究温度对分解速率的影响 D．对比实验③和④，探究和对分解速率影响的程度 【变式6-1】为探究过氧化氢分解速率的影响因素，某小组用图1所示的密闭装置完成四组实验：①常温下，加入2mL5%过氧化氢溶液；②常温下加入2mL5%过氧化氢溶液后，立即将锥形瓶放入盛有60℃热水的烧杯中；③常温下，加入0.2gMnO2，再加入2mL5%过氧化氢溶液；④常温下，加入0.2gMnO2，再加入2mL7%过氧化氢溶液。采集数据如图2所示。下列说法正确的是 A．不加入催化剂，过氧化氢在常温下不分解 B．实验②中，30s时，过氧化氢已完全分解 C．对比实验②和③可知，温度是影响过氧化氢分解速率的主要因素 D．对比实验③和④，0~10s间，过氧化氢溶液浓度越大分解速率越大 【变式6-2】某实验小组同学设计如图所示实验对过氧化氢分解进行探究。下列选项能得出正确实验结论的是 A．对比实验甲和丙，可探究溶液浓度对分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，可探究对分解速率的影响 C．对比实验乙和丙，可探究温度对分解速率的影响 D．对比实验丁和戊，可探究不同催化剂对分解速率的影响 【变式6-3】某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是 A．甲和乙对比可知，甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度 B．乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝 C．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率 D．丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率 ▌题型07 分解反应 由______物质生成______________其他物质的反应，叫作分解反应 【典例7】（25-26 九年级上・陕西咸阳・阶段检测）下列反应属于分解反应的是 A． B．二氧化碳+水→碳酸 C． D． 【变式7-1】高锰酸钾制氧气的反应表达式高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应的基本反应类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【变式7-2】如图是一种变色眼镜，镜片在受到紫外线照射时会自动变深，回到室内紫外线减弱时又会恢复透明，其原理是：溴化银银+溴，该反应的基本反应类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【变式7-3】已知下列反应在一定条件下都能发生，其中属于分解反应的是 A．石蜡+氧气二氧化碳+水 B．氧化汞汞+氧气 C．铁+氧气四氧化三铁 D．大理石+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 ▌题型08 与催化剂相关的探究 1.催化剂：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（又叫触媒）。 2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 【典例8】（25-26 九年级上・广东惠州・期末）关于催化剂的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，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 D．催化剂不参与反应 E．催化剂只能加快反应速率 【任务二】探究催化剂 查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究： 称量氧化铜，取的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验。 (2)填写下表： 步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为0.2g ___________ 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 (3)步骤①、③对比可以说明___________。 (4)重复实验②③的目的___________。 【任务三】探究催化剂的催化效果 分别取过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按下左图所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如下右图所示。 (5)对比分析图2中的___________(填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)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___________。 【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂 将二氧化锰()、氧化铜()、氧化铁()三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球，采用下左图装置进行实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线，见下右图。 (7)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是___________。 【任务五】小明想探究反应物与催化剂的质量比不同，催化效果是否不同。 (8)于是他调节氯酸钾和氧化铁的质量比制备氧气，整理数据绘制出如图。从图中得出氯酸钾和氧化铁的最佳质量比是___________。 【任务六】拓展探究：深刻理解催化剂的催化原理 (9)在化学反应中，分子分解为原子需要吸收能量，根据下图，你认为催化剂能加速反应的原因是___________。 【变式8-1】关于催化剂的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，下列说法正确的是________（填字母）。 A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 D．催化剂只能加快反应速率 【任务二】探究催化剂 查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究：称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行图1所示实验。 (2)填写下表： 步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论 试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为0.2g _________ 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂 (3)步骤①、③对比可以说明__________________________。 【任务三】探究催化剂的催化效果 分别取10 mL 5%过氧化氢溶液、1 g二氧化锰、1 g氧化铜，按下图2所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如下图3所示。 (4)对比分析图3中的_________（填字母）点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂 将二氧化锰（）、氧化铜（）、氧化铁（）三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球，采用图4装置进行实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线，见下图5。 (5)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是______________。 【任务五】拓展探究：深刻理解催化剂的催化原理 (6)在化学反应中，分子分解为原子需要吸收能量，根据图6，你认为催化剂能加速反应的原因是___________________。 【变式8-2】同学们在学习了催化剂的知识后提出问题：氧化铁固体(Fe2O3，难溶于水)，在双氧水制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？ 【提出猜想】 (1)猜想一：Fe2O3既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变； 猜想二：Fe2O3是反应物，会生成O2，反应前后质量和化学性质都改变； 猜想三：Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后__________________； 【进行实验】用天平称量1g Fe2O3固体，取10mL 10%的双氧水于试管中，进行7个步骤的实验探究： 步骤⑦：步骤⑥后，将所得固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。 【寻找证据】 (2) 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 得出结论 溶液中缓慢放出气泡，带火星的木条不复燃 溶液中______，带火星的木条复燃 固体质量为______g 溶液中快速放出气泡，带火星木条复燃 猜想______成立 【实验分析】 (3)对比步骤①③的现象可知，氧化铁______(“能”或“不能”)加快过氧化氢分解的速率：步骤⑦中的重复实验，目的是证明__________________。 【表达与交流】 (4)步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是______(填字母)。 A． B． C． D． 【实验拓展】 (5)人体肝脏中的过氧化氢酶(酶在37℃左右催化效率最高)也能催化过氧化氢分解。通过测定，肝脏中的过氧化氢酶和Fe2O3固体催化过氧化氢分解催化效率与温度关系如图。图中表示肝脏中的过氧化氢酶催化效率的是曲线______(填“甲”或“乙”)。 【变式8-3】化学实验小组在课外进行了有关过氧化氢分解速率的再探究。 【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验 实验步骤 实验现象 实验结论 一 在试管中加入10mL5%的溶液，然后将带火星的木条伸入试管 有少量气泡产生，木条不复燃 溶液分解速率较慢 二 将10mL5%的溶液加入装有0.5g红砖粉末的试管，然后将带火星的木条伸入试管中 有较多气泡产生，木条复燃 ___________ (1)实验二可得出的实验结论是：___________。有同学认为上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，是因为___________。 同学们查阅资料得知，氧化铜也可作为过氧化氢分解的催化剂。那么与二氧化锰相比，氧化铜的催化效果如何？同学们决定继续进行实验探究。 【实验探究】在两支试管中分别加入5mL5%的双氧水，然后再分别加入1g氧化铜和1g二氧化锰。利用量筒收集产生的氧气，得到气体体积和时间的关系如图所示。 【解释与结论】 (2)①由图可知，二氧化锰的催化效果比氧化铜更好，理由是___________。 ②由图可知，除了能比较催化效果外，从催化剂的角度分析，还能得出的结论是___________。 / 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 $