中考化学总复习之专题一 空气中氧气含量的测定及氧气的制取-【敲重点】备战2020年中考化学一轮复习之核心考点透析（解析版）


专题一 空气中氧气含量的测定及氧气的制取

重点突破 空气中氧气含量的测定
1、实验原理
①红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气生成　五氧化二磷( P2O5 )　固体，使密闭容器中的压强　减小　，在外界大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积即为消耗氧气的体积。
②红磷在密闭容器中燃烧，消耗空气中的氧气生成固体五氧化二磷，使密闭容器中的压强减小，在外界大气压的作用下，烧杯中的水被压入集气瓶，进入集气瓶内的水的体积约等于消耗氧气的体积。反应的化学方程式:4P+5O22P2O5。 
2、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的。
3、实验装置

4、实验步骤
( 1 )在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。
( 2 )用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞，观察红磷燃烧的现象。
( 3 )待红磷熄灭且装置冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象。
5、实验现象
( 1 )红磷燃烧，产生大量白烟。
( 2 )装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流入集气瓶中，集气瓶内水面上升的体积约占原容器中空气体积的。
6、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的。
7、误差分析
误差
原因
注意事项
测量结果偏低
红磷不足，氧气未耗尽
红磷要足量
装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中
装置气密性要好
过早打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小
待集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹
测量结果偏高
胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出
胶皮管要夹紧
燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大
点燃红磷后迅速将燃烧匙伸入集气瓶
8、实验反思
用其他药品代替红磷时应该满足什么条件?
( 1 )能与空气中的氧气反应而不能与空气中的其他物质反应。
分析:若选用的物质能与空气中的其他物质反应( 如镁能与O2、N2、CO2反应 )，则集气瓶内减少的气体体积不只是O2的体积，会使测量结果偏高。
( 2 )物质与氧气反应的生成物不是气体，或生成的气体能被集气瓶中的液体吸收。
分析:若选用的物质与氧气反应生成气体，如木炭、硫粉等，则会导致反应后集气瓶内压强无明显变化，使测得的结果偏差较大。改进实验:用NaOH溶液代替集气瓶中的水。
（3）在空气中不反应的物质
分析：若物质在不与空气反应，那么就无法消耗氧气，如铁在空气中不反应。
9、改进装置





基础练
1．如图是测定空气中氧气含量的实验装置。下列叙述不正确的是（　　）

A．反应后燃烧匙中的红磷完全消失
B．进入瓶中水的体积约为氧气的体积
C．钟罩内气体压强的减小导致水面上升
D．反应结束后需冷却至室温再观察钟罩内的液面高度
【答案】A
【解析】A、红磷的量必须过量，因为只有过量的红磷才能尽可能的把氧气消耗完。反应完后燃烧匙中的红磷应有剩余。A不正确
B、红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，生成的是固体，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水被压进钟罩，钟罩内水面上升的体积就是钟罩内原来氧气的体积。B正确
C、正确
D、若未冷却至室温就测量，钟罩内的气体还处于受热膨胀状态，测量值将偏小。D正确
2．实验室用红磷测定空气中氧气含量实验，在这个实验过程中，下图能正确表示的广口瓶内气体体积变化情况的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由于空气中氧气的体积约占空气总体积的21%，约20%即占五分之一，磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，使瓶内压强减小，并减小了五分之一，消耗完氧气后瓶内气压就不发生变化了。
3．某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹后，发现进入广口瓶的液体体积小于广口瓶容积的。造成这一现象的原因可能是（　　）

A．实验前没有将弹簧夹夹紧
B．实验装置可能漏气
C．实验中所取的红磷过量
D．集气瓶中预先未加入一定量的水
【答案】B
【解析】A、实验前没有将弹簧夹夹紧 使进入瓶内的液体体积的大，结果偏大，故A错
B、实验装置可能漏气 实验装置漏气可导致部分气体进入瓶中从而液体体积减少，故B正确
C、实验中所取的红磷过量 红磷过量仍然能完全消耗掉氧气，不影响进入瓶内的液体体积，故C错
D、集气瓶中预先未加入一定量的水 集气瓶中加入水是为了保护集气瓶，不影响进入瓶中的液体体积。
能力练
4. 在图1所示密闭装置内燃烧红磷测定空气中氧气含量，用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，得图2所示数据。下列说法正确的是（　　）

A．a点处压强增大主要是因为少量空气进入
B．a→b段压强减小的原因只能是氧气被消耗
C．c点时打开了弹簧夹，导致气压增大
D．d点集气瓶中的温度一定等于室温
【答案】C
【解析】A、a点处压强增大主要是因为红磷燃烧放出大量的热，使装置内气体体积受热膨胀，压强增大，故选项说法错误。
B、a→b段压强减小的原因是氧气被消耗、温度冷却至室温，故选项说法错误。
C、c点时压强增大，是因为c点时打开了弹簧夹，导致气压增大，故选项说法正确。
D、从d点往后，压强增大变得缓慢了，不能说d点集气瓶中的温度一定等于室温，故选项说法错误。
5．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法错误的是（　　）

A．如果装置漏气，会使测量结果偏小
B．本实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.6%
C．若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积
【答案】D
【解析】A．若装置漏气，实验后玻璃瓶中的压强偏大，流入玻璃瓶中的水的体积偏小，会使测量结果偏小，故A正确；
B．本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为×100%≈19.6%，故B正确；
C．若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，故C正确；
D．需等温度计读数恢复至实验前的温度才可以记录量筒内剩余水的体积，因为该反应放热，会使气体体积膨胀，不等气体冷却就记录数据，测得的进入集气瓶中的水的体积偏小，从而导致实验结果偏小，故D错误。
6．如图是“测定空气中氧气含量”的实验，下列说法错误的是（　　）

A．铜丝在此实验中起到导热的作用
B．若白磷量不足，实验测得结果会变小
C．实验后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管去
D．此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一
【答案】C
【解析】A、铜丝在此实验中起到导热的作用，该选项说法正确；
B、若白磷量不足，不能把氧气耗尽，会导致实验测得结果变小，该选项说法正确；
C、实验后右边玻璃管的一部分水会被压到左边玻璃管去，该选项说法不正确；
D、此实验中，最终左边液面会上升至刻度1处，可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一，该选项说法正确。
真题练
7．（2019•玉林）图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是（　　）

A．红磷的多少对实验结果无影响
B．集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
C．c点时反应刚好停止
D．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
【答案】D
【解析】A．在测定空气中氧气的含量实验中，红磷要过量，故A错误；
B．集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的，故B错误；
C．a点温度最高，由此可知，在a点时反应刚好停止，故C错误；
D．在a点反应已经结束了，b、c、d点时集气瓶中所含物质相同，故D正确。
三．实验探究题（共3小题）
8．（2019•衢州）1674年，英国化学家约翰•梅猷为测定空气中的氧气含量开展如下实验（装置如图甲）。
I．将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒橫放在钟罩里，把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上，用绳索将小铁块悬挂在陶罐的正上方（铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现）。

Ⅱ．调整水槽中初始水位如图乙，再使铁块浸入稀硝酸中，观察到铁块表面迅速产生大量气泡，钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性，能与铁发生如下反应：4HNO3+Fe═Fe（NO3）3+NO↑+2H2O]
Ⅲ．当水位降至接近钟罩口时（如图丙），立即取出铁块，以防气体外逸。
IV．等待一段时间后，水面稳定在如图丁的位置。（一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应：4NO+3O2+2？＝4HNO3）
分析与评价：
（1）步骤Ⅳ中的“？”处应填 　。
（2）从图丙到图丁过程中，钟罩内水位上升的原因是　 。（忽略温度变化的影响）
（3）小科重复了上述实验，虽实验时装置气密性良好，且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量（即测定气体体积的误差忽略不计），但经过多次实验测定，发现每次测得空气的含氧量都小于，原因是　 　。
【答案】（1）H2O；
（2）一氧化氮与氧气参加了反应，气体减少，使钟罩内气压减小，外界大气压大于钟罩内气压，水被压入钟罩，导致钟罩内水位上升；
（3）实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应，无论是一氧化氮过量还是氧气过量，均会使测定的结果偏小；
【解析】（1）根据质量守恒定律可知：步骤Ⅳ中的“？”处应填水；故答案为：H2O；
（2）从图丙到图丁过程中，钟罩内水位上升的原因是：一氧化氮与氧气参加了反应，气体减少，使钟罩内气压减小，外界大气压大于钟罩内气压，水被压入钟罩，导致钟罩内水位上升；故答案为：一氧化氮与氧气参加了反应，气体减少，使钟罩内气压减小，外界大气压大于钟罩内气压，水被压入钟罩，导致钟罩内水位上升；
（3）测得空气的含氧量小于，原因是：实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应，无论是一氧化氮过量还是氧气过量，均会使测定的结果偏小；故答案为：实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应，无论是一氧化氮过量还是氧气过量，均会使测定的结果偏小；
9．（2018•湖州）某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1．关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2． 然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3．在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答：
（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到　 所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为　 （选填“V1﹣V2”、“V1﹣V3”或“V2﹣V3”）。

【答案】（1）大于；（2）装置冷却至室温；
（3）V1﹣V3。
【解析】（1）实验开始时，红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量，所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升；故填：大于；（2）在实验结束后，必须等到装置冷却至室温后才能打开活塞；故填：装置冷却至室温；
（3）参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气，其体积为：V1﹣V3；故填：V1﹣V3。
10．（2019•福建）某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是　 　。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是　 　。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是　 　（写一点）。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息，　 （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是　 　。

（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是　 　（写两点）。
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。

（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是　 　（用化学方程式表示）。
（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是　 。
【答案】（1）产生了大量的白烟；氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。
（2）装置的气密性要良好。
（3）实验2；反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
（4）能够和氧气反应，生成物不是气体；
（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）用冰水冷却集气瓶，打开K。
【解析】（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是：产生了大量的白烟等。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是：氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息可知，实验2测定方法更准确，判断依据是：反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
（4）用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能够和氧气反应，生成物不是气体；
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（6）由于密封装置内气体的压强随温度的降低而减小，为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开K，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧化钠溶液被吸入，吸收了二氧化碳，可以测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。

重点突破 氧气的制取
1、氧气的工业制法：以空气为原料，根据液态氧和液态氮的　沸点　不同，分离液态空气制取氧气，该过程发生的是　物理　变化。 
2、氧气的实验室制取
药品
过氧化氢溶液
和二氧化锰
高锰酸钾
氯酸钾和
二氧化锰
反应原理
2H2O22H2O+O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
药品状态
固体+液体
固体
固体+固体
反应
条件
常温
加热
加热
发生装置



收集装置

操作步骤
查、装、定、点、收、离、熄( 针对固固加热法制氧气 )
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为氧气
验满方法
向上排空气法:将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满，否则未满;排水法:集气瓶口有大量气泡冒出
易错提醒
（1）氯酸钾和二氧化锰制取氧气、过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的过程中，二氧化锰均起催化作用。
( 2 )分解过氧化氢制取氧气的优点:①操作简便;②反应无须加热，节约能源且安全;③产物是水和氧气，对环境无污染等
3、实验过程中的注意事项
( 1 )用KMnO4或KClO3制取O2时应注意:
①试管口要略向下倾斜，以防冷凝水回流使热的试管炸裂。
②用KMnO4制取O2时，试管口要塞一团棉花，以防加热时高锰酸钾粉末进入导管。
③实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防水倒吸造成试管炸裂。
( 2 )用H2O2溶液制取O2时应注意:使用长颈漏斗时，长颈漏斗下端必须伸入液面以下形成“液封”，以防生成的氧气从长颈漏斗口逸出。
4、催化剂
( 1 )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　在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂( 又叫触媒 )。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 
易错提醒
( 1 )“一变两不变”:“一变”是指改变其他物质的反应速率，包括加快和减慢，不能只理解为加快;“两不变”是指催化剂本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变。
( 2 )催化剂只能改变化学反应速率，不影响反应能否进行以及反应后生成物的质量。
( 3 )同一个化学反应，可能有不同的催化剂
( 2 )影响过氧化氢分解速率的因素
因素
影响规律
温度
温度越高，反应速率越快
反应物浓度
反应物浓度越大，反应速率越快
反应物间的接触面积
反应物间的接触面积越大，反应速率越快
催化剂
不同的催化剂，对反应速率的影响不同;一般来说，催化剂的用量越多，反应速率越快

基础练
1．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，一定不需要用到的仪器是（　　）
A．酒精灯 B．水槽
C．集气瓶 D．分液漏斗
【答案】A
【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，属于固、液常温型，不需要加热，一定不需要酒精灯。
2．实验室制取氧气的过程大致分为以下六个主要操作步骤，正确的操作顺序是（　　）
①点燃酒精灯，给试管加热
②熄灭酒精灯
③检查装置的气密性
④将盛有药品的试管固定在铁架台上
⑤用排水法收集氧气
⑥将导管从水面下取出
A．③④①⑤⑥② B．③④①⑤②⑥ C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥②
【答案】A
【解析】实验室加热高锰酸钾或氯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），可得正确的操作顺序是：③④①⑤⑥②。
3．下列关于O2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是（　　）




A．制O2的药品
B．发生装置
C．收集装置
D．验证O2的可燃性
【答案】D
【解析】A．实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，故A正确；
B..实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应物是固体和液体，不需要加热，可选该装置作为发生装置，故B正确；
C．氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C正确；
D．氧气不具有可燃性，故D错误。
4．如图依次是实验室制取、收集、检验氧气和验证其性质的装置。其中错误的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A、氯酸钾和二氧化锰制氧气需要加热，故选项正确；
B、用向上排空气法收集氧气，导管要伸到集气瓶的底部，故选项正确；
C、检验氧气应用带火星的木条，用澄清石灰水是错误的，故选项错误；
D、木炭在氧气中燃烧，说明氧气具有助燃性和氧化性，故选项正确；
5．在一集气瓶中收集半瓶比较纯净的氧气，应用（　　）
A．向下排空气法 B．向上排空气法
C．排水法 D．以上方法都可以
【答案】C
【解析】在一集气瓶中收集半瓶比较纯净的氧气，用排水法能控制收集半瓶收集的也较为纯净，用排空气法收集不好控制同时也不如排水法收集的纯净，故答案选C。
能力练
6．下列有关催化剂的说法正确的是（　　）
A．反应前后本身的质量不变
B．反应前后本身的性质不变
C．可以提高生成物的质量
D．二氧化锰是一切反应的催化剂
【答案】A
【解析】A、在化学反应前后，催化剂本身的质量不变，故选项说法正确。
B、催化剂在反应前后化学性质（而不是性质）不变，故选项说法错误。
C、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能增加生成物的质量，故选项说法错误。
D、二氧化锰不是一切反应的催化剂，有的反应不需要催化剂，有的反应的催化剂不是二氧化锰，故选项说法错误。
7.已知FeCl3也可以做H2O2分解的催化剂，现向装有一定量的H2O2溶液的试管中滴入适量的FeCl3溶液，充分反应（忽略水的挥发）。下列图象正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在氯化铁溶液的催化作用下分解生成水和氧气，过氧化氢的质量逐渐减少，最终减少至0，故选项错误。
B、过氧化氢在氯化铁溶液的催化作用下分解生成水和氧气，氧气的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，故选项错误。
C、过氧化氢溶液中含有水，过氧化氢在氯化铁溶液的催化作用下分解生成水和氧气，水的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，故选项正确。
D、氯化铁溶液作催化剂，反应前后质量不变，故选项错误。
8．如图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物受热过程中，某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是（　　）

A．固体中氧元素的质量 B．生成O2的质量
C．固体中MnO2的质量分数 D．固体中钾元素的质量
【答案】C
【解析】因为氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解生成氯化钾和氧气。
A、由反应原理可知，固体混合物中氧元素的质量随着反应的进行而减小，直到氯酸钾完全分解后才不再改变，故错误；
B、加热到一定温度时，氯酸钾才开始分解产生氧气，所以图象的起点应为零，故错误；
C、二氧化锰是该反应的催化剂，其质量在反应前后不变，而固体混合物加热到一定温度时质量才开始减少，直到氯酸钾完全分解后再不改变，所以固体混合物中二氧化锰的质量分数先不变，再增大，最后不再改变，故正确；
D、由反应原理和质量守恒定律可知，固体混合物中钾元素的质量不变，故错误。
9．实验室用高锰酸钾制氧气实验操作中，其中一项的操作目的与其它三项不属于同一类别的，该项操作是（　　）
A．加热前先将试管外壁擦干
B．排水法收集氧气时先在集气瓶中装满水，待气泡连续均匀冒出时再开始收集
C．加热高锰酸钾时先均匀预热，后固定药品部位加热
D．实验结束待试管冷却后再用冷水洗涤
【答案】B
【解析】
A、加热前先将试管外壁擦干，防止受热不均匀造成试管炸裂；
B、排水法收集氧气时先在集气瓶中装满水，待气泡连续均匀冒出时再开始收集，可以收集到较纯净的氧气；
C、实验开始时，要先预热，再固定药品部位加热，防止受热不均匀造成试管炸裂；
D、实验结束待试管冷却后再用冷水洗涤，防止受热不均匀造成试管炸裂；
10．某化学兴趣小组利用如图装置进行氧气的制取和性质实验。

（1）仪器a的名称是　 　。实验中，点燃酒精灯后，可观察到硫粉在氧气中燃烧呈现　 　色火焰；装置C中的现象是　 　。
（2）装置A中发生的反应为 　 （用化学方程式表示）。
（3）为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的，在不改变装置的情况下，操作方法是　 　，并观察装置C中的现象。
【答案】
（1）分液漏斗；蓝紫；溶液褪色；
（2）2H2O22H2O+O2↑；
（3）点燃酒精灯前先通一段时间的氧气。
【解析】（1）仪器a的名称是分液漏斗；点燃酒精灯后，可观察到硫粉在氧气中燃烧呈现蓝紫色火焰；高锰酸钾溶液具有强氧化性，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，装置C中的现象是溶液褪色。
（2）装置A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
（3）为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的，在不改变装置的情况下，操作方法是点燃酒精灯前先通一段时间的氧气，如果高锰酸钾溶液不褪色，说明与氧气无关。
真题练
11．（2019•永州）在进行实验室制取和收集O2的过程中，有关做法不正确的是（　　）

A．选择装置①或②作为O2的发生装置
B．选择装置③或④作为O2的收集装置
C．装置④有气泡冒出时立即收集气体
D．将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
【答案】C
【解析】A．用过氧化氢制取氧气可选用装置①制取；用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气可用装置②制取，故A正确；
B．因为氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法和排水法收集，故B正确；
C．用排水法收集气体时，防止收集的气体不纯，要等到导管口气泡均匀连续冒出时再收集，故C错误；
D．为了防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出，要把长颈漏斗下端伸入液面以下，故D正确。
故选：C。
12．（2019•金华）某品牌加酶洗衣粉使用方法中提示：用温水浸泡。某科学兴趣小组对该加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系进行研究，每次实验所选的衣料、奶渍的量、洗衣粉的用量和用水量均相同。在不同水温条件下，测得这种加酶洗衣粉除去衣服上奶渍所需的时间，实验结果如下表所示：
水温（℃）
30
40
50
60
70
80
除去奶渍所需的时间（秒）
28
12
6
4
12
17
根据表中有关数据判断，能正确表示温度对该酶催化效率影响的图象是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】除去奶渍所需时间越少，说明加酶洗衣粉除去奶渍效果越好，从表中数据可知在60℃的水温时，去污时间最短，说明在60℃的水温时，这种加酶洗衣粉除去奶渍效果最好，随着温度的升高或降低，加酶洗衣粉除去奶渍效果都会降低。
13．（2019•重庆）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　）

A．c代表氧气
B．t2时刻，O2开始产生
C．t1时刻，KMnO4开始分解
D．起催化作用物质的质量一直保持不变
【答案】C
【解答】根据题干所给信息可知，b物质的质量少，b是高锰酸钾，a是氯酸钾，在t1时刻高锰酸钾开始分解，有氧气生成，随着高锰酸钾的分解，二氧化锰的质量也在不断的增加，故A、B、D错误，C正确。
14．（2018•武汉）某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图I中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（CaO和NaOH的混合物）。下列说法正确的是（　　）

A．将装置I分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接，均能达到实验目的
B．称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
【答案】B
【解析】A．该实验是制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数，排水法收集的氧气不干燥；Ⅲ、Ⅳ无法测定收集的氧气的体积，故错误；
B．称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，减少的质量即为生成氧气的质量，然后利用化学方程式，根据氧气的质量计算出过氧化氢的质量，最后根据过氧化氢溶液的质量即可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数，故正确；
C．氧气的密度比空气大，若用装置Ⅳ收集氧气，氧气应从b端进入，验满时将带火星的木条放在a端管口处，观察木条是否复燃，故错误；
D．量筒内水的体积即为生成的氧气的体积，所以用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果没有影响，故错误。
二．实验探究题
15．（2018•深圳）小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。
（1）MnO2作催化剂向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。

①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式：　 　。
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为　 　→　 　→　 　（填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该　 　。
③检验O2的方法是　 　，若木条复燃，则证明收集的气体为O2。
（2）FeCl3溶液做催化剂
向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液，立即产生大量气泡。
【已知】FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl﹣
【问题】那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？
【假设】假设一：可能是H2O
假设二：可能是Fe3+
假设三：可能是Cl﹣
【分析】①假设一不可能成立，理由是　 　。
【实验】
操作
现象
其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液
无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液
无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2（SO4）3溶液
立即产生大量气泡
【结论】②假设　 　成立，而假设一和另一种假设不成立。
（3）催化剂比较
从循环利用的角度分析， 　（填化学式）更适合做该反应的催化剂。
【答案】①2H2O22H2O+O2↑；②B、C、E；检查装置的气密性；③将带火星的木条伸入集气瓶中；
（2）FeCl3溶液做催化剂，
【分析】①假设一不可能成立，理由是：过氧化氢溶液中有水分子；
【结论】②假设二成立，而假设一和另一种假设不成立；故答案为：①过氧化氢溶液中有水分子；②二；
（3）催化剂比较，从循环利用的角度分析，二氧化锰更适合做该反应的催化剂，好回收；故答案为：MnO2；
【解析】（1）MnO2作催化剂向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡；①过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为B、C、E，为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的气密性；③氧气的检验方法是：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气；故