2.3制取氧气学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学学案聚焦“制取氧气”核心知识点，涵盖工业分离液态空气法和实验室高锰酸钾、过氧化氢法制氧原理，系统梳理催化剂概念与分解反应类型。通过基础梳理搭建从氧气性质到制取方法的知识支架，衔接前后内容形成完整学习脉络。 资料突出科学探究与实践特色，含实验装置改进（如分液漏斗控制反应速率）、跨学科实践（简易制氧装置制作）及分层作业设计。助力学生通过实验分析培养科学思维，强化化学观念中物质转化与反应规律的理解，提升动手与问题解决能力。

课题3 制取氧气 一、基础梳理 1．工业上制取氧气 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（液态氮的沸点比液态氧的低，因此氮气先分离出来）。此过程属______变化（填“物理”或“化学”）。工业生产的氧气，一般加压储存在蓝色钢瓶中、瓶上写黑色字。 2．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 (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)。 跨学科实践——制作简易制氧装置 3．常见的收集装置 类型 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装置图 __________ __________ 适用范围 收集__________溶于水且不与水反应的气体，如等 收集密度比空气__________且不与空气成分反应的气体，如等 收集密度比空气__________且不与空气成分反应的气体，如等 优缺点 收集的气体纯度高，但不干燥 收集的气体较干燥，但纯度不高 注意事项 a．用排水法收集气体时，集气瓶应装满水，当导管口有连续均匀的气泡冒出时方可收集，收集时导管只需伸到集气瓶瓶口即可； b．用排空气法收集气体时，导管应伸入集气瓶底部，便于排尽集气瓶内空气； c．当使用固固加热型发生装置和排水法收集装置制取气体时，实验结束后，应先__________，再__________，目的是防止______________________________。 4．催化剂和催化作用 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。 5． 分解反应 分解反应是指由_______种物质生成_______其它物质的反应。反应规律：AB→A＋B（“一分多”） 二、课堂作业 知识点1 实验室制取氧气 6．下列制取氧气并检验氧气性质的实验操作，正确的是 A．检查装置气密性 B．加热高锰酸钾 C．排空气法收集氧气 D．铁丝在氧气中燃烧 7．在实验室用右图所示装置，加热高锰酸钾制取氧气，下列有关操作描述正确的是 A．应该在试管口加一小团棉花 B．点燃酒精灯后，直接对准药品部位加热 C．判断集满方法，将带火星的木条放在集气瓶口 D．实验结束先熄灭酒精灯，再从水中取出导管 8．实验课上，同学们用下图所示装置制取氧气，有关实验分析正确的一项是 A．连接仪器后即可直接加入试剂 B．锥形瓶中二氧化锰质量会减少 C．气泡连续均匀冒出时开始收集 D．收集前集气瓶中的水不用装满 知识点2 催化剂和催化作用 9．实验室利用过氧化氢溶液制取氧气时，忘了放二氧化锰，会造成的后果 A．没有氧气生成 B．产生氧气很慢 C．产生氧气的质量减少 D．无明显区别 10．下列关于催化剂的认识正确的是 A．催化剂能改变化学反应的速率 B．催化剂在反应中会逐渐消耗，需要不断添加 C．二氧化锰在任何反应中都是催化剂，都起催化作用 D．化学反应前后催化剂的化学性质会改变 知识点3 分解反应 11．下列反应属于分解反应的是 A． B． C． D． 12．下列反应，既不属于化合反应也不属于分解反应的是（    ）。 A．碳+氧气二氧化碳 B．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．氢气+氧气水 D．甲烷+氧气二氧化碳+水 知识点4 工业制氧气 13．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 14．【查阅资料】常温下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。 请按要求回答相关问题： (1)空气属于混合物，A是空气中体积分数为78%的气体，该气体是_____。 (2)图中分离空气的过程属于______变化（填“物理”或“化学”）。此方法是利用各物质的______不同将它们分离的。 (3)液体B是_____（填“纯净物”或“混合物”）。 (4)氧气有广泛的用途，下列属于氧气用途的是_______（填下列字母）。 A．气焊 B．作燃料 C．潜水 D．保护气 三、课后作业 15．下列化学反应中属于分解反应的是（    ） A．石蜡+氧气二氧化碳+水 B．过氧化氢氧气+水 C．镁+氧气氧化镁 D．氧化铜+氢气铜+水 16．关于催化剂说法正确的是 A．可以加快所有反应 B．反应前后质量不变 C．可以增加生成物质量 D．反应后性质改变 17．小乐同学使用高锰酸钾进行制取氧气的实验，在实验方案中，不需要标注的图标是 A．B． C． D． 18．下列实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的操作中正确的是 A．发生装置 B．收集气体 C．验满氧气 D．验证性质 19．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 20．下列是实验室制取氧气实验的部分操作，其中不正确的是 A．检查气密性 B．装高锰酸钾 C．固定试管并加热 D．收集氧气 21．实验室用制取并进行性质实验。下列装置和操作能达到目的的是 A．制取 B．收集 C．验满 D．Fe丝在中燃烧 22．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤，其中操作顺序正确的是 ①加热  ②检查装置的气密性  ③装药品  ④用排水集气法收集  ⑤从水槽中取出导管  ⑥熄灭酒精灯  ⑦固定连接仪器 A．①⑦③②⑤④⑥B．⑦③①②④⑥⑤ C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦②③①④⑤⑥ 23．按如图所示进行实验，试管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．产生的泡沫可用于灭火 B．反应前后，催化剂的化学性质不同 C．过氧化氢分解生成水和氧气 D．没有催化剂，过氧化氢不会分解 24．兴趣小组探究催化剂对过氧化氢分解的影响。小组设计的实验装置如图1所示，用电子秤称量0.04 g、0.08 g、0.12 g的粉末，分别加入三只相同型号的锥形瓶中（固体的体积忽略不计），用注射器各量取8 mL 3%的过氧化氢溶液，连接装置，将过氧化氢溶液注入锥形瓶中，用压强传感器测量各锥形瓶中压强，压强随时间（前100 s）的变化曲线如图2。下列说法正确的是 A．分析图2曲线可知，其他条件相同时，的质量越大，过氧化氢分解速率越快 B．若不加入粉末，该反应不能发生 C．最终生成的质量关系为：0.12 g 组=0.08 g 组>0.04 g 组 D．化学反应前后的质量和性质不变 25．下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A．加热高锰酸钾制氧气 B．向一定量的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 C．用等体积等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 D．加热高锰酸钾制取氧气 26．下图是实验室制取气体的常用装置。 (1)某同学用高锰酸钾制取氧气，应选用的一套实验装置为________(填字母)。请写出高锰酸钾制取氧气的文字表达式：________________________________； (2)实验试管口放一团棉花的目的是____________________________________； (3)收集氧气可选用排水法，原因是____________________________________； (4)实验结束后，先移导管后灭酒精灯，目的是___________________________。 27．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___________。 28．工业上制取氧气有分离液态空气法，还有膜分离技术法等。如图为膜分离技术制取氧气的部分流程示意图。 (1)膜分离技术是根据物质的颗粒大小不同实现氧气制取，氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明构成氧气的微粒直径更________（“大”或“小”）。 (2)通过工业制氧活动，同学们总结出混合物分离的一般思路______（填序号）。 A．分析混合物成分 B．找到分离方法 C．寻找成分性质 (3)空气中氮气的用途有___________（填字母）。 A．医疗急救 B．食品防腐 C．制取氮肥 D．气割气焊 (4)将燃着的木条放在液态空气上方，燃着的木条会_______。 (5)从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气得到氮气与从其他物质中分解得到的氮气密度不同，你认为原因可能是______。 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 参考答案 1． 分离液态空气 沸点 物理 【解析】略 2．(1) (2) 防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管破裂 防止高锰酸钾粉末进入导管 形成液封，防止产生的氧气从长颈漏斗口逸出 不易 便于将集气瓶内的水排尽 大 排尽集气瓶内的空气，使收集到的氧气较纯净 (3) ②③①④⑥⑤ 连续、均匀的气泡冒出 排尽装置内的空气，使收集到的氧气较纯净 防止水槽中的水倒吸进入热的试管，使试管破裂 (4) 带火星的木条 内 复燃 带火星的木条 口 复燃 (5) 可以控制反应速率，得到平稳的氧气流 注射器 (6) bc 在反应仓增加注射器，控制液体的滴加速率 反应物选择含有氧元素的物质或考虑实验过程对环境的影响；实验所需仪器的规格、性能；实验试剂的浓度、用量等 【详解】（1）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）固体加热制氧气：反应物状态为固体，反应条件是加热，所以发生装置为“固固加热型”； 试管口略向下倾斜的原因是防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂； 试管口放一团棉花的原因是防止加热时高锰酸钾粉末随氧气流进入导管； 和制氧气：反应物状态为固体和液体，反应条件是常温(不需要加热)，所以发生装置为“固液常温（不加热）型”。 长颈漏斗下端口伸入液面以下的原因是形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出； 氧气不易溶于水且不与水反应，所以可以用排水法收集，此时收集到的氧气较纯净； 氧气的密度比空气大且不与空气成分反应，所以也可以用向上排空气法收集； 排水法收集氧气时导管的放置：导管不要伸入集气瓶太长，便于将集气瓶内的水排尽，收集到更纯净的氧气。 （3）实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤是连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→装(装入固体药品：注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花)→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯，给试管加热)→收(收集氧气)→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯)，正确的操作顺序为②③①④⑥⑤； 用排水法收集氧气时，刚开始加热时，试管内的空气受热膨胀会先从导管口逸出，此时排出的气体主要是空气，不是纯净的氧气。当导管口有连续、均匀气泡冒出时，说明此时排出的气体是高锰酸钾分解产生的氧气，此时开始收集可以得到较纯净的氧气； 如果先熄灭酒精灯，试管内的温度会降低，压强减小，水槽中的水会在大气压的作用下倒吸入热的试管中，使试管因骤冷而炸裂。因此，实验结束时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯； （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。因此，检验氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明该气体是氧气； 当用向上排空气法收集氧气时，氧气会从集气瓶底部逐渐充满整个集气瓶，当氧气收集满时，会从瓶口逸出。所以验满氧气时，将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满； （5）分液漏斗可通过控制活塞来调节液体的滴加速度，从而控制反应速率，得到平稳的氧气流； 注射器能通过推拉活塞控制液体的滴加量和滴加速度，进而控制反应速率； 3． 水槽 集气瓶 难/不易 大 小 将导管从水中取出 熄灭酒精灯 水槽中的水倒吸进试管中，使试管炸裂 【详解】略； 排水法适用于收集难（或不易）溶于水且不与水反应的气体；向上排空气法适用于收集密度比空气大且不与空气成分反应的气体；向下排空气法适用于收集密度比空气小且不与空气成分反应的气体。 c. 当使用固固加热型发生装置和排水法收集装置制取气体时，实验结束后，应先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯，目的是防止水槽中的水倒吸进试管中，使试管炸裂。 4． 改变 质量 化学性质 催化作用 【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。 5． 一 两种及以上 【详解】由一种物质生成两种或两种以上物质的化学反应属于分解反应。 6．A 【详解】A、检查该装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管，若有气泡冒出，则说明装置气密性良好，该选项正确； B、加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花，且试管应该略倾斜向下，该选项不正确； C、氧气密度比空气略大，应用向上排空气法收集，该选项不正确； D、铁丝燃烧时，为了防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶底应留少量的水或细沙，该选项不正确。 故选A。 7．A 【详解】A.高锰酸钾受热时，粉末会随氧气流进入导管造成堵塞，因此需要在试管口加一小团棉花，操作正确。 B.直接对准药品加热会导致试管受热不均发生炸裂，需先对试管整体预热，再集中加热药品部位，操作错误。 C.题中为排水法收集氧气，验满方法是观察到集气瓶口有大量气泡向外逸出；将带火星的木条放在集气瓶口是向上排空气法的验满操作，不符合该装置的操作要求，错误。 D.先熄灭酒精灯会使试管内压强减小，水槽中的水倒吸入热试管导致试管炸裂，应先移出导管再熄灭酒精灯，操作错误。 8．C 【详解】A. 连接仪器后需先检查装置气密性，确认气密性良好才能加入试剂，错误； B. 本实验中二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，反应前后催化剂质量不变，因此锥形瓶中二氧化锰质量不会减少，错误； C. 排水法收集气体时，刚开始冒出的气泡是装置内的空气，待气泡连续均匀冒出时开始收集，才能得到较纯净的氧气，正确； D. 收集前集气瓶必须装满水，否则瓶内残留的空气会导致收集的氧气不纯，错误。 9．B 【分析】二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂，其只改变化学反应速率，不改变最终生成物的生成质量。 【详解】A、二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂，其只改变化学反应速率，因此未加二氧化锰，也会有氧气生成，不符合题意； B、二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂，如果没有加二氧化锰，会使得过氧化氢的分解速率大幅下降，产生氧气的速率会很慢，符合题意； C、二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂，其只改变化学反应速率，不改变最终生成物的生成质量，不符合题意； D、二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂，其只改变化学反应速率，不改变最终生成物的生成质量，不符合题意。 故选B。 10．A 【详解】A、催化剂能改变化学反应的速率，故A正确； B、催化剂在反应中质量不变，不需要不断添加，故B错误； C、二氧化锰不能作任何反应的催化剂，故C错误； D、化学反应前后催化剂的化学性质不变，故D错误。 故选A。 11．B 【详解】A、该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，不符合题意； B、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，符合题意； C、该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，不符合题意； D、该反应的反应物和生成物都是两种物质，不属于分解反应，不符合题意。故选B。 12．D 【详解】A、反应物是两种，生成物是一种， 符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项A不符合题意； B、反应物是一种，生成物是多种，符合“一变多”特点，属于分解反应，故选项B不符合题意； C、反应物是两种，生成物是一种， 符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项C不符合题意； D、反应物是两种，生成物是两种，既不属于化合反应，也不属于分解反应，故选项D符合题意。 故选D。 【点睛】本题难度不大，化合反应的特征是“多变一”，分解反应的特征是“一变多”是解答本题的关键。 13．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。 14．(1)氮气 (2) 物理 沸点 (3)混合物 (4)AC 【详解】（1）氮气约占空气体积的78%，则该气体为氮气； （2）根据流程可知，分离空气的过程中没有新物质生成，属于物理变化；该方法是利用氮气和氧气的沸点不同，可将它们进行分离； （3）空气中含有氮气、氧气、稀有气体等，该流程只分离出氮气（气体A），则得到的液体B中仍含有氧气、稀有气体等，属于混合物； （4）A、氧气具有助燃性，则可用于气焊，该选项符合题意； B、氧气具有助燃性，但不具有可燃性，不能作燃料，该选项不符合题意； C、氧气能供给呼吸，可用于潜水，该选项符合题意； D、氧气化学性质比较活泼，不能作保护气，该选项不符合题意； 故选AC。 15．B 【详解】A、石蜡+氧气二氧化碳+水，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项错误。 B、过氧化氢水+氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项正确。 C、镁+氧气氧化镁，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误。 D、氧化铜+氢气铜+水，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项错误。 故选B。 16．B 【详解】催化剂的核心规律是“一变两不变”：一变指能改变（可加快、可减慢）特定化学反应的速率；两不变指反应前后自身的质量、化学性质均不改变，且催化剂不影响生成物的总质量，故选B。 17．B 【详解】A. 实验中需要佩戴护目镜，防止高锰酸钾粉末、热物质等溅入眼睛，需要该图标； B. 高锰酸钾制氧气采用酒精灯加热，全程无用电仪器，不需要该图标； C. 实验中需要加热，加热后的试管温度较高，有烫伤风险，需要该图标； D. 实验结束后需要及时洗手，养成良好的习惯，需要该图标。 18．B 【详解】A.用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，长颈漏斗末端要伸入液面以下，否则生成的氧气会从长颈漏斗逸出，错误； B.氧气密度大于空气，可用向上排空气法收集，用图示装置收集时，气体从长导管进、空气从短导管排出，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瓶口，错误； D.铁丝在氧气中燃烧时会产生高温熔融物，直接落入瓶底会炸裂集气瓶，实验应预先在瓶底放少量水或细沙，错误。 19．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。 20．C 【详解】A.检查气密性利用气体热胀冷缩原理，手握试管使管内气体受热膨胀，若导管口有气泡冒出说明气密性良好，操作正确。 B.取用高锰酸钾这类粉末状药品，遵循“一横二送三直立”的操作，可避免药品沾在试管内壁，操作正确。 C.加热固体药品时，试管口必须略向下倾斜，防止加热产生的冷凝水倒流回试管底部，导致试管炸裂；图中试管口向上倾斜，为防止加热时粉末状药品进入导管，试管口应放一团棉花，操作错误。 D.氧气密度大于空气，采用向上排空气法收集时，导管伸到集气瓶底部可彻底排尽瓶内空气，操作正确。 21．A 【详解】A.高锰酸钾制氧气为固体加热型反应，装置中试管口略向下倾斜（可防止冷凝水倒流炸裂热的试管），试管口放置棉花避免高锰酸钾粉末进入导管，操作符合要求，正确。 B.用装满水的万能瓶排水收集氧气时，氧气密度小于水，应从短导管通入氧气，水从长导管排出，图中从长管通入氧气，无法收集到氧气，错误。 C.氧气验满操作需将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃说明收集满，图中将木条伸入瓶内是检验氧气的操作，不是验满，错误。 D.铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物，直接掉落会炸裂集气瓶，瓶底需预先铺少量细沙或放少量水，图中未做防护处理，错误。 22．D 【详解】实验室加热高锰酸钾制氧气的操作顺序可按口诀“连、查、装、定、点、收、离、熄”记忆： 首先连接固定仪器（⑦），之后必须先检查装置气密性（②），再装药品（③），避免装置漏气浪费药品； 准备完成后点燃酒精灯加热（①），待气泡连续均匀冒出时用排水法收集氧气（④）； 实验结束后必须先从水槽中取出导管（⑤），再熄灭酒精灯（⑥），防止水倒吸入热的试管导致试管炸裂。 综上正确顺序为⑦②③①④⑤⑥。 故选D。 23．C 【详解】A.反应产生的泡沫中含有氧气，氧气具有助燃性，不可用于灭火，故选项说法错误； B.反应前后催化剂的化学性质不变，故选项说法错误； C.过氧化氢在催化剂作用下可以分解生成水和氧气，故选项说法正确； D.没有催化剂过氧化氢也会分解，只是反应速率慢一些，故选项说法错误。 24．A 【详解】A.由图2曲线可知，其他条件相同时，质量越大，相同时间内装置内压强上升越快，说明单位时间内产生的量越多，即过氧化氢分解速率越快，该选项正确。 B.是过氧化氢分解的催化剂，仅改变化学反应速率，不加入时，过氧化氢仍会缓慢分解，该选项错误。 C.催化剂不改变生成物的总质量，三组实验中过氧化氢的质量完全相等，完全反应后生成的质量相等，0.04g 组仅为反应速率慢，100s时未反应完全，该选项错误。 D.催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，物理性质（如颗粒大小等）可能发生改变，该选项错误。 25．C 【详解】A、高锰酸钾分解需要达到一定温度，所以开始加热的一段时间内不产生氧气，反应开始后，高锰酸钾受热分解生成氧气，氧气质量从0逐渐增加，直至高锰酸钾完全分解后氧气质量不再发生变化，选项错误； B、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，反应过程中二氧化锰的质量始终保持不变，选项错误； C、用等体积等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气，催化剂可以加快过氧化氢分解，有催化剂情况下，过氧化氢分解速率较快，相同时间内产生氧气的质量较大，对应曲线斜率较大。但催化剂不能增加产物的最终质量，不论有无催化剂，氧气的最终质量相等，选项正确； D、加热高锰酸钾制取氧气，一开始未达到高锰酸钾的分解温度，只含高锰酸钾一种固体，达到分解温度后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾部分分解时，含高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰三种固体，高锰酸钾完全反应后，含锰酸钾和二氧化锰两种固体，选项错误； 故选C。 26．(1) AD/AE/AF(三种组合均可) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (2)防止固体粉末进入导管 (3)氧气不易溶于水且不与水反应 (4)防止水槽中的水倒吸炸裂试管 【分析】本题围绕高锰酸钾加热制取氧气经典基础实验展开，综合考查气体发生装置选择、收集装置选择、反应原理、实验操作细节与实验安全逻辑。 【详解】（1）高锰酸钾制取氧气，反应物高锰酸钾是固体，反应条件需要加热，因此发生装置选用固体加热型的A；氧气不易溶于水可用排水法E收集，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法D、F收集。 高锰酸钾在加热条件下发生分解反应，生成锰酸钾、二氧化锰两种固体和氧气。 （2）高锰酸钾固体受热颗粒容易飞溅，试管口放置棉花可阻挡固体粉末进入导管，避免导管堵塞引发压强异常，出现危险。 （3）排水法收集气体的前提条件为气体难溶或者不易溶于水、不和水反应；氧气满足该条件，因此可采用排水法收集，排水法收集的氧气纯度更高。 （4）若先熄灭酒精灯，试管内温度降低、气压减小，水槽里的水会在大气压作用下倒吸进高温试管，冷热温差过大，试管炸裂；先移导管再熄灯可以隔绝倒吸通道。 【点睛】只有高锰酸钾制氧气需要在试管口放棉花，氯酸钾制氧气不需要；加热类实验结束，遵循 “先撤导管后撤灯”，本质都是防止倒吸炸裂玻璃仪器；万能瓶F收集氧气方法为排空气收集时长管a进气；排水收集时瓶内装满水，短管b进气。 27．(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。 28．(1)小 (2)ACB (3)BC (4)熄灭 (5)从空气中分离出的氮气中含有其他气体杂质（合理即可） 【详解】（1）氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，这表明构成氧气的微粒能够通过更小的孔隙，也就说明构成氧气的微粒直径更小； （2）混合物分离的一般思路是首先要分析混合物成分，明确混合物由哪些物质组成；然后寻找成分性质，依据各成分性质的不同来考虑分离方法；最后找到分离方法将各成分分离开来，故顺序为ACB； （3）A. 氧气可用于医疗急救，氮气不能供给呼吸，不能用于医疗急救，此选项不符合题意； B. 氮气的化学性质稳定，可用于食品防腐，此选项符合题意； C. 氮气中含有氮元素，可用于制取氮肥，此选项符合题意； D. 氧气可用于气割气焊，氮气不能用于气割气焊，此选项不符合题意； 故选BC； （4）因为液态空气中的液氮先变为氮气蒸发出来，所以将燃着的木条放在液态空气上方，燃着的木条会熄灭； （5）从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气得到氮气与从其他物质中分解得到的氮气密度不同，原因可能是：从空气中分离出的氮气中含有其他气体杂质。 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 $