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人教版九年级化学上册尖子生必备题典【考点精讲精练】第四讲氧气的制取(原卷版+解析)
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这是一份人教版九年级化学上册尖子生必备题典【考点精讲精练】第四讲氧气的制取(原卷版+解析)，共23页。试卷主要包含了实验室制取氧气，氧气的检验等内容，欢迎下载使用。
一、实验室制取氧气
1.反应原理和实验装置：
（1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如图B或C所示）
过氧化氢 水＋氧气
（2）加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（3）加热氯酸钾（白色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。
2.收集方法：
（1）排水集气法：如图E（因为氧气不易溶于水）
（2）向上排空气集气法：如图F（因为氧气密度比空气大）
3.验满方法：
(1)排水集气法：当有气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满。
(2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。
4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。
5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤：
可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。
(1)查：检查装置的气密性。
(2)装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。
(3)定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。
(4)点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。
(5)收：导管口有连续气泡产生时再收集氧气。
(6)离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。
(7)熄：最后熄灭酒精灯。
【特别注意】
1.实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项
(1)药品要平铺在试管底部，使其均匀受热。
(2)铁夹要夹在距离试管口1/3处。
(3)试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。
(4)试管口应略向下倾斜，防止加热时产生的冷凝水倒流，使试管受热不均匀而炸裂。
(5)试管口处要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。
(6)加热前导管不能伸入集气瓶口内，当导管口产生连续气泡时才能开始收集，因开始排出的气体含有装置内的空气。
(7)收集完毕，先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。
(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。
2.制取气体时反应装置的选择
气体的反应装置包括发生装置和收集装置两部分：
(1)发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件（如下图所示）。
①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体+固体（加热型）；
②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体+液体（不加热型）。
(2)收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。
①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用排水法收集（如下图丙所示）；
②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用向上排空气法收集（如下图甲所示）；
③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用向下排空气法收集（如下图乙所示）。
二、氧气的检验
验证：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气
验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明氧气已集满
二、化剂的特点与作用
1.催化剂：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（又叫作触媒）。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【特别注意】
1.“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义，不只包括“加快”。
2.在化学反应前后，催化剂的“质量”和“化学性质”不变，其物理性质可能改变。
3.在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说反应过程中也不变。
4.催化剂不能增多或减少生成物的质量。
5.用过氧化氢或者氯酸钾制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末），但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。
6.在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。
7.催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性质不变。
好题精讲
【例题1】下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（ ）
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
【变式题】下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（ ）
A B C D
【例题2】实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
先将导管口移入集气瓶，再开始加热
收集氧气后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出出导气管
【变式题】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
【例题3】某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的（ ）
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
【例题4】下列氧气的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（ ）
A． B． C． D．
【例题5】肝脏中含有过氧化氢酶，某同学利用动物肝脏研究酶的某些特点，实验记录如下表：
分析实验结果，无法得出过氧化氢酶（ ）
A.具有专一性 B.能加快过氧化氢分解 C.具有高效性 D.活性受温度影响
【变式题】某实验小组利用如图所示仪器探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：
Ⅰ．用MnO2、CuO，Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液温合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂，大小相同的海藻酸钠微球，备用。
Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用甲图装置进行实验，改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图（见乙图）。下列说法不正确的是（ ）
A．从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁
B．每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同
C．用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开
D．实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热
【例题6】如图为小科与妈妈在牛排馆用餐的对话：
小科叙述中的“？”可能是（ ）
A．加热还原氧化铜反应时通入足量氢气 B．二氧化碳溶于水后加入紫色石蕊试液
C．加热氯酸钾制取氧气时加入二氧化锰 D．将氧化钙转化成氢氧化钙时要加入水
【例题7】过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解成水和氧气。在一定质量的过氧化氢溶液分解的过程中，下列有关量随时间变化的图像正确的是（ ）
A B C D
【例题8】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：
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．
【例题9】浓度相同，质量相等的a、b两份过氧化氢溶液，在b溶液中加入少量二氧化锰的同时，将a溶液加热，放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
【例题10】探究相同浓度的FeC13溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果
【定性研究】（1）如图甲，可通过观察 来定性比较两者的催化效果。
【定量研究】（2）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果，可测量 。
【实验拓展】查阅资料得知：除了止述几种物质可以做过氧化氢溶液分解的催化剂外，CuO、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 （填序号）。
A．不用催化剂过氧化氢溶液就不能分解
B．同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．某同学用氯酸钾制氧气时，误将高锰酸钾当作MnO2一起加热，结果发现反应速率和氧气的产量均增加了，故催化剂还可以增加生成物的质量。
考点达标检测
夯实基础
1.工业上获取大量氧气的原料是（ ）
A．二氧化锰 B．空气 C．氯酸钾 D．双氧水
2.工业上主要采用分离液态空气的方法制取氧气。这种方法主要利用了氮气和氧气的（ ）
A．化学性质不同 B．溶解性不同C．沸点不同 D．密度不同
3.实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是（ ）
A.二氧化锰是反应物 B.与高锰酸钾制取氧气的装置相同
C.可用向上排空气法收集 D.可用带火星的木炭检验氧气
4.下列有关玻璃导管的使用图示正确的是（省略夹持和加热装置）（ ）
A.排水法集气 B.向上排空气法集气 C.用高锰酸钾制氧气 D.检验二氧化碳
5.15%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.
6. 下列物质不能用于实验室制取氧气的是（ ）
A．KMnO4 B．KClO3 C．KCl D．H2O2
7. 实验室可用“高锰酸钾、氯酸钾、双氧水”分解制取氧气。关于这三个反应原理，下列说法正确的是（ ）
A．都需要加催化剂 B．都有两种元素的化合价发生了变化
C．都生成氧化物 D．生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大
8.下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）实验装置A中的两种仪器的名称
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母）反应的化学方程式是
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的 ；试验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是 。收集满氧气的集气瓶应该 （填“正”或 “倒”）放在桌面上。
（4）装置B和C都能用作实验室制取氧气的发生装置，装置C相对装置B的优点是
培优拓展
1. 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
2. 如图为初中化学常见气体的发生与收集装置，下列说法中不正确的是（ ）
A．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
B．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
C．装置Ⅱ、Ⅳ组合可制取氧气
D．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体
3. 在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ）
A． B． C． D．
4.氧气是我们无法离开的物质，某兴趣小组对氧气的研究如下：
Ⅰ.氧气制备
（1）写出右图中标号仪器的名称
（2）写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式
该装置棉花的作用是 。装置中有一处明显的错误：
Ⅱ.氧气的收集
实验1：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃时，停止收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验2：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验3：用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据如表
（3）由实验1和实验2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高氧气的体积分数，可采取的措施是
（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
（5）铁丝在纯净的氧气中燃烧的化学方程式
5.双氧水常用于消毒、漂白等，它是过氧化氢的水溶液，含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可迅速分解出氧气。现欲制取干燥的而又纯净的氧气，可采用如图装置。装置A中，锥形瓶内盛的是二氧化锰，分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢溶液。已知：硫酸铜是一种白色的粉末状固体，该粉末吸收水蒸汽时，会生成蓝色的硫酸铜晶体；浓硫酸是一种液体可用于干燥氧气。
（1）装置B中的药品是
（2）装置C用来检测O2是否干燥，证明O2已经干燥的现象是
（3）检验装置D中氧气是否集满的方法是 。
综合拔尖
1.为了测定能使带火星木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是：在100 mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为（提示：空气中也有氧气）( )
A.50mL和50mL B. 60mL和40mL C. 40mL和60mL D. 20mL和80mL
2.化学是一门以实验为基础的科学
（1）仪器a的名称是_______________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______________；选择的装置组合是________（填字母）。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为___________；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是_____________（填字母），利用D装置收集氢气的理由是_______________。
（4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。
①实验1中制取氧气的化学方程式为_______________。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和______________。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是__________________。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是____________。试管
产生气泡快慢
1
5mL5%过氧化氢+2滴蒸馏水，常温
最慢
2
5mL5%过氧化氢+2滴3.5%FeCl3溶液，常温
较快
3
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，常温
最快
4
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，70℃水浴加热
较慢
水温（℃）
30
40
50
60
70
80
除去奶渍所需的时间（秒）
28
12
6
4
12
17
实验1
实验2
实验3
氧气体积分数/%
79.7
79.6
79.9
88.4
89.0
87.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均体积分数/%
79.7
88.4
89.7
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
1
5mL4%
粉末状二氧化锰0.2g
2
5mL4%
粉末状氧化铜0.2g
第四讲 氧气的制取
考点直击
一、实验室制取氧气
1.反应原理和实验装置：
（1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如图B或C所示）
过氧化氢 水＋氧气
（2）加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（3）加热氯酸钾（白色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。
2.收集方法：
（1）排水集气法：如图E（因为氧气不易溶于水）
（2）向上排空气集气法：如图F（因为氧气密度比空气大）
3.验满方法：
(1)排水集气法：当有气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满。
(2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。
4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。
5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤：
可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。
(1)查：检查装置的气密性。
(2)装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。
(3)定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。
(4)点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。
(5)收：导管口有连续气泡产生时再收集氧气。
(6)离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。
(7)熄：最后熄灭酒精灯。
【特别注意】
1.实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项
(1)药品要平铺在试管底部，使其均匀受热。
(2)铁夹要夹在距离试管口1/3处。
(3)试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。
(4)试管口应略向下倾斜，防止加热时产生的冷凝水倒流，使试管受热不均匀而炸裂。
(5)试管口处要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。
(6)加热前导管不能伸入集气瓶口内，当导管口产生连续气泡时才能开始收集，因开始排出的气体含有装置内的空气。
(7)收集完毕，先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。
(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。
2.制取气体时反应装置的选择
气体的反应装置包括发生装置和收集装置两部分：
(1)发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件（如下图所示）。
①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体+固体（加热型）；
②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体+液体（不加热型）。
(2)收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。
①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用排水法收集（如下图丙所示）；
②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用向上排空气法收集（如下图甲所示）；
③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用向下排空气法收集（如下图乙所示）。
二、氧气的检验
验证：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气
验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明氧气已集满
二、化剂的特点与作用
1.催化剂：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（又叫作触媒）。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【特别注意】
1.“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义，不只包括“加快”。
2.在化学反应前后，催化剂的“质量”和“化学性质”不变，其物理性质可能改变。
3.在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说反应过程中也不变。
4.催化剂不能增多或减少生成物的质量。
5.用过氧化氢或者氯酸钾制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末），但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。
6.在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。
7.催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性质不变。
好题精讲
【例题1】下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（ ）
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
【答案】A
【解析】A．检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A正确；
B．为了防止收集到的气体不纯，当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误；
C．收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误；
D．实验结束后要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故D错误。
故选：A。
【变式题】下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（ ）
A B C D
【答案】A
【解析】A.实验室用氯酸钾制取氧气发生装置为固固加热型，试管口略向下倾斜，，外焰加热，故A正确；B.导气管应伸到集气瓶底部，故B错误；C.验满氧气时，应将带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃，故C错误；D.铁丝燃烧来验证氧气的性质，应在集气瓶底部放少量水，或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，故D错误。故选C
【例题2】实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
先将导管口移入集气瓶，再开始加热
收集氧气后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出出导气管
【答案】A
【解析】A. 加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中，是正确的；B.当导管口有连续均匀的的气泡冒出时，才可以收集，否则会导致气体不纯，故B错误。C.应该在水下面盖住集气瓶口，然后.
移出水面，故C错误；D.应先移出导气管，再熄灭酒精灯，否则会导致水倒流炸裂试管。故D错误，
故选A
【变式题】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。
【例题3】某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的（ ）
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、将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的错误，因为装置II收集的气体不干燥；故选项错误；
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正确；故选项正确；
C、若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在a处验满，放在b导管口处验满错误；故选项错误；
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对测量结果无影响，会使测量结果偏大错误；故选项错误；
故选：B。
【例题4】下列氧气的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】BD
【解析】A、关闭止水夹，试管内压强增大，液体被压入试管中，固液分离；打开止水夹后，固液接触，反应进行；能达到随开随制，随关随停的目的，故选项错误。
B、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应发生和停止，不能随开随用、随关随停，故选项正确。
C、通过可抽动的铜丝可控制固体与液体接触，能达到随开随制，随关随停的目的，故选项错误。
D、关闭止水夹，试管内压强增大，但长颈漏斗的导管较短，液体不能进入长颈漏斗，无法控制反应发生和停止，不能随开随用、随关随停，故选项正确。
故选：BD。
【例题5】肝脏中含有过氧化氢酶，某同学利用动物肝脏研究酶的某些特点，实验记录如下表：
分析实验结果，无法得出过氧化氢酶（ ）
A.具有专一性 B.能加快过氧化氢分解 C.具有高效性 D.活性受温度影响
【答案】A
【解析】A.未设计实验探究肝脏研磨液对其他物质的化学反应是否有催化作用，故无法确定，故A正确；B.由实验1 和实验3对比可知，肝脏研磨液能加快过氧化氢分解，故说法正确，不符合题意；C.由实验2和实验3对比可知，肝脏研磨液对过氧化氢分解具有高效性作用，故说法正确，不符合题意；D.由实验3和实验4对比可知，活性受温度影响，故选A
【变式题】某实验小组利用如图所示仪器探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：
Ⅰ．用MnO2、CuO，Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液温合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂，大小相同的海藻酸钠微球，备用。
Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用甲图装置进行实验，改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图（见乙图）。下列说法不正确的是（ ）
A．从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁
B．每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同
C．用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开
D．实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热
【答案】A
【解析】A、从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁错误，氧化铬或氧化铁催化效果太慢，错误符合题意，故选项正确；
B、每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同正确，因为控制变量法只能控制一个变量，正确但不符合题意，故选项错误；
C、用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热正确，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：A。
【例题6】如图为小科与妈妈在牛排馆用餐的对话：
小科叙述中的“？”可能是（ ）
A．加热还原氧化铜反应时通入足量氢气 B．二氧化碳溶于水后加入紫色石蕊试液
C．加热氯酸钾制取氧气时加入二氧化锰 D．将氧化钙转化成氢氧化钙时要加入水
【答案】C
【解析】牛排烹调前添加了木瓜蛋白酶，加速了蛋白质分解，因此木瓜蛋白酶相当于化学反应中的催化剂。ABD中的氢气、石蕊、水都是反应物，而C中的二氧化锰是反应的催化剂，加快反应速率。
故选：C。
【例题7】过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解成水和氧气。在一定质量的过氧化氢溶液分解的过程中，下列有关量随时间变化的图像正确的是（ ）
A B C D
【答案】A
【解析】A.随着反应的进行，过氧化氢逐渐分解完，质量为0，质量分数为0，故A正确；B.过氧化氢的质量最终会反应完全，质量为0故B错误；C.过氧化氢溶液中本身就有溶剂水，故水的质量不能从原点起，故C错误；D.过氧化氢常温下能分解氧气，只是速度慢，所以氧气的起点应该从原点开始，故D错误，故选A
【例题8】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：
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
【解析】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。
故选：B。
【例题9】浓度相同，质量相等的a、b两份过氧化氢溶液，在b溶液中加入少量二氧化锰的同时，将a溶液加热，放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】这一反应中二氧化锰充当的是催化剂，根据催化剂的定义可以知道催化剂只是加快了反应的速度并不改变生成物的质量，所以没加二氧化锰的氯酸钾，即a分解的速率慢，而加入的二氧化锰的氯酸钾分解速率快，即b分解速率快，所需时间较短。而生成氧气的质量相等。分析所给的选项可以知道选项C是正确的。
故选：C。
【例题10】探究相同浓度的FeC13溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果
【定性研究】（1）如图甲，可通过观察 来定性比较两者的催化效果。
【定量研究】（2）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果，可测量 。
【实验拓展】查阅资料得知：除了止述几种物质可以做过氧化氢溶液分解的催化剂外，CuO、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 （填序号）。
A．不用催化剂过氧化氢溶液就不能分解
B．同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．某同学用氯酸钾制氧气时，误将高锰酸钾当作MnO2一起加热，结果发现反应速率和氧气的产量均增加了，故催化剂还可以增加生成物的质量。
【答案】（1）产生气泡的速率；（2）先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；产生等体积的氧气所需要的时间；【实验拓展】B。
【解析】（1）比较两种物质对过氧化氢分解速率的影响，可以观察二者产生气泡的速率；
故填：产生气泡的速率；
（2）检查该装置的气密性，可先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；催化剂的催化效果越好，反应产生气体的速率越快，可通过测量产生等体积的氧气所需要的时间来分析，所需时间越短，催化效果越好；
故填：先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；产生等体积的氧气所需要的时间；
【实验拓展】A．催化剂只是改变反应的速率，不用催化剂过氧化氢溶液也能分解，故错误；
B．根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂，故B正确；
C．催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，故C错误；
D．高锰酸钾受热分解制氧气的生成物中有二氧化锰作为反应的催化剂，故D错误；
故填：B。
考点达标检测
夯实基础
1.工业上获取大量氧气的原料是（ ）
A．二氧化锰 B．空气 C．氯酸钾 D．双氧水
【答案】A
【解析】工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，液态空气中液态氮的沸点低，加热时液态氮先蒸发出来，故工业上获取大量氧气的原料是空气。
故选：B。
2.工业上主要采用分离液态空气的方法制取氧气。这种方法主要利用了氮气和氧气的（ ）
A．化学性质不同 B．溶解性不同C．沸点不同 D．密度不同
【答案】C
【解析】工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，液态空气中液态氮的沸点低，加热时液态氮先蒸发出来
3.实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是（ ）
A.二氧化锰是反应物 B.与高锰酸钾制取氧气的装置相同
C.可用向上排空气法收集 D.可用带火星的木炭检验氧气
【答案】A
【解析】A.二氧化锰是催化剂，故A错误；B.高锰酸钾，氯酸钾制取氧气都是固固加热型，故B正确；C.氧气密度大于空气，且不与空气其他成分反应，故用向上排空气法，故C正确；D.可以用带火星的木炭检验，木炭复燃则能证明。故选A
4.下列有关玻璃导管的使用图示正确的是（省略夹持和加热装置）（ ）
A.排水法集气 B.向上排空气法集气 C.用高锰酸钾制氧气 D.检验二氧化碳
【答案】D
【解析】A.排水法收集气体，导管口只能伸到瓶口，不能伸入太长，故A错误；B.向上排空气法，导管必须伸入瓶底部，故B错误。C.试管内导管不能伸入太长，故C错误；D.将导管伸入试管底部，便于二氧化碳和澄清石灰石充分反应，D正确，故选D
5.15%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
【解析】实验室用15%的过氧化氢溶液制备氧气，反应剧烈，难以控制，收集困难，故须对反应速率进行控制，选项A和C的长颈漏斗无法较好控制加入液体的速率，故A和C错误；选项B和D使用了分液漏斗，但B选项刚开始时，双氧水就已经和二氧化锰接触而剧烈反应了，故B错误，故选D
6. 下列物质不能用于实验室制取氧气的是（ ）
A．KMnO4 B．KClO3 C．KCl D．H2O2
【答案】C
【解析】A．实验室可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气，得到锰酸钾、二氧化锰和氧气，故A能；
B．实验室可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气，故B能；
C．氯化钾中没有氧元素，不能用于实验室制取氧气，故C不能；
D．实验室可以用过氧化氢分解生成物水和氧气的方法制取氧气，故D能。
故选：C。
7. 实验室可用“高锰酸钾、氯酸钾、双氧水”分解制取氧气。关于这三个反应原理，下列说法正确的是（ ）
A．都需要加催化剂 B．都有两种元素的化合价发生了变化
C．都生成氧化物 D．生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大
【答案】D
【解析】A．加热高锰酸钾制取氧气不需要催化剂，故错误；
B．用过氧化氢制取氧气时，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，只有氧元素的化合价由﹣1价变成﹣2价和0价，故错误；
C．氯酸钾在二氧化锰做催化剂、加热的条件下生成氯化钾和氧气，没有氧化物生成，故错误；
D．由化学方程式2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑
245 96
2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑
68 32
可知，生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大，故正确。故选D
8.下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）实验装置A中的两种仪器的名称
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母）反应的化学方程式是
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的 ；试验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是 。收集满氧气的集气瓶应该 （填“正”或 “倒”）放在桌面上。
（4）装置B和C都能用作实验室制取氧气的发生装置，装置C相对装置B的优点是
【答案】（1）酒精灯、试管（或铁架台）（2）A KClO3MnO2====∆KCl+O2↑ (3)气密性、防止水倒流，炸裂试管 ；正。（4）可以控制反应速率
【解析】（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，该反应属于固体加热型，应选A；（3）氧气密度大于空气，故收集满的氧气要正放。
培优拓展
1. 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。
2. 如图为初中化学常见气体的发生与收集装置，下列说法中不正确的是（ ）
A．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
B．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
C．装置Ⅱ、Ⅳ组合可制取氧气
D．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体
【答案】C
【解析】A、根据长进漏斗在实验中的作用是添加液体，而分液漏斗、医用注射器具有同样功能，A正确；
B、根据Ⅰ装置是给固体加热的装置，B正确；
C、氧气的密度大于空气的密度，不易溶于水，不能用向下排空气法收集，C错误；
D、气体密度大于空气密度采用向上排空气法收集，小于气体密度采用向下排空气法收集，D正确；
故选：C。
3. 在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A．剩余固体的质量逐渐减小，当高锰酸钾分解完毕，则不再减小，剩余固体不会是0，故错误；
B．随着反应的进行，氧气的质量逐渐增加，当高锰酸钾反应完，则保持不变而不会减小，故错误；
C．化学反应前后元素的质量不变，钾元素存在于固体中，其质量不变，但固体的质量逐渐减小直到反应完不变，因此钾元素的质量分数逐渐增大至不变，故错误；
D．化学反应前后元素的质量不变，锰元素存在于固体中，其质量不变，但固体的质量逐渐减小直到反应完不变，因此锰元素的质量分数逐渐增大至不变，故正确。
故选：D。
4.氧气是我们无法离开的物质，某兴趣小组对氧气的研究如下：
Ⅰ.氧气制备
（1）写出右图中标号仪器的名称
（2）写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式
该装置棉花的作用是 。装置中有一处明显的错误：
Ⅱ.氧气的收集
实验1：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃时，停止收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验2：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验3：用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据如表
（3）由实验1和实验2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高氧气的体积分数，可采取的措施是
（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
（5）铁丝在纯净的氧气中燃烧的化学方程式
【答案】（1）①酒精灯②铁架台 （2）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ，防止试管内粉末进入导管 ，试管口向上倾斜（3）延长收集时间（4）集气瓶中含有水蒸气
（5）3Fe+2O2 Fe3O4
【解析】1）上图中有标号仪器的名称分别是①酒精灯，②铁架台；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学反应方程式为：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末进入导管；给固体加热时，试管口要略向下倾斜，以防冷凝水回流使试管炸裂，图中装置一处明显的错误是试管口向上倾斜；
（3）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，瓶中氧气的体积分数有所提升。如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长氧气的收集时间的措施；
（4）如果各项操作没有问题，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是含有水蒸气导致反应物不纯；
（5）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2 Fe3O4；
5.双氧水常用于消毒、漂白等，它是过氧化氢的水溶液，含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可迅速分解出氧气。现欲制取干燥的而又纯净的氧气，可采用如图装置。装置A中，锥形瓶内盛的是二氧化锰，分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢溶液。已知：硫酸铜是一种白色的粉末状固体，该粉末吸收水蒸汽时，会生成蓝色的硫酸铜晶体；浓硫酸是一种液体可用于干燥氧气。
（1）装置B中的药品是
（2）装置C用来检测O2是否干燥，证明O2已经干燥的现象是
（3）检验装置D中氧气是否集满的方法是 。
【答案】（1）浓H2SO4；干燥管中的药品不变蓝色
（2）无水硫酸铜；干燥管中药品不变蓝色
（3）用带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，证明O2已集满
【解析】（1）浓硫酸不能和氧气反应，可以用作氧气的干燥剂，因此装置B中的化学药品可以用浓硫酸（H2SO4），作用是干燥氧气．
故填：浓硫酸或浓H2SO4；
（2）如果用装置C来检验氧气是否干燥，其中盛放的化学药品可以是无水硫酸铜，如果氧气是干燥的，则无水硫酸铜不会变成蓝色．
故填：干燥管中的药品不变蓝色或无水硫酸铜没有变成蓝色．
（3）装置D中氧气是否收集满的检验方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
故填：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
综合拔尖
1.为了测定能使带火星木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是：在100 mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为（提示：空气中也有氧气）( )
A.50mL和50mL B. 60mL和40mL C. 40mL和60mL D. 20mL和80mL
【答案】A
【解析】根据题意要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，需要收集氧气５０ｍｌ。空气５０ｍｌ，空气中氧气占空气总体积的五分之一，因此空气中氧气体积时５０ｍｌ×1/5＝１０ｍｌ，据此分析解答
氧气约占空气总体积的五分之一；设通入氧气后量筒内水的体积为x，则：[x+（100mL-x）×1/5]/100mL×100%=60%，x=50mL。
2.化学是一门以实验为基础的科学
（1）仪器a的名称是_______________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______________；选择的装置组合是________（填字母）。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为___________；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是_____________（填字母），利用D装置收集氢气的理由是_______________。
（4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。
①实验1中制取氧气的化学方程式为_______________。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和______________。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是__________________。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是____________。
【答案】（1）集气瓶
（2） 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AE Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （3） C 氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应 （4） ① 2H2O22H2O+O2↑ ② 所需要的时间 ③ 反应放热 ④ 产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短
【解析】（1）由图知：仪器a的名称是集气瓶，故填：集气瓶。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时会锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以反应的化学方程式为
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；由此高锰酸钾制氧气是固体在加热条件下进行反应的，生成的氧气不易溶于水，所以选择的装置组合是AE，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AE。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气时还生成硫酸锌，所以反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是C，因为C可以通过将关闭止水夹来使固液分离反应停止，利用D装置收集氢气的理由是氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应，因为D装置是向下排空气法收集气体，适用于密度比空气小的气体，故填：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ C 氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应。
（4）①实验1使用了二氧化锰作催化剂，催化过氧化氢制氧气的，所以制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和所需要的时间，因为可通过测定收集相同体积的氧气所以需要的时间来比较两者的催化效果。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是反应放热，因为过氧化氢加入催化剂后生成氧气时会放出热量。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短。故填：2H2O22H2O+O2↑ 所需要的时间 反应放热 产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短。
试管
产生气泡快慢
1
5mL5%过氧化氢+2滴蒸馏水，常温
最慢
2
5mL5%过氧化氢+2滴3.5%FeCl3溶液，常温
较快
3
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，常温
最快
4
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，70℃水浴加热
较慢
水温（℃）
30
40
50
60
70
80
除去奶渍所需的时间（秒）
28
12
6
4
12
17
实验1
实验2
实验3
氧气体积分数/%
79.7
79.6
79.9
88.4
89.0
87.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均体积分数/%
79.7
88.4
89.7
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
1
5mL4%
粉末状二氧化锰0.2g
2
5mL4%
粉末状氧化铜0.2g
一、实验室制取氧气
1.反应原理和实验装置：
（1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如图B或C所示）
过氧化氢 水＋氧气
（2）加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（3）加热氯酸钾（白色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。
2.收集方法：
（1）排水集气法：如图E（因为氧气不易溶于水）
（2）向上排空气集气法：如图F（因为氧气密度比空气大）
3.验满方法：
(1)排水集气法：当有气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满。
(2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。
4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。
5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤：
可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。
(1)查：检查装置的气密性。
(2)装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。
(3)定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。
(4)点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。
(5)收：导管口有连续气泡产生时再收集氧气。
(6)离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。
(7)熄：最后熄灭酒精灯。
【特别注意】
1.实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项
(1)药品要平铺在试管底部，使其均匀受热。
(2)铁夹要夹在距离试管口1/3处。
(3)试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。
(4)试管口应略向下倾斜，防止加热时产生的冷凝水倒流，使试管受热不均匀而炸裂。
(5)试管口处要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。
(6)加热前导管不能伸入集气瓶口内，当导管口产生连续气泡时才能开始收集，因开始排出的气体含有装置内的空气。
(7)收集完毕，先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。
(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。
2.制取气体时反应装置的选择
气体的反应装置包括发生装置和收集装置两部分：
(1)发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件（如下图所示）。
①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体+固体（加热型）；
②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体+液体（不加热型）。
(2)收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。
①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用排水法收集（如下图丙所示）；
②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用向上排空气法收集（如下图甲所示）；
③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用向下排空气法收集（如下图乙所示）。
二、氧气的检验
验证：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气
验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明氧气已集满
二、化剂的特点与作用
1.催化剂：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（又叫作触媒）。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【特别注意】
1.“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义，不只包括“加快”。
2.在化学反应前后，催化剂的“质量”和“化学性质”不变，其物理性质可能改变。
3.在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说反应过程中也不变。
4.催化剂不能增多或减少生成物的质量。
5.用过氧化氢或者氯酸钾制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末），但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。
6.在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。
7.催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性质不变。
好题精讲
【例题1】下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（ ）
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
【变式题】下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（ ）
A B C D
【例题2】实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
先将导管口移入集气瓶，再开始加热
收集氧气后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出出导气管
【变式题】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
【例题3】某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的（ ）
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
【例题4】下列氧气的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（ ）
A． B． C． D．
【例题5】肝脏中含有过氧化氢酶，某同学利用动物肝脏研究酶的某些特点，实验记录如下表：
分析实验结果，无法得出过氧化氢酶（ ）
A.具有专一性 B.能加快过氧化氢分解 C.具有高效性 D.活性受温度影响
【变式题】某实验小组利用如图所示仪器探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：
Ⅰ．用MnO2、CuO，Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液温合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂，大小相同的海藻酸钠微球，备用。
Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用甲图装置进行实验，改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图（见乙图）。下列说法不正确的是（ ）
A．从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁
B．每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同
C．用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开
D．实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热
【例题6】如图为小科与妈妈在牛排馆用餐的对话：
小科叙述中的“？”可能是（ ）
A．加热还原氧化铜反应时通入足量氢气 B．二氧化碳溶于水后加入紫色石蕊试液
C．加热氯酸钾制取氧气时加入二氧化锰 D．将氧化钙转化成氢氧化钙时要加入水
【例题7】过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解成水和氧气。在一定质量的过氧化氢溶液分解的过程中，下列有关量随时间变化的图像正确的是（ ）
A B C D
【例题8】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：
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．
【例题9】浓度相同，质量相等的a、b两份过氧化氢溶液，在b溶液中加入少量二氧化锰的同时，将a溶液加热，放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
【例题10】探究相同浓度的FeC13溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果
【定性研究】（1）如图甲，可通过观察 来定性比较两者的催化效果。
【定量研究】（2）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果，可测量 。
【实验拓展】查阅资料得知：除了止述几种物质可以做过氧化氢溶液分解的催化剂外，CuO、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 （填序号）。
A．不用催化剂过氧化氢溶液就不能分解
B．同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．某同学用氯酸钾制氧气时，误将高锰酸钾当作MnO2一起加热，结果发现反应速率和氧气的产量均增加了，故催化剂还可以增加生成物的质量。
考点达标检测
夯实基础
1.工业上获取大量氧气的原料是（ ）
A．二氧化锰 B．空气 C．氯酸钾 D．双氧水
2.工业上主要采用分离液态空气的方法制取氧气。这种方法主要利用了氮气和氧气的（ ）
A．化学性质不同 B．溶解性不同C．沸点不同 D．密度不同
3.实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是（ ）
A.二氧化锰是反应物 B.与高锰酸钾制取氧气的装置相同
C.可用向上排空气法收集 D.可用带火星的木炭检验氧气
4.下列有关玻璃导管的使用图示正确的是（省略夹持和加热装置）（ ）
A.排水法集气 B.向上排空气法集气 C.用高锰酸钾制氧气 D.检验二氧化碳
5.15%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.
6. 下列物质不能用于实验室制取氧气的是（ ）
A．KMnO4 B．KClO3 C．KCl D．H2O2
7. 实验室可用“高锰酸钾、氯酸钾、双氧水”分解制取氧气。关于这三个反应原理，下列说法正确的是（ ）
A．都需要加催化剂 B．都有两种元素的化合价发生了变化
C．都生成氧化物 D．生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大
8.下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）实验装置A中的两种仪器的名称
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母）反应的化学方程式是
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的 ；试验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是 。收集满氧气的集气瓶应该 （填“正”或 “倒”）放在桌面上。
（4）装置B和C都能用作实验室制取氧气的发生装置，装置C相对装置B的优点是
培优拓展
1. 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
2. 如图为初中化学常见气体的发生与收集装置，下列说法中不正确的是（ ）
A．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
B．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
C．装置Ⅱ、Ⅳ组合可制取氧气
D．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体
3. 在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ）
A． B． C． D．
4.氧气是我们无法离开的物质，某兴趣小组对氧气的研究如下：
Ⅰ.氧气制备
（1）写出右图中标号仪器的名称
（2）写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式
该装置棉花的作用是 。装置中有一处明显的错误：
Ⅱ.氧气的收集
实验1：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃时，停止收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验2：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验3：用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据如表
（3）由实验1和实验2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高氧气的体积分数，可采取的措施是
（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
（5）铁丝在纯净的氧气中燃烧的化学方程式
5.双氧水常用于消毒、漂白等，它是过氧化氢的水溶液，含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可迅速分解出氧气。现欲制取干燥的而又纯净的氧气，可采用如图装置。装置A中，锥形瓶内盛的是二氧化锰，分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢溶液。已知：硫酸铜是一种白色的粉末状固体，该粉末吸收水蒸汽时，会生成蓝色的硫酸铜晶体；浓硫酸是一种液体可用于干燥氧气。
（1）装置B中的药品是
（2）装置C用来检测O2是否干燥，证明O2已经干燥的现象是
（3）检验装置D中氧气是否集满的方法是 。
综合拔尖
1.为了测定能使带火星木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是：在100 mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为（提示：空气中也有氧气）( )
A.50mL和50mL B. 60mL和40mL C. 40mL和60mL D. 20mL和80mL
2.化学是一门以实验为基础的科学
（1）仪器a的名称是_______________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______________；选择的装置组合是________（填字母）。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为___________；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是_____________（填字母），利用D装置收集氢气的理由是_______________。
（4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。
①实验1中制取氧气的化学方程式为_______________。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和______________。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是__________________。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是____________。试管
产生气泡快慢
1
5mL5%过氧化氢+2滴蒸馏水，常温
最慢
2
5mL5%过氧化氢+2滴3.5%FeCl3溶液，常温
较快
3
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，常温
最快
4
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，70℃水浴加热
较慢
水温（℃）
30
40
50
60
70
80
除去奶渍所需的时间（秒）
28
12
6
4
12
17
实验1
实验2
实验3
氧气体积分数/%
79.7
79.6
79.9
88.4
89.0
87.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均体积分数/%
79.7
88.4
89.7
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
1
5mL4%
粉末状二氧化锰0.2g
2
5mL4%
粉末状氧化铜0.2g
第四讲 氧气的制取
考点直击
一、实验室制取氧气
1.反应原理和实验装置：
（1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如图B或C所示）
过氧化氢 水＋氧气
（2）加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（3）加热氯酸钾（白色固体）制取氧气（实验装置如图A所示）
分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。
2.收集方法：
（1）排水集气法：如图E（因为氧气不易溶于水）
（2）向上排空气集气法：如图F（因为氧气密度比空气大）
3.验满方法：
(1)排水集气法：当有气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满。
(2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。
4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。
5.加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤：
可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。
(1)查：检查装置的气密性。
(2)装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。
(3)定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。
(4)点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。
(5)收：导管口有连续气泡产生时再收集氧气。
(6)离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。
(7)熄：最后熄灭酒精灯。
【特别注意】
1.实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项
(1)药品要平铺在试管底部，使其均匀受热。
(2)铁夹要夹在距离试管口1/3处。
(3)试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。
(4)试管口应略向下倾斜，防止加热时产生的冷凝水倒流，使试管受热不均匀而炸裂。
(5)试管口处要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。
(6)加热前导管不能伸入集气瓶口内，当导管口产生连续气泡时才能开始收集，因开始排出的气体含有装置内的空气。
(7)收集完毕，先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。
(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。
2.制取气体时反应装置的选择
气体的反应装置包括发生装置和收集装置两部分：
(1)发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件（如下图所示）。
①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体+固体（加热型）；
②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体+液体（不加热型）。
(2)收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。
①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用排水法收集（如下图丙所示）；
②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用向上排空气法收集（如下图甲所示）；
③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用向下排空气法收集（如下图乙所示）。
二、氧气的检验
验证：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是氧气
验满：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明氧气已集满
二、化剂的特点与作用
1.催化剂：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（又叫作触媒）。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【特别注意】
1.“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义，不只包括“加快”。
2.在化学反应前后，催化剂的“质量”和“化学性质”不变，其物理性质可能改变。
3.在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说反应过程中也不变。
4.催化剂不能增多或减少生成物的质量。
5.用过氧化氢或者氯酸钾制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末），但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。
6.在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。
7.催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性质不变。
好题精讲
【例题1】下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（ ）
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
【答案】A
【解析】A．检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A正确；
B．为了防止收集到的气体不纯，当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误；
C．收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误；
D．实验结束后要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故D错误。
故选：A。
【变式题】下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（ ）
A B C D
【答案】A
【解析】A.实验室用氯酸钾制取氧气发生装置为固固加热型，试管口略向下倾斜，，外焰加热，故A正确；B.导气管应伸到集气瓶底部，故B错误；C.验满氧气时，应将带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃，故C错误；D.铁丝燃烧来验证氧气的性质，应在集气瓶底部放少量水，或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，故D错误。故选C
【例题2】实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
先将导管口移入集气瓶，再开始加热
收集氧气后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出出导气管
【答案】A
【解析】A. 加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中，是正确的；B.当导管口有连续均匀的的气泡冒出时，才可以收集，否则会导致气体不纯，故B错误。C.应该在水下面盖住集气瓶口，然后.
移出水面，故C错误；D.应先移出导气管，再熄灭酒精灯，否则会导致水倒流炸裂试管。故D错误，
故选A
【变式题】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。
【例题3】某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的（ ）
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、将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的错误，因为装置II收集的气体不干燥；故选项错误；
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正确；故选项正确；
C、若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在a处验满，放在b导管口处验满错误；故选项错误；
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对测量结果无影响，会使测量结果偏大错误；故选项错误；
故选：B。
【例题4】下列氧气的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】BD
【解析】A、关闭止水夹，试管内压强增大，液体被压入试管中，固液分离；打开止水夹后，固液接触，反应进行；能达到随开随制，随关随停的目的，故选项错误。
B、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应发生和停止，不能随开随用、随关随停，故选项正确。
C、通过可抽动的铜丝可控制固体与液体接触，能达到随开随制，随关随停的目的，故选项错误。
D、关闭止水夹，试管内压强增大，但长颈漏斗的导管较短，液体不能进入长颈漏斗，无法控制反应发生和停止，不能随开随用、随关随停，故选项正确。
故选：BD。
【例题5】肝脏中含有过氧化氢酶，某同学利用动物肝脏研究酶的某些特点，实验记录如下表：
分析实验结果，无法得出过氧化氢酶（ ）
A.具有专一性 B.能加快过氧化氢分解 C.具有高效性 D.活性受温度影响
【答案】A
【解析】A.未设计实验探究肝脏研磨液对其他物质的化学反应是否有催化作用，故无法确定，故A正确；B.由实验1 和实验3对比可知，肝脏研磨液能加快过氧化氢分解，故说法正确，不符合题意；C.由实验2和实验3对比可知，肝脏研磨液对过氧化氢分解具有高效性作用，故说法正确，不符合题意；D.由实验3和实验4对比可知，活性受温度影响，故选A
【变式题】某实验小组利用如图所示仪器探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：
Ⅰ．用MnO2、CuO，Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液温合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂，大小相同的海藻酸钠微球，备用。
Ⅱ．取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用甲图装置进行实验，改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图（见乙图）。下列说法不正确的是（ ）
A．从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁
B．每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同
C．用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开
D．实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热
【答案】A
【解析】A、从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁错误，氧化铬或氧化铁催化效果太慢，错误符合题意，故选项正确；
B、每次实验时，海藻酸钠微球的数量应保持相同正确，因为控制变量法只能控制一个变量，正确但不符合题意，故选项错误；
C、用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、实验中压强增大主要是因为产生了气体，且反应放热正确，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：A。
【例题6】如图为小科与妈妈在牛排馆用餐的对话：
小科叙述中的“？”可能是（ ）
A．加热还原氧化铜反应时通入足量氢气 B．二氧化碳溶于水后加入紫色石蕊试液
C．加热氯酸钾制取氧气时加入二氧化锰 D．将氧化钙转化成氢氧化钙时要加入水
【答案】C
【解析】牛排烹调前添加了木瓜蛋白酶，加速了蛋白质分解，因此木瓜蛋白酶相当于化学反应中的催化剂。ABD中的氢气、石蕊、水都是反应物，而C中的二氧化锰是反应的催化剂，加快反应速率。
故选：C。
【例题7】过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解成水和氧气。在一定质量的过氧化氢溶液分解的过程中，下列有关量随时间变化的图像正确的是（ ）
A B C D
【答案】A
【解析】A.随着反应的进行，过氧化氢逐渐分解完，质量为0，质量分数为0，故A正确；B.过氧化氢的质量最终会反应完全，质量为0故B错误；C.过氧化氢溶液中本身就有溶剂水，故水的质量不能从原点起，故C错误；D.过氧化氢常温下能分解氧气，只是速度慢，所以氧气的起点应该从原点开始，故D错误，故选A
【例题8】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：
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
【解析】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。
故选：B。
【例题9】浓度相同，质量相等的a、b两份过氧化氢溶液，在b溶液中加入少量二氧化锰的同时，将a溶液加热，放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】这一反应中二氧化锰充当的是催化剂，根据催化剂的定义可以知道催化剂只是加快了反应的速度并不改变生成物的质量，所以没加二氧化锰的氯酸钾，即a分解的速率慢，而加入的二氧化锰的氯酸钾分解速率快，即b分解速率快，所需时间较短。而生成氧气的质量相等。分析所给的选项可以知道选项C是正确的。
故选：C。
【例题10】探究相同浓度的FeC13溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果
【定性研究】（1）如图甲，可通过观察 来定性比较两者的催化效果。
【定量研究】（2）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果，可测量 。
【实验拓展】查阅资料得知：除了止述几种物质可以做过氧化氢溶液分解的催化剂外，CuO、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 （填序号）。
A．不用催化剂过氧化氢溶液就不能分解
B．同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．某同学用氯酸钾制氧气时，误将高锰酸钾当作MnO2一起加热，结果发现反应速率和氧气的产量均增加了，故催化剂还可以增加生成物的质量。
【答案】（1）产生气泡的速率；（2）先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；产生等体积的氧气所需要的时间；【实验拓展】B。
【解析】（1）比较两种物质对过氧化氢分解速率的影响，可以观察二者产生气泡的速率；
故填：产生气泡的速率；
（2）检查该装置的气密性，可先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；催化剂的催化效果越好，反应产生气体的速率越快，可通过测量产生等体积的氧气所需要的时间来分析，所需时间越短，催化效果越好；
故填：先将分液漏斗的活塞关闭，然后用双手紧握锥形瓶的外壁，然后观察注射器的活塞是否向外移动，若向外移动，说明该装置的气密性是良好的；产生等体积的氧气所需要的时间；
【实验拓展】A．催化剂只是改变反应的速率，不用催化剂过氧化氢溶液也能分解，故错误；
B．根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂，同一物质也可以做不同反应的催化剂，故B正确；
C．催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，故C错误；
D．高锰酸钾受热分解制氧气的生成物中有二氧化锰作为反应的催化剂，故D错误；
故填：B。
考点达标检测
夯实基础
1.工业上获取大量氧气的原料是（ ）
A．二氧化锰 B．空气 C．氯酸钾 D．双氧水
【答案】A
【解析】工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，液态空气中液态氮的沸点低，加热时液态氮先蒸发出来，故工业上获取大量氧气的原料是空气。
故选：B。
2.工业上主要采用分离液态空气的方法制取氧气。这种方法主要利用了氮气和氧气的（ ）
A．化学性质不同 B．溶解性不同C．沸点不同 D．密度不同
【答案】C
【解析】工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，液态空气中液态氮的沸点低，加热时液态氮先蒸发出来
3.实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是（ ）
A.二氧化锰是反应物 B.与高锰酸钾制取氧气的装置相同
C.可用向上排空气法收集 D.可用带火星的木炭检验氧气
【答案】A
【解析】A.二氧化锰是催化剂，故A错误；B.高锰酸钾，氯酸钾制取氧气都是固固加热型，故B正确；C.氧气密度大于空气，且不与空气其他成分反应，故用向上排空气法，故C正确；D.可以用带火星的木炭检验，木炭复燃则能证明。故选A
4.下列有关玻璃导管的使用图示正确的是（省略夹持和加热装置）（ ）
A.排水法集气 B.向上排空气法集气 C.用高锰酸钾制氧气 D.检验二氧化碳
【答案】D
【解析】A.排水法收集气体，导管口只能伸到瓶口，不能伸入太长，故A错误；B.向上排空气法，导管必须伸入瓶底部，故B错误。C.试管内导管不能伸入太长，故C错误；D.将导管伸入试管底部，便于二氧化碳和澄清石灰石充分反应，D正确，故选D
5.15%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
【解析】实验室用15%的过氧化氢溶液制备氧气，反应剧烈，难以控制，收集困难，故须对反应速率进行控制，选项A和C的长颈漏斗无法较好控制加入液体的速率，故A和C错误；选项B和D使用了分液漏斗，但B选项刚开始时，双氧水就已经和二氧化锰接触而剧烈反应了，故B错误，故选D
6. 下列物质不能用于实验室制取氧气的是（ ）
A．KMnO4 B．KClO3 C．KCl D．H2O2
【答案】C
【解析】A．实验室可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气，得到锰酸钾、二氧化锰和氧气，故A能；
B．实验室可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气，故B能；
C．氯化钾中没有氧元素，不能用于实验室制取氧气，故C不能；
D．实验室可以用过氧化氢分解生成物水和氧气的方法制取氧气，故D能。
故选：C。
7. 实验室可用“高锰酸钾、氯酸钾、双氧水”分解制取氧气。关于这三个反应原理，下列说法正确的是（ ）
A．都需要加催化剂 B．都有两种元素的化合价发生了变化
C．都生成氧化物 D．生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大
【答案】D
【解析】A．加热高锰酸钾制取氧气不需要催化剂，故错误；
B．用过氧化氢制取氧气时，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，只有氧元素的化合价由﹣1价变成﹣2价和0价，故错误；
C．氯酸钾在二氧化锰做催化剂、加热的条件下生成氯化钾和氧气，没有氧化物生成，故错误；
D．由化学方程式2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑
245 96
2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑
68 32
可知，生成等量的O2消耗KMnO4的质量最大，故正确。故选D
8.下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）实验装置A中的两种仪器的名称
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母）反应的化学方程式是
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的 ；试验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是 。收集满氧气的集气瓶应该 （填“正”或 “倒”）放在桌面上。
（4）装置B和C都能用作实验室制取氧气的发生装置，装置C相对装置B的优点是
【答案】（1）酒精灯、试管（或铁架台）（2）A KClO3MnO2====∆KCl+O2↑ (3)气密性、防止水倒流，炸裂试管 ；正。（4）可以控制反应速率
【解析】（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，该反应属于固体加热型，应选A；（3）氧气密度大于空气，故收集满的氧气要正放。
培优拓展
1. 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。
2. 如图为初中化学常见气体的发生与收集装置，下列说法中不正确的是（ ）
A．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
B．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
C．装置Ⅱ、Ⅳ组合可制取氧气
D．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体
【答案】C
【解析】A、根据长进漏斗在实验中的作用是添加液体，而分液漏斗、医用注射器具有同样功能，A正确；
B、根据Ⅰ装置是给固体加热的装置，B正确；
C、氧气的密度大于空气的密度，不易溶于水，不能用向下排空气法收集，C错误；
D、气体密度大于空气密度采用向上排空气法收集，小于气体密度采用向下排空气法收集，D正确；
故选：C。
3. 在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A．剩余固体的质量逐渐减小，当高锰酸钾分解完毕，则不再减小，剩余固体不会是0，故错误；
B．随着反应的进行，氧气的质量逐渐增加，当高锰酸钾反应完，则保持不变而不会减小，故错误；
C．化学反应前后元素的质量不变，钾元素存在于固体中，其质量不变，但固体的质量逐渐减小直到反应完不变，因此钾元素的质量分数逐渐增大至不变，故错误；
D．化学反应前后元素的质量不变，锰元素存在于固体中，其质量不变，但固体的质量逐渐减小直到反应完不变，因此锰元素的质量分数逐渐增大至不变，故正确。
故选：D。
4.氧气是我们无法离开的物质，某兴趣小组对氧气的研究如下：
Ⅰ.氧气制备
（1）写出右图中标号仪器的名称
（2）写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式
该装置棉花的作用是 。装置中有一处明显的错误：
Ⅱ.氧气的收集
实验1：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃时，停止收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验2：用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口的带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验3：用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据如表
（3）由实验1和实验2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高氧气的体积分数，可采取的措施是
（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
（5）铁丝在纯净的氧气中燃烧的化学方程式
【答案】（1）①酒精灯②铁架台 （2）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ，防止试管内粉末进入导管 ，试管口向上倾斜（3）延长收集时间（4）集气瓶中含有水蒸气
（5）3Fe+2O2 Fe3O4
【解析】1）上图中有标号仪器的名称分别是①酒精灯，②铁架台；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学反应方程式为：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末进入导管；给固体加热时，试管口要略向下倾斜，以防冷凝水回流使试管炸裂，图中装置一处明显的错误是试管口向上倾斜；
（3）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，瓶中氧气的体积分数有所提升。如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长氧气的收集时间的措施；
（4）如果各项操作没有问题，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是含有水蒸气导致反应物不纯；
（5）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2 Fe3O4；
5.双氧水常用于消毒、漂白等，它是过氧化氢的水溶液，含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可迅速分解出氧气。现欲制取干燥的而又纯净的氧气，可采用如图装置。装置A中，锥形瓶内盛的是二氧化锰，分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢溶液。已知：硫酸铜是一种白色的粉末状固体，该粉末吸收水蒸汽时，会生成蓝色的硫酸铜晶体；浓硫酸是一种液体可用于干燥氧气。
（1）装置B中的药品是
（2）装置C用来检测O2是否干燥，证明O2已经干燥的现象是
（3）检验装置D中氧气是否集满的方法是 。
【答案】（1）浓H2SO4；干燥管中的药品不变蓝色
（2）无水硫酸铜；干燥管中药品不变蓝色
（3）用带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，证明O2已集满
【解析】（1）浓硫酸不能和氧气反应，可以用作氧气的干燥剂，因此装置B中的化学药品可以用浓硫酸（H2SO4），作用是干燥氧气．
故填：浓硫酸或浓H2SO4；
（2）如果用装置C来检验氧气是否干燥，其中盛放的化学药品可以是无水硫酸铜，如果氧气是干燥的，则无水硫酸铜不会变成蓝色．
故填：干燥管中的药品不变蓝色或无水硫酸铜没有变成蓝色．
（3）装置D中氧气是否收集满的检验方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
故填：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．
综合拔尖
1.为了测定能使带火星木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是：在100 mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为（提示：空气中也有氧气）( )
A.50mL和50mL B. 60mL和40mL C. 40mL和60mL D. 20mL和80mL
【答案】A
【解析】根据题意要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，需要收集氧气５０ｍｌ。空气５０ｍｌ，空气中氧气占空气总体积的五分之一，因此空气中氧气体积时５０ｍｌ×1/5＝１０ｍｌ，据此分析解答
氧气约占空气总体积的五分之一；设通入氧气后量筒内水的体积为x，则：[x+（100mL-x）×1/5]/100mL×100%=60%，x=50mL。
2.化学是一门以实验为基础的科学
（1）仪器a的名称是_______________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______________；选择的装置组合是________（填字母）。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为___________；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是_____________（填字母），利用D装置收集氢气的理由是_______________。
（4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。
①实验1中制取氧气的化学方程式为_______________。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和______________。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是__________________。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是____________。
【答案】（1）集气瓶
（2） 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AE Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （3） C 氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应 （4） ① 2H2O22H2O+O2↑ ② 所需要的时间 ③ 反应放热 ④ 产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短
【解析】（1）由图知：仪器a的名称是集气瓶，故填：集气瓶。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时会锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以反应的化学方程式为
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；由此高锰酸钾制氧气是固体在加热条件下进行反应的，生成的氧气不易溶于水，所以选择的装置组合是AE，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AE。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气时还生成硫酸锌，所以反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；若要控制反应的发生或停止，应选择的发生装置是C，因为C可以通过将关闭止水夹来使固液分离反应停止，利用D装置收集氢气的理由是氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应，因为D装置是向下排空气法收集气体，适用于密度比空气小的气体，故填：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ C 氢气的密度比空气小且不与空气中的成分反应。
（4）①实验1使用了二氧化锰作催化剂，催化过氧化氢制氧气的，所以制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和所需要的时间，因为可通过测定收集相同体积的氧气所以需要的时间来比较两者的催化效果。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是反应放热，因为过氧化氢加入催化剂后生成氧气时会放出热量。
④结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短。故填：2H2O22H2O+O2↑ 所需要的时间 反应放热 产生相同体积的氧气时MnO2所用的时间短。
试管
产生气泡快慢
1
5mL5%过氧化氢+2滴蒸馏水，常温
最慢
2
5mL5%过氧化氢+2滴3.5%FeCl3溶液，常温
较快
3
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，常温
最快
4
5mL5%过氧化氢+2滴肝脏研磨液，70℃水浴加热
较慢
水温（℃）
30
40
50
60
70
80
除去奶渍所需的时间（秒）
28
12
6
4
12
17
实验1
实验2
实验3
氧气体积分数/%
79.7
79.6
79.9
88.4
89.0
87.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均体积分数/%
79.7
88.4
89.7
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
1
5mL4%
粉末状二氧化锰0.2g
2
5mL4%
粉末状氧化铜0.2g
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