初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）课题3 制取氧气精品达标测试

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02
预习导学
自主梳理
二、分解过氧化氢制取氧气
1．反应原理(过氧化氢溶液是一种 无 色 液 体，二氧化锰是一种 黑 色 粉末状 固体)
文字表达式：过氧化氢二氧化锰
水 + 氧气
符号表达式：H2O2MnO2
H2O + O2
2．实验装置

3．实验步骤
(1)连接装置并检查装置的气密性。
(2)向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
(3)塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔塞。
(4)向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液。
(5)用排水集气法收集。
三、加热氯酸钾制取氧气
1．反应原理(氯酸钾是一种 白 色 固 体)
文字表达式：氯酸钾二氧化锰
加热
氯化钾 + 氧气
符号表达式：KClO3MnO2
加热
KCl + O2
2．实验装置
高锰酸钾试管口 需要 (填“需要”或“不需要”，下同)放棉花，而氯酸钾 不需要 放棉花。
3．操作步骤：同高锰酸钾
四、催化剂与催化作用
1．催化剂
(1)定义：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 在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)特点：“一变两不变”
一变： 其他物质的化学反应速率 ；(可以加快也可以减慢)
两不变： 本身的质量和化学性质 。(物理性质可以改变)
注意点：
①催化剂 不能 (填“能”或“不能”)改变生成物的质量；
②催化剂 不能 (填“能”或“不能”)控制反应的发生与停止；
③同一化学反应 不一定 (填“一定”或“不一定”)只有一种催化剂；同一物质可以在 不同 的化学反应中起催化作用。
2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
3．验证某物质是催化剂
(1)将反应后的混合物过滤、洗净、干燥、称量，先验证物质质量反应前后相等。
(2)将反应后的物质重复原实验，发现该物质仍具有催化作用，也即化学性质反应前后不变。
五、分解反应
1．定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。分解反应属于(填“属于”或“不属于”)基本反应类型之一。
(2)特征：一变多，通式：A→B+C+……。
六、工业上制取氧气
1．工业生产需要考虑的因素：原料来源是否广泛、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。
2．“分离液态空气”制氧气的流程
3．原理：利用了液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理(填“物理”或“化学”)变化。
预习检测
1．实验室制取氧气的反应：，该反应属于( )
A．分解反应B．化合反应C．复分解反应D．置换反应
【答案】A
【详解】氯酸钾在以二氧化锰做催化剂的条件下反应生成氯化钾和氧气，由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应，故选A。
2．实验室常用过氧化氢和加热氯酸钾制取氧气，两者不相同的是( )
A．实验装置B．都使用二氧化锰做催化剂
C．都发生分解反应D．都生成了两种物质
【答案】A
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化剂条件下制氧气，选用固液常温型装置，加热氯酸钾制取氧气，选用固固加热型装置，故A符合题意；
B、两种制法都使用二氧化锰做催化剂，故B不符合题意；
C、过氧化氢在二氧化锰催化剂条件下分解生成水和氧气，氯酸钾在二氧化锰催化剂条件下分解生成氯化钾和氧气，反应都是一种物质生成两种物质，符合分解反应的特征，都发生分解反应，故C不符合题意；
D、过氧化氢在二氧化锰催化剂条件下分解生成水和氧气，氯酸钾在二氧化锰催化剂条件下分解生成氯化钾和氧气，都生成了两种物质，故D不符合题意。
故选：A。
3．关于分解反应，说法错误的是( )
A．反应物一定是化合物B．生成物中至少有一种单质
C．各元素存在的形态一定发生变化D．各元素的化合价可能发生改变
【答案】BC
【详解】A、分解反应是一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，反应物一定是化合物，故选项说法正确；
B、分解反应的生成物中不一定有单质，如碳酸分解生成水和二氧化碳，故选项说法错误；
C、元素存在形态不是一定不变，也可能会发生改变，如过氧化氢分解生成水和氧气，氧元素由化合态变为游离态，故选项说法错误；
D、分解反应是一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，如水电解生成氢气和氧气，氢元素和氧元素的化合价均发生改变，故选项说法正确。
故选：BC。
4.在实验室用双氧水制氧气时，不使用二氧化锰的结果是
A．不产生氧气B．没有影响C．产生氧气速率变慢D．产生氧气质量减少
【答案】C
【详解】
若不使用二氧化锰做催化剂，过氧化氢在常温下也会缓慢分解产生氧气，生成氧气的速率减慢，但产生氧气的总质量不变。
故选：C。
5.下列反应属于分解反应的是( )
A．碳+氧气二氧化碳B．石蜡+氧气二氧化碳+水
C．水氧气+氢气D．铁+氧气四氧化三铁
【答案】C
【详解】A、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项不符合题意；
B、该反应的反应物和生成物均有两种，不属于分解反应，该选项不符合题意；
C、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，该选项符合题意；
D、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项不符合题意。
故选：C。
6.下图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中正确的是( )
A．此方法制氧气的原料来源广泛B．该分离过程是化学变化
C．说明液氧比液氮沸点低D．该液体物质是纯净的氧气
【答案】A
【详解】A、该方法是利用分离液态空气获得氧气，空气来源广泛，符合题意；
B、该分离过程，只是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
C、分离液态空气时，氮气先分离出来，说明液氮比液氧的沸点低，不符合题意；
D、该液体物质是由氧气、稀有气体等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选：A。
7.在学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如图所示的四种：
请回答问题：
(1)工业上常采用途径丁来制取氧气，根据氮气和氧气的______不同，这种方法是________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)以绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种制取氧气的途径中，___________(填“甲”、“乙”或“丙”)途径更能体现化学实验的绿色化追求。写出该反应的符号表达式___________。
【答案】(1)沸点 物理
(2) 乙 H2O2MnO2
H2O + O2
【详解】(1)工业上分离液态空气制取氧气，根据液态氧和液态氮的沸点不同而分离出氧气，所以是物理变化；
(2)以绿色化学的理念，甲、乙、丙三种制取氧气的途径中乙途径更能体现化学实验的绿色化追求，因为不需要加热，节约能源，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：H2O2MnO2
H2O + O2。
8.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。
9.用氯酸钾制氧气时，错把高锰酸钾当二氧化锰加入，其结果是( )
A．速率加快，生成氧气量变大B．速率不变，生成氧气量变大
C．生成氧气的质量不变D．不生成氧气
【答案】A
【详解】A、用氯酸钾制氧气时，错把高锰酸钾当二氧化锰加入，高锰酸钾加热会反应生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，由于二氧化锰的生成，氯酸钾分解速率仍会加快，但是由于高锰酸钾也产生了氧气，故氧气的质量变大，故A选项符合题意；
B、由A选项分析可知，速率变大，故B选项错误，不符合题意；
C、由A选项分析可知，产生氧气的质量变大，故C选项说法错误，不符合题意；
D、由A选项分析可知，产生氧气且质量变大，故D选项说法错误，不符合题意。
故选：A。
10．根据如图实验装置，请回答：

(1)仪器a的名称是______。
(2)检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹_______则气密性良好。
(3)用H2O2制取氧气，选择的发生装置为______(填字母)，反应的符号表达式为_______。
(4)用装置F和量筒连接可以收集并测量O2体积，在F中气体应从导管_____(选填“b”或“c”)端通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)从长颈漏斗中倒入水至浸没长颈漏斗的下端管口，使长颈漏斗中形成一段水柱，过一会儿，水柱不下降
(3)A H2O2MnO2
H2O + O2
(4)c
【详解】(1)仪器a的名称是长颈漏斗。
(2)检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹，从长颈漏斗中倒入水至浸没长颈漏斗的下端管口，使长颈漏斗中形成一段水柱，过一会儿，水柱不下降，则气密性良好。
(3)用H2O2制取氧气，选择固液常温型发生装置A，反应的符号表达式为：H2O2MnO2
H2O + O2 。
(4)用装置F和量筒连接可以收集并测量O2体积，当剩余的水较少时，水易从b端排出，则在F中气体应从导管c端通入。
03
探究提升
►环节一 探究催化剂的作用
问题探究1
【资料】催化剂的作用
催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。例如，在石油炼制过程中，用高效催化剂生产汽油、煤油等；在汽车尾气处理中用催化剂促进有害气体的转化；酿造工业和制药工业都要用酶作催化剂，某些酶制剂还是宝贵的药物。
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
【答案】带火星的木条不复燃 过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气很少
木条复燃 过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，分解加速
现象一致 二氧化锰没有被消耗，可以持续加速反应
过氧化氢在二氧化锰催化下，分解生成水和氧气：过氧化氢二氧化锰
水+氧气
H2O2 H2O O2
要点归纳
二、分解过氧化氢制取氧气
过氧化氢溶液是一种 无 色 液 体，二氧化锰是一种 黑 色 粉末状 固体
文字表达式：过氧化氢二氧化锰
水 + 氧气
符号表达式：H2O2MnO2
H2O + O2
三、加热氯酸钾制取氧气
氯酸钾是一种 白 色 固 体
文字表达式：氯酸钾二氧化锰
加热
氯化钾 + 氧气
符号表达式：KClO3MnO2
加热
KCl + O2
四、催化剂与催化作用
1．催化剂
(1)定义：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 在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)特点：“一变两不变”
一变： 其他物质的化学反应速率 ；(可以加快也可以减慢)
两不变： 本身的质量和化学性质 。(物理性质可以改变)
2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
3．验证某物质是催化剂
(1)将反应后的混合物过滤、洗净、干燥、称量，先验证物质质量反应前后相等。
(2)将反应后的物质重复原实验，发现该物质仍具有催化作用，也即化学性质反应前后不变。
典例精讲
【例1】结合如图实验，下列说法正确的是( )
A．实验①带火星的木条不复燃，说明没有产生氧气
B．实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少
C．该实验证明氧气可以支持燃烧
D．实验①的反应速率比实验③的快
【答案】C
【详解】A、实验①带火星的木条不复燃，说明氧气浓度不足，并不能说明没有产生氧气，错误；
B、催化剂反应前后质量不变，故二氧化锰质量不变，错误；
C、该实验证明氧气可以支持燃烧，正确；
D、由图可知，实验①的反应速率比实验③的慢，错误；
故选：C。
【例2】(广西南宁市武鸣区2022-2023学年八年级下学期期末)某同学阅读课外资料得知：实验室制取氧气除了用二氧化锰还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是就对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【查阅资料】氧化铜为黑色固体，不溶于水。
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。
【进行实验】
(1)上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的________。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更________(填“长”或“短”)，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)从实验②反应后的固体中，分离出氧化铜，若称得氧化铜质量仍为0.5g，说明氧化铜的________在化学反应前后保持不变。再将该氧化铜放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到________，说明氧化铜的________在化学反应前后保持不变。
【预期结论】
(4)氧化铜________(填“能”或“不能”)作氯酸钾分解的催化剂。
【答案】(1)时间 (2)短
(3) ①. 质量 ②. 有较多气泡产生 ③. 化学性质 (4)能
【解析】
(1)比较催化效果可以比较产生氧气的速度，速度越快效果越好。则可以比较相同时间内收集氧气的体积或比较收集等体积氧气所需的时间，所以上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的时间。
(2)收集等体积氧气所需时间越短，产生氧气速度越快。氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，则②所用时间更短，所以若实验②比实验①的“待测数据”更短，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)催化剂能改变物质的反应速率，反应前后质量和化学性质不变。上步已经验证了能改变反应速率，则此时需要验证的是质量和化学性质是否改变。实验②加入0.5g氧化铜，反应后氧化铜的质量仍为0.5g，所以氧化铜的质量在化学反应前后保持不变。化学性质不变，过氧化氢可以用作过氧化氢的催化剂，加速过氧化氢分解，则将分离得到的氧化铜加入过氧化氢溶液中依然会加速过氧化氢分解。所以加入氧化铜后观察到有较多气泡产生，说明氧化铜的化学性质在化学反应前后保持不变。
(4)氧化铜能加快过氧化氢分解的速度，且反应前后质量和化学性质不变，所以氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂。
►环节二 探究氧气的工业制法
问题探究1 氧气的工业制法
工业上制取氧气主要有下列步骤：

(1)从步骤②可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点 ______(填“高”或“低”)。
(2)贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 ______(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)工业上采用该方法制氧气，这一变化属于______变化(填“物理”或“化学”)；而实验室可用过氧化氢分解制氧气，请写出有关符号表达式：______，其基本反应类型是______。
【答案】(1)低
(2)混合物
(3)物理 H2O2MnO2
H2O + O2 分解反应
【详解】(1)步骤②中，首先蒸发出的是氮气，说明氮气的沸点比氧气的沸点低。
(2)由图示知，储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体、二氧化碳等，属于混合物。
(3)工业上制取氧气采用的分离液态空气法，是利用液态氧与液态氮的沸点不同，将氮气分离出来，由于分离过程中没有生成其他物质，属于物理变化。实验室可用过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，符号表达式为H2O2MnO2
H2O + O2，在该反应中反应物只有一种，生成物有两种，属于分解反应。
要点归纳
氧气的制取
典例精讲
【例3】(山东省泰安市岱岳区2022-2023学年八年级下学期期中)工业制氧气采用分离液体空气法，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. 属于物理变化B. 有新物质氧气生成
C. 先收集到的氮气沸点较低D. 利用了物质的沸点不同
【答案】B
【详解】A、工业制氧气先将空气液化，然后逐渐升温，过程中没有新物质生成，属于物理变化，选项正确；
B、空气中含有氧气，工业制氧气没有新物质生成，属于物理变化，选项错误；
C、先将空气液化，然后逐渐升温，氮气沸点较低先收集到，选项正确；
D、工业制氧气就是利用氮气和氧气的沸点不同，选项正确。
故选B。
【例4】(江苏省昆山市、太仓市、常熟市、张家港市2021-2022学年九年级上学期期末化学试题)人类从测定空气中的氧气含量到获取氧气进行了无数次实验。
(1)空气中氧气体积分数的测定。
实验装置如图1，实验步骤如下：
①将集气瓶的容积划分为5等份，并做好标记；
②在燃烧匙中装人过量红磷，将导管上的止水夹夹紧，点燃红磷，并迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞；
③待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
甲同学进行该实验，测出的空气中氧气的体积分数低于1/5。经检查步骤①无误，分析造成误差的原因可能是_______(写出3点)。
(2)氧气的工业制法。
“深冷法”(如图2)是分离净化后的液态空气获得氧气的方法。生产过程中，先控制温度t的范围为-196℃(3)氧气的实验室制法。
①要组装一套制取O2的发生装置，从图3中可选的仪器为______(填字母)，用此装置制取氧气的化学方程式为_______。
②相同条件下O2密度比空气大，利用该性质可以通过______法收集O2。
③若用图4所示装量测量生成O2的体积，O2应从______(填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)装置漏气；红磷的量不足；集气瓶未冷却至室温，打开止水夹。 (2)防止液氧汽化
(3) ①. ACD ②. ③. 向上排空气法 ④. b
【解析】
(1)空气中氧气体积分数的测定时，测出的空气中氧气的体积分数低于1/5。造成误差的原因可能是：装置漏气；红磷的量不足；集气瓶未冷却至室温，打开止水夹。
(2)如图2可知：为防止液氧汽化，使产量降低。生产过程中，先控制温度t的范围为-196℃(3)从图3中选组装一套制取O2的发生装置应用锥形瓶、双孔塞、分液漏斗。由于发生装置的选择，药品应是过氧化氢和二氧化锰。化学方程式
相同条件下O2密度比空气大，利用该性质可以通过向上排空气法收集O2。
用图4所示装量测量生成O2的体积，O2应从b端通入。
04
课堂总结
二、分解过氧化氢制取氧气
三、加热氯酸钾制取氧气
四、催化剂
定义：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 在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用。
①催化剂不能改变生成物的质量；②催化剂不能控制反应的发生与停止；
五、分解反应
定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。分解反应属于基本反应类型之一。
六、工业上制取氧气
原理：利用了液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理(填“物理”或“化学”)变化。
05
强化训练
1. (2023年山西省中考)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是

A. 试管口应该倾斜B. 用酒精灯火焰加热
C. 气泡连续放出时开始收集D. 收集前集气瓶应装满水
【答案】D
【详解】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；
B. 因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误；
C. 气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；
D. 收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。
故选D。
2. (湖北省宜昌市枝江市实验中学等学校2022-2023学年九年级上学期期中)下列有关催化剂的说法中正确的是
A. 催化剂就是二氧化锰
B. 催化剂总是能加快其他物质的化学反应速度
C. 在化学反应前后催化剂的质量和性质都没有改变
D. 生成物的质量与催化剂无关。
【答案】CD
【详解】A、催化剂不是唯一的，所以催化剂不一定是二氧化锰，故A错误；
B、催化剂总是能改变其他物质的化学反应速度，不一定是加快，故B错误；
C、在化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有改变，故C正确；
D、生成物的质量与催化剂无关，催化剂只能影响反应速率，不会影响生成物的多少，故D正确。
故选CD。
3. (湖南省衡阳市2022-2023学年九年级上学期期中模拟)如图所示四种途径都可以得到O2(反应条件已省略)，下列说法错误的是
A. 根据绿色化学理念，甲途径是实验室制O2的最佳方案
B. 为了使甲、乙两种途径更快地得到O2，还需要加入催化剂
C. 甲、乙和丙途径中发生化学变化的基本反应类型都是分解反应
D. 工业上采用途径丁制取大量O2，主要是利用了N2和O2的密度不同
【答案】D
【分析】甲途径为过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下分解生成水和氧气，
乙途径为氯酸钾在二氧化锰做催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，
丙途径为高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，
以上三个反应均是由一种物质反应生成两种或两种以上的物质，属于分解反应；
丁途径是利用空气中氮气和氧气的沸点不同，分离液态空气法制氧气，发生的是物理变化。
【详解】A、乙途径和丙途径需要加热，丁途径需要让空气液化，需要外界提供能量，根据绿色化学理念，甲途径是实验室制O2的最佳方案，A选项说法正确，不符合题意；
B、为了使甲、乙两种途径更快地得到O2，还需要加入催化剂，B选项说法正确，不符合题意；
C、甲、乙和丙途径中发生化学变化的基本反应类型都是分解反应，C选项说法正确，不符合题意；
D、工业上采用途径丁制取大量O2，主要是利用了N2和O2的沸点不同，D选项说法错误，符合题意。故选D。
4．(2023年陕西省中考)氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是
A．自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳
B．工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
C．家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化
D．实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2∶1
【答案】D
【详解】A、自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳，选项正确；
B、工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同，选项正确；
C、家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该反应中没有生成新物质，所以氧分子未发生变化，选项正确；
D、实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的体积比为2:1，选项不正确。
故选D。
5. (山东省淄博市周村区2022-2023学年八年级下学期期末)如图是氧气的制取和性质的相关知识网络(反应条件部分省略)，下列有关说法不正确的是

A. 反应④⑤⑥均属于氧化反应
B. 反应①③中MnO2的作用均为催化作用
C. 反应①②③均属于分解反应
D. 反应④⑤⑥都可以用来测定空气中氧气的含量
【答案】D
【详解】A、反应④⑤⑥均是物质与氧气的反应，均属于氧化反应，不符合题意；
B、反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在这两个反应中，二氧化锰均是催化剂，均起到催化作用，不符合题意；
C、反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，反应②为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，这三个反应均符合“一变多”的特点，均属于分解反应，不符合题意；
D、反应④中碳在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，反应⑤中磷燃烧消耗氧气，且生成物是固体，可以用来测定空气中氧气的含量，反应⑥中铁在空气中不能燃烧，无法用来测定空气中氧气的含量，符合题意。
故选D。
6. (湖南省衡阳市2022-2023学年九年级上学期期中模拟)下列图像中有关量的变化趋势正确的是
A. ①图：加热等质量的两份氯酸钾，一份加入二氧化锰，一份不加入二氧化锰
B. ②图：一定量的硫粉与过量的氧气在密闭容器内点燃并充分反应
C. ③图：向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
D. ④图：加热一定质量高锰酸钾固体产生氧气至完全分解
【答案】D
【详解】A、加热等质量的两份氯酸钾，一份加入二氧化锰，一份不加入二氧化锰，加入二氧化锰的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相同，不符合题意；
B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，故硫粉的质量逐渐减小至零，不符合题意；
C、向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量不变，不符合题意；
D、加热一定质量的高锰酸钾固体产生氧气至完全分解，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成了氧气，故剩余固体中氧元素的质量逐渐减小，待完全反应后，不再变化，符合题意。
故选D。
7．(2023年江西省中考)下图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。

(1)图一中仪器①的名称是_______。
(2)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为_______。加热药品前使试管均匀受热的具体操作是_______。
(3)欲收集一瓶干燥的氧气，可从图一中选择的收集装置是_______(填序号)。
(4)图二为木炭在氧气中燃烧的实验。为检验产物二氧化碳，Ⅳ中倒入的试剂为_______。对比步骤Ⅰ和Ⅱ的木炭燃烧情况，得出可燃物燃烧的条件之一是_______。
【答案】(1)铁架台
(2) 来回移动酒精灯
(3)C
(4) 澄清石灰水(或氢氧化钙溶液) 温度达到可燃物的着火点
【详解】(1)①为铁架台；
(2)A装置为固体加热型发生装置，且试管口没有棉花，即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：；
为了防止试管受热不均匀而炸裂，开始加热时，要让试管均匀受热，具体操作是来回移动酒精灯；
(3)由于氧气密度比空气大，可选择C向上排空气法收集，由于氧气不易溶于水，可选择B排水法收集，而排空气法收集到的气体较排水法干燥，故欲收集一瓶干燥的氧气，可选择的收集装置是C；
(4)根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以为检验产物二氧化碳，Ⅳ中倒入的试剂为澄清石灰水；
可燃物燃的条件为：温度达到可燃物的着火点，与氧气接触；步骤Ⅰ木炭直接放在空气中不会燃烧，步骤Ⅱ中木炭在酒精灯上引燃可以燃烧，对比木炭燃烧情况，得出可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
8. (2023年四川省内江市中考)下图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，请回答有关问题。

(1)写出图中标注仪器的名称：①_______；②_______。
(2)实验室选用装置BD组合制取并收集氧气，其反应的化学方程式为_______，当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片_______(填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面，_______(填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气，可选_______装置和E装置，验满的方法是_______。
(4)实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在_______(填“a”或“b”)处以上：检验二氧化碳时，将气体通入澄清石灰水变浑浊的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. 锥形瓶 ②. 水槽
(2) ①. ②. 磨砂 ③. 正放
(3) ①. A ②. 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已经充满
(4) ①. a ②.
【解析】
(1)由图可知，仪器①为锥形瓶；仪器②为水槽；
(2)B装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；
当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，这样比较紧密；
氧气的密度比空气大，将集气瓶移出水面，正放在桌面上；
(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A；
氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；
(4)实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在a处以上，这样可以形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出；
检验二氧化碳时，将二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：。
9．(2023年山东省滨州市中考)化学是一门以实验为基础的学科。根据下列实验装置图，回答问题：

(1)仪器①的名称是___________；
(2)若小滨同学在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶干燥的氧气，应选用的装置组合是___________(填字母序号)。该反应中二氧化锰起___________作用，发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2) AD 催化
【详解】(1)仪器①的名称是分液漏斗；
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，该反应属于固液常温型，选择的发生装置为A，要得到干燥的氧气，则需要用向上排空气法(氧气的密度大于空气)，则选D；反应中二氧化锰起催化作用；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：。
10．(2023年四川省眉山市中考)根据下图所示实验回答问题。

(1)A中反应的化学方程式为_____，其基本反应类型是_____。
(2)B中铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成_____色固体。
(3)C中连接电源正、负两极玻璃管内产生的气体体积比约为_____。
【答案】(1) 分解反应
(2)黑
(3)1：2
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是；该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应；
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体；
(3)电解水时，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气，且两者的体积之比大约是1：2。
11．(2023年江苏省苏州市中考)在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
Ⅰ、实验室用图-1所示装置制取并收集氧气。

(1)用作催化剂，加热分解得到和KCl。该反应的化学方程式为______。
(2)装置中仪器X的名称为______。收集干燥氧气应选取的收集装置为______(选填字母)。
(3)搭建如图-2所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开______(选填“”、“”或“”)处的螺丝，待调整后再拧紧。
(4)实验结束时，下列两步操作中先进行的是______(填序号)。
a．移走并熄灭仪器X b．断开试管与洗气瓶之间的连接
Ⅱ、某款家用制氧机利用过碳酸钠()和二氧化锰同时加入水中制取氧气。
已知：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为和。
②可以将KI转化为I2。
(5)制氧机制氧说明(部分)见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。
①A剂的成分是______。
②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是______。
(6)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验：
①将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为______。
②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为______。
③另取少量滤液，滴加KI溶液，再滴加______溶液。溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有。
【答案】(1)
(2) 酒精灯 C
(3)
(4)b
(5) 过碳酸钠/ 配方三
(6) 二氧化锰() Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 淀粉
【详解】(1)用作催化剂，加热分解得到和KCl。该反应的化学方程式为：。
(2)装置中仪器X的名称为酒精灯，收集干燥氧气，不能用排水集气法，因为氧气的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故应选取的收集装置为C。
(3)是调整试管的高度，是调整试管的水平位置，是调整铁夹夹持试管的位置。所以搭建如图-2所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开处的螺丝，待调整后再拧紧。
(4)实验结束时，先断开试管与洗气瓶之间的连接，再移走并熄灭仪器X，所以先进行的是断开试管与洗气瓶之间的连接，故选b。
(5)①因为过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，H2O2在二氧化锰作催化剂时发生反应生成氧气，供病人呼吸，催化剂只是改变化学反应速率，不影响生成物的质量。根据表中数据配方一、配方二的平均供氧量可知，A剂的成分是过碳酸钠。②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，因为配方三过碳酸钠的质量多，生成氧气的质量多，所以应选择的最佳配方是配方三。
(6)①二氧化锰是黑色固体，难溶于水，所以滤渣的成分为二氧化锰。②因为过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，Na2CO3能与稀盐酸反应，H2O2不能与稀盐酸反应。所以取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生，发生反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。③因为H2O2可以将KI转化为I2，淀粉遇I2变蓝。所以另取少量滤液，滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液。溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2。
12．(2023年湖南省邵阳市中考)化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。
【探究一】
(1)要证明溶液对分解具有催化作用，除需证明溶液能改变分解的速率外，还需证明在化学反应前后的质量和______不变；
(2)为探究在化学反应前后的质量是否发生改变，实验小组同学设计了如下实验：将含溶质质量为ag的溶液加入到一定量的溶液中，取充分反应后的全部溶液继续进行实验，流程如下图(实验过程中的损耗忽略不计)。

①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应，只生成黑色固体和水，写出该反应的化学方程式______；
②若在化学反应前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为：a=______(用m、n表示)。
【探究二】
为进一步探究溶液中起催化作用的是哪种微观粒子，实验小组同学设计了如下图所示的对比实验。

(3)若观察到______(填实验现象)，则说明溶液中起催化作用的是。
【答案】(1)化学性质
(2)
(3)甲中迅速产生大量气泡，乙、丙中无明显现象
【详解】(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，故除需证明 CuSO4溶液能改变 H2O2分解的速率外，还需证明 CuSO4在化学反应前后的质量和化学性质不变；
(2)①硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，故蓝色沉淀为氢氧化铜，受热分解生成黑色固体氧化铜和水，反应的化学方程式为；
②由题可知氧化铜质量是mg，硫酸钡质量是ng，mg氧化铜中铜元素质量是，ng硫酸钡质量中硫酸根质量是=，若CuSO4在化学变化前后质量未改变，则该实验需满足的定量关系为，故；
(3)硫酸铜溶液中存在Cu2+、和H2O分子三种粒子，乙中无明显现象说明不能加快过氧化氢的分解速率，丙中无明显现象说明H2O分子不能加快过氧化氢的分解速率，观察到甲中迅速产生大量气泡，故可说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。
课程标准
学习目标
1.初步学习氧气的实验室制法。
2.能设计简单实验，制备并检验氧气。
3.探究过氧化氢分解反应中二氧化锰的催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用。
1．比较实验室制取氧气的三种方法。
2．掌握分解反应。
3．了解氧气的工业制法。
实验操作
实验现象
现象分析
(1)在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。


(2)向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。


(3)待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。


结论
实验序号
KClO3质量
其他物质质量
待测数据
①
1.2g
②
1.2g
氧化铜0.5g
③
1.2g
二氧化锰0.5g
【资料】
空气中含氧气的体积约为21%，这是制取氧气的廉价、易得的原料。
怎样才能把氧气从空气中分离出来呢？我们知道，任何液态物质都有一定的沸点。
科学家们正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于液态氮的沸点是-196℃，比液态氧的沸点(-183 ℃)低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到1.5×104kPa，并贮存在蓝色的钢瓶中。
近年来，膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。
1. 工业制法：分离液态空气法(物理变化)

2. 实验室制法(化学变化)：
(1)加热高锰酸钾(KMnO4)固体：
(2)分解过氧化氢(H2O2)溶液：
(3)加热氯酸钾(KClO3)固体：
反应原理
实验装置
实验步骤
文字表达式：
过氧化氢二氧化锰
水 + 氧气
符号表达式：
H2O2MnO2
H2O + O2

(1)连接装置并检查装置的气密性。
(2)向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
(3)塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔塞。
(4)向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液。
(5)用排水集气法收集。
反应原理
实验装置
实验步骤
文字表达式：
氯酸钾二氧化锰
加热
氯化钾+氧气
符号表达式：
KClO3MnO2
加热
KCl + O2
高锰酸钾试管口需要(填“需要”或“不需要”，下同)放棉花，而氯酸钾不需要放棉花。
同高锰酸钾
A剂
B剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供氧时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
≥320
≥15
配方二
2袋
1袋
≥500
≥25
配方三
3袋
2袋
≥1000
≥15