2.3 氧气的制备同步讲义---2026-2027学年九年级化学沪教版（全国）上册

本讲义聚焦氧气的制备核心知识点，系统梳理工业制法（分离液态空气等物理变化）和实验室制法（过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾的化学变化），衔接催化剂特点、分解反应类型，形成从原理到操作的知识支架，含思维导图辅助知识脉络构建。 该资料通过典例与变式题结合实验装置分析，培养科学思维和科学探究能力，分层练习适配不同学生，课中辅助教师实验教学，课后帮助学生强化操作规范与科学态度，有效查漏补缺。

2.3 氧气的制备（知识解读）（解析版） 思维导图 学习目标 (1）通过对工业制氧过程的学习，认识工业制取氧气的思路和方法。 (2）通过学习三种实验室制取氧气的方法，发展运用化学原理设计实验室制备氧气方案的能力，养成严格遵守实验规则的意识，初步形成实验室制备气体的一般思路。 教材知识点归纳 知识点1：氧气的工业制法 1、分离液态空气法 原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化 具体过程:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可 2、膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。 3、分子筛制氧（物理变化）：分子筛是一种具有均匀微孔结构的材料，有很强的吸附能力，能把不同的分子分离开，起到“筛分"分子的作用，故称为分子筛。分子筛制氧机是利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术，加压时吸附空气中的氮气、二氧化碳气体，将未被吸收的氧气收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。 【典例1-1】工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是 A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 【答案】C 【详解】A、液态空气中含有液态氧气、液态氮气、液态二氧化碳等，属于混合物，故A不符合题意； B、氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，故B不符合题意； C、步骤②中是从液态空气中蒸发出氮气，没有新物质生成，属于物理变化，故C符合题意； D、得到的剩余液体大部分为液氧，液氧呈淡蓝色，故D不符合题意。 故选C。 【典例1-2】工业上制备大量氧气时，需要考虑的问题有 、 、 。从这些角度考虑，工业上制备大量氧气利用 作原料。 【答案】 成本是否便宜 原料是否容易获得 生产对环境有无负面影响 空气（/液态空气） 【详解】工业制备氧气，需要进行大量生产，需要考虑原料是否易得、成本是否低廉以及对环境的影响，故答案填：成本是否便宜、原料是否容易获得、生产对环境有无负面影响；空气中含氧气的体积大约为21%，是工业制取氧气的廉价、易得的原料，故填：空气。 【变式1-1】下列关于空气的说法中，错误的是 A．工业上利用液氧、液氮沸点不同，从液态空气中分离出氧气，该过程属于物理变化 B．空气是一种十分重要的自然资源 C．空气中的氧气和氮气是均匀混合在一起的 D．按质量分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1% 【答案】D 【详解】A、工业上利用液氧、液氮沸点不同，从液态空气中分离出氧气，属于物理变化，故选项正确； B、空气中含有氧气、氮气及其他一些气体，氧气供给人类呼吸，支持燃烧，提供给人类生存必须的条件，其他气体也为人类贡献巨大，因此空气是一种十分重要的天然资源，故选项正确； C、空气中的氧气和氮气是均匀混合在一起的，空气是均一的，故选项正确； D、按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%；是体积分数，不是质量分数，故选项错误。故选D。 【变式1-2】以典型物质为核心，进行问题的设置与整合， 是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小晋同学在小组合作学习过程中，对氧气的相关问题，以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际，解决问题： (1)工业上大量制取氧气是利用液态空气中各种成分的 不同。 (2)实验室加热暗紫色固体制取氧气的反应原理是 。（填文字表达式）。 (3)实验室制取氧气用排水法收集体现了氧气 的物理性质。 (4)铁丝在氧气中燃烧的现象是 。 (5)氧气在生活中的一种用途是 。 【答案】(1)沸点 (2) (3)不易溶于水 (4)火星四射，生成黑色固体，放热 (5)医疗急救 【详解】（1）工业上利用液态空气中各成分的沸点不同，将它们进行分离。 （2）高锰酸钾为暗紫色固体，加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：。 （3）氧气不易溶于水，则可用排水法收集。 （4）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。 （5）氧气能供给呼吸，则可用于医疗急救，氧气具有助燃性，则可用于工业炼钢等。 【题型1 氧气的工业制法】 【例1】生产氧气的方法有多种。其中两种方法如下。 （1）液冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分的沸点如下表。 成分 A B 沸点 -196℃ -183℃ 根据上述信息判断， （填“A”或“B”）是氧气。 （2）变压吸附法：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 由图1、图2可知：过程1中，空气通过分子筛吸附材料时， 分子更容易被吸附；过程2中，采用 方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸）。分子筛吸附材料恢复吸附能力。过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。 根据以上信息，写出分子筛制氧机的应用场所 （写一处）。 【答案】 （1）B （2）氮气 降低压强 医院 【详解】 （1）在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，说明氮气的沸点低，根据表格中数据，B为氧气； （2）由图2可知，相同压强时，氮气的吸附量更大，所以氮气分子更容易被吸附；吸附量受压强的影响，压强越大，吸附量越大，所以过程2中，采用降低压强的方法，减小吸附量，从而使被吸附的气体释放出去；分子筛制氧机运行成本低、使用寿命长、制氧浓度高、安全性好和能耗低，可应用于医院、实验室、家庭等场所。 【变式1-1】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不正确的是 A．有新物质氧气生成 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体 【答案】A 【详解】A、工业制氧气得到的氧气是空气中本来就含有的，而不是新生成的，故A错误； B、在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温，因为氮气和氧气的沸点不同，可以将氮气和氧气分离，故B正确； C、由于氮气沸点比氧气低，所以氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧，故C正确； D、空气中除了氧气和氮气外，还有稀有气体、二氧化碳等物质，所以得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体，故D正确。 故选A。 知识点2：利用过氧化氢溶液制取氧气 1、药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2） 2、反应原理：文字表达式：过氧化氢 水+氧气符号表达式：H2O2 H2O + O2二氧化锰 MnO2 注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用。 3、反应装置固液常温型。 4、操作步骤 （1）连：连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可。 （2）查：检查装置的气密性。 （3）加：加入固体药品。 （4）倒：倒入液体药品；要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下。 （5）定：用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省。 （6）收集：氧气的收集。 5、注意事项：长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下（液封），防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；装药品时，先装固体后装液体；该装置的优点：可以随时添加液体。 6、收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）。验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 7、氧气的检验：利用带火星的木条检验氧气，若木条复燃，则说明为氧气。 【典例2-1】如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置，下列说法正确的是 A．实验开始时一有气泡产生就将导气管伸入集气瓶口 B．排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中 C．加药品时，先通过长颈漏斗加入过氧化氢，再用药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡皮塞 D．集气瓶口有大气泡冒出时，迅速将集气瓶正放在桌面上，再盖上玻璃片 【答案】B 【详解】A、当导气管口有均匀连续的气泡冒出时，将导气管口伸入瓶口，用排水法收集所产生的气体，此选项错误。 B、排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中，取走玻璃片，此选项正确； C、加药品时，药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡皮塞，后通过长颈漏斗加入过氧化氢，此选项错误； D、当集气瓶中水全部被气体排出后，用玻璃片盖住瓶口后放置在桌上，此选项错误。 故选B。 【典例2-2】根据下列装置，回答问题： (1)写出图中标号仪器的名称：① 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用 (填装置序号)， (3)甲烷是一种无色无味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷时，选用装置的组合是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2)B (3)DF/FD 【详解】（1）①为分液漏斗； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，该反应为固液常温型，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用B，B装置可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，达到节约药品的目的； （3）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷时，该反应为固体加热型，发生装置可选择D，甲烷难溶于水、密度比空气小，可选择排水法或向下排空气法收集，故收集装置可选择F。　　　　　　　　　 【变式2-1】如图所示，过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰(MnO2)的作用下，迅速分解放出大量氧气(O2)，下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移 【答案】B 【详解】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气，则瓶内的压强变大，充气气球缩小，红墨水向左移动； 故选：B。 【变式2-2】实验室中，常采用分解过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)或加热高锰酸钾的方法制取氧气。 (1)写出用上述两种方法分别制取氧气的化学反应的文字表达式： 、 。 (2)用过氧化氢分解制取氧气的装置如图所示： 图中收集氧气的方法叫做 。可用此方法收集氧气的原因是 。 (3)用该方法收集氧气时，检验集气瓶中氧气是否集满的方法是 。 (4)如果锥形瓶中的反应很剧烈，应该采取的安全措施有(填序号) 。①减慢液体滴加的速度 ②换用体积较大的锥形瓶 ③加热锥形瓶 (5)某化学试剂公司报价：高锰酸钾30.50元/kg，30%过氧化氢溶液21.70元/kg。请从实验操作和生产成本两方面考虑，用 方法制取氧气更好(二氧化锰价格低、耗量少，忽略不计)。这种方法的主要优点是 。(任写一条合理即可) 【答案】(1) 过氧化氢氧气+水 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (2) 向上排空气法 氧气的密度比空气密度大 (3)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条发生复燃，则证明氧气集满 (4)①②/②① (5) 过氧化氢溶液制氧气 节约能源；操作简单（合理即可） 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化的条件下反应生成水和氧气，反应的文字表达式为过氧化氢氧气+水，高锰酸钾受热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； （2）图中收集氧气的方法叫做向上排空气法，可用此方法收集氧气的原因是氧气的密度比空气大； （3）根据氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃，则检验集气瓶中氧气是否集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则证明氧气已满； （4）减慢液体滴加速率可以减慢反应速率，换用体积较大的锥形瓶有缓冲作用，起到安全作用，加热锥形瓶能够加快反应速率，因此应该采取的安全措施是减慢液体滴加速率，换用体积较大的锥形瓶。故选①②； （5）由于过氧化氢制氧气不需加热，节约能源；操作简单，因此双氧水制取氧气更好。 【题型2 分解过氧化氢制取氧气】 【例2】“大象牙膏”是著名的科学兴趣实验，将过氧化氢溶液、催化剂二氧化锰和发泡剂加入容器中，过氧化氢迅速分解，涌出像喷泉一样的柱状泡沫。下列说法正确的是 A．反应前后催化剂的性质改变 B．产生的泡沫可用于灭火 C．没有催化剂过氧化氢也会分解 D．二氧化锰只能催化过氧化氢分解 【答案】C 【详解】A、在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不会发生改变，物理性质可能发生改变，故A说法错误； B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，即实验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说法错误； C、没有催化剂，过氧化氢也会自解产生氧气，只是分解速率较慢，故C说法正确； D、二氧化锰在其他反应中也可作催化剂，如氯酸钾制取氧气的反应，故D说法错误； 故选：C。 【变式2-1】实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气，有关操作如下，正确的一项是    A．用带火星木条伸入集气瓶中验满 B．该装置的优点是可控制反应速率 C．将集满气体的集气瓶正放在桌面上 D．先向锥形瓶内倒入过氧化氢溶液，再放二氧化锰 【答案】C 【详解】A、检验集气瓶中是否集满氧气，将带火星的木条伸到集气瓶口，观察木条是否复燃，而不是伸入集气瓶中，操作错误； B、该装置的优点是方便添加液体，不能控制液体滴下的速率，故不能控制反应速率，说法错误； C、因为氧气的密度比空气的密度大，集满氧气的集气瓶盖上玻璃片，应正放在桌面上，操作正确； D、用过氧化氢溶液制取氧气，先在锥形瓶中加入二氧化锰，再往长颈漏斗中加入过氧化氢溶液，操作错误； 故选C。 【变式2-2】15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。下列装置中仪器选择和药品放置最合理的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气，难以控制，收集困难，故须对反应速率进行控制，从而获得平稳的气流； A、该装置中，水可以稀释过氧化氢溶液，但过氧化氢溶液从长颈漏斗一次性加入，浓度较大不能获得平稳的气流，不符合题意； B、该装置中，过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生剧烈反应，再通过分液漏斗加水不能获得平稳的气流，不符合题意； C、该装置中，过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生剧烈反应，再通过长颈漏斗加水不能获得平稳的气流，不符合题意； D、该装置中，水可以稀释过氧化氢溶液，分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入速率，从而能获得平稳的气流，符合题意。 故选：D。 知识点3：利用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气 1、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末） 2、反应原理：文字表达式：氯酸钾 氯化钾 + 氧气 二氧化锰 △ 3、表达式 （1）符号表达式：KClO3 KCl + O2MnO2 △ （2）文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （3）符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2。 4、反应装置：固体加热型（高锰酸钾加一团棉花，氯酸钾不需要加棉花） 5、高锰酸钾制氧气的操作步骤 （1）连：连接装置，先下后上，从左到右的顺序。 （2）查：检查装置的气密性，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。 （3）装：装入药品，按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） 试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。 （4）定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂），铁夹应夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 （5）点：加热药品，先使试管均匀受热（预热），后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。 （6）收：收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 （7）移：先将导管移出水面 （8）熄：再停止加热 ※特别注意：实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流回炽热的试管中，炸裂试管。 【典例3-1】用高锰酸钾取氧气有下面一些操作：①加热；②收集氧气；③向试管中装入药品，并固定在铁架台上；④检查装置的气密性；⑤停止加热；⑥将导管从水槽中取出。正确操作的顺序是 A．①②③④⑤⑥ B．④③⑥⑤①② C．③②①④⑥⑤ D．④③①②⑥⑤ 【答案】D 【详解】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：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），则正确操作的顺序是④③①②⑥⑤； 故选D。 【典例3-2】气体的制取和收集是初中化学实验的重要内容，请根据所示实验装置回答问题。 (1)写出如图中标有①的仪器的名称：① 。 (2)若用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选择上述装置中的 （填字母），该反应的化学方程式为 。 (3)用C装置可以收集N2、NH3、CO中的 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) AE/EA (3)NH3 【详解】（1）由图可知，仪器①为长颈漏斗，故填：长颈漏斗； （2）高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾为固体，故发生装置应选用固体加热型A装置，该反应的化学方程式为：，氧气不易溶于水且不与水发生反应，故为收集到尽可能纯净的氧气，应选用排水法收集，最好选择收集装置E，故填：AE或EA、； （3）C装置为向下排空气法，可以收集密度比空气小的气体，N2、NH3、CO中只有NH3的密度比空气小，另外两种气体和空气密度接近且一氧化碳有毒，用C装置可以收集NH3，故填：NH3。 【变式3-1】实验室加热高锰酸钾制取氧气大致可分为几个步骤：a．点燃酒精灯、b．检查装置气密性、c．将药品装入大试管中，管口放棉花，并塞好橡皮塞、d．熄灭酒精灯、e．收集气体、f．把装有药品的大试管固定在铁架台上、g．将导管移出水面。上述步骤中，正确的操作顺序是 A．b-c-f-a-e-g-d B．b-c-f-a-e-d-g C．c-b-a-f-e-g-d D．a-b-c-e-f-d-g 【答案】A 【详解】根据实验室用加热方法制取氧气的操作步骤：查、装、定、点、收、移、熄，先检查装置气密性，将药品装入大试管中，管口放棉花，并塞好橡皮塞，把装有药品的大试管固定在铁架台上，点燃酒精灯，反应开始产生气体，收集气体，完成后先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，可得题中正确的操作顺序是：b-c-f-a-e-g-d，故选：A。 【变式3-2】学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。 (1)根据绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 (填“甲”、“乙”或“丙”)途径更能体现化学实验的绿色化追求。 (2)同学们到实验室制取氧气，下列是实验室制取氧气的一些装置，请回答有关问题。 ①写出仪器的名称：a 。 ②实验室用一种紫黑色固体制取氧气，选择装置A作为发生装置，老师提出A装置存在不足，原因是 ，该反应的文字表达式为 。若用D收集氧气，验满时，应将带火星的木条放在 (填“集气瓶中”或“集气瓶口”)，若用E收集氧气，当看到 现象时，开始收集氧气。 ③若用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气，可以选择的发生装置为 (填序号)，该反应属于 (填基本反应类型)。 ④小军同学选择A、D装置后立即装好药品开始制取氧气，发现将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是发生装置漏气了，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先 。 【答案】(1)乙 (2) 酒精灯 试管口缺少一团棉花 集气瓶口 有连续气泡冒出 B、C 分解反应 检查装置气密性 【详解】（1）甲、乙、丙三种制取氧气的途径中，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或加热高锰酸钾制取氧气都需要加热，浪费能源；分解过氧化氢溶液制取氧气，装置操作简单、安全，不需要加热，节能环保，生成物是水和氧气，对环境无污染，故乙途径更能体现化学实验的绿色化追求； （2）①仪器a的名称是酒精灯； ②实验室用一种紫黑色固体制取氧气，即加热高锰酸钾制取氧气，选择装置A作为发生装置，老师提出A装置存在不足，是因为试管口缺少一团棉花，棉花的作用是防止固体粉末进入导管，堵塞导管； 加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式为； 若用D装置通过向上排空气法收集氧气，验满时应将带火星的木条放在集气瓶口处，若带火星的木条复燃证明氧气已收集满； 若用E装置通过排水法收集氧气，当看到有连续气泡冒出时，开始收集氧气； ③若用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，因此可以选择固液常温型的发生装置，即装置B或装置C；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水，该反应符合“一变多”的特点，因此该反应的基本反应类型是分解反应； ④小军同学选择A、D装置后立即装好药品开始制取氧气，发现将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是发生装置漏气或集气瓶破损，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先检查装置气密性，防止装置漏气。 【题型3 加热高锰酸钾制取氧气】 【例3】某同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； （4）验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 【答案】 （1）酒精灯 （2）C/D （3）棉花等 （4）复燃或重新燃烧等 【详解】 （1）仪器①的名称酒精灯； （2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花； （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。 【变式3-1】实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．发生装置 D．收集装置 【答案】C 【详解】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气，故A正确； B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故B正确； C.加热固体制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂，故C错误； D.氧气密度比空气大，可以用向上排空气法，多功能瓶收集氧气时，氧气应从长管通入，空气由短管排出，故D正确； 故选C。 【变式3-2】请结合如图实验装置，回答下列问题。 （1）a仪器的名称是 。 （2）实验室用加热高锰酸钾固体制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母）；可选E装置收集氧气，是因为氧气具有 的性质，若用此收集方法收集到的氧气不纯净的原因是 （写一点即可）。 （3）实验室用装置B制取氧气的化学方程式为 ；利用装置D收集氧气，气体应从 （填“b”或“c”）端通入。 （4）实验室制取气体时，不需要考虑的因素是______。 A．反应原理 B．发生和收集装置 C．检验和验满的方法 D．气体的颜色 【答案】 （1）分液漏斗 （2） A 不易溶于水，也不与水反应 实验前集气瓶内没有装满水或没有等导管口处有均匀连续的气泡冒出就开始收集（其他合理答案亦可） （3） 2H2O22H2O+O2↑ b （4）D 【详解】 （1）a仪器的名称是分液漏斗。 （2）实验室用加热高锰酸钾固体制取氧气，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，则发生装置应选A。可选E装置收集氧气，即排水法收集氧气，是因为氧气具有不易溶于水，也不与水反应的性质。若用排水法收集的氧气不纯，则可能的原因是实验前集气瓶内没有装满水或没有等导管口处有均匀连续的气泡冒出就开始收集等。 （3）实验室用装置B制取氧气，则反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，应为过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。利用装置D收集氧气，氧气的密度比空气大，应从短管进入，即从b端通入。 （4）实验室制取气体时，一般需要考虑的因素是：①确定制取气体的化学反应原理，即在什么条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品，通过什么反应来制取这种气体；②确定制取气体应采用的实验装置，包括发生装置和收集装置；③确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体及验满方法，不需要考虑的因素是气体的颜色，故选D。 知识点4：催化剂的特点和作用 1、催化剂概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。 2、催化剂的特点 （1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。 （2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。 （3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。 3、催化剂理解 （1）催化剂不能改变生成物的质量。 （2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。 （3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。 4、证明某物质是催化剂（同时满足即为催化剂） （1）证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验。 （2）证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次。 （3）证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。 5、拓展：影响某反应的反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 【典例4-1】下列关于催化剂说法中不正确的是 A．催化剂是改变反应速率的 B．催化剂反应前后化学性质不变 C．催化剂反应前后的质量不变 D．一种催化剂可以应用所有反应 【答案】D 【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，可能是加快，也可能是减慢，不符合题意； B、化学反应前后，催化剂的化学性质不变，物理性质可能改变，不符合题意； C、化学反应前后，催化剂的质量不变，不符合题意； D、一种催化剂不能应用所有反应，如二氧化锰可用于催化过氧化氢分解，但是二氧化锰不能用于电解水等反应，符合题意。 故选D。 【典例4-2】多种因素对化学反应速率有影响。 (1)常温下过氧化氢溶液能缓慢分解，若加入 （填化学式）时分解加速。 (2)硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明其影响因素是 。 【答案】(1)MnO2 (2)氧气浓度（合理即可） 【详解】（1）常温下，可以往过氧化氢溶液中加入二氧化锰加快反应速率； （2）硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，因为氧气中氧气浓度比空气中的氧气浓度高。 【变式4-1】质量相等的两份氯酸钾，只向其中一份加入少量二氧化锰，同时放在两只试管内加热。下列有关放出氧气质量(g)与反应时间(t)关系图象(图中是a纯氯酸钾曲线，b是混有二氧化锰的曲线)其中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】催化剂是指在化学反应中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不变的物质；催化剂能改变反应速率，但是催化剂不能使生成物的质量增加。两份氯酸钾的质量相等，催化剂不影响产生氧气的质量，故最终产生的氧气相等，同时放在两只试管内加热，加热到一定温度后才能产生氧气，所以 加热一段时间才能产生氧气，a是纯氯酸钾曲线，b是混有二氧化锰，则b的反应速率比a快，至反应结束所需的时间少，观察图像，C符合变化过程； 故选：C。 【变式4-2】结合如图所示实验回答下列问题。    (1)已知过氧化氢在常温下可以分解产生氧气，图A试管中盛有5mL5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管内，没有观察到明显现象，原因是 。 (2)如图B，在试管中加入二氧化锰，在图C中观察到的现象是 ，写出该反应的文字表达式： 。 (3)待图C试管中无现象时，向其中再次添加过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，重复该操作多次，均观察到相同的现象。如果用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量，发现 。 【答案】(1)O2含量少，反应速率慢 (2) 气泡和复燃 (3)质量不变/质量相等 【详解】（1）过氧化氢在常温下可以分解产生氧气，但是反应速率太慢，短时间内，无法使带火星的木条复燃，故填写：O2含量少，反应速率慢。 （2）图B中加入二氧化锰，二氧化锰起催化作用，使反应速率加快，短时间内可以制得大量氧气，使带火星的木条复燃，因此，图C中观察到的现象是产生大量气泡，带火星的木条复燃，故填写：气泡和复燃； 过氧化氢在二氧化锰催化下产生水和氧气，文字表达式为：， （3）根据催化剂的特征：“一变两不变”，即改变化学反应速率，但催化剂本身的质量和化学性质不变可知，如果用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量，发现质量不变，故填写：质量不变/质量相等。 【题型4 加热氯酸钾制取氧气】 【例4】已知氯酸钾和高锰酸钾都可用于实验室制取氧气：氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解为氯化钾和氧气，高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气。某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．a代表氯酸钾，c代表氧气 B．t1时刻，加热的固体中开始产生二氧化锰 C．t2时刻，氯酸钾开始分解 D．t3时刻，高锰酸钾和氯酸钾均分解完全 【答案】A 【分析】某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，则氯酸钾质量大，高锰酸钾质量小，且高锰酸钾分解的温度低，先分解生成氧气，故a表示氯酸钾，b表示高锰酸钾，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气， c在氯酸钾分解时才生成，故c表示氯化钾。 【详解】 A、由分析可知，c表示氯化钾，说法错误； B、t1时刻是高锰酸钾分解的过程，加热的固体中开始产生二氧化锰，说法正确； C、t2时刻，氯酸钾开始分解产生氯化钾和氧气，说法正确； D、t3时刻，高锰酸钾和氯酸钾的质量均为零，即均分解完全，说法正确； 故选：A。 【变式4-1】实验室可用于氯酸钾制取氧气的装置组合是 A．①④ B．②① C．①⑤ D．②③ 【答案】C 【详解】用氯酸钾在加热条件下制取氧气同时会生成氯化钾，氧气密度比空气大且难溶于水，根据反应物的状态和条件和生成的气体的密度及其溶解性可以确定为固体加热型装置和向上排空气法，或固体加热型装置和排水集气法收集气体，故可以是①⑤或者①③；故选C。 知识点5：分解反应 1、化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应（“多变一”） 2、分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应（“一变多”）。 3、分解反应的应用是根据分解反应的原理，既可以用来探究、推断物质的化学性质、制取及其用途等，又可以用来推断、鉴别某些物质，还可以采用来置换某些物质，以生成一些人类所需要的物质或新物质，从而极大地丰富人类的物质生活等！ 【典例5-1】下列变化属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】分解反应是一种物质生成几种物质的反应。 【详解】A、食盐水加热蒸发得到食盐和水，没有新物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，错误； B、该反应的反应物和生成物都是两种，不符合分解反应概念，不属于分解反应，错误； 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，错误； D、该反应是一种物质生成三种物质的反应，符合分解反应的特征，属于分解反应，正确。 故选D。 【典例5-2】下列变化属于分解反应的是 ，属于氧化反应的是 ，属于化合反应的是 。 A．氢气+氯气氯化氢 B．硫+氧气二氧化硫 C．石蜡+氧气二氧化碳+水 D．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 【答案】 D BC/CB AB/BA 【详解】A、氢气+氯气氯化氢，反应特点为“多变一”，为化合反应； B、硫+氧气二氧化硫，反应特点为“多变一”，为化合反应，又因为有氧气参加反应，也为氧化反应； C、石蜡+氧气水+二氧化碳，反应特点为有氧气参加反应，为氧化反应； D、高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应特点为“一变多”，为分解反应； 综上分析可知：属于分解反应的是D，属于氧化反应的是BC，属于化合反应的是AB。 【变式5-1】下列化学反应中既不是化合反应也不是分解反应的是 A．石蜡+氧气二氧化碳+水 B．碳+氧气二氧化碳 C．氧化汞氧气+汞 D．碳酸氢铵氨气+二氧化碳+水 【答案】A 【详解】A、该反应的反应物和生成物均是两种，既不是化合反应也不是分解反应，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，不符合题意； D、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； 故选：A。 【变式5-2】在下列各个变化中，属于物理变化的是 ；属于分解反应的是 ；属于化合反应的是 。 ①磷在空气中燃烧   ②液化空气制氧气   ③加热高锰酸钾制氧气   ④加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气 【答案】 ② ③④ ① 【详解】①磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，此过程中有新物质生成，属于化学变化，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应； ②液化空气制氧气是利用空气中氮气和氧气的沸点不同，将氧气和氮气分离，此过程中没有新物质生成，属于物理变化； ③高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，此过程中有新物质生成，属于化学变化，该反应是由一种物质生成三种物质的反应，属于分解反应； ④加热氯酸钾和二氧化锰的混合物会生成氯化钾和氧气，此过程中有新物质生成，属于化学变化，，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应。因此： 属于物理变化的是②；属于分解反应的是③④；属于化合反应的是①。 分层练习 1．（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】D 【详解】A、检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，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； B、应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意； C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，不符合题意； D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。 故选D。 2．（2024·山西·模拟预测）实验室制取、收集氧气，并探究其性质的部分操作如图所示，其中正确的是 A．检查装置气密性 B．加液体药品 C．存放气体 D．铁丝在氧气中燃烧 【答案】A 【详解】A、检查装置的气密性，拉动注射器活塞，锥形瓶内压强减小，长颈漏斗下端出现气泡，则说明装置气密性良好，图示操作正确； B、倾倒液体时，锥形瓶倾斜，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，试剂瓶口紧挨锥形瓶口，图示操作错误； C、氧气密度比空气大，存放气体时，正放在桌面上，图示操作错误； D、铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，需要在集气瓶底放少量水或铺一层细沙，防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶，图示操作错误； 故选：A。 3．（2024·湖南永州·二模）按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是 A．过氧化氢分解生成水和氧气 B．反应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．反应前后催化剂的化学性质不同 【答案】A 【详解】A、过氧化氢可以分解生成水和氧气，故选项说法正确； B、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； C、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； D、反应前后催化剂的化学性质不变，故说法错误； 故选：A。 4．（2024·江苏苏州·一模）关于加热高锰酸钾固体制氧气并用排水法收集的实验，下列操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 防止冷凝水流到试管底部 固定试管时试管口略微向上倾斜 B 防止高锰酸钾粉末进入导管 试管口塞一团棉花 C 收集一瓶较纯净的氧气 将集气瓶移出水面后盖上玻璃片 D 防止水倒吸入试管 停止加热后熄灭酒精灯，再将导管移出水面 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、加热固体时，试管口向下，可防止冷凝水流到试管底部，防止试管炸裂，该操作不能达到实验目的； B、试管口塞一团棉花，防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，该操作能达到实验目的； C、用排水法收集氧气时，应在水面下盖上玻璃片，然后再取出，该操作不能达到实验目的； D、实验结束时，为了防止水槽中的水倒吸，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，该操作不能达到实验目的。 故选B。 5．在实验室里，用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，下列关于加目的说法正确的是 A．如果不加入二氧化锰，就不能产生氧气 B．在过氧化氢分解过程中，二氧化锰能加快分解反应的速率 C．二氧化锰是催化剂，所以制得氧气的质量增大 D．二氧化锰只能作过氧化氢分解反应的催化剂 【答案】B 【详解】A、如果不加二氧化锰，过氧化氢也会分解产生O2，只是速度慢，故A说法错误； B、在过氧化氢分解过程中，二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，能加快分解反应的速率，起催化作用，故B说法正确； C、二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂，只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，故C说法错误； D、二氧化锰不只能作过氧化氢分解反应的催化剂，也能作为氯酸钾分解的催化剂，故D说法错误； 故选：B。 6．下列应用和相应的原理(用符号表达式表示)及基本反应类型都正确的是 A．拉瓦锡研究空气的成分：  化合反应 B．实验室用过氧化氢溶液制氧气：  分解反应 C．铁丝在氧气中燃烧：  氧化反应 D．木炭在空气中燃烧：  化合反应 【答案】D 【详解】A、拉瓦锡用加热汞的方法测定空气中氧气的含量，反应的化学方程式为：，该选项不符合题意； B、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，而不是氢气和氧气，正确的符号表达式为：，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，该选项不符合题意； C、铁燃烧生成四氧化三铁，符号表达式正确，但氧化反应不属于基本反应类型，该选项不符合题意； D、木炭燃烧生成二氧化碳，符号表达式正确，该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项符合题意。 故选D。 7．在实验室里，化学小组用如图所示的装置进行有关实验。 请回答下列问题： (1)用加热高锰酸钾的方法制取氧气，组装发生装置应选择 （填写字母标号，下同），反应的文字表达式为 。 (2)用过氧化氢和二氧化锰混合物制取一瓶纯净的氧气。应选择的收集装置是 ，反应中二氧化锰的作用是 。 【答案】(1) BD 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (2) F 催化作用 【详解】（1）加热高锰酸钾制取氧气，属于固固加热型制取气体的反应，发生装置应选择BD； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 （2）用过氧化氢和二氧化锰混合物制取纯净的氧气，氧气的密度略大于空气，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，而排水法收集的气体更纯，故选择F装置； 反应中二氧化锰为催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解。 8．实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、双氧水及以下仪器： (1)图中仪器①的名称是 。仪器④的优点是 。 (2)利用上述仪器和药品可以制取并收集O2，若选择的仪器是①③④⑤（填序号）；则应选用的药品是 ；反应方程式为 检验氧气的方法是 。 (3)若补充一种仪器 （填仪器的名称），再利用上述仪器和氯酸钾还可以制取氧气。 (4)实验室制取O2一般有六个步骤：①检查装置的气密性②按要求装配好仪器③向分液漏斗中注入双氧水④向反应容器中放入二氧化锰⑤用带火星的木条靠近集气瓶口验满⑥收集气体，则正确的操作顺序是 （填数字序号）。 【答案】(1) 锥形瓶 可以控制液体的滴加速率，可以防止气体从分液漏斗中逸出 (2) 双氧水和二氧化锰 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明为氧气 (3)酒精灯 (4)②①④③⑥⑤ 【详解】（1）图中仪器①的名称是锥形瓶，仪器④分液漏斗的优点是可以控制液体的滴加速率，可以防止气体从分液漏斗中逸出； （2）利用上述仪器和药品可以制取并收集O2，若选择的仪器是①③④⑤，该装置是固液常温型装置，适用于双氧水和二氧化锰制取氧气，则应选用的药品是双氧水和二氧化锰，双氧水在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明为氧气； （3）用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应需要加热，则补充的一种仪器是酒精灯； （4）实验室制取O2的步骤为②按要求装配好仪器，①检查装置的气密性，④向反应容器中放入二氧化锰，③向分液漏斗中注入双氧水，⑥收集气体，⑤用带火星的木条靠近集气瓶口验满，则正确的操作顺序是②①④③⑥⑤。 1．（23-24八年级上·山东烟台·期末）实验室需收集一瓶约含1/4水的氧气，下列操作正确的是 A．集气瓶中灌的1/4水 B．集气瓶中灌满水，在水剩余1/4时停止收集 C．集气瓶中灌3/4的水 D．集气瓶中灌满水，在水剩余3/4时停止收集 【答案】B 【详解】若想收集一瓶约含1/4水的氧气，可采取两种方法：一种为将集气瓶灌满水，在水剩余1/4时停止收集；另一种为将集气瓶中装一定量的水，当水排完即可，设装入的水的体积分数为x，根据氧气约占空气体积的五分之一，则，解得x=，结合各选项，故选B。 2．化学概念在逻辑上存在如图所示几种关系。则对下列概念的说法中，正确的是    A．混合物与纯净物属于包含关系 B．物理性质与化学性质属于交叉关系 C．化学反应与分解反应属于并列关系 D．氧化反应与化合反应属于交叉关系 【答案】D 【详解】A、混合物和纯净物是两种不同的概念，两者属于并列关系，故不符合题意； B、物理性质和化学性质是两种不同的性质，两者没有交集，属于并列关系，故不符合题意； C、分解反应属于化学反应中的一种，两者属于包含关系，故不符合题意； D、有一部分氧化反应属于化合反应，两者属于交叉关系，故符合题意。 3．（2024·陕西西安·二模）下列选项是实验室中氧气的制备、收集、验满和性质验证的操作，其中不正确的是 A．制备 B．收集 C．验满 D．验证氧气性质 【答案】D 【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，操作正确，不符合题意； B、氧气密度比空气大，要采用向上排空气法，导管要伸到集气瓶底部，操作正确，不符合题意； C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，氧气验满时要将带火星的木条放在集气瓶口，操作正确，不符合题意； D、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，验证氧气与铁丝反应的实验时，集气瓶底部要放水或者沙，防止高温熔融物溅落瓶底使集气瓶炸裂，操作错误，符合题意。 故选D。 4．氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法不正确的是（    ） A．双氧水制取氧气时，先加固体二氧化锰，再加液体双氧水 B．可用向上排空气法或排水法收集氧气 C．排水法收集氧气，待导管口出现连续而均匀气泡时，再将导管伸入瓶口收集气体 D．利用上图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响 【答案】D 【详解】A、双氧水制氧气时，先加固体再加液体，A说法正确； B、因氧气密度大于空气且不易溶于水，故可以用向上排空气法和排水法收集氧气，B说法正确； C、排水法收集氧气时，刚开始排出的气体因有空气而不纯，故应导管口出现连续而均匀气泡时，再收集，C说法正确； D、探究MnO2和CuO对H2O2分解的影响时，除MnO2和CuO不一致外其他因素应该都一致，但图中还有过氧化氢溶液的浓度不一致，故不能比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响，D说法错误； 故选D。 5．硫酸铜溶液对H2O2的分解具有催化作用，下列实验说法正确的是（　　） ①两支试管最终产生O2的质量相同 ②A试管中硫酸铜质量减少 ③A试管比B试管产生的氧气多 ④A试管比B试管产生O2的速率快 ⑤完全反应后A试管中比B试管中的水多 ⑥A试管中硫酸铜质量不变 A．①③⑤ B．①④⑤⑥ C．①④⑥ D．②⑤⑥ 【答案】B 【详解】①相同的过氧化氢溶液分解，两支试管最终产生O2的质量相同，正确； ②硫酸铜作为催化剂反应中质量不会发生改变，错误； ③A试管与B试管产生的氧气一样多，错误； ④A试管比B试管产生O2的速率快，正确； ⑤A试管中加入了硫酸铜溶液，故完全反应后A试管中比B试管中的水多，正确； ⑥硫酸铜作为催化剂反应中质量不会发生改变，故A试管中硫酸铜质量不变，正确。 故选B。 6．（2024·河北石家庄·模拟预测）某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．c曲线代表的物质是KCl B．b的分解温度低于a C．时试管内剩余的固体有4种 D．～时间内，二氧化锰的质量逐渐增大 【答案】D 【详解】A、某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，因为高锰酸钾量少，故b线代表高锰酸钾，a线代表氯酸钾。高锰酸钾、氯酸钾分解后均产生氧气，若c线代表氧气，则应从时开始产生，故c线代表氯化钾，故A正确； B、图像横坐标为时间，随时间延长，温度逐渐累积并升高，因此b的分解温度低于a，故B正确； C、时高锰酸钾已经分解完全，生成锰酸钾和二氧化锰两种固体。氯酸钾只是部分分解，生成氯化钾一种固体，因此时有锰酸钾、二氧化锰、氯化钾和氯酸钾4种固体，故C正确； D、随着高锰酸钾分解，即～时间内，生成的二氧化锰质量越来越大，而～时间内二氧化锰的质量不变，故D错误。 故选D。 【点睛】本题考查同学们实验室制取氧气的反应原理、催化剂等知识以及观察图示的能力，并从图示中提取信息的能力。 7．（22-23九年级上·四川广安·期末）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化如图所示。下列分析正确的是 A．反应结束时一定能收集到（a-b）g氧气 B．P点处固体成分是氯酸钾和氯化钾 C．在0~t2时段，MnO2在固体混合物中的质量分数不断增大 D．在氯酸钾分解过程中氯元素质量始终不变 【答案】D 【详解】A、在理论上反应结束时能收集到（a-b）g的氧气，但可能有部分氧气留在试管中，因此实际上收集的氧气质量会偏小，故A错误； B、P点是氯酸钾部分分解，因此P点有未反应的氯酸钾和生成的氯化钾，还有作为催化剂的二氧化锰，故B错误； C、二氧化锰在固体混合物中的质量分数=×100％ ，二氧化锰是该反应的催化剂，因此二氧化锰的质量不变，由图可知，在0~ t1 时段反应没有发生，固体混合物中的质量不变，所以二氧化锰在固体混合物中的质量分数不变；在 t1 ~ t2 时段，反应发生，固体混合物中的质量减小，所以二氧化锰在固体混合物中的质量分数变大，故C错误； D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、质量不发生改变，故D正确。 故选D。 8．（22-23九年级上·湖北武汉·期中）氯酸钾为白色固体，熔点为 356℃，受热分解会释放氧气。李明同学利用图 1 所示装置（夹持装置略）探究氯酸钾的热分解温度，所得氧气的体积分数和温度随时间的变化关系如图 2 所示。下列说法不正确的是 A．因为加热后氯酸钾慢慢变成液态，故图 1 试管口略向上倾 B．该实验证明氯酸钾在没有催化剂的条件下也会分解产生氧气 C．由图 2 可知氯酸钾在 356℃时就开始大量分解产生氧气 D．图 2 表示氧气体积分数的曲线为乙 【答案】C 【详解】A、氯酸钾的熔点为 356℃，由图2可知温度加热到400℃,所以氯酸钾会熔化变为液体，所以图 1 试管口略向上倾，此选项正确； B、该实验是直接加热氯酸钾生成氧气，所以该实验证明氯酸钾在没有催化剂的条件下也会分解产生氧气，此选项正确； C、空气中氧气约占空气体积的21％,图2中曲线乙的起始体积分数为21％，所以曲线乙表示氧气的体积分数，由曲线乙可以看出在200℃时曲线变陡，说明开始大量分解产生氧气，此选项错误。 D、空气中氧气约占空气体积的21％,所以氧气的起始体积分数为21％,所以由图2中起点可以看出表示氧气体积分数的曲线为乙，此选项正确； 9．在过氧化氢溶液的分解反应中，二氧化锰能作催化剂。某化学兴趣小组对此开展了进一步的探究。 [提出问题]在过氧化氢溶液的分解反应中，除了二氧化锰，是否有其他物质也能作催化剂？ [查阅资料]在过氧化氢溶液的分解反应中，氧化铜也能作催化剂。 为了证明氧化铜也能作为分解过氧化氢的催化剂，该小组用天平称量0.2g氧化铜，取5mL5%过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： 有关该实验的下列说法，正确的是 I、步骤①和③中带火星的木条都复燃。 II、步骤②中产生大量气泡。 III、对比步骤②和③可说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。 IV、步骤④的操作是将反应后的氧化铜进行过滤、洗净。 V、步骤⑥中称得固体质量为0.2g。 VI、去掉步骤⑦也能达到实验目的。 A．I、II、IV、V B．II、III、V、VI C．II、IV、V D．III、IV、VI 【答案】C 【详解】I、步骤①中过氧化氢常温时产生氧气的很少，木条不会复燃，步骤③中加入了氧化铜会催化过氧化氢迅速分解产生氧气，则带火星的木条复燃；错误； II、步骤②中加入了氧化铜会催化过氧化氢迅速分解产生氧气，产生大量气泡；正确； III、步骤②中加入了氧化铜迅速产生了氧气，步骤③中可以观察到木条复燃；步骤①中过氧化氢常温时产生氧气的很少，木条不会复燃；则对比步骤①和③则可说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率；错误； IV、氧化铜难溶于水，则步骤④的操作是将反应后的氧化铜进行过滤、洗净，得到氧化铜；正确； V、催化剂反应前后本身的质量不变，则步骤⑥中称得固体氧化铜的质量为0.2g和刚开始加入的质量相等；正确； VI、催化剂反应前后的化学性质不变，则去掉步骤⑦验证氧化铜的化学性质不变，就不能达到实验目的；错误； 故选C。 10．如图是实验室常用的实验仪器与装置，回答下列问题。    (1)图中仪器的名称：① ，② 。 (2)实验室制取并收集一瓶较为纯净的氧气，仪器的组合为（填装置序号） ，反应的化学方程式为 ；该反应属于 （基本反应类型）。 (3)实验室若用装置G收集氧气，验满的方法是 。 (4)某同学利用生活中的物品设计图C装置，该装置与B相比其优点是 。 (5)实验室常用醋酸钠固体和碱石灰固体混合加热制备甲烷气体，发生装置应选用 ，已知甲烷密度比空气小，如用G装置来收集，甲烷应从 （a或b）通入。 (6)丙同学用排水法收集一瓶氧气，用以做铁丝燃烧的实验，结果在实验中没有看到“火星四射”的现象，可能的原因是 （填序号）。 ①排水法收集氧气时导管口刚有气泡冒出就开始收集 ②没有除去铁丝表面的铁锈 ③铁丝燃烧时集气瓶底留的水太少 (7)如图所示装置，将若干片土豆（含过氧化氢分解的催化剂）和一定体积、一定浓度的过氧化氢溶液放入注射器，一段时间后搜集的气体体积和时间的关系如图中的曲线1，则曲线2是指改变丙装置中 （选填“①”、“②”或“③”）处变量后的变化情况。    【答案】(1) 锥形瓶 水槽 (2) BF或CF 分解反应 (3)将带火星木条放在b端，若复燃，则已满 (4)控制反应速率 (5) A b (6)①② (7)① 【详解】（1）由图中可知仪器的名称：①锥形瓶，②水槽，故填：锥形瓶；水槽； （2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是常温、催化剂，所以实验室制取并收集较纯净的氧气时，应选用的发生装置是B或C，收集装置是F，化学方程式为，符合一变多，该反应的基本反应类型为分解反应，故填：BF或CF；；分解反应； （3）氧气的密度比空气大，若用装置G收集氧气，氧气应从长管进入，氧气具有助燃性，验满的方法是将带火星木条放在b端，若复燃，则已满，故填：将带火星木条放在b端，若复燃，则已满； （4）C装置与B相比其优点是：注射器可以控制液体药品的滴加，从而控制反应的速率，故填：控制反应速率； （5）实验室制取甲烷为加热固体的反应，则发生装置选A，由于甲烷密度比空气小，应选用向上排空气法，则用G装置来收集，甲烷应从b端通入，故填：A；b； （6）①排水法收集氧气时导管口刚有气泡冒出就开始收集会导致收集到的氧气不纯，铁丝可能无法燃烧，会导致反应中没有看到“火星四射”的现象，①符合题意； ②没有除去铁丝表面的铁锈，铁锈阻止了铁与氧气的接触，会导致反应中没有看到“火星四射”的现象，②符合题意； ③铁丝燃烧时集气瓶中留有水的量不影响铁丝的燃烧，不会导致铁丝不能燃烧，③不符合题意； 故填：①②； （7）①改变过氧化氢溶液的量，会改变化学反应的平衡点，图中曲线2的平衡点下降，①正确； ②酶浓度会影响酶促反应速率，如果增加土豆片，即增加了过氧化氢酶的量，可提高反应速率，但不改变化学反应的平衡点，而图中曲线2的平面点下，②错误； ③温度能影响酶的活性，改变温度能改变酶活性，进而改变化学反应速率，但不改变化学反应的平衡点，而图中曲线2的平衡点下降，③错误； 故填：①。 学科网（北京）股份有限公司 $