第二单元 走进化学世界
课题3 制取氧气
学习导航
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
02知识思维导图——构建知识体系，加强学习记忆
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
1.通过实验室制取氧气的反应原理，探究氧气的制法，初步学习实验探究方法和运用比较学习法，培养动手操作能力。
2.通过认识催化剂和催化作用，理解实验探究的过程和实际应用。
3.通过对比方法，理解分解反应和化合反应的区别。
4.通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用体验探究过程，学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方法。
02知识思维导图——明确内容要求，落实学习任务
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
工业制取氧气
1.方法：一般采用 。
2.原理：利用液态氮和液态氧的 ，属于物理变化。
3.储存：为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在 的钢瓶中。
氧气的实验室制法
1.实验药品：高锰酸钾
2.制取氧气：
实验原理
发生装置 型 型
实验步骤 （1）检查装置的 （2）装入药品 （3）固定试管（4）点燃 （5）收集氧气（6）撤离 （7）熄灭酒精灯 （1）检查装置的 （2）装入药品 （3）倒入过氧化氢 （4）收集
收集方法 法适合 的气体 法适合 的气体
检验方法 将 伸入集气瓶中，如果木条 ，表明是
验满方法 1.用向上排空气法收集氧气时，将 平放在集气瓶口，如果木条 ，表明氧气已收集满 2.用排水法收集氧气时，当有 时，表明氧气已收集满
【注意事项】：
实验步骤 注意事项
查 连接装置并 ①导管只需刚刚露出橡胶塞，便于 ； ②试管口应放一团棉花，防止 ； ③试管口应略 倾斜，防止 ，使试管炸裂； ④加热时，现将酒精灯在试管下来回移动，使试管 ，再集中对试剂部位加热； ⑤要等到气泡 冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的 ，此时收集，会导致收集的氧气 ； ⑥停止反应时，应先 ，再 ，否则易使水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂
装 用 将试剂装入试管
定 将试管固定在
点 点燃酒精灯加热
收 收集气体
离 从水槽中撤离
熄 熄灭
谐音记忆“茶庄定点收利息”
3.催化剂
探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用
实验编号 现象 分析
（1） 木条 常温下，过氧化氢分解
（2） 产生 ，木条 二氧化锰能 过氧化氢的分解
（3） 产生 ，木条 氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起 产生氧气的作用
结论 二氧化锰能 过氧化氢的分解速率，且反应前后的 不改变
催化剂定义：在化学反应中能 其他物质的化学反应速率，而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质。
催化剂特点：“一变两不变”
一变： ；（可以加快也可以减慢）
两不变： 。（物理性质可以改变）
【注意事项】
①催化剂 改变生成物的质量；
②催化剂 控制反应的发生与停止；
③同一化学反应 只有一种催化剂；同一物质可以在 的化学反应中起催化作用。
催化作用：催化剂在 中所起的作用。
分解反应
1．定义：由 反应物生成 其他物质的反应。
2．特征： ，通式：A→B+C+……。
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
1.下列关于催化剂的说法中，正确的是
A．催化剂能改变化学反应速率
B．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C．二氧化锰是所有化学反应的催化剂
D．没有催化剂，化学反应就不能发生
2．高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是
A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞
B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热
C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面
D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗
3.下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法，不正确的是
A．物质与氧气发生的反应属于氧化反应
B．一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应
C．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应
D．生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应
4.实验室制取氧气的实验中，下列图象对应关系叙述错误的是
A．一定量的高锰酸钾在试管内的反应 B．用一定量的和过氧化氢溶液制取氧气 C．加热一定质量的高锰酸钾固体 D．用相同浓度和质量的过氧化氢溶液制氧气
A．A B．B C．C D．D
5.现有如图所示仪器和装置，请回答下列问题：
(1)写出装置图中仪器②的名称 ；
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，若要收集一瓶较纯净的氧气，可选用的发生和收集装置是 ，该发生装置有一处不足之处就是在试管口没有放一团棉花，棉花的作用是 ；其开始收集气体的现象是 。该反应的文字表达式 。
(3)该实验的主要步骤有：①装药品；②检查装置的气密性；③加热；④将装置固定在铁架台上；⑤熄灭酒精灯；⑥收集气体；⑦将导管移出水槽，正确的操作顺序为 (排序号)。
(4)实验室可用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是 ，其中二氧化锰起 作用，写出该反应的表达式： 。使用长颈漏斗时应注意，长颈漏斗下端应 ，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
(5)如果用F装置收集氧气，应从 (填“m”或“n”)口通入氧气。
(6)氨气是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，密度比空气的小，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物的方法制取氨气，则实验室制取并收集氨气应选择的装置组合是 (填序号)。
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
问题一 氧气的工业制法和实验室制法
【解题技巧】：
1.工业制取氧气：
一般采用 法。
利用液态氮和液态氧的 不同，属于 变化。
为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在 的钢瓶中。
2.实验室制法：
高锰酸钾制取氧气，试管口塞一团 ，防止加热时 。
制取氧气的装置，试管口应 （防止 ）
排水法收集：当 时开始收集；当 时，氧气收集满
实验完毕，先将 移出水面，后 ，防止 。
例：实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是
A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜
B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下
C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花
D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热
【答案】A
【详解】A、加热固体药品（如高锰酸钾）时，试管口需略向下倾斜，这是为了防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管受热不均而炸裂。正确。
B、氧气密度比空气略大，应用向上排空气法收集，因此集气瓶口应向上。如果瓶口向下，则适用于密度比空气小的气体（如氢气），但氧气不适用此方法。错误。
C、正确操作是在试管口（不是导管口）放一团棉花，目的是防止固体粉末随氧气流进入导管，造成堵塞。选项描述为“导管口”不准确，因为导管口是气体出口，放棉花可能阻碍气体流通。错误。
D、正确操作是先加热药品，待导管口气泡连续均匀冒出（表明装置内空气已排尽）时，再将导管口伸入集气瓶收集氧气。如果先伸入导管再加热，初始产生的气体（含空气）会混入集气瓶，导致收集的氧气不纯。错误。
故选A。
变式1：化学兴趣小组在学习了实验室制氧气之后，查阅资料利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图，其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出H2O2，药品B是一种黑色粉末状催化剂，以下说法错误的是
A．注射器的作用相当于分液漏斗
B．输出的氧气可作为高能燃料
C．乙瓶利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
D．根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
变式2：如图所示是某兴趣小组设计的简易供氧器，下列有关说法不正确的是
A．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
B．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢
C．输出的氧气可作为燃料
D．该装置可以给鱼缸中的鱼供氧气
变式3：下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是
A．制备 B．收集
C．验满 D．验证性质
问题二 催化剂
【解题技巧】：
1.催化剂特点：“一变两不变”
一变： ；（可以加快也可以减慢）
两不变： 本身的 。（物理性质可以改变）
催化剂的理解：
①催化剂 改变生成物的质量；
②催化剂 控制反应的发生与停止；
③同一化学反应 只有一种催化剂；同一物质可以在 的化学反应中起催化作用。
3.催化作用：催化剂在 中所起的作用。
例：两份完全相同的过氧化氢溶液a和b，a中加入少量二氧化锰，b中不添加二氧化锰，放出氧气的质量与时间的关系图像正确的是
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】两份完全相同的过氧化氢溶液a和b，a中加入少量二氧化锰，b中不添加二氧化锰，二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但不能改变生成氧气的质量，所以最终生成氧气的质量相等，且a完全反应所需的时间少。两份过氧化氢溶液都是一开始就分解。
故选C。
变式1：结合下图实验，下列说法不正确的是
A．该实验证明O2可以支持燃烧
B．实验③带火星的木条复燃且MnO 质量不变
C．该实验说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量
D．该实验说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度
变式2：实验室使用过氧化氢溶液制取氧气，以下说法成立是
A．此反应必须有催化剂参加反应 B．加入二氧化锰能增加生成氧气的量
C．二氧化锰不是此反应的唯一催化剂 D．此反应的原理与工业制氧气原理相同
变式3：项目小组用矿泉水瓶、吸管、30%的溶液、等制作简易供氧器(如下图所示)。
有关该供氧器制氧原理的说法正确的是
A．反应方程式为 B．加入越多，产生氧气越多
C．用替代溶液更适合 D．使用30%的溶液可能导致反应过于剧烈
问题三 分解反应、化合反应和氧化反应
【解题技巧】：
1.基本反应类型：
①化合反应：由 生成 的反应。（“多变一”）
②分解反应：由 生成 其他物质的反应。（“一变多”）
2.非基本反应类型：
氧化反应：物质与 发生的反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。
①剧烈氧化： 的剧烈氧化反应。如燃烧、爆炸等。
②缓慢氧化：进行得 ，甚至不易被察觉的氧化反应。
（3）共同点：反应都会 。
例：下列化学反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是
A．钠+氯气 氯化钠 B．二氧化碳+碳一氧化碳
C．碳酸氢钠碳酸钠+二氧化碳+水 D．丙烷+氧气 二氧化碳+水
【答案】D
【详解】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意，故A错误；
B、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意，故B错误；
C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意，故C错误；
D、该反应既不符合“多变一”的特点，也不符合“一变多”的特点，因此该反应既不属于化合反应也不属于分解反应，符合题意，故D正确。
故选D。
变式1：下列化学反应中属于化合反应的是（ ）
A．Ba（OH）2+SO2=BaSO3↓+H2O B．Cu（OH）2CuO+H2O
C．2CaSO3+O22CaSO4 D．2Mg+CO22MgO+C
变式2：我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是）火法炼锌的工艺记载，其中的一个化学反应为，该反应属于（ ）
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
变式3：反应可用于制备。该反应的类型是（ ）
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
【巩固基础】：
1.高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是
A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞
B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热
C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面
D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗
2.取甲、乙两份质量和浓度均相同的过氧化氢溶液，向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A．对于该反应，二氧化锰加快了反应速率
B．甲、乙两份溶液最终生成氧气质量相同
C．反应前后二氧化锰的质量和性质均不发生改变
D．a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况
3.下列关于实验室制取氧气的部分实验操作正确的是
A．收集氧气 B． 氧气验满
C． 转移氧气 D．放置氧气
4.高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要涉及的实验图标的是
A．护目镜 B．热烫
C．用电 D．洗手
5.如图是实验室制取氧气的装置图，请回答下列问题：
(1)写出仪器 a 的名称： 。
(2)若用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字表达式为 ，在试管口放一团棉花的作用是 。
(3)收集氧气可以采用排水法，原因是 。
6.下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。
回答下列问题：
(1)仪器②的名称：② 。
(2)图示中仪器③的作用是 ；实验室用加热高锰酸钾来制取氧气，可选择 A 做发生装置，但要对 A 进行改进，改进的方法是 。该反应的符号表达式为 。
(3)若用装置 E 收集氧气，氧气应该从 导管通入。
(4)收集某气体只能采用 D 装置，由此推测该气体具有的性质是 。
(5)装满氧气的集气瓶瓶口应 (填“向上”或“向下”)放在桌面上。
(6)若用装置 F 收集的氧气不纯，其原因可能是
(7)常温下，硫化氢是一种臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁和稀硫酸反应制得。该反应应选择 来作发生装置。
(8)一氧化氮气体难溶于水，密度略大于空气的密度，易与氧气反应生成二氧化氮，则应选择 装置来收集一氧化氮。
7.回答实验室用高锰酸钾制取氧气的相关问题：
(1)如图所示，发生装置应选用 （填字母，下同），气体收集装置不能采用的是 （填“C”或“D”）；
(2)为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置中的 （填字母）；
(3)实验结束，某同学发现收集到的纯氧气质量大于通过理论计算所得的质量。不考虑实验误差，请你就此提出一种猜想： ，并设计相应验证方案：
8.下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。
(1)写出标号仪器的名称：① ；② 。
(2)小安同学想用一定质量的高锰酸钾制取氧气，并通过排水量测定所收集到的氧气体积，请你帮她完成下列分析过程：
①若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是 ；写出实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式 。若用E装置收集气体，观察到 时才能收集。
②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，原因是 。
③若各装置的连接顺序是： ，那么F装置内导管“b”或“c”应该怎样延伸？请在图中画出 。
④若忽略氧气在水中的溶解性，当小安开始做实验时未将装置F装满水，则他最终测得的氧气体积将会 。填偏小、偏大或不变
(3)若用C装置收集氧气，写出检验氧气是否收集满的方法 。
(4)乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体。实验室用电石固体与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的装置组合是 。
【能力提升】：
1.下列说法中正确的是
A．向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，反应速率加快，可以证明二氧化锰一定是催化剂
B．工业上用分离液态空气法制取氧气，发生的是分解反应
C．催化剂可以反复多次使用
D．为了便于运输，把氧气溶于水制成液氧并贮存于蓝色钢瓶中
2．下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．图A：加热一定质量的高锰酸钾
B．图B：足量红磷在密闭容器中燃烧
C．图C：等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂的条件下反应
D．图D：足量的硫在氧气中完全燃烧
3.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．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
B．乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝
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．丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率
4.下图是一个趣味实验，请你参与并回答下列问题：
(1)将分液漏斗里的过氧化氢溶液滴入盛有二氧化锰的试管中，观察到试管中有气泡产生，烧杯中液体变浑浊。请写出试管中发生反应的文字表达式： 。该反应的基本反应类型是 。
(2)检验生成气体的方法是 。
(3)反应后发现二氧化锰质量和化学性质未改变，它是该反应的 。
5.请根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出指定仪器的名称：b 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用 (填字母标号)做气体发生装置，还需对装置进行的改进是 ；写出该方法制取氧气的化学反应方程式 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，该反应的发生装置可以选择B或C，装置B与C相比，B的优点是 。该方法制取氧气的化学反应方程式为 。
(4)若用E装置采用排空气法收集氧气，则氧气从 口(填c或d)进入。
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3)。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨气(NH3)极易溶于水。制取并收集氨气(NH3)，应该从图中选择的发生装置和收集装置是 。
6.学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
活动一：如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)反应仓中过氧化氢分解生成氧气，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_______(填字母)。
A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成
(2)图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的 (选填“c”或“d”)。
活动二：制作简易的家用制氧机
(3)同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机(如图3)，其中C瓶的作用相当于图1中的 仓。
(4)氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气 。
7.氧气用途很广泛，在生产生活和实验室我们都需要制取氧气。
(1)实验室用双氧水和二氧化锰制取几瓶氧气，选择一套能控制反应速率的发生装置，应该选择与⑦搭配组装的仪器是 （填序号）。
(2)下图一为某医用制氧机。通过加入A、 B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体（2Na2CO3·3H2O2），B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠在水里会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再依次先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应开始后仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①图一反应仓中生成过氧化氢的化学方程式 。
②图一过滤仓中的水可以起到的作用是 （填序号）。
A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度
C．加快氧气的生成 D．湿润氧气供人呼吸
③图二可以代替过滤仓给病人输氧，接病人的是 管（填“a”或“b”）。
④图三中等质量的硫、木炭、铁丝分别与足量氧气反应，生成固体质量最大的是 （填“甲“、”乙“、”丙“）
8.某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．不加入催化剂，化学反应就无法发生
B．在化学反应前后，催化剂的质量、化学性质不发生改变
C．用作催化剂的物质，不可能是其他反应的反应物或生成物
D．加入催化剂后，生成物的质量会迅速增加
【任务二】探究催化剂：查阅资料知道氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。
(2)填写下表：
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论
无明显现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条 。 氧化铜的质量为 。 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂。
(3)步骤⑦的实验目的是 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。
(4)对比图2中的 点(填字母)，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(5)请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽然反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。第二单元 走进化学世界
课题3 制取氧气
学习导航
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
02知识思维导图——构建知识体系，加强学习记忆
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
1.通过实验室制取氧气的反应原理，探究氧气的制法，初步学习实验探究方法和运用比较学习法，培养动手操作能力。
2.通过认识催化剂和催化作用，理解实验探究的过程和实际应用。
3.通过对比方法，理解分解反应和化合反应的区别。
4.通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用体验探究过程，学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思维方法。
02知识思维导图——明确内容要求，落实学习任务
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
工业制取氧气
1.方法：一般采用分离液态空气法。
2.原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理变化。
3.储存：为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。
氧气的实验室制法
1.实验药品：高锰酸钾
2.制取氧气：
实验原理 2KMnO △K MnO +MnO +O ↑ 2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
发生装置 固体加热型 固液常温型
实验步骤 （1）检查装置的气密性（2）装入药品 （3）固定试管（4）点燃酒精灯 （5）收集氧气（6）撤离导管 （7）熄灭酒精灯 （1）检查装置的气密性 （2）装入药品 （3）倒入过氧化氢 （4）收集氧气
收集方法 向上排空气法适合密度大于空气的气体 排水法适合溶解性小不与水反应的气体
检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，表明是氧气
验满方法 1.用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条平放在集气瓶口，如果木条复燃，表明氧气已收集满 2.用排水法收集氧气时，当有大气泡从瓶口冒出时，表明氧气已收集满
【注意事项】：
实验步骤 注意事项
查 连接装置并检查装置的气密性 ①导管只需刚刚露出橡胶塞，便于氧气排出； ②试管口应放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管； ③试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂； ④加热时，现将酒精灯在试管下来回移动，使试管均匀受热，再集中对试剂部位加热； ⑤要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯； ⑥停止反应时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则易使水槽内的水倒吸回试管，引起试管炸裂
装 用药匙将试剂装入试管
定 将试管固定在铁架台上
点 点燃酒精灯加热
收 收集气体
离 从水槽中撤离导管
熄 熄灭酒精灯
谐音记忆“茶庄定点收利息”
3.催化剂
探究过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用
实验编号 现象 分析
（1） 木条不复燃 常温下，过氧化氢分解缓慢
（2） 产生大量气泡，木条复燃 二氧化锰能加快过氧化氢的分解
（3） 产生大量气泡，木条复燃 氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用
结论 二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，且反应前后的化学性质不改变
催化剂定义：在化学反应中能 改变 其他物质的化学反应速率，而本身的 质量 和 化学性质 在反应前后都没有发生变化的物质。
催化剂特点：“一变两不变”
一变： 其他物质的化学反应速率 ；（可以加快也可以减慢）
两不变： 本身的质量和化学性质 。（物理性质可以改变）
【注意事项】
①催化剂 不能 改变生成物的质量；
②催化剂 不能 控制反应的发生与停止；
③同一化学反应 不一定 只有一种催化剂；同一物质可以在 不同 的化学反应中起催化作用。
催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
分解反应
1．定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
2．特征：一变多，通式：A→B+C+……。
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
1.下列关于催化剂的说法中，正确的是
A．催化剂能改变化学反应速率
B．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C．二氧化锰是所有化学反应的催化剂
D．没有催化剂，化学反应就不能发生
【答案】A
【详解】A、催化剂的作用就是改变（加快或减慢）化学反应的速率，例如，在过氧化氢分解制氧气时，二氧化锰作为催化剂能加快反应速率，A正确；
B、催化剂在反应前后质量不变，但“性质”不变应指化学性质不变，物理性质如状态、形状可能改变，B错误；
C、二氧化锰只是某些反应（如过氧化氢分解、氯酸钾分解）的催化剂，并非所有反应的催化剂，C错误；
D、许多化学反应没有催化剂也能发生，如硫在氧气中燃烧，D错误。
故选A。
2．高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是
A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞
B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热
C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面
D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗
【答案】B
【详解】A、将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞，容易使试管底部破碎，选项错误；
B、加热试管先预热，再对准有药品的部位集中加热，以防试管炸裂，选项正确；
C、做该实验时如果先撤酒精灯，则会使导管内温度降低，压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂，选项错误；
D、加热后的试管，不能立即用冷水清洗，否则会引起试管炸裂，选项错误。
故选B。
3.下列有关氧化反应、化合反应和分解反应的说法，不正确的是
A．物质与氧气发生的反应属于氧化反应
B．一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应
C．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应
D．生成两种或两种以上物质的反应一定是分解反应
【答案】D
【详解】 A、物质与氧气发生的反应属于氧化反应，选项正确；
B、分解反应为一种反应物分解生成两种或两种以上物质的反应，化合反应为两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，一个反应如果是分解反应，就不可能同时是化合反应，选项正确；
C、化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应。如氧化钙与水生成氢氧化钙（化合反应，非氧化反应）。酒精燃烧生成二氧化碳和水（氧化反应，但生成物多，非化合反应）。选项正确；
D、生成两种或两种以上物质的反应不一定是分解反应，如酒精燃烧生成二氧化碳和水，选项错误；
故选D。
4.实验室制取氧气的实验中，下列图象对应关系叙述错误的是
A．一定量的高锰酸钾在试管内的反应 B．用一定量的和过氧化氢溶液制取氧气 C．加热一定质量的高锰酸钾固体 D．用相同浓度和质量的过氧化氢溶液制氧气
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前后锰元素的质量不变，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，则锰元素的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，故选项图像正确；
B、二氧化锰在反应中作催化剂，反应前后质量不变，故选项图像正确；
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，最终剩余固体为锰酸钾和二氧化锰的混合物，故选项图像正确；
D、用相同浓度和质量的过氧化氢溶液制氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，故选项图像错误。
故选D。
5.现有如图所示仪器和装置，请回答下列问题：
(1)写出装置图中仪器②的名称 ；
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，若要收集一瓶较纯净的氧气，可选用的发生和收集装置是 ，该发生装置有一处不足之处就是在试管口没有放一团棉花，棉花的作用是 ；其开始收集气体的现象是 。该反应的文字表达式 。
(3)该实验的主要步骤有：①装药品；②检查装置的气密性；③加热；④将装置固定在铁架台上；⑤熄灭酒精灯；⑥收集气体；⑦将导管移出水槽，正确的操作顺序为 (排序号)。
(4)实验室可用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是 ，其中二氧化锰起 作用，写出该反应的表达式： 。使用长颈漏斗时应注意，长颈漏斗下端应 ，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
(5)如果用F装置收集氧气，应从 (填“m”或“n”)口通入氧气。
(6)氨气是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，密度比空气的小，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物的方法制取氨气，则实验室制取并收集氨气应选择的装置组合是 (填序号)。
【答案】(1)水槽
(2) AE 防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管 导管口有连续均匀的气泡冒出
(3)②①④③⑥⑦⑤
(4) B 催化 / 伸入液面以下
(5)m
(6)AD
【详解】（1）仪器②的名称是水槽；
（2）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即装置A，氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应，可采用向上排空气法或排水法收集，其中用排水法能收集到较纯净的氧气，即装置E，综上可知，实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，若要收集一瓶较纯净的氧气，可选用的发生和收集装置是AE；
该发生装置有一处不足之处就是在试管口没有放一团棉花，棉花的作用是防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管；
其开始收集气体的现象是导管口有连续均匀的气泡冒出；
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为；
（3）实验室制取氧气时，先组装仪器，然后检验装置气密性，装药品，将装置固定在铁架台上，加热，收集气体，实验结束先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，所以正确的操作顺序为②①④③⑥⑦⑤；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B；其中二氧化锰起催化作用；该反应的文字或符号表达式为或；
使用长颈漏斗时应注意，长颈漏斗下端应伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；
（5）如果用F装置收集氧气，由于氧气密度比空气略大，所以应从m口通入氧气；
（6）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物的方法制取氨气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即装置A，氨气极易溶于水且密度比空气小，应采用向下排空气法收集，即装置D，综上可知，实验室制取并收集氨气应选择的装置组合是AD。
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
问题一 氧气的工业制法和实验室制法
【解题技巧】：
1.工业制取氧气：
一般采用分离液态空气法。
利用液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理变化。
为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。
2.实验室制法：
高锰酸钾制取氧气，试管口塞一团棉花，防止加热时粉末进入导管。
制取氧气的装置，试管口应略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管底部炸裂）
排水法收集：当气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有大量气泡冒出时，氧气收集满
实验完毕，先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸，炸裂试管。
例：实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是
A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜
B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下
C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花
D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热
【答案】A
【详解】A、加热固体药品（如高锰酸钾）时，试管口需略向下倾斜，这是为了防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管受热不均而炸裂。正确。
B、氧气密度比空气略大，应用向上排空气法收集，因此集气瓶口应向上。如果瓶口向下，则适用于密度比空气小的气体（如氢气），但氧气不适用此方法。错误。
C、正确操作是在试管口（不是导管口）放一团棉花，目的是防止固体粉末随氧气流进入导管，造成堵塞。选项描述为“导管口”不准确，因为导管口是气体出口，放棉花可能阻碍气体流通。错误。
D、正确操作是先加热药品，待导管口气泡连续均匀冒出（表明装置内空气已排尽）时，再将导管口伸入集气瓶收集氧气。如果先伸入导管再加热，初始产生的气体（含空气）会混入集气瓶，导致收集的氧气不纯。错误。
故选A。
变式1：化学兴趣小组在学习了实验室制氧气之后，查阅资料利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图，其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出H2O2，药品B是一种黑色粉末状催化剂，以下说法错误的是
A．注射器的作用相当于分液漏斗
B．输出的氧气可作为高能燃料
C．乙瓶利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
D．根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
【答案】B
【详解】A、注射器相当于分液漏斗，可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，选项正确；
B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，选项错误；
C、乙瓶将氧气通入水中，氧气又从水中逸出，是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润，选项正确；
D、根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢，可以据此控制生成氧气的速率，选项正确。
故选B。
变式2：如图所示是某兴趣小组设计的简易供氧器，下列有关说法不正确的是
A．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
B．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢
C．输出的氧气可作为燃料
D．该装置可以给鱼缸中的鱼供氧气
【答案】C
【详解】A、反应仓中发生产生氧气的反应，相当于实验室制取氧气的发生装置，故选项说法正确；
B、氧气通过过滤仓中的水时会产生气泡，气泡的多少可以反映氧气排出的快慢 ，故选项说法正确；
C、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作为燃料，故选项说法错误；
D、该装置产生的氧气可以通入鱼缸中，给鱼缸中的鱼供氧气，故选项说法正确；
故选：C。
变式3：下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是
A．制备 B．收集
C．验满 D．验证性质
【答案】A
【详解】A、给试管中的固体加热时，应用外焰加热，且试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，且用高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，图中操作正确，符合题意；
B、氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集，但是导管口应伸到集气瓶底部，这样才能将集气瓶内空气排尽，图中操作错误，不符合题意；
C、氧气具有助燃性，氧气验满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸到集气瓶内部，图中操作错误，不符合题意；
D、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，图中操作错误，不符合题意。
故选A。
问题二 催化剂
【解题技巧】：
1.催化剂特点：“一变两不变”
一变： 改变物质的化学反应速率 ；（可以加快也可以减慢）
两不变： 本身的质量和化学性质 。（物理性质可以改变）
催化剂的理解：
①催化剂 不能 改变生成物的质量；
②催化剂 不能 控制反应的发生与停止；
③同一化学反应 不一定 只有一种催化剂；同一物质可以在 不同 的化学反应中起催化作用。
3.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
例：两份完全相同的过氧化氢溶液a和b，a中加入少量二氧化锰，b中不添加二氧化锰，放出氧气的质量与时间的关系图像正确的是
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】两份完全相同的过氧化氢溶液a和b，a中加入少量二氧化锰，b中不添加二氧化锰，二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但不能改变生成氧气的质量，所以最终生成氧气的质量相等，且a完全反应所需的时间少。两份过氧化氢溶液都是一开始就分解。
故选C。
变式1：结合下图实验，下列说法不正确的是
A．该实验证明O2可以支持燃烧
B．实验③带火星的木条复燃且MnO 质量不变
C．该实验说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量
D．该实验说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度
【答案】C
【详解】A、带火星的木条复燃，说明氧气可以支持燃烧，故A正确；
B、实验③中过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加快了过氧化氢的分解，产生的氧气使带火星的木条复燃，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，故B正确；
C、该实验能说明二氧化锰能加快过氧化氢分解，但无法说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量，故C错误；
D、实验①带火星的木条不复燃，实验③带火星的木条复燃，实验①的反应速率比实验③的慢，从而说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度，故D正确。
故选C。
变式2：实验室使用过氧化氢溶液制取氧气，以下说法成立是
A．此反应必须有催化剂参加反应 B．加入二氧化锰能增加生成氧气的量
C．二氧化锰不是此反应的唯一催化剂 D．此反应的原理与工业制氧气原理相同
【答案】C
【详解】A.过氧化氢分解反应在无催化剂时也能发生，但速度缓慢，故说法不成立，不符合题意；
B.二氧化锰是催化剂，催化剂只改变反应速率，不影响生成物的量，生成氧气的量取决于过氧化氢的质量，催化剂不会增加氧气产量，故说法不成立，不符合题意；
C.过氧化氢分解的催化剂有多种，除二氧化锰（MnO2）外，还包括氧化铁（Fe2O3）、硫酸铜（CuSO4）溶液或生物酶（如过氧化氢酶）等，故说法成立，符合题意；
D.实验室用过氧化氢制氧气是化学分解反应（H2O2分解），而工业制氧气主要通过物理方法（分离液态空气，利用沸点差异分离氮气和氧气），原理完全不同，故说法不成立，不符合题意；
故选C。
变式3：项目小组用矿泉水瓶、吸管、30%的溶液、等制作简易供氧器(如下图所示)。
有关该供氧器制氧原理的说法正确的是
A．反应方程式为 B．加入越多，产生氧气越多
C．用替代溶液更适合 D．使用30%的溶液可能导致反应过于剧烈
【答案】D
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：，故选项说法错误；
B、二氧化锰在反应作催化剂，能加快反应速率，不影响生成氧气的质量，并不是加入MnO2越多、产生氧气越多，故选项说法错误；
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于固体加热型，装置复杂、操作不简便，不能用KMnO4替代H2O2溶液，故选项说法错误；
D、使用30%的H2O2溶液浓度较大，可能导致反应过于剧烈，故选项说法正确；
故选D；
问题三 分解反应、化合反应和氧化反应
【解题技巧】：
1.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”）
2.非基本反应类型：
氧化反应：物质与氧气发生的反应。氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性。
①剧烈氧化：发光、放热的剧烈氧化反应。如燃烧、爆炸等。
②缓慢氧化：进行得很慢，甚至不易被察觉的氧化反应。
（3）共同点：反应都会放热。
例：下列化学反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是
A．钠+氯气 氯化钠 B．二氧化碳+碳一氧化碳
C．碳酸氢钠碳酸钠+二氧化碳+水 D．丙烷+氧气 二氧化碳+水
【答案】D
【详解】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意，故A错误；
B、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意，故B错误；
C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意，故C错误；
D、该反应既不符合“多变一”的特点，也不符合“一变多”的特点，因此该反应既不属于化合反应也不属于分解反应，符合题意，故D正确。
故选D。
变式1：下列化学反应中属于化合反应的是（ ）
A．Ba（OH）2+SO2=BaSO3↓+H2O B．Cu（OH）2CuO+H2O
C．2CaSO3+O22CaSO4 D．2Mg+CO22MgO+C
【答案】C
【解析】A、生成物为两种，不符合“由多变一”，不属于化合反应，A错；
B、“由一变多”属于化合反应，B错；
C、符合“由多变一”，属于化合反应，C正确；
D、生成物为两种，不符合“由多变一”，不属于化合反应，D错；
故选C。
变式2：我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是）火法炼锌的工艺记载，其中的一个化学反应为，该反应属于（ ）
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】根据化学方程式可知，该反应符合分解反应一变多的特征，属于分解反应。
综上所述：选择B。
变式3：反应可用于制备。该反应的类型是（ ）
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】A
【解析】A、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，是两种物质反应后生成一种物质，则该反应的类型是化合反应，正确；
B、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，是两种物质反应后生成一种物质，错误；
C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，是两种物质反应后生成一种物质，错误；
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，是两种物质反应后生成一种物质，错误；
故选A。
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
【巩固基础】：
1.高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是
A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞
B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热
C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面
D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗
【答案】B
【详解】A、将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞，容易使试管底部破碎，选项错误；
B、加热试管先预热，再对准有药品的部位集中加热，以防试管炸裂，选项正确；
C、做该实验时如果先撤酒精灯，则会使导管内温度降低，压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂，选项错误；
D、加热后的试管，不能立即用冷水清洗，否则会引起试管炸裂，选项错误。
故选B。
2.取甲、乙两份质量和浓度均相同的过氧化氢溶液，向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A．对于该反应，二氧化锰加快了反应速率
B．甲、乙两份溶液最终生成氧气质量相同
C．反应前后二氧化锰的质量和性质均不发生改变
D．a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况
【答案】C
【详解】A、过氧化氢分解分解过程中二氧化锰加快了反应速率，选项正确；
B、催化剂只改变反应速率，不增加生成物的质量，所以甲、乙两份溶液最终生成氧气质量相同，选项正确；
C、二氧化锰是反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不发生改变，物理性质可能改变，选项错误；
D、甲中加入了二氧化锰，分解的速率加快，故a线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况，选项正确；
故选C。
3.下列关于实验室制取氧气的部分实验操作正确的是
A．收集氧气 B． 氧气验满
C． 转移氧气 D．放置氧气
【答案】B
【详解】A、氧气的密度比空气略大，采用向上排空气法进行收集，操作错误；
B、带火星的木条置于集气瓶口进行验满，操作正确；
C、从水槽中移出集满氧气的集气瓶，防止气体逸出，应在水面下盖好玻璃片，操作错误；
D、氧气密度比空气略大，盖上玻璃片的集气瓶口要朝上放在桌面上，操作错误。
故选B。
4.高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要涉及的实验图标的是
A．护目镜 B．热烫 C．用电 D．洗手
【答案】C
【详解】A、该图标是“护目镜”，该实验过程中需要佩戴护目镜，从而保护眼睛，不符合题意；
B、该图标是“热烫”，用高锰酸钾制取氧气，需要加热，需要防止热烫，不符合题意；
C、该图标是“用电”，该实验不需要用电，不涉及该图标，符合题意；
D、该图标是“洗手”，实验结束后需要及时洗手，养成良好的卫生习惯，不符合题意。
故选C。
5.如图是实验室制取氧气的装置图，请回答下列问题：
(1)写出仪器 a 的名称： 。
(2)若用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字表达式为 ，在试管口放一团棉花的作用是 。
(3)收集氧气可以采用排水法，原因是 。
【答案】(1)酒精灯
(2) 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 防止固体粉末进入导管
(3)氧气不易溶于水
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是酒精灯；
（2）用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：；实验时应在试管口放一团棉花，其作用是防止固体粉末进入导管；
（3）收集氧气可以采用排水法，原因是氧气不易溶于水。
6.下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。
回答下列问题：
(1)仪器②的名称：② 。
(2)图示中仪器③的作用是 ；实验室用加热高锰酸钾来制取氧气，可选择 A 做发生装置，但要对 A 进行改进，改进的方法是 。该反应的符号表达式为 。
(3)若用装置 E 收集氧气，氧气应该从 导管通入。
(4)收集某气体只能采用 D 装置，由此推测该气体具有的性质是 。
(5)装满氧气的集气瓶瓶口应 (填“向上”或“向下”)放在桌面上。
(6)若用装置 F 收集的氧气不纯，其原因可能是
(7)常温下，硫化氢是一种臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁和稀硫酸反应制得。该反应应选择 来作发生装置。
(8)一氧化氮气体难溶于水，密度略大于空气的密度，易与氧气反应生成二氧化氮，则应选择 装置来收集一氧化氮。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 加热 在试管口加一团棉花
(3)a
(4)气体密度大于空气，且溶于水或与水反应
(5)向上
(6)未等气泡均匀连续冒出就开始收集
(7)B/C
(8)F
【详解】（1）由图可知，②是长颈漏斗；
（2）图示中仪器③是酒精灯，作用是加热；为防止试管内的固体粉末进入导管，堵塞导管，实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是在试管口放一团棉花；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：；
（3）因为氧气密度略大于空气，故若用装置 E 收集氧气，氧气应该从长管a通入；
（4）收集某气体只能采用 D 装置，D装置是向上排空气法，只能用排空气法说明该气体密度大于空气，且溶于水或与水反应；
（5）因为氧气密度略大于空气，故收集满氧气的集气瓶瓶口应向上放在桌面上；
（6）未等气泡均匀连续冒出就开始收集，因为刚开始排出的是试管中的空气，此时收集氧气不纯；
（7）实验室可用硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸反应制得，反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，发生装置可用B或C；
（8）NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2，则只能用排水法，不能用排空气法收集NO，应选择F装置来收集NO。
7.回答实验室用高锰酸钾制取氧气的相关问题：
(1)如图所示，发生装置应选用 （填字母，下同），气体收集装置不能采用的是 （填“C”或“D”）；
(2)为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置中的 （填字母）；
(3)实验结束，某同学发现收集到的纯氧气质量大于通过理论计算所得的质量。不考虑实验误差，请你就此提出一种猜想： ，并设计相应验证方案：
【答案】(1) A D
(2)F
(3) 可能是锰酸钾受热分解生成了氧气 利用装置A，在试管中加入适量锰酸钾，加热，把带火星的木条接近导管口，带火星的木条复燃，说明锰酸钾受热分解生成了氧气。
【详解】（1）①、实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件时加热，所以发生装置应选用装置A；故填:A
②、氧气密度比空气大，不易溶于水，可以采用向上排空气法（装置C）或排水法收集；气体收集装置不能采用的是装置D，因为装置D为向下排空气法，不适合收集氧气；故填：D
（2）测定氧气体积需通过“排水法”间接测量（氧气排水排入量筒，量筒内水的体积即为氧气体积），装置F中，氧气从短导管进入集气瓶，水从长导管排入量筒，可以准确氧气体积（装置E导管连接错误，无法有效排水）；故填：F
（3）高锰酸钾受热分解生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以猜想：可能时锰酸钾受热分解生成了氧气；验证方案：利用装置A，在试管中加入适量锰酸钾，加热，把带火星的木条接近导管口，若带火星的木条复燃，说明锰酸钾受热分解生成了氧气。故填：可能是锰酸钾受热分解生成了氧气；利用装置A，在试管中加入适量锰酸钾，加热，把带火星的木条接近导管口，带火星的木条复燃，说明锰酸钾受热分解生成了氧气。
8.下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。
(1)写出标号仪器的名称：① ；② 。
(2)小安同学想用一定质量的高锰酸钾制取氧气，并通过排水量测定所收集到的氧气体积，请你帮她完成下列分析过程：
①若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是 ；写出实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式 。若用E装置收集气体，观察到 时才能收集。
②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，原因是 。
③若各装置的连接顺序是： ，那么F装置内导管“b”或“c”应该怎样延伸？请在图中画出 。
④若忽略氧气在水中的溶解性，当小安开始做实验时未将装置F装满水，则他最终测得的氧气体积将会 。填偏小、偏大或不变
(3)若用C装置收集氧气，写出检验氧气是否收集满的方法 。
(4)乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体。实验室用电石固体与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的装置组合是 。
【答案】(1) 长颈漏斗 集气瓶
(2) A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 气泡连续并比较均匀地冒出 试管口未塞棉花 不变
(3)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满
(4)BE
【详解】（1）由图可知，仪器①的名称为长颈漏斗，仪器②的名称为集气瓶，故填：长颈漏斗；集气瓶；
（2）①若用高锰酸钾制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置是A；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；E装置为排水集气法，若用E装置收集气体，观察到气泡连续并比较均匀地放出时才能收集，因为开始冒出的气泡中混有试管中的空气，故填：A；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；气泡连续并比较均匀地放出；
②小安在实验过程中发现F中的水变成了红色，原因是试管口未塞棉花，加热时粉末状的物质通过导管进入水槽中，故填：试管口未塞棉花；
③通过排水量测定所收集到的氧气体积：装置的连接顺序是：a→b→c→d，气体密度比水小会处于水面以上，则氧气从b短管进，水从c长管排出，那么F装置内导管c延伸至瓶底，如图所示，故填：；
④若忽略氧气在水中的溶解性，则进入装置F中气体的体积与排出水的体积相同，F是否装满水不会影响最终测得的氧气体积，因此他最终测得的氧气体积将不变，故填：不变；
（3）氧气具有助燃性，若用C装置收集氧气，氧气验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，故填：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满；
（4）实验室用电石固体与水反应制取乙炔，属于固液常温型，选择的发生装置为B，乙炔密度比空气略小，不溶于水，最好采用排水法收集，选择的收集装置为E，故填：BE。
【能力提升】：
1.下列说法中正确的是
A．向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，反应速率加快，可以证明二氧化锰一定是催化剂
B．工业上用分离液态空气法制取氧气，发生的是分解反应
C．催化剂可以反复多次使用
D．为了便于运输，把氧气溶于水制成液氧并贮存于蓝色钢瓶中
【答案】C
【详解】A、反应速率加快，但没有证明质量和化学性质不改变，所以不能证明是催化剂，错误。
B、分离液态空气法是物理变化，利用液态氮和氧的沸点不同（氮气沸点低，先蒸发）进行分离。分解反应是化学变化，指一种化合物分解成两种或多种物质的反应。该过程没有新物质生成，不属于分解反应。错误。
C、催化剂是能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后不变的物质。因此，催化剂在反应中不被消耗，可以反复使用。正确。
D、液氧是液态氧气，通过压缩氧气制成，储存在蓝色钢瓶中便于运输。错误。
故选C。
2．下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．图A：加热一定质量的高锰酸钾
B．图B：足量红磷在密闭容器中燃烧
C．图C：等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂的条件下反应
D．图D：足量的硫在氧气中完全燃烧
【答案】C
【详解】A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，一开始高锰酸钾还未分解，试管中只含高锰酸钾一种固体物质；加热到一定温度高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，当高锰酸钾部分分解时，试管内含高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰三种固体物质；待高锰酸钾完全反应后，试管内含锰酸钾、二氧化锰两种固体物质，故选项图像错误；
B、红磷燃烧放出大量的热，温度升高，压强增大；随着反应的进行氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强逐渐减小，最终压强一定比反应前小，故选项图像错误；
C、等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，故选项图像正确；
D、足量的硫在氧气中完全燃烧生成二氧化硫，随着反应的进行，氧气的质量逐渐减少，至完全反应减少至0，故选项图像错误。
故选C。
3.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．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
B．乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝
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．丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率
【答案】C
【详解】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，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，不符合题意；
B、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氧气中含有的水蒸气冷凝，说法正确，不符合题意；
C、甲、丁中温度不同，且甲中没有加入二氧化锰，丁中加入了二氧化锰，变量不唯一，无法证明加入催化剂会影响化学反应速度，说法错误，符合题意；
D、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，不符合题意。
故选：C。
4.下图是一个趣味实验，请你参与并回答下列问题：
(1)将分液漏斗里的过氧化氢溶液滴入盛有二氧化锰的试管中，观察到试管中有气泡产生，烧杯中液体变浑浊。请写出试管中发生反应的文字表达式： 。该反应的基本反应类型是 。
(2)检验生成气体的方法是 。
(3)反应后发现二氧化锰质量和化学性质未改变，它是该反应的 。
【答案】(1) 分解反应
(2)将带火星的木条放在导管口，观察木条是否复燃
(3)催化剂
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，文字表达式为：；
该反应符合一变多，属于分解反应；
（2）过氧化氢分解的气体为氧气，氧气具有助燃性，检验氧气的方法是：将带火星的木条放在导管口，观察木条是否复燃，复燃则说明该气体为氧气；
（3）二氧化锰改变了过氧化氢的分解速率，且质量和化学性质未改变，是该反应的催化剂。
5.请根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出指定仪器的名称：b 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用 (填字母标号)做气体发生装置，还需对装置进行的改进是 ；写出该方法制取氧气的化学反应方程式 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气，该反应的发生装置可以选择B或C，装置B与C相比，B的优点是 。该方法制取氧气的化学反应方程式为 。
(4)若用E装置采用排空气法收集氧气，则氧气从 口(填c或d)进入。
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3)。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨气(NH3)极易溶于水。制取并收集氨气(NH3)，应该从图中选择的发生装置和收集装置是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A 在试管口放一团棉花 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) 可以控制反应速率 2H2O22H2O+O2↑
(4)c
(5)AE/AG
【详解】（1）据图可知，仪器b的名称是长颈漏斗；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固、固加热型，适合用装置A作发生装置；为了防止加热时粉末状物质进入导管，要在试管口放一团棉花；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应化学方程式为：；
（3）与装置C相比，装置B可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；过氧化氢在二氧化锰催化剂催化下分解生成水和氧气，化学方程式为
（4）用E装置采用排空气法收集氧气，氧气密度比空气大，则氧气从c口进入；
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3），属于“固固加热”反应，所以发生装置要选A；又因氨气（NH3）密度比空气小，极易溶于水，可用向下排空气法收集，可选E或G。
6.学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
活动一：如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)反应仓中过氧化氢分解生成氧气，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_______(填字母)。
A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成
(2)图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的 (选填“c”或“d”)。
活动二：制作简易的家用制氧机
(3)同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机(如图3)，其中C瓶的作用相当于图1中的 仓。
(4)氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气 。
【答案】(1)AB
(2)c
(3)过滤
(4)不易溶于水,且不和水反应
【详解】（1）A、由于氧气不易溶于水，所以可以通过观察过滤仓中的水中气泡产生的快慢来观察氧气生成的速率，该选项符合题意；
B、由于用该制氧机制氧时，放出热量，氧气温度较高，所以氧气通过过滤仓中的水可降低温度，该选项符合题意；
C、过滤仓中的水对氧气的生成快慢没有影响，该选项不符合题意。
故填：AB。
（2）图1中氧气从反应仓b口进入水中，再从过滤仓a口的出去，即图1反应仓中“O2通道”相当于图2装置中的c导管。
（3）图3中氧气从D瓶生成，通过导管进入C瓶水中，再通过C瓶导管导出，所以C瓶的作用相当于图1中的过滤仓。
（4）氧气能从水中逸出，说明氧气不易溶于水，且不和水反应。
7.氧气用途很广泛，在生产生活和实验室我们都需要制取氧气。
(1)实验室用双氧水和二氧化锰制取几瓶氧气，选择一套能控制反应速率的发生装置，应该选择与⑦搭配组装的仪器是 （填序号）。
(2)下图一为某医用制氧机。通过加入A、 B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体（2Na2CO3·3H2O2），B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠在水里会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再依次先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应开始后仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①图一反应仓中生成过氧化氢的化学方程式 。
②图一过滤仓中的水可以起到的作用是 （填序号）。
A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度
C．加快氧气的生成 D．湿润氧气供人呼吸
③图二可以代替过滤仓给病人输氧，接病人的是 管（填“a”或“b”）。
④图三中等质量的硫、木炭、铁丝分别与足量氧气反应，生成固体质量最大的是 （填“甲“、”乙“、”丙“）
【答案】(1)②⑩
(2) ABD b 丙
【详解】（1）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，不需要加热，需选择固液常温型发生装置。若选择一套能控制反应速率的发生装置，则需要使用分液漏斗，通过分液漏斗的活塞可以控制液体滴加速率，从而控制反应速率，应选择的仪器是②⑩；
（2）①过碳酸钠在水里会分解生成碳酸钠和过氧化氢，反应的化学方程式为：；
②A、氧气不易溶于水，经过水会产生气泡，可通过水中产生气泡速率观察生成氧气的速率，故说法正确；
B、反应仓反应时仓壁变得温热，说明反应放热，产生的氧气温度较高，过滤仓中的水可以起到降温作用，故说法正确；
C、过滤仓中的水不能加快氧气生成的速率，故说法错误；
D、氧气不易溶于水，排出的氧气中含有少量的水蒸气，可以起到润湿氧气的作用，故说法正确；
故选ABD；
③过滤仓中的水可以起到净化氧气，图二可以代替过滤仓给病人输氧，则氧气需要从a管通入水中，接病人的是b管；
④硫燃烧生成二氧化硫气体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，铁燃烧生成黑色固体四氧化三铁，所以等质量的硫、木炭、铁丝分别与足量氧气反应，生成固体质量最大的是丙。
8.某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．不加入催化剂，化学反应就无法发生
B．在化学反应前后，催化剂的质量、化学性质不发生改变
C．用作催化剂的物质，不可能是其他反应的反应物或生成物
D．加入催化剂后，生成物的质量会迅速增加
【任务二】探究催化剂：查阅资料知道氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。
(2)填写下表：
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论
无明显现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条 。 氧化铜的质量为 。 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂。
(3)步骤⑦的实验目的是 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。
(4)对比图2中的 点(填字母)，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(5)请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽然反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
【答案】(1)B
(2) 复燃 0.2g
(3)探究化学反应前后氧化铜的化学性质是否改变
(4)b、d（或a、c）
(5)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量
【详解】（1）A、不加入催化剂，化学反应也能发生，只是有些反应速率可能较慢，不符合题意；
B、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，符合题意；
C、用作催化剂的物质，可能是其他反应的反应物或生成物，如在过氧化氢分解制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，而在加热高锰酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰是生成物，不符合题意；
D、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故加入催化剂后，生成物的质量不会增加，不符合题意。
故选B；
（2）结论为氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，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，步骤①中未加催化剂，无明显现象，步骤②中加入了氧化铜，故步骤③试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃，说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，步骤⑥氧化铜的质量为0.2g，说明化学反应前后氧化铜的质量不变；
（3）步骤⑦中重复步骤②③，目的是：探究化学反应前后氧化铜的化学性质是否改变；
（4）对比图2中ac点，产生相同体积气体，所需时间不同；或bd点时间相同，产生气体体积不同，可知化学反应速率与催化剂的种类有关；
（5）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故上述两个反应虽然反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同。
