人教版九年级化学上册同步精品讲义课题3制取氧气(下)讲义(学生版+解析)

这是一份人教版九年级化学上册同步精品讲义课题3制取氧气(下)讲义(学生版+解析)，共64页。学案主要包含了分解过氧化氢制氧气，催化剂，加热氯酸钾制氧气，分解反应，氧气的工业制法等内容，欢迎下载使用。
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课前引入
生活中，许多场景下需要用到辅助氧气瓶。
比如，高海拔攀登时，空气稀薄带来的缺氧，会造成人体各项技能的全面下降，危害到攀登者；人们在潜水时，无法像鱼儿一样在水中自由呼吸；冠心病人一旦发生粥样硬化、管壁增厚、管腔变窄，就造成心脏供血不足，心肌缺血缺氧……在这种场景下，氧气瓶至关重要。
那么，你知道氧气是如何制备的吗？
知识精讲
一、分解过氧化氢制氧气
思考与交流：过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气，但是，在利用过氧化氢溶液分解制取氧气时，通常还要放入少量二氧化锰，这是为什么呢?
实验探究——分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
【实验操作】
（1）在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
（3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。
实验操作
实验现象
现象分析
（1）
（2）
（3）
结论
二、催化剂
在化学反应里能__________________________，而本身的____________和____________在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。
催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。
资料卡片——催化剂的作用
催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。例如，在石油炼制过程中，用高效催化剂生产汽油、煤油等；在汽车尾气处理中用催化剂促进有害气体的转化；酿造工业和制药工业都要用酶作催化剂，某些酶制剂还是宝贵的药物。
三、加热氯酸钾制氧气
在实验室里还可以通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，除生成氧气外，同时还有一种叫氯化钾的物质生成。二氧化锰在这一反应中也是催化剂。这个反应可表示如下：___________________________
思考与交流
分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？
四、分解反应
由_______反应物生成_______________其他物质的反应，叫做分解反应。
五、氧气的工业制法
思考与交流
（1）工业上能否用上述三种方法制备大量氧气？为什么？
（2）空气中氧气约占21%，能否直接将其分离出来？
资料卡片——氧气的工业制法
空气中含氧气的体积约为21%，这是制取氧气的廉价、易得的原料。
怎样才能把氧气从空气中分离出来呢？我们知道，任何液态物质都有一定的沸点。
科学家们正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于液态氮的沸点是-196℃，比液态氧的沸点（-183 ℃）低，因此氟气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到1.5×104kPa，并贮存在蓝色的钢瓶中。
近年来，膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。
总结归纳——氧气的制取
1. 工业制法：分离液态空气法（物理变化）
2. 实验室制法（化学变化）：
（1）加热高锰酸钾（KMnO4）固体：
（2）分解过氧化氢（H2O2）溶液：
（3）加热氯酸钾（KClO3）固体：
对点训练
题型一：分解过氧化氢制氧气
【例1】（2019·福建三明市·九年级月考）实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，一般有以下几个步骤：①向长颈漏斗中倒入过氧化氢溶液 ②向容器中加入少量二氧化锰③检查装置的气密性 ④收集气体正确的操作顺序是( )
A．①②③④B．②①④③C．③②④①D．③②①④
【变1-1】（2019·芜湖市繁昌区第三中学九年级月考）向一定浓度过氧化氢溶液加入少量二氧化锰，立即有大量的氧气产生，下列说法正确的是
A．过氧化氢中含有水和氧气
B．过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气
C．二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气
D．该反应中有过氧化氢和二氧化锰两种反应物，不属于分解反应
【变1-2】（2020·吴江市实验初级中学九年级月考）实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验，下列操作错误的是（ ）
A．加过氧化氢溶液B．制取氧气
C．收集氧气D．铁丝燃烧
题型二：分解过氧化氢制氧气的实验探究
【例2】（2020·苏州市平江中学校九年级月考）氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法不正确的是（ ）
A．双氧水制取氧气时，先加固体二氧化锰，再加液体双氧水
B．可用向上排空气法或排水法收集氧气
C．排水法收集氧气，待导管口出现连续而均匀气泡时，再将导管伸入瓶口收集气体
D．利用上图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响
【变2-1】（2020·天河明珠中英文学校九年级月考）为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法不正确的是
A．对比实验①和②，可研究常温下，MnO2对反应快慢的影响
B．对比实验①和③，可研究常温和50℃对反应快慢的影响是否相同
C．对比实验②和③，可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响是否相同
D．综合实验①、②和③可知，5%过氧化氢溶液最适合用于实验室制取氧气
【变2-2】（2020·河北衡水市·九年级月考）实验室部分常见仪器或装置如图所示，同学们可用于制取和收集氧气，并验证氧气的性质。回答下列问题：
（1）请写出图中标号仪器的名称：①______。
（2）实验室里用高锰酸钾制取一定质量的氧气的文字表达式为______。为完成硫在氧气燃烧实验，收集氧气的装置为______（填序号）。
（3）多功能瓶E可替代气体收集装置F，步骤如下：①将广口瓶正放。②瓶中注满水。③氧气从______（填“a”或“b”）端通入。
（4）某化学小组在学习氧气的实验室制法时，发现过氧化氢溶液在分解过程的反应速率，与多个因素有关。该小组进行如下探究。
探究：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响
图1装置中产生氧气的量利用压强传感器测出。（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计）
写出装置图1中发生反应的文字表达式为______。图2是“不同质量的二氧化锰与相同体积的3%过氧化氢溶液混合”的实验结果，从图2中可以看出______。
题型三：催化剂
【例3】（2020·河北石家庄市·石家庄外国语学校九年级开学考试）下列关于催化剂的说法正确的是
A．催化剂都是加快反应速率的
B．加入催化剂可以增加生成物的质量
C．催化剂在化学反应中性质和质量不改变
D．二氧化锰不是过氧化氢分解的唯一催化剂
【变3-1】（2020·苏州市苏州高新区第一中学九年级月考）下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．在化学反应中能加快其他物质的反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后都没有改变的物质称为催化剂
B．二氧化锰是一切化学反应的催化剂
C．催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量
D．要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应
【变3-2】（2021·山东八年级期中）下列有关催化剂的说法错误的是
A．催化剂在化学反应前后质量和性质不发生改变
B．催化剂只对某些反应有催化作用
C．某一反应的催化剂可能不止一种
D．催化剂不能增多或减少生成物的量
【变3-3】（2020·广西桂林市·九年级期中）小明同学欲通过实验探究“过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用”，他设计并完成了如下实验。
实验一：将5mL约5%的过氧化氢溶液加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。
实验二：试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。
实验三：将5mL约5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰一起加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条迅速复燃了。
由此小明同学得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
（1）在小明同学的探究实验中，实验一和实验二起的作用是______。
（2）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出结论“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”，于是她补充设计了两个方面的探究实验，第一方面的实验是在实验前称量二氧化锰的质量，实验结束后，再次称量二氧化锰的质量，这样做的目的是______；第二方面的实验目的是要证明在反应前后二氧化锰的______没有发生改变。
题型四：加热氯酸钾制氧气
【例4】（2021·湖南岳阳市·九年级二模）实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，充分反应后，为回收催化剂，将试管里剩下的物质进行处理，实验步骤正确的是①溶解②结晶③过滤④蒸发⑤洗涤⑥干燥
A．①③⑤⑥B．①③②⑤C．①③④⑤D．①③④②
【变4-1】（2021·河北石家庄市·石家庄外国语学校八年级期中）小华采用加热氯酸钾的方法制取氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加等量氯酸钾相比，正确的是
A．反应速率不变，生成氧气的质量不变
B．反应速率加快，生成氧气的质量不变
C．反应速率加快，生成氧气的质量增加
D．反应速率不变，生成氧气的质量增加
【变4-2】（2020·江苏星海实验中学九年级月考）在氯酸钾分解的实验研究中， 某同学进行了系列实验并记录如下，相关分析正确的是（ ）
A．实验①说明M也能受热分解产生气体
B．实验①②④说明加入M后，在较低温度下反应就可以发生
C．实验②③说明固体M的加入增加了气体产生的量
D．固体M一定是氯酸钾分解的催化剂
【变4-3】（2020·河北唐山市·九年级月考）将ag氯酸钾和bg二氧化锰共热，至反应不再放出气为止，剩余固体cg，剩余固体有__，它们的质量分别是___.
【变4-4】（2019·武威第十七中学九年级月考）根据如图的实验装置，回答下列问题：
（1）用过氧化氢和二氧化锰制取并收集氧气可采用的装置组合是_____，二氧化锰在反应中所起的作用是_____反应的文字表达式为：_____。
（2）实验室用氯酸钾制取氧气的发生装置应选择_____，反应的文字表达式为_____，属于什么基本反应类型_____．实验过程中，装药品前应该先进行_____（填操作步骤）；实验结束时，应先_____再_____．不这样做的后果是_____．
（3）在A中装入高锰酸钾制取氧气，试管口应放_____，以防止_____．用排水法收集气体时，当_____时再才能开始收集．
题型五：基于制取氧气的图像信息题
【例5】（2018·福建宁德市·九年级期中）已知氧化铜也可以催化过氧化氢的分解，现向一定量的过氧化氢的水溶液中加入适量的氧化铜粉末，充分反应（忽略水的挥发）。下列图象不正确的是（ ）
A．B．C．D．
【变5-1】（2019·福建九年级期中）等质量的两份固体，a为纯净的氯酸钾，b为混有一定量二氧化锰的氯酸钾。分别将a和b加热制取氧气，以下图中能正确表示产生氧气的质量与反应时间关系的是（ ）
A．B．C．D．
【变5-2】（2021·江苏省溧水高级中学附属初级中学九年级月考）下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是
A．加热一定量高锰酸钾固体
B．密闭容器中燃烧一定量的红磷
C．加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物
D．在少量二氧化锰中加入一定量双氧水
题型六：分解反应
【例6】（2018·福建三明市·九年级月考）下列反应中，属于分解反应的是（ ）
A．钠+水→氢氧化钠+氢气B．铝+氧气→氧化铝
C．硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜D．碳酸→水+二氧化碳
【变6-1】（2021·河北石家庄市·石家庄外国语学校八年级期中）下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是
A．
B．
C．
D．
【变6-2】（2020·河北石家庄市·石家庄二十三中九年级月考）下列化学反应中既不是化合反应也不是分解反应的
A．
B．
C．
D．
题型七：工业制氧气
【例7】（2021·江苏苏州市·九年级一模）下列关于氧气说法正确的是
A．鱼类能在水里生存，说明氧气极易溶于水
B．液氧可以做火箭的助燃剂
C．分离液态空气获得氧气是化学变化
D．植物呼吸作用吸收二氧化碳放出氧气
【变7】（2021·云南红河哈尼族彝族自治州·）下列有关空气的说法错误的是
A．工业上可用分离液态空气的方法制取氧气
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．CO2是引起温室效应的主要气体，不属于空气污染物
D．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
题型八：制取氧气综合
【例8】（2021·黑龙江黑河市·八年级期末）实验室制取氧气必须满足的条件是
A．一定要加入催化剂B．反应物中一定有液体
C．反应物中一定有含氧化合物D．反应一定需要加热
【变8-1】（2020·芜湖市繁昌区第三中学九年级月考）从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是
A．氯酸钾受热分解B．高锰酸钾受热分解
C．氧化汞受热分解D．过氧化氢催化分解
【变8-2】（2021·河北石家庄市·石家庄新世纪外国语学校九年级月考）如图所示四种途径都可以得到O2（反应条件已省略），下列说法错误的是
A．根据绿色化学理念，甲途径是实验室制O2的最佳方案
B．为了使甲、乙两种途径更快地得到O2，均需加入催化剂
C．甲、乙、丙途径中均发生化学变化
D．工业上采用途径丁制取O2，主要是利用了N2和O2的密度不同
【例9】（2020·苏州市苏州高新区第一中学九年级月考）如图是有关氧气的知识结构图（部分反应条件省略，参加反应的氧气为足量）请回答下列问题：
（1）反应①中二氧化锰起______作用；
（2）反应②的文字表达式是______；
（3）反应③完全分解后试管内的剩余固体是______；
（4）证明有④生成的实验操作是______；
（5） 写出生成⑤的实验现象______；
（6）上述6个反应属于化合反应的有______（填序号，下同），属于分解反应的有______。
【例10】（2020·成都市金花中学九年级期中）下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：
(1)指出图中标有数字的仪器名称：①_______；②_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时应选用发生装置____(填字母)，写出该反应的文字表达式：____，二氧化锰在反应中作____；若要收集较为干燥的氧气可选用收集装置____(填字母，从A～E中选择)；若A装置用于高锰酸钾制氧气的发生装置，则还缺少的实验用品是____，加热高锰酸钾固体发生的反应的文字表达式为____。
(3)实验室用A和D装置来制取氧气，则实验结束后正确操作顺序是____。
A 先熄灭酒精灯，再移出导管
B 先移出导管，再熄灭酒精灯
C 操作顺序没有限制
(4)若用F装置收集氧气，则气体应从____(填“a”或“b”)进入F中。
【例11】（2021·河北石家庄外国语学校八年级期中）某化学兴趣小组的同学利用下列实验装置，开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合如图所示实验装置，回答有关问题。
（1）图中仪器名称是①______②______。
（2）若用高锰酸钾制氧气，则应选择的发生装置为______（填序号，下同），反应文字或符号表达式为______。装置B与装置C比较，具有的优点为______（写一点即可）。
（3）小明用注射器组装成图G所示装置制取氧气，装置中反应的文字或符号表达式为______，此反应属于的基本反应类型是______反应；
（4）用F装置收集氧气时，当______时再开始收集；用D装置收集氧气时，验满的方法是______；若用图2装置盛满水收集氧气，则气体应从______填“a”或“b”）端通入；
（5）氢气密度小于空气，难溶于水，要制取纯净的氢气应该选择的收集装置______（填序号）；
（6）细铁丝在H装置中燃烧，其反应的文字或符号表达式______，H装置中水的作用______。
提分特训
【题1】（2021·辽宁大连市·九年级期末）在实验室用双氧水制氧气时，不使用二氧化锰的结果是
A．不产生氧气B．没有影响C．产生氧气速率变慢D．产生氧气质量减少
【题2】（2021·山东泰安市·九年级三模）过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，按入图所示进行实验，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的是
A．该实验可以用洗洁精作发泡剂B．产生的泡沫可用于灭火
C．反应前后催化剂的性质不变D．没有催化剂过氧化氢不会分解
【题3】（2021·山东九年级期中）下列关于空气的说法错误的是
A．空气的成分按体积计算，氧气约占21%
B．二氧化碳排放过多会引起温室效应，所以二氧化碳属于空气污染物
C．工业上利用分离液态空气制取氧气，这一过程属于物理变化
D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主
【题4】（2020·天河明珠中英文学校九年级月考）下列说法不正确的是（ ）
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量
②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量
⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应
⑦有氧气参加的反应都是化合反应
A．①③⑤B．②⑥⑦C．②④⑥⑦D．③④⑥⑦
【题5】（2021·合肥市第四十二中学九年级三模）5mL5%H2O2溶液中加入少量橙红色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，发现产生大量气泡，溶液变为绿色(Cr3+)后又迅速变为淡橙红色，伸入带火星木条，木条复燃，下列推测错误的是
A．若重铬酸钾质量和化学性质反应前后不变，则为催化剂
B．催化剂不能参与化学反应
C．产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的
D．可能是反应生成了水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡
【题6】（2018·山东德州市·九年级期末）某同学用少量的二氧化锰和30ml 5%双氧水制备氧气，下列图像错误的是：
A．B．
C．D．
【题7】（2020·芜湖市繁昌区第三中学九年级月考）小慧同学在一次实验中误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中，加热时，氯酸钾的分解速率明显加快。于是她惊奇地告诉同学小华：高锰酸钾也可以做氯酸钾分解的催化剂。小华同学经过思考后，认为小慧同学得出的结论不科学。
（1）小华的理由是未验证反应前后高锰酸钾________和________不变
（2）如何证明高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂：________。
（3）高锰酸钾能加快氯酸钾分解速率的原因是________。
【题8】（2020·广东广州市·九年级期中）化学是一门以实验为基础的科学，结合下列实验装置图回答问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：①________，②________。
（2）某兴趣小组把所学知识进行整理，得到如图2四种方案都可以得到氧气：
①写出实验室中通过甲途径制取氧气的文字表达式________。
②通过方案甲制取氧气对环境较为友好，可选用的发生装置为________（填字母），用C装置收集氧气，检验气体已收集满的方法是________。
③欣淇通过丙途径选用AE装置制取并收集氧气，下列操作正确是________。（填字母）
A取好高锰酸钾后检查装置的气密性 B当导管口有气泡冒出时迅速收集气体
C实验结束时，先熄灭酒精灯再将导管移出水面 D从水中取出集气瓶后正放在桌面
（3）卓宜要收集一瓶氧气供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择的气体收集装置是_______（填字母），理由是_______。
【题9】（2021·山东八年级期末）以下是研究实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：①______；②______。
（2）使用A装置制取气体时试管口略向下倾的原因是______。
（3）实验室用B装置制取氧气的文字表达式为______；连接B、C装置，关闭分液漏斗活塞，用手捂住B容器外壁，若导管口______，说明该装置的气密性良好。
（4）小亮同学选用C装置来收集一瓶氧气，利用的氧气的性质是______，使用该方法收集氧气，当导管口有______的气泡冒出时可以开始收集。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧的实验时，他预先在集气瓶内留有少量的水，这样做的目的是______，该实验中观察到的现象之一是生成了______固体，反应的文字表达式为______。
（5）小红同学利用E装置收集氧气时，检验气体是否集满的方法是______。
（6）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小且极易溶于水。实验室采用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置______（填序号）组合来制取并收集该气体。
【题10】（2021·河北承德市·九年级期末）如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题。
（实验一）气体的制备
（1）仪器①的名称为___________。
（2）请指出装置B中存在的一处错误___________，若选用 C 做发生装置，你认为选用C的优点是___________。
（3）欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从___________（选填“a”或“b”）端通入。
（4）甲烷是最简单的有机物类的气体，实验室常用加热醋酸钠与氢氧化钠固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生装置是___________。（填序号）
（实验二）对KClO3分解反应的催化剂进行探究
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，用上图中的装置完成表中实验。
（5）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是____________。
（6）由实验1和实验4可知，KCl对KClO3分解____________（选填“有”或“无”）催化作用。
（7）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50mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内____________。
提分作业
【练1】（2020·苏州市相城区春申中学九年级月考）过氧化氢溶液俗称双氧水。向一定浓度的过氧化氢溶液中加一些二氧化锰，立即产生氧气，下列说法正确的是（ ）
A．二氧化锰促进过氧化氢分解出氧气和水
B．过氧化氢使二氧化锰分解产生氧气
C．过氧化氢中含有水和氧气
D．反应物有过氧化氢和二氧化锰两种物质
【练2】（2020·苏州市吴中区胥口中学九年级月考）实验室置取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是（ ）
A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放双氧水
B．锥形瓶里加入石灰石，分液漏斗里盛放稀盐酸
C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D．当发生装置中的液体与固体一接触产生了气泡即可收集氧气
【练3】（2021·曲靖一中卓立学校九年级月考）某同学在实验室设计了４种制取氧气的方案：①用过氧化氢和二氧化锰混合；②使高锰酸钾受热；③高锰酸钾和氯酸钾混合加热；④使二氧化锰受热；判断这四种方法（ ）
A．全正确B．全不正确C．只有④不正确D．只有①②正确
【练4】（2017·福建九年级月考）加热氯酸钾制取氧气时，常用到二氧化锰，二氧化锰的作用是( )
A．反应物B．生成物C．催化剂D．既是反应物又是催化剂
【练5】（2020·苏州学府中学校九年级月考）过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多．化学兴趣小组同学设计如图四组实验，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是（ ）
A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢
B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C．第三组分两次实验，观察木条能否复燃
D．第四组分两次实验，观察比较在相同时间内量筒收集气体的体积大小
【练6】（2021·广东深圳市·九年级二模）下列图示中的错误实验操作与选项中对应的可能产生的后果不一致的是
A．AB．BC．CD．D
【练7】（2021·四川广安市·九年级期末）下列图像能正确反映其对应变化关系的是（ ）
A． 向一定量的过氧化氢溶液中加入一定量二氧化锰
B． 加热一定量的高锰酸钾固体
C．a为固体氯酸钾，b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a和b的质量相等
D． 利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量（打开止水夹前）
【练8】（2020·河北石家庄市·石家庄二十三中九年级月考）下列有关催化剂的说法正确的是( )
A．在化学反应后其质量增加
B．在化学反应后其质量减少
C．催化剂能改变化学反应速率
D．在化学反应后其化学性质发生了变化
【练9】（2021·铜仁市第六中学九年级月考）下列变化不属于分解反应的是（ ）
A．碳酸钙→氧化钙 + 二氧化碳B．过氧化氢→水 + 氧气
C．蜡烛＋氧气→二氧化碳＋水D．水→氢气 + 氧气
【练10】（2020·河北石家庄市·石家庄二十三中九年级月考）小强和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体。
(1)写出图中标有①、②的仪器名称：①___________②___________。
(2)小强想用氯酸钾和二氧化锰制取并收集纯净的氧气，他应选择上述装置中的___________和___________(填字母)进行组装。写出该反应的文字表达式为___________，用向上排空气法收集时检验氧气是否已经集满的方法是___________。
【练11】（2018·福建九年级期中）下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。
Ⅰ、（1）写出标号仪器的名称：①______；②______；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置选用______，试管口略向下倾斜的原因是______，反应的表达式为______。若用高锰酸钾制取氧气，该装置还需做的一点改动是______，该反应的表达式为______。用F装置收集氧气，实验结束后，应先______后______，防止______。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置选用B和C都可以，加入药品前都应先______，C装置比B装置的优点是______。
（4）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从______（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从______（填“a”或“b”）端通入。
（5）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气（注：同温同压下，氨气的密度接近于空气密度的60%，且极易溶于水），应选用的发生装置为______（填装置编号，下同），收集装置为______。
Ⅱ、为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”，他俩设计了制取氧气的直立型装置（如图），并与斜卧型装置比较，在气密性良好的装置中分别加入等质量的高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体，每组实验进行五次，实验数据取平均值后记录如下表：
①收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是______；
②等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是______。
实验①
实验②
实验③
实验
现象
①加热固体M（如图所示）
少量气泡溢出后，不再有气泡产生
②加热氯酸钾至其熔化
有少量气泡产生
③加热氯酸钾使其熔化后迅速加入固体M
有大量气泡产生
④加热氯酸钾与固体M的混合物（如图所示）
未见固体熔化即产生大量气泡
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
—
—
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
A．KC1O3会进入导气管
B．有发生火灾的危险
C．药品被污染
D．无法检验装置气密性
装置类型
直立型
斜卧型
收集1瓶氧气所需时间/秒
59
68
收集2瓶氧气所需时间/秒
95
108
收集氧气的总体积/毫升
525
476
课题3 制取氧气（下）
知识导航
课前引入
生活中，许多场景下需要用到辅助氧气瓶。
比如，高海拔攀登时，空气稀薄带来的缺氧，会造成人体各项技能的全面下降，危害到攀登者；人们在潜水时，无法像鱼儿一样在水中自由呼吸；冠心病人一旦发生粥样硬化、管壁增厚、管腔变窄，就造成心脏供血不足，心肌缺血缺氧……在这种场景下，氧气瓶至关重要。
那么，你知道氧气是如何制备的吗？
知识精讲
一、分解过氧化氢制氧气
思考与交流：过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气，但是，在利用过氧化氢溶液分解制取氧气时，通常还要放入少量二氧化锰，这是为什么呢?
实验探究——分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
【实验操作】
（1）在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。
（3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。
实验操作
实验现象
现象分析
（1）
（2）
（3）
结论
【答案】带火星的木条不复燃 过氧化氢溶液在常温下分解缓慢，放出的氧气很少
木条复燃 过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，分解加速
现象一致 二氧化锰没有被消耗，可以持续加速反应
过氧化氢在二氧化锰催化下，分解生成水和氧气：过氧化氢二氧化锰
水+氧气
H2O2 H2O O2
二、催化剂
在化学反应里能__________________________，而本身的____________和____________在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。
催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。
【答案】改变其他物质的化学反应速率 质量 化学性质
资料卡片——催化剂的作用
催化剂在化工生产过程中有重要作用，有的反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产都有催化剂的参与。例如，在石油炼制过程中，用高效催化剂生产汽油、煤油等；在汽车尾气处理中用催化剂促进有害气体的转化；酿造工业和制药工业都要用酶作催化剂，某些酶制剂还是宝贵的药物。
三、加热氯酸钾制氧气
在实验室里还可以通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气，除生成氧气外，同时还有一种叫氯化钾的物质生成。二氧化锰在这一反应中也是催化剂。这个反应可表示如下：___________________________
【答案】氯酸钾二氧化锰
加热
氯化钾 + 氧气
KClO3 KCl O2
思考与交流
分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？
四、分解反应
由_______反应物生成_______________其他物质的反应，叫做分解反应。
【答案】一种 两种或两种以上
五、氧气的工业制法
思考与交流
（1）工业上能否用上述三种方法制备大量氧气？为什么？
（2）空气中氧气约占21%，能否直接将其分离出来？
【答案】（1）不能，成本太高。 （2）可以用分离液态空气法
资料卡片——氧气的工业制法
空气中含氧气的体积约为21%，这是制取氧气的廉价、易得的原料。
怎样才能把氧气从空气中分离出来呢？我们知道，任何液态物质都有一定的沸点。
科学家们正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于液态氮的沸点是-196℃，比液态氧的沸点（-183 ℃）低，因此氟气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到1.5×104kPa，并贮存在蓝色的钢瓶中。
近年来，膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。
总结归纳——氧气的制取
1. 工业制法：分离液态空气法（物理变化）
2. 实验室制法（化学变化）：
（1）加热高锰酸钾（KMnO4）固体：
（2）分解过氧化氢（H2O2）溶液：
（3）加热氯酸钾（KClO3）固体：
对点训练
题型一：分解过氧化氢制氧气
【例1】（2019·福建三明市·九年级月考）实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，一般有以下几个步骤：①向长颈漏斗中倒入过氧化氢溶液 ②向容器中加入少量二氧化锰③检查装置的气密性 ④收集气体正确的操作顺序是( )
A．①②③④B．②①④③C．③②④①D．③②①④
【答案】D
【详解】
实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气步骤为检查装置的气密性、向容器中加入少量二氧化锰、向长颈漏斗中倒入过氧化氢溶液、收集气体，D顺序正确。
故选D。
【变1-1】（2019·芜湖市繁昌区第三中学九年级月考）向一定浓度过氧化氢溶液加入少量二氧化锰，立即有大量的氧气产生，下列说法正确的是
A．过氧化氢中含有水和氧气
B．过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气
C．二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气
D．该反应中有过氧化氢和二氧化锰两种反应物，不属于分解反应
【答案】C
【详解】
向一定浓度过氧化氢溶液加入少量二氧化锰，二氧化锰可以促进过氧化氢分解水和氧气，二氧化锰在反应中是催化剂。
A、过氧化氢是纯净物，不含水、氧气，不符合题意；
B、反应中二氧化锰不变，是过氧化氢分解，不符合题意；
C、二氧化锰在反应中是催化剂，可以促进过氧化氢分解水和氧气，符合题意；
D、该反应仅有一种反应物过氧化氢，二氧化锰在反应中是催化剂，不符合题意。
故选C。
【变1-2】（2020·吴江市实验初级中学九年级月考）实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验，下列操作错误的是（ ）
A．加过氧化氢溶液B．制取氧气
C．收集氧气D．铁丝燃烧
【答案】D
【详解】
A、向试管中倾倒双氧水时瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确，故A正确；
B、实验室用双氧水制取氧气，属于固体和液体反应，所以图中所示操作正确，故B正确；
C、氧气的密度比空气的大，氧气应从长导管通入，将空气从短导管排出，图中所示装置正确，故C正确；
D、铁丝在O2中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，所示装置错误，故D错误。
故选：D。
题型二：分解过氧化氢制氧气的实验探究
【例2】（2020·苏州市平江中学校九年级月考）氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法不正确的是（ ）
A．双氧水制取氧气时，先加固体二氧化锰，再加液体双氧水
B．可用向上排空气法或排水法收集氧气
C．排水法收集氧气，待导管口出现连续而均匀气泡时，再将导管伸入瓶口收集气体
D．利用上图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响
【答案】D
【详解】
A、双氧水制氧气时，先加固体再加液体，A说法正确；
B、因氧气密度大于空气且不易溶于水，故可以用向上排空气法和排水法收集氧气，B说法正确；
C、排水法收集氧气时，刚开始排出的气体因有空气而不纯，故应导管口出现连续而均匀气泡时，再收集，C说法正确；
D、探究MnO2和CuO对H2O2分解的影响时，除MnO2和CuO不一致外其他因素应该都一致，但图中还有过氧化氢溶液的浓度不一致，故不能比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响，D说法错误；
故选D。
【变2-1】（2020·天河明珠中英文学校九年级月考）为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法不正确的是
A．对比实验①和②，可研究常温下，MnO2对反应快慢的影响
B．对比实验①和③，可研究常温和50℃对反应快慢的影响是否相同
C．对比实验②和③，可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响是否相同
D．综合实验①、②和③可知，5%过氧化氢溶液最适合用于实验室制取氧气
【答案】D
【详解】
A．对比实验①和②，过氧化氢的体积及溶质质量分数相同，区别是否放入二氧化锰，因此可探究常温下，MnO2对反应快慢的影响，故选项A说法正确；
B．对比实验①和③，过氧化氢的体积及溶质质量分数相同，区别是反应时的温度不同，故可研究常温和50℃对反应快慢的影响，故选项B说法正确；
C．对比实验②和③，过氧化氢体积溶质质量分数相同，但反应的条件不同，②放入了二氧化锰，③升高了温度，所以可研究MnO2和50℃的温度对反应快慢的影响，故选项C说法正确；
D．对比实验①、②和③，整个过程过氧化氢的溶质质量分数均未改变，因此无法知道溶质质量分数是多少时最适合制取氧气，故选项D说法错误。
故选D。
【点睛】
此题考查当过氧化氢分解制取氧气速度的相关问题，探究过氧化氢的反应条件不同对化学反应速率的影响，在探究过程中，需仔细分析，反复比较，才能得出正确结果。
【变2-2】（2020·河北衡水市·九年级月考）实验室部分常见仪器或装置如图所示，同学们可用于制取和收集氧气，并验证氧气的性质。回答下列问题：
（1）请写出图中标号仪器的名称：①______。
（2）实验室里用高锰酸钾制取一定质量的氧气的文字表达式为______。为完成硫在氧气燃烧实验，收集氧气的装置为______（填序号）。
（3）多功能瓶E可替代气体收集装置F，步骤如下：①将广口瓶正放。②瓶中注满水。③氧气从______（填“a”或“b”）端通入。
（4）某化学小组在学习氧气的实验室制法时，发现过氧化氢溶液在分解过程的反应速率，与多个因素有关。该小组进行如下探究。
探究：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响
图1装置中产生氧气的量利用压强传感器测出。（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计）
写出装置图1中发生反应的文字表达式为______。图2是“不同质量的二氧化锰与相同体积的3%过氧化氢溶液混合”的实验结果，从图2中可以看出______。
【答案】酒精灯 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 F b 过氧化氢水+氧气 在其他实验条件相同的情况下，加入二氧化锰的质量越多，过氧化氢分解速率越快
【详解】
（1）仪器①的名称是酒精灯；
（2）实验室里用高锰酸钾制取一定质量的氧气时，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，硫在氧气中燃烧的实验中为了防止生成的二氧化硫污染环境，要在集气瓶底部留少量的水，故为完成硫在氧气燃烧实验，收集氧气用排水法，装置为F；
（3）多功能瓶E可替代气体收集装置F，氧气从b端通入，将水从a端排出；
（4）装置图1中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气，从图2中可以看出在其他实验条件相同的情况下，加入二氧化锰的质量越多，过氧化氢分解速率越快；
题型三：催化剂
【例3】（2020·河北石家庄市·石家庄外国语学校九年级开学考试）下列关于催化剂的说法正确的是
A．催化剂都是加快反应速率的
B．加入催化剂可以增加生成物的质量
C．催化剂在化学反应中性质和质量不改变
D．二氧化锰不是过氧化氢分解的唯一催化剂
【答案】D
【分析】
本题考查催化剂的性质。
【详解】
A、催化剂是改变化学反应速率，并不一定是加快，故A不符合题意；
B、加入催化剂，并不会改变生成物的质量，故B不符合题意；
C、催化剂在反应前后质量不变和化学性质不变，物理性质可能会变，故C不符合题意；
D、二氧化锰不是过氧化氢分解的唯一催化剂，故D符合题意；
故选D。
【点睛】
本题难度不大，结合催化剂的概念进行作答即可。
【变3-1】（2020·苏州市苏州高新区第一中学九年级月考）下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．在化学反应中能加快其他物质的反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后都没有改变的物质称为催化剂
B．二氧化锰是一切化学反应的催化剂
C．催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量
D．要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应
【答案】C
【详解】
A、催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后，其质量和化学性质不变，但是物理性质可能改变，不符合题意；
B、二氧化锰不是一切反应的催化剂，如电解水不需要二氧化锰作催化剂，不符合题意；
C、催化剂能改变化学反应速率，但是不能增加或减少生成物的质量，符合题意；
D、过氧化氢在常温的条件下能分解，只是分解速率比较慢，不符合题意。
故选C。
【变3-2】（2021·山东八年级期中）下列有关催化剂的说法错误的是
A．催化剂在化学反应前后质量和性质不发生改变
B．催化剂只对某些反应有催化作用
C．某一反应的催化剂可能不止一种
D．催化剂不能增多或减少生成物的量
【答案】A
【详解】
A、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，故说法错误；
B、催化剂只对某些反应有催化作用，故说法正确；
C、一个化学反应可以有多种催化剂，如过氧化氢可用二氧化锰、氧化铁、氧化铜等多种物质做催化剂，故说法正确；
D、催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的量，故说法正确。
故选A。
【变3-3】（2020·广西桂林市·九年级期中）小明同学欲通过实验探究“过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用”，他设计并完成了如下实验。
实验一：将5mL约5%的过氧化氢溶液加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。
实验二：试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。
实验三：将5mL约5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰一起加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条迅速复燃了。
由此小明同学得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
（1）在小明同学的探究实验中，实验一和实验二起的作用是______。
（2）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出结论“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”，于是她补充设计了两个方面的探究实验，第一方面的实验是在实验前称量二氧化锰的质量，实验结束后，再次称量二氧化锰的质量，这样做的目的是______；第二方面的实验目的是要证明在反应前后二氧化锰的______没有发生改变。
【答案】对比（或对照等） 检验反应前后二氧化锰的质量是否改变 检验反应前后二氧化锰的化学性质是否改变
【详解】
（1）在实验一中，将5mL 5%过氧化氢倒入试管中，接着伸入带火星的木条，木条不复燃，这说明不产生或产生较少氧气，过氧化氢也会分解只是速度慢；
实验二中，向试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，带火星的木条迅速复燃，说明产生大量的氧气，说明了二氧化锰加快了过氧化氢的分解速度；
实验一和实验二起的作用是对比（或对照等），验证二氧化锰的作用。
（2）根据催化剂的定义，可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变，小明同学进行了实验操作中包含了两次称量，其目的是检验反应前后二氧化锰的质量是否改变；重新进行实验二的目的是检验反应前后二氧化锰的化学性质是否改变。
题型四：加热氯酸钾制氧气
【例4】（2021·湖南岳阳市·九年级二模）实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，充分反应后，为回收催化剂，将试管里剩下的物质进行处理，实验步骤正确的是①溶解②结晶③过滤④蒸发⑤洗涤⑥干燥
A．①③⑤⑥B．①③②⑤C．①③④⑤D．①③④②
【答案】A
【详解】
氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，所以要从氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣中回收催化剂二氧化锰，可采取溶解、过滤、洗涤、干燥的方法，而氯化钾不需获得，即不需蒸发和结晶，故选：A。
【变4-1】（2021·河北石家庄市·石家庄外国语学校八年级期中）小华采用加热氯酸钾的方法制取氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加等量氯酸钾相比，正确的是
A．反应速率不变，生成氧气的质量不变
B．反应速率加快，生成氧气的质量不变
C．反应速率加快，生成氧气的质量增加
D．反应速率不变，生成氧气的质量增加
【答案】C
【详解】
A、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可作氯酸钾反应的催化剂，可加快化学反应速率；生成氧气的质量与单纯加热氯酸钾相比，质量增加，选项A错误；
B、高锰酸钾分解可生成氧气，生成氧气的质量与单纯加热氯酸钾相比，质量要增加，选项B错误；
C、生成的二氧化锰可作氯酸钾反应的催化剂，可加快化学反应速率，所以反应速率加快，生成氧气质量增加，选项C正确；
D、生成的二氧化锰可作氯酸钾反应的催化剂，可加快化学反应速率，选项D错误；
故选C。
【变4-2】（2020·江苏星海实验中学九年级月考）在氯酸钾分解的实验研究中， 某同学进行了系列实验并记录如下，相关分析正确的是（ ）
A．实验①说明M也能受热分解产生气体
B．实验①②④说明加入M后，在较低温度下反应就可以发生
C．实验②③说明固体M的加入增加了气体产生的量
D．固体M一定是氯酸钾分解的催化剂
【答案】B
【分析】
①也可能是装置中气体受热膨胀，导致有气泡产生，不一定是M生成的；②说明氯酸钾在温度较高的条件下会释放出气体；③说明氯酸钾在较高的温度下与M接触释放出大量的气体；④说明氯酸钾与固体M的混合物在较低的温度下就能释放出大量的气体。
【详解】
由分析得：
A、实验①不能说明M受热分解产生气体，错误；
B、实验①②④对比可知，加入M后，在较低温度下反应就可以发生，正确；
C、实验②③说明固体M的加入反应速率加快了，并不能说明增加了气体产生的量，错误；
D、要证明反应中固体M是催化剂还需要验证其质量和化学性质在反应前后是否发生了变化，错误。
【点睛】
催化剂只是改变反应的速率，对反应的生成物及生成物的量都没有影响。
【变4-3】（2020·河北唐山市·九年级月考）将ag氯酸钾和bg二氧化锰共热，至反应不再放出气为止，剩余固体cg，剩余固体有__，它们的质量分别是___.
【答案】二氧化锰和氯化钾 bg、(c-b)g
【详解】
氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气。二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变。
所以剩余固体中有二氧化锰和氯化钾。含有二氧化锰的质量为bg，含有氯化钾的质量为（c-b）g。
【变4-4】（2019·武威第十七中学九年级月考）根据如图的实验装置，回答下列问题：
（1）用过氧化氢和二氧化锰制取并收集氧气可采用的装置组合是_____，二氧化锰在反应中所起的作用是_____反应的文字表达式为：_____。
（2）实验室用氯酸钾制取氧气的发生装置应选择_____，反应的文字表达式为_____，属于什么基本反应类型_____．实验过程中，装药品前应该先进行_____（填操作步骤）；实验结束时，应先_____再_____．不这样做的后果是_____．
（3）在A中装入高锰酸钾制取氧气，试管口应放_____，以防止_____．用排水法收集气体时，当_____时再才能开始收集．
【答案】BC或BE 催化作用 A 分解反应 装置气密性检查 将导管移出水面 熄灭酒精灯 水槽中的水倒流进入试管，使试管炸裂 一团棉花 高锰酸钾粉末进入导管 气泡连续均匀冒出
【详解】
（1）实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是液体，反应条件是常温、催化剂，氧气密度比空气大，不易溶于水，所以用过氧化氢和二氧化锰制取并收集氧气可采用的装置组合是BC或BE，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：；
（2）实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置应选择A，加热氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，文字表达式为：，符合“一变多”特征，属于分解反应，实验过程中，装药品前应该先进行装置气密性检查，实验结束时，应先将导管移出水面再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流进入试管，使试管炸裂；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，用排水法收集气体时，当气泡连续均匀冒出时再开始收集，因为一开始冒出的是装置内的空气。
题型五：基于制取氧气的图像信息题
【例5】（2018·福建宁德市·九年级期中）已知氧化铜也可以催化过氧化氢的分解，现向一定量的过氧化氢的水溶液中加入适量的氧化铜粉末，充分反应（忽略水的挥发）。下列图象不正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】
A、根据反应方程式：过氧化氢氧气+水，随着反应进行，氧气质量逐渐增大后不变，A正确。
B、反应中氧化铜是催化剂，氧化铜质量不变，B正确。
C、溶液中水的质量先增多，后不变，C正确。
D、过氧化氢质量减少到零，D错误。
故选D。
【变5-1】（2019·福建九年级期中）等质量的两份固体，a为纯净的氯酸钾，b为混有一定量二氧化锰的氯酸钾。分别将a和b加热制取氧气，以下图中能正确表示产生氧气的质量与反应时间关系的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】
等质量的两份固体，a为纯净的氯酸钾，b为混有一定量二氧化锰的氯酸钾，a氯酸钾多生成氧气多，b含有二氧化锰是催化剂反应速度快，A图像相符，故选：A。
【变5-2】（2021·江苏省溧水高级中学附属初级中学九年级月考）下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是
A．加热一定量高锰酸钾固体
B．密闭容器中燃烧一定量的红磷
C．加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物
D．在少量二氧化锰中加入一定量双氧水
【答案】D
【详解】
A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应结束剩余固体为锰酸钾和二氧化锰，固体质量没有变为0，故A选项不正确；
B、红磷在密闭容器内燃烧放热使瓶内气体受热膨胀导致瓶内气压增大的幅度大于因氧气消耗被消耗而使瓶内气压减小的幅度，故瓶内气压增大，当燃烧结束，温度冷却至室温后，瓶内气体减小，气压会小于初始值，故B选项不正确；
C、加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物时，反应后才产生氧气，所以图像应该从原点开始，故C选项错误；
D、双氧水与二氧化锰接触反应速率会立即加快产生氧气，所以图像自原点开始，当过氧化氢反应结束后，氧气质量不再参加，故D选项正确；
故选D。
题型六：分解反应
【例6】（2018·福建三明市·九年级月考）下列反应中，属于分解反应的是（ ）
A．钠+水→氢氧化钠+氢气B．铝+氧气→氧化铝
C．硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜D．碳酸→水+二氧化碳
【答案】D
【详解】
A、，不是一种物质反应生成多种物质的反应，不属于分解反应；
B、，是多种物质反应生成一种物质的反应，不属于分解反应；
C、，不是一种物质反应生成多种物质的反应，不属于分解反应；
D、，一种物质参与反应生成多种物质的反应，属于分解反应；
答案：D。
【变6-1】（2021·河北石家庄市·石家庄外国语学校八年级期中）下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】
A、一种物质生成多种物质的反应叫做分解反应，，该反应属于分解反应，不符合题意；
B、一种物质生成多种物质的反应叫做分解反应，多种物质生成一种物质的反应叫做化合反应，，既不是分解反应也不是化合反应，符合题意；
C、多种物质生成一种物质的反应叫做化合反应，，该反应属于化合反应，不符合题意；
D、多种物质生成一种物质的反应叫做化合反应，，该反应属于化合反应，不符合题意；
答案：B。
【变6-2】（2020·河北石家庄市·石家庄二十三中九年级月考）下列化学反应中既不是化合反应也不是分解反应的
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】
A、该反应是由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，错误；
B、该反应属于化合反应，错误；
C、该反应是由一种物质反应生成多种物质，属于分解反应，错误；
D、该反应是由两种物质反应生成两种物质，既不是化合反应也不是分解反应，正确。
故选D。
题型七：工业制氧气
【例7】（2021·江苏苏州市·九年级一模）下列关于氧气说法正确的是
A．鱼类能在水里生存，说明氧气极易溶于水
B．液氧可以做火箭的助燃剂
C．分离液态空气获得氧气是化学变化
D．植物呼吸作用吸收二氧化碳放出氧气
【答案】B
【详解】
A、鱼类能在水里生存，说明水中有溶解的氧气；氧气不易溶于水，错误；
B、液氧具有助燃性，可以做火箭的助燃剂，正确；
C、分离液态空气获得氧气是利用物质沸点不同进行的分离操作，没有生成新物质，属于物理变化，错误；
D、植物呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳，错误。
故选B。
【变7】（2021·云南红河哈尼族彝族自治州·）下列有关空气的说法错误的是
A．工业上可用分离液态空气的方法制取氧气
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．CO2是引起温室效应的主要气体，不属于空气污染物
D．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
【答案】D
【详解】
A、工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，液态空气中液态氮的沸点低，加热时液态氮先蒸发出来，故选项说法正确；
B、稀有气体通电时它们会发出不同颜色的有色光，可制成多种用途的电光源，故选项说法正确；
C、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮都属于空气污染物，CO2是引起温室效应的主要气体，不属于空气污染物，故选项说法正确；
D、空气的成分按体积（而不是质量）计算，氧气约占21%，故选项说法错误。
故选：D。
题型八：制取氧气综合
【例8】（2021·黑龙江黑河市·八年级期末）实验室制取氧气必须满足的条件是
A．一定要加入催化剂B．反应物中一定有液体
C．反应物中一定有含氧化合物D．反应一定需要加热
【答案】C
【详解】
A、实验室制取氧气必须满足的条件是，不一定要加入催化剂，例如加热高锰酸钾制取氧气，没有加入催化剂，说法错误；
B、实验室制取氧气必须满足的条件是，反应物中不一定有液体，例如加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾是固体，说法错误；
C、实验室制取氧气必须满足的条件是，反应物中一定有含氧化合物，高锰酸钾、氯酸钾和过氧化氢都是含氧化合物，说法正确；
D、实验室制取氧气必须满足的条件是，反应不一定需要加热，例如过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，生成物是氧气和水，该反应常温下进行，说法错误。
故选：C。
【变8-1】（2020·芜湖市繁昌区第三中学九年级月考）从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是
A．氯酸钾受热分解B．高锰酸钾受热分解
C．氧化汞受热分解D．过氧化氢催化分解
【答案】D
【详解】
A、氯酸钾加热分解会消耗酒精燃料，不符合题意；
B、高锰酸钾受热分解需要加热，且生成物有三种，原料利用率低，不符合题意；
C、氧化汞分解需要加热，且生成物中汞易挥发到空气中有毒，不符合题意；
D、过氧化氢催化分解在常温下即可反应，且产物只有氧气和水，符合题意。
故选D。
【点睛】
绿色化学应该由以下几个方面考虑：1、反应材料利用充分；2、反应条件清洁节能；3、产物无污染无公害。
【变8-2】（2021·河北石家庄市·石家庄新世纪外国语学校九年级月考）如图所示四种途径都可以得到O2（反应条件已省略），下列说法错误的是
A．根据绿色化学理念，甲途径是实验室制O2的最佳方案
B．为了使甲、乙两种途径更快地得到O2，均需加入催化剂
C．甲、乙、丙途径中均发生化学变化
D．工业上采用途径丁制取O2，主要是利用了N2和O2的密度不同
【答案】D
【详解】
A、甲途径，无需加热，操作简单，节约能源，是实验室制取氧气的最佳方案，不符合题意；
B、甲、乙途径中，加入催化剂，可以加快反应速率，更快得到氧气，不符合题意；
C、甲、乙、丙途径中均有氧气等新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
D、工业上采用途径丁制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，符合题意。
故选D。
【例9】（2020·苏州市苏州高新区第一中学九年级月考）如图是有关氧气的知识结构图（部分反应条件省略，参加反应的氧气为足量）请回答下列问题：
（1）反应①中二氧化锰起______作用；
（2）反应②的文字表达式是______；
（3）反应③完全分解后试管内的剩余固体是______；
（4）证明有④生成的实验操作是______；
（5） 写出生成⑤的实验现象______；
（6）上述6个反应属于化合反应的有______（填序号，下同），属于分解反应的有______。
【答案】催化 氯化钾和二氧化锰 将生成气体通入澄清石灰水中 产生大量白烟 ④⑤⑥ ①②③
【详解】
（1）无色液体在二氧化锰的作用下反应生成氧气，故反应①是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，起到催化作用；
（2）暗紫色固体在加热的条件下反应生成氧气，可推出暗紫色固体为高锰酸钾，故反应②为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：；
（3）反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故反应③完全分解后试管内的剩余固体是：氯化钾和二氧化锰；
（4）反应④为碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故证明有④生成的实验操作是：将气体通入澄清石灰水中；
（5）磷在氧气中燃烧，放出热量，产生大量白烟；
（6）反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
反应②为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
反应④为碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
反应⑤为磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
反应⑥为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应。
故属于化合反应的有：④⑤⑥；
属于分解反应的有：①②③。
【例10】（2020·成都市金花中学九年级期中）下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：
(1)指出图中标有数字的仪器名称：①_______；②_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时应选用发生装置____(填字母)，写出该反应的文字表达式：____，二氧化锰在反应中作____；若要收集较为干燥的氧气可选用收集装置____(填字母，从A～E中选择)；若A装置用于高锰酸钾制氧气的发生装置，则还缺少的实验用品是____，加热高锰酸钾固体发生的反应的文字表达式为____。
(3)实验室用A和D装置来制取氧气，则实验结束后正确操作顺序是____。
A 先熄灭酒精灯，再移出导管
B 先移出导管，再熄灭酒精灯
C 操作顺序没有限制
(4)若用F装置收集氧气，则气体应从____(填“a”或“b”)进入F中。
【答案】锥形瓶 集气瓶 B 催化剂 C 一团棉花 B a
【详解】
（1）图中①是锥形瓶，②是集气瓶
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时应选择固液常温型的发生装置B，该反应的文字表达式为，二氧化锰可以加速过氧化氢溶液分解产生氧气的速率，而本身的质量和化学性质不变，在反应中作催化剂，起到了催化作用；由于排水法收集的气体较纯净，排空气收集的气体较干燥，若要收集较为干燥的氧气可选用向上排空气的收集装置C；利用高锰酸钾制氧气时需要在试管口赌一团棉花，若A装置用于高锰酸钾制氧气的发生装置，则还缺少的实验用品是一团棉花，加热高锰酸钾固体发生的反应的文字表达式为
（3）实验室用A和D装置来制取氧气，则实验结束后正确操作顺序应该先撤导管后撤酒精灯，防止水到吸入试管，炸裂试管，故选B；
（4）若用F装置收集氧气，由于氧气的密度比空气略大，应该用向上排空气法，则气体应该从a端进入F中。
【例11】（2021·河北石家庄外国语学校八年级期中）某化学兴趣小组的同学利用下列实验装置，开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合如图所示实验装置，回答有关问题。
（1）图中仪器名称是①______②______。
（2）若用高锰酸钾制氧气，则应选择的发生装置为______（填序号，下同），反应文字或符号表达式为______。装置B与装置C比较，具有的优点为______（写一点即可）。
（3）小明用注射器组装成图G所示装置制取氧气，装置中反应的文字或符号表达式为______，此反应属于的基本反应类型是______反应；
（4）用F装置收集氧气时，当______时再开始收集；用D装置收集氧气时，验满的方法是______；若用图2装置盛满水收集氧气，则气体应从______填“a”或“b”）端通入；
（5）氢气密度小于空气，难溶于水，要制取纯净的氢气应该选择的收集装置______（填序号）；
（6）细铁丝在H装置中燃烧，其反应的文字或符号表达式______，H装置中水的作用______。
【答案】试管 长颈漏斗 A 可以随时沿着长颈漏斗向锥形瓶添加液体药品 分解 当有连续不断的气泡冒出 将带火星的小木条放在集气瓶口，小木条复燃，证明复燃，证明氧气收集满 a F 防止高温生成物溅落损坏集气瓶
【详解】
（1）仪器名称是①试管；②长颈漏斗；
（2）实验常用加热高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则应选择的反生装置为A，该反应的文字表达式，装置B与装置C比较，具有的优点为可以随时添加药品，因为装置a可以随时沿着长颈漏斗向锥形瓶添加液体药品；
（3）装置G常用过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，生成水和氧气，该反应的文字表达式，一种物质生成多种物质的反应叫做分解反应，该反应属于分解反应；
（4）用F装置收集氧气时，当有连续不断的气泡冒出时再开始收集，因为收集的气体纯度高；用D装置收集氧气时，验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，小木条复燃，证明复燃，证明氧气收集满；图2装置盛满水收集氧气，该收集气体的方法是排水法，气体从a导管通入气体，集气瓶中水沿长导管b排出；
（5）排空气法收集的气体是干燥的气体，但是纯度低；排水法收集的气体纯度高，但是湿润的，氢气密度小于空气，难溶于水，要制取纯净的氢气应该选择的收集装置F；
（6）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式，集气瓶中水的作用是防止高温生成物溅落损坏集气瓶。
提分特训
【题1】（2021·辽宁大连市·九年级期末）在实验室用双氧水制氧气时，不使用二氧化锰的结果是
A．不产生氧气B．没有影响C．产生氧气速率变慢D．产生氧气质量减少
【答案】C
【详解】
若不使用二氧化锰做催化剂，过氧化氢在常温下也会缓慢分解产生氧气，生成氧气的速率减慢，但产生氧气的总质量不变。
故选：C。
【题2】（2021·山东泰安市·九年级三模）过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，按入图所示进行实验，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的是
A．该实验可以用洗洁精作发泡剂B．产生的泡沫可用于灭火
C．反应前后催化剂的性质不变D．没有催化剂过氧化氢不会分解
【答案】A
【详解】
A、该实验可以用洗洁精作发泡剂，正确；
B、过氧化氢分解生成氧气，产生的泡沫中含有氧气，不可用于灭火，错误；
C、反应前后催化剂的化学性质不变，错误；
D、没有催化剂过氧化氢也会分解，只是反应速率慢一些，错误。
故选A。
【题3】（2021·山东九年级期中）下列关于空气的说法错误的是
A．空气的成分按体积计算，氧气约占21%
B．二氧化碳排放过多会引起温室效应，所以二氧化碳属于空气污染物
C．工业上利用分离液态空气制取氧气，这一过程属于物理变化
D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主
【答案】B
【详解】
A、空气的成分按体积计算，氧气约占21%，A正确。
B、二氧化碳排放过多会引起温室效应，但是二氧化碳不属于空气污染物，B错误。
C、工业上利用分离液态空气制取氧气，这一过程没有生成新物质，属于物理变化，C正确。
D、为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主，减少汽车尾气排放，D正确。
故选：B。
【题4】（2020·天河明珠中英文学校九年级月考）下列说法不正确的是（ ）
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量
②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量
⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应
⑦有氧气参加的反应都是化合反应
A．①③⑤B．②⑥⑦C．②④⑥⑦D．③④⑥⑦
【答案】B
【详解】
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量，正确；
②氧气的化学性质活泼，不能与所有物质发生化学反应，如氧气与水不反应，错误；
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化，如干冰升华是物理变化，氯酸钾受热分解生成氧气，属于化学变化，正确；
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故试管中只剩余三种固体物质，分别是氯化钾、二氧化锰、锰酸钾，正确；
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量，正确；
⑥高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；双氧水在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；分离液态空气是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，错误；
⑦有氧气参加的反应不一定都是化合反应，如甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，不属于化合反应，错误。
故正确的是②⑥⑦。故选B。
【题5】（2021·合肥市第四十二中学九年级三模）5mL5%H2O2溶液中加入少量橙红色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，发现产生大量气泡，溶液变为绿色(Cr3+)后又迅速变为淡橙红色，伸入带火星木条，木条复燃，下列推测错误的是
A．若重铬酸钾质量和化学性质反应前后不变，则为催化剂
B．催化剂不能参与化学反应
C．产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的
D．可能是反应生成了水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡
【答案】B
【详解】
A、重铬酸钾能够改变过氧化氢分解速率，且重铬酸钾的质量和化学性质反应前后不变，因此重铬酸钾为该反应的催化剂，正确；
B、由题干可知重铬酸钾参与了反应，只不过反应后期又再次生成了重铬酸钾，错误；
C、由题意可知加入重铬酸钾的过氧化氢，产生了Cr3+，同时伴随着大量气泡产生，因此产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的，正确；
D、过氧化氢分解产生水，可能是水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡，正确；
故选B。
【题6】（2018·山东德州市·九年级期末）某同学用少量的二氧化锰和30ml 5%双氧水制备氧气，下列图像错误的是：
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】
A、用双氧水制备氧气的实验中，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，此选项正确；
B、双氧水中加入二氧化锰，迅速发生反应生成氧气，当双氧水反应完后，氧气质量不再增多，此选项正确；
C、双氧水中加入二氧化锰，迅速发生反应生成氧气，当双氧水反应完后，氧气质量不再增多，此选项错误；
D、该反应中，二氧化锰作催化剂，只是加快了化学反应速率，不影响生成物的质量，因此等质量的双氧水生成等质量的氧气，此选项正确。
故选C。
【点睛】
图像问题主要是结合化学反应分析图像的起点位置、变化趋势、转折点、终点位置是否正确。
【题7】（2020·芜湖市繁昌区第三中学九年级月考）小慧同学在一次实验中误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中，加热时，氯酸钾的分解速率明显加快。于是她惊奇地告诉同学小华：高锰酸钾也可以做氯酸钾分解的催化剂。小华同学经过思考后，认为小慧同学得出的结论不科学。
（1）小华的理由是未验证反应前后高锰酸钾________和________不变
（2）如何证明高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂：________。
（3）高锰酸钾能加快氯酸钾分解速率的原因是________。
【答案】质量 化学性质 单独加热KMnO4能分解产生O2，说明KMnO4不是催化剂 高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，二氧化锰对氯酸钾的分解有催化作用，所以高锰酸钾能加快氯酸钾分解的速率。
【分析】
由于高锰酸钾在加热时能够发生分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，这样在氯酸钾受热时高锰酸钾分解出的MnO2就能够对氯酸钾的分解起到催化的作用；这个过程中高锰酸钾生成的二氧化锰改变了氯酸钾的分解速率，所以作催化剂的是二氧化锰，而非高锰酸钾；
【详解】
（1）催化剂改变了化学反应速率，本身质量和化学性质不变；小华的理由是未验证反应前后高锰酸钾质量和化学性质不变。
（2）单独加热KMnO4能分解产生O2，高锰酸钾分解了，那么本身的化学性质改变，自身分解了，质量当然也就发生了改变，即高锰酸钾在反应前后质量和化学性质都发生了改变，所以高锰酸钾不是该反应的催化剂。
（3）高锰酸钾在加热时能够发生分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，在氯酸钾在受热时高锰酸钾分解出的MnO2就能够对氯酸钾的分解起到催化的作用，加快了氯酸钾分解速率。
【题8】（2020·广东广州市·九年级期中）化学是一门以实验为基础的科学，结合下列实验装置图回答问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：①________，②________。
（2）某兴趣小组把所学知识进行整理，得到如图2四种方案都可以得到氧气：
①写出实验室中通过甲途径制取氧气的文字表达式________。
②通过方案甲制取氧气对环境较为友好，可选用的发生装置为________（填字母），用C装置收集氧气，检验气体已收集满的方法是________。
③欣淇通过丙途径选用AE装置制取并收集氧气，下列操作正确是________。（填字母）
A取好高锰酸钾后检查装置的气密性 B当导管口有气泡冒出时迅速收集气体
C实验结束时，先熄灭酒精灯再将导管移出水面 D从水中取出集气瓶后正放在桌面
（3）卓宜要收集一瓶氧气供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择的气体收集装置是_______（填字母），理由是_______。
【答案】试管 集气瓶 B 把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满 D E 集气瓶中会留有少量水，实验时可把硫燃烧生成的二氧化硫吸收掉，防止污染空气
【详解】
（1）据图可知，①是试管；②是集气瓶；
（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，文字表达式：；
②过氧化氢制取氧气；该反应属于固、液常温型，可用装置B作发生装置；用C装置向上排空气法收集氧气，判断气体已收集满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满；
③A、检查装置的气密性后，再装入高锰酸钾，错误；
B、当导管口有气泡冒出时就开始收集气体，会导致收集的氧气不纯，刚排出的是空气，错误；
C、实验结束后，先将酒精灯熄灭，再将导管移出水面，会导致水倒吸入试管引起试管炸裂，错误；
D、从水中取出集气瓶后，正放在桌面上，因为氧气的密度大于空气，正确；
故选D；
（3）若收集氧气供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择气体排水法收集，因为排水法收集的氧气较纯净，且集气瓶中会留有少量水，实验时可把硫燃烧生成的二氧化硫吸收掉，防止污染空气；故填：E；集气瓶中会留有少量水，实验时可把硫燃烧生成的二氧化硫吸收掉，防止污染空气。
【题9】（2021·山东八年级期末）以下是研究实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：①______；②______。
（2）使用A装置制取气体时试管口略向下倾的原因是______。
（3）实验室用B装置制取氧气的文字表达式为______；连接B、C装置，关闭分液漏斗活塞，用手捂住B容器外壁，若导管口______，说明该装置的气密性良好。
（4）小亮同学选用C装置来收集一瓶氧气，利用的氧气的性质是______，使用该方法收集氧气，当导管口有______的气泡冒出时可以开始收集。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧的实验时，他预先在集气瓶内留有少量的水，这样做的目的是______，该实验中观察到的现象之一是生成了______固体，反应的文字表达式为______。
（5）小红同学利用E装置收集氧气时，检验气体是否集满的方法是______。
（6）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小且极易溶于水。实验室采用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置______（填序号）组合来制取并收集该气体。
【答案】酒精灯 锥形瓶 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 过氧化氢水+氧气 产生气泡 氧气不易溶于水，不与水反应 连续、均匀 防止高温的熔化物溅落到瓶底使集气瓶炸裂 黑色 铁+氧气四氧化三铁 将带火星的木条放到集气瓶口，观察木条是否复燃 AD
【详解】
（1）图中标号仪器的名称：①酒精灯；②锥形瓶。
（2）使用A装置加热固体制取气体时试管口略向下倾的原因是防止冷凝水倒流，使试管炸裂。
（3）B为固液反应装置，所以选用过氧化氢溶液制备氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢水+氧气；连接B、C装置，关闭分液漏斗活塞，用手捂住B容器外壁，若导管口产生气泡，说明该装置的气密性良好。
（4）小亮同学选用C装置排水法来收集一瓶氧气，利用的氧气的性质是氧气不易溶于水，不与水反应，使用该方法收集氧气，当导管口有连续、均匀的气泡冒出时可以开始收集。铁丝在氧气中燃烧实验中，由于铁在氧气中燃烧放出了大量的热，火星四射，该实验集气瓶中水的作用是吸热，防止高温熔化物溅落使集气瓶炸裂，该实验中观察到的现象之一是生成了 黑色固体，铁和氧气在点燃条件下生成四氧化三铁，反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
（5）利用E装置向上排空气法收集氧气时，检验气体是否集满的方法是将带火星的木条放到集气瓶口，观察木条是否复燃。
（6）实验室采用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法获得氨气，发生装置属于固体加热型的A装置；又因为氨气易溶于水，密度比空气小，故采用向下排空气法D装置收集。
【题10】（2021·河北承德市·九年级期末）如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题。
（实验一）气体的制备
（1）仪器①的名称为___________。
（2）请指出装置B中存在的一处错误___________，若选用 C 做发生装置，你认为选用C的优点是___________。
（3）欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从___________（选填“a”或“b”）端通入。
（4）甲烷是最简单的有机物类的气体，实验室常用加热醋酸钠与氢氧化钠固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生装置是___________。（填序号）
（实验二）对KClO3分解反应的催化剂进行探究
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，用上图中的装置完成表中实验。
（5）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是____________。
（6）由实验1和实验4可知，KCl对KClO3分解____________（选填“有”或“无”）催化作用。
（7）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50mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内____________。
【答案】锥形瓶 长颈漏斗末端未伸入到液面以下 可以控制反应速率 b A MnO2 有 收集到O2的体积
【详解】
实验一：
（1）仪器①的名称为锥形瓶。
（2）装置B中存在的一处错误：长颈漏斗末端未伸入到液面以下，气体会从长颈漏斗溢出，若选用 C 做发生装置，优点是可以控制反应速率，通过针筒控制滴加液体药品速率，控制反应速率。
（3）欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入，因为氧气密度比水小。
（4）甲烷是最简单的有机物类的气体，实验室常用加热醋酸钠与氢氧化钠固体混合物来制得，属于固体混合需要加热型，制取甲烷应选用的发生装置是A。
实验二：
（5）由表格中的数据可知，收集等体积的氧气时，实验2所需时间最短，所以二氧化锰的催化效果最好。
（6）由实验1和实验4可知，氯化钾能加快氯酸钾的分解速率，即KCl对KClO3分解有催化作用。
（7）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50mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内收集到O2的体积。
提分作业
【练1】（2020·苏州市相城区春申中学九年级月考）过氧化氢溶液俗称双氧水。向一定浓度的过氧化氢溶液中加一些二氧化锰，立即产生氧气，下列说法正确的是（ ）
A．二氧化锰促进过氧化氢分解出氧气和水
B．过氧化氢使二氧化锰分解产生氧气
C．过氧化氢中含有水和氧气
D．反应物有过氧化氢和二氧化锰两种物质
【答案】A
【详解】
A、二氧化锰是该反应的催化剂，能促进过氧化氢分解出氧气和水，故选项正确；
B、二氧化锰加快过氧化氢分解生成水和氧气，故选项不正确；
C、过氧化氢为纯净物，是由氢元素和氧元素组成，不含水和氧气，故选项不正确；
D、反应物是过氧化氢，二氧化锰是催化剂，该反应属于分解反应，故选项不正确。
故选A。
【练2】（2020·苏州市吴中区胥口中学九年级月考）实验室置取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是（ ）
A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放双氧水
B．锥形瓶里加入石灰石，分液漏斗里盛放稀盐酸
C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D．当发生装置中的液体与固体一接触产生了气泡即可收集氧气
【答案】A
【分析】
实验的装置为固体和液体反应制取氧气的装置，故药品为过氧化氢和二氧化锰。
【详解】
A、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时，在锥形瓶内加入二氧化锰，在分液漏斗中盛放双氧水，A正确；
B、根据装置可知实验选取的药品为二氧化锰和双氧水，石灰石和稀盐酸是制取二氧化碳的药品，B错误；
C、由于氧气的密度大于空气的密度，故集满氧气的集气瓶从水槽里取出后应正放在桌面上，C错误；
D、由于反应未开始时装置内存在空气，要在导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集，否则收集的气体会不纯，D错误。
故选A
【练3】（2021·曲靖一中卓立学校九年级月考）某同学在实验室设计了４种制取氧气的方案：①用过氧化氢和二氧化锰混合；②使高锰酸钾受热；③高锰酸钾和氯酸钾混合加热；④使二氧化锰受热；判断这四种方法（ ）
A．全正确B．全不正确C．只有④不正确D．只有①②正确
【答案】C
【详解】
①用过氧化氢和二氧化锰混合常温下即可迅速产生大量氧气，可用于实验室制取氧气；
②使高锰酸钾受热在较低温度下可生成较多氧气，可用于实验室制取氧气；
③高锰酸钾加热生成二氧化锰，是氯酸钾分解的催化剂，所以高锰酸钾和氯酸钾混合加热，可迅速产生较多氧气，可用于制取氧气；
④使二氧化锰受热不会生成氧气，故不能用于制取氧气。
故选C。
【练4】（2017·福建九年级月考）加热氯酸钾制取氧气时，常用到二氧化锰，二氧化锰的作用是( )
A．反应物B．生成物C．催化剂D．既是反应物又是催化剂
【答案】C
【详解】
加热氯酸钾制取氧气时，常用到二氧化锰，该反应中二氧化锰本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变，只是改变了反应速率，因此二氧化锰的作用是催化剂。
故选C。
【练5】（2020·苏州学府中学校九年级月考）过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多．化学兴趣小组同学设计如图四组实验，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是（ ）
A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢
B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C．第三组分两次实验，观察木条能否复燃
D．第四组分两次实验，观察比较在相同时间内量筒收集气体的体积大小
【答案】C
【详解】
A、第一组通过气球膨胀的快慢很明显的显现出哪一物质的催化效果号，符合题意；
B、第二组通过观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢，很明显的看出反应速率的快慢，也就知道哪一种物质催化效果好，符合题意；
C、第三组分两次实验，看木条能否复燃，由于分两次实验，如果木条都能复燃，根本无法判断哪一种物质的催化效果好，不符合题意；
D、第四组虽然分两次实验，但通过比较收集一定体积的气体所需的时间，就能比较出反应速率的快慢，符合题意；
故选：C。
【练6】（2021·广东深圳市·九年级二模）下列图示中的错误实验操作与选项中对应的可能产生的后果不一致的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【分析】
本题考查实验操作。
【详解】
A、试管口向上倾斜会导致水倒流引起试管炸裂，而非是氯酸钾进入导管，故A符合题意；
B、向燃着的酒精灯里添加酒精，会导致发生火灾，故B不符合题意；
C、瓶塞正放在桌面，会污染药品，故C不符合题意；
D、试管和连接的长颈漏斗没有形成密闭装置，不会有气泡产生，无法验证装置的气密性，故D不符合题意；
故选A。
【点睛】
本题考查实验操作错误导致的结果，需要注意和实验操作进行对应。
【练7】（2021·四川广安市·九年级期末）下列图像能正确反映其对应变化关系的是（ ）
A． 向一定量的过氧化氢溶液中加入一定量二氧化锰
B． 加热一定量的高锰酸钾固体
C．a为固体氯酸钾，b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a和b的质量相等
D． 利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量（打开止水夹前）
【答案】A
【详解】
A、过氧化氢溶液中含有水，在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，完全反应后水的质量不再变化，故A正确；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应过程中，固体中锰元素质量始终不变，故B错误；
C、生成的氧气质量决定于氯酸钾质量，a、b中氯酸钾质量不相等，最终生成氧气质量不相等，故C错误；
D、将燃着的红磷放入装置中，瞬间由于温度升高而使装置中的气体压强增大，随着红磷的燃烧，被消耗的氧气的也随之增加，从而使瓶中压强降低，至氧气被消耗尽并且装置冷却后装置中的压强不再改变，故D错误。
故选A。
【练8】（2020·河北石家庄市·石家庄二十三中九年级月考）下列有关催化剂的说法正确的是( )
A．在化学反应后其质量增加
B．在化学反应后其质量减少
C．催化剂能改变化学反应速率
D．在化学反应后其化学性质发生了变化
【答案】C
【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。
【详解】
A、催化剂在化学反应后其质量不变，错误；
B、催化剂在化学反应后其质量不变，错误；
C、催化剂能改变化学反应速率，催化剂能加快化学反应速率，也可减慢某些化学反应的速率，正确；
D、催化剂在化学反应后其化学性质不变，错误。
故选C。
【点睛】
掌握催化剂的特征（“一变二不变”）是正确解答本题的关键。
【练9】（2021·铜仁市第六中学九年级月考）下列变化不属于分解反应的是（ ）
A．碳酸钙→氧化钙 + 二氧化碳B．过氧化氢→水 + 氧气
C．蜡烛＋氧气→二氧化碳＋水D．水→氢气 + 氧气
【答案】C
【详解】
分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，其特点可总结为“一变多”。
A、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
B、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
C、该反应是由两种物质生成两种物质的反应，不符合“一变多”的特征，不是分解反应。
D、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
故选：C。
【练10】（2020·河北石家庄市·石家庄二十三中九年级月考）小强和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体。
(1)写出图中标有①、②的仪器名称：①___________②___________。
(2)小强想用氯酸钾和二氧化锰制取并收集纯净的氧气，他应选择上述装置中的___________和___________(填字母)进行组装。写出该反应的文字表达式为___________，用向上排空气法收集时检验氧气是否已经集满的方法是___________。
【答案】试管 酒精灯 A D 氯酸钾氯化钾+氧气 将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃说明满了
【详解】
(1)仪器名称：①试管；②酒精灯。
(2) 氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，氯酸钾氯化钾+氧气；该反应为固体加热反应，发生装置选A；氧气密度大于空气、不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，故选D；氧气有助燃性，用向上排空气法收集时检验氧气是否已经集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃说明满了。
【练11】（2018·福建九年级期中）下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。
Ⅰ、（1）写出标号仪器的名称：①______；②______；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置选用______，试管口略向下倾斜的原因是______，反应的表达式为______。若用高锰酸钾制取氧气，该装置还需做的一点改动是______，该反应的表达式为______。用F装置收集氧气，实验结束后，应先______后______，防止______。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置选用B和C都可以，加入药品前都应先______，C装置比B装置的优点是______。
（4）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从______（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从______（填“a”或“b”）端通入。
（5）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气（注：同温同压下，氨气的密度接近于空气密度的60%，且极易溶于水），应选用的发生装置为______（填装置编号，下同），收集装置为______。
Ⅱ、为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”，他俩设计了制取氧气的直立型装置（如图），并与斜卧型装置比较，在气密性良好的装置中分别加入等质量的高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体，每组实验进行五次，实验数据取平均值后记录如下表：
①收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是______；
②等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是______。
【答案】长颈漏斗 锥形瓶 A 防止反应生成水流回试管底部导致试管破裂 氯酸钾氯化钾+氧气 在试管口内加一团棉花 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将导管移出水面 熄灭酒精灯 水倒吸入试管使试管破裂 检查装置气密性 能够控制反应速率（这是因为注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率） a b A E 直立型 斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少
【详解】
Ⅰ、（1）标号①仪器的名称：长颈漏斗 ；标号②仪器的名称：锥形瓶；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置选用固体加热型，发生装置选用A，试管口略向下倾斜的原因是防止反应生成水流回试管底部导致试管破裂，氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气，反应的表达式为 氯酸钾氯化钾+氧气。若用高锰酸钾制取氧气，该装置还需做的一点改动是在试管口内加一团棉花，防止高锰酸钾进入导气管，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。用F装置收集氧气，实验结束后，应先将导管移出水面后熄灭酒精灯，防止因温度降低，试管内的气压降低，水倒吸入试管使试管破裂；
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置选用B和C都可以，加入药品前都应先检查装置的气密性 ，以防止装置漏气，影响实验结果。C装置比B装置的优点是 能够控制反应速率（这是因为注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率）；
（4）氧气的密度大于空气，欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从a端通入；氧气的密度小于水，欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入；
（5）根据“实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气”可知，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，应选用的发生装置为A；根据“同温同压下，氨气的密度接近于空气密度的60%，且极易溶于水”可知，收集装置为E，从从b端通入；
Ⅱ、①根据表格中的数据可知，收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是直立型；
②等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少。
实验①
实验②
实验③
实验
现象
①加热固体M（如图所示）
少量气泡溢出后，不再有气泡产生
②加热氯酸钾至其熔化
有少量气泡产生
③加热氯酸钾使其熔化后迅速加入固体M
有大量气泡产生
④加热氯酸钾与固体M的混合物（如图所示）
未见固体熔化即产生大量气泡
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
—
—
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
A．KC1O3会进入导气管
B．有发生火灾的危险
C．药品被污染
D．无法检验装置气密性
装置类型
直立型
斜卧型
收集1瓶氧气所需时间/秒
59
68
收集2瓶氧气所需时间/秒
95
108
收集氧气的总体积/毫升
525
476