2026年九年级化学暑假预习讲义第07讲 氧气的制备(含答案）-沪教版（2024）

这是一份2026年九年级化学暑假预习讲义第07讲 氧气的制备(含答案）-沪教版（2024），共60页。学案主要包含了从空气中分离出氧气，利用化学反应制备氧气，分解反应等内容，欢迎下载使用。
学习目标
提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。
过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。
1.能认识工业制取氧气的思路和方法;
2.能运用化学原理设计氧气的实验室制备方案，初步学习氧气制备的实验操作，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。
一、从空气中分离出氧气
1．分离液态空气法
工业上根据液态氧和液态氮的 ，采用 的方法获得氧气。（属于 变化）
在低温高压的条件下压缩空气使其液化，随后控制温度使沸点较低的液态氮先从液态空气中分离出来，剩下就是沸点较高的液态氧，把氧气加压贮存在淡蓝色钢瓶中备用。
2．气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透率不同的性质，从而达到分离的目的。（属于 变化）
3．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。（属于 变化）：
二、利用化学反应制备氧气
检验氧气的方法：利用带火星的木条检验，若 ，则说明为氧气。
1.过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气
（1）药品：药品： （主要成分H2O2）和 （黑色粉末 MnO2）
（2）原理：文字表达式为 ；
符号表达式为
（3）装置：
（4）步骤
①检查装置的气密性： 。
②装药品：先向锥形瓶中加入 ，塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞，向分液漏斗中加入 。
③滴加液体：打开分液漏斗活塞，慢慢滴加过氧化氢溶液。
④收集气体。
（5）组合装置时注意事项：
①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；
②导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；
③装药品时，先装固体后装液体；
④该装置的优点： 。
（6）收集方法：
①排水法：氧气 。
若用排水法收集气体，当 时开始收集（原因是 ，会使得收集的氧气不纯）；当 ，表明氧气已集满，在水下用玻璃片磨砂面盖住瓶口，移出水槽，将集气瓶正放在桌面上。
②向上排空法：氧气 。
向上排空气法：若用向上排空气法收集气体，收集时 （目的是 ），验满时，将 ，若复燃，则氧气已集满。
（7）检验和验满
①检验：将 ，若 ，说明是氧气。
②验满：
排水法：当 ，证明已满。
向上排空气法：将 ，若 ，证明已满。
（8）分解过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用
催化剂
①概念：在化学反应中,能 其他物质的化学反应的 ，而本身的 , 在反应前后都 的物质叫催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫
②特点：
“一变”：改变其他物质的化学反应速率。(注意：改变可以是加快、也可以是减慢)
“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。
【易错提醒】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。
2.加热高锰酸钾制氧气
（1）药品： （ 色固体）
（2）原理：文字表达式为 ；
符号表达式为
（3）装置：
（4）步骤：查、装、定、点、收、离、熄
①检查装置的气密性： 。
②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口 ，用单孔塞塞紧。
③固定装置：将试管固定在铁架台上。
④点燃酒精灯加热：先使试管 ，后 加热。
⑤收集气体：
⑥将导管移出水槽。
⑦再熄灭酒精灯。
3. 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气
（1）药品： （白色固体）与 （黑色粉末）
（2）原理：文字表达式： ；
符号表达式：
（3）装置：与高锰酸钾制氧气装置相似，区别在于试管口不用放棉花。
（4）步骤：查、装、定、点、收、离、熄（同高锰酸钾制氧气）
【易错提醒】用加热高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口放置一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，造成堵塞。
三、分解反应
①化合反应： 。（“多变一”）
②分解反应： 。（“一变多”）。
考点1 从空气中分离出氧气
【例1】工业上制取氧气主要有下列步骤：
（1）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
（2）用 可以区分空气、氧气和二氧化碳。
【变式1-1】下列关于氧气的叙述中，正确的是（ ）
①用排水法收集氧气结束后，先熄灭酒精灯，再从水中拿出导管
②实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可以加入硫酸铜溶液以加快化学反应速率
③空气中氧气约占空气质量的21%
④工业上分离液态空气制氧气是分解反应
⑤做铁丝在氧气中燃烧的实验时需要在集气瓶底放少量水或一薄层沙
A．①②⑤B．②③
C．②④⑤D．②⑤
【变式1-2】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法不正确的是（ ）
A．氮气化学性质比较活泼，具有广泛的用途
B．稀有气体所占比例虽小，但用途广泛
C．工业上可用分离液态空气法制氧气
D．空气中的氧气主要来自光合作用
考点2 利用化学反应制备氧气
【例2】利用下图1装置研究过氧化氢的反应，所得结果如下图2所示，下列说法不正确的是（ ）
A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B．对比c点利e点可以验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
C．对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
D．该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用
【变式2-1】实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的仪器是
A．①②⑦⑧B．①③④⑦
C．①②④⑥⑨D．①③④⑤⑥⑨
【变式2-2】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列实验操作正确的是（ ）
A．检查气密性时，先紧握试管，然后将导管的一端放入水中
B．组装仪器时，将导管口伸入盛满水的集气瓶，然后加热试管
C．收集满气体时，将集气瓶移出水槽，然后用玻璃片盖住瓶口
D．实验结束时，将导管移出水槽，然后熄灭酒精灯
考点3 催化剂
【例3】下列对催化剂描述正确的是（ ）
A．催化剂只能加快反应速率
B．催化剂在反应前后本身的质量和性质发生了变化
C．加入催化剂可以增加生成物的质量
D．同一个化学反应可能有多种催化剂
【变式3-1】闵恩泽院士研发了多种用于石油化工生产的催化剂。下列说法正确的是（ ）
A．催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用
B．催化剂在反应前后质量改变
C．没有催化剂，石油化工生产的相关化学反应就不会发生
D．催化剂不可以回收利用
【变式3-2】兴趣小组为了比较二氧化锰和绿豆面对H2O2溶液分解的催化效果，接下图左装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂充分接触，用压强传感器记录瓶内气压的变化。第一次用二氧化锰作催化剂进行实验，第二次用绿豆面作催化剂，采集图像如下图右。则下列说法错误的是
A．化学反应前后催化剂的化学性质不变
B．该反应中二氧化锰的催化效果比绿豆面好
C．ab段压强下降原因是反应结束后温度降低，压强减小
D．反应结束、恢复至室温后，二氧化锰催化产生的氧气质量比绿豆面多
考点4 分解反应
【例4】关于“物质——在空气中燃烧的主要现象——所属化学反应的基本类型”描述正确的是（ ）
A．硫——微弱淡蓝色火焰——化合反应
B．磷——发出白色烟雾——分解反应
C．铁——火星四射——化合反应
D．木炭——生成黑色固体——化合反应
【变式4-1】下列反应不属于分解反应的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧B．加热高锰酸钾制取氧气
C．加热氯酸钾制取氧气D．用双氧水和二氧化锰制取氧气
【变式4-2】下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是（ ）
A．水氢气+氧气B．硫+氧气二氧化硫
C．二氧化碳+水→碳酸D．甲烷+氧气二氧化碳+水
基础达标
1．如下是工业制取氧气的流程图，请回答下面问题。
（1）工业制取氧气，方法是 ，属于 变化。
（2）用 可以来区分空气、氧气和氮气。
（3）从步骤②中可以看出氮气先分离出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点 (“低”或“高”)。
（4）氮气出去之后剩余的液体为 (“纯净物”或“混合物”)
2.实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列相关操作正确的是（ ）
A．制备氧气B．收集氧气
C．气体验满D．存放气体
3．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法正确的是（ ）
A．两种催化剂中催化效率更高的是土豆块
B．后期压强减小说明过氧化氢分解是放热反应
C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D．30s时曲线a的压强高于b，说明催化剂可以改变生成物的质量
4．兴趣小组利用生活用品自制了一个简易制氧机如图所示，下列分析不合理的是（ ）
A．试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰
B．装置甲可用于实验室制氢气
C．该装置可调控反应的发生与停止
D．通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速
5．兴趣小组的同学们在老师的指导下设计了如图所示的简易供氧器。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是（ ）
A．制氧剂可能是高锰酸钾
B．反应仓相当于实验室制取氧气的收集装置
C．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率
D．图乙用作加湿过滤仓时，a管与病人相连
6．实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气，小雪又设计了如图丙、丁的装置用于制取氧气，相关叙述合理是 （ ）
A．装置甲的试管口要略向下倾斜，是为防止高锰酸钾受热分解产生的水冷凝后倒流
B．使用装置乙分解双氧水制取氧气时，需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末
C．关闭止水夹a并向下压丙中注射器的活塞，放手后若活塞回到原处则装置气密性良好
D．利用装置丁进行实验室分解双氧水制取氧气，可实现“随开随用、随关随停”
7．下列反应既不是是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A．B．
C．D．
8．化学学习小组的同学们开展跨学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了如图所示的简易供氧器，向右侧瓶中装入适量的水，向左侧瓶中加入制氧试剂，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．该装置可根据需要调节氧气流量
B．左侧瓶中加入的制氧试剂是氯酸钾
C．右侧瓶中的水既可除杂，也可观察气泡的快慢
D．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
9．质量相等的两份药品a和b，a是混有二氧化锰的过氧化氢溶液，b是过氧化氢溶液，则收集到氧气的质量随反应时间变化的图象如图，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．用“W”形玻璃管进行微型实验，将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列有关说法错误的是（ ）
A．若a处粉末是硫粉，b处产生的气体会污染空气
B．若a处粉末是木炭粉，能看到有白光产生
C．二氧化锰可以增加生成氧气的质量
D．用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品、减少污染
11．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．二氧化锰可以作任何反应的催化剂
B．化学反应前后催化剂的性质保持不变
C．不加入二氧化锰，过氧化氢也能分解产生氧气
D．在化学反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂
12．根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验时若选用发生装置A制取，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 ；小红选用发生装置B制取，发现最终无法收集到气体，请你帮她找出错误的原因 。
（3）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）。
13．如图是实验室制取氧气实验装置图，请回答下列问题：
（1）写出装置中标号仪器的名称：① ，② 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是 （填字母），该反应的文字表达式为 。
（3）用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 ，应选择上图中 （填字母）组装一套制取较干燥氧气的装置，收集氧气时，验满的方法是 。
（4）如果锥形瓶中的反应剧烈，应该采取的安全措施是 （填编号）。
①将长颈漏斗换成分液漏斗，减慢液体滴加的速度
②换用体积较小的锥形瓶
③加热锥形瓶
过关检测
1．某市化学实验操作考试为高锰酸钾制取氧气。下列实验操作是某一考生的操作，正确的是（ ）
A．高锰酸钾药品取用B．固定试管
C．点燃酒精灯D．收集氧气
2．潜水艇的氧气从何而来？一方面通过地面携带加压氧气罐，另一方面可通过化学方法进行制氧。如：潜水艇利用氧烛（主要含氯酸钠）制氧，反应的化学方程式为。下列相关说法正确的是（ ）
A．氧气加压后，氧分子的体积变小
B．太阳能不可以直接转化为电能
C．氯酸钠和高锰酸钾加热都可以产生氧气
D．氧烛中加入催化剂可以产生更多氧气
3．加热氯酸钾制取氧气的操作中正确的是（ ）
A．开始加热时，导管口有气泡冒出立即收集
B．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动
C．用排空气法收集氧气时，导气管口应放在集气瓶口
D．试管口要塞一团棉花，防止粉末进入导管
4．实验室常用加热一定质量高锰酸钾固体制取氧气。下列正确的是（ ）
A．B．
C．D．
5．小高同学利用塑料瓶、注射器、饮料管等材料设计了如图所示的简易供氧器。下列分析错误的是（ ）
A．甲装置中加入二氧化锰能增加生成氧气的质量
B．乙装置中的水具有观察输出氧气速率的作用
C．用注射器加入过氧化氢溶液可控制反应速率
D．将带火星木条放在乙装置导管口，木条复燃，说明产生了氧气
6．下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是（ ）
A．酒精+氧气水+二氧化碳
B．氢气+氧气水
C．碱式碳酸铜氧化铜+水+二氧化碳
D．氧化钙+水→氢氧化钙
7．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法错误的是（ ）
A．两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块
B．从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应
C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D．曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不能改变产物的质量
8．A-F是实验室制取气体的常用装置。回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气，选择的装置组合是 (填字母)，反应的符号表达式是 。
（3）用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验，观察到的现象是 ，在集气瓶底部放少量水的目的是 。
（4）若选用BE装置加热高锰酸钾制取氧气，有下列操作：
①熄灭酒精灯；②装药品，固定装置；③检查装置气密性；④收集气体；⑤连接仪器；⑥点燃酒精灯，加热；⑦从水槽中取出导气管。
正确的操作顺序为___________。
A．⑦②③①④⑤⑥B．⑤③②⑥④①⑦
C．⑤③②⑥④⑦①D．⑤②③⑥④①⑦
（5）F装置常称为“多功能瓶”，可用来收集气体。若利用排水法收集气体，则气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。
9．兴趣小组以“氧气的制取与性质”为主题开展基础实验。
【实验一】氧气制取。图1是实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题：
（1）图中仪器的名称是 。
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰的作用是 。若利用该反应制取并收集一瓶干燥的，所选装置正确的连接顺序是 (用装置导管口的小写字母填空)。
【实验二】验证氧气性质。
（3）图2是探究铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部预先放少量水的目的是 。
10．实验室现有下列仪器和试剂，高锰酸钾、过氧化氢溶液及火柴等用品，请回答问题：
（1）④的仪器名称是 。仪器①的用途是 。
（2）若实验室采用一种纯净物制取氧气缺少的用品是 ，此用品的作用是： 。选用仪器是： 。
（3）上述方法制取氧气过程中，首先要检查装置的气密性，确定装置不漏气后，打开橡胶塞，在试管中装入少量高锰酸钾，用带有导管的橡胶塞塞紧试管口。 固定在铁架台上。加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，其目的是： ，然后对着试剂所在部位加热。用排水法收集氧气时，当观察到气泡 时开始收集。当集气瓶中的水排完后，在 ，小心地把集气瓶移出水槽，然后正放在桌面。
11．在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。
图甲是实验室常用来制取气体的装置。
（1）写出图中①仪器名称 。
（2）组装A装置时，依据酒精灯 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度。
（3）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是___________(填字母序号)。
A．B．C．
（4）实验室用电石(固体，主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体，该反应极剧烈，为控制反应速率，发生装置应选 (填序号)。
（5）如图所示，实验室制取氧气时，在试管中加热一定质量的高锰酸钾，随着实验的进行，纵坐标不能表示的是___________。
A．氧气的质量B．二氧化锰的质量
C．锰酸钾的质量D．高锰酸钾的质量
12．游泳池中加入的消毒剂可以抑制小球藻等藻类的生长。实验小组对抑制小球藻生长的因素进行了探究。
已知：实验中，小球藻褪色时间越短，说明消毒剂对小球藻生长的抑制效果越好。
【进行实验】按表中数据，分别向盛有40mL小球藻试液的锥形瓶中加入消毒剂，记录如表：
【解释与结论】
（1）对比③、⑥可知：能更好地抑制小球藻生长的消毒剂是 。
（2）由③④⑤可以得出的结论： 。
【继续实验】
按表中数据，分别向盛有40mL小球藻试液的锥形瓶中同时加入10%的84消毒液和10%的H2O2溶液，在20℃下进行实验，记录如表：
【结论与反思】
（3）小组同学认为，将84消毒液和H2O2溶液同时加入不能更好的抑制小球藻的生长，所依据的实验是 (从⑧~⑩中选择，填序号)。
（4）将带火星的木条伸入⑨的锥形瓶中，观察到 ，说明产生的气体为O2。
（5）小组同学对⑨产生O2的原理提出两个猜想。
猜想1：84消毒液对H2O2分解产生O2起到催化作用。
猜想2：84消毒液与H2O2溶液发生反应生成O2。
依据上述实验，你认为可以排除猜想 (填“1”或“2”)，理由是 。
第07讲 氧气的制备
学习目标
提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。
过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。
1.能认识工业制取氧气的思路和方法;
2.能运用化学原理设计氧气的实验室制备方案，初步学习氧气制备的实验操作，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。
一、从空气中分离出氧气
1．分离液态空气法
工业上根据液态氧和液态氮的沸点不同，采用分离液态空气的方法获得氧气。（属于物理变化）
在低温高压的条件下压缩空气使其液化，随后控制温度使沸点较低的液态氮先从液态空气中分离出来，剩下就是沸点较高的液态氧，把氧气加压贮存在淡蓝色钢瓶中备用。
2．气体膜分离技术是利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透率不同的性质，从而达到分离的目的。（属于物理变化）
3．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。（属于物理变化）：
二、利用化学反应制备氧气
检验氧气的方法：利用带火星的木条检验，若木条复燃，则说明为氧气。
1.过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气
（1）药品：药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
（2）原理：文字表达式为 过氧化氢水+氧气 ；
符号表达式为 H2O2 H2O+O2
（3）装置：
（4）步骤
①检查装置的气密性：连接装置后，塞紧橡皮塞。先关闭分液漏斗活塞，再将导管的末端放入水中，双手紧握锥形瓶，若导管口有气泡冒出，松开手后导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。
②装药品：先向锥形瓶中加入二氧化锰固体，塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞，向分液漏斗中加入过氧化氢溶液。
③滴加液体：打开分液漏斗活塞，慢慢滴加过氧化氢溶液。
④收集气体。
（5）组合装置时注意事项：
①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；
②导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；
③装药品时，先装固体后装液体；
④该装置的优点：可以随时添加液体。
（6）收集方法：
①排水法：氧气不易溶于水。
若用排水法收集气体，当气泡连续均匀冒出时开始收集（原因是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，表明氧气已集满，在水下用玻璃片磨砂面盖住瓶口，移出水槽，将集气瓶正放在桌面上。
②向上排空法：氧气密度比空气大。
向上排空气法：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（目的是为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已集满。
（7）检验和验满
①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。
②验满：
排水法：当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已满。
向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。
（8）分解过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用
催化剂
①概念：在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质, 在反应前后都没有变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
②特点：“一变二不变”
“一变”：改变其他物质的化学反应速率。(注意：改变可以是加快、也可以是减慢)
“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。
【易错提醒】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。
2.加热高锰酸钾制氧气
（1）药品：高锰酸钾（暗紫色固体）
（2）原理：文字表达式为 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 ；
符号表达式为KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
（3）装置：
（4）步骤：查、装、定、点、收、离、熄
①检查装置的气密性：连接好装置，将导管末端放入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花，用单孔塞塞紧。
③固定装置：将试管固定在铁架台上。
④点燃酒精灯加热：先使试管均匀受热，后对准药品部位加热。
⑤收集气体：
⑥将导管移出水槽。
⑦再熄灭酒精灯。
3. 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气
（1）药品：氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
（2）原理：文字表达式：氯酸钾氯化钾+氧气；
符号表达式： KClO3 KCl + O2
（3）装置：与高锰酸钾制氧气装置相似，区别在于试管口不用放棉花。
（4）步骤：查、装、定、点、收、离、熄（同高锰酸钾制氧气）
【易错提醒】用加热高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口放置一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，造成堵塞。
三、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”）。
考点1 从空气中分离出氧气
【例1】工业上制取氧气主要有下列步骤：
（1）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
（2）用 可以区分空气、氧气和二氧化碳。
【答案】（1）低
（2）燃着的木条
【解析】（1）工业制取氧气是利用液态氮和液态氧沸点的不同，通过分离液态空气的方法制取；步骤②中，先蒸发出氮气，剩下液态氧，说明氮气先达到沸点变为气态逸出，所以氮气的沸点比氧气的沸点低；
（2）氧气能支持燃烧，二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，空气含有氧气等多种成分。
可以用燃着的木条区分空气、氧气和二氧化碳。将燃着的木条分别伸入三种气体中：
如果木条燃烧更旺，该气体是氧气；
如果木条正常燃烧，该气体是空气；
如果木条熄灭，该气体是二氧化碳。
【变式1-1】下列关于氧气的叙述中，正确的是（ ）
①用排水法收集氧气结束后，先熄灭酒精灯，再从水中拿出导管
②实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可以加入硫酸铜溶液以加快化学反应速率
③空气中氧气约占空气质量的21%
④工业上分离液态空气制氧气是分解反应
⑤做铁丝在氧气中燃烧的实验时需要在集气瓶底放少量水或一薄层沙
A．①②⑤B．②③
C．②④⑤D．②⑤
【答案】D
【解析】①用排水法收集氧气结束后，应该先从水中拿出导管，再熄灭酒精灯，错误；
②实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可以加入硫酸铜溶液以加快化学反应速率，硫酸铜溶液在此起催化作用，正确；
③空气中氧气约占空气体积的21%，而不是质量，错误；
④工业上分离液态空气制氧气是利用氮气和氧气沸点的不同加以分离的，属于物理变化，错误；
⑤做铁丝在氧气中燃烧的实验时需要在集气瓶底放少量水或一薄层沙，做法正确，这样可以防止铁丝燃烧时生成的熔融物炸裂瓶底，正确。
故选：D。
【变式1-2】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法不正确的是（ ）
A．氮气化学性质比较活泼，具有广泛的用途
B．稀有气体所占比例虽小，但用途广泛
C．工业上可用分离液态空气法制氧气
D．空气中的氧气主要来自光合作用
【答案】A
【解析】A、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，故选项说法错误；
B、空气中的稀有气体约占空气体积的0.94%，稀有气体所占比例虽小，但用途广泛，例如稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于多种用途的电光源，故选项说法正确；
C、工业上可利用氮气和氧气的沸点不同，采用分离液态空气法制氧气，故选项说法正确；
D、绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，空气中的氧气主要来自光合作用，故选项说法正确；
故选：A。
考点2 利用化学反应制备氧气
【例2】利用下图1装置研究过氧化氢的反应，所得结果如下图2所示，下列说法不正确的是（ ）
A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B．对比c点利e点可以验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
C．对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
D．该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用
【答案】C
【解析】A、由图2可知，a点时氧气浓度开始逐渐增大，说明a点对应的操作是推动注射器活塞，过氧化氢溶液进入锥形瓶中，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，氧气浓度增大，说法正确，不符合题意；
B、由图2可知，c、e点是相同时间内收集氧气的体积分数①大于②，①②的溶液浓度不同，则对比c点和e点能验证反应速率与的浓度有关，说法正确，不符合题意；
C、由图2可知，b、e点是收集相同体积分数氧气所需的时间①小于②，①②的溶液浓度不同，则对比b点和e点能验证反应速率与的浓度有关，说法错误，符合题意；
D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，故该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用，说法正确，不符合题意。
故选C。
【变式2-1】实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的仪器是
A．①②⑦⑧B．①③④⑦
C．①②④⑥⑨D．①③④⑤⑥⑨
【答案】D
【解析】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，为固体加热反应，氧气可用向上排空气法或排水法收集，发生装置所需仪器有试管，酒精灯，铁架台（带铁夹），单孔带橡皮塞的导管；收集装置所需仪器有集气瓶，水槽，为①③④⑤⑥⑨。
故选：D。
【变式2-2】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列实验操作正确的是（ ）
A．检查气密性时，先紧握试管，然后将导管的一端放入水中
B．组装仪器时，将导管口伸入盛满水的集气瓶，然后加热试管
C．收集满气体时，将集气瓶移出水槽，然后用玻璃片盖住瓶口
D．实验结束时，将导管移出水槽，然后熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】A、检查气密性时，应先将导管一端放入水中，再紧握试管，若先紧握试管，内部气体受热膨胀提前逸出，再放入水中无法准确检验气密性，A 错误 。
B、组装仪器后，应先检查气密性，再装药品、加热，且不能一开始就将导管伸入盛满水的集气瓶，要等气泡连续均匀冒出时再收集，B 错误 。
C、收集满气体时，应在水下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水槽，否则空气易进入，C 错误 。
D、实验结束时，先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯，防止水倒吸使试管炸裂，D 正确 。
故选D。
考点3 催化剂
【例3】下列对催化剂描述正确的是（ ）
A．催化剂只能加快反应速率
B．催化剂在反应前后本身的质量和性质发生了变化
C．加入催化剂可以增加生成物的质量
D．同一个化学反应可能有多种催化剂
【答案】D
【解析】A、催化剂能改变化学反应速率，既可以加快，也可以减慢反应速率，并非只能加快，A 错误；
B、催化剂在反应前后本身的质量和化学性质不变，这里说性质发生变化错误，物理性质可能改变，但化学性质不变，B 错误；
C、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量没有影响，不会增加生成物的质量，C 错误；
D、同一个化学反应可能有多种催化剂，例如过氧化氢分解制取氧气，二氧化锰、氧化铜等都可以作催化剂，D 正确。
故选D。
【变式3-1】闵恩泽院士研发了多种用于石油化工生产的催化剂。下列说法正确的是（ ）
A．催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用
B．催化剂在反应前后质量改变
C．没有催化剂，石油化工生产的相关化学反应就不会发生
D．催化剂不可以回收利用
【答案】A
【解析】A、催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，说法正确，符合题意；
B、催化剂在反应前后的质量不变，说法错误， 不符合题意；
C、没有催化剂，石油化工生产的相关化学反应也能发生，只是反应速率较慢，说法错误，不符合题意；
D、催化剂在反应前后的质量和化学性质不变，可以回收利用，说法错误，不符合题意。
故选：A。
【变式3-2】兴趣小组为了比较二氧化锰和绿豆面对H2O2溶液分解的催化效果，接下图左装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂充分接触，用压强传感器记录瓶内气压的变化。第一次用二氧化锰作催化剂进行实验，第二次用绿豆面作催化剂，采集图像如下图右。则下列说法错误的是
A．化学反应前后催化剂的化学性质不变
B．该反应中二氧化锰的催化效果比绿豆面好
C．ab段压强下降原因是反应结束后温度降低，压强减小
D．反应结束、恢复至室温后，二氧化锰催化产生的氧气质量比绿豆面多
【答案】D
【解析】A、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，故选项说法正确；
B、该反应中，利用二氧化锰时，反应速率更快，说明二氧化锰的催化效果比绿豆面好，故选项说法正确；
C、ab段压强下降原因是反应结束后温度降低，压强减小，故选项说法正确；
D、催化剂不能改变生成物的量，过氧化氢质量相等，因此最终产生氧气质量相等，故选项说法不正确。
故选D。
考点4 分解反应
【例4】关于“物质——在空气中燃烧的主要现象——所属化学反应的基本类型”描述正确的是（ ）
A．硫——微弱淡蓝色火焰——化合反应
B．磷——发出白色烟雾——分解反应
C．铁——火星四射——化合反应
D．木炭——生成黑色固体——化合反应
【答案】A
【解析】A、硫在空气中燃烧，产生微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。硫燃烧生成二氧化硫，该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应，正确；
B、磷在空气中燃烧，产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒），而不是白色烟雾（烟是固体小颗粒，雾是小液滴），该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应，不是分解反应，错误；
C、铁在空气中不能燃烧，只能发生红热现象，错误；
D、木炭在空气中燃烧，发出红光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳），不是生成黑色固体。该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应，但关于燃烧现象描述错误，错误。
故选A。
【变式4-1】下列反应不属于分解反应的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧B．加热高锰酸钾制取氧气
C．加热氯酸钾制取氧气D．用双氧水和二氧化锰制取氧气
【答案】A
【解析】A、红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故A符合题意；
B、高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B不符合题意；
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故C不符合题意；
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故D不符合题意；
故选A。
【变式4-2】下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是（ ）
A．水氢气+氧气B．硫+氧气二氧化硫
C．二氧化碳+水→碳酸D．甲烷+氧气二氧化碳+水
【答案】D
【解析】A、水通电生成氢气和氧气，符合“一变多”特征，属于分解反应，故选项错误；
B、硫和氧气燃烧反应生成二氧化硫，符合“多变一”特征，属于化合反应，故选项错误；
C、二氧化碳和水反应生成碳酸，符合“多变一”特征，属于化合反应，故选项错误；
D、甲烷和氧气燃烧反应生成二氧化碳和水，既不是“多变一”的分解反应也不是“一变多”的化合反应，故选项正确。
基础达标
1．如下是工业制取氧气的流程图，请回答下面问题。
（1）工业制取氧气，方法是 ，属于 变化。
（2）用 可以来区分空气、氧气和氮气。
（3）从步骤②中可以看出氮气先分离出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点 (“低”或“高”)。
（4）氮气出去之后剩余的液体为 (“纯净物”或“混合物”)
【答案】（1）分离液态空气法 物理
（2）燃着的木条
（3）低
（4）混合物
【解析】（1）工业上制取氧气，先将空气加压变成液态空气，再利用液氮和液氧沸点不同，升温分离出氮气，从而得到液氧，这种方法是分离液态空气法；
分离液态空气法制取氧气过程中，只是利用各成分沸点不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化。
（2）氧气具有助燃性，空气中氧气浓度较低，而氮气不能燃烧也不支持燃烧。把燃着的木条分别伸入空气、氧气和氮气中，木条在空气中正常燃烧；在氧气中燃烧更旺；在氮气中会熄灭，所以可用燃着的木条区分这三种气体。
（3）步骤②中氮气先分离出来，是因为氮气沸点比氧气低，升温时氮气先达到沸点汽化分离出去。
（4）除去氮气后，剩余液体中还含有液氧、稀有气体等多种物质，属于混合物。
2.实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列相关操作正确的是（ ）
A．制备氧气B．收集氧气
C．气体验满D．存放气体
【答案】B
【解析】A、实验室用高锰酸钾制取氧气时，为防止冷凝水倒流试管炸裂，试管口应略低于试管底部，故A错误；
B、氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法进行收集，故B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C错误；
D、氧气的密度比空气大，收集满的氧气应正放在实验台上，故D错误。
故选B。
3．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法正确的是（ ）
A．两种催化剂中催化效率更高的是土豆块
B．后期压强减小说明过氧化氢分解是放热反应
C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D．30s时曲线a的压强高于b，说明催化剂可以改变生成物的质量
【答案】B
【解析】A、由图乙可知，相同时间内，加猪肝块（曲线 a ）比加土豆块（曲线 b ）时装置内压强增大得快，说明猪肝块作催化剂时反应速率更快，即两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块，A 错误；
B、反应结束后，气体不再增多，后期压强减小是因为装置内温度恢复到室温，气体体积收缩，压强减小，说明过氧化氢分解是放热反应，B 正确；
C、从图乙可以看出，大约在30s时，加猪肝块催化的过氧化氢反应后压强达到最大值，说明此时过氧化氢完全反应，而不是120s，C 错误；
D、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，30s时曲线 a 的压强高于 b，是因为加猪肝块作催化剂时反应速率快，在相同时间内产生氧气多，导致压强高，两曲线最终压强相等，说明催化剂不可以改变生成物的质量，D 错误。
故选B。
4．兴趣小组利用生活用品自制了一个简易制氧机如图所示，下列分析不合理的是（ ）
A．试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰
B．装置甲可用于实验室制氢气
C．该装置可调控反应的发生与停止
D．通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速
【答案】C
【解析】A、试剂A可能是过氧化氢溶液，B可能是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，故A合理；
B、装置甲为固液常温型发生装置，适用于锌粒和稀硫酸反应制取氢气，即可用于实验室制氢气，故B合理；
C、该装置可通过注射器控制液体的滴加速度来从而控制反应速率，但是不可调控反应的发生与停止，故C不合理；
D、氧气不易溶于水，通过乙瓶中的气泡可观察氧气的流速，故D合理；
故选C。
5．兴趣小组的同学们在老师的指导下设计了如图所示的简易供氧器。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是（ ）
A．制氧剂可能是高锰酸钾
B．反应仓相当于实验室制取氧气的收集装置
C．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率
D．图乙用作加湿过滤仓时，a管与病人相连
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾制氧气需要加热，根据图甲可知，该反应在常温下就可以进行，所以制氧剂不可能是高锰酸钾，故选项错误；
B、反应仓产生氧气，相当于实验室制取氧气的发生装置，故选项错误；
C、水不能加快氧气生成的速率，但可根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，故选项错误；
D、氧气密度比水小，则氧气应从b导管进入，a导管导出，所以与病人相连的是a管，故选项正确。
故选：D。
6．实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气，小雪又设计了如图丙、丁的装置用于制取氧气，相关叙述合理是 （ ）
A．装置甲的试管口要略向下倾斜，是为防止高锰酸钾受热分解产生的水冷凝后倒流
B．使用装置乙分解双氧水制取氧气时，需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末
C．关闭止水夹a并向下压丙中注射器的活塞，放手后若活塞回到原处则装置气密性良好
D．利用装置丁进行实验室分解双氧水制取氧气，可实现“随开随用、随关随停”
【答案】C
【解析】A．在给试管中的固体加热时，为了防止试管口产生的冷凝水倒流，炸裂试管底部，要让试管口略向下倾斜；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，不会生成水，故选项A错误；
B．二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中是催化剂，反应前后质量和化学性质不会改变，用装置乙分解双氧水制取氧气时，不需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末，故选项B错误；
C．关闭止水夹a，向下压装置丙中注射器的活塞，若装置不漏气的话，活塞就会回到原处，故选项C正确；
D．装置丁中二氧化锰粉末与双氧水不能彻底分开，不能实现“随开随用、随关随停”的操作，故选项D错误。
故选C。
7．下列反应既不是是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】化合反应由两种或两种以上物质生成一种物质；分解反应由一种物质生成两种或两种以上其他物质。
A、，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，该选项错误；
B、 ，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，该选项错误；
C、，反应物是两种，生成物也是两种，既不属于化合反应，也不属于分解反应 ，该选项正确；
D、，是一种物质反应生成两种物质，属于分解反应，该选项错误。
故选C。
8．化学学习小组的同学们开展跨学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了如图所示的简易供氧器，向右侧瓶中装入适量的水，向左侧瓶中加入制氧试剂，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．该装置可根据需要调节氧气流量
B．左侧瓶中加入的制氧试剂是氯酸钾
C．右侧瓶中的水既可除杂，也可观察气泡的快慢
D．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
【答案】B
【解析】A、该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，故说法正确；
B、氯酸钾制取氧气需要加热，该装置是在常温下制取氧气，故说法错误；
C、右侧瓶中的水可以除杂，也可观察气泡的快慢，故说法正确；
D、供氧器用于实际生活，设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素，故说法正确。
故选：B。
9．质量相等的两份药品a和b，a是混有二氧化锰的过氧化氢溶液，b是过氧化氢溶液，则收集到氧气的质量随反应时间变化的图象如图，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】催化剂能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，由于是质量相等的两份药品a和b，a是混有二氧化锰的过氧化氢溶液，b是过氧化氢溶液，说明b中过氧化氢溶液的质量大于a，则最终生成氧气的质量a小于b；由于a中有二氧化锰作催化剂，因此a的反应速率比b快，故收集到氧气的质量随反应时间变化的图象为，故选：D。
10．用“W”形玻璃管进行微型实验，将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列有关说法错误的是（ ）
A．若a处粉末是硫粉，b处产生的气体会污染空气
B．若a处粉末是木炭粉，能看到有白光产生
C．二氧化锰可以增加生成氧气的质量
D．用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品、减少污染
【答案】C
【解析】A、六与氧气加热反应生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，A正确；
B、木炭粉在氧气中燃烧有白光产生，B正确；
C、二氧化锰作催化剂，可以加快过氧化氢分解速率，但不可以增加生成氧气的质量，C错误；
D、用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品、减少污染，D正确。
故选C。
11．下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．二氧化锰可以作任何反应的催化剂
B．化学反应前后催化剂的性质保持不变
C．不加入二氧化锰，过氧化氢也能分解产生氧气
D．在化学反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂
【答案】C
【解析】 A.二氧化锰不能作任何反应的催化剂，不同的化学反应需要不同的催化剂，比如高锰酸钾受热分解不需要二氧化锰作催化剂，故A错误；
B.化学反应前后催化剂的化学性质保持不变，不是性质不变，因为物理性质可能会改变，故B错误；
C.过氧化氢在常温下就能分解产生氧气，只是速率较慢，不加入二氧化锰，反应也能进行，故C正确；
D.在化学反应前后质量不变的物质不一定是该反应的催化剂，比如在加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的反应中，若向反应容器中加入一些不反应的杂质，杂质质量也不变，但不是催化剂，故D错误；
故选:C。
12．根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验时若选用发生装置A制取，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 ；小红选用发生装置B制取，发现最终无法收集到气体，请你帮她找出错误的原因 。
（3）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）。
【答案】（1）铁架台
（2）棉花 B装置中的长颈漏斗没有伸入液面以下
（3）C/E
【解析】（1）由图可知，仪器①为铁架台。
（2）加热固体时，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；
装置B中，长颈漏斗没有伸入液面以下，则产生的气体会从长颈漏斗中逸出，无法收集到气体。
（3）氧气密度比空气大，收集装置选C，且氧气不易溶于水，收集装置选E。
13．如图是实验室制取氧气实验装置图，请回答下列问题：
（1）写出装置中标号仪器的名称：① ，② 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是 （填字母），该反应的文字表达式为 。
（3）用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 ，应选择上图中 （填字母）组装一套制取较干燥氧气的装置，收集氧气时，验满的方法是 。
（4）如果锥形瓶中的反应剧烈，应该采取的安全措施是 （填编号）。
①将长颈漏斗换成分液漏斗，减慢液体滴加的速度
②换用体积较小的锥形瓶
③加热锥形瓶
【答案】（1）试管 长颈漏斗
（2）B
（3） AE 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满
（4）①
【解析】（1）根据图像，仪器①是试管，仪器②是长颈漏斗。
（2）高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置选B（A装置试管口没放棉花，加热高锰酸钾时棉花可防止固体粉末进入导管）；
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，文字表达式为：。
（3）氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热条件下分解生成氯化钾和氧气，文字表达式为：；
制取较干燥氧气，发生装置选固体加热型A（氯酸钾制氧不需要棉花），氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，制取比较干燥的氧气，需采用向上排空气法，收集装置选E，则装置组合是 AE；
氧气验满是利用其助燃性，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。
（4）①将长颈漏斗换成分液漏斗，可通过控制活塞减慢液体滴加速度，控制反应速率，能解决反应剧烈问题，该选项正确；
②换用体积较小锥形瓶，不能改变反应速率，还可能有危险，该选项错误；
③加热锥形瓶会加快反应速率，使反应更剧烈，该选项错误。
故选①。
过关检测
1．某市化学实验操作考试为高锰酸钾制取氧气。下列实验操作是某一考生的操作，正确的是（ ）
A．高锰酸钾药品取用B．固定试管
C．点燃酒精灯D．收集氧气
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾属于粉末状药品，往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁上，可先使试管横放，把盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送至试管底部，然后使试管直立起来。图中操作错误，不符合题意；
B、给试管中的固体加热时，应用外焰加热，且试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，用高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，图中操作错误，不符合题意；
C、禁止用燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯，防止发生火灾，图中操作错误，不符合题意；
D、氧气不易溶于水，且与水不反应，可用排水法收集氧气，符合题意。
故选D。
2．潜水艇的氧气从何而来？一方面通过地面携带加压氧气罐，另一方面可通过化学方法进行制氧。如：潜水艇利用氧烛（主要含氯酸钠）制氧，反应的化学方程式为。下列相关说法正确的是（ ）
A．氧气加压后，氧分子的体积变小
B．太阳能不可以直接转化为电能
C．氯酸钠和高锰酸钾加热都可以产生氧气
D．氧烛中加入催化剂可以产生更多氧气
【答案】C
【解析】A、氧气加压后，氧分子的间隔变小，故说法错误；
B、太阳能电池可以直接转化为电能，故说法错误；
C、实验室制取氧气可以是加热高锰酸钾，潜水艇利用氧烛（主要含氯酸钠）制氧是氯酸钠，故说法正确；
D、催化剂只能改变反应的速率，不会影响生成物的质量，故说法错误。
故选C。
3．加热氯酸钾制取氧气的操作中正确的是（ ）
A．开始加热时，导管口有气泡冒出立即收集
B．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动
C．用排空气法收集氧气时，导气管口应放在集气瓶口
D．试管口要塞一团棉花，防止粉末进入导管
【答案】B
【解析】A、开始加热时，导管口有气泡冒出不能立即收集，刚开始产生的气泡是排出的装置内的空气，要等到气泡连续、均匀冒出时才能收集，A错误；
B、加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，为了使试管均匀预热，B正确；
C、用排空气法收集氧气时，导气管口应伸到集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气，使收集的气体更纯，C错误；
D、加热高锰酸钾制取氧气，试管口要塞一团棉花，防止粉末状物质进入导管，堵塞导管，而加热氯酸钾制取氧气，不需要在试管口塞一团棉花，D错误；
故选B。
4．实验室常用加热一定质量高锰酸钾固体制取氧气。下列正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，错误；
B、在高锰酸钾没有分解时，氧气的质量为零，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，至高锰酸钾反应完全，氧气的质量不再发生变化，错误；
C、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，错误
D、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，正确；
故选D。
5．小高同学利用塑料瓶、注射器、饮料管等材料设计了如图所示的简易供氧器。下列分析错误的是（ ）
A．甲装置中加入二氧化锰能增加生成氧气的质量
B．乙装置中的水具有观察输出氧气速率的作用
C．用注射器加入过氧化氢溶液可控制反应速率
D．将带火星木条放在乙装置导管口，木条复燃，说明产生了氧气
【答案】A
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，甲装置中加入二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，不能增加生成氧气的质量，故A符合题意；
B、可通过观察乙装置水中产生气泡的多少，来判断氧气的生成速率，即乙装置中的水具有观察输出氧气速率的作用，故B不符合题意；
C、通过注射器可以控制液体滴加的速度，从而控制反应速率，故C不符合题意；
D、氧气具有助燃性，则将带火星木条放在乙装置导管口，木条复燃，说明产生了氧气，故D不符合题意。
故选A。
6．下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是（ ）
A．酒精+氧气水+二氧化碳
B．氢气+氧气水
C．碱式碳酸铜氧化铜+水+二氧化碳
D．氧化钙+水→氢氧化钙
【答案】A
【解析】A、该反应的反应物有两种，生成物有两种，不符合“多变一”及“一变多”反应特点，不属于化合、分解反应，符合题意；
B、该反应的反应物有两种，生成物有一种，符合“多变一”反应特点，属于化合反应，不符合题意；
C、该反应的反应物有一种，生成物有三种，符合“一变多”反应特点，属于分解反应，不符合题意；
D、该反应的反应物有两种，生成物有一种，符合“多变一”反应特点，属于化合反应，不符合题意。
故选A。
7．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法错误的是（ ）
A．两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块
B．从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应
C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D．曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不能改变产物的质量
【答案】C
【解析】A、根据曲线a、b，加入猪肝块的反应中压强上升至最高点的时间更短，反应速率更快，故两种催化剂中催化效果更好的是猪肝块，故选项说法正确；
B、曲线a、b中压强上升至最高点后再下降，说明反应过程中温度升高，反应结束后，温度下降，压强下降，故过氧化氢分解的反应是放热反应，故选项说法正确；
C、据图可知，当压强上升至最高点时反应结束，故加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s，故选项说法不正确；
D、曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变反应的速率，不改变产物的质量，故选项说法正确；
故选C。
8．A-F是实验室制取气体的常用装置。回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气，选择的装置组合是 (填字母)，反应的符号表达式是 。
（3）用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验，观察到的现象是 ，在集气瓶底部放少量水的目的是 。
（4）若选用BE装置加热高锰酸钾制取氧气，有下列操作：
①熄灭酒精灯；②装药品，固定装置；③检查装置气密性；④收集气体；⑤连接仪器；⑥点燃酒精灯，加热；⑦从水槽中取出导气管。
正确的操作顺序为___________。
A．⑦②③①④⑤⑥B．⑤③②⑥④①⑦
C．⑤③②⑥④⑦①D．⑤②③⑥④①⑦
（5）F装置常称为“多功能瓶”，可用来收集气体。若利用排水法收集气体，则气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）AE
（3）火星四射、发出大量的热、生成黑色固体 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底
（4）C
（5）m
【解析】（1）由图可知，仪器a的名称是长颈漏斗；
（2）实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气，该反应为固液常温型，发生装置可选择A，排水法收集的氧气较排空气法纯净，氧气不易溶于水，可选择E排水法收集，故可选择的装置组合是AE，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，符号表达式为：；
（3）用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验，观察到的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
在集气瓶底部放少量水能防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；
（4）加热高锰酸钾制取氧气，正确的操作顺序为：⑤连接仪器，③检查装置气密性，以防止装置漏气影响实验结果，②装药品，固定装置，⑥点燃酒精灯，加热制取气体，④收集气体，⑦从水槽中取出导气管，①熄灭酒精灯，以防止水倒流炸裂试管，因此正确操作顺序是⑤③②⑥④⑦①；
故选C；
（5）气体的密度比水小，若利用排水法收集气体，气体应从短进长出，故将气体从m端通入。
9．兴趣小组以“氧气的制取与性质”为主题开展基础实验。
【实验一】氧气制取。图1是实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题：
（1）图中仪器的名称是 。
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰的作用是 。若利用该反应制取并收集一瓶干燥的，所选装置正确的连接顺序是 (用装置导管口的小写字母填空)。
【实验二】验证氧气性质。
（3）图2是探究铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部预先放少量水的目的是 。
【答案】（1）水槽
（2）催化作用 bgfc
（3）防止高温熔化物溅落炸裂瓶底
【解析】（1）由图可知，仪器X的名称是水槽，故填：水槽；
（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰的作用是催化作用，能加快过氧化氢的分解；该反应适用于固-液常温型，发生装置选B，氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集，浓硫酸可用于干燥氧气（洗气时需要长进短出），则所选装置正确的连接顺序是bgfc，故填：催化作用；bgfc；
（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，则集气瓶底部预先放少量水的目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底，故填：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。
10．实验室现有下列仪器和试剂，高锰酸钾、过氧化氢溶液及火柴等用品，请回答问题：
（1）④的仪器名称是 。仪器①的用途是 。
（2）若实验室采用一种纯净物制取氧气缺少的用品是 ，此用品的作用是： 。选用仪器是： 。
（3）上述方法制取氧气过程中，首先要检查装置的气密性，确定装置不漏气后，打开橡胶塞，在试管中装入少量高锰酸钾，用带有导管的橡胶塞塞紧试管口。 固定在铁架台上。加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，其目的是： ，然后对着试剂所在部位加热。用排水法收集氧气时，当观察到气泡 时开始收集。当集气瓶中的水排完后，在 ，小心地把集气瓶移出水槽，然后正放在桌面。
【答案】（1）酒精灯 用于收集或储存少量气体
（2）棉花 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 ①③④⑤⑥⑨
（3）试管口略向下倾斜 使试管均匀受热 连续均匀冒出 水面下用玻璃片盖住瓶口
【解析】（1）由图可知，仪器④的名称是：酒精灯；仪器①为集气瓶，集气瓶的用途是：用于收集或储存少量气体；
（2）若实验室采用一种纯净物制取氧气，则是加热高锰酸钾制取氧气，用高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，故缺少的用品是棉花；作用是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管；
用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选择③④⑥⑨，根据③导管的走向，以及氧气不易溶于水的性质，应选择排水法收集氧气，收集装置可选择①⑤，故所需仪器是：①③④⑤⑥⑨；
（3）上述方法制取氧气过程中，首先要检查装置的气密性，确定装置不漏气后，打开橡胶塞，在试管中装入少量高锰酸钾，用带有导管的橡胶塞塞紧试管口；试管口略向下倾斜固定在铁架台上，防止冷凝水倒流，炸裂试管；
加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，其目的是：使试管均匀受热，防止试管受热不均炸裂；
然后对着试剂所在部位加热。用排水法收集氧气时，当观察到气泡连续均匀冒出时开始收集，因为一开始排出的是装置内的空气；当集气瓶中的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，防止氧气逸出，小心地把集气瓶移出水槽，然后正放在桌面。
11．在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。
图甲是实验室常用来制取气体的装置。
（1）写出图中①仪器名称 。
（2）组装A装置时，依据酒精灯 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度。
（3）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是___________(填字母序号)。
A．B．C．
（4）实验室用电石(固体，主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体，该反应极剧烈，为控制反应速率，发生装置应选 (填序号)。
（5）如图所示，实验室制取氧气时，在试管中加热一定质量的高锰酸钾，随着实验的进行，纵坐标不能表示的是___________。
A．氧气的质量B．二氧化锰的质量
C．锰酸钾的质量D．高锰酸钾的质量
【答案】（1）长颈漏斗
（2）外焰
（3）A
（4）C
（5）D
【解析】（1）①仪器名称是长颈漏斗；
（2）酒精灯外焰温度最高，通常用外焰加热，组装A装置时，依据酒精灯外焰的高度调节试管高度；
（3）用图乙所示方法检查装置气密性时，若气密性良好，双手紧握试管外壁，试管内气体受热膨胀，压强增大，会将水压入导管中，所以很快会出现的现象是导管口有气泡冒出，故选A；
（4）根据“实验室用电石（固体，主要成分CaC2）和水反应制取乙炔（C2H2）气体”可知，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，可选用发生装置B或C，其中C装置中注射器能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速率，该反应极剧烈，为控制反应速率，发生装置应选C；
（5）A、在试管中加热一定质量的高锰酸钾，随着反应进行，氧气不断生成，其质量从 0 开始逐渐增加，反应结束后不再变化，纵坐标可以表示氧气的质量，不符合题意；
B、二氧化锰是该反应的生成物，随着反应进行，其质量从 0 开始逐渐增加，反应结束后不再变化，纵坐标可以表示二氧化锰的质量，不符合题意；
C、锰酸钾是该反应的生成物，随着反应进行，其质量从 0 开始逐渐增加，反应结束后不再变化，纵坐标可以表示锰酸钾的质量，不符合题意；
D、随着反应进行，高锰酸钾不断分解，质量逐渐减少，最后反应完全，质量变为 0，而图中纵坐标表示的量是从 0 开始增加的，所以纵坐标不能表示高锰酸钾的质量，符合题意。
故选D。
12．游泳池中加入的消毒剂可以抑制小球藻等藻类的生长。实验小组对抑制小球藻生长的因素进行了探究。
已知：实验中，小球藻褪色时间越短，说明消毒剂对小球藻生长的抑制效果越好。
【进行实验】按表中数据，分别向盛有40mL小球藻试液的锥形瓶中加入消毒剂，记录如表：
【解释与结论】
（1）对比③、⑥可知：能更好地抑制小球藻生长的消毒剂是 。
（2）由③④⑤可以得出的结论： 。
【继续实验】
按表中数据，分别向盛有40mL小球藻试液的锥形瓶中同时加入10%的84消毒液和10%的H2O2溶液，在20℃下进行实验，记录如表：
【结论与反思】
（3）小组同学认为，将84消毒液和H2O2溶液同时加入不能更好的抑制小球藻的生长，所依据的实验是 (从⑧~⑩中选择，填序号)。
（4）将带火星的木条伸入⑨的锥形瓶中，观察到 ，说明产生的气体为O2。
（5）小组同学对⑨产生O2的原理提出两个猜想。
猜想1：84消毒液对H2O2分解产生O2起到催化作用。
猜想2：84消毒液与H2O2溶液发生反应生成O2。
依据上述实验，你认为可以排除猜想 (填“1”或“2”)，理由是 。
【答案】（1）84消毒液
（2）在其他条件相同时，温度越高，消毒剂对小球藻生长的抑制效果越好
（3）⑨
（4）带火星的木条复燃
（5）1 24h后颜色仍不变，说明84消毒液已经被消耗
【解析】（1）已知小球藻褪色时间越短，说明消毒剂对小球藻生长的抑制效果越好。③中使用 84 消毒液，在一定条件下褪色时间为208s ；⑥中使用H2O2溶液，24h后颜色才略变浅 ，对比可知 84 消毒液能更好地抑制小球藻生长。
（2）③④⑤中消毒剂均为 84 消毒液，体积都是2mL，浓度均为10%，唯一变量是温度，且随着温度升高，褪色时间缩短，即抑制效果变好，所以得出结论：在其他条件相同时，温度越高，消毒剂对小球藻生长的抑制效果越好。
（3）⑧中加入一定量 84 消毒液和少量H2O2溶液，褪色时间285s；⑨中加入一定量 84 消毒液和较多H2O2溶液，24h后颜色仍不变；⑩中加入少量 84 消毒液和一定量H2O2溶液，24h后颜色略变浅。对比单独使用 84 消毒液（如③中208s褪色），可知将 84 消毒液和过氧化氢溶液同时加入不能更好地抑制小球藻生长，所以依据的实验是⑨。
（4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条伸入⑨的锥形瓶中，若观察到带火星的木条复燃，说明产生的气体为O2。
（5）催化剂能改变化学反应速率，且自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变。猜想 1 认为 84 消毒液对H2O2分解产生起到催化作用，若此猜想成立，在⑨中加入 84 消毒液和H2O2溶液，84 消毒液的质量和化学性质不变，小球藻应很快褪色，但实际24h后颜色仍不变，说明84消毒液已经被消耗，所以可以排除猜想 1 。序号
消毒剂种类及体积
消毒剂浓度
温度/℃
褪色时间
①
84消毒液2mL
6%
20
244s
②
8%
20
220s
③
10%
20
208s
④
10%
30
74s
⑤
10%
40
49s
⑥
H2O2溶液2mL
10%
20
24h后颜色略变浅
⑦
8%
20
24h后颜色略变浅
序号
84消毒液体积/mL
H2O2溶液体积/mL
实验现象
褪色时间
⑧
2
0.2
产生极少量气泡，60s后无气泡产生
285s
⑨
2
2
产生大量气泡，120s后无气泡产生
24h后颜色仍不变
⑩
0.2
2
产生极少量气泡，60s后无气泡产生
24h后颜色略变浅
序号
消毒剂种类及体积
消毒剂浓度
温度/℃
褪色时间
①
84消毒液2mL
6%
20
244s
②
8%
20
220s
③
10%
20
208s
④
10%
30
74s
⑤
10%
40
49s
⑥
H2O2溶液2mL
10%
20
24h后颜色略变浅
⑦
8%
20
24h后颜色略变浅
序号
84消毒液体积/mL
H2O2溶液体积/mL
实验现象
褪色时间
⑧
2
0.2
产生极少量气泡，60s后无气泡产生
285s
⑨
2
2
产生大量气泡，120s后无气泡产生
24h后颜色仍不变
⑩
0.2
2
产生极少量气泡，60s后无气泡产生
24h后颜色略变浅