初中化学人教版（2024）九年级上册课题3 制取氧气第1课时习题

这是一份初中化学人教版（2024）九年级上册课题3 制取氧气第1课时习题，共26页。试卷主要包含了制取氧气的原理，基本反应类型，氧气的工业制法，催化剂等内容，欢迎下载使用。

一、制取氧气的原理
用 或 或 制取氧气
（1）药品： 、 或
（2）反应原理：
文字表达式：
符号表达式：
文字表达式：
符号表达式：
文字表达式：
符号表达式：
二、基本反应类型
①化合反应： 。（“多变一”）
②分解反应： 。（“一变多”）
非基本反应类型：
氧化反应：物质与 发生的化学反应。（注意：是“氧”而不只是限于“氧气”）
有氧气参加的反应一定属于氧化反应。
氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。
三、氧气的工业制法
分离液态空气法
原理：利用液态氧气和液态氮气的 。——是物理变化
具体过程:
膜分离技术（物理变化）
四、催化剂
1.概念：在化学反应中能 其他物质的 ，但 和 在反应前后 的物质。
2.特点：一变（改变反应速率， ）；两不变（质量、化学性质不变）
3.理解： ①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）
③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种
证明某物质是催化剂：
同时满足
即为催化剂
① ：相同条件下，加或者不加药品对比实验；
② ：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；
③ ：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。
拓展：影响某反应的反应速率的因素
、 、 、 、 、 等等。
一、选择题
1．（2023·重庆九龙坡·校考三模）化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列说法不正确的是（ ）
A．化学观念：化学变化有新物质生成，其本质是原子的重新组合
B．科学思维：催化剂的质量在反应前后不变，则反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂
C．科学探究与实践：将火柴梗平放入蜡烛火焰中约1s后取出，探究火焰哪层温度最高
D．科学态度与责任：实验后的废液集中处理，符合绿色化学理念
2．（2023·河南南阳·校考模拟预测）古籍《天工开物》就有“煤饼烧石成灰”的记载。“烧石成灰”指高温条件下碳酸钙转化为生石灰。该反应属于哪种基本反应类型（ ）
A．化合反应B．分解反应
C．置换反应D．复分解反应
3．（2023·河北张家口·统考三模）没有空气就没有生机勃勃的地球，下列关于空气的说法正确的是（ ）
A．氮气约占空气的质量分数为78%
B．氧气的化学性质非常活泼，能与所有物质反应
C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
D．分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学变化
4．（2023·四川乐山·统考模拟预测）下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂能使生成物的质量增加
B．催化剂在化学反应前后其化学性质改变
C．催化剂在化学反应前后其质量不变
D．催化剂只能加快反应速率
5．（2023·河南信阳·校考二模）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
6．（2023·山东临沂·统考二模）某同学利用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气，下列图像能正确反映对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2023·河南南阳·校联考二模）对比以下三个反应的异同点，相关分析正确的是（ ）①
②
③
A．都属于氧化反应B．都属于分解反应
C．都属于化合反应D．生成物均是气体
（2023·云南·模拟预测）催化剂在化工生产中有着重要作用，酿造工业、制药工业、石油工业都需要催化剂。一种物质作为某化学反应的催化剂，需要同时满足下列哪些要求（ ）
①化学反应前后，物质的化学性质不变；②化学反应前后，物质的质量不变；③能改变化学反应速率。
①②③B．①②
C．②③D．①③
9．（2023·湖北襄阳·统考模拟预测）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，下列说法错误的是（ ）
A．实验前应先检查装置气密性
B．MnO2在反应前后质量和性质不变
C．收集氧气可用向上排空气法
D．将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明氧气已收集满
10．（2023·湖北黄石·校考一模）下列关于实验室制取氧气的说法中正确的是（ ）
A．实验室制取氧气的方法都要用到催化剂
B．高锰酸钾中含有氧气，加热即可放出
C．实验室制取氧气发生的都是分解反应
D．过氧化氢和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
11．（2023·广东深圳·模拟预测）一定质量过氧化氢溶液在二氧化锰作用下反应。下列图像不能正确反映其变化过程的是（ ）
A．B．
C．D．
12．（2023·辽宁沈阳·模拟预测）某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是（ ）
A．乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝
B．丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率
C．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率
D．甲和乙对比可知，甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度
13.（2023·江苏苏州·模拟预测）某工厂生产高锰酸钾（KMnO4）的流程如图所示，下列说法不正确的是

A．混合加热室中发生物理变化
B．氧化室中一定有O2参与反应
C．电解室中K2MnO4发生分解反应
D．该过程中可循环利用的物质是KOH
二、填空题
14．（2023·河北廊坊·统考二模）某小组利用下图所示微型实验装置进行实验。

(1)将注射器中的液体注入玻璃管后，甲处反应的化学方程式为 。片刻后，在装置尾部套上小气球，请解释小气球逐渐变大的原因 。
(2)一段时间后，加热乙处玻璃管，观察到玻璃管内的硫燃烧，该实验现象是 。
15．（2023春·黑龙江绥化·九年级期末检测）小裴同学把少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中放在一试管中进行加热制取氧气，部分物质质量随加热时间变化如下图所示
(1)图中可以代表高锰酸钾分解的曲线是 (填a、b、c)
(2)反应过程中作为催化剂的物质的质量变化是 。
(3)b曲线开始的一段没有下降的原因是 。
(4)曲线c除了能表示 还能表示 。
(5)t2时刻试管中的固体共有 种。
三、实验题
16．（2023·上海·模拟预测）催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气，常用MnO2作催化剂反应的化学方程式是 ；用排水法收集氧气，是因为氧气 (选填“易”或“不易”)溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 。
(2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响，用下图左装置进行实验：启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：
i．初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。
ii．写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据： 。
一、选择题
1．（2023·广西南宁·广西大学附属中学校考模拟预测）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．氧气能支持燃烧，可以作燃料B．属于空气污染物之一
C．氮气化学性质不活泼，可用作保护气D．工业上用分离液态空气的方法制氧气是分解反应
2．（2023·江苏·校联考一模）下列有关说法正确的是（ ）
A．液态氧气属于混合物B．常温下氮气稳定，可用作粮食保护气
C．液态氧气可用作火箭燃料D．利用气体密度不同分离液态空气制备氮气
3．（2023·山东潍坊·模拟预测）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法不正确的是（ ）
A．d代表氯化钾
B．t2时刻O2开始产生
C．从t1时刻起，KMnO4开始分解，从t2时刻起KClO3开始分解
D．KMnO4反应生成其中的一种物质可以作KClO3反应的催化剂
4．（2023·山东潍坊·统考一模）水有多种作用，例如：镁与碘的化合反应十分缓慢，若滴入少量水，则立即剧烈反应，此时水作为（ ）
A．反应物B．生成物
C．催化剂D．稀释作用
5．（2023·黑龙江大庆·校联考模拟预测）我国科学家侯德榜，在氨碱法的基础上，创立了更为先进的联合制碱法生产纯碱。某海边工厂利用贝壳、海盐等生产纯碱的主要工艺流程如图：以下说法错误的是（ ）
A．工业上常用分离液态空气的方法制取氮气
B．从海水中获得饱和食盐水，需要经过物理方法和化学方法除去杂质
C．向饱和食盐水中先通入二氧化碳，再通入氨气，便于提高碳酸氢钠的产率
D．反应①、②均属于分解反应
6．（2023·海南海口·统考二模）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
二、填空题
7．（2023秋·上海·九年级假期作业）工业上以空气为原料用 的方法来制取氧气，整个过程属于 变化（填物理或化学）。在实验室我们可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气，研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。某学校实验小组的同学分别用下列金属氧化物作催化剂，将氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度记录如下：
根据以上数据，实验室用氯酸钾来制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用 作催化剂。
8．（2023春·山东烟台·八年级统考期中）将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
(1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
(2)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)酒店提供的“液氮冰淇淋”，是用液氮使奶油等原料快速冻结而制成的无冰渣感的冰淇淋。利用液氮制作冰淇淋，涉及到氮气的性质有_____(填字母)。
A．沸点低，易汽化吸热 B．无毒，化学性质稳定 C．密度比空气略小
(4)下图是空气中一些气体的用途：
A． 医疗急救 B． 食品防腐
C． 航天火箭 D． 霓虹灯
①其中属于氧气用途的是 (填字母，下同)。
②属于氮气用途的是 。
③稀有气体的用途除了上图中的用途外还可以用作 (写出一种即可)。
三、实验题
9．（2023春·海南海口·九年级检测卷）84 消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)
【实验1】取少量消毒84液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后用 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。
【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H2O2溶液发生化学反应；
猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置，并检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。
③将注射器中的溶液平均分次推入锥形瓶中:每次推入H2O2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。
(1)表中的数据x= 。
(2)分析表中数据得出猜想 正确，其依据是 。
[拓展反思]生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全!
10．（2023秋·九年级课时练习）学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，我们对催化剂已有了初步的认识。某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】
(1)猜想一：氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
猜想二：氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生改变；
猜想三：氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。
【实验】
用天平称量，取5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图实验：

【结论】猜想Ⅲ成立。
(2)请补充能证明猜想Ⅲ成立的实验现象：步聚③现象为 ，步骤⑥中固体质量为 。
(3)步骤⑦的目的是 。
【拓展探究】
(4)欲比较催化剂氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响，实验时需要控制相同的量有______（填字母序号）。
A．过氧化氢溶液的浓度、体积B．过氧化氢溶液的温度
C．催化剂的质量D．催化剂的种类
课题3 制取氧气（第1课时）
知识清单：
一、制取氧气的原理
用氯酸钾或高锰酸钾或过氧化氢制取氧气
（1）药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）或过氧化氢溶液与二氧化锰
（2）反应原理：
文字表达式：氯酸钾 二氧化锰
△
氯化钾 + 氧气
符号表达式：KClO3 MnO2
△
KCl + O2
文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
文字表达式：过氧化氢 水 + 氧气
符号表达式：2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O＋O2↑
二、基本反应类型
①化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（“多变一”）
②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。（“一变多”）
非基本反应类型：
氧化反应：物质与氧发生的化学反应。（注意：是“氧”而不只是限于“氧气”）
有氧气参加的反应一定属于氧化反应。
氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。
三、氧气的工业制法
分离液态空气法
原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化
具体过程:
膜分离技术（物理变化）
四、催化剂
1.概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
2.特点：一变（改变反应速率，加快或减慢）；两不变（质量、化学性质不变）
3.理解： ①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）
③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种
证明某物质是催化剂：
同时满足
即为催化剂
①证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验；
②证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；
③证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。
拓展：影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。
一、选择题
1．（2023·重庆九龙坡·校考三模）化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列说法不正确的是（ ）
A．化学观念：化学变化有新物质生成，其本质是原子的重新组合
B．科学思维：催化剂的质量在反应前后不变，则反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂
C．科学探究与实践：将火柴梗平放入蜡烛火焰中约1s后取出，探究火焰哪层温度最高
D．科学态度与责任：实验后的废液集中处理，符合绿色化学理念
【答案】B
【解析】A、化学变化有新物质生成，化学变化的过程本质是原子重新组合的过程，故A说法正确；B、催化剂的质量在反应前后不变，但反应前后质量不变的物质不一定是反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故B说法不正确；C、温度越高，木条炭化的越快，将火柴梗迅速平放入蜡烛的火焰中约1s后取出，可以看到接触外焰处的火柴梗最先炭化，说明外焰温度最高，故C说法正确；D、实验后的有害废液收集后集中处理，能减少环境污染，符合绿色化学理念，故D说法正确；故选B。
2．（2023·河南南阳·校考模拟预测）古籍《天工开物》就有“煤饼烧石成灰”的记载。“烧石成灰”指高温条件下碳酸钙转化为生石灰。该反应属于哪种基本反应类型（ ）
A．化合反应B．分解反应
C．置换反应D．复分解反应
【答案】B
【解析】碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，反应符号“一变多”的特征，该反应的基本化学反应类型属于分解反应；故选B。
3．（2023·河北张家口·统考三模）没有空气就没有生机勃勃的地球，下列关于空气的说法正确的是（ ）
A．氮气约占空气的质量分数为78%
B．氧气的化学性质非常活泼，能与所有物质反应
C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
D．分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学变化
【答案】C
【解析】A、氧气约占空气的体积分数为78%，而不是质量分数，该选项说法不正确；B、氧气化学性质很活泼，能与大部分物质反应，而不是所有物质，该选项说法不正确；C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，该选项说法正确；D、分离液态空气是利用氧气和氮气的沸点不同，将它们分离，该过程没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法不正确。故选C。
4．（2023·四川乐山·统考模拟预测）下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂能使生成物的质量增加
B．催化剂在化学反应前后其化学性质改变
C．催化剂在化学反应前后其质量不变
D．催化剂只能加快反应速率
【答案】C
【解析】A、催化剂不能使生成物的质量增加，说法错误；B、催化剂在化学反应前后其化学性质不变，说法错误；C、催化剂在化学反应前后其质量不变，说法正确；D、催化剂能改变化学反应速率，能加快反应速率，也能减慢反应速率；故选C。
5．（2023·河南信阳·校考二模）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
【解析】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。
6．（2023·山东临沂·统考二模）某同学利用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气，下列图像能正确反映对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，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，符合题意；B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，水的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，但是过氧化氢溶液中本身含水，水的质量不是从零开始增加，不符合题意；C、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，过氧化氢的质量逐渐减小至零，不符合题意；D、用等量的过氧化氢溶液制取氧气，有催化剂的反应速率快，不加催化剂的反应速率慢，最后生成氧气的质量相同，不符合题意。故选A。
7．（2023·河南南阳·校联考二模）对比以下三个反应的异同点，相关分析正确的是（ ）①
②
③
A．都属于氧化反应B．都属于分解反应
C．都属于化合反应D．生成物均是气体
【答案】A
【解析】A、三个反应均是与氧气的反应，属于氧化反应，该选项分析正确；B、三个反应中反应物均有多种，不属于分解反应，该选项分析不正确；C、反应①②均为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，而反应③的反应物和生成物均含有多种，不属于化合反应，该选项分析不正确；D、氧化汞、氧化镁均为固体，该选项分析不正确。故选A。
（2023·云南·模拟预测）催化剂在化工生产中有着重要作用，酿造工业、制药工业、石油工业都需要催化剂。一种物质作为某化学反应的催化剂，需要同时满足下列哪些要求（ ）
①化学反应前后，物质的化学性质不变；②化学反应前后，物质的质量不变；③能改变化学反应速率。
①②③B．①②
C．②③D．①③
【答案】A
【解析】催化剂能改变化学反应的速率；且化学反应前后的质量和化学性质都不发生变化；故选A。
9．（2023·湖北襄阳·统考模拟预测）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，下列说法错误的是（ ）
A．实验前应先检查装置气密性B．MnO2在反应前后质量和性质不变
C．收集氧气可用向上排空气法D．将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明氧气已收集满
【答案】B
【解析】A、实验前应首先检查装置的气密性，以免装置漏气浪费药品，所以选项正确；B、MnO2是催化剂，在反应前后，其本身的质量和化学性质都没有发生变化，物理性质可能改变，所以选项错误；C、氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，所以选项正确；D、氧气具有助燃性，氧气的验证方法是将带火星的木条置于集气瓶口，如果木条复燃则证明氧气已满，所以选项正确。故选B。
10．（2023·湖北黄石·校考一模）下列关于实验室制取氧气的说法中正确的是（ ）
A．实验室制取氧气的方法都要用到催化剂
B．高锰酸钾中含有氧气，加热即可放出
C．实验室制取氧气发生的都是分解反应
D．过氧化氢和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
【答案】C
【解析】A、氯酸钾和过氧化氢制氧气时需要用催化剂，而加热高锰酸钾制氧气时不需要催化剂；错误；B、高锰酸钾中不含有氧气，含有氧元素，高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；错误；C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气；过氧化氢在催化剂二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；实验室制取氧气都是“一变多”，均为分解反应；正确；D、过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量无关，因为催化剂只改变化学反应的速率，不影响生成氧气的质量；错误。故选C。
11．（2023·广东深圳·模拟预测）一定质量过氧化氢溶液在二氧化锰作用下反应。下列图像不能正确反映其变化过程的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】A、一定质量过氧化氢溶液在二氧化锰作用下反应，二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变，故A不正确；B、一定质量过氧化氢溶液在二氧化锰作用下反应生成水和氧气，反应前过氧化氢溶液中有一定质量水，所以水的质量不是从0开始，反应又生成水，水的质量随反应的进行不断增加，当过氧化氢反应完全后，水的质量不变，故B正确；C、一定质量过氧化氢溶液在二氧化锰作用下反应生成水和氧气，过氧化氢随着反应的进行，质量不断减少，反应完全后质量为0，故C正确；D、一定质量过氧化氢溶液在二氧化锰作用下反应生成水和氧气，过氧化氢反应前，氧气质量为0，随着反应的进行，氧气质量不断增加，当反应完全后氧气质量不变，故D正确；故选A。
12．（2023·辽宁沈阳·模拟预测）某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是（ ）
A．乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝
B．丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率
C．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率
D．甲和乙对比可知，甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度
【答案】C
【解析】A、甲、乙实验中唯一的不同点是乙实验将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由甲实验木条不复燃，而乙木条复燃对比可知，乙中冰水混合物的作用是将水蒸气冷凝，说法正确；B、丙、丁中唯一的不同点是丁将反应容器放在了凉水中，温度低，反应平缓，丙是在常温下，反应剧烈，二者对比可知，温度会影响化学反应速率，说法正确；C、甲、丁中反应物的温度不同，无法证明加入催化剂会影响化学反应速度，说法错误；D、甲、乙实验中唯一的不同点是乙将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由甲实验木条不复燃，而乙木条复燃对比可知，甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度，说法正确。 故选C。
13.（2023·江苏苏州·模拟预测）某工厂生产高锰酸钾（KMnO4）的流程如图所示，下列说法不正确的是

A．混合加热室中发生物理变化
B．氧化室中一定有O2参与反应
C．电解室中K2MnO4发生分解反应
D．该过程中可循环利用的物质是KOH
【答案】C
【解析】A、由流程图可知：混合加热室中二氧化锰和氢氧化钾由固体变为熔融物，状态改变，无新物质生成，属于物理变化，说法正确；B、由流程图可知：氧化室中发生反应后，空气成分减少了氧气，所以氧化室中一定有O2参与反应，说法正确；C、由流程图可知：电解室发生反应后，生成高锰酸钾、氢氧化钾和氢气，反应后含有钾、氢、锰、氧元素，依据化学反应前后，元素种类不变，反应物中也应该含有钾、氢、锰、氧元素，锰酸钾中只含有钾、锰、氧元素，可确定反应物还有其他物质含有氢元素，所以该反应的反应物不是一种物质，不属于分解反应，电解室中K2MnO4发生的不是分解反应，说法不正确；D、由流程图可知：该过程中原料中有氢氧化钾，电解室中又生成氢氧化钾，可循环利用的物质是氢氧化钾，说法正确。
故选C。
二、填空题
14．（2023·河北廊坊·统考二模）某小组利用下图所示微型实验装置进行实验。

(1)将注射器中的液体注入玻璃管后，甲处反应的化学方程式为 。片刻后，在装置尾部套上小气球，请解释小气球逐渐变大的原因 。
(2)一段时间后，加热乙处玻璃管，观察到玻璃管内的硫燃烧，该实验现象是 。
【答案】(1) ；化学反应产生的氧气进入气球，气球内压强增大，大于外界气压；(2)火焰呈现蓝紫色，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体
【解析】（1）①将注射器中的液体注入玻璃管后，甲处发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：；②小气球逐渐变大的原因是：化学反应产生的氧气进入气球，气球内压强增大，大于外界气压；（2）硫在氧气中燃烧，实验现象是：火焰呈现蓝紫色，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。
15．（2023春·黑龙江绥化·九年级期末检测）小裴同学把少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中放在一试管中进行加热制取氧气，部分物质质量随加热时间变化如下图所示
(1)图中可以代表高锰酸钾分解的曲线是 (填a、b、c)
(2)反应过程中作为催化剂的物质的质量变化是 。
(3)b曲线开始的一段没有下降的原因是 。
(4)曲线c除了能表示 还能表示 。
(5)t2时刻试管中的固体共有 种。
【答案】(1)b；(2)先增大，最后保持不变；(3)温度还未达到高锰酸钾分解所需的最低温度；(4) 氯酸钾分解生成的氧气；氯化钾；(5)4
【解析】（1）高锰酸钾和氯化钾是反应物，高锰酸钾的质量比较小，代表高锰酸钾分解的曲线是b；（2）二氧化锰是该反应中的催化剂，高锰酸钾分解生成二氧化锰，故反应过程二氧化锰的质量先增大，最后保持不变；（3）b曲线开始的一段没有下降，是因为温度还未达到高锰酸钾分解所需的最低温度，还没有开始发生反应；（4）t2时刻氯酸钾开始分解，氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，故曲线c除了能表示氯酸钾分解生成的氧气，还能表示氯化钾；（5）t2时刻试管中的固体共有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰和氯酸钾4种物质。
三、实验题
16．（2023·上海·模拟预测）催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气，常用MnO2作催化剂反应的化学方程式是 ；用排水法收集氧气，是因为氧气 (选填“易”或“不易”)溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 。
(2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响，用下图左装置进行实验：启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：
i．初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。
ii．写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据： 。
【答案】(1) 2H2O22H2O+O2↑；不易；带火星木条复燃；(2) 装置中含有空气，空气中约含21%氧气 MnO2；因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短
【解析】（1）实验室用H2O2溶液制取氧气的原理是：H2O2溶液在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气，该反应的方程式为：；由于氧气不易溶于水，故可以采用排水法收集，氧气具有助燃性，所以将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是带火星木条复燃。（2）i．由于装置中空气含有氧气，所以初始时氧气的体积分数不为0，故答案为：装置中含有空气，空气中约含21%氧气；ii、根据比较MnO2和FeCl3使H2O2分解快慢的曲线图，可知当氧气体积分数都达到32%时，加MnO2用的时间为9s，加FeCl3的时间大于60s；所以使H2O2分解较快的催化剂是MnO2，原因是MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。故答案为：MnO2，因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。
一、选择题
1．（2023·广西南宁·广西大学附属中学校考模拟预测）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．氧气能支持燃烧，可以作燃料B．属于空气污染物之一
C．氮气化学性质不活泼，可用作保护气D．工业上用分离液态空气的方法制氧气是分解反应
【答案】C
【解析】A、氧气能支持燃烧，可以作助燃剂，不能作燃料，故A不符合题意；B、CO2是空气成分之一，不属于空气污染物，故B不符合题意；C、氮气化学性质不活泼，不易和其他物质反应，可用作保护气，故C符合题意；D、工业上利用液氧、液氮沸点不同，用分离液态空气的方法制氧气，没有新物质生成，属于物理变化，故D不符合题意。故选C。
2．（2023·江苏·校联考一模）下列有关说法正确的是（ ）
A．液态氧气属于混合物B．常温下氮气稳定，可用作粮食保护气
C．液态氧气可用作火箭燃料D．利用气体密度不同分离液态空气制备氮气
【答案】B
【解析】A、液态氧气是由一种物质组成，属于纯净物，说法错误；B、常温下氮气稳定，可用作粮食保护气，说法正确；C、液态氧气具有助燃性，本身不具有可燃性，不能用作火箭燃料，说法错误；D、利用空气中氮气、氧气的沸点不同分离液态空气制备氮气，说法错误；答案：B。
3．（2023·山东潍坊·模拟预测）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法不正确的是（ ）
A．d代表氯化钾
B．t2时刻O2开始产生
C．从t1时刻起，KMnO4开始分解，从t2时刻起KClO3开始分解
D．KMnO4反应生成其中的一种物质可以作KClO3反应的催化剂
【答案】B
【解析】A．根据上述分析，t2时刻氯酸钾开始分解生成氯化钾和氧气，氯化钾的质量逐渐增加，d是氯化钾，选项A正确；B．根据上述分析，t1时刻高锰酸钾开始分解，就有氧气产生，选项B不正确；C．t1时刻高锰酸钾开始分解，就有氧气产生，t2时刻氯酸钾开始分解再次产生氧气，选项C正确；D．高锰酸钾会分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，起催化作用的二氧化锰，是高锰酸钾分解产生的，故选项D正确。
故选B。
4．（2023·山东潍坊·统考一模）水有多种作用，例如：镁与碘的化合反应十分缓慢，若滴入少量水，则立即剧烈反应，此时水作为（ ）
A．反应物B．生成物
C．催化剂D．稀释作用
【答案】C
【解析】A、由题中信息可知，反应物为镁和碘，所以水在该反应中没有参加反应；故本选项错误；B、反应前后水的质量和化学性质不发生改变，而生成物会因反应的发生不断产生而增加；所以本选项错误；C、在镁与碘的化合反应中，在加入水的前后反应速率不同，所以水在该反应中是作为催化剂出现的；故本选项正确；D、镁与碘的化合反应十分缓慢，若滴入少量水，则立即剧烈反应，可见，加水改变了化学反应的速率，假如是稀释作用，稀释后反应物浓度变小，反应应该减慢，所以D选项错误。故选C。
5．（2023·黑龙江大庆·校联考模拟预测）我国科学家侯德榜，在氨碱法的基础上，创立了更为先进的联合制碱法生产纯碱。某海边工厂利用贝壳、海盐等生产纯碱的主要工艺流程如图：以下说法错误的是（ ）
A．工业上常用分离液态空气的方法制取氮气
B．从海水中获得饱和食盐水，需要经过物理方法和化学方法除去杂质
C．向饱和食盐水中先通入二氧化碳，再通入氨气，便于提高碳酸氢钠的产率
D．反应①、②均属于分解反应
【答案】C
【解析】A、空气中氮气的体积分数为，由于各种气体液态时的沸点不同所以工业上常用分离液态空气的方法制取氮气，选项正确；B、从海水中获得饱和食盐水，由于海水中有很多泥沙等不溶物所以需要用过滤的方法除去，属于物理方法，海水中还含有可溶性的钙离子镁离子的化合物，故需要使用不同的物质通过化学反应除去，选项正确；C、由于氯化钠、水和二氧化碳和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵，但溶液是饱和氯化钠溶液，氯化钠质量一定，故生成的碳酸氢钠也一定不会提高产率，故选项错误；D、碳酸钙高温条件下生成氧化钙和水，碳酸氢钠加热条件下生成碳酸钠、水、二氧化碳，都是一种物质反应生成多种物质，属于一变多，分解反应，选项正确；故选C。
6．（2023·海南海口·统考二模）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。
二、填空题
7．（2023秋·上海·九年级假期作业）工业上以空气为原料用 的方法来制取氧气，整个过程属于 变化（填物理或化学）。在实验室我们可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气，研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。某学校实验小组的同学分别用下列金属氧化物作催化剂，将氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度记录如下：
根据以上数据，实验室用氯酸钾来制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用 作催化剂。
【答案】分离液态空气；物理；氧化铜
【解析】工业上常用分离液态空气的方法制取氧气，是利用空气中液态氮和液态氧的沸点不同加以分离，这一过程无新物质生成，属于物理变化；最好选用温度较低时催化作用就明显的物质，由表可知，在开始反应和剧烈反应时温度要求最低的是氧化铜，故最好选用氧化铜作催化剂；故填：分离液态空气；物理；氧化铜。
8．（2023春·山东烟台·八年级统考期中）将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
(1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
(2)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)酒店提供的“液氮冰淇淋”，是用液氮使奶油等原料快速冻结而制成的无冰渣感的冰淇淋。利用液氮制作冰淇淋，涉及到氮气的性质有_____(填字母)。
A．沸点低，易汽化吸热 B．无毒，化学性质稳定 C．密度比空气略小
(4)下图是空气中一些气体的用途：
A． 医疗急救 B． 食品防腐
C． 航天火箭 D． 霓虹灯
①其中属于氧气用途的是 (填字母，下同)。
②属于氮气用途的是 。
③稀有气体的用途除了上图中的用途外还可以用作 (写出一种即可)。
【答案】(1)低；(2)混合物；(3)AB；(4) AC/CA； B；保护气
【解析】（1）氮气先从液态空气蒸发出来，可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低，故填：低。（2）空气中含有氮气、氧气、稀有气体等物质，氮气从液态空气蒸发出来后，得到的“工业液氧”还含有氧气、稀有气体等物质，所以“工业液氧”属于混合物，故填：混合物。（3）由于氮气的沸点低，易汽化吸热，且无毒，化学性质稳定，常用液氮制作冰淇淋，故填：AB。（4）①氧气能供给人呼吸，可用于医疗急救，氧气具有助燃性，可用于航天火箭发射，故填：AC或CA。②氮气化学性质不活泼，用于食品防腐，故填：B。③稀有气体在通电时发出不同颜色的光，可制成霓虹灯，化学性质很不活泼，可用作保护气，故填：保护气。
三、实验题
9．（2023春·海南海口·九年级检测卷）84 消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)
【实验1】取少量消毒84液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后用 (填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。
【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H2O2溶液发生化学反应；
猜想二：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置，并检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH2O2溶液。
③将注射器中的溶液平均分次推入锥形瓶中:每次推入H2O2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。
(1)表中的数据x= 。
(2)分析表中数据得出猜想 正确，其依据是 。
[拓展反思]生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全!
【答案】将带火星的木条伸入试管内，木条复燃；催化剂；370； 一 ；第3次产生的氧气的量在减少，直到不再产生氧气（每次加入一样质量的过氧化氢溶液，若是催化剂，则每次产生氧气的质量应该相等，但实验结果是产生氧气质量不等，在减少）
【解析】实验1：氧气具有助燃性，可使带火星木条复燃，则证明是氧气的操作是将带火星的木条伸入试管内，木条复燃。作出猜想：猜想二：过氧化氢分解中二氧化锰是催化剂，则作催化剂。实验2：（1）注射器中吸入25mL过氧化氢溶液，分5次推入，则每次推入5mL。第3次到第5次推入10mL过氧化氢溶液，收集气体体积增加375mL-365mL=10mL，则第3次开始无气体生成，增加的收集气体的体积与推入过氧化氢溶液的体积相同，则x=365+5=370。（2）每次加入一样质量的过氧化氢溶液，若是催化剂，则每次产生氧气的质量应该相等，但实验结果是产生氧气质量不等，在减少，则化学反应前后NaClO的化学性质发生改变，猜想一正确。
10．（2023秋·九年级课时练习）学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后，我们对催化剂已有了初步的认识。某同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】
(1)猜想一：氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
猜想二：氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生改变；
猜想三：氧化铜是反应的催化剂，反应前后 。
【实验】
用天平称量，取5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图实验：

【结论】猜想Ⅲ成立。
(2)请补充能证明猜想Ⅲ成立的实验现象：步聚③现象为 ，步骤⑥中固体质量为 。
(3)步骤⑦的目的是 。
【拓展探究】
(4)欲比较催化剂氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响，实验时需要控制相同的量有______（填字母序号）。
A．过氧化氢溶液的浓度、体积B．过氧化氢溶液的温度
C．催化剂的质量D．催化剂的种类
【答案】(1)质量和化学性质不变；(2)带火星的木条复燃； 0.2g；(3)验证氧化铜的化学性质是否改变；(4)ABC
【解析】（1）由催化剂的概念可知，如氧化铜是反应的催化剂，则反应前后质量和化学性质不变，故填质量和化学性质不变。（2）猜想Ⅲ成立，即氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂，能够加快过氧化氢分解的速率，生成氧气的速率快，步聚③现象是带火星的木条复燃，故填带火星的木条复燃；
由催化剂的概念可知，催化剂的质量和化学性质在反应前后保持不变，反应前氧化铜的质量为0.2g，则步骤⑥中固体为氧化铜，其质量为0.2g，故填0.2。（3）步骤⑦的目的是验证氧化铜的化学性质是否改变，确定氧化铜是不是反应的催化剂，故填验证氧化铜的化学性质是否改变。（4）比较催化剂氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响，变量是催化剂的种类，需要控制相同的量过氧化氢溶液的浓度、体积，过氧化氢溶液的温度和催化剂的质量，故填ABC。
催化剂
温度/℃
反应程度
Fe2O3
Al2O3
CuO
MgO
开始反应
470
515
305
490
剧烈反应
490
540
350
545
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
催化剂
温度/℃
反应程度
Fe2O3
Al2O3
CuO
MgO
开始反应
470
515
305
490
剧烈反应
490
540
350
545
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