第2章 第3节 氧气的制备-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(沪教版·新教材)

4.A图中阴影部分的反应既属于化合反应又属于氧化反 应。A中反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；也是物 质与氧气发生的化学反应，又属于氧化反应，A正确。B中 反应的生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化 合反应，B错误。C中反应符合“多变一”的特征，属于化合 反应；但它不是物质和氧气发生的化学反应，不属于氧化 反应，C错误。D中反应的生成物是两种，不符合“多变一” 的特征，不属于化合反应，D错误。 5.(1)先膨胀后变瘪(2)C(3)氧气的浓度 (4)②产生明亮的蓝紫色火焰③检测有无二氧化硫生成 〔解析)(1)铁丝绒通电后在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 生成一种黑色固体，放出大量的热，装置内气体膨胀，压强 变大，可观察到气球膨胀，当反应结束，装置冷却至室温 后，由于反应消耗了氧气，装置内压强减小，可观察到气球 变瘪，则实验过程中气球的变化情况是先膨胀后变瘪。 (2)甲~丁四个实验中发生的反应均符合“多变一”的特 点，都属于化合反应，A正确；四个反应均是物质与氧气的 反应，均属于氧化反应，B正确；生成物中，四氧化三铁、五 氧化二磷是固体，二氧化硫、二氧化碳是气体，C错误；这四 个反应的反应条件均是点燃，D正确。(3)丁实验中可观 察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈，说明影响木炭燃 烧剧烈程度的因素是氧气的浓度。(4)②打开止水夹， 通入氧气，硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 ③已知二氧化硫能使湿润的品红试纸褪色，利用该性质 可检测有无二氧化硫生成，若湿润的品红试纸褪色，说明 有二氧化硫生成。 6.(1)无(2)增大铁丝受热面积，有利于铁丝持续燃烧 (合理答案均可)(3)剧烈燃烧、火星四射(4)防止溅 落的熔融物使瓶底炸裂(5)含碳量(6)火柴即将燃尽 时A(7)125 〔解析)(1)根据实验现象：铁丝均能燃烧，说明铁丝在氧 气中能不能燃烧与是否将铁丝缠绕成螺旋状无关。(2)将 铁丝绕成螺旋状，能增大铁丝的受热面积，可以使燃烧更 剧烈、持续时间更长。(3)根据表格分析，随着铁丝中含碳 量的升高，铁丝燃烧越剧烈，火星越多，则含碳0.6%的铁 丝燃烧现象可能是剧烈燃烧，火星四射。(4)细铁丝在氧 气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，集气瓶内放 少量水或细沙的目的是防止反应生成的固体熔融物溅落 瓶底，致使集气瓶炸裂。(5)通过以上实验，可知铁丝燃烧 时产生火星四射的现象与碳元素的含量有关，含碳量越 高，燃烧越剧烈。(6)伸入集气瓶的最佳时间是火柴即将 燃尽时，能减少氧气消耗，实验现象更明显；火柴向下点燃， 能使铁丝充分受热，且氧气密度比空气大，在下方浓度高， 更易点燃，故选A。(7)设水的体积约为x,则有x十(250 mL-z)X -=250mL×60%,解得x=125mL,即预先应 向250mL的集气瓶中加水，水的体积约为125mL。 第3节氧气的制备 1.B催化剂只能改变化学反应的速率，不能增加生成物 的质量，A错误，B正确；化学反应前后催化剂的质量和化 学性质不变，C错误；不是所有的化学反应都需要催化剂， 如高锰酸钾分解制取氧气，不需要加催化剂，D错误。 2.BA中反应符合“多变一”的特征，属于化合反应。B 中反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。C中反应符 合“多变一”的特征，属于化合反应。D中反应的反应物是 两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应。 3.(1)一196℃一183℃(2)熄灭(3)物理 (4)混合物 C解析)(1)液氧的沸，点是一183℃，液氮的沸点是一196℃， 操作1的名称是蒸发，要使氮气与氧气分离，温度应控制的 范围是一196℃~一183℃。(2)液氮的沸点低于液氧的 沸点，因此氮气首先汽化，氮气不支持燃烧，如果将燃着的 木条置于盛满液态空气的容器口，那么观察到的现象是木 条熄灭。(3)工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于 物理变化。(4)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”中含有液 氧、液态稀有气体等多种物质，属于混合物： 4.D检查装置气密性时，要先将导管的一端伸人水中，再 用手握住试管，A选项错误；先检查装置气密性再装入药 品，B选项错误；开始排出的气体为装置内的空气，实验时， 要先点燃酒精灯，待气泡连续均匀冒出时再将导管伸入集 气瓶中，C选项错误；气体收集完毕后，应先将导管移出水 面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸进入热的试管 中造成试管炸裂，D选项正确。 5.B高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰 和氧气，加热到一定温度时，高锰酸钾才能分解，因此O 段表示升温阶段，此时反应尚未开始，A正确；a点时反应 开始进行，c点时高锰酸钾恰好完全分解，则在a点和c点 时，二氧化锰的质量不同，B错误：b点时，高锰酸钾没有分 解完全，试管中共包含高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰三种固 体物质，C正确；c点时高锰酸钾恰好完全分解，则d点时 固体物质中无高锰酸钾，D正确。 6.(1)①铁架台②水槽③集气瓶(2)Aa (3)BD(或BE;或BF)(4)BC(或BF)(5)81.4% 〔解析)(1)题图甲中标号仪器的名称：①为铁架台；②为 水槽；③为集气瓶。(2)发生装置是由反应物状态和是否 需要加热决定的。过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件 下常温分解，故选固液常温型发生装置A:氧气密度比水的 小且不易溶于水，若用F装置装满水来收集氧气，则氧气 应该从a端通入。(3)加热高锰酸钾制取氧气要用固体加 热型发生装置，故选B:氧气密度比空气的大且不易溶于 水，收集装置可选D、E或F。(4)实验室用加热氯化铵和 氢氧化钙两种固体混合物的方法来制备氨气，发生装置选 用固体加热型装置B;氨气密度比空气的小，极易溶于水， 收集装置选用C或F。(5)设集气瓶的容积为V,开始时 集气瓶中装有占集气瓶容积80%的水，此时集气瓶中装有 占集气瓶容积20%的空气，则其中含有空气的体积为 0.2V,含有水的体积为0.8V;用排水法收集氧气后，集气 瓶中仍留有占集气瓶容积15%的水，现有水的体积为 0.15V,则此时其中含有的气体总体积为0.85V,排水收集 到的氧气的体积为0.65V,故此时气体中氧气的体积分数 为0.2VX216+0.65X100%≈81.4%。 0.85V 7.(1)能质量化学性质(2)能(3)生成25mL氧 气所需的时间二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比 淀粉好(4)取两支试管，分别加入20L3%的过氧化氢 溶液、20mL5%的过氧化氢溶液，再分别加入0.5g二氧 化锰，测量并记录反应生成25L氧气所需的时间（合理 答案均可) 〔解析)(1)向B中加入淀粉后产生大量能使带火星的木 条复燃的气体，而A中无明显现象，说明B中能较快产生 氧气，则淀粉能加快过氧化氢的分解速率：向B中重新加 入5mL5%过氧化氢溶液，又产生大量能使带火星的木条 复燃的气体，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣的质 量为αg,说明化学反应前后淀粉的化学性质和质量都不 变。(2)由(1)中分析可得出结论：淀粉能作过氧化氢分解 的催化剂。(3)该实验是对比淀粉与二氧化锰的催化效 果，均以生成25L氧气为准，说明待测数据是测定生成 25L氧气所需的时间，若x>y,说明相同条件下，淀粉催 化过氧化氢分解产生25mL氧气所需的时间要多于二氧 化锰，侧二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比淀粉好 (4)若要验证过氧化氢溶液的浓度也会影响分解速率，那 么只需控制过氧化氢的浓度不同，其他的条件均相同，所 以可以取两支试管，分别加入20mL3%的过氧化氢溶液、 20mL5%的过氧化氢溶液，再分别加人0.5g二氧化锰， 测量并记录反应生成25ml氧气所需的时间。 方法归纳 某物质是否为某反应催化剂的确定 探究某种物质是否为某反应的催化剂，首先要通过 实验证明该物质能否增大（或减小）该反应的化学反应 速率，其次要分别通过实验验证反应前后该物质的质量 和化学性质有无改变。能增大（或减小）其他物质的化 学反应速率，且其本身质量和化学性质在化学反应前后 都没有改变的物质才是该反应的催化剂。 专题特训三有关催化剂的探究 1.B实验甲和乙中除了过氧化氢溶液的浓度不同外，其 他条件均相同，可探究H2O,溶液浓度对HO2分解速率 的影响，A说法正确。实验乙和丁中二氧化锰的量不同，过 氧化氢溶液的浓度也不同，不能进行对比，B说法错误。实 验甲和丙中除了温度不同外，其他条件均相同，可探究温 度对HO2分解速率的影响，C说法正确。对比实验甲和 丁，可探究MnO2对HO2分解速率的影响；对比实验甲 和丙，可探究温度对H2O2分解速率的影响，D说法正确。 2.(1)B(2)复燃0.2g(3)证明反应前后氧化铜的 化学性质不变(4)a、c(或b、d)(5)催化剂能改变反应 速率，但不能改变生成物质量，则最终生成氧气的质量相 同，体积相同 〔解析)(2)氧气能使带火星的木条复燃，则步骤③中可观 察到带火星的木条复燃。结论为氧化铜是过氧化氢分解 反应的催化剂，反应前后氧化铜的质量不变，则步骤⑥中， 氧化铜的质量仍为0.2g。(3)将烘干后的氧化铜再加入 过氧化氢溶液中，可证明反应前后氧化铜的化学性质不 变。(4)若想比较催化剂种类能影响反应速率，既可比较 产生等体积的氧气所需时间长短，也可比较相同时间内产 生氧气的体积多少，则可比较a、c点或b、d点。(5)催化 剂能改变反应速率，但不能改变生成物的质量，则最终生 成氧气的质量相同，体积相同，故完全反应后两个装置内 压强相同。 专题特训四氧气的性质及制取 1.A鱼类能在水中生活，只能说明水中溶解有一定量的 氧气，但实际上氧气不易溶于水，A错误；氧气能供给呼吸， 而潜水过程中人体需要氧气来维持呼吸，所以氧气可用于 潜水，B正确；将氧气通过低温加压可变为液氧，液氧为淡 蓝色，C正确：氧化反应是物质与氧发生的化学反应，自然 界中发生的燃烧是物质与氧气发生的剧烈氧化反应，动植 物的呼吸、金属的锈蚀是物质与氧气发生的缓慢氧化反拔尖特训·化学（沪教版）九年级上 第3节 氧气的制备 自一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.[2025洛阳汝阳期中]我国科学家闵恩泽院士在石油化工催化剂方面有突出贡献。下列关于催化 剂的说法，正确的是 () A.催化剂能增加生成物的质量 B.催化剂能改变化学反应速率 C.化学反应前后，催化剂的化学性质发生了变化D.所有化学反应都需要催化剂 2.[2025淄博临淄期中]下列反应中，属于分解反应的是 A.镁十氧气点感氧化镁 B.碳酸钙高瀑氧化钙十二氧化碳 C.氢气十氧气点燃水 D.蜡烛十氧气点懋二氧化碳十水 3.工业上制取氧气的流程如图所示。常温下，液态氧的沸点是-183℃，液态氮的沸点是一196℃。 (1)操作1的名称是蒸发，要将氮气与氧气分离，则 空净化洁净的加压液态操作1 氮气 温度应控制在 (填范围)。 气除尘空气降温空气 充入氧气钢瓶 (2)如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口， (第3题图) 那么观察到的现象是木条 (填“熄灭”或“燃烧得更旺”)。 (3)工业制氧气属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (4)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。 月二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能 4.[2024扬州]实验室用高锰酸钾(KMO4)制取并用排水法收集较纯净的氧气(O2)。下列实验操 作中，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KMnO4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 5.[2025盐城期中]某同学通过加热一定量的高锰酸钾制取氧气，并绘制出如1 图所示的图像。下列说法中，不正确的是 ( A.Oa段表示升温阶段，反应尚未开始 b B.在a点和c点时，二氧化锰的质量相同 0 C.b点时，试管中共包含三种固体物质 加热时间/min (第5题图) D.d点时，固体物质中无高锰酸钾 6.现有图甲所示的实验装置，结合该图回答下列问题： ① (第6题图甲) 18 第2章空气与水资源 (1)写出图甲中标号仪器的名称：① ;② :③ (2)若在实验室用分解过氧化氢溶液的方法来制取氧气，则可选用的发生装置为 (填字 母)：若用F装置装满水来收集氧气，则氧气应该从 (填“a”或“b”)端通入。 (3)若用加热高锰酸钾的方法制取氧气，则可选用的发生和收集装置组合为 (填字母)。 (4)查阅资料得知：氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，极易溶于水，其水溶 液称为氨水。实验室用加热氯化铵和氢氧化钙两种固体混合物的方法来制备氨气，则实验室制 取氨气的装置组合可以选用 (填字母)。 (5)若用图乙所示的方法收集氧气：图I的集气瓶中装 空 有占集气瓶容积80%的水，用排水法收集氧气后，集气占集气瓶容积 占集气瓶容积 80%的水 瓶中仍留有占集气瓶容积15%的水（如图Ⅱ所示），图Ⅱ 15%的水 集气瓶内气体中氧气的体积分数约为 (结果精 (第6题图乙) 确至0.1%，空气中氧气的体积分数约为21%)。 门三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 7.*[2025厦门期中]某研究小组发现，将适量淀粉放人过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率 加快。对于此现象，该小组同学进行了如下探究： 【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？ 【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】(1)请完善下面表格。 实验步骤 实验现象 结论及解释 ag淀粉 A中无明显现象，B中产 产生的气体是氧气，淀粉 生大量能使带火星的木条 (填“能”或“不能”)加快过氧化氢的 5mL5%的 过氧化氢溶液 复燃的气体 分解速率 A B Ⅱ.向B中重新加入5mL5%的过氧化 ①又产生大量能使带火 淀粉的 和 在化学 氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称 星的木条复燃的气体； 反应前后均没有发生变化 量滤渣 ②滤渣质量为ag 【得出结论】(2)淀粉 (填“能”或“不能”)作过氧化氢分解的催化剂。 【实验拓展】(3)该小组继续设计实验对比淀粉与二氧化锰的催化效果，均以生成25L氧气为 准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据如表所示。 编号 3%的过氧化氢溶液的体积 其他物质质量 待测数据 Ⅲ 20 ml 淀粉0.5g W 20 mL 二氧化锰0.5g y 上述实验中“待测数据”是指 ,若x>y,则可得出的结论是 (4)某同学认为，过氧化氢溶液的浓度也会影响分解速率，请你设计一个实验方案证明他的猜想： ●“答案与解析”见P9 19