专题2 氧气制取26年全国新题——综合应用（同步培优练）-2026-2027学年九年级化学上册同步拉分练

**基本信息** 聚焦氧气制取综合应用，整合实验室、工业及生活场景，通过10道拔高题深化化学观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验室制氧|4道|装置选择与优化、催化剂探究|从反应原理（如H₂O₂分解）到实验操作，体现物质结构决定性质| |工业与生活制氧|6道|分子筛技术、过碳酸钠/超氧化钾制氧分析|从工业分离（液化空气）到家用/特殊场景应用，构建性质-用途-条件的科学思维链|

专题2 氧气制取26年全国新题-综合应用 本专题共10道大题，因出题方向偏重拔高，故部分问题略有超纲，更适合教师教研及培优，不适合基础较差同学进行练习。 1．（2026·福建漳州·三模）氧气是一种重要的气体，在生产和生活中有广泛的用途。化学实验小组对市场上的各种供氧器进行探究。 (1)以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的富氧空气。如下图为该供氧器制氧过程的示意图。图中“”代表的是________(用化学式表示)。 (2)如下图是某品牌供氧器的工作原理示意图。在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠 ，然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。 ①该供氧器的制氧原理是第一步： ； 第二步：______________(写出相关反应化学方程式)。 ②该供氧器的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是_____________。 ③为了测定供氧效果，实验如下：相同条件下，240g过碳酸钠与不等量水混合的产氧效果如下图所示。若需要稳定持续供氧，过碳酸钠与水的最佳质量比为________。 ④在使用规定量制氧剂的情况下，制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线设置不同(如下图所示)，请分析原因：__________。(提示：温度和反应物浓度都会影响反应速率) 2．（25-26九年级上·四川成都·期中）“制氧机”在生产生活中应用广泛，兴趣小组对某款家用制氧机开展了探究。 I、制氧原理探究。 (1)制氧机工作原理如图所示，氧气能从加湿过滤仓的水中逸出主要是因为氧气______这一物理性质。观察窗的作用是______（填序号，下同），加湿过滤仓起到的作用是______。 A．洗气作用，通过洗涤确保氧气的纯度         B．降低反应温度，使反应能够平稳进行 C．使产生的氧气具有一定的湿度，适合人们呼吸 D．通过气泡观察氧气生成的速率 E．加快生成氧气的速率 (2)制氧机中的制氧剂为过碳酸钠固体，使用时通常还会加入少量二氧化锰，小组成员为探究过碳酸钠制氧为何需要加入二氧化锰，进行了如下实验： 实验操作 现象 结论 向锥形瓶a中加入适量过碳酸钠 分别加入100L蒸馏水，观察； 瓶中有少许气泡产生；带火星的木条无明显变化 使用过碳酸钠制氧，需要加入二氧化锰固体，使制氧速度变快 向锥形瓶b中加入等量过碳酸钠和少量二氧化锰，混匀 将一根带火星的木条伸入瓶中 瓶中迅速产生大量气泡；带火星的木条______ (3)经过以上探究，______（填“能”或“不能”）确定二氧化锰是过碳酸钠制氧的催化剂。 II、制氧剂的选择 【查阅资料】双氧水具有一定的腐蚀性；常温常压下产生150mL的氧气，以5％的过氧化氢溶液为制氧剂需要9.1mL，以过碳酸钠为制氧剂需要1.41g。 【实验方案】利用如图装置设计如下实验并记录0-20min量筒中水的体积，绘制出图。 (4) 锥形瓶中药品 注射器中药品 实验1 0.2g二氧化锰 9.1mL5%过氧化氢溶液 实验2 1.41g过碳酸钠和0.2g二氧化锰 ______mL水 (5)实验1中反应的基本反应类型为______。 (6)结合信息及所学知识，制氧剂不选择过氧化氢溶液的原因是______（填字母）。 A．制氧效率低 B．分解产物无污染 C．运输储存不方便 D．有一定的腐蚀性 III、自制制氧机 (7)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了四套装置如图．瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧药品。 装置中不合理的有______（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”，下同），自制制氧机可据需要调节氧气流量，则______装置更适合。 3．（25-26九年级上·甘肃兰州·期中）氧气被誉为生命之气，制取方法多种多样。 Ⅰ．【实验室制氧】小组在实验室中制取氧气，请根据如图所示装置回答问题。 (1)请写出仪器名称：E：___________。 (2)组装一套便于添加溶液的发生装置，需用到图中的仪器有___________(填标号)。 (3)若用G装置收集完氧气后，在水槽中用玻璃片___________(选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，取出集气瓶，___________(选填“正放”或“倒放”)在桌面上。 (4)【拓展延伸】研究和控制化学反应条件有重要意义。 A组同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们可以选择图中的___________(选填编号)装置(气密性良好)进行验。实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原是___________。 (5)【性质实验】完善下列表格 操作 现象 结论 ①细铁丝燃烧时，___________(填字母)，生成黑色固体 a．产生大量的白烟 b．发出耀眼的白光 c．火星四射 d．放热 具有助燃性 ②铁丝在氧气中燃烧的符号表达式： Ⅱ．【生活中制氧】 【活动一】认识制氧机 市面上有多种家用制氧机，如图1是氧立得牌制氧机，制氧机结构简图如图2所示。制氧机通过向反应仓中加入制氧剂产生氧气，产生的氧气经过过滤仓后供给呼吸。 (6)过滤仓的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是___________(填字母)。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 (7)产生的氧气能从过滤仓中逸出，是因为氧气具有___________的物理性质(写出一条即可)。 【活动二】选择制氧剂 查阅资料； ①过碳酸钠()加水溶解会分解生成和； ②产生的过氧化氢在二氧化锰的催化下产生氧气。 (8)请写出过氧化氢分解产生氧气的符号表达式：___________。 ③不同药品制氧气的成本、反应条件及保存注意事项如下表： 序号 药品 药品状态 药品成本(每生成100 g氧气) 反应条件 保存注意事项 1 高锰酸钾 固态 29.58元 加热 远离火种、热源等 2 过氧化氢溶液 液态 6.96元 常温 避光，阴暗等 二氧化锰 固态 3 过碳酸钠 固态 2.62元 常温 远离水、易燃物等 二氧化锰 固态 (9)实验室用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。根据上表信息，小组同学认为高锰酸钾不适合用作“家庭供氧器”的制氧剂，除了安全问题外，原因还可能是___________(写一条)。 【活动三】自制供氧器 (10)【组装装置】根据图2制氧机结构简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧气发生器如图3，装置A相当于图2制氧机结构简图的___________(填“反应仓”或“过滤仓”)，组装图3这套氧气发生器的连接顺序是___________(填接口处字母)。 4．（2026·河南信阳·一模）氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们需要供氧器。以下是某兴趣小组围绕供氧器进行的实践活动。 活动一：调查市场上常见的供氧器 (1)分子筛制氧器：以空气为原料，采用变压分子筛技术吸附氮气，分离氧气，其工作原理如图1所示。由此推测氮分子的体积比氧分子的体积____（填“大”或“小”）。 (2)电解水制氧器：以水为原料，通电使水在电极上发生反应产生氧气。电解时，___（填“正”或“负”）极产生氧气。 (3)氧立得制氧器：常以过碳酸钠和二氧化锰为原料，过碳酸钠在水中分解产生过氧化氢，再由过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气。试写出过氧化氢制氧气的化学方程式_____。 (4)由上述调查可知，利用供氧器供氧时，不需要考虑的因素是____（填序号）。 a.原料是否廉价易得        b.条件是否易于控制 c.是否安全、环保          d.制得气体是否纯净 活动二：设计和制作简易供氧器。同学们绘制了氧立得制氧器的工作原理图（如图2），并仿照此原理利用图3装置进行制作。 (5)图2中，过滤仓中的水除过滤杂质外，还有什么作用？ (6)图3中，如何验证导出的气体是氧气？ (7)有同学认为更换试剂后图3装置还可用于制取干燥的二氧化碳，请写出输液器和乙瓶中需替换的试剂名称。 活动三：认识其他特定条件的供氧器。同学们查阅资料了解到，在一些密闭空间或救援场景，常使用一种氧自救呼吸器。该呼吸器使用的原料主要是超氧化钾（），它能与人体呼出的二氧化碳或水蒸气反应：，。 (8)X的化学式为______。 (9)若每个氧自救呼吸器中装有142g超氧化钾，与充分反应后产生氧气的质量是多少？ 5．（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）氧气和含氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛的应用。 (1)自然界中氧气的主要来源是植物的________。 （一）工业制氧 (2).在低温条件下压缩空气使其液化，随后控制温度使液氮先蒸发出来，剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分气体的沸点如下表。根据上述信息判断，________（填“A”或“B”）是氧气。 组分 A B 沸点（℃） -196 -183 (3).采用吸附法的小型制氧机已经开发出来并广泛应用于家用制氧机中，部分过程如下图： ①分子筛吸附氮气发生的是________________（填“物理变化”或“化学变化”）。 ②由此可知两种分子的大小：N2________（填“>”或“<”）O2。 ③下列说法正确的是________（填序号）。 A．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 B．变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体 C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 （二）潜水艇制氧 潜水艇中一般都有过氧化钠（Na2O2）制O2的装置，过氧化钠与人呼出的氮气、水蒸气、CO2是否都可以反应生成O2，某化学兴趣小组同学对此进行了探究。 (4)图1实验中观察到的_________现象，说明Na2O2与氮气没有发生反应。 (5)图2实验中向试管中加入Na2O2后，带火星的木条复燃，说明Na2O2与水反应生成了O2。同时伸入烧杯的导管有气泡冒出，其原因可能是___________。 (6)图3实验中带火星的木条复燃，Na2O2与CO2反应还生成了碳酸钠（Na2CO3）。写出该反应的符号表达式_____________。 （三）氧烛制氧 氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。某种氧烛主要成分为氯酸钠（NaClO3），还有少量铁粉。其产氧原理为：触发铁粉燃烧，使NaClO3分解。已知氯酸钠的化学性质和氯酸钾相似，其分解温度为450℃左右，NaClO3的理论产氧率为m（O2）/m（NaClO3）。 (7)利用氯酸钠受热分解反应供氧的符号表达式为__________。 (8)氧烛使用时的产氧率明显低于理论产氧率的原因可能是__________。 (9)氧烛在使用时250℃左右即开始产氧，且速率较快。其原因可能是_____________。 （四）渔业制氧 为探究CaO2和水反应的原理，实验小组按下图装置进行实验。 (10)打开活塞，试管中有极微量细小气泡缓慢放出，同学们对该气体的猜想如下：Ⅰ.氧气；Ⅱ.二氧化碳。经讨论，大家一致认为猜想Ⅱ是错误的，理由是____________。 (11)U型管中左侧液面________，（填上升、下降）证明该反应放热。 (12)反应结束后，取试管中上层清液，通入CO2，观察到无色液体变浑浊，说明清液的成分中有氢氧化钙（Ca(OH)2），则CaO2和水反应的符号表达式为_______。 6．（26九年级上·福建莆田·期末）户外急救便携式制氧机常见的有分子筛式、化学药剂式等。 I．某款分子筛式制氧机其结构与原理如图1所示，其优点：空气为原料，可持续供氧。 (1)分子筛能“筛选”出氧气而吸附氮气，其分离原理与氮气和氧气的________（填“物理性质”或“化学性质”）差异相关。 (2)图1中与实验室中过滤操作原理一致的结构是__________，该操作_________（填“能”或“不能）除去空气中的二氧化碳。 Ⅱ．化学药剂式制氧机。某款制氧机结构如图2。 (3)反应仓的制氧原理： i．遇水 ⅱ．在催化剂作用下生成氧气 写出步骤ⅱ反应的化学方程式：_______。上述两步原理都属于_________（填基本反应类型）。 (4)使用前需将制氧试剂、水、催化剂分开储存。从化学角度分析，这样做的原因是__________。 (5)探究反应仓内温度对制氧机出氧速度的影响，实验数据如下表： 实验序号 反应仓内温度（℃） 收集100 mL氧气所需平均时间（s） 出氧口氧气温度（℃） 1 10 75 12 2 20 52 23 3 30 35 34 4 40 28 42 ①从以上数据得到的探究结论是： 。 ②从生物角度，实验_________（填实验序号）日的出氧温度最不适配人体呼吸。 ③出氧口氧气温度比反应仓内温度高的原因 ． (6)选择户外急救便携制氧机的制氧试剂时，应考虑的因素有 ； 。（任写两点） 7．（26九年级上·广东茂名·期末）如图是实验室制取氧气的实验装置 (1)写出标有字母a的仪器的名称：_________。 (2)图中制取氧气的化学反应方程式是 。 (3)图中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是 。 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。 【查阅资料】 (4)患有呼吸系统疾病、有高原反应的人以及孕妇等需要用到供氧器，说明氧气的用途是_________。 (5)下表中生产1kg氧气所需成本最低的制氧剂是_________（填标号）。 制氧剂 生产1kg氧气所需成本 30%过氧化氢溶液 约13元 氯酸钠 约11元 高锰酸钾 约148元 A．30%过氧化氢溶液 B．氯酸钠 C．高锰酸钾 (6)利用数字化传感器测出5%过氧化氢溶液和过碳酸钠（固体）分别产生氧气的曲线（如下图），结合图像及药品状态分析，家用制氧机选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。 【实验设计】甲同学设计了如图-1所示简易供氧器。 (7)利用注射器控制过氧化氢溶液的滴加速率，可以达到_________的目的。 【实验改进】乙同学对上述简易供氧器进行了如图-2所示改进。具体改进措施及目的如下： (8)将等质量的二氧化锰粉末处理成颗粒状的二氧化锰，通过减小过氧化氢溶液与二氧化锰的接触面积，达到 的目的。 (9)将底部有孔的塑料瓶与铜丝相连，并将颗粒状的二氧化锰放入其中，上下移动铜丝，通过控制过氧化氢溶液与二氧化锰是否接触，达到 _的目的。 8．（26九年级上·广西北海·期末）某化学兴趣小组以“多元化制氧技术与原理探究”为主题，开展了跨学科项目式学习。 【项目任务一】回顾化学史，探寻科学本质 (1)拉瓦锡通过著名的“十二天实验”研究空气成分，最终揭示了燃烧是物质与空气中的“某种气体”结合的过程。该气体是________（填名称）。 【项目任务二】解析家用制氧机中的化学原理与工程选择 如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中加入水和过碳酸钠，过碳酸钠是粉末状固体，通常情况下不易分解，但在水的作用下易分解。 (2)该制氧机制氧的化学原理分两步：第一步：过碳酸钠分解。反应的化学方程式为。第二步：往第一步反应后的产物中加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。反应的化学方程式为__________。 (3)该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因有______（填序号）。 A．产物无污染 B．产氧纯度更高 C．原料更稳定不易分解 D．固体储存和运输更方便 【项目任务三】探究分子筛制氧技术的物理化学过程与应用检验 分子筛制氧工作分为两个过程：增压过程——鼓入空气，减压过程——排出被吸附的氮气。以空气为原料，利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离，从而得到“富氧空气”，部分过程的示意图如图2所示。 (4)空气通过分子筛吸附材料时，更容易被吸附的分子是________（填“”或“”）。将被吸附的气体排出，分子筛便可以恢复吸附能力，可采用的方法是________（填“加压”或“减压”）。 (5)为鉴别某一瓶气体是“富氧空气”还是空气，请你设计实验方案，并填写下表： 实验操作 实验现象 结论 ________________ ________________ 该气体为“富氧空气” 【项目成果分享】 通过该项目式学习，同学们打破单一学科的边界，拓展了跨多学科知识关联，锻炼了科学探究的能力，培养了科学质疑与验证的精神。 9．（26九年级上·广东深圳·期中）某学习小组以“气体制备”为主题开展跨学科实践活动。 【实验室制取氧气】根据下图回答问题。 (1)用加热KMnO4的方法制取氧气，发生装置可选择___________(填装置序号)，该反应的文字或符号表达式为： 。 (2)用H2O2溶液和MnO2制取一瓶干燥的氧气，所选装置需能控制反应速率，则发生装置和收集装置可以选___________(填装置序号)。 (3)若用装置D收集氧气，当观察到 时，即可将导管伸入装满水的集气瓶中。 (4)G图中可观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、___________、放出大量热。 【家庭综合实验】小组成员设计实验比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。实验装置如下图： 实验步骤： Ⅰ．检查装置的气密性 Ⅱ．将数量相同、大小一致的块状猪肝和土豆分别放入到两个塑料瓶中(如甲图)。 Ⅲ．将50 mL浓度为3%的H2O2溶液同时加入塑料瓶中，塞紧瓶盖，排尽装置内的空气后将导管口a与b处连接好并开始计时，记录收集100 mL氧气需要的时间。 他们分别做了3组平行实验，并分析数据：使用猪肝作为催化剂时，平均用时61 s，使用土豆作为催化剂时，平均用时217 s。 请思考并分析： (5)实验过程中，小组成员观察到___________时，说明收集到的氧气为100 mL。 (6)通过实验得出了猪肝比土豆的催化效果好，他们判断的依据是： 。 【自制“制氧机”】 通过查阅资料，同学们了解到过硫酸钠(Na2S2O8)与水反应可以生成氧气和其他物质(易溶于水)，于是尝试用一种漂白剂(主要成分为Na2S2O8)及塑料瓶、注射器等物品来制取氧气(如图所示)。 (7)组装“简易制氧机”时，需将甲图中的导管口与乙图装置相连，选择在B处而不在A处打孔，理由 是 (写一个即可) (8)反应一段时间后，小组成员检验并得出鼻氧管出气孔输出的气体是O2，则操作为___________(写出实验操作步骤) 【拓展调研】2025年，中国在月球探测领域的主题是“探索月球新家园”，而在月球上就地取材制氧是实现长期驻留的核心技术之一、“嫦娥六号”带回1935.3克月壤样本时将其密封在充满氮气的环境中保存，以防止氧化和污染，确保样本纯净度。科学家们发现月壤中富含多种氧化物和钛酸亚铁(FeTiO3)，于是尝试了多种用月壤制氧的方法，以下是电解法制氧的流程图： (9)月壤样本被密封在充满氮气的环境中保存，目的是___________。 (10)可推测流程图中“金属混合物”中含有的元素有___________。(任写一种) (11)已知FeTiO3中Fe元素的化合价为+2价，Ti元素的化合价为___________。 (12)已知熔融钛酸亚铁的电解效率与温度的关系如下图所示，则电解熔融钛酸亚铁制取氧气应选择的最佳温度是___________℃。 (13)月壤中的氧化物有FeO、CaO等，等质量的这两种氧化物中含氧元素更多的是___________(填FeO或CaO)。 10．（2024·江苏苏州·二模）氧气是人类无法离开的物质，氧气的获得有多种方法。 I．自然界获得氧气 如图所示，自然界通过绿色植物的光合作用获得 (1)光合作用是大自然利用__________能最成功的范例。 (2)试写出绿色植物光合作用的化学方程式 。 Ⅱ．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。 (3)空气变为液态，微粒间的空隙__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)液氮的沸点__________液氧的沸点（填“>”“<”或“=”）。 Ⅱ．实验室获得氧气 实验室里常用加热或催化溶液分解制取氧气。 (5)从图中选择仪器组装装置，完成用制取并用排水法收集氧气实验，需选择A、B、C、E、G、__________（填字母序号），该反应的化学方程式为____________________。 (6)用溶液和制备氧气，发生装置从图中选择仪器D、F后，还需增加__________（填一种仪器名称）。若利用如图所示空塑料输液袋收集制得的氧气，氧气应从__________（填“a”或“b”）端进入。 IV．家庭获得氧气 某品牌家庭制氧机是利用分子筛制氧，空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图： (7)请将右下方框补充完整 (8)分子筛制氧的过程属于__________（填“物理”或“化学”）变化。 (9)分子筛制氧的原理类似于化学实验中的__________（填操作名称）。 V．空间站获得氧气 基于如上图所示原理，研制的氧气循环再尘组件成功应用于我国天宫空间站。 (10)反应I需要在催化剂和加热的条件下才能发生，写出该反应的化学方程式____________________。 (11)氧气循环生过程中需要定期补充一定量的水，可能的原因是____________________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题2 氧气制取26年全国新题-综合应用 本专题共10道大题，因出题方向偏重拔高，故部分问题略有超纲，更适合教师教研及培优，不适合基础较差同学进行练习。 1．（2026·福建漳州·三模）氧气是一种重要的气体，在生产和生活中有广泛的用途。化学实验小组对市场上的各种供氧器进行探究。 (1)以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的富氧空气。如下图为该供氧器制氧过程的示意图。图中“”代表的是________(用化学式表示)。 (2)如下图是某品牌供氧器的工作原理示意图。在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠 ，然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。 ①该供氧器的制氧原理是第一步： ； 第二步：______________(写出相关反应化学方程式)。 ②该供氧器的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是_____________。 ③为了测定供氧效果，实验如下：相同条件下，240g过碳酸钠与不等量水混合的产氧效果如下图所示。若需要稳定持续供氧，过碳酸钠与水的最佳质量比为________。 ④在使用规定量制氧剂的情况下，制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线设置不同(如下图所示)，请分析原因：__________。(提示：温度和反应物浓度都会影响反应速率) 【答案】(1) (2) 过碳酸钠是固体，便于储存和携带；过氧化氢溶液不稳定，易分解，不便于运输保存 夏季温度高，反应速率快，高水位加更多水可以降低反应物浓度，减慢反应速率，使产氧速率维持稳定；冬季温度低，反应速率慢，低水位让反应物浓度更高，加快反应速率，保证合适的产氧速率 【详解】（1）空气中氮气含量远高于氧气，原入口空气中，数目更多的白球是氮气；题意说明氮气被分子筛吸附，氧气可通过分子筛，因此右侧富氧空气中更多的黑球“”代表氧气，化学式为。 （2）①第一步过碳酸钠分解生成过氧化氢，第二步过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，按要求写出化学方程式即可。 ②对比两种反应物的状态和性质，固体过碳酸钠更方便便携储存，而过氧化氢溶液常温下易分解，不方便运输保存，因此选择过碳酸钠。 ③要稳定持续供氧，需要产氧速率长期平稳，从图像可知加水量为800mL时，产氧流量最平稳；水的密度为，因此800mL水质量为800g，过碳酸钠质量为240g，质量比。 ④根据提示，温度和反应物浓度都会影响反应速率：夏季温度高，本身反应速率快，更高水位（更多水）稀释反应物，减慢速率，使产氧速率合适；冬季温度低，本身反应速率慢，更低水位的反应物浓度更高，可以加快反应速率，得到稳定的产氧速率，因此冬夏水位线不同。 2．（25-26九年级上·四川成都·期中）“制氧机”在生产生活中应用广泛，兴趣小组对某款家用制氧机开展了探究。 I、制氧原理探究。 (1)制氧机工作原理如图所示，氧气能从加湿过滤仓的水中逸出主要是因为氧气______这一物理性质。观察窗的作用是______（填序号，下同），加湿过滤仓起到的作用是______。 A．洗气作用，通过洗涤确保氧气的纯度         B．降低反应温度，使反应能够平稳进行 C．使产生的氧气具有一定的湿度，适合人们呼吸 D．通过气泡观察氧气生成的速率 E．加快生成氧气的速率 (2)制氧机中的制氧剂为过碳酸钠固体，使用时通常还会加入少量二氧化锰，小组成员为探究过碳酸钠制氧为何需要加入二氧化锰，进行了如下实验： 实验操作 现象 结论 向锥形瓶a中加入适量过碳酸钠 分别加入100L蒸馏水，观察； 瓶中有少许气泡产生；带火星的木条无明显变化 使用过碳酸钠制氧，需要加入二氧化锰固体，使制氧速度变快 向锥形瓶b中加入等量过碳酸钠和少量二氧化锰，混匀 将一根带火星的木条伸入瓶中 瓶中迅速产生大量气泡；带火星的木条______ (3)经过以上探究，______（填“能”或“不能”）确定二氧化锰是过碳酸钠制氧的催化剂。 II、制氧剂的选择 【查阅资料】双氧水具有一定的腐蚀性；常温常压下产生150mL的氧气，以5％的过氧化氢溶液为制氧剂需要9.1mL，以过碳酸钠为制氧剂需要1.41g。 【实验方案】利用如图装置设计如下实验并记录0-20min量筒中水的体积，绘制出图。 (4) 锥形瓶中药品 注射器中药品 实验1 0.2g二氧化锰 9.1mL5%过氧化氢溶液 实验2 1.41g过碳酸钠和0.2g二氧化锰 ______mL水 (5)实验1中反应的基本反应类型为______。 (6)结合信息及所学知识，制氧剂不选择过氧化氢溶液的原因是______（填字母）。 A．制氧效率低 B．分解产物无污染 C．运输储存不方便 D．有一定的腐蚀性 III、自制制氧机 (7)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了四套装置如图．瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧药品。 装置中不合理的有______（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”，下同），自制制氧机可据需要调节氧气流量，则______装置更适合。 【答案】(1) 不易溶于水 D C (2)复燃 (3)不能 (4)9.1 (5)分解反应 (6)ACD (7) 乙、丁 丙 【详解】（1）氧气能从加湿过滤仓中逸出主要是因为氧气不易溶于水，不易溶于水不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；观察氧气流向可知，氧气在反应仓中产生后，进入加湿仓，所以加湿仓的作用一是可以对机器制出的氧气进行加湿，使其湿润，二是通过观察气泡产生的大小和速度，判断制氧机的制氧速度，故填D、C； （2）结论为使用过碳酸钠制氧，需要加入二氧化锰固体，使制氧速度变快，故锥形瓶b中加入二氧化锰后，现象为瓶中迅速产生大量气泡，带火星的木条复燃； （3）以上探究中，锥形瓶b中加入二氧化锰，瓶中迅速产生大量气泡，带火星的木条复燃，锥形瓶a中未加二氧化锰，瓶中有少许气泡产生，带火星的木条无明显变化，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但是不能确定二氧化锰是过碳酸钠制氧的催化剂，还需探究化学反应前后，二氧化锰的质量和化学性质是否改变； （4）该实验的目的是比较过碳酸钠和过氧化氢的制氧效果，故除了制氧剂不同，其它因素均相同，故实验2中注射器中药品是9.1mL水； （5）实验1中反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，此反应符合一变多的特点，属于分解反应； （6）A、常温常压下产生150mL的氧气，以5%的过氧化氢溶液为制氧剂需要9.1mL，以过碳酸钠为制氧剂需要1.41g,说明过氧化氢溶液制氧效率低，则不选择过氧化氢溶液，故A符合题意； B、过氧化氢分解生成水和氧气，分解产物无污染，不是不选择过氧化氢溶液的原因，故B不符合题意； C、过氧化氢溶液是液体，运输储存不方便，则不选择过氧化氢溶液，故C符合题意； D、双氧水有一定的腐蚀性，则不选择过氧化氢溶液，故D符合题意； 故选ACD； （7）乙装置中，右侧瓶中导管在液面以下，反应生成的氧气无法导出，该装置不合理，丁装置中，左侧瓶中导管在液面以下，气体无法导出，无法得到氧气，故不合理的是乙、丁，而丙装置可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制氧气流量，甲装置将制氧药品和水直接混合，无法控制生成氧气的流量，故自制制氧机可据需要调节氧气流量，则丙装置更适合。 3．（25-26九年级上·甘肃兰州·期中）氧气被誉为生命之气，制取方法多种多样。 Ⅰ．【实验室制氧】小组在实验室中制取氧气，请根据如图所示装置回答问题。 (1)请写出仪器名称：E：___________。 (2)组装一套便于添加溶液的发生装置，需用到图中的仪器有___________(填标号)。 (3)若用G装置收集完氧气后，在水槽中用玻璃片___________(选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，取出集气瓶，___________(选填“正放”或“倒放”)在桌面上。 (4)【拓展延伸】研究和控制化学反应条件有重要意义。 A组同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们可以选择图中的___________(选填编号)装置(气密性良好)进行验。实验中观察到试管内产生大量气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原是___________。 (5)【性质实验】完善下列表格 操作 现象 结论 ①细铁丝燃烧时，___________(填字母)，生成黑色固体 a．产生大量的白烟 b．发出耀眼的白光 c．火星四射 d．放热 具有助燃性 ②铁丝在氧气中燃烧的符号表达式： Ⅱ．【生活中制氧】 【活动一】认识制氧机 市面上有多种家用制氧机，如图1是氧立得牌制氧机，制氧机结构简图如图2所示。制氧机通过向反应仓中加入制氧剂产生氧气，产生的氧气经过过滤仓后供给呼吸。 (6)过滤仓的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是___________(填字母)。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 (7)产生的氧气能从过滤仓中逸出，是因为氧气具有___________的物理性质(写出一条即可)。 【活动二】选择制氧剂 查阅资料； ①过碳酸钠()加水溶解会分解生成和； ②产生的过氧化氢在二氧化锰的催化下产生氧气。 (8)请写出过氧化氢分解产生氧气的符号表达式：___________。 ③不同药品制氧气的成本、反应条件及保存注意事项如下表： 序号 药品 药品状态 药品成本(每生成100 g氧气) 反应条件 保存注意事项 1 高锰酸钾 固态 29.58元 加热 远离火种、热源等 2 过氧化氢溶液 液态 6.96元 常温 避光，阴暗等 二氧化锰 固态 3 过碳酸钠 固态 2.62元 常温 远离水、易燃物等 二氧化锰 固态 (9)实验室用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。根据上表信息，小组同学认为高锰酸钾不适合用作“家庭供氧器”的制氧剂，除了安全问题外，原因还可能是___________(写一条)。 【活动三】自制供氧器 (10)【组装装置】根据图2制氧机结构简图，该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧气发生器如图3，装置A相当于图2制氧机结构简图的___________(填“反应仓”或“过滤仓”)，组装图3这套氧气发生器的连接顺序是___________(填接口处字母)。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)ADE (3) 磨砂 正放 (4) D 水蒸气降低氧气浓度 (5) cd (6)AB (7)不易溶于水/密度比水小 (8) (9) 成本高/反应需加热 (10) 过滤仓 c→a→b 【详解】（1）由图可知，仪器E为长颈漏斗; （2）实验室用过氧化氢制氧，应选用固液常温型发生装置，选用锥形瓶D作反应容器，为便于添加溶液，发生装置需选双孔塞 A、长颈漏斗E，即ADE； （3）用G（排水法）收集氧气，玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口（磨砂面密封好）； 氧气密度比空气大，收集后正放在桌面； （4）加热双氧水制氧气，试管口需向上倾斜，且导管口不能伸入过长，故选D； 带火星木条未复燃，因为加热时试管内水蒸气随氧气逸出，使木条不能复燃（水蒸气降低氧气浓度）； （5）细铁丝燃烧时，火星四射，放热，生成黑色固体，故选cd；铁丝在氧气中燃烧的符号表达式为。 （6）A、氧气不易溶于水，经过水会形成气泡，通过观察气泡可看氧气生成速率，该选项正确； B、水可吸收热量降低氧气温度，该选项正确； C、水不能加快氧气生成，该选项错误。故选AB。 （7）氧气不易溶于水、密度比水小，所以能从过滤仓中逸出； （8）过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，符号表达式为； （9）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，符号表达式为。 高锰酸钾不适合家庭供氧，因为成本高（每生成 100g 氧气成本 29.58 元，比其他高）、反应需加热（家庭难提供加热条件）。 （10）装置 A 相当于过滤仓（A 中是水，类似图 2 过滤仓作用）；连接顺序是c→a→b（B 中制氧，气体从 a 进 A，再从 b 离开）。 4．（2026·河南信阳·一模）氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们需要供氧器。以下是某兴趣小组围绕供氧器进行的实践活动。 活动一：调查市场上常见的供氧器 (1)分子筛制氧器：以空气为原料，采用变压分子筛技术吸附氮气，分离氧气，其工作原理如图1所示。由此推测氮分子的体积比氧分子的体积____（填“大”或“小”）。 (2)电解水制氧器：以水为原料，通电使水在电极上发生反应产生氧气。电解时，___（填“正”或“负”）极产生氧气。 (3)氧立得制氧器：常以过碳酸钠和二氧化锰为原料，过碳酸钠在水中分解产生过氧化氢，再由过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气。试写出过氧化氢制氧气的化学方程式_____。 (4)由上述调查可知，利用供氧器供氧时，不需要考虑的因素是____（填序号）。 a.原料是否廉价易得        b.条件是否易于控制 c.是否安全、环保          d.制得气体是否纯净 活动二：设计和制作简易供氧器。同学们绘制了氧立得制氧器的工作原理图（如图2），并仿照此原理利用图3装置进行制作。 (5)图2中，过滤仓中的水除过滤杂质外，还有什么作用？ (6)图3中，如何验证导出的气体是氧气？ (7)有同学认为更换试剂后图3装置还可用于制取干燥的二氧化碳，请写出输液器和乙瓶中需替换的试剂名称。 活动三：认识其他特定条件的供氧器。同学们查阅资料了解到，在一些密闭空间或救援场景，常使用一种氧自救呼吸器。该呼吸器使用的原料主要是超氧化钾（），它能与人体呼出的二氧化碳或水蒸气反应：，。 (8)X的化学式为______。 (9)若每个氧自救呼吸器中装有142g超氧化钾，与充分反应后产生氧气的质量是多少？ 【答案】(1)大 (2)正 (3) (4)d (5)湿润气体（或降温、观察气体输出速率等） (6)将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则是氧气 (7)稀盐酸、浓硫酸 (8)KOH (9)解：设产生氧气的质量为x   解得：x=48g 答：产生氧气的质量为48g。 【详解】（1）分子筛分离氧气时，氧气能透过分子筛，氮气被分子筛吸附留住，无法通过分子筛孔隙，说明氮分子体积更大。 （2）电解水规律为"正氧负氢"，正极产生氧气。 （3）略 （4）人体供氧时，只需氧气浓度符合要求，不需要制得气体绝对纯净；而原料成本、反应条件、安全环保都是实际应用需要考虑的因素，选d。 （5）过滤仓中水除过滤杂质外，氧气通过水可以被湿润，同时可以通过气泡流速判断生成氧气的快慢，还可降低反应放热带来的温度，合理即可。 （6）氧气具有助燃性，用带火星的木条放在导管口处，木条复燃证明是氧气。 （7）实验室制取二氧化碳用大理石（固体，放在甲瓶）和稀盐酸（液体，放在输液器滴加），要得到干燥的二氧化碳，乙瓶需要换干燥剂浓硫酸，因此输液器换稀盐酸，乙瓶换浓硫酸。 （8）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应左侧共有4个K、4个H、10个O，右侧已有6个，4X中有4个K、4个H、4个O，得为氢氧化钾，化学式为：。 （9）见答案。 5．（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）氧气和含氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛的应用。 (1)自然界中氧气的主要来源是植物的________。 （一）工业制氧 (2).在低温条件下压缩空气使其液化，随后控制温度使液氮先蒸发出来，剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分气体的沸点如下表。根据上述信息判断，________（填“A”或“B”）是氧气。 组分 A B 沸点（℃） -196 -183 (3).采用吸附法的小型制氧机已经开发出来并广泛应用于家用制氧机中，部分过程如下图： ①分子筛吸附氮气发生的是________________（填“物理变化”或“化学变化”）。 ②由此可知两种分子的大小：N2________（填“>”或“<”）O2。 ③下列说法正确的是________（填序号）。 A．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 B．变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体 C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 （二）潜水艇制氧 潜水艇中一般都有过氧化钠（Na2O2）制O2的装置，过氧化钠与人呼出的氮气、水蒸气、CO2是否都可以反应生成O2，某化学兴趣小组同学对此进行了探究。 (4)图1实验中观察到的_________现象，说明Na2O2与氮气没有发生反应。 (5)图2实验中向试管中加入Na2O2后，带火星的木条复燃，说明Na2O2与水反应生成了O2。同时伸入烧杯的导管有气泡冒出，其原因可能是___________。 (6)图3实验中带火星的木条复燃，Na2O2与CO2反应还生成了碳酸钠（Na2CO3）。写出该反应的符号表达式_____________。 （三）氧烛制氧 氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。某种氧烛主要成分为氯酸钠（NaClO3），还有少量铁粉。其产氧原理为：触发铁粉燃烧，使NaClO3分解。已知氯酸钠的化学性质和氯酸钾相似，其分解温度为450℃左右，NaClO3的理论产氧率为m（O2）/m（NaClO3）。 (7)利用氯酸钠受热分解反应供氧的符号表达式为__________。 (8)氧烛使用时的产氧率明显低于理论产氧率的原因可能是__________。 (9)氧烛在使用时250℃左右即开始产氧，且速率较快。其原因可能是_____________。 （四）渔业制氧 为探究CaO2和水反应的原理，实验小组按下图装置进行实验。 (10)打开活塞，试管中有极微量细小气泡缓慢放出，同学们对该气体的猜想如下：Ⅰ.氧气；Ⅱ.二氧化碳。经讨论，大家一致认为猜想Ⅱ是错误的，理由是____________。 (11)U型管中左侧液面________，（填上升、下降）证明该反应放热。 (12)反应结束后，取试管中上层清液，通入CO2，观察到无色液体变浑浊，说明清液的成分中有氢氧化钙（Ca(OH)2），则CaO2和水反应的符号表达式为_______。 【答案】(1)光合作用 (2)B (3) 物理变化 < BC (4)燃着的木条熄灭 (5)反应放热，使试管内温度升高，压强增大（或反应放热，气体受热膨胀） (6)Na2O2+CO2Na2CO3+O2 (7)NaClO3NaCl+O2 (8)氯酸钠没有完全分解（合理即可） (9)铁粉燃烧会放出大量的热，使温度迅速达到氯酸钠分解所需的温度，同时铁粉可能起到了催化剂的作用，加快了氯酸钠的分解速率 (10)反应物中不含碳元素，根据质量守恒定律，无法生成二氧化碳 (11)下降 (12)CaO2+ H2OCa(OH)2 + O2 【详解】（1）自然界中氧气的主要来源是植物的光合作用。 （2）根据题干信息可知，控制温度使液氮先蒸发出来，剩余物质主要为液态氧。故氮气的沸点低，氧气的沸点高，故选B。 （3）①分子筛吸附氮气没有新物质生成，发生的是物理变化。 ②从图中可以看到，在减压过程中，氮气先从分子筛中被释放出来，说明氮气分子的尺寸更小，更容易进入和离开分子筛的孔隙。 ③A、分子筛会除去二氧化碳，所以制取的氧气中不含二氧化碳，A错误。 B、空气中的稀有气体（如氩气）不易被分子筛吸附，因此制得的氧气中含有稀有气体，所以制取的氧气中会含有稀有气体，B正确。 C、从图示的增压吸附、减压解吸过程可以看出，分子筛对氮气的吸附能力和吸附塔内的气体压强有关，C正确。 故选BC。 （4）如果Na2O2与氮气发生反应，会生成氧气，能使燃着的木条燃烧更旺；若没有反应，木条会因氮气不支持燃烧而熄灭。 （5）Na2O2与水反应生成氧气，同时该反应放热，使试管内温度升高、压强增大，气体受热膨胀，就会有气泡从伸入烧杯的导管口冒出。 （6）Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，该反应的符号表达式Na2O2+CO2Na2CO3+O2。 （7）氯酸钠（NaClO3）受热分解，生成氯化钠（NaCl）和氧气（O2），符号表达式为：NaClO3NaCl+O2。 （8）氧烛使用时产氧率明显低于理论产氧率的原因可能是：氯酸钠没有完全分解； 部分氧气被铁粉或反应生成的其他物质消耗； 装置存在漏气，导致氧气逸出。 （9）氧烛在使用时250℃左右即开始产氧，且速率较快的原因可能是： 铁粉燃烧会放出大量的热，使温度迅速达到氯酸钠分解所需的温度，同时铁粉可能起到了催化剂的作用，加快了氯酸钠的分解速率。 （10）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。CaO2和H2O中都不含碳元素，所以不可能生成二氧化碳（CO2）。 （11）如果反应放热，会使试管内温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，从而使U型管中左侧液面下降。 （12）CaO2和H2O反应生成Ca(OH)2和O2，符号表达式为：CaO2+ H2OCa(OH)2 + O2。 6．（26九年级上·福建莆田·期末）户外急救便携式制氧机常见的有分子筛式、化学药剂式等。 I．某款分子筛式制氧机其结构与原理如图1所示，其优点：空气为原料，可持续供氧。 (1)分子筛能“筛选”出氧气而吸附氮气，其分离原理与氮气和氧气的________（填“物理性质”或“化学性质”）差异相关。 (2)图1中与实验室中过滤操作原理一致的结构是__________，该操作_________（填“能”或“不能）除去空气中的二氧化碳。 Ⅱ．化学药剂式制氧机。某款制氧机结构如图2。 (3)反应仓的制氧原理： i．遇水 ⅱ．在催化剂作用下生成氧气 写出步骤ⅱ反应的化学方程式：_______。上述两步原理都属于_________（填基本反应类型）。 (4)使用前需将制氧试剂、水、催化剂分开储存。从化学角度分析，这样做的原因是__________。 (5)探究反应仓内温度对制氧机出氧速度的影响，实验数据如下表： 实验序号 反应仓内温度（℃） 收集100 mL氧气所需平均时间（s） 出氧口氧气温度（℃） 1 10 75 12 2 20 52 23 3 30 35 34 4 40 28 42 ①从以上数据得到的探究结论是： 。 ②从生物角度，实验_________（填实验序号）日的出氧温度最不适配人体呼吸。 ③出氧口氧气温度比反应仓内温度高的原因 ． (6)选择户外急救便携制氧机的制氧试剂时，应考虑的因素有 ； 。（任写两点） 【答案】(1)物理性质 (2) 过滤网 不能 (3) 分解反应 (4)可以防止它们提前接触发生反应，避免氧气提前生成、影响制氧机的使用效果或带来安全隐患 (5) 在实验温度范围内，反应仓内温度越高，收集100mL氧气所需时间越短，出氧速度越快 4 该制氧反应是放热反应，反应过程中会释放热量，使生成的氧气温度升高 (6)反应速率适中，便于控制出氧速度 ，制氧效率高，能快速产生足量氧气 （合理即可） 【详解】（1）分子筛能“筛选”出氧气而吸附氨气，其分离原理与氮气和氧气的过程没有新物质生成，不需要通过化学变化表现出来的性质属于物理性质； （2）图1中与实验室中过滤操作原理一致的结构是过滤网，分子筛能“筛选”出氧气而吸附氮气，故该操作不能除去空气中的二氧化碳。 （3）步骤ⅱ是在催化剂作用下生成氧气和水，反应的化学方程式为，上述两步原理都满足“一变多”，属于分解反应。 （4）制氧试剂、水、催化剂接触时会发生化学反应产生氧气，分开储存可以防止它们提前接触发生反应，避免氧气提前生成、影响制氧机的使用效果或带来安全隐患。 （5）①在实验温度范围内，反应仓内温度越高，收集100mL氧气所需时间越短，出氧速度越快。    ② 最不配人体呼吸的实验序号 人体适宜的呼吸温度接近体温（约37℃），实验4的出氧温度为42℃，与人体体温偏差较大，所以最不配人体呼吸的是实验4。 ③ 该制氧反应是放热反应，反应过程中会释放热量，使生成的氧气温度升高，因此出氧口氧气温度比反应仓内温度高。 （6）反应速率适中，便于控制出氧速度 ，制氧效率高，能快速产生足量氧气 ，反应安全，不会产生有毒有害物质 ，试剂储存稳定，便于携带。 7．（26九年级上·广东茂名·期末）如图是实验室制取氧气的实验装置 (1)写出标有字母a的仪器的名称：_________。 (2)图中制取氧气的化学反应方程式是 。 (3)图中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是 。 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。 【查阅资料】 (4)患有呼吸系统疾病、有高原反应的人以及孕妇等需要用到供氧器，说明氧气的用途是_________。 (5)下表中生产1kg氧气所需成本最低的制氧剂是_________（填标号）。 制氧剂 生产1kg氧气所需成本 30%过氧化氢溶液 约13元 氯酸钠 约11元 高锰酸钾 约148元 A．30%过氧化氢溶液 B．氯酸钠 C．高锰酸钾 (6)利用数字化传感器测出5%过氧化氢溶液和过碳酸钠（固体）分别产生氧气的曲线（如下图），结合图像及药品状态分析，家用制氧机选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。 【实验设计】甲同学设计了如图-1所示简易供氧器。 (7)利用注射器控制过氧化氢溶液的滴加速率，可以达到_________的目的。 【实验改进】乙同学对上述简易供氧器进行了如图-2所示改进。具体改进措施及目的如下： (8)将等质量的二氧化锰粉末处理成颗粒状的二氧化锰，通过减小过氧化氢溶液与二氧化锰的接触面积，达到 的目的。 (9)将底部有孔的塑料瓶与铜丝相连，并将颗粒状的二氧化锰放入其中，上下移动铜丝，通过控制过氧化氢溶液与二氧化锰是否接触，达到 _的目的。 【答案】(1)集气瓶 (2) (3)防止生成的气体从长颈漏斗逸出 (4)供给呼吸 (5)B (6)相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的体积更多，过碳酸钠是固体，便于携带、运输或储存（合理即可） (7)控制反应速率 (8)减慢反应速率 (9)控制反应的发生和停止 【详解】（1）据图可知，仪器a的名称是：集气瓶； （2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：； （3）如果长颈漏斗不伸入液面以下，生成的氧气会从长颈漏斗逸出，所以长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是防止生成的气体从长颈漏斗逸出； （4）氧气能供给呼吸，可用于供氧器； （5）由表中数据可知，表中生产1kg氧气所需成本最低的制氧剂是氯酸钠；故选B； （6）由图可知，相同时间内，过碳酸钠比5%过氧化氢产生氧气的体积更多，且过碳酸钠是固体，便于携带、运输或储存； （7）利用注射器控制过氧化氢溶液的滴加速率，从而控制反应速率； （8）将等质量的二氧化锰粉末处理成颗粒状的二氧化锰，通过减小过氧化氢溶液与二氧化锰的接触面积，达到减慢反应速率的目的； （9）将底部有孔的塑料瓶与铜丝相连，并将颗粒状的二氧化锰放入其中，上下移动铜丝，通过控制过氧化氢溶液与二氧化锰是否接触，达到控制反应的发生和停止的目的。 8．（26九年级上·广西北海·期末）某化学兴趣小组以“多元化制氧技术与原理探究”为主题，开展了跨学科项目式学习。 【项目任务一】回顾化学史，探寻科学本质 (1)拉瓦锡通过著名的“十二天实验”研究空气成分，最终揭示了燃烧是物质与空气中的“某种气体”结合的过程。该气体是________（填名称）。 【项目任务二】解析家用制氧机中的化学原理与工程选择 如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中加入水和过碳酸钠，过碳酸钠是粉末状固体，通常情况下不易分解，但在水的作用下易分解。 (2)该制氧机制氧的化学原理分两步：第一步：过碳酸钠分解。反应的化学方程式为。第二步：往第一步反应后的产物中加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。反应的化学方程式为__________。 (3)该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因有______（填序号）。 A．产物无污染 B．产氧纯度更高 C．原料更稳定不易分解 D．固体储存和运输更方便 【项目任务三】探究分子筛制氧技术的物理化学过程与应用检验 分子筛制氧工作分为两个过程：增压过程——鼓入空气，减压过程——排出被吸附的氮气。以空气为原料，利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离，从而得到“富氧空气”，部分过程的示意图如图2所示。 (4)空气通过分子筛吸附材料时，更容易被吸附的分子是________（填“”或“”）。将被吸附的气体排出，分子筛便可以恢复吸附能力，可采用的方法是________（填“加压”或“减压”）。 (5)为鉴别某一瓶气体是“富氧空气”还是空气，请你设计实验方案，并填写下表： 实验操作 实验现象 结论 ________________ ________________ 该气体为“富氧空气” 【项目成果分享】 通过该项目式学习，同学们打破单一学科的边界，拓展了跨多学科知识关联，锻炼了科学探究的能力，培养了科学质疑与验证的精神。 【答案】(1)氧气 (2) (3)CD (4) 减压 (5) 将带火星的木条伸到集气瓶中 观察到木条复燃 【详解】（1）拉瓦锡通过著名的“十二天实验”研究空气成分，最终揭示了燃烧是物质与空气中的“某种气体”结合的过程。该气体是氧气。 （2）往第一步反应后的产物中加入粉末状二氧化锰，过氧化氢分解生成水和氧气。反应的化学方程式为：。 （3）A、过碳酸钠最终生成碳酸钠、 水和氧气，过氧化氢溶液最终分解生成水和氧气，产物均无污染，则产物无污染不是制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因，不符合题意； B、根据过碳酸钠和过氧化氢都只生成氧气，没有其他气体影响纯度，两种制氧剂都对氧气纯度都没影响，不符合题意； C、过氧化氢溶液比过碳酸钠更易分解，过碳酸钠在水的作用下才分解，因此原料更稳定不易分解，符合题意； D、过碳酸钠是固体，过氧化氢溶液是液体，故过碳酸钠储存和运输更方便，更适合作制氧剂，符合题意； 故选CD。 （4）根据图示，减压过程氮气被分离出来，说明空气通过分子筛吸附材料时，更容易被吸附的分子是N2；根据图示减压时氮气排出，分子筛便可以恢复吸附能力，因此可采用的方法是减压。 （5）根据结论：该气体是富氧空气，氧气的含量比空气多，氧气具有助燃性，因此实验操作是：将带火星的木条伸到集气瓶中，实验现象是：观察到木条复燃。 9．（26九年级上·广东深圳·期中）某学习小组以“气体制备”为主题开展跨学科实践活动。 【实验室制取氧气】根据下图回答问题。 (1)用加热KMnO4的方法制取氧气，发生装置可选择___________(填装置序号)，该反应的文字或符号表达式为： 。 (2)用H2O2溶液和MnO2制取一瓶干燥的氧气，所选装置需能控制反应速率，则发生装置和收集装置可以选___________(填装置序号)。 (3)若用装置D收集氧气，当观察到 时，即可将导管伸入装满水的集气瓶中。 (4)G图中可观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、___________、放出大量热。 【家庭综合实验】小组成员设计实验比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。实验装置如下图： 实验步骤： Ⅰ．检查装置的气密性 Ⅱ．将数量相同、大小一致的块状猪肝和土豆分别放入到两个塑料瓶中(如甲图)。 Ⅲ．将50 mL浓度为3%的H2O2溶液同时加入塑料瓶中，塞紧瓶盖，排尽装置内的空气后将导管口a与b处连接好并开始计时，记录收集100 mL氧气需要的时间。 他们分别做了3组平行实验，并分析数据：使用猪肝作为催化剂时，平均用时61 s，使用土豆作为催化剂时，平均用时217 s。 请思考并分析： (5)实验过程中，小组成员观察到___________时，说明收集到的氧气为100 mL。 (6)通过实验得出了猪肝比土豆的催化效果好，他们判断的依据是： 。 【自制“制氧机”】 通过查阅资料，同学们了解到过硫酸钠(Na2S2O8)与水反应可以生成氧气和其他物质(易溶于水)，于是尝试用一种漂白剂(主要成分为Na2S2O8)及塑料瓶、注射器等物品来制取氧气(如图所示)。 (7)组装“简易制氧机”时，需将甲图中的导管口与乙图装置相连，选择在B处而不在A处打孔，理由 是 (写一个即可) (8)反应一段时间后，小组成员检验并得出鼻氧管出气孔输出的气体是O2，则操作为___________(写出实验操作步骤) 【拓展调研】2025年，中国在月球探测领域的主题是“探索月球新家园”，而在月球上就地取材制氧是实现长期驻留的核心技术之一、“嫦娥六号”带回1935.3克月壤样本时将其密封在充满氮气的环境中保存，以防止氧化和污染，确保样本纯净度。科学家们发现月壤中富含多种氧化物和钛酸亚铁(FeTiO3)，于是尝试了多种用月壤制氧的方法，以下是电解法制氧的流程图： (9)月壤样本被密封在充满氮气的环境中保存，目的是___________。 (10)可推测流程图中“金属混合物”中含有的元素有___________。(任写一种) (11)已知FeTiO3中Fe元素的化合价为+2价，Ti元素的化合价为___________。 (12)已知熔融钛酸亚铁的电解效率与温度的关系如下图所示，则电解熔融钛酸亚铁制取氧气应选择的最佳温度是___________℃。 (13)月壤中的氧化物有FeO、CaO等，等质量的这两种氧化物中含氧元素更多的是___________(填FeO或CaO)。 【答案】(1) A （或） (2)CF (3)导管口有连续并均匀的气泡冒出 (4)生成黑色固体 (5)乙装置量筒内水的体积达到100mL (6)收集100mL氧气时猪肝组用时更短 (7)A处打孔气体易逸散 (8)将带火星的木条放在出气孔处，观察是否复燃 (9)防止氧化和污染，保证样本纯净 (10)铁 (11)+4 (12)850 (13)CaO 【详解】（1）用加热KMnO4的方法制取氧气，属于固体加热型，发生装置可选择A； 高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：，符号表达式为：； （2）用H2O2溶液和MnO2制取氧气，属于固液不加热型，要控制反应速率需选有分液漏斗的装置C；干燥的氧气用向上排空气法收集，选装置F，所以发生装置和收集装置可以选CF； （3）用装置D（排水法）收集氧气时，当观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时，即可将导管伸入装满水的集气瓶中； （4）铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量热； （5）实验中乙装置是通过量筒收集水的体积来反映氧气体积，所以观察到乙装置的量筒内水的体积达到100mL时，说明收集到的氧气为100mL； （6）判断依据是：收集相同体积（100mL）的氧气时，猪肝作为催化剂的平均用时（61s）比土豆的平均用时（217s）更短，说明猪肝的催化速率更快，效果更好； （7）选择在B处而不在A处打孔的理由是：A处打孔的话，气体容易直接从A处逸出，无法有效收集； （8）检验氧气的操作步骤为：将带火星的木条放在氧气管的出气孔处，观察木条是否复燃； （9）月壤样本被密封在充满氮气的环境中保存，目的是防止月壤中的物质（如钛酸亚铁等）被氧化，同时避免污染，保证样本纯净度； （10）根据流程图，钛酸亚铁（\FeTiO3）经高温、电解后得到金属混合物，该混合物含有的元素可以是铁； （11）在FeTiO3中，Fe为+2价，O为-2价，设Ti的化合价为x，根据化合物正负化合价代数和为0；，解得x=+4，所以Ti元素的化合价为+4； （12）从电解效率与温度的关系图看，电解效率最高时对应的温度为850℃，这是最佳温度； （13）FeO中氧元素的质量分数为，CaO中氧元素的质量分数为，所以CaO中氧元素含量更多。 10．（2024·江苏苏州·二模）氧气是人类无法离开的物质，氧气的获得有多种方法。 I．自然界获得氧气 如图所示，自然界通过绿色植物的光合作用获得 (1)光合作用是大自然利用__________能最成功的范例。 (2)试写出绿色植物光合作用的化学方程式 。 Ⅱ．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。 (3)空气变为液态，微粒间的空隙__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)液氮的沸点__________液氧的沸点（填“>”“<”或“=”）。 Ⅱ．实验室获得氧气 实验室里常用加热或催化溶液分解制取氧气。 (5)从图中选择仪器组装装置，完成用制取并用排水法收集氧气实验，需选择A、B、C、E、G、__________（填字母序号），该反应的化学方程式为____________________。 (6)用溶液和制备氧气，发生装置从图中选择仪器D、F后，还需增加__________（填一种仪器名称）。若利用如图所示空塑料输液袋收集制得的氧气，氧气应从__________（填“a”或“b”）端进入。 IV．家庭获得氧气 某品牌家庭制氧机是利用分子筛制氧，空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过，获得高浓度的氧气。其微观示意图如图： (7)请将右下方框补充完整 (8)分子筛制氧的过程属于__________（填“物理”或“化学”）变化。 (9)分子筛制氧的原理类似于化学实验中的__________（填操作名称）。 V．空间站获得氧气 基于如上图所示原理，研制的氧气循环再尘组件成功应用于我国天宫空间站。 (10)反应I需要在催化剂和加热的条件下才能发生，写出该反应的化学方程式____________________。 (11)氧气循环生过程中需要定期补充一定量的水，可能的原因是____________________。 【答案】(1)太阳 (2) (3)变小 (4)< (5) H (6) 长颈漏斗 a (7) (8)物理 (9)过滤 (10) (11)循环再生过程中生成了CH4，而CH4不参与循环再生过程，消耗了氢元素 【详解】（1）光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，故光合作用是大自然利用太阳能最成功的范例，故填：太阳； （2）绿色植物光合作用的反应为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气，反应的化学方程式为：，故填：； （3）在低温条件下加压，使空气变为液态，加压后，微粒间的空隙变小，故填：变小； （4）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＜液氧的沸点，故填：＜； （5）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为，该反应适用于固体加热型，且用排水法收集氧气实验，则需选择A、B、C、E、G、H，故填：H；； （6）用H2O2溶液和MnO2制备氧气，属于固-液不加热反应，发生装置从图选择仪器D、F后，由于F是双孔塞，故还需要增加的仪器是长颈漏斗；若利用如图所示空塑料输液袋收集制得的氧气，氧气的密度比空气大，氧气应从a端进入，故填：长颈漏斗；a； （7） 某品牌家庭制氧机是利用分子筛制氧，空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过，获得高浓度的氧气，则通过后的情况如图所示； （8）分子筛制氧的原理是空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过，无新物质生成，属于物理变化，故填：物理； （9）分子筛制氧的原理类似于化学实验中的过滤，均是将不同颗粒大小的物质分离，故填：过滤； （10）由图可知，反应I为二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为 （11）氧气循环再生过程中，水电解生成H2和O2，再通过呼吸作用产生CO2，CO2和H2在催化剂和加热的条件下生成CH4和H2O，由于循环再生过程中生成了CH4，而CH4不参与循环再生过程，消耗了氢元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类和质量不变，因此要定期补充一定量的水，故填：循环再生过程中生成了CH4，而CH4不参与循环再生过程，消耗了氢元素。 / 学科网（北京）股份有限公司 $