人教版九年级化学上册同步考点解读与专题训练2.3制取氧气(考点解读)(原卷版+解析)

这是一份人教版九年级化学上册同步考点解读与专题训练2.3制取氧气(考点解读)(原卷版+解析)，共40页。试卷主要包含了氧气的工业制法，催化剂的特点与催化作用，分解反应及其应用等内容，欢迎下载使用。

1、氧气的工业制法
（1）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:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可
（2）膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。
2、催化剂的特点与催化作用
（1）催化剂概念：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）催化剂的特点概括起来说有三个：
①“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。
②“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。
③“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
（3）催化剂理解
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。
（4）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。
（5）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。
3、分解反应及其应用（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”）。
③分解反应的应用是根据分解反应的原理，既可以用来探究、推断物质的化学性质、制取及其用途等，又可以用来推断、鉴别某些物质，还可以采用来置换某些物质，以生成一些人类所需要的物质或新物质，从而极大地丰富人类的物质生活等！
【考点1 氧气的工业制法】
【典例1-1】（2023春•泰山区校级月考）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．利用了物质的沸点不同
C．先收集到的氮气沸点较低 D．有新物质氧气生成
【典例1-2】（2023春•广饶县期中）空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止空气污染。请回答：
（1）工业上常用分离液态空气方法制取氧气，这是利用液态氧、液态氮的 不同。
（2）随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和 对空气造成了污染，请你写出一条减少大气污染的措施 。
【变式1-1】（2023春•岱岳区期末）空气无处不在。下列关于空气的说法中，正确的是（ ）
A．稀有气体用作电光源，是利用了其物理性质
B．空气的成分按质量计算，N2约占78%
C．新鲜洁净的空气是纯净物
D．工业上用分离液态空气法获得氧气，利用了空气中各物质的化学性质不同
【变式1-2】（2022秋•霍州市校级月考）工业制取氧气
空气中氧气约占21%，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，下面是工业上制氧气流程图：
（1）工业上分离液态空气制氧气的变化属于 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）这样制得的氧气是 （填“纯净物“或“混合物”）。
（3）氮气的沸点﹣196℃，氧气的沸点﹣183℃，在蒸发的过程中 先被蒸发出来，留下的主要是 。
（4）任何物质我们都要辩证的看待，请分别从正反两面分析氧气。
利： 。（写一点） 弊： 。（写一点）
【变式1-3】（2023•未央区校级模拟）空气是宝贵的自然资源。
（1）分离液态空气可得氮气和氧气，此过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。
（2）利用如图所示V形管进行空气中氧气含量测定的实验，V形管内有空气和足量的白磷。
白磷熄灭后立即打开止水夹，水倒流入V形管，测定的氧气的体积分数 （填“大于”“等于”或“小于”）五分之一。
（3）下列做法不会增加空气污染的是 （填字母）。
A.焚烧垃圾 B.利用太阳能加热来提供热水 C.用煤作燃料取暖
【考点2 催化剂的特点与催化作用】
【典例2-1】（2023春•新泰市期末）下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）
A．二氧化锰是所有反应的催化剂
B．加入二氧化锰能使过氧化氢分解放出的氧气总量增加
C．要使过氧化氢分解放出氧气，必须要加入二氧化锰，否则反应就不能发生
D．催化剂能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都不变
【典例2-2】（2022秋•勃利县期末）在探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”实验中，向盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量二氧化锰粉末，待试管中不再发生现象时重新加入过氧化氢溶液，这样重复几次，发现只有过氧化氢在消耗，二氧化锰好像永远也没有用完。这说明了二氧化锰在这个反应中，其 和 没有改变，因此它不是反应物。
【典例2-3】（2023春•裕华区校级期中）小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。
（猜想）土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
（实验）设计并完成下表所示的探究实验：请你帮小明同学填写上表中未填完的空格。
（反思）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完全证明猜想是正确的；
（3）第一补充实验：在实验三前后，各对土豆丝进行一次称量，其目的是证明：反应前后土豆丝的 没变；
（4）第二补充实验：倾倒掉实验三反应后的液体，向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡产生，说明土豆丝的 没变。
（结论）通过上述同学所做的实验，我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气。
【变式2-1】（2023•扎兰屯市三模）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．在化学反应后其化学性质发生了变化
C．催化剂只能加快化学反应速率 D．一个化学反应的催化剂可能不止一种
【变式2-2】（2021秋•新野县期中）根据如图有关实验，回答下列问题。
（1）A组实验是探究蜡烛燃烧实验，蜡烛火焰分 层，取一干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察到烧杯内 。
（2）B组实验 （填“能”或“不能”）比较MnO2和CuO的催化效果。
【变式2-3】（2022秋•海珠区期末）为验证“二氧化锰在氯酸钾分解反应中可用作催化剂”，小红同学设计了以下实验方案：
①在试管A中加入1.5g二氧化锰，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象。
②取适量氯酸钾于试管B中，将氯酸钾加热至熔化，把带火星的木条伸入试管中，木条一段时间后复燃。
③取适量氯酸钾于试管C中，加入1.5g二氧化锰，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象。
④待实验③结束、试管冷却后，向试管中加入一些水，将混合物全部移至烧杯，过滤（二氧化锰不溶于水，其它物质均能溶于水），再将固体洗净，烘干，称量。
请回答：
（1）在实验①②的基础上，由实验可得到的结论是
。
（2）实验④的目的是 。
（3）小明同学认为以上实验方案不完整，还需要补充实验。请你把需要补充的实验内容填写在下面实验报告里。
【考点3 分解反应及其应用】
【典例3-1】（2023春•武鸣区期末）下列反应中，属于分解反应的是（（ ）
A．硫+氧气二氧化硫 B．乙醇+氧气二氧化碳+水
C．水氢气+氧气 D．氢气+氧气水
【典例3-2】（2022秋•鼓楼区校级月考）化合反应：由 或 物质，生成 物质的反应。
分解反应：由 物质，生成 或 物质的反应。
氧化反应：物质与 发生的反应。
【变式3-1】（2023•镜湖区校级一模）“宏观﹣微观﹣符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。下列化学基本反应类型的微观模拟图中，能表示分解反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【变式3-2】（2022秋•平泉市校级月考）下列化学反应中属于化合反应的是（均填序号） ，属于分解反应的是 ，属于氧化反应的是 。
①水+氧化钙→氢氧化钙 ②碳+氧气二氧化碳
③甲烷+氧气二氧化碳+水 ④碳酸钙氧化钙+二氧化碳
一、选择题。
1．（2023春•海阳市期末）下列有关空气及其成分的说法错误的是（ ）
A．氧气具有助燃性，常用作燃料
B．工业上可用分离液态空气制取氧气
C．空气污染指数越大，空气质量状况越差
D．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质
2．（2023•岳麓区一模）氧气与人类的生活、生产有着很密切的关系，是人类维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法正确的是（ ）
A．氧气具有可燃性，可用于炼钢
B．鱼能够在水中生存，说明氧气易溶于水
C．工业上用分离液态空气制氧气
D．硫在氧气中燃烧生成三氧化硫
3．（2023春•裕华区校级期末）在试管甲和试管乙中放入等质量的KClO3，在试管甲中加入一定量的MnO2，分别加热并充分反应，下图对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是（ ）
A． B．C． D．
4．（2023•温县校级二模）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
5．（2023春•裕华区校级期末）下列反应属于分解反应的是（ ）
A．硫在氧气中燃烧 B．石蜡在空气中燃烧
C．实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气 D．红磷在空气中燃烧
6．（2023•建邺区二模）分解反应可表示为：甲→乙+丙+……。下列说法中正确的个数有（ ）
①甲可能为氧化物、酸、碱或盐
②甲、乙的组成元素不可能完全相同
③乙、丙可能都是单质，但不可能都是化合物
④分解反应必须在加热或高温条件下才能发生
A．1个B．2个C．3个D．4个
二、填空题。
7．（2022秋•平潭县校级期中）空气是一种宝贵的资源，对人类的生产、生活有重要作用。
（1）从分类角度：洁净的空气属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）从含量角度：2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氧气含量约为 。
% % C.21% D.78%
（3）从微观角度：用“”表示氧原子，“”表示氮原子，则“”可表示的微粒是 （填符号）。
（4）从环保角度：随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，下列物质中，不属于空气污染物的是 。
A.SO2 B.NO2 C.CO D.CO2
（5）从应用角度：工业上用分离液态空气的方法制取氧气。从微观角度解释，在空气液化过程中，主要改变的是 。因此，该变化是属于 （填“物理”或“化学”）变化。
8．（2023•临川区校级一模）下表各组中，实验操作和解释对应关系正确的是
9．（2022秋•乌当区月考）分类学习是一种重要的化学学习方法，请按要求完成填空：
物质类别可以分为混合物和纯净物：
请分别列举一种混合物 ；纯净物 。
物质的变化分为物理变化和化学变化：
请分别列举一个物理变化 ；化学变化 。
目前我们学习的化学基本反应类型有分解反应和化合反应：
请分别列举一个化合反应 ；分解反应 。
三、解答题。
10．（2022秋•皇姑区期末）空气是一种非常重要的自然资源
（1）下列情况不会造成空气污染的是 。
A.工厂排放废气 B.增加城市绿地面积
C.机动车辆排放尾气 D.建筑工地产生大量沙尘
（2）地球上的动植物多数离不开空气中的氧气，工业上常采用分离液态空气制取氧气，此过程属于 变化（填“物理”或“化学”）。
（3）后人仿照拉瓦锡的实验原理，用如图测定空气中氧气含量。打开止水夹之前，集气瓶中逐渐增多的物质的化学式为 。实验结束后，根据现象推出氮气的一条物理性质是 。
（4）党的二十大报告提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。沈阳市确保2030年前高质量实现碳达峰。这里的“碳”指的是碳 （填“元素”或“原子”）。
11．（2023春•泰安期中）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。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，用如图左装置进行实验：启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如图：
a．初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。
b．写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据：
。
12．（2021秋•永吉县期末）请回答下列与空气有关的问题：
（1）工业上利用液态氮和液态氧的 不同，分离液态空气获得氧气；
（2）从空气中分离出来的氮气能做保护气，体现了氮气的 性；
（3）将澄清的石灰水放置在空气中一段时间后，发现澄清的石灰水表面有一层白膜，这说明空气中含有 。
13．（2023•孝感二模）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】
Ⅰ．CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ．CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ．CuO是反应的催化剂，反应前后 。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（1）填写下表：
（2）步骤①的目的是 。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、 。
14．（2022秋•高邑县期中）小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题，她设计并完成了如表所示的探究实验：
（1）请你帮小丽同学填写如表中未填完的空格
（2）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是 。
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是 ；
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是
。
2.3 制取氧气（考点解读）（解析版）
1、氧气的工业制法
（1）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:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可
（2）膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。
2、催化剂的特点与催化作用
（1）催化剂概念：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）催化剂的特点概括起来说有三个：
①“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。
②“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。
③“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
（3）催化剂理解
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。
（4）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。
（5）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。
3、分解反应及其应用（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”）。
③分解反应的应用是根据分解反应的原理，既可以用来探究、推断物质的化学性质、制取及其用途等，又可以用来推断、鉴别某些物质，还可以采用来置换某些物质，以生成一些人类所需要的物质或新物质，从而极大地丰富人类的物质生活等！
【考点1 氧气的工业制法】
【典例1-1】（2023春•泰山区校级月考）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．利用了物质的沸点不同
C．先收集到的氮气沸点较低
D．有新物质氧气生成
【答案】D
【分析】根据工业制氧气的原理、是否生成新物质来分析解答。
【解答】解：氧气的工业制法，它是利用氧气和氮气的沸点不同，来分离出氧气。具体步骤是：首先将空气净化除去杂质等，然后在高压、低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可。
A、该变化中没有新物质生成，发生的属于物理变化，描述正确；
B、分离液态空气法制氧气是根据各成分气体的沸点不同加以分离，描述正确；
C、液氮的沸点低于液氧的沸点，因此先收集到的氮气，描述正确；
D、工业制氧气得到的氧气时空气中本来就含有的，而不是新生成的，描述错误。
故选：D。
【典例1-2】（2023春•广饶县期中）空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止空气污染。请回答：
（1）工业上常用分离液态空气方法制取氧气，这是利用液态氧、液态氮的 沸点 不同。
（2）随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和 烟尘 对空气造成了污染，请你写出一条减少大气污染的措施 减少化石燃料的使用，开发使用新能源（合理即可） 。
【答案】（1）沸点；
（2）烟尘；减少化石燃料的使用，开发使用新能源（合理即可）。
【分析】（1）根据分离液态空气法的原理，进行分析解答。
（3）根据造成空气污染的原因、减少空气污染的措施，进行分析解答。
【解答】解：（1）工业上常用分离液态空气的方法制取氧气，这是利用液态氧和液态氮的沸点不同。
（2）随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。
为了减少大气污染，我们应采用的措施是减少化石燃料的使用，或开发利用新能源、或限制或禁止燃放烟花爆竹，或减少建筑工地粉尘的产生。
故答案为：
（1）沸点；
（2）烟尘；减少化石燃料的使用，开发使用新能源（合理即可）。
【变式1-1】（2023春•岱岳区期末）空气无处不在。下列关于空气的说法中，正确的是（ ）
A．稀有气体用作电光源，是利用了其物理性质
B．空气的成分按质量计算，N2约占78%
C．新鲜洁净的空气是纯净物
D．工业上用分离液态空气法获得氧气，利用了空气中各物质的化学性质不同
【答案】A
【分析】A、根据常见气体的性质和用途，进行分析判断。
B、根据空气的组成成分，进行分析判断。
C、纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是指由两种或两种以上物质组成的物质。
D、根据工业上制取氧气的原理，进行分析判断。
【解答】解：A、稀有气体用作电光源，是利用了稀有气体熔点会发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项说法正确。
B、空气的成分按体积计算，N2约占78%，故选项说法错误。
C、新鲜洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等，属于混合物，故选项说法错误。
D、工业上用分离液态空气法获得氧气，利用了空气中液态氮和液态氧沸点不同进行分离，故选项说法错误。
故选：A。
【变式1-2】（2022秋•霍州市校级月考）工业制取氧气
空气中氧气约占21%，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，下面是工业上制氧气流程图：
（1）工业上分离液态空气制氧气的变化属于 物理变化 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）这样制得的氧气是 混合物 （填“纯净物“或“混合物”）。
（3）氮气的沸点﹣196℃，氧气的沸点﹣183℃，在蒸发的过程中 氮气 先被蒸发出来，留下的主要是 液氧 。
（4）任何物质我们都要辩证的看待，请分别从正反两面分析氧气。
利： 供给呼吸 。（写一点）
弊： 引起金属生锈 。（写一点）
【答案】（1）物理变化；
（2）混合物；
（3）氮气；液氧；
（4）供给呼吸；引起金属生锈。
【分析】根据工业上制取氧气的原理、物理变化与化学变化的判别方法进行分析解答即可，化学是一把双刃剑，任何化学物质既有有利的一面，也有不利的一面。
【解答】解：（1）工业上制取氧气是利用液态氧和液态氮的沸点的不同，分离过程中没有其它物质生成，属于物理变化．
（2）氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，剩余的主要是液氧，这样制得的氧气是混合物．
（3）氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，剩余的主要是液氧；
（4）氧气供给呼气，支持燃烧，但易引起金属生锈和食物腐败．
故答案为：（1）物理变化；
（2）混合物；
（3）氮气；液氧；
（4）供给呼吸；引起金属生锈。
【变式1-3】（2023•未央区校级模拟）空气是宝贵的自然资源。
（1）分离液态空气可得氮气和氧气，此过程属于 物理 （填“物理”或“化学”）变化。
（2）利用如图所示V形管进行空气中氧气含量测定的实验，V形管内有空气和足量的白磷。
白磷熄灭后立即打开止水夹，水倒流入V形管，测定的氧气的体积分数 小于 （填“大于”“等于”或“小于”）五分之一。
（3）下列做法不会增加空气污染的是 B （填字母）。
A.焚烧垃圾
B.利用太阳能加热来提供热水
C.用煤作燃料取暖
【答案】（1）物理；
（2）小于；
（3）B。
【分析】（1）根据分离液态空气可得氮气和氧气的过程中没有新物质生成进行分析；
（2）①根据白磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷进行分析；
②根据白磷熄灭后，体积没有恢复到最小，立即打开止水夹，测定的氧气的体积分数大于五分之一进行分析；
（3）根据环境保护的正确做法进行分析。
【解答】解：（1）分离液态空气可得氮气和氧气，此过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（2）白磷熄灭后立即打开止水夹，水倒流入V形管，测定的氧气的体积分数小于五分之一；
（3）A、焚烧垃圾，会增加空气污染，故错误；
B、利用太阳能加热来提供热水，不会增加空气污染，故正确；
C、用煤作燃料取暖，会增加空气污染，故错误。
故选：B。
故答案为：（1）物理；
（2）小于；
（3）B。
【考点2 催化剂的特点与催化作用】
【典例2-1】（2023春•新泰市期末）下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）
A．二氧化锰是所有反应的催化剂
B．加入二氧化锰能使过氧化氢分解放出的氧气总量增加
C．要使过氧化氢分解放出氧气，必须要加入二氧化锰，否则反应就不能发生
D．催化剂能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都不变
【答案】D
【分析】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（又叫触媒）。催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。
【解答】解：A、二氧化锰不是所有反应的催化剂，故选项说法错误。
B、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能增加生成物的质量，故选项说法错误。
C、过氧化氢在常温下就能分解放出氧气，只是反应速率缓慢，故选项说法错误。
D、催化剂能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都不变，故选项说法正确。
故选：D。
【典例2-2】（2022秋•勃利县期末）在探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”实验中，向盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量二氧化锰粉末，待试管中不再发生现象时重新加入过氧化氢溶液，这样重复几次，发现只有过氧化氢在消耗，二氧化锰好像永远也没有用完。这说明了二氧化锰在这个反应中，其 化学性质 和 质量 没有改变，因此它不是反应物。
【答案】化学性质；质量。
【分析】根据二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率而本身的性质没有发生改变，其化学性质和质量没有改变进行分析。
【解答】解：由实验现象可知，二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率而本身的性质没有发生改变，其化学性质和质量没有改变，因此它不是反应物。故答案为：化学性质；质量。
【典例2-3】（2023春•裕华区校级期中）小明同学在做家庭实验时，不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上，发现土豆丝上立即冒气泡，激发了小明的探究欲望，请你参与小明的探究。
（猜想）土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
（实验）设计并完成下表所示的探究实验：请你帮小明同学填写上表中未填完的空格。
（反思）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完全证明猜想是正确的；
（3）第一补充实验：在实验三前后，各对土豆丝进行一次称量，其目的是证明：反应前后土豆丝的 证明土豆丝在反应前后质量不变 没变；
（4）第二补充实验：倾倒掉实验三反应后的液体，向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡产生，说明土豆丝的 在反应前后化学性质不变 没变。
（结论）通过上述同学所做的实验，我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气。
【答案】（1）反应速率慢；
（2）迅速产生大量气泡，带火星的木条复燃；
（3）证明土豆丝在反应前后质量不变；
（4）在反应前后化学性质不变。
【分析】通过实验现象的分析总结相关结论。催化剂是“一变两不变”，即能加快反应的化学反应速度，但本身质量和化学性质不变，因此要证明土豆丝是催化剂，还需证明其质量和化学性质反应前后不变。
【解答】解：（1）双氧水溶液在常温下能分解，但反应速率慢；
（2）过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条，木条复燃，说明产生氧气，且有大量气泡，才能得出土豆丝能做过氧化氢分解的催化剂；
（3）催化剂是“一变两不变”，即能加快反应的化学反应速度，但本身质量和化学性质不变，因此要证明土豆丝是催化剂，还需证明其质量和化学性质反应前后不变，所以第一补充实验：在实验三前后，各对土豆丝进行一次称量，其目的是：证明土豆丝在反应前后质量不变；
（4）第二补充实验：倾倒掉实验三反应后的液体，向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡产生，说明土豆丝：在反应前后化学性质不变。
故答案为：（1）反应速率慢；
（2）迅速产生大量气泡，带火星的木条复燃；
（3）证明土豆丝在反应前后质量不变；
（4）在反应前后化学性质不变。
【变式2-1】（2023•扎兰屯市三模）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．在化学反应后其化学性质发生了变化
C．催化剂只能加快化学反应速率
D．一个化学反应的催化剂可能不止一种
【答案】D
【分析】催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性都不变。
【解答】解：A、反应前后催化剂质量不变，该选项不正确。
B、反应前后化学性质不变，该选项不正确。
C、有的催化剂能够加快反应速率，有的催化剂能够减慢反应速率，该选项不正确。
D、一个化学反应的催化剂可能不止一种，例如二氧化锰、氧化铜、氧化铁都能够用作过氧化氢的催化剂，该选项正确。
故选：D。
【变式2-2】（2021秋•新野县期中）根据如图有关实验，回答下列问题。
（1）A组实验是探究蜡烛燃烧实验，蜡烛火焰分 三 层，取一干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察到烧杯内 出现水珠 。
（2）B组实验 不能 （填“能”或“不能”）比较MnO2和CuO的催化效果。
【答案】（1）三；出现水珠。
（2）不能。
【分析】催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变。
【解答】解：（1）A组实验是探究蜡烛燃烧实验，蜡烛火焰分三层，即外焰、内焰、焰心；取一干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察到烧杯内出现水珠。
故答案为：三；出现水珠。
（2）B组实验不能比较MnO2和CuO的催化效果，是因为过氧化氢溶液浓度不同。
故答案为：不能。
【变式2-3】（2022秋•海珠区期末）为验证“二氧化锰在氯酸钾分解反应中可用作催化剂”，小红同学设计了以下实验方案：
①在试管A中加入1.5g二氧化锰，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象。
②取适量氯酸钾于试管B中，将氯酸钾加热至熔化，把带火星的木条伸入试管中，木条一段时间后复燃。
③取适量氯酸钾于试管C中，加入1.5g二氧化锰，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象。
④待实验③结束、试管冷却后，向试管中加入一些水，将混合物全部移至烧杯，过滤（二氧化锰不溶于水，其它物质均能溶于水），再将固体洗净，烘干，称量。
请回答：
（1）在实验①②的基础上，由实验可得到的结论是 加热二氧化锰不能产生氧气，氯酸钾加热后可以产生氧气 。
（2）实验④的目的是 证明二氧化锰反应前后质量不变 。
（3）小明同学认为以上实验方案不完整，还需要补充实验。请你把需要补充的实验内容填写在下面实验报告里。
【答案】（1）加热二氧化锰不能产生氧气，氯酸钾加热后可以产生氧气；
（2）证明二氧化锰反应前后质量不变；
（3）待“实验③”的试管中没有现象发生时，再重新加入适量氯酸钾于试管C中，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象；带火星的木条复燃；二氧化锰反应前后化学性质不变，反应后，仍能加快加快氯酸钾的分解速率。
【分析】（1）根据实验现象以及化学反应的原理来分析；
（2）根据实验内容以及催化剂的概念来分析；
（3）根据催化剂的判断方法以及实验设计来分析。
【解答】解：（1）在实验①②的基础上，由实验可得到的结论是加热二氧化锰不能产生氧气，氯酸钾加热后可以产生氧气，氯酸钾加热分解生成氯化钾和氧气；
（2）实验④的目的是证明二氧化锰反应前后质量不变；
（3）待“实验③”的试管中没有现象发生时，再重新加入适量氯酸钾于试管C中，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象，实验过程中，带火星的木条复燃，说明二氧化锰反应前后化学性质不变，反应后，仍能加快加快氯酸钾的分解速率。
故答案为：（1）加热二氧化锰不能产生氧气，氯酸钾加热后可以产生氧气；
（2）证明二氧化锰反应前后质量不变；
（3）待“实验③”的试管中没有现象发生时，再重新加入适量氯酸钾于试管C中，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象；带火星的木条复燃；二氧化锰反应前后化学性质不变，反应后，仍能加快加快氯酸钾的分解速率。
【考点3 分解反应及其应用】
【典例3-1】（2023春•武鸣区期末）下列反应中，属于分解反应的是（（ ）
A．硫+氧气二氧化硫
B．乙醇+氧气二氧化碳+水
C．水氢气+氧气
D．氢气+氧气水
【答案】C
【分析】分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
【解答】解：A、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质的反应，符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意；
B、该反应的反应物是一种化合物与一种化合物，生成物是两种化合物，不属于基本反应类型，不符合题意。
C、该反应是由一种物质生成两种新物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意；
D、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质的反应，符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意；
故选：C。
【典例3-2】（2022秋•鼓楼区校级月考）化合反应：由 两种 或 两种以上 物质，生成 一种 物质的反应。
分解反应：由 一种 物质，生成 两种 或 两种以上 物质的反应。
氧化反应：物质与 氧 发生的反应。
【答案】两种；两种以上；一种；一种；两种；两种以上；氧。
【分析】根据化合反应、分解反应、氧化反应的概念，进行分析解答。
【解答】解：化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”。
分解反应是一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”。
物质与氧的反应叫做氧化反应。
故答案为：
两种；两种以上；一种；一种；两种；两种以上；氧。
【变式3-1】（2023•镜湖区校级一模）“宏观﹣微观﹣符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。下列化学基本反应类型的微观模拟图中，能表示分解反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：AB→A+B。
【解答】解：A、该反应的反应物是两种分子，生成物是一种分子，则是多种物质生成一种物质的反应，符合“多变一”的特征，属于化合反应，不合题意；
B、该反应的反应物是一种分子，生成物是两种分子，则是一种物质生成多种物质的反应，符合“一变多”的特征，属于分解反应，符合题意；
C、该反应的反应物是两种分子，其中有一种分子由同种原子构成，是单质，另一种分子由不同种原子构成，是化合物；生成物种有一种由一种原子直接构成的物质，是单质，另一种由分子构成，该分子由不同种原子构成的物质，是化合物。是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，是置换反应，不合题意。
D、该反应的反应物是两种由不同原子构成的分子，是两种化合物。生成物也是两种由不同原子构成的分子，是两种化合物。是由两种化合物相互交换成分生成了两种的新的化合物，所以该反应是化合物和化合物反应交换成分生成另外两种化合物的反应，是复分解反应，不合题意。
故选：B。
【变式3-2】（2022秋•平泉市校级月考）下列化学反应中属于化合反应的是（均填序号） ①② ，属于分解反应的是 ④ ，属于氧化反应的是 ②③ 。
①水+氧化钙→氢氧化钙
②碳+氧气二氧化碳
③甲烷+氧气二氧化碳+水
④碳酸钙氧化钙+二氧化碳
【答案】①②；④；②③。
【分析】分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”；化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；物质与氧发生的化学反应属于氧化反应，这里的氧是指氧元素，氧气中含有氧元素，故物质与氧气发生的反应一定是氧化反应。
【解答】解：①水+氧化钙→氢氧化钙，该反应不是物质和氧气发生的化学反应，不属于氧化反应；该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。
②碳+氧气二氧化碳，该反应是物质和氧气发生的化学反应，属于氧化反应；该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。
③甲烷+氧气二氧化碳+水，该反应是物质和氧气发生的化学反应，属于氧化反应；该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应。
④碳酸钙氧化钙+二氧化碳，该反应不是物质和氧气发生的化学反应，不属于氧化反应；该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应。
故答案为：
①②；④；②③。
一、选择题。
1．（2023春•海阳市期末）下列有关空气及其成分的说法错误的是（ ）
A．氧气具有助燃性，常用作燃料
B．工业上可用分离液态空气制取氧气
C．空气污染指数越大，空气质量状况越差
D．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质
【答案】A
【分析】A、根据氧气的性质与用途来分析；
B、根据工业制氧气的方法来分析；
C、根据空气污染的知识来分析；
D、根据光合作用的原理来分析。
【解答】解：A、氧气具有助燃性，没有可燃性，不能用作燃料，选项说法错误；
B、空气主要是由氮气与氧气组成的，氮气与氧气的沸点不同，因此工业上可用分离液态空气制取氧气，选项说法正确；
C、空气污染指数越大，空气质量状况越差，选项说法正确；
D、光合作用的原料是二氧化碳和水，因此二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质，选项说法正确。
故选：A。
2．（2023•岳麓区一模）氧气与人类的生活、生产有着很密切的关系，是人类维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法正确的是（ ）
A．氧气具有可燃性，可用于炼钢
B．鱼能够在水中生存，说明氧气易溶于水
C．工业上用分离液态空气制氧气
D．硫在氧气中燃烧生成三氧化硫
【答案】C
【分析】A、根据氧气能支持燃烧，进行分析判断。
B、根据氧气的物理性质，进行分析判断。
C、根据工业上制取氧气的方法，进行分析判断。
D、根据氧气的化学性质，进行分析判断。
【解答】解：A、氧气能支持燃烧，不具有可燃性，故选项说法错误。
B、鱼能够在水中生存，说明水中溶有氧气，但是不能确定溶解量，得不出易溶于水的结论，故选项说法错误。
C、工业上用分离液态空气制氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，故选项说法正确。
D、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，故选项说法错误。
故选：C。
3．（2023春•裕华区校级期末）在试管甲和试管乙中放入等质量的KClO3，在试管甲中加入一定量的MnO2，分别加热并充分反应，下图对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【分析】二氧化锰在氯酸钾中是催化剂的作用。催化剂能改变化学反应的速率，但反应前后催化剂的质量和化学性质，保持不变。
【解答】解：因为在试管甲和试管乙中放入等质量的KClO3，二氧化锰在此反应中，只是改变化学反应的速率，所以在氯酸钾中加入二氧化锰只能使它分解产生氧气的速率变大，不能使产生的氧气增多，所以生成氧气的质量相同，所以BD错；在试管甲中加入一定量的MnO2，所以甲反应的速率快，故选A。
故选：A。
4．（2023•温县校级二模）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
【分析】过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃。
催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变。
【解答】解：A、通常情况下，过氧化氢分解生成水和氧气，实验①带火星的木条不复燃，不能说明没有产生氧气，而是单位时间内产生氧气较少，该选项不正确。
B、二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，该选项不正确。
C、带火星的木条复燃，说明氧气支持燃烧，该选项正确。
D、实验①的反应速率比实验③的慢，是因为二氧化锰能够加快过氧化氢的分解速率，该选项不正确。
故选：C。
5．（2023春•裕华区校级期末）下列反应属于分解反应的是（ ）
A．硫在氧气中燃烧
B．石蜡在空气中燃烧
C．实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气
D．红磷在空气中燃烧
【答案】C
【分析】根据符合“一变多”特征的反应，属于分解反应分析。
【解答】解：A.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，两种物质生成一种物质，属于化合反应，故A错误；
B.石蜡在空气中燃烧生成二氧化碳，水，不属于分解反应，故B错误；
C.实验室用氯酸钾在二氧化锰催化条件下制取氧气，由一种物质反应生成多种物质，属于分解反应，故C正确；
D.红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，两种物质生成一种物质，属于化合反应，故D错误。
故选：C。
6．（2023•建邺区二模）分解反应可表示为：甲→乙+丙+……。下列说法中正确的个数有（ ）
①甲可能为氧化物、酸、碱或盐
②甲、乙的组成元素不可能完全相同
③乙、丙可能都是单质，但不可能都是化合物
④分解反应必须在加热或高温条件下才能发生
A．1个B．2个C．3个D．4个
【答案】A
【分析】分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
【解答】解：①分解反应的反应物可能是氧化物、酸、碱或盐，如水是一种氧化物，水通电分解为氢气和氧气；碳酸分解为水和二氧化；氢氧化铜是一种碱，加热分解为氧化铜和水；碳酸钙是一种盐，高温煅烧分解为氧化钙和二氧化碳，说法正确；
②甲、乙的组成元素可能完全相同，如过氧化氢分解为水和氧气，说法错误；
③乙、丙可能都是单质，也有可能都是化合物，如碳酸钙高温煅烧分解为氧化钙和二氧化碳两种化合物，说法错误；
④分解反应并不是必须在加热或高温条件下才能发生，如过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解产生水和氧气，说法错误。
故选：A。
二、填空题。
7．（2022秋•平潭县校级期中）空气是一种宝贵的资源，对人类的生产、生活有重要作用。
（1）从分类角度：洁净的空气属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）从含量角度：2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氧气含量约为 C 。
%
%
C.21%
D.78%
（3）从微观角度：用“”表示氧原子，“”表示氮原子，则“”可表示的微粒是 2N （填符号）。
（4）从环保角度：随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，下列物质中，不属于空气污染物的是 D 。
A.SO2
B.NO2
C.CO
D.CO2
（5）从应用角度：工业上用分离液态空气的方法制取氧气。从微观角度解释，在空气液化过程中，主要改变的是 分子间的间隔 。因此，该变化是属于 物理 （填“物理”或“化学”）变化。
【答案】（1）混合物；
（2）C；
（3）2N；
（4）D；
（5）分子间的间隔；物理。
【分析】（1）根据物质的组成与分类来分析；
（2）根据空气中氧气的含量来分析；
（3）根据微粒结构来分析；
（4）根据造成空气污染的物质来分析；
（5）根据工业制氧气的原理以及微观实质来分析。
【解答】解：（1）洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；故答案为：混合物；
（2）空气中氧气的体积分数约为21%，因此“人造空气”中氧气含量约为21%；故答案为：C；
（3）从微观角度：用“”表示氧原子，“”表示氮原子，则“”是两个氮原子，则可表示的微粒符号是2N；故答案为：2N；
（4）二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳是造成空气的污染，而二氧化碳不会导致空气污染；故答案为：D；
（5）工业上用分离液态空气的方法制取氧气。从微观角度解释，在空气液化过程中，主要改变的是分子间的间隔。该过程分子种类没有发生改变，因此，该变化是属于物理变化；故答案为：分子间的间隔；物理。
8．（2023•临川区校级一模）下表各组中，实验操作和解释对应关系正确的是 B
【答案】B；铁在空气中不能燃烧。
【分析】A、硫在氧气中燃烧时，集气瓶底部放少量水，是为了吸收反应生成的二氧化硫；
B、将燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶时要缓慢，能够防止过多的气体逸出；
C、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
D、铁在空气中不能燃烧。
【解答】解：A、硫在氧气中燃烧时，集气瓶底部放少量水，是为了吸收反应生成的二氧化硫，该选项说法不正确；
B、将燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶时要缓慢，能够防止过多的气体逸出，能使木炭与氧气充分反应，该选项说法正确；
C、用双氧水制氧气时，加入少量二氧化锰，是为了加快反应速率，不能增加氧气的量，该选项说法正确；
D、测定空气中氧气含量时，不能用铁丝代替红磷，是因为铁在空气中不能燃烧。
故填：B；铁在空气中不能燃烧。
9．（2022秋•乌当区月考）分类学习是一种重要的化学学习方法，请按要求完成填空：
物质类别可以分为混合物和纯净物：
请分别列举一种混合物 空气 ；纯净物 氧气 。
物质的变化分为物理变化和化学变化：
请分别列举一个物理变化 冰雪融化 ；化学变化 菜刀生锈 。
目前我们学习的化学基本反应类型有分解反应和化合反应：
请分别列举一个化合反应 碳在氧气中燃烧生成二氧化碳 ；分解反应 水通电分解生成氢气和氧气 。
【答案】（1）空气；氧气；
（2）冰雪融化；菜刀生锈；
（3）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳；水通电分解生成氢气和氧气。
【分析】（1）纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质。
（2）化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化与物理变化的本质区别是有无新物质生成。
（3）化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”。
【解答】解：（1）空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；氧气中只含有一种物质，属于纯净物。
（2）冰雪融化的过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；菜刀生锈的过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化。
（3）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。
水通电分解生成氢气和氧气，该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应。
故答案为：
（1）空气；氧气；
（2）冰雪融化；菜刀生锈；
（3）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳；水通电分解生成氢气和氧气。
三、解答题。
10．（2022秋•皇姑区期末）空气是一种非常重要的自然资源
（1）下列情况不会造成空气污染的是 B 。
A.工厂排放废气
B.增加城市绿地面积
C.机动车辆排放尾气
D.建筑工地产生大量沙尘
（2）地球上的动植物多数离不开空气中的氧气，工业上常采用分离液态空气制取氧气，此过程属于 物理 变化（填“物理”或“化学”）。
（3）后人仿照拉瓦锡的实验原理，用如图测定空气中氧气含量。打开止水夹之前，集气瓶中逐渐增多的物质的化学式为 P2O5 。实验结束后，根据现象推出氮气的一条物理性质是 难溶于水 。
（4）党的二十大报告提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。沈阳市确保2030年前高质量实现碳达峰。这里的“碳”指的是碳 元素 （填“元素”或“原子”）。
【答案】（1）B；
（2）物理；
（3）P2O5；难溶于水；
（4）元素。
【分析】（1）根据空气污染的知识解答；
（2）根据物质的变化解答；
（3）根据测定空气中氧气含量的方法解答；
（4）根据炼铁时碳和氧气反应生成二氧化碳释放热量解答；
（5）根据物质的组成解答。
【解答】解：（1）A.工厂排放废气会造成空气污染；
B.增加城市绿地面积会造成空气污染；
C.机动车辆排放尾气会造成空气污染；
D.建筑工地产生大量沙尘会造成空气污染；
（2）工业上常采用分离液态空气制取氧气，此过程没有产生新的物质，属于物理变化；
（3）用红磷测定氧气的含量，磷和氧气点燃生成五氧化二磷，故打开止水夹之前，集气瓶中逐渐增多的物质是五氧化二磷，其化学式为P2O5；实验结束后，根据现象可以推出氮气具有难溶于水的物理性质；
（4）阳市确保2030年前高质量实现碳达峰，这里的“碳”指的是碳元素；
故答案为：（1）B；
（2）物理；
（3）P2O5；难溶于水；
（4）元素。
11．（2023春•泰安期中）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。用排水法收集氧气，是因为氧气 不易 （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 带火星木条复燃 。
（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，用如图左装置进行实验：启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如图：
a．初始时氧气的体积分数不为0，原因是 装置中含有空气，空气中约含21%氧气 。
b．写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据： MnO2，因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短 。
【答案】（1）不易；带火星木条复燃；
（2）a.装置中含有空气，空气中约含21%氧气；
b.MnO2，因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。
【分析】（1）根据氧气的性质与收集方法、氧气的检验方法来分析；
（2）根据催化剂的作用以及图像信息来分析。
【解答】解：（1）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）a.由于装置中空气含有氧气，空气中约含21%氧气，所以初始时氧气的体积分数不为0；
b.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：（1）不易；带火星木条复燃；
（2）a.装置中含有空气，空气中约含21%氧气；
b.MnO2，因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。
12．（2021秋•永吉县期末）请回答下列与空气有关的问题：
（1）工业上利用液态氮和液态氧的 沸点 不同，分离液态空气获得氧气；
（2）从空气中分离出来的氮气能做保护气，体现了氮气的 稳定 性；
（3）将澄清的石灰水放置在空气中一段时间后，发现澄清的石灰水表面有一层白膜，这说明空气中含有 CO2 。
【答案】（1）沸点；
（2）稳定；
（3）CO2。
【分析】（1）根据气体的性质以及工业制氧气的原理来分析；
（2）根据氮气的性质与用途来分析；
（3）根据二氧化碳的性质来分析。
【解答】解：（1）工业上利用液态氮和液态氧的沸点不同，分离液态空气获得氧气；
故答案为：沸点；
（2）从空气中分离出来的氮气能做保护气，体现了氮气的稳定性；
故答案为：稳定；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，将澄清的石灰水放置在空气中一段时间后，发现澄清的石灰水表面有一层白膜，这说明空气中含有二氧化碳；
故答案为：CO2。
13．（2023•孝感二模）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】
Ⅰ．CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ．CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ．CuO是反应的催化剂，反应前后 质量和化学性质不变 。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（1）填写下表：
（2）步骤①的目的是 与步骤③对比，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化 。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、 玻璃棒 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用回答③现象；根据催化剂的定义和特点回答⑥结果；根据催化剂的定义和特点回答⑦现象。
（2）根据对比实验的探究方法回答。
（3）根据过滤的操作过程回答，要注意仪器与材料或用品不同。
【解答】解：Ⅲ．催化剂的特点是“一变，两不变”，即反应速率变，质量和化学性质不变；
（1）氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧气的速率，故现象是有气泡，带火星的木条复燃；催化剂的特点是“一变，两不变”，反应前后其质量不变，所以氧化铜的质量仍为0.2g；催化剂的特点是“一变，两不变”，其中反应速率改变，这里是加快，所以现象是溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃。
（2）为了看氧化铜是否能改变反应的速率，要通过加入氧化铜与不加氧化铜的现象进行对比，才能得出科学合理的结论；
（3）过滤用到的仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒，缺少最后一种，注意仪器与材料或用品不同；
故答案为：（猜想）Ⅲ．质量和化学性质不变；
（1）步骤⑥：CuO质量仍为0.2g；
步骤⑦：现象和原步骤②、步骤③相同；
（2）与步骤③对比，检验加入CuO前后双氧水分解速度有无变化；
（3）玻璃棒；
14．（2022秋•高邑县期中）小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题，她设计并完成了如表所示的探究实验：
（1）请你帮小丽同学填写如表中未填完的空格
（2）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是 对比（或对照等） 。
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是 比较MnO2在过氧化氢分解前后的质量 ；
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是 倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率 。
【答案】见试题解答内容
【分析】在验证二氧化锰的催化作用时，可设计对比实验，利用对比实验说明二氧化锰能加快反应的速度，且反应前后二氧化锰的质量的化学性质保持不变。
【解答】解：二氧化锰只是改变化学反应的速率，所以在设计实验时设计了三个对比实验，一个实验在试管中只放双氧水，双氧水也能分解产生氧气，但产生氧气的速度太慢。第二个实验，在试管中只放二氧化锰，二氧化锰不能产生氧气。第三个实验即放双氧水，也放二氧化锰，能很快的放出氧气。
为了说明二氧化锰在此实验中反应前后的质量保持不变。做了两次称量，目的是比较二氧化锰反应前后质量是否变化。并且在验证二氧化锰的化学性质是否改变时，将剩余的固体中再倒入双氧水，发现双氧水又能很快的放出氧气。
故答案为：（1）
（2）对比（或对照等）；
（3）比较MnO2在过氧化氢分解前后的质量；有大量气泡产生；倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率。
实验操作
实验现象
实验结论
总结
实
验
一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
（1）过氧化氢分解产生氧气，但是 。
土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
实
验
二
向盛水的试管中加入土豆丝，伸入带火星的木条
没有明显现象
水和土豆丝不能放出氧气
实
验
三
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条
（2）


土豆丝能加快过氧化氢的分解
实验操作
实验现象
解释








选项
实验操作
解释
A
硫在氧气中燃烧时，集气瓶底部放少量水
防止炸裂瓶底
B
将燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶时要缓慢
使木炭与氧气充分反应
C
用双氧水制氧气时，加入少量二氧化锰
得到更多的氧气
D
测定空气中氧气含量时，不能用铁丝代替红磷

步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
带火星的木条复燃。


溶液中有气泡放出，且

猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；
猜想Ⅲ成立。
实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气，但是
。
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条
没有明显现象


实验三


；



二氧化锰能加快过氧化氢的分解
实验操作
实验现象
实验结论
总结
实
验
一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
（1）过氧化氢分解产生氧气，但是 反应速率慢 。
土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
实
验
二
向盛水的试管中加入土豆丝，伸入带火星的木条
没有明显现象
水和土豆丝不能放出氧气
实
验
三
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，加入土豆丝，伸入带火星的木条
（2） 迅速产生大量气泡，带火星的木条复燃
土豆丝能加快过氧化氢的分解
实验操作
实验现象
解释
待“实验③”的试管中没有现象发生时，再重新加入适量氯酸钾于试管C中，加热，把带火星的木条伸入试管中，观察现象
带火星的木条复燃
二氧化锰反应前后化学性质不变，反应后，仍能加快加快氯酸钾的分解速率
选项
实验操作
解释
A
硫在氧气中燃烧时，集气瓶底部放少量水
防止炸裂瓶底
B
将燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶时要缓慢
使木炭与氧气充分反应
C
用双氧水制氧气时，加入少量二氧化锰
得到更多的氧气
D
测定空气中氧气含量时，不能用铁丝代替红磷
铁在空气中不能燃烧
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
带火星的木条复燃。
CuO质量仍为0.2g
溶液中有气泡放出，且
现象和原步骤②、步骤③相同
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；
猜想Ⅲ成立。
实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气，但是 反应很慢 。
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条
没有明显现象
二氧化锰加入水中不产生氧气
实验三
向盛有5mL5%的过氧化氢溶液的试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条 ；
大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃
二氧化锰能加快过氧化氢的分解

实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条
有气泡产生，木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气，但是反应很慢
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛有水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条
没有明显现象
二氧化锰加入水中不产生氧气
实验三
向盛有5mL5%的过氧化氢溶液的试管中，加入二氧化锰，伸入带火星的木条
大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃
二氧化锰能加快过氧化氢的分解