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2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题04 氧气（第01期）（解析版）
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这是一份2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题04 氧气（第01期）（解析版），共16页。试卷主要包含了氧气的制取和性质实验如图，下列物质中属于氧化物的是，下列关于高锰酸钾的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
考点01 氧气的实验室制法
考点02 催化剂
考点1 氧气的实验室制法
1．（2024福建，6）实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是
A B C D
【答案】D
【解析】高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气，属于固固加热制气体，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，且试管口要塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故A正确，不符合题意；氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故B正确，不符合题意；氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故C正确，不符合题意；氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故D错误，符合题意。
2．（2024湖南，4）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A B C D
【答案】A
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故A正确； 属于固液常温型，故B错误；属于固液常温型，故C错误；属于固液常温型，故D错误。
3．（2024四川成都，8）氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A．发生装置仅由药品状态决定B．该装置能收集到纯净的氧气
C．红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底D．制取氧气的原料一定含有氧元素
【答案】D
【解析】发生装置由反应物状态和反应条件共同决定，故A选项说法错误；该装置只能收集到较为纯净的氧气，收集的氧气中会混入水蒸气等杂质，故B选项说法错误；木炭在氧气中燃烧实验中，要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中，以利于木炭与氧气充分接触，防止氧气受热逸出，实验现象不明显，故C选项说法错误；由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则制取氧气的原料一定含有氧元素，故D选项说法正确。
阅读下列材料，回答下列4～6小题：
高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
4．（2024江苏苏州，5）下列物质中属于氧化物的是
A．KMnO4B．K2MnO4C．MnO2D．O2
【答案】C
【解析】氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。KMnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，A不符合题意；K2MnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，B不符合题意；MnO2是由锰、氧两种元素组成，是氧化物，C符合题意；O2是由一种元素组成，是单质，不是氧化物，D不符合题意。
5．（2024江苏苏州，6）在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是
A．酒精灯B．试管C．漏斗D．集气瓶
【答案】C
【解析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集。酒精灯用于加热，使高锰酸钾分解，A不符合题意；试管用于高锰酸钾分解的反应容器，B不符合题意；反应是在试管内进行的，不需要过滤或其他需要漏斗的操作，漏斗在此实验中并不需要，C符合题意；集气瓶用于收集生成的氧气，D不符合题意。
6．（2024江苏苏州，7）下列关于高锰酸钾的说法正确的是
A．高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B．高锰酸钾受热不易发生分解
C．高锰酸钾难溶于水 D．制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
【答案】A
【解析】高锰酸钾见光易分解，棕色试剂瓶可以避光，高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶，A正确；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，B错误；高锰酸钾易溶于水，C错误；根据反应的化学方程式2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知，高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气，还有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中，D错误。
7．（2024江苏扬州，14）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，A不符合题意；应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，B不符合题意；实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，C不符合题意；气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，D符合题意。
8．（2024甘肃白银，15）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当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”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。
（3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。小明同学用如图装置制取二氧化碳，请你指出该装置的两处错误： 、 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑ 磨砂 正 没有等到气泡均匀连续冒出就收集，（或集气瓶没有装满水）
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳 长颈漏斗下端没有插入液面以下 用向下排空气法收集二氧化碳
【解析】
（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶；
（2）根据题中提供的药品可知，制取氧气选用的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，由于氧气的密度大于空气，防止氧气逸出，将集气瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是没有等到气泡均匀连续冒出就收集，由于开始排出气体中含有空气（或集气瓶没有装满水，留有气泡）；
（3）根据题中提供的药品可知，药品中能产生二氧化碳的是石灰石与稀硫酸，石灰石与稀盐酸，由于硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，反应不能持续进行，故制取二氧化碳选用的药品是稀盐酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳；
该装置的两处错误是：一是长颈漏斗下端没有插入液面以下，气体会从长颈漏斗下端逸出，二是用向下排空气法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，收集二氧化碳应用向上排空气法收集。
9．（2024河南，24）实验室里选用如图所示仪器制取气体（橡皮塞、导气管及试剂略去）。
（1）制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 (填字母)。
（2）用KMnO4制取O2的化学方程式为 ；若用该方法制取O2，其发生装置需补充一种玻璃仪器，请在虚线框内画出该仪器 。
【答案】
（1）a、b、e、f
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，若要使用双孔橡皮塞，则需要选用的仪器是：锥形瓶、集气瓶、分液漏斗，需要制取纯净的二氧化碳，而盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，同时要干燥二氧化碳，则还需要选择洗气瓶，除去杂质，故填：abef；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
该反应属于固体加热反应，发生装置中的仪器可以选择酒精灯、铁架台、还需要补充反应容器试管，故图为 。
10．（2024湖北，18）以下是氧气的实验室制取和性质实验。
（1）仪器a的名称是 。
（2）A中制取氧气的化学方程式为 。
（3）用装置B来收集氧气，进气口为 （填“m”或“n”）。
（4）图C中，细铁丝剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体。
【答案】
（1）试管
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）m
（4）火星四射
【解析】
（1）据图可知，仪器a的名称是试管；
（2）装置A需要加热，试管口有棉花，可用加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学的反应方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（3）氧气的密度比空气大，用装置B收集氧气，氧气从长管端进入，即氧气应从导管口m端通入；
（4）细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
11．（2024江苏连云港，12）O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生的变化是 （填字母）。
a．O2分子质量变小 b．O2分子间间隔减小 c．O2分子转变为其他分子
（2）实验室里现有MnO2固体、H2O2，溶液以及下列装置（A～D）：
① 仪器M的名称是 （填字母）。
a．长颈漏斗 b．锥形瓶 c．集气瓶
② 利用上述药品制取O2，应选择的两个装置是 （填字母）。
③ 检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 （包括操作和现象）。
（3）气焊的化学原理为2 X + 5 O2 4 CO2 + 2 H2O，X的化学式为 。
（4）氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
① 能向自然界中释放O2的是 （填字母）。
a．动植物的呼吸 b．可燃物的燃烧 c．植物的光合作用
② 氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3的化学方程式为 。
【答案】
（1）b
（2）a B、C 将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃
（3）C2H2
（4）c 3 O2 2 O3
【解析】（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小，而分子本身的质量不变，也不会转变为其他分子，故选b；
（2）①仪器M的名称是长颈漏斗，故选a；
②利用上述药品（过氧化氢溶液和二氧化锰固体）制取O2，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择向上排空气法活排水法收集，根据图示装置，收集装置可选择C，故应选择的两个装置是B、C；
③氧气具有助燃性，检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃，则该无色气体是氧气；
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有10个氧原子，反应后由于4个碳原子、4个氢原子和10个氧原子，则2X中有4个碳原子和4个氢原子，X中有2个碳原子和2个氢原子，化学式为C2H2；
（4）氧气可以供给呼吸，动植物的呼吸吸收氧气释放二氧化碳，a不符合题意；
氧气具有助燃性，可燃物的燃烧消耗氧气，b不符合题意；
植物的光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，c符合题意；
② 氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3，化学方程式为3 O2 2 O3。
12．（2024江西，18）根据图回答有关问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。
【答案】
（1）铁架台
（2）防止气体从长颈漏斗逸出 可控制反应速率（或获得平稳气流等）
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a
（4）密度比空气大 能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等）
【解析】
（1）仪器①的名称是铁架台；
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出；C中的分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速度，与装置B相比，装置C的优点是可控制反应速率（或获得平稳气流等）；
（3）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧气的密度小于水，用装置D收集氧气时，气体应从导管口a通入，水从b 端排出；
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，发现木条复燃，说明能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等），带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气密度比空气大。
13．（2024重庆B卷，22）正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障。请回答：
（1）过氧化氢溶液制氧气
① 仪器a的名称是 。
② 利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式为 。
③ 为了产生平稳的气流并实时观察气流速率，可选择的发生装置和收集装置是 （填序号）。
（2）酸和碱的中和反应
为了控制稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，最佳的操作是 （填序号）。写出该反应的化学方程式 。
【答案】
（1）集气瓶 2 H2O2 2 H2O + O2↑ BD
（2）D HCl + NaOH = NaCl + H2O
【解析】
（1）① 据图可知，仪器a的名称是集气瓶；
② 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
③ 注射器可以控制反应的速率，则若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是B，实时观察气流速率，可选择排水法收集氧气，故可选择的发生装置和收集装置是BD；
（2）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为HCl + NaOH = NaCl + H2O；此反应没有明显现象，可以借助酚酞溶液进行判断，滴加稀盐酸比直接倒入稀盐酸更准确，故选D。
14．（2024四川广安，18）化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中，从实验员处领取了如下实验仪器：
（1）仪器B （填“能”或“不能”）直接加热。
（2）若用大理石与稀盐酸来制取CO2，为组装气体发生装置，应选择的仪器是 、E、C（填字母）；若用如图所示装置收集CO2，应从 端进气（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分仪器外，还必需补充的仪器是 （填仪器名称）。该反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）能
（2）D a
（3）酒精灯
【解析】
（1）仪器B为试管，能直接加热；
（2）大理石是固体，稀盐酸是液体，反应条件是常温，发生装置是固液常温型，故选择的仪器是D、E、C；二氧化碳密度比空气大，应从长管a端进入；
（3）氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型，需要补充的仪器是酒精灯；反应的化学方程式为：。
15．（2024四川眉山，17）制取气体是初中化学实验的重要内容。
（1）仪器M的名称是 。
（2）实验室用A装置制备氧气，在装入药品前应先 ；其反应的化学方程式为 。
（3）实验室制备二氧化碳的发生装置为 (填装置标号)。
（4）某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为______(填标号)。
A．能与水反应B．能与空气反应C．密度与空气接近
【答案】
（1）集气瓶
（2）检查装置的气密性 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（3）B
（4）A
【解析】
（1）仪器M是集气瓶；
（2）实验室用A装置制备氧气，在装入药品前应先检查装置的气密性，试管口没有棉花，应用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气，氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
（3）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，反应物为固体和液体，不需要加热，选择B为发生装置；
（4）某气体只能用D装置收集，说明该气体的密度小于空气，不能与空气反应，能溶于水，可能与水反应，故选A。
16．（2024四川南充，18）下图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下列问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）将装置A和 （填装置序号）连接，制取并收集O2，A中反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）C 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）仪器a是锥形瓶。
（2）氧气密度比空气大，可以使用C向上排空气法收集氧气。A是固体加热型装置，且试管口有一团棉花，使用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
17．（2024四川遂宁，11）根据下列实验装置图，回答问题：
（1）装置B中仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集40 mL干燥的氧气，应选择的装置是 （填装置的字母序号）；其反应的化学方程式为 。
（3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，应选择的发生装置是 （填装置的字母序号）。
【答案】
（1）酒精灯
（2）AFG
（3）B
【解析】
（1）仪器a的名称是酒精灯。
（2）过氧化氢溶液制取氧气不需要加热，是固液不加热型反应，发生装置选择A。排水法收集的氧气不干燥，则不能使用E排水法收集。氧气密度比空气大，可使用向上排空气法收集，虽然排空气法收集气体干燥，但并不能收集一定量的氧气，所以不选择装置C、D收集。G装置中，氧气从短管通入，将植物油排入量筒，可收集干燥的氧气，同时排出的植物油的体积与收集的氧气的体积相同，则量筒中有40mL植物油时说明收集了40mL氧气，此时停止收集即可。因为制取的氧气中带有水蒸气，需要使用F浓硫酸干燥，除去水蒸气。所以应选择的装置是AFG。
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为。
考点2 催化剂
18．（2024江苏苏州，18）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响
D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故A说法正确；实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故B说法错误；甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故C说法正确；根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故D说法正确。
19．（2024山西，16）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
（1）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。
（3）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。
【问题与思考】
（4）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化？
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？
【答案】
（1）2 H2O2 2 H2O + O2↑
（2）带火星的木条复燃
（3）加快
（4）无变化
（5）常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃
【解析】
（1）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，发生反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
（2）图1中没有加入二氧化锰，带火星木条不复燃。图3中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，氧气具有助燃性，现象为带火星的木条复燃；
（3）说明二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快；
（4）二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质不变；
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃。
20．（2024重庆A卷，23）O2在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
（1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是___________（填序号）。
A．CH4B．KMnO4C．NaCl
（2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验：
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。理由是 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。
④在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20 mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条） 。
【答案】
（1）AC
（2） 2 H2O2 2 H2O + O2↑ 否 实验温度不同，没有控制变量 丙、丁 在其他条件相同时，红砖小颗粒更多，催化效果更好；过氧化氢溶液浓度更高，反应更快(或温度更高，反应更快)。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变可知，制取氧气的药品中应含有氧元素，甲烷和氯化钠都不含氧元素，所以不能用于氧气制取。故选AC；
（2）①实验甲发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，方程式为 2 H2O2 2 H2O + O2↑；
②由表中甲乙实验数据可知，实验时除催化剂的种类不同，实验的温度也不同，没有控制变量，所以不能用于比较两种催化剂的催化效果，故实验结论不科学；
③丙和丁只有催化剂的形态不同，可以用于探究催化剂的催化效果与催化剂的形态有关；
④新增实验与实验丙对比变量为：催化剂的形态、质量和过氧化氢溶液的浓度，（温度也可能不同）所以造成产生气泡速率明显比实验丙快，可能是小颗粒状的红砖粉与过氧化氢溶液接触更充分，从而催化效果更好；或可能是过氧化氢溶液浓度更高，使反应更快；也可能是温度更高，造成催化效果更好；或是红砖小颗粒的质量大，与过氧化氢溶液接触更充分，使催化效果更好（合理即可）。
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
MnO2粉末
常温
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢，有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢，几乎看不到气泡
考点01 氧气的实验室制法
考点02 催化剂
考点1 氧气的实验室制法
1．（2024福建，6）实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是
A B C D
【答案】D
【解析】高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气，属于固固加热制气体，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，且试管口要塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故A正确，不符合题意；氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故B正确，不符合题意；氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故C正确，不符合题意；氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故D错误，符合题意。
2．（2024湖南，4）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A B C D
【答案】A
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故A正确； 属于固液常温型，故B错误；属于固液常温型，故C错误；属于固液常温型，故D错误。
3．（2024四川成都，8）氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A．发生装置仅由药品状态决定B．该装置能收集到纯净的氧气
C．红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底D．制取氧气的原料一定含有氧元素
【答案】D
【解析】发生装置由反应物状态和反应条件共同决定，故A选项说法错误；该装置只能收集到较为纯净的氧气，收集的氧气中会混入水蒸气等杂质，故B选项说法错误；木炭在氧气中燃烧实验中，要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中，以利于木炭与氧气充分接触，防止氧气受热逸出，实验现象不明显，故C选项说法错误；由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则制取氧气的原料一定含有氧元素，故D选项说法正确。
阅读下列材料，回答下列4～6小题：
高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
4．（2024江苏苏州，5）下列物质中属于氧化物的是
A．KMnO4B．K2MnO4C．MnO2D．O2
【答案】C
【解析】氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。KMnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，A不符合题意；K2MnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，B不符合题意；MnO2是由锰、氧两种元素组成，是氧化物，C符合题意；O2是由一种元素组成，是单质，不是氧化物，D不符合题意。
5．（2024江苏苏州，6）在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是
A．酒精灯B．试管C．漏斗D．集气瓶
【答案】C
【解析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集。酒精灯用于加热，使高锰酸钾分解，A不符合题意；试管用于高锰酸钾分解的反应容器，B不符合题意；反应是在试管内进行的，不需要过滤或其他需要漏斗的操作，漏斗在此实验中并不需要，C符合题意；集气瓶用于收集生成的氧气，D不符合题意。
6．（2024江苏苏州，7）下列关于高锰酸钾的说法正确的是
A．高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B．高锰酸钾受热不易发生分解
C．高锰酸钾难溶于水 D．制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
【答案】A
【解析】高锰酸钾见光易分解，棕色试剂瓶可以避光，高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶，A正确；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，B错误；高锰酸钾易溶于水，C错误；根据反应的化学方程式2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知，高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气，还有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中，D错误。
7．（2024江苏扬州，14）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，A不符合题意；应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，B不符合题意；实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，C不符合题意；气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，D符合题意。
8．（2024甘肃白银，15）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当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”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。
（3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。小明同学用如图装置制取二氧化碳，请你指出该装置的两处错误： 、 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑ 磨砂 正 没有等到气泡均匀连续冒出就收集，（或集气瓶没有装满水）
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳 长颈漏斗下端没有插入液面以下 用向下排空气法收集二氧化碳
【解析】
（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶；
（2）根据题中提供的药品可知，制取氧气选用的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，由于氧气的密度大于空气，防止氧气逸出，将集气瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是没有等到气泡均匀连续冒出就收集，由于开始排出气体中含有空气（或集气瓶没有装满水，留有气泡）；
（3）根据题中提供的药品可知，药品中能产生二氧化碳的是石灰石与稀硫酸，石灰石与稀盐酸，由于硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，反应不能持续进行，故制取二氧化碳选用的药品是稀盐酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳；
该装置的两处错误是：一是长颈漏斗下端没有插入液面以下，气体会从长颈漏斗下端逸出，二是用向下排空气法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，收集二氧化碳应用向上排空气法收集。
9．（2024河南，24）实验室里选用如图所示仪器制取气体（橡皮塞、导气管及试剂略去）。
（1）制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 (填字母)。
（2）用KMnO4制取O2的化学方程式为 ；若用该方法制取O2，其发生装置需补充一种玻璃仪器，请在虚线框内画出该仪器 。
【答案】
（1）a、b、e、f
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，若要使用双孔橡皮塞，则需要选用的仪器是：锥形瓶、集气瓶、分液漏斗，需要制取纯净的二氧化碳，而盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，同时要干燥二氧化碳，则还需要选择洗气瓶，除去杂质，故填：abef；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
该反应属于固体加热反应，发生装置中的仪器可以选择酒精灯、铁架台、还需要补充反应容器试管，故图为 。
10．（2024湖北，18）以下是氧气的实验室制取和性质实验。
（1）仪器a的名称是 。
（2）A中制取氧气的化学方程式为 。
（3）用装置B来收集氧气，进气口为 （填“m”或“n”）。
（4）图C中，细铁丝剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体。
【答案】
（1）试管
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）m
（4）火星四射
【解析】
（1）据图可知，仪器a的名称是试管；
（2）装置A需要加热，试管口有棉花，可用加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学的反应方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（3）氧气的密度比空气大，用装置B收集氧气，氧气从长管端进入，即氧气应从导管口m端通入；
（4）细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
11．（2024江苏连云港，12）O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生的变化是 （填字母）。
a．O2分子质量变小 b．O2分子间间隔减小 c．O2分子转变为其他分子
（2）实验室里现有MnO2固体、H2O2，溶液以及下列装置（A～D）：
① 仪器M的名称是 （填字母）。
a．长颈漏斗 b．锥形瓶 c．集气瓶
② 利用上述药品制取O2，应选择的两个装置是 （填字母）。
③ 检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 （包括操作和现象）。
（3）气焊的化学原理为2 X + 5 O2 4 CO2 + 2 H2O，X的化学式为 。
（4）氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
① 能向自然界中释放O2的是 （填字母）。
a．动植物的呼吸 b．可燃物的燃烧 c．植物的光合作用
② 氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3的化学方程式为 。
【答案】
（1）b
（2）a B、C 将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃
（3）C2H2
（4）c 3 O2 2 O3
【解析】（1）工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小，而分子本身的质量不变，也不会转变为其他分子，故选b；
（2）①仪器M的名称是长颈漏斗，故选a；
②利用上述药品（过氧化氢溶液和二氧化锰固体）制取O2，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择向上排空气法活排水法收集，根据图示装置，收集装置可选择C，故应选择的两个装置是B、C；
③氧气具有助燃性，检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃，则该无色气体是氧气；
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有10个氧原子，反应后由于4个碳原子、4个氢原子和10个氧原子，则2X中有4个碳原子和4个氢原子，X中有2个碳原子和2个氢原子，化学式为C2H2；
（4）氧气可以供给呼吸，动植物的呼吸吸收氧气释放二氧化碳，a不符合题意；
氧气具有助燃性，可燃物的燃烧消耗氧气，b不符合题意；
植物的光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，c符合题意；
② 氧气和臭氧（O3）可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3，化学方程式为3 O2 2 O3。
12．（2024江西，18）根据图回答有关问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。
【答案】
（1）铁架台
（2）防止气体从长颈漏斗逸出 可控制反应速率（或获得平稳气流等）
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a
（4）密度比空气大 能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等）
【解析】
（1）仪器①的名称是铁架台；
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出；C中的分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速度，与装置B相比，装置C的优点是可控制反应速率（或获得平稳气流等）；
（3）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧气的密度小于水，用装置D收集氧气时，气体应从导管口a通入，水从b 端排出；
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，发现木条复燃，说明能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等），带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气密度比空气大。
13．（2024重庆B卷，22）正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障。请回答：
（1）过氧化氢溶液制氧气
① 仪器a的名称是 。
② 利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式为 。
③ 为了产生平稳的气流并实时观察气流速率，可选择的发生装置和收集装置是 （填序号）。
（2）酸和碱的中和反应
为了控制稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，最佳的操作是 （填序号）。写出该反应的化学方程式 。
【答案】
（1）集气瓶 2 H2O2 2 H2O + O2↑ BD
（2）D HCl + NaOH = NaCl + H2O
【解析】
（1）① 据图可知，仪器a的名称是集气瓶；
② 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
③ 注射器可以控制反应的速率，则若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是B，实时观察气流速率，可选择排水法收集氧气，故可选择的发生装置和收集装置是BD；
（2）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为HCl + NaOH = NaCl + H2O；此反应没有明显现象，可以借助酚酞溶液进行判断，滴加稀盐酸比直接倒入稀盐酸更准确，故选D。
14．（2024四川广安，18）化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中，从实验员处领取了如下实验仪器：
（1）仪器B （填“能”或“不能”）直接加热。
（2）若用大理石与稀盐酸来制取CO2，为组装气体发生装置，应选择的仪器是 、E、C（填字母）；若用如图所示装置收集CO2，应从 端进气（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分仪器外，还必需补充的仪器是 （填仪器名称）。该反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）能
（2）D a
（3）酒精灯
【解析】
（1）仪器B为试管，能直接加热；
（2）大理石是固体，稀盐酸是液体，反应条件是常温，发生装置是固液常温型，故选择的仪器是D、E、C；二氧化碳密度比空气大，应从长管a端进入；
（3）氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型，需要补充的仪器是酒精灯；反应的化学方程式为：。
15．（2024四川眉山，17）制取气体是初中化学实验的重要内容。
（1）仪器M的名称是 。
（2）实验室用A装置制备氧气，在装入药品前应先 ；其反应的化学方程式为 。
（3）实验室制备二氧化碳的发生装置为 (填装置标号)。
（4）某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为______(填标号)。
A．能与水反应B．能与空气反应C．密度与空气接近
【答案】
（1）集气瓶
（2）检查装置的气密性 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（3）B
（4）A
【解析】
（1）仪器M是集气瓶；
（2）实验室用A装置制备氧气，在装入药品前应先检查装置的气密性，试管口没有棉花，应用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气，氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
（3）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，反应物为固体和液体，不需要加热，选择B为发生装置；
（4）某气体只能用D装置收集，说明该气体的密度小于空气，不能与空气反应，能溶于水，可能与水反应，故选A。
16．（2024四川南充，18）下图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下列问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）将装置A和 （填装置序号）连接，制取并收集O2，A中反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）C 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）仪器a是锥形瓶。
（2）氧气密度比空气大，可以使用C向上排空气法收集氧气。A是固体加热型装置，且试管口有一团棉花，使用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
17．（2024四川遂宁，11）根据下列实验装置图，回答问题：
（1）装置B中仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集40 mL干燥的氧气，应选择的装置是 （填装置的字母序号）；其反应的化学方程式为 。
（3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，应选择的发生装置是 （填装置的字母序号）。
【答案】
（1）酒精灯
（2）AFG
（3）B
【解析】
（1）仪器a的名称是酒精灯。
（2）过氧化氢溶液制取氧气不需要加热，是固液不加热型反应，发生装置选择A。排水法收集的氧气不干燥，则不能使用E排水法收集。氧气密度比空气大，可使用向上排空气法收集，虽然排空气法收集气体干燥，但并不能收集一定量的氧气，所以不选择装置C、D收集。G装置中，氧气从短管通入，将植物油排入量筒，可收集干燥的氧气，同时排出的植物油的体积与收集的氧气的体积相同，则量筒中有40mL植物油时说明收集了40mL氧气，此时停止收集即可。因为制取的氧气中带有水蒸气，需要使用F浓硫酸干燥，除去水蒸气。所以应选择的装置是AFG。
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为。
考点2 催化剂
18．（2024江苏苏州，18）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响
D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故A说法正确；实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故B说法错误；甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故C说法正确；根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故D说法正确。
19．（2024山西，16）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
（1）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。
（3）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。
【问题与思考】
（4）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化？
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？
【答案】
（1）2 H2O2 2 H2O + O2↑
（2）带火星的木条复燃
（3）加快
（4）无变化
（5）常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃
【解析】
（1）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，发生反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
（2）图1中没有加入二氧化锰，带火星木条不复燃。图3中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，氧气具有助燃性，现象为带火星的木条复燃；
（3）说明二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快；
（4）二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质不变；
（5）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃。
20．（2024重庆A卷，23）O2在医疗急数、化工生产等领域都有重要应用。
（1）从元素守恒角度看，下列物质不能用于制取氧气的是___________（填序号）。
A．CH4B．KMnO4C．NaCl
（2）某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1g不同的催化剂，再加入溶质质量分数5%的过氧化氢溶液20 mL，进行了如下实验：
①写出实验甲中发生反应的化学方程式 。
②MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ （填“是”或“否”）。理由是 。
③能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 （填实验序号）。
④在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入8%的过氧化氢溶液20 mL，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条） 。
【答案】
（1）AC
（2） 2 H2O2 2 H2O + O2↑ 否 实验温度不同，没有控制变量 丙、丁 在其他条件相同时，红砖小颗粒更多，催化效果更好；过氧化氢溶液浓度更高，反应更快(或温度更高，反应更快)。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变可知，制取氧气的药品中应含有氧元素，甲烷和氯化钠都不含氧元素，所以不能用于氧气制取。故选AC；
（2）①实验甲发生的反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，方程式为 2 H2O2 2 H2O + O2↑；
②由表中甲乙实验数据可知，实验时除催化剂的种类不同，实验的温度也不同，没有控制变量，所以不能用于比较两种催化剂的催化效果，故实验结论不科学；
③丙和丁只有催化剂的形态不同，可以用于探究催化剂的催化效果与催化剂的形态有关；
④新增实验与实验丙对比变量为：催化剂的形态、质量和过氧化氢溶液的浓度，（温度也可能不同）所以造成产生气泡速率明显比实验丙快，可能是小颗粒状的红砖粉与过氧化氢溶液接触更充分，从而催化效果更好；或可能是过氧化氢溶液浓度更高，使反应更快；也可能是温度更高，造成催化效果更好；或是红砖小颗粒的质量大，与过氧化氢溶液接触更充分，使催化效果更好（合理即可）。
序号
催化剂
温度
实验现象
甲
MnO2粉末
常温
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
乙
红砖粉末
60℃
持续产生气泡，速率适中，气流平稳
丙
红砖小颗粒
常温
缓慢，有少量气泡逸出
丁
块状红砖
常温
十分缓慢，几乎看不到气泡
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