【衔接预习】新九年级化学暑假自学精品讲义（人教版）第05课 制取氧气（原卷版+解析版）

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一、实验室制取氧气
1.加热高锰酸钾制取氧气
（1）药品及仪器：酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾
（2）反应原理：KMnO4∆K2MnO4 + MnO2 + O2↑（符号表达式）
发生装置：固固加热型
（3）制取装置：
氧气不易溶于水，也不与水发生化。排水法收集的气体较纯净学反应
反应物均是固体，反应需要加热
收集装置：排水法

（4）实验步骤：
① 查：检查装置气密性。
② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③ 定：将试管固定在铁架台上。
④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥ 移：先把导管移出水槽。
⑦ 灭：后熄灭酒精灯。
（5）气体检验：

将带火星木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气
（6）气体验满：

（用排水法收集）如果集气瓶口有较大气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。
【实验注意事项】
①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾抖，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口 1/3 处）。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于 气体导出 。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口较大气泡冒出时，证明已收集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进入导管，不利于气体的导出。
⑩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，正放可减少气体逸散。
氯酸钾制取氧气
（1）药品
氯酸钾、二氧化锰
（2）反应原理：KClO3∆KCl + O2↑（符号表达式）
与氯酸钾制取氧气的区别： 试管口不用放一团棉花
实验装置

3.过氧化氢制氧气
（1）药品
双氧水和二氧化锰
（2）反应原理
H2O2 eq \\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\d1(───))H2O + O2↑
分液漏斗的优点：控制反应的发生和停止
。
实验装置
长颈漏斗优点：
便于添加液体药品
或

（4）步骤
①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。
4.实验装置的的确定
①发生装置：选择依据：反应物的反应条件、反应的物质状态
②收集装置：选择依据：气体的密度、气体的溶解性。
③收集方法：排水法 （难溶于水的且不与水反应的气体）
排空气法（密度大于空气且不与空气中其他成分反应的气体）
催化剂
（1）概念：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生 的物质。
（2）特点：一变两不变
（3）注意：
催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变化学反应的产率。
催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变。
不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。
（氧化铁、硫酸铜、红砖粉末、动物肝脏等也可以作催化剂）
（4）验证物质是催化剂
（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】
例1.伽罗和盾山在实验室制取氧气时，无论选择什么药品，他们都选用的仪器是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】实验室制取氧气分别有高锰酸钾受热分解、氯酸钾在二氧化锰作催化剂条件下受热分解，双氧水在二氧化锰催化剂条件下分解，都需要用排水集气法或向上排空气法。故选C
例2.某气体既可以用排水取气法收集，又可以用向上排空气法收集，则该气体一定有的物理性质是（ ）
A. 易溶于水，密度大于空气 B. 易溶于水，密度小于空气
C. 不易溶于水，密度大于空气 D. 难溶于水，密度小于空气
【答案】C
【解析】某气体既可以用排水取气法收集，又可以用向上排空气法收集，说明该气体不易溶于水，密度大于空气。故选C
例3.NO是汽车尾气中的一种大气污染物。它是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体。在实验室中，收集NO时可选用的集气方法是（ ）
A. 排水集气法或向上排空气法 B. 向上排空气法
C. 排水集气法 D. 向下排空气法
【答案】C
【解析】NO难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体。故只能用排水法收集。故选C
例4.加热一定质量的高锰酸钾固体一段时间后，剩余固体可能为（ ）
A.高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰 B.高锰酸钾和二氧化锰
C.只有高锰酸钾 D.高锰酸钾和锰酸钾
【答案】A
【解析】加热一定质量的高锰酸钾固体一段时间后，生成物有锰酸钾，二氧化锰，高锰酸钾可能没有反应完，故选A
例5.下图是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】B导管伸入集气瓶底部；C.验满应将带火星的木条放在瓶口，D集气瓶要放少量水。故选A
例6.下列图像能够正确反应对应变化关系的是（ ）
A. B. C. D.
A.碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧 B.向一定量的的二氧化锰中加入双氧水
C.加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物 D.在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气
【答案】D
【解析】A.碳燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内气体质量不能减小到0，故A错误；B.过氧化氢在二氧化锰催化作用用下生成水和氧气，加入双氧水后水的质量增加，图像与事实不符，故B错误；C.加热一定量的氯酸钾和二氧化锰混合物，氯酸钾分解生成氯化钾，氯酸钾开始分解即氯化钾开始产生，氯酸钾完全分解的时间就是氯化钾产生最多的时间，图像与事实不符。故C错误；D.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾，二氧化锰和氧气，加热一段时间后，产生三种产物，高锰酸钾没有完全反应，物质种类有四种，高锰酸钾完全反应，物质种类有三种。故D正确。故选D
例6.化学实验中有许多“先后”之分，下列实验操作顺序正确的是（ ）
A. 检查装置气密性时，先用手捂紧试管，后将导管伸入水中
B. 排水法收集氧气，先熄灭酒精灯，后移出导管
C. 用过氧化氢溶液制取氧气时，先加过氧化氢溶液，后加二氧化锰
D. 组装仪器时，应遵循“先左后右，先下后上”的顺序
【答案】D
【解析】A.检查装置气密性，先将导管伸入水中，故A错误；B.先移出导管再熄灭酒精灯，故B错误；C.先加二氧化锰后加过氧化氢溶液，故C错误；故选D
例7.实验室用过氧化氢制取氧气，若实验中忘记加入二氧化锰，其结果是（ ）
A. 不产生氧气 B. 产生氧气的速度慢 C. 产生氧气的总量少 D. 没有影响
【答案】B
【解析】过氧化氢常温下也会分解产生氧气，二氧化锰是催化剂，忘记加入，只会是氧气速度慢，故选B
例8.有关催化剂说法中不正确的是（ ）
A. 硫酸铜溶液也可以做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂
B. 加热高锰酸钾制取氧气时，不用催化剂
C. 二氧化锰是氯酸钾制氧气的催化剂
D.催化剂能改变化学反应速率，本身的质量和性质在化学反应前后不发生变化
【答案】D
【解析】催化剂的化学性质反应前后不变，故选D
例9.实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气，加热至气体不再产生，试管内剩余固体物质有二氧化锰和氯化钾。改用高锰酸钾制氧气，加热到没有气体产生时，试管内剩余固体物质有二氧化锰、锰酸钾。这两个反应的固体剩余物中都有二氧化锰，但它在两个反应中作用不一样，在氯酸钾分解反应中它是催化剂，在高锰酸钾分解反应中它是产物。
【答案】见题中答案
例10. 右图是某同学设计的实验室制取氧气的装置图。
(1)写出有标号的仪器名称：
①____________，②____________，③____________，④____________。
(2)改正图中的错误：
①____________________________________________________________。
②____________________________________________________________。
③____________________________________________________________。
④____________________________________________________________。
⑤____________________________________________________________。
【答案】（1）酒精灯 试管 铁架台 集气瓶（2）①试管口要向下倾斜②试管中的导管太长③伸入集气瓶的导管要深入底部④试管夹要夹在试管中上部⑤酒精量超过2/3
【解析】见答案
三、分解反应
1.概念：由一种物质反应生成两种或两种以上物质的反应
2.特点：一变多
3.分解反应和化合反应
四、工业制氧气
1．原料：液态空气。
2．原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点 低 的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气 首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。
3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下：
4．贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。
注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于 物理 变化。
【典例】
例1.工业上制取氧气的主要方法是（ ）
A. 加热氯酸钾 B. 加热高锰酸钾 C. 电解水 D. 分离液态空气
【答案】D
【解析】工业制取氧气是利用分离液态空气法。故选D
例2.下列反应中，既不是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A. 碳酸钙 高温 氧化钙＋二氧化碳 B. 碳酸氢铵 高温 氨气＋二氧化碳＋水
C. 氢气＋氯气 点燃 氯化氢 D. 石蜡＋氧气 点燃 二氧化碳＋水
【答案】D
【解析】A.分解反应；B.分解反应；C.化合反应。D是氧化反应。故选D
例3.如图是关于工业制取氧气和氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（ ）
工业上用分离液态空气的方法制取氧气是利用了氧气的化学性质
①、②两类反应均体现了氧气的可燃性
①、②两类反应均放热
铁在①类反应中的生成物为三氧化二铁
【答案】C
【解析】A.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是利用了氧气的物理性质；B.氧气是助燃性；C.①、②都放热；D.①反应生成四氧化三铁。故选C
例4.学习了氧气具有助燃性后，泰罗同学在课后查阅资料获取了两个有关物质燃烧的新反应：
反应Ⅰ：H2+Cl2点燃HCl；反应Ⅱ：Mg+CO2点燃C+MgO。由此形成以下几点认识，正确的是（ ）
①反应Ⅰ属于化合反应 ②反应Ⅱ属于分解反应 ③燃烧不一定要有氧气参与
④生活中常用二氧化碳来灭火，学习以上知识后，我们认识到使用二氧化碳灭火应有所选择，二氧化碳不能扑灭所有物质的火
①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】C
【解析】根据反应方程式可知，反应Ⅰ属于化合反应，反应Ⅱ不属于分解反应，燃烧不一定有氧气参与，生活中常用二氧化碳灭火。故选C
例5.“神舟6号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2,而NiFe2O4的质量和化学性质都不变。则NiFe2O4在该过程中是（ ）
A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 消毒剂
【答案】C
【解析】根据题意可知，NiFe2O4的质量和化学性质都不变。故选C
【实战演练】
1.实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（ ）
A. 在试管口放一团棉花，防止试管内粉末进入导管
B. 把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
C. 导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉
D.用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。
【答案】C
【解析】当导管口有连续均匀气泡冒出时，才可以收集，故C错误
2.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.生成的氧气的质量不变 B. 生成的氧气质量增加
C. 速率不变 D. 高锰酸钾是这个反应的催化剂
【答案】B
【解析】高锰酸钾分解会产生氧气，氯酸钾分解也会产生氧气，故氧气量增加；高锰酸钾生成二氧化锰，可以做氯酸钾的催化剂，速率由慢到快；故选B
3.雷欧同学误将少量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下图所示，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
【解析】根据图像可知a为氯酸钾，b为高锰酸钾，c为氯化钾故选C
4.在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法，上述两种方法的主要共同点有（ ）
①采用MnO2均可改变其反应速率 ②反应都不需加热
③都利用含氧化合物分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同
①③ B. ③④ C. ①② D. ②④
【答案】A
【解析】过氧化氢分解制取氧气是常温下，在二氧化锰作催化剂条件下制取氧气，氯酸钾是在加热条件下二氧化锰作催化剂制取氧气。故选A
5.下列所示的四个图像能够正确反映对应关系的是（ ）
A．红磷燃烧测定氧气含量时的气压变化 B．加热一定质量的高锰酸钾
C．加热一定质量氯酸钾和二氧化锰混合物 D．向一定质量双氧水中加入二氧化锰
【答案】B
【解析】A、红磷燃烧放出大量的热，温度升高，压强增大；随着反应的进行氧气被消耗，温度恢复至室温，压强逐渐减小，最终压强一定比反应前小，故选项图像错误；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故加热一定质量的高锰酸钾，剩余固体的质量不断减小，当高锰酸钾反应完全之后，剩余固体质量不再变化，故选项图像正确；
C、氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，随着反应的进行，剩余固体的质量不断减小，当氯酸钾反应完全之后，剩余固体质量不再变化，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变，则剩余固体中氧元素的质量先减小后保持不变，二氧化锰含有氧元素不可能减小到0，故选项图像错误；
D、双氧水是过氧化氢溶液，本身含有水，向双氧水中加入二氧化锰，水的质量m不断增大，当过氧化氢完全反应后不变，水的质量不是从0开始，故选项图像错误；故选B
6.能使汽车尾气中的有害物质较快地转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气(H2O)的催化剂称为三效催化剂(TWC)，其结构和作用如图。TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分，它们是三效催化剂中起催化作用的主体。下列说法不正确的是（ ）
A．催化过程中有氧化反应发生
B．该催化剂能有效降低汽车尾气中空气污染物的排放
C．该催化剂在一次反应后质量和性质都不变
D．使用具有同等催化能力的铁、锰等金属代替铂和钯，可降低研制成本
【答案】C
【解析】A、该过程中有氧气参加反应，所以有氧化反应发生，故正确；
B、该催化剂能将一氧化氮、一氧化碳等转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气（H2O），有效降低汽车尾气中空气污染物的排放，故正确；
C、催化剂能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变，所以该催化剂中的贵金属在一次反应后仍可继续使用，故错误；
D、由于铂和钯价格较高，使用具有同等催化能力的铁、锰等金属代替铂和钯，可降低研制成本，故正确；
故选C
7.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物，下列相关图像错误的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A、加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物会生成氧气，开始反应有氧气生成时，起点在原点，随着时间的不断进行，氧气的质量逐渐增加，当氯酸钾反应完后氧气的质量不再增加，为一定值，故图像正确；
B、加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物会生成氧气，开始反应有氯化钾生成时，起点在原点，随着时间的不断进行，氯化钾的质量逐渐增加，当氯酸钾反应完后氯化钾的质量不再增加，为一定值，故图像错误；
C、加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，开始固体中氧元素的质量最大，随着生成的氧气逸散到空气中，剩余固体中氧元素的质量开始减小，直到氯酸钾完全反应时停止减少，最终剩余氧元素的质量就是二氧化锰中氧元素的质量，为一定值，故图像正确；
D、二氧化锰在氯酸钾分解的过程中充当的是催化剂，其质量在反应前后不会改变，故图像正确。故选B
8.化学中的许多概念之间存在着包含、并列、交叉等关系，下列概念之间的关系分析正确的是（ ）
A．化合反应和分解反应属于交叉关系 B．混合物和纯净物属于包含关系
C．化合反应和氧化反应属于交叉关系 D．缓慢氧化和氧化反应属于并列关系
【答案】C
【解析】A、化合反应是由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应，而分解反应是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，故化合反应和分解反应属于并列关系，不符合题意；
B、混合物是由两种及两种以上物质混合而成，纯净物是由同种物质组成，故混合物和纯净物属于并列关系，不符合题意；
C、有的化合反应是氧化反应，如硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，有的化合反应不是氧化反应，如氧化钙和水反应生成氢氧化钙，故化合反应和氧化反应属于交叉关系，符合题意；
D、氧化反应是物质与氧发生的反应，缓慢氧化是氧化反应的一种，故缓慢氧化和氧化反应属于包含关系，不符合题意。故选C
9.实验室通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，下列选项与图象相符的是（ ）
A．X表示二氧化锰的质量，Y表示反应时间
B．X表示氧气的质量，Y表示反应时间
C．X表示氯化钾的质量，Y表示氯酸钾质量
D．X表示氧气质量，Y表示加热时间
【答案】B
【解析】A、加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，二氧化锰作催化剂，在化学反应前后质量不变，此选项错误；
B、随着反应的进行，氧气质量由零开始逐渐增多，X表示氧气的质量，Y表示反应时间，此选项正确；
C、加热混有二氧化锰的氯酸钾固体生成氯化钾、氧气，所以氯化钾的质量由零开始逐渐增多，氯酸钾的质量逐渐减少，X表示氯化钾的质量，Y不能表示氯酸钾质量，此选项错误；
D、加热一段时间才能产生氧气，X表示氧气质量，起点位置不对，此选项错误。故选B
10.小科根据所学知识，自制一台“制氧器”，其装置如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液
B．过滤仓利用氧气不易溶于水的性质，使氧气湿润
C．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢
D．该装置可以随时调控产生氧气的速率
【答案】D
【解析A、反应仓中为固液常温下制取氧气，可以为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，故反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液，故A说法正确；
B、氧气不易溶于水，加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的性质，使氧气湿润，故B说法正确；
C、气体不易溶于水，可通过单位时间内气泡的多少判断气流的速度，则可以根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢，故C说法正确；
D、该装置不可以随时调控产生氧气的速率，故D说法错误；故选D
11.通过学习，同学们应该知道有多种途径可以制取氧气。如：
A.电解水 B.分离空气 C.加热高锰酸钾 D.分解过氧化氢
（1）请再写出一种制取氧气的方法 。
（2）若用加热高锰酸钾的方法制取氧气，如下图，
①写出用该方法制取氧气的化学符号表达
②请指出图中所用仪器的名称：a ；b
③实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是 。此时发现水槽中的水变成紫红色，你认为产生这种现象的原因是 。
④收集满氧气后，用玻璃片盖住集气瓶口，并 在桌面上，原因是 。
⑤学习小组的同学用这种方法收集了两瓶气体。在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃。导致这个现象的可能的原因是 。
【答案】（1）氯酸钾受热分解（2）高锰酸钾 点燃 锰酸钾+二氧化锰+氧气 试管 集气瓶 防止水倒流炸裂试管 试管口未放一团棉花 正方 氧气密度大于空气 气体不纯
【解析】见答案
12.某化学兴趣小组对人体吸入的空气和呼出的气体进行了探究。
(1)用排水法收集两瓶呼出气体，当集气瓶内充满呼出气体时，将瓶口 （填序号）立即用玻璃片盖好。
A．在水下 B．移出水面后
(2)下列关于呼出气体和空气的探究，选择的试剂或仪器正确的是 （填序号）。
A．氧气：带火星的木条 B．二氧化碳：燃着的木条 C．水蒸气：干冷的玻璃片
(3)用传感器测定排水集气法和直接吹气法获得的呼出气体中二氧化碳含量如下表，分析数据可以推测二氧化碳的物理性质为________。
(4)直接利用如右图装置进行吸气和呼气，证明人体呼吸可以产生二氧化碳。
①若去除甲装置，________（填“能”或“不能”）达到实验目的。
②推测装置丙的作用是：________。
【答案】(1)A(2)C(3)溶于水(4) 不能 安全瓶，防止吸到澄清石灰水
【解析】（1）当集气瓶内充满呼出气体时，将瓶口在水下立即用玻璃片盖好，防止气体逸出。故选A；
（2）A、探究呼出气体和空气中氧气的含量，应选择燃着的木条，空气和呼出气体均不能使带火星的木条复燃，带火星的木条无法比较氧气的含量，不符合题意；
B、将燃着的木条伸入呼出气体和空气中，燃着的木条在空气中继续燃烧，在呼出气体中熄灭，说明呼出气体中氧气含量少，探究二氧化碳的含量，应选择澄清石灰水，不符合题意；
C、取两块干冷的玻璃片，其中一块放在空气中，向另一块上哈气，空气中的玻璃片水雾出现，另一块出现水雾，说明呼出气体中水蒸气含量高，符合题意。故选C。
（3）由表中数据可知，排水集气法收集的呼出气体中二氧化碳含量低于直接吹气法收集的二氧化碳含量，说明二氧化碳溶于水；
（4）①由图可知，甲瓶用于检测吸入气体，即空气中的二氧化碳含量，可以起到对照实验的作用，不去除甲装置，不能达到实验目的，因为空气中含有二氧化碳，可能是空气中的二氧化碳使乙瓶中的澄清石灰水变浑浊；
②由图可知，装置丙可以起到安全瓶的作用，防止吸到澄清石灰水
13.有A、B、C、D、B、F、G、H等八种物质，有如图反应关系或转化关系，反应条件均已略去。其中A是暗紫色固体，D为一黑色粉末，通常状况下F为无色液体，H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，E、G都为混合物，且E为液体，G为固体。试回答下列问题：
(1)写出下列物质的名称：G________；D_________。
(2)写出反应①的符号表达式：________。
(3)反应②的基本类型为_________。
(4)D在如图的关系中扮演了两个角色，分别为催化剂和________。
【答案】(1)石蜡 二氧化锰 (2)(3)分解反应(4)生成物
【解析】A是暗紫色固体，D为一黑色粉末，A生成B、C、D，A为高锰酸钾，D为二氧化锰，E、G都为混合物，且E为液体，D和E生成D、B、F，E为过氧化氢溶液，通常状况下F为无色液体，F为水，B为氧气，G为固体，B和G生成F和H，H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，H为二氧化碳，G为石蜡。
（1）由分析可知，物质的名称：G是石蜡；D是二氧化锰。
（2）反应①是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则反应的符号表达式：。
（3）反应②为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应符合一变多，则反应的基本类型为分解反应。
（4）D为二氧化锰，反应①是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰为生成物，反应②为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，二氧化锰为催化剂，故D在图中的关系中扮演了两个角色，分别为催化剂和生成物
14.下列是实验常用仪器，请回答：
(1)仪器X的名称是_______。
(2)小东用量筒量取双氧水制氧气时，开始仰视读数为20mL，再加入部分双氧水后俯视读数为50mL，则实际再加入的双氧水体积________30mL。（填“＞”“＜”“=”）。
(3)实验室用双氧水制取氧气，其化学方程式为_______。
(4)已知实验室常用锌和稀硫酸常温下反应制取氢气，氢气是一种密度小于空气，难溶于水的气体。小方想制取并收集干燥的氢气，仪器接口从左至右依次为_______（填序号）。
(5)若用水将C装置中贮有的氧气排出，水应从________口流入（填序号）
【答案】(1)铁架台(2)＜(3)2H2O22H2O+O2↑(4)bcd(5)d
【解析】（1）由图可知，仪器X的名称是铁架台；
（2）小东用量筒量取双氧水制氧气时，开始仰视读数为20mL，仰视读数偏小，实际量取的双氧水的体积大于20mL，再加入部分双氧水后俯视读数为50mL，俯视读数偏大，实际量取的双氧水的体积小于50mL，因此实际再加入的双氧水体积30mL；
（3）实验室用双氧水制取氧气，即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↑；
（4）实验室常用锌和稀硫酸常温下反应制取氢气，属于固液常温型，选择的发生装置为B，收集干燥的氢气，只能采用向下排空气法收集，选择装置C收集时，气体应短进长出，所以仪器接口从左至右依次为b→c→d；
（5）若要用水将瓶中氧气排出使用，水应从d处导管进入，这样氧气从c导管排出
15.如图是实验室制取气体的常见装置，回答下列问题。
(1)写出仪器的名称：①________，②_________。
(2)实验室选用A装置制取并收集一瓶较干燥的O2，该反应的符号表达式为_________。
(3)若使用E装置收集氧气时，待观察到气泡_________冒出时开始收集；若用装满水的F装置收集氧气，气体该从________（填“a”或“b”） 端通入，若用该装置（集气瓶容积为300mL）在瓶中装入150mL水，排水法收集氧气，将水排尽后，集气瓶中氧气的体积为_________mL。
(4)实验室拟用锌粒和稀硫酸溶液常温反应制备氢气，氢气是密度小于空气、难溶于水的气体。则实验室制取氢气的装置应选择______（填字母，从“A-E”中选择）。
(5)拓展延伸：若直接用30%的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳且速率适中的气流，下图中能达到最佳效果的是________（填字母）。
【答案】(1) 酒精灯 锥形瓶(2)KClO3KCl+O2(3) 连续均匀 b 180(4)BC/BE(5)C
【解析】（1）根据仪器的构造特点可知，①是酒精灯，②是锥形瓶。
（2）实验室选用A装置制取并收集一瓶较干燥的O2，A装置为固固加热制气体的装置，试管口没有棉花，可以选择用加热氯酸钾的方法制氧气，反应的符号表达式为：KClO3KCl+O2。
（3）E装置是排水集气法收集气体，若使用E装置收集氧气，需观察到气泡连续均匀冒出时才能收集，避免收集的氧气不纯；F装置为“万能瓶”，若用装满水的F装置收集氧气，气体该从短管进入，即从b端通入；若事先在300mL的集气瓶中装入150mL水，则瓶中还有150mL的空气，150mL空气中含有的氧气的体积为150mL×20%=30mL，将水排尽后，能收集到150mL氧气，则集气瓶中氧气的体积为：150mL+30mL=180mL。
（4）实验室用锌粒和稀硫酸溶液常温反应制备氢气，属于固液不加热制气体，发生装置应选择B装置，由于氢气是密度小于空气、难溶于水的气体，则收集装置应选择C或E装置，所以正确答案为BC或BE。
（5）A、使用长颈漏斗加入过氧化氢溶液，不容易控制加入过氧化氢溶液的量，则不能获得平稳且速率适中的气流，A不符合题意；
B、使用长颈漏斗加入水，不容易控制加入水的量，则不能获得平稳且速率适中的气流，B不符合题意；
C、使用分液漏斗加入过氧化氢溶液，容易控制加入过氧化氢溶液的量，则能获得平稳且速率适中的气流，C符合题意；
D、虽然可以控制加入水的量，但在锥形瓶中过氧化氢已经在二氧化锰的催化下快速地分解了，也不能获得平稳且速率适中的气流，D不符合题意。故选C
16.化学实验小组利用31.6g高锰酸钾制取氧气，固体质量变化如下图所示。已知每316份质量的高锰酸钾完全分解可产生197份质量的锰酸钾、87份质量的二氧化锰、32份质量的氧气。
(1)该过程发生的化学反应式________；
(2)A点时对应的固体成分______（填物质名称），测得A点产生的氧气质量为0.6g，约_______L空气中含有等质量的氧气；（已知：氧气的密度为Xg/L，空气中O2的体积分数以1/5计算）
(3)求B点固体中二氧化锰的质量分数（质量分数是指混合物中某种物质质量占总质量的百分比，只写出计算过程）。
【答案】(1)(2) 高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰
(3)解：B点固体为锰酸钾和二氧化锰，且质量比为197:87。
则B点固体中二氧化锰的质量分数为
答：B点固体中二氧化锰的质量分数为
【解析】（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学反应式为。
（2）A点高锰酸钾没有完全分解，则固体成分是高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰。约为空气中含有的氧气。
（3）B点为高锰酸钾恰好完全分解，过程详见答案
【习题精炼】
1.某同学取一定质量的KClO3和少量MnO2混合加热至不再产生氧气，下列各量随反应时间的变化关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解为氯化钾和氧气，随着反应的进行，氯酸钾的质量不断减少，直至氯酸钾反应完全，氯酸钾的质量减小为零，故A图像错误；
B、在该反应中，二氧化锰是催化剂，其质量在反应过程中保持不变，故B图像正确；
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解为氯化钾和氧气，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，当氯酸钾完全分解后，氧气的质量不再改变，故C图像错误；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解为氯化钾和氧气，随着反应的进行，氯化钾的质量不断增大，当氯酸钾完全分解后，氯化钾的质量不再改变，因为横坐标表示反应时间，因此氯化钾的质量应从0开始，故D图像错误；故选B
2.在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是（ ）
A．用排水法收集O2时，装置漏气
B．用向上排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2，收集满后，在水下盖上玻璃片
【答案】C
【解析】A、用排水法收集氧气时收集到的氧气不纯，可能是集气瓶未装满水或未等导管口的气泡连续均匀冒出时再收集，而装置漏气收集不到氧气，故选项不符合题意；
B、用排空气法收集氧气，导气管伸到集气瓶的底部，可以把集气瓶中的空气排尽，故选项不符合题意；
C、用排水法收集，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶，导致制得的氧气不纯，故选项符合题意；
D、用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片，可以防止空气的进入，故选项分析不符合题意。
故选C
3.用如图所示装置收集一瓶纯净氧气，以下说法不正确的是（ ）
A. 集气瓶中应装满水，确保无气泡
B. 左端导管口连接产生氧气的发生装置
C. 右端导管口连接产生氧气的发生装置
D. 排出水的体积即为收集到氧气的体积
【答案】B
【解析】按图装置收集纯净的氧气，集气瓶先装满水，不能有气泡，故A正确；B.右端连接产生氧气的发生装置，故B错误；故选B
4.在两份等质量的过氧化氢溶液中，其中加了少量二氧化锰的用a表示，不加二氧化锰的用b表示。当分别同时至完全反应时，下列能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，二氧化锰可以加快过氧化氢溶液的分解，但不会增加氧气的质量，即等质量的过氧化氢溶液中加入二氧化锰与不加二氧化锰最终产生氧气的质量相等，AD选项错误，加入二氧化锰后，过氧化氢溶液的分解速度加快，即生成等质量的氧气所需的时间更短，在氧气与时间的坐标轴上，曲线更陡，故选B
5.质量相等的两份氯酸钾①和②，向①中加入少量的二氧化锰，完全反应后，下图随时间变化的函数图像正确的是（ ）
A．B. C． D．
【答案】A
【解析】A、二氧化锰在氯酸钾制取氧气的实验中起着催化作用，而催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物质量，故①②产生氧气的质量相同，且①反应速率更快，但氯酸钾需要加热一段时间才能产生氧气，故选项图像正确；
B、二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，①中反应前后二氧化锰质量不变，故选项图像不正确；
C、由选项A分析可知，①②产生氧气的质量相同，故选项图像不正确；
D、由选项B分析可知，①中反应前后二氧化锰质量不变，故选项图像不正确。故选A
6.下图表示将一定量的高锰酸钾加热至反应完全，某变量y随加热时间的变化趋势，纵坐标表示的是
A．生成氧气的质量
B．固体中氧元素的质量
C．高锰酸钾的质量
D．固体中钾元素的质量分数
【答案】B
【解析】根据加热高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气过程中，生成的氧气质量逐渐增加，然后不变；固体中的氧元素质量逐渐减小，然后不变；高锰酸钾的质量逐渐减小直到为0；固体质量逐渐减小，钾元素的质量不变，所以钾元素的质量分数逐渐增加，然后不变，进行分析。
A、氧气是生成物，所以氧气的质量应该从0开始逐渐增加，然后不变，故图像不符合题意；
B、固体中的氧元素质量逐渐减小，然后不变，故图像符合题意；
C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以高锰酸钾的质量逐渐减小直到为0，故图像不符合题意；
D、固体质量逐渐减小，钾元素的质量不变，钾元素的质量分数逐渐增加，然后不变，故图像不符合题意。
故选B
7.下列装置操作图中不能用于检查气密性的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A、检查该装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管，若有气泡冒出，说明装置气密性良好，该选项正确；
B、该装置中即使漏气，当拉注射器时，液柱也会上升，该选项不正确；
C、检查该装置气密性时，当向内推注射器时，由于装置中气体变多，压强变大，则长颈漏斗中液柱会上升，该选项正确；
D、关闭止水夹往长颈漏斗中加水至形成一段稳定的水柱，若气密性良好，则长颈漏斗中的液面不会下降，该选项正确。故选B
8.下列反应的表达式及基本反应类型书写均正确的是（ ）
A．实验室用氯酸钾制氧气: 分解反应
B．硫在空气中燃烧： 氧化反应
C．铁丝在氧气中燃烧： 化合反应
D．过氧化氢分解制氧气： 分解反应
【答案】C
【解析】A、氯酸钾制氧气的符号表达式为 ，反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应，故A不符合题意；
B、该反应的符号表达式书写正确，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应，氧化反应不属于基本反应类型，故B不符合题意；
C、该反应的符号表达式书写正确，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应，故C符合题意；
D、过氧化氢分解制氧气的符号表达式为 ，反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应，故D不符合题意。故选C
9.取甲（mg高锰酸钾）、乙（mg氯酸钾）、丙（mg氯酸钾和ng二氧化锰）三份固体分别加热。实验测得加热温度与生成氧气的质量如图所示。下列说法中正确的个数有（ ）
①高锰酸钾分解时所需的温度低于氯酸钾的分解温度
②等质量的高锰酸钾和氯酸钾加热分解，高锰酸钾产生的氧气更多
③氯酸钾中加入二氧化锰后分解产生的氧气质量会变大
④a、b、c、d四点对应的固体种类数为：a>b>c>d
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】A
【解析】①由图可知，高锰酸钾先分解，氯酸钾后分解，说明高锰酸钾分解时所需的温度低于氯酸钾的分解温度，正确；
②由图可知，等质量的高锰酸钾和氯酸钾加热分解，氯酸钾生成的氧气更多，错误；
③氯酸钾中加入二氧化锰后，分解速率加快，但是分解产生的氧气质量不变，错误；
④a点时高锰酸钾部分分解，故a点对应固体种类为高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰；b点高锰酸钾完全分解，对应固体种类为锰酸钾、二氧化锰；c点氯酸钾完全分解，且加入了二氧化锰，对应固体种类为氯化钾、二氧化锰，d点氯酸钾完全分解，对应固体种类为氯化钾，故a、b、c、d四点对应的固体种类数为：a>b=c>d，错误。故选A
10.某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定生成氧气的质量。装置气密性良好，图Ⅰ中的锥形瓶内盛有一定质量的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，如图Ⅰ所示的干燥管内装有碱石灰（碱石灰可吸收氧气中混有的水蒸气，忽略吸收空气中水蒸气引起的质量变化）。已知：常温下氧气的密度为1.43gL。下列说法正确的是（ ）
①将装置Ⅰ分别与装置II、Ⅲ、IV、V连接，均能达到本实验目的
②若用装置Ⅲ收集氧气，可将带火星的木条伸入瓶中验满
③若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在a导管口处验满
④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
⑤常温下，若用装置V测量生成氧气的体积，则可以计算出生成氧气的质量
①③④⑤ B．③④⑤ C．①③⑤ D．③⑤
【答案】B
【解析】①该装置的目的是制取干燥的氧气，并测定生成氧气的质量，如果将装置Ⅰ与装置II连接，氧气会从水槽中携带出水蒸气，导致收集的氧气不干燥，错误；
②若用装置Ⅲ收集氧气，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入瓶中，错误；
③若用装置IV收集氧气，氧气的密度比空气大，应从b端通入，氧气验满：可将带火星的木条放置在a导管口处，木条复燃，说明已经集满，正确；
④若用装置V测量生成氧气的体积，该装置是通过生成氧气，装置内压强增大，将水排出，排出水的体积就是生成氧气的体积，故集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响，正确；
⑤常温下，若用装置V测量生成氧气的体积，氧气密度已知，则可以计算出生成氧气的质量，正确。
故正确的是③④⑤。故选B
11.如下图是以经过除尘，除二氧化碳、除水的空气为原料生产尿素的流程（部分生成物已省略），请回答有关问题：
(1)①中从液态空气中分离出氮气、氧气，该过程中只涉及物理变化，判断的依据是______。
(2)该流程中，可以循环利用的物质是______。
(3)氨气液化可得液氨。根据③分析，氢气、氮气和氨气三种气体中，氨气沸点比氢气和氮气的沸点都要______（填“高”或“低”）。
(4)该流程①中若要制得143g氧气（已知在标准状况下，氧气的密度为1.43g/L），理论上需要空气的体积为______。（空气中氧气体积按五分之一计算）
【答案】(1)分离液态空气是利用液氮和液氧沸点的不同，无新物质生成，故属于物理变化(2)氮气、氢气
(3)高(4)500L
【解析】（1）①中从液态空气中分离出氮气、氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，无新物质生成，故属于物理变化；
（2）由图可知，该流程中，可以循环利用的物质是氮气、氢气；
（3）由图可知，经过降温分离，得到氮气、氢气和液氨，说明氨气的沸点比氢气和氮气的沸点都要高，氮气和氢气的沸点低，故先分离出来；
（4）理论上需要氧气的体积为：143g÷1.43g/L=100L，需要空气的体积为：100L÷=500L
12.实验室制取气体所需装置如图所示，请回答下列问题。
(1)写出图中仪器①名称：________，B中添加液体药品的仪器名称________。
(2)实验室用B装置制取氧气时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，原因是______。
(3)实验室用A装置和________装置（填字母标号）制取并收集纯净的氧气，写出该反应的符号表达式________。
(4)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置，氢气是一种密度比空气小、不溶于水且与水不反应的气体，若用F装置收集氢气，氢气应从_______（填“a”或“b”）进入F中；若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定氢气的体积，则量筒与F装置________（填“a”或“b”）连接。
【答案】(1) 酒精灯 长颈漏斗(2)形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出
(3) D (4) b a
【解析】（1）由图可知，仪器①为酒精灯；由图可知，B中添加液体药品的仪器名称是长颈漏斗；
（2）实验室用B装置制取氧气时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出；
（3）氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置可选D；
A装置适用于固体加热反应制取气体，且试管口没有棉花，适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的符号表达式为：；
（4）若用F装置收集氢气，氢气的密度比空气小，则应从b端通入；
若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定氢气的体积，氢气的密度比水小，则氢气从b端通入，水从a端排出，则量筒与F装置a端连接
13.学习了 MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：氧化铁（Fe2O3）能否作 H2O2分解的催化剂呢？于是进行了以下探究。
【提出猜想】Fe2O3能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
【讨论与反思】有同学认为上述实验不能证明 Fe2O3是过氧化氢分解的催化剂，还要补充以下实验：
【实验目的】探究______
【实验步骤】①将实验三中得到的固体放于试管中，然后向其中加入______，伸入带火星的木条，木条复燃。
【结论】Fe2O3可作 H2O2分解的催化剂，其催化 H2O2分解的反应方程式为______
【答案】 木条复燃 氧化铁能够加快过氧化氢的分解速率 氧化铁的化学性质在反应前后是否改变 10mL5%的H2O2溶液
【解析】[实验验证]
实验一：在试管中加入10mL5%的H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管，观察到有少量气泡产生，木条不复燃，说明过氧化氢溶液在常温下分解速率很慢；
实验二：将10mL5%的H2O2溶液加入装有0.5gFe2O3的试管，然后将带火星的木条伸入试管中，根据实验结论，氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，所以观察到有较多气泡产生，木条复燃，说明氧化铁能够加快过氧化氢的分解速率；
实验三：将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重，固体质量为0.5g，说明反应前后氧化铁的质量不变；
[讨论与反思]上述实验不能证明 Fe2O3是过氧化氢分解的催化剂，还要补充以下实验：
[实验目的]根据催化剂的概念，能改变其他物质的反应速率，在反应前后质量和化学性质不发生改变，所以还需要探究氧化铁的化学性质在反应前后是否改变；
[实验步骤]验证氧化铁的化学性质是否发生改变，即继续加入同样的过氧化氢溶液，观察现象，即①将实验三中得到的固体放于试管中，然后向其中加入10mL5%的H2O2溶液，伸入带火星的木条，木条复燃，说明氧化铁的化学性质没有发生改变；
[结论]综上所述，Fe2O3可作 H2O2分解的催化剂，过氧化氢杂氧化铁的催化下分解生成水和氧气，钙反应的方程式为：
14.84消毒液、过氧化氢溶液都是常用消毒剂，北关中学碲铱学习小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液具有漂白性和腐蚀性，其有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。
【实验1】小侨同学取少量84消毒液于试管中，滴加过氧化氢溶液，发现有大量气泡产生；将带火星的木条放在试管口，观察到_________（填实验现象），证明该气体为氧气。
【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？
【作出猜想】猜想一：作反应物，NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应：
猜想二：作________，类似分解过氯化氢溶液制氧气时二氧化锰的作用。请写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的符号表达式__________。
【实验2】
（1）小江同学按如右图所示组装实验装置，并检查装置气密性。
（2）向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。
（3）将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响）见下表。
【分析数据】表中的数据x=________。
【得出结论】分析得出________（填“猜想一”或“猜想二”）正确。
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外，还有医用酒精、过氧乙酸等。使用各种消毒剂时，要考虑其性质。下列使用消毒剂的做法正确的是________（填字母）。
A．为了增强消毒效果，不同的消毒剂可随意混合使用
B．使用医用酒精消毒应远离明火，防止火灾
C．84消毒液可用于洗涤有色衣物并对衣物进行消毒处理
过氧化氢溶液、医用酒精等消毒剂均应密封保存
【答案】 木条复燃 催化剂 370 猜想一 BD
【解析】[实验1]：氧气可使带火星的木条复燃，因此将带火星的木条置于试管口，观察到木条复燃；
[作出猜想]：二氧化锰在过氧化氢溶液制氧气时作为催化剂使用，因此此处则假设次氯酸钠作为催化剂；故填：催化剂；过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下反应产生水和氧气，反应的符号表达式是：；
[分析数据]：在前三组数据可以看出，随着加入过氧化氢溶液的量增多，最终生成气体体积增加减少，说明次氯酸钠参与了反应，且第三次产生气体减少说明次氯酸钠已经反应完毕，第四次再加入5mL过氧化氢溶液后，不发生反应，只是将内部残留的气体再排出5mL，因此此时气体体积为370mL，则x=370；
[得出结论]：若次氯酸钠是催化剂，则每次反应产生气体体积相同，但是产生气体气体不同，说明次氯酸钠参与了反应，不是作为催化剂使用；故猜想一正确；
[拓展反思]：A、84消毒液中次氯酸钠与过氧化氢可以反应，所以不同消毒液不能随意混用；错误；
B、医用酒精易挥发，具有可燃性，接触明火会引发火灾；正确；
C、84消毒液具有漂白性，会将有色衣物脱色；错误；
D、过氧化氢溶液见光易分解，医用酒精易挥发，应从都需要密封保存；正确；故选BD
15.某研究小组发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象，该小组同学进行了如下探究：
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？
【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)写出淀粉催化过氧化氢分解的符号表达式：_____。
【实验拓展】
(2)该小组设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL 气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表：

上述实验中“待测数据”是指____；若a>b，则可得出的结论是____。
【拓展探究】
某兴趣小组如图进行了几组实验，取几只集气瓶，分别装入其总体积不同含量的水。 用排水法收集氧气，恰好把几只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入集气瓶中，发现当集气瓶预装水体积分数最低为35%时，木条复燃。这时集气瓶中氧气的体积分数是____(计算结果保留一位小数)，以上实验证明用带火星的木条检验氧气是否纯净的做法是否可靠___(填“是”或“否”)。
【答案】 加快过氧化氢分解速率 ag 收集25mL 气体所需时间 二氧化锰催化效果好于淀粉催化效果 48.7% 否
【解析】实验验证：
Ⅰ.A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体，说明淀粉能加快过氧化氢分解速率；
Ⅱ.结论为淀粉质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂，所以淀粉质量仍为ag；
(1) 过氧化氢淀粉催化作用下生成水和氧气，；
(2)该小组设计了装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL 气体为准，故待测数据是收集25mL 气体所需时间；若a>b，则可得出的结论是二氧化锰催化效果好于淀粉催化效果；
(3)空气中含有21%的氧气；当集气瓶预装水体积分数最低为35%时，集气瓶中氧气的体积分数是；可见只要氧气浓度达到一定数值，带火星木条就会复燃，用带火星的木条检验氧气是否纯净的做法不可靠
16.艾依钟同学查阅资料后得知氯化钾也可作氯酸钾分解的催化剂，为了探究影响催化剂催化效果的因素，用下图装置进行了以下实验。
(1)为了较为精确地测定出排出水的体积，C框内应选用的装置为_______（填序号）。
(2)表格中空白的数据依次应填 （填序号）。
A．丁 戊 1.0 10B．戊 丁 0.5 10C．丁 戊 0.5 10
(3)实验丙中发生的化学反应式为_______。
(4)实验甲中，维持其他条件不变，再继续收集100mL氧气，所需时间明显少于342s，其原因可能是_______。
(5)结合表格中数据在下图中绘制出实验乙和戊中产生氧气的体积随反应时间的变化关系。
(6)已知化学反应前后各物质的总质量不变，本实验中不可根据 作为判断反应速率的依据（填序号）。
A．测定相同时间内收集到的气体体积
B．测定相同时间内A装置中试管内物质质量的变化
C．测定相同时间内A装置中试管内压强的变化
D．测定相同时间内A装置中试管内温度的变化
【答案】(1)C1(2)C(3)(4)生成的氯化钾做氯酸钾分解的催化剂
(5)(6)D
【解析】（1）为了较为精确地测定出排出水的体积，C框内应选用的装置为C1，因为深入量筒内的玻璃导管占据体积，使测量结果不准确；
（2）探究催化剂接触面积的影响，氯酸钾的质量，催化剂的质量相同，催化剂的颗粒大小不同，符合题意的是实验乙和实验丁；探究催化剂的质量的影响，氯酸钾的质量和催化剂的的颗粒大小相同，催化剂的质量不同，实验乙和丙探究催化剂种类的影响，氯酸钾的质量，催化剂的质量和颗粒大小相同，催化剂的种类不同，表格中空白的数据依次应填丁、戊、0.5、10；
（3）实验丙氯酸钾在氯化钾的催化下加热生成氯化钾和氧气，该反应化学方程式：；
（4）实验甲中，维持其他条件不变，再继续收集100mL氧气，所需时间明显少于342s，其原因可能是生成的氯化钾做氯酸钾分解的催化剂；
（5）实验乙和戊中氯酸钾的质量相同，催化剂的颗粒大小相同，催化剂的质量戊比乙多，则反应速率戊大于乙，氯酸钾的质量相同，最终生成氧气的质量相同，绘制出实验乙和戊中产生氧气的体积随反应时间的变化关系：
（6）A、测定相同时间内收集到的气体体积，生成气体的体积越大，反应速率越快，不符合题意；
B、测定相同时间内A装置中试管内物质质量的变化，质量减少越快，反应速率越快，不符合题意；
C、测定相同时间内A装置中试管内压强的变化，压强变化越大，反应速率越快，不符合题意；
D、测定相同时间内A装置中试管内温度的变化，无法比较反应速率的快慢，符合题意；答案D
【中考速递】
1.（2023重庆A）下图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到红色粉末(HgO)，他又把红色粉末放在另外容器里加强热，最终得出了空气成分的结论。
(1)若用煤块作火炉燃料，该燃料属于_____(填“可”或“不可”)再生能源。
(2)连续加热12天的目的是_____，剩余气体约占原气体总体积的_____。
(3)将红色粉末加强热可生成初始物质，其化学方程式为_____。
【答案】(1)不可(2)加热时间足够长，将密闭装置中的氧气几乎耗尽 五分之四(3)2HgO2Hg+O2↑
【解析】（1）煤炭随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源。
（2）连续加热12天的目的是加热时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽，容器内气体体积减少了约五分之一，剩余气体约占原气体总体积的五分之四。
（3）将红色粉末加强热可生成初始物质，其反应为氧化汞受热分解为汞和氧气，化学方程式为2HgO高温===2Hg+O2↑
2.（2023重庆A）氧气的制备和性质是重要的化验，根据下图回答问题。

(1)图A、图B装置都可以用于实验室制备O2，固体X的化学式为_____，固体Y可以是_____(填序号)。
A．红砖粉 B．硫酸铜 C．氯化钠
(2)图C中仪器a的名称是_____，该实验可观察到：发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种有_____气味的气体。
(3)图D所示是将氨在纯净氧气中燃烧，生成一种单质和一种常见稳定氧化物，该反应的化学方程式为_____
【答案】(1) KMnO4 A(2) 集气瓶 刺激性(3)4NH3+3O26H2O+2N2
【解析】（1）图A、图B装置都可以用于实验室制备O2.，图A装置试管口放了一团棉花，则是用高锰酸钾制取氧气，则固体X的化学式为KMnO4。图B装置是固液常温型发生装置，用此装置制取氧气，则是用过氧化氢溶液制取氧气，该反应中二氧化锰、红砖粉、氧化铜都可作催化剂，所以固体Y可以是红砖粉，故选A。
（2）图C中仪器a的名称是集气瓶，硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种有刺激性气味的二氧化硫气体。所以该实验可观察到：发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种有刺激性气味的气体。
（3）图D所示是将氨在纯净氧气中燃烧，生成一种单质和一种常见稳定氧化物，根据质量守恒定律，该反应的化学方程式为：4NH3+3O26H2O+2N2
3.（2023重庆B）某兴趣小组利用注射器进行如下图所示探究。请回答相关问题。

(1)图甲：注射器完好，手能推动活塞，这是因为分子______。
(2)图乙：仪器a的名称是______。用手向左推动注射器活塞，若观察到______，则装置的气密性良好。
(3)图丙：实验室制备CO2时，注射器中所装的试剂为______，反应后无块状固体剩余，取反应后的溶液，滴加Na2CO3溶液，若观察到______，说明反应物刚好完全反应
【答案】(1)之间有间隔(2) 长颈漏斗 长颈漏斗内液面上升(3) 稀盐酸 一开始就产生沉淀
【解析】（1）手能推动活塞，是因为分子间有间隔，推动活塞，分子间的间隔减小，气体被压缩；
（2）仪器a的名称是长颈漏斗；用手向左推动注射器活塞，装置内气体增多，压强增大，若观察到长颈漏斗内液面上升，则装置的气密性良好；
（3）实验室制备CO2，选用大理石和稀盐酸反应，注射器中所装的试剂为稀盐酸，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，若恰好完全反应，溶液中只含有氯化钙；若盐酸剩余，溶液中含有氯化钙和盐酸，加入碳酸钠溶液，若有盐酸，碳酸钠先与盐酸反应生成二氧化碳气体，再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，故若观察到一开始就产生沉淀，说明反应物刚好完全反应
4.（2022四川甘孜）小科查阅资料发现P2O5有毒，在教材实验（如图1）的启发下设计了如图2的实验，用于测定空气中O2的含量。回答下列问题：

(1)图1、图2实验前均需检查装置的______。
(2)图1中红磷燃烧的现象是______，反应的化学方程式为______；打开弹簧夹K的最佳时机是______。
(3)图2实验中需要提供足量的______（填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中的______。
(4)室温下，图2实验测定的数据如下表（在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积）：
①反应消耗的O2的体积为______mL；
②实验测得空气中O2的体积分数为______（保留到小数点后一位）。
(5)图2实验的优点是______（答一点）。
【答案】(1)气密性(2) 冒白烟，放热 火焰熄灭并冷却后(3)铜粉 氧气/O2(4) 13.5 19.3%(5)装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确
【解析】（1）要测定空气中氧气的含量，装置需密闭，则图1、图2实验前均需检查装置的气密性。
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，现象为冒白烟，放热，化学方程式为4P+5O22P2O5；为使实验结果正确，应在火焰熄灭并冷却后打开弹簧夹K。
（3）图2实验中需要提供足量铜粉，确保将空气中氧气消耗尽；在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中的氧气。
（4）①反应消耗的O2的体积为20.0mL-6.5mL=13.5mL。
②实验测得空气中O2的体积分数为。
（5）图1中红磷燃烧生成的五氧化二磷有毒，需在瓶外点燃红磷，图2用铜和氧气反应，生成氧化铜，装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确反应类型
分解反应
化合反应
特点
一变多
多变一
判断方法
a.是化学反应
b.反应物是一种
c.生成物是两种或两种以上
a.是化学反应
b.反应物是两种或两种以上
c.生成物只有一种
收集方法
排水集气法
直接吹气法
二氧化碳含量
2.4%
3.8%
实验
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
在试管中加入10mL5%的H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管
有少量气泡产生，木条不复燃
实验二
将10mL5%的H2O2溶液加入装有0.5gFe2O3的试管，然后将带火星的木条伸入试管中
有较多气泡产生，______
______
实验三
将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重
固体质量为0.5g
Fe2O3的质量不变
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
140
280
365
x
375
实验步骤
实验现象
结论及解释
Ⅰ.
A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体
产生的气体是氧气，淀粉能_____
Ⅱ.向 B 试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣
又产生大量使带火星木条复燃的气体滤渣质量为____
淀粉质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂
实验编号
3%过氧化氢溶液的体积
其他物质质量
待测数据
Ⅰ
20mL
淀粉0.5g
a
Ⅱ
20mL
二氧化锰0.5g
b
实验目的
实验
试剂
收集100mL氧气
所需时间/s
（1）实验乙和丙探究催化剂种类的影响；
（2）实验乙和 探究催化剂接触面积的影响；
（3）实验乙和 探究催化剂质量的影响。
甲
10g氯酸钾
342
乙
10g氯酸钾、0.5g粉末状二氧化锰
98
丙
10g氯酸钾、 g粉末状氯化钾
308
丁
10g氯酸钾、0.5g块状二氧化锰
157
戊
g氯酸钾、1.0g粉末状二氧化锰
45
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中气体的体积
50.0 mL
20.0mL
6.5 mL