中考总复习化学（安徽地区）第二单元我们周围的空气课件

这是一份中考总复习化学（安徽地区）第二单元我们周围的空气课件，共60页。PPT课件主要包含了目录安徽·中考，我们周围的空气，空气的污染与防治，空气中氧气含量的测定，氧气的制取，催化作用，不可靠，②③⑤，铁架台，混合物与纯净物的判断等内容，欢迎下载使用。

命题点1 空气命题点2 氧气的性质命题点3 氧气的制取命题点4 化合反应、分解反应和氧化反应
考点 1　测定空气里氧气的含量考点 2　氧气的实验室制法
1.[2012安徽1]我省环保部门按新修订的《环境空气质量标准》,着力做好细颗粒物 (PM2.5)和臭氧(O3)等新增指标的监测工作。下列说法正确的是( )A.直接焚烧植物秸秆不会造成大气污染B.吸入细颗粒物对人体健康没有危害C.化学在环境监测和保护中起重要作用D.臭氧(O3)是一种氧化物
【解析】　直接焚烧植物秸秆会产生大量烟尘和有害气体,污染大气;细颗粒物被人体吸入后,会危害人体健康;臭氧是由氧元素组成的纯净物,属于单质。
2.[2010安徽15]小明对铁的锈蚀进行如下探究。室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图。一段时间后,观察到量筒内的水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146 mL)。当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表:
(1)实验①和②说明NaCl可以　 　(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。 (2)实验开始后,广口瓶内的温度有所上升,说明铁锈蚀过程是　 　(填“放热”或“吸热”)过程。
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质的化学式是　 　 。 (4)实验①和③是探究木炭对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成。(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算空气中氧气的体积含量是　 　%(保留三位有效数字)。
注意:若答对第(6)小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。(6)现仅提供:量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包(内含 1 g 铁粉、0.2 g木炭、10滴水和少量NaCl),请你助小明再设计一个测量空气中氧气体积含量的实验方案,在框中画出实验装置示意图即可(注明滤纸包的位置)。
1 g 铁粉和10滴水
Fe2O3·xH2O(或Fe2O3等)
3.[2016安徽12]实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,回答下列问题:(1)二氧化锰在反应中的作用是 。 (2)下列仪器中:①的名称是 ;组装O2发生装置时,应选择 (填序号)。 (3)研究显示:O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃。因此,O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法 (填“可靠”或“不可靠”)。为了收集一瓶较纯净的O2,最好采用 集气法。 
【解析】　(1)常温下过氧化氢的分解速率较慢,因此实验室用过氧化氢溶液制氧气时要加入二氧化锰作为反应的催化剂。(2)仪器①是漏斗;实验室过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择固液常温型发生装置,所以组装氧气发生装置应选择图中的长颈漏斗、锥形瓶和双孔橡胶塞,即②③⑤。(3)由于氧气的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃,因此氧气验满时采用使带火星的木条复燃的方法不可靠;排水法收集氧气时,集气瓶中的空气被全部排出,因此排水法收集的氧气较纯净。
4.[2013安徽12]空气是人类活动必需的自然资源。工业上常用分离液态空气的方法制取氧气,实验室常用物质分解的方法制取氧气。(1)工业上制氧气是 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)图中仪器a的名称是　 。 (3)实验室制取并收集氧气,可选择　 (填字母代号)装置,此法制取氧气的化学方程式为　 。 (4)检查B装置气密性的方法是(可借助水和图中的其他装置)　 。  
【解析】　(3)若选择A作发生装置,则是用加热固体的方法制氧气;若选择B作发生装置,则是用固液混合的方法制氧气;氧气不易溶于水且密度比空气大,可以用排水法收集,也可以用向上排空气法收集。(4)可在液封后利用热胀冷缩的原理,观察水中的导管口有无气泡冒出,判断装置气密性是否良好;也可通过观察能否形成稳定的液面差来检验,如夹紧胶皮管,向长颈漏斗中加水形成液封,继续加水至一定高度,静置,若液面不下降,则说明装置气密性良好等。  
AC(或AE、BC、BE)
将B装置与C装置连接,向长颈漏斗中加水液封,再用手捂住锥形瓶,观察C中的导管口有无气泡冒出(答案合理即可)　
5.[2016安徽3]下列选项中的物质所属类别错误的是( )
【解析】　空气和石油中均含有多种物质,属于混合物,干冰是固态二氧化碳,属于纯净物,A错误。
6.[2019安徽14]某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用下图装置完成表中实验:
(1)设置实验1的目的是 。 (2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是 。 (3)写出KClO3分解的化学反应方程式: 　 。 
(4)由实验1和实验4可知,KCl　 (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50 mL O2,所需时间明显少于171 s,请解释原因:　　 。 (5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50 mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内　 。 
【解析】　(2)由表中数据可知,当MnO2作为催化剂时收集50 mL O2所需时间最短,故其催化效果最好。(4)由实验1和实验4可知,当加入氯化钾时,收集50 mL O2所需时间比不加氯化钾短,因此KCl有催化作用;由于氯酸钾分解会生成氯化钾,而氯化钾可以加快氯酸钾的分解速率,因此维持加热条件不变,用实验1再继续收集50 mL O2,所需时间明显少于171 s。(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50 mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内收集的氧气体积。
随着反应的进行,生成的催化剂KCl越来越多(合理即可)
收集的氧气体积(合理即可)
7.[2015安徽14]为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果,某研究小组进行了如下探究:
(1)请写出H2O2分解的化学方程式 。 【定性探究】(2)如图甲,可通过观察 ,来定性比较二者的催化效果。 
【定量探究】(3)如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是　 ，　 。要定量比较二者的催化效果,可测量生成等体积气体所需的　 。 【深入探究】(4)在FeCl3溶液中,究竟是哪种粒子起催化作用呢?猜想1:铁离子(Fe3+)起催化作用;猜想2:　 起催化作用; 猜想3:　 起催化作用。 请设计实验,验证猜想1。
【解析】　(2)通过比较产生气泡的快慢,可以粗略判断反应速率的快慢,进而比较二者的催化效果。(3)将注射器活塞向外拉出一段,松开手活塞又回到原来的位置,则说明装置气密性良好。(4)FeCl3溶液中的微观粒子有Fe3+、Cl-、H2O,猜想只能在这个范围内。要验证铁离子起催化作用,可依据控制变量的思想来设计实验。
两试管中产生气泡的快慢
关闭分液漏斗的活塞, 将注射器活塞向外拉出一段,一会儿后看其是否回到原位。若回到原位,则装置气密性良好(合理即可)
取两支试管,各加入2 mL 5%的H2O2溶液,再分别加入同浓度、同体积的FeCl3溶液和NaCl溶液,观察现象
若加FeCl3溶液的试管中产生气泡较快,则猜想1成立;否则,不能证明猜想1成立(需进一步探究)
【速记口诀】　体积分数要记清,莫与质量混一起; 氮七八,氧二一;零点九四是稀气; 还有两个点零三,二氧化碳和杂气。2.空气中氧气含量的测定(详见实验)
3.空气的污染与防治(1)主要污染物:有害气体(如SO2、CO、NO2、O3等)、可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)。(2)常见的大气污染问题①SO2、NO2酸雨②颗粒污染物雾霾③CO2含量增加温室效应加剧
(3)防治措施①减少煤等化石燃料的燃烧;②废气处理达标后排放;③开发和使用清洁能源,如太阳能、风能、潮汐能等;④大量植树造林,禁止乱砍滥伐等;⑤加强大气质量监测,改善环境状况。
辨析易错易混·正误判断1.洁净的空气是一种纯净物。( )2.空气的成分按质量计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。( )
【分析】空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质，属于混合物。
【分析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。
3.稀有气体通电时发出不同颜色的光,该过程发生的是化学变化。( )4.空气质量日报中,空气质量指数越高,说明空气质量越好。( )5.pH<7的降雨是酸雨。( )
【分析】稀有气体在通电时发出不同颜色的光，该过程中没有新物质生成，属于物理变化。
【分析】空气质量日报中，空气质量指数越高，空气污染越严重。
【分析】酸雨是pH＜5.6的降雨。
即时小练1.[2020湖南岳阳]空气是一种宝贵的资源,有关空气成分的描述正确的是( )A.氧气:可以做保护气B.氮气:空气中体积分数最大的气体C.二氧化碳:空气中的一种污染物D.稀有气体:化学性质不稳定
【解析】　很多物质能被氧气氧化,氧气不能做保护气,A错误;空气中,氮气的体积分数约是78%,B正确;二氧化碳是植物光合作用的原料之一,是动植物呼吸作用的产物,是空气的成分之一,不是空气污染物,C错误;稀有气体的化学性质稳定,D错误。
2.[2020湖南长沙改编]今年,长沙的空气质量明显改善,空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是( )　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.洁净的空气是纯净物B.空气中二氧化碳含量过高会导致温室效应加剧C.氧气有助燃性,常用作燃料D.空气中臭氧(O3)含量少,属于稀有气体
【解析】　空气由不同种物质组成,属于混合物;氧气具有助燃性,不具有可燃性,不可用作燃料;臭氧不属于稀有气体。
3.[2020湖北宜昌]“美丽中国,我是行动者”。下列发电方式可能造成空气污染的是( )A.太阳能发电B.风力发电C.潮汐力发电D.燃煤发电
【解析】　煤燃烧的过程中会产生有害气体和烟尘,造成空气污染。
1.物理性质(1)色、味、态:在标准状况下,为　 色、　 味的气体。 (2)密度:标准状况下,密度比空气　 。 (3)溶解性:　 　溶于水。 (4)三态转化:在压强为101 kPa时,无色气体淡蓝色液体淡蓝色雪花状固体。
2.化学性质氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有助燃性。常见物质在空气或氧气中的燃烧如下表:
辨析易错易混·正误判断1.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水。( )【分析】　氧气不易溶于水。2.液氧可用于火箭发射,说明氧气具有可燃性。( ) 3.氧气的化学性质比较活泼,能与所有物质发生反应。( ) 4.红磷在氧气中燃烧产生大量白烟。( )
【分析】　氧气不能与所有物质发生反应。
【分析】　氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能作燃料。
即时小练1.下列有关氧气的组成、结构、性质和用途的说法,正确的是( )A.氧气极易溶于水B.氧气是一种化学性质非常活泼的气体C.氧气由氧元素组成,氧气由2个氧原子构成D.炼钢、气焊以及化工生产和航空航天等都要用到氧气
【解析】　氧气不易溶于水,A不正确;氧气是一种化学性质比较活泼的气体,B不正确;氧气由氧元素组成,每个氧分子由2个氧原子构成,C不正确。
2.下列实验现象的描述正确的是( )A.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量B.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳C.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,火星四射,生成黑色固体D.镁条在空气中燃烧时,发出耀眼的白光,生成白色固体
【解析】　硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,A错误。木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,是实验结论而不是实验现象,B错误。铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,若不点燃,不会燃烧,C错误。镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,D正确。
(1)描述物质燃烧现象的格式:①是否剧烈燃烧+②产生火焰、光的颜色(或火星)+③是否放热+④生成物的色、味、态。(2)描述现象时的易错点
原理:利用液态氧和液态氮的 不同,先将空气液化,然后蒸发制得氧气。
2.氧气的实验室制法(详见实验)
(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　 和　 在反应前后都不发生改变的物质。 (2)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用,温度、颗粒大小等因素会影响催化效果。
辨析易错易混·正误判断
1.分离液态空气制氧气发生的是化学变化。( )【分析】　分离液态空气制氧气的过程中没有新物质生成,发生的是物理变化。2.催化剂只能加快化学反应速率。( )【分析】　催化剂能改变化学反应速率,可以加快反应速率,也可以减慢反应速率。
1.下列有关催化剂的叙述正确的是( )A.任何化学反应都需要催化剂B.催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变C.催化剂能增加生成物的质量D.分离液态空气制氧气可用二氧化锰作催化剂
【解析】　并非所有的化学反应都需要催化剂,如活泼金属单质与酸的反应,A错误;催化剂只能改变化学反应速率,不能增加生成物的量,C错误;分离液态空气制氧气是物理变化,不需要催化剂,催化剂适用于化学变化,D错误。
催化剂的特点①“一变两不变”:“一变”是指改变其他物质的化学反应速率;“两不变”是指催化剂本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变。②催化剂只改变化学反应速率,不影响反应能否进行以及反应后生成物的质量。③同一个化学反应可能有不同的催化剂,催化效果可能不同。
1.下列物质属于纯净物的是　 (填序号,下同),属于混合物的是　 　。 ①过氧化氢溶液　②洁净的空气　③红磷　④冰水共存物　⑤液氧　⑥五氧化二磷　⑦澄清的石灰水　⑧四氧化三铁　⑨高锰酸钾受热分解后的产物　⑩矿泉水
化合反应、分解反应和氧化反应
1.化合反应和分解反应(基本反应类型)
2.氧化反应(不是基本反应类型)
(1)定义:物质与　 　发生的反应。 (2)分类①缓慢氧化:进行得很慢、不易被察觉的氧化反应。如动植物的呼吸、食物的腐烂、酒和醋的酿造、农家肥的腐熟等;②剧烈氧化:如燃烧、火药爆炸等。
3.化合反应和氧化反应的关系
氧化反应和化合反应是两个不同范畴的概念,它们阐释的角度不同,化合反应是从反应物、生成物的种类来考虑,氧化反应则是从反应中有无与氧结合来考虑,但它们之间有一定的联系(如图所示)。
(1)化合反应不一定都是氧化反应(a区),如:CO2+H2O H2CO3,是化合反应,不是氧化反应;(2)氧化反应不一定都是化合反应(b区),如:CH4+2O2 CO2+2H2O,是氧化反应,不是化合反应;(3)某些反应既是氧化反应又是化合反应(c区),如:C+O2 CO2。
1.由同种元素组成的物质一定是纯净物。( )【分析】　由同种元素组成的物质不一定是纯净物,如氧气和臭氧的混合物。2.化合反应一定是氧化反应。( )【分析】　化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,氧化反应是物质与氧发生的反应,二者属于交叉关系。3.氧化反应属于基本反应类型之一。( )【分析】　初中阶段四大基本反应类型是化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,氧化反应不属于基本反应类型。
1.化学反应有多种分类,化合反应、分解反应和氧化反应的关系可用下图表示,其中b处可表示的化学反应是( )
A.CH4+2O2 CO2+2H2OB.4P+5O2 2P2O5C.2H2O 2H2↑+O2↑D.CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
2.下列属于缓慢氧化的组合是( )①蜡烛燃烧　②食物腐败　③动植物的呼吸　④金属锈蚀　⑤白磷自燃　⑥火药爆炸A.②③④ 　　　　　B.①⑤⑥C.①⑥ D.②③④⑤
1.实验原理:物质在密闭的容器中燃烧,消耗空气中的氧气,使容器中压强减小,由于压强差,烧杯的水进入集气瓶内,进入集气瓶内的水的体积约等于消耗的氧气的体积。2.实验药品:红磷3.反应原理:红磷燃烧的化学方程式为　 　。 4.实验装置
5.实验现象(1)红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟; (2)装置冷却到室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶内,进入集气瓶内的水的体积约占原集气瓶剩余容积的五分之一。6.实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的　 　。 7.实验拓展:实验结束后,集气瓶内剩余气体的主要成分为　 　。根据实验现象分析,该气体具有的物理性质是 　、化学性质是　 。 
不燃烧也不支持红磷燃烧
实验中用其他药品替代红磷应该满足什么条件?(1)木炭、硫粉能否替代红磷?　不能。木炭和硫粉燃烧时有气体生成,导致集气瓶内气体压强没有明显变化,测得的实验结果误差过大。 (2)镁、铁丝能否替代红磷?　不能。镁在空气中燃烧时,在与氧气反应的同时,还能与氮气、二氧化碳发生反应;铁丝在空气中不能燃烧。 总结:红磷的替代品应满足的条件是:①能与空气中的氧气反应而不与空气中的其他物质反应;②生成物不能是气体(可以是固体或液体),或生成的气体能被液体吸收。
10.装置改进 改进后的实验装置如图所示:
图1　　　　　　　　图2 图3 图4
图5　　　　　　图6 图7 图8
(1)改进思路:①改变点火方式:避免在空气中点燃红磷产生的五氧化二磷污染空气;同时,使实验装置始终保持密闭,避免实验过程中打开装置造成实验误差。②改变反应物:寻找新的药品,使氧气消耗更彻底。(2)改进方案①改变点火方式。图2通过光照使白磷在密闭的环境中燃烧;图4通过热水使白磷在密闭的环境中燃烧;图6通过电阻丝发热使白磷在密闭环境中燃烧。②改变反应物。图5用铜丝代替红磷,在密闭装置中加热,使铜丝与氧气反应;图7是用包有铁粉、氯化钠、炭粉的滤纸包代替红磷,通过铁生锈消耗氧气。图8是用铁丝绒生锈消耗氧气。(3)改进后的优点:不污染环境、操作简单、可以减小实验误差;所用药品与氧气反应更充分,使测定结果更准确。
例1 [2020山东济宁改编]甲、乙、丙三个实验小组分别利用2 g铜粉“测定空气中氧气的含量”,实验装置如图。
课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况,又进行以下实验:【活动一】(1)实验中需反复推拉注射器的目的是　 　; (2)气球的作用是　　 ; (3)在操作中如何判断装置中的O2是否反应完?  。
【活动二】①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出,称量后,置于烧杯中;②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应,将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量;相关数据见下表:
(1)烧杯中发生反应的化学方程式为　 　; (2)甲、乙两组实验数据相同,残留固体中氧化铜的质量为　 　,丙组残留固体中氧化铜的质量为　 　。 【实验反思】兴趣小组通过分析数据得出:甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量,丙组差异较大。你认为丙组在“测定空气中氧气的含量”实验中,可能存在的操作失误是　 　。
使玻璃管中的氧气充分反应
防止装置内压强过大导致橡胶塞冲出
反复推拉注射器,若注射器的读数不再减小(不再变化),则装置内的氧气已完全反应
装置气密性不好,实验过程中有空气进入装置,使得与铜反应的氧气偏多(合理即可)
1.如图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是 ( )
图1 图2A.红磷的多少对实验结果无影响B.集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的C.c点时反应刚好停止D.b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
【解析】红磷的量不足时会导致测定结果偏小，A错误；集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的，B错误；a点时温度最高，由此可知，在a点时反应刚好停止，C错误。
1.如图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是 ( )
2.某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是　 　。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是 ,  。(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是　　 (写一点)。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息,　 (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是　 　。
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是 ； (写两点)。 
产生大量白烟(或黄色火焰、放热等其他合理答案)
集气瓶内气体压强小于大气压
装置气密性良好(或红磷和铁粉除氧剂足量等其他合理答案)
反应后,实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%,而实验2集气瓶中氧气几乎被耗尽
生成物不影响测定结果(或其他合理答案)
1.发生装置及反应原理
反应物的状态和反应条件
进入导气管,堵塞导气管
滴加液体的速度来控制反应
温馨提示
巧记三种制取氧气的化学方程式3个反应均为分解反应,化学方程式中反应物的化学计量数都是“2”,反应条件:谁含“Mn”,不加“MnO2”,不含“Mn”加“MnO2”;固体要加热,液体不加热。
2.收集装置
不易溶于水且不与水反应
【特别提醒】　用排水法收集氧气时,当导管口有连续、均匀的气泡冒出时开始收集。
3.检验和验满
将带火星的木条伸入集气瓶内
将带火星的木条放到集气瓶口
4.实验步骤
以加热高锰酸钾制取氧气为例:查、装、定、点、收、离、熄(谐音记为“茶庄定点收利息”)。
一题通关
例2 [2020江苏苏州改编]某兴趣小组制取氧气,可能用到的部分装置如下图。
(1)上图中仪器a的名称是　 　。 (2)用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为　 　,收集氧气的装置可选用　 　(填字母)。 
(3)加热KClO3和MnO2固体制氧气,发生装置应选用　 　(填字母),发生反应的化学方程式为　 ,其中二氧化锰的作用是　 。 (4)实验室用高锰酸钾制取氧气,选择装置A为发生装置,需对装置A进行的改进是　 　;能选择装置D作为氧气收集装置的原因是 　 　 。 (5)某同学用装置F收集一瓶氧气,将带火星的木条伸入集气瓶中,发现木条未复燃,可能的原因是　 　。 
【思路分析】　发生装置的选择:依据反应物的状态和反应发生的条件,初中常见的发生装置有固固加热型(本题装置A)和固液常温型(本题装置B、C)。收集装置的选择:主要考虑气体的密度与溶解性。氧气的密度比空气大,能用向上排空气法收集;氧气不易溶于水,能用排水法收集。
(1)上图中仪器a的名称是　 　。 (2)用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为　 　,收集氧气的装置可选用　 　(填字母)。 
导管口一有气体放出就收集了(合理即可)
考向预测
3.[2020黑龙江齐齐哈尔]下图是初中化学实验室制取气体的常用装置图,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是　 　。 (2)实验室制取二氧化碳选择的发生和收集装置是　 　(填写装置下方的字母)。 (3)若用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置是　 　(填写装置下方的字母),写出该反应的化学方程式　 　,检验氧气的方法是　 　, ，若用排水法收集的氧气不纯,原因可能是　 ， (答一点即可)。  
小木条伸入集气瓶内,若小木条复燃,则该气体是氧气
未等导管口气泡连续均匀冒出就开始收集(或集气瓶的水
4.实验室用下图装置制取并收集氧气:
(1)仪器a的名称是　　 。 (2)用排水法收集O2,实验刚开始时,水槽里导管的位置合理的是　 　(填“C”或“D”)。 (3)装置B也可以用来制取氧气,此时分液漏斗中应加入的液体是　 　(写物质名称)。该装置在实验室还可以用来制取　 　(写出一种气体的化学式)。 (4)小明发现,他收集的氧气浓度只有88.7%,可能的原因是　 ， 。  
未完全排净,进入了集气瓶(合理答案均可)
重 难 ·微 专 项 1 催化剂及催化作用探究
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。注意:①催化剂不能改变产物的多少;②不是所有反应都需要催化剂;③催化剂不能催化根本不存在的反应;④同一反应可能存在不同的催化剂,且催化效果不同。2.催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
题型一:探究某物质是不是一个反应的催化剂只有通过实验得出某物质同时具备:①能改变化学反应速率(可以加快,也可以减慢)；②它的质量和化学性质在化学反应前后没有改变。才能证明该物质是此反应的催化剂。题型二:探究在溶液中究竟是哪种粒子起催化作用通过向反应物中分别加入两种溶液,对比分析是哪种粒子起催化作用。
题型三:探究不同催化剂的催化效果1.影响因素:与催化剂的种类、催化剂的颗粒大小(即催化剂与反应物的接触面积)、浓度、温度等因素有关。2.判断方法①要定性比较不同催化剂的催化效果,可观察溶液中产生气泡的快慢。②要定量比较不同催化剂的催化效果,可测量收集等体积(或等质量)气体所需的时间或测量等时间内收集气体的体积(或质量)。3.探究思路运用控制变量法:明确探究问题→寻找影响因素→保持其他因素不变→改变研究因素。
例 [2012安徽15]实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的化学方程式:　 。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:【提出猜想】除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。【完成实验】按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。【分析数据、得出结论】(1)由实验　 　与实验④对比,证明猜想合理; (2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是　 　。
【反思】(1)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和　 　不变; (2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证:　 ， ; (3)同种催化剂,还有哪些因素可能影响催化效果?请你再探究(探究一种因素即可)。　 。
【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同,催化效果不同　 【设计方案】①取相同颗粒大小的同种催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合;②分别加热,测定分解温度　 【得出结论】如果分解温度不同,说明假设成立;反之则不成立(其他合理解答均可,但必须叙述完整,表达准确)
与不同颗粒大小的同种催化剂等质量比充分混合,加热测定分解温度(其他合理解答均可)
1.[2020辽宁铁岭]下列有关催化剂的说法正确的是( )A.在化学反应后其质量减小B.催化剂只能加快化学反应速率C.在化学反应后其化学性质不变D.过氧化氢分解反应中,只能用二氧化锰作催化剂
【解析】　催化剂在化学反应前后质量不变,A错误;催化剂改变化学反应速率,能加快化学反应速率,也能减慢化学反应速率,B错误;过氧化氢分解可用二氧化锰作催化剂,也可选择其他物质作催化剂,D错误。
2.[2020安徽池州三模节选]某校化学兴趣小组在老师的指导下,对用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气进行再探究。【初步探究】写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式:　 　。 【继续探究】小组同学通过查阅资料得知,氯化铜溶液也可作过氧化氢分解的催化剂,氯化铜溶液中含有H2O、Cu2+、Cl-,到底哪种微粒对过氧化氢的分解起催化作用呢?【作出猜想】猜想一:可能是H2O;猜想二:可能是　 ; 猜想三:可能是Cl-。【分析交流】猜想一肯定是错误的,理由是　 。 
【实验探究】为了进一步验证猜想,小组同学设计了下表实验: 
【得出结论】猜想　 　成立。 【拓展应用】与课本中的二氧化锰相比,从循环利用的角度分析,　　 (填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。 
【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知,100 ℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24 h的分解率如下表所示。
【交流反思】实验①的作用是　 　。通过以上探究可得出的结论是　 　(写一点即可)。  
过氧化氢溶液中含有水分子
空白实验,与其他实验做对比
铁离子能够加快过氧化氢的分解速率(合理答案均可)
3.[2020广东深圳节选]小圳同学进行实验室制备O2的相关探究。【查阅】他得知在KClO3 分解制O2 的反应中,Fe2O3 可作催化剂。【实验】他用电子秤称取0.49 g Fe2O3 和一定量的KClO3,充分混合后加热至KClO3 完全分解,冷却至室温,称得剩余固体的质量为1.98 g。【计算】①剩余固体中KCl 的质量是　　 g。 ②该反应生成O2 的质量(根据化学方程式写出完整的计算步骤)。 
【思考】实验过程中他发现制备O2的速率较慢,猜测KClO3 和Fe2O3 的质量比可能会影响反应快慢。【探究】③他调节KClO3 和Fe2O3 的质量比制备O2,整理数据绘制出如图所示图像,从图中得出KClO3 和Fe2O3 的最佳质量比是　　 。 
【结论】④根据质量守恒定律,请你计算出小圳同学在【实验】中称取的KClO3 的质量为　 　g,KClO3 和Fe2O3 的质量比是　 　(填最简比),不是最佳质量比。
4.[2020河北]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84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后　　 (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。  
①按上图所示组装实验装置,并　 　。 ②向锥形瓶中加入30 mL 84消毒液,注射器中吸入25 mL H2O2溶液。③将注射器中的H2O2溶液平均分5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“猜想一正确”,其依据是　 　 。
【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为　 　。 【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!生活中下列使用消毒剂的说法正确的是　　 。 A.不同的消毒剂可随意混合使用B.使用84消毒液的浓度越高越好C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾D.84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存  
【解析】　【实验1】根据实验结论“证明产生的气体是氧气”,结合氧气具有助燃性分析,实验操作和现象为:将带火星的木条伸入试管内,木条复燃。【实验2】①组装好实验装置后,应先检查装置的气密性,确认装置气密性良好后再加入药品。(1)对比第1、2、3次数据,可知前两次每加入5 mL过氧化氢溶液均收集到140 mL气体,第3次加入5 mL过氧化氢溶液,收集到的气体的体积为 365 mL-280 mL=85 mL,由此确定次氯酸钠与过氧化氢溶液发生了化学反应,且第3次加入过氧化氢溶液后次氯酸钠反应完全。第4、5次分别加入5 mL过氧化氢溶液,共收集到的气体的体积为375 mL-365 mL=10 mL,等于这两次加入的过氧化氢溶液的体积之和,则x=365+5=370。【分析讨论】根据题干信息,以及化学反应前后各原子种类、数目均不变分析,可知该反应的化学方程式为 NaClO+H2O2== NaCl+H2O+O2↑。【拓展反思】不同消毒剂成分不同,性质不同,混合使用可能会发生反应使消毒剂失效,如将84消毒液和H2O2溶液混合,A错误;使用84消毒液时需按一定比例稀释,并非浓度越高越好,B错误。  
将带火星的木条伸入试管内,木条复燃
第3次产生的氧气量变少,以后不再产生气体
NaClO+H2O2==NaCl+H2O+O2↑
5.[2020广东]某实验小组探究溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示,用注射器加入不同质量分数的H2O2溶液(见下表),实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围),绘制氧气质量随时间变化的曲线,如“图2”所示。  
图1　　　　　　　　　 图2
(1)实验前要准备不同质量分数的H2O2溶液,若要配制100.0 g质量分数为2.4%的H2O2溶液,需质量分数为30.0%的H2O2溶液　 　g。 (2)根据实验探究目的,从曲线a、b中,可得出的结论是　 　。 (3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量,并写出具体计算过程。(1.5%~5.0%H2O2溶液的密度取值1.0 g/mL) (4)在图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
(1)实验前要准备不同质量分数的H2O2溶液,若要配制100.0 g质量分数为2.4%的H2O2溶液,需质量分数为30.0%的H2O2溶液　 　g。 (2)根据实验探究目的,从曲线a、b中,可得出的结论是　 　。 
H2O2溶液的溶质质量分数越大,分解越快