人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 题型专练(含解析)
文档属性
| 名称 | 人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 题型专练(含解析) |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-06 00:00:00 | ||
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文档简介
人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 题型专练
【题型1】分解反应及其判定
【典型例题】下列反应属于分解反应的是（ ）
A.酒精+氧气水+二氧化碳
B.碳酸→水+二氧化碳
C.锌+硫酸→硫酸锌+氢气
D.铜+氧气氧化铜
【举一反三1】下列化学反应中属于分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】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
【举一反三3】下列变化属于分解反应的是（ ）
A.氢气+氧化铜铜+水
B.酒精+氧气水+二氧化碳
C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
D.氧气+氢气水
【举一反三4】在下列变化中，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.给高锰酸钾加热
D.红磷在空气中燃烧
【题型2】氧气的工业制法
【典型例题】空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.按质量分数计算，空气中含量氮气约78%，氧气约21%
B.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
C.空气质量指数越高，空气质量状况越好
D.目前计入空气质量评价的主要污染物包括：和臭氧等
【举一反三1】空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源，下列有关空气的说法不正确的是（ ）
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气质量指数报告中所列的空气质量指数级别越大，空气质量越差
C.空气的成分按质量计算，氮气约占78%，氧气约占21%
D.焊接金属时常用氮气作保护气
【举一反三2】空气中各组分的沸点如下表所示，回答下列问题：
(1)工业上通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态，然后利用液氮和液氧的 不同，控制温度，使 先蒸发出来，剩下的主要是 。
(2)工业制氧气是物理变化还是化学变化 。
(3)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物 。
(4)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。
【举一反三3】根据图示实验，请你回答下列问题：
（1）工业上常利用分离液态空气法制取氧气的流程图如上图所示，该方法的原理是利用了氧气和氮气的 不同；分离出氮气后的“液态氧”属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
实验二：氧气化学性质的实验
（2）图1中水的作用为 。
（3）图2为铁丝在氧气中的燃烧实验：
①请写出铁丝在氧气燃烧的化学符号表达式 。
②小铭同学在做该实验时却没有看到明显的现象。下面可能原因是 （填字母序号）。
A.排水法收集氧气时，刚开始冒气泡就用集气瓶收集
B.事先没有在集气瓶底部留少量的水
C.排水法收集氧气时集气瓶内没有装满水
D.排水法收集氧气时集气瓶从水槽中取出后盖上玻璃片
【题型3】实验室制取氧气的反应原理
【典型例题】如图是过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气的实验装置，下列现象描述正确的是 ( )
A.气球胀大，红墨水左移
B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移
D.气球缩小，红墨水左移
【举一反三1】向一定浓度的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
【举一反三2】在实验室里，常采用分解过氧化氢(或高锰酸钾)的方法制氧气；工业上则常用分离液态空气法制取氧气。对上述两类制取氧气的方法的认识正确的是 ( )
A.从物质变化的角度看：前者是化学变化，后者是物理变化
B.从消耗能量的角度看：前者要消耗能量，后者不消耗能量
C.从制得的氧气纯度看：后者制得的氧气纯度高于前者
D.从制备所用的原料看：前者用的是纯净物，后者用的是混合物
【举一反三3】氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 的现象时，说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【举一反三4】实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。
(1)写出仪器的名称： ① ； ② 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应选用 (填序号)装置作反应容器，制取氧气的文字表达式为 ，可选用 (填序号)装置收集氧气。检验氧气是否收集满的方法是 。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验时，瓶底留少量水的原因是 ，该反应的文字表达式为 。
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应 ，原因是 。
(4)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熟石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置 (填序号)来制取并收集该气体。
【举一反三5】如图是实验室制取气体可能用到的仪器。请回答下列问题。
(1)图中仪器G的名称是 ，它的用途是 。
(2)利用图中仪器 (填仪器下对应字母，从A～G中选择)组合，可制取并收集氧气，所发生反应的文字表达式为 。
(3)若用H装置收集(2)中制得的气体，则气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)实验室制取某些气体时常用到催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。
A．使用催化剂能使生成物的质量增加
B．催化剂只能加快化学反应速率
C．化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化
【题型4】氧气的制取装置
【典型例题】下列实验中，仪器的选择不合理的是 ( )
A.收集氧气—⑥⑦⑧
B.检验一瓶气体是否为氧气—⑦⑧⑨
C.用高锰酸钾制备氧气—①②
D.用过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气—③⑤
【举一反三1】下列有关实验室制取氧气的部分操作以及装置，其中不合理的是( )
A.检查气密性
B.发生装置
C.收集装置
D.验满
【举一反三2】如图所示是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出仪器名称:Ⅰ_________,Ⅱ__________。
(2)实验室可用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气。若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置_________(填编号)。
(3)若用装置D进行排空气法收集氧气，气体应从______________(填“a”或“b”)端通入。
【举一反三3】实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
（1）写出如图标号①、②仪器的名称①___________；②___________。
（2）甲同学制取氧气时选择的药品是二氧化锰和___________（填药品名称），其中二氧化锰起___________作用，选择的发生装置是___________（填字母，下同），选择一种收集氧气的方法，装置是______________________。
（3）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验装置图：
图（甲）把一根铁丝盘成螺旋状，在铁丝下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快要燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中，下列关于铁丝在氧气中燃烧的实验现象描述不正确的是______________________（填字母，下同）。
A．火星四射
B．生成黑色固体
C．放出大量的热
D．生成四氧化三铁
（4）图（乙）是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水，向瓶里加入二氧化锰产生氧气，再将用火柴引燃的铁丝插入氧气中燃烧，此改进实验的优点有______________________。
A.使实验更简便
B.可以持续提供所需要的氧气，让铁丝燃烧更持久
C.过氧化氢溶液既是反应物，又起到水的作用
【题型5】氧气的收集、检验和验满
【典型例题】正确的实验操作是实验成功的重要保障。下列有关实验操作正确的是( )
A.制取氧气的发生装置
B.检验氧气是否集满
C.过滤
D.量取液体体积
【举一反三1】下列实验操作正确的是（ ）
A.取用稀盐酸 B.加热胆矾 C.氧气的验满 D.处理废液
【举一反三2】如图是实验室制备、收集、检验、验证氧气性质的操作，其中错误的是 ( )
A.
B.
C.
D.
下列关于氧气制取、收集、验满的方法中，正确的是 ( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【举一反三4】下图为实验室常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题：
(1)上图C中仪器甲的名称是 。
(2)若用D装置收集氧气，其验满的方法是 。
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为图中最适合制取乙炔的发生装置是 (请填字母)；如果用如图G所示装置收集乙炔，气体应从 (“a”或“b”)端管口通入。
【举一反三5】同学们在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰进行氧气的制取并验证其性质的实验，请你与他们一起按要求完成实验报告。
[实验目的]学习实验室制取氧气的方法并验证其性质。
[实验仪器]
(1)①锥形瓶、②双孔橡胶塞、③ 、④导管、⑤集气瓶、⑥玻璃片等。
[实验原理]
(2)写出该实验制取氧气的文字表达式： 。
[实验步骤]①组装连接仪器，并检查装置气密性②填装药品③收集并验满气体④验证其性质
(3)检验氧气已收集满的方法是 。
实验结束后，整理洗涤仪器，完善实验报告，离开实验室。
[问题与交流]
(4)集气瓶底部水的作用是 ；若在验证氧气性质时，某小组同学没有看到铁丝燃烧现象，请分析可能的原因是 (写1点即可)。
【题型6】制取氧气的操作步骤和注意事项
【典型例题】在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是（ ）
A.检查气密性
B.制备氧气
C.收集氧气
D.燃烧蜡烛
【举一反三1】下列关于实验室制取气体的说法中正确的是（ ）
A.实验室可选用稀硫酸和块状大理石大量制取二氧化碳
B.用排水法收集氧气时，当观察到导管口有气泡冒出立即开始收集
C.图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下
D.用图2所示装置收集氧气时，气体从b端通入
【举一反三2】加热高锰酸钾制取氧气的主要操作有：
①装药品 ②固定装置 ③检查装置的气密性 ④连接仪器
⑤加热 ⑥收集气体 ⑦熄灭酒精灯 ⑧从水槽中移出导管
制取氧气的正确操作顺序为 (填序号)。
【举一反三3】化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并回答问题：
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾固体制取并收集一集气瓶氧气，可选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 。主要操作步骤有①检查装置的气密性；②收集并验满气体；③装入药品；④组装仪器。正确的操作顺序是
(填数字序号)。
(4)F是密封良好充满空气的单气阀充气袋，现用F收集一袋较纯净的氧气，则导气管口b、c 连接之前需进行的一项操作是______。
【举一反三4】根据如图所示实验装置图回答问题：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时，制取装置应选用 (填编号)；其反应的符号表达式是 。在A装置中试管口稍向下倾斜的目的是 。
(2)分解过氧化氢制取氧气，B装置相对于C装置的优点是 。
(3)若用甲装置采用排水法收集O2，请简述操作步骤 ；
(4)用F装置收集的氧气不纯，其原因可能是(请写两种原因)。① ；② 。
【举一反三5】如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气，收集一瓶较纯净的氧气可选择的收集装置是 (填字母编号)，选择该收集方法利用了氧气的物理性质是 。
其操作步骤如下：①加热；②检查装置气密性；③装入高锰酸钾，并在试管口放一团棉花；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中撤出导管；⑥熄灭酒精灯。
正确的操作顺序是 (选填下面字母序号)
a.③②①④⑥⑤ b.③②①④⑤⑥ c.②③①④⑤⑥ d.②③①④⑥⑤
(3)实验室用过氧化氢溶液制氧气，若直接用30%的过氧化氢溶液，反应速率太快。为获得平稳的气流，图中能达到最佳效果的反应装置是 (填字母编号)，反应的符号表达式为 。
【题型7】催化剂与催化作用
【典型例题】催化剂在化工生产中起着重要作用，在用过氧化氢分解制取氧气的实验中，关于催化剂二氧化锰的说法正确的是( )
A.不加入二氧化锰，过氧化氢就不能分解产生氧气
B.加入二氧化锰，可以增加过氧化氢分解生成氧气的质量
C.在化学反应前后，二氧化锰的质量和性质不发生改变
D.二氧化锰的颗粒大小会影响过氧化氢的分解速率
【举一反三1】下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变
B.催化剂可以提高化学反应的速率
C.催化剂可以增加生成物的质量
D.任何化学反应都需要催化剂
【举一反三2】下列有关催化剂的说法的是（ ）
A.只能加快反应速率
B.质量和化学性质在化学反应前后不变
C.能增加生成物的质量
D.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
【举一反三3】科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%过氧化氢溶液的试管中，立即有大量气泡产生。请你和小明一起回答下列问题。
检验试管中产生的气体为氧气的方法： 。
(2)小明根据实验现象推测硫酸铜溶液可能是此反应的 。
(3)小明如果要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后质量和 都没有发生变化。
(4)若没有加入硫酸铜溶液，其结果是5%的过氧化氢溶液 (填序号)。
A.不能产生氧气
B.产生氧气的速率慢
C.产生氧气的总量减少
【举一反三4】在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中，发现只有过氧化氢在消耗，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。
【举一反三5】某小组以“探究催化剂的奥秘”为主题展开了项目式学习。
[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不能发生
B. 催化剂一定能加快化学反应的速率
C. 催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变
[任务二] 定量探究催化剂的催化效果。
小组同学发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学用如图Ⅰ所示装置进行实验，以生成40 mL气体为标准（其他影响实验的因素均相同），设计如表三组实验：
（2）实验前检查该装置气密性的方法是_______________________________________。
（3）设计实验1的目的是 。
（4）上述实验中“待测数据”是指_____________________________________________；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b （填“＞”“＜”或“＝”）c。
[任务三] 数字化探究催化剂的催化效果。分别取20 mL浓度为5％的过氧化氢溶液、0.5 g二氧化锰、0.5 g淀粉，按图Ⅱ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接触，瓶内压强的变化如图Ⅲ所示。
（5）对比分析图Ⅲ中的 两点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
（6）请从催化剂的角度解释上述两个反应虽然化学反应速率不同，但是完全反应后两个装置内压强相同的原因：_______________________________________________________________。
【举一反三6】某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。
( 1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理，并说明理由。
(2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量……如果 且化学性质不变，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。
【题型8】分解过氧化氢制氧气
【典型例题】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【举一反三1】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【举一反三2】如图所示为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的装置，回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称：a___________、 b___________。
(2)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为______________________。
(3)该实验中二氧化锰起___________作用，在化学反应前后其___________和___________均不变。
(4)收集氧气的装置为___________ (填字母)，选择该装置的原因是___________。
【题型9】加热高锰酸钾制氧气
【典型例题】下列仪器连接的操作中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】下列关于用高锰酸钾制取氧气实验的说法不正确的是( )
A.需要检查装置气密性
B.需要用酒精灯加热盛有高锰酸钾的试管
C.用向下排空气法收集氧气
D.将带火星的木条放在集气瓶口验满
【举一反三2】下列装置是实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作，其中操作错误且会造成器材受损的是( )
A.制备
B.收集
C.装试剂
D.验满
【举一反三3】小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)发生反应的文字表达式为______________________________，收集氧气，可选择的收集装置是___________(填字母)。
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团___________。
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条___________，说明氧气已经集满。
如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，请指出其中的错误操作及导致的后果。
① 加热前将导管伸入集气瓶中
② 氧气集满后，从水中移出集气瓶并盖上玻璃片
③ 气体收集完毕，先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出
除二氧化锰外，碎瓷片和红砖小颗粒也可作为氯酸钾制氧气的催化剂。悦悦想探究哪一种催化剂可使氯酸钾分解速度更快，完成了下列的实验。
【举一反三5】
(1)悦悦选取 (填“A”或“B ”)方式安装发生装置，并设计一组对照实验，制取、收集氧气，测量反应速率。
(2)实验过程中，悦悦记录如下数据。
①该实验研究了催化剂的 对氯酸钾分解生成氧气速率的影响。
②对比上述实验， 催化氯酸钾分解的速率最快。
【题型10】分解反应、化合反应综合
【典型例题】化学概念在逻辑上存在如下图所示关系时，则下列概念间属于交叉关系的是( )
A.氧化反应与化合反应
B.缓慢氧化与氧化反应
C.化合反应与分解反应
D.混合物与纯净物
【举一反三1】下列反应中，既不是化合反应，也不是分解反应的是（ ）
A.镁+氧气氧化镁
B.铝+氧气→氧化铝
C.水氢气+氧气
D.石蜡+氧气二氧化碳+水
下列反应中既不是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A.加热氯酸钾制氧气
B.木炭在氧气中燃烧
C.石蜡在空气中燃烧
D.磷在空气中燃烧
【举一反三3】下列有关化学反应类型(涉及反应条件已经略去)的说法不正确的是 ( )
A.氯化汞汞+氧气(该反应是分解反应)
B.红磷+氧气五氧化二磷(该反应是化合反应)
C.碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳(该反应既属于分解反应，又属于化合反应)
D.石蜡+氧气二氧化碳+水(该反应既不属于分解反应，也不属于化合反应)
在下列各个变化中，属于物理变化的是 ；属于分解反应的是 ； 属于化合反应的是 。(填序号)
①磷在空气中燃烧
②分离液态空气制氧气
③向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，得到水和氧气
④加热高锰酸钾制氧气
⑤我国航天员在空间站通过电解水获取氧气
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
【举一反三7】化学反应类型是我们认识化学变化的重要知识：
（1）属于分解反应的是____________________；
（2）属于氧化反应的是____________________；
（3）属于化合反应的是____________________。
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.石蜡+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
【题型11】氧气的性质与制取综合
【典型例题】小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法不正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.根据加湿仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢
C.加湿仓利用氧气难溶于水的原理，使氧气湿润
D.该制氧器的反应仓相当于实验室制氧气的发生装置
【举一反三1】化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰
C.加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连
【举一反三2】[创新装置]下图是某班级项目学习小组的同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是( )
A.反应仓的试剂可以是高锰酸钾
B.使用前,加湿仓应注满水
C.加湿仓类似于排水集气装置
D.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【举一反三3】便携式供氧器广泛用于医疗急救、航空航天、水下作业等领域。某项目小组从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供氧器设计和制作的跨学科实践活动。
回答下列问题：
(1)表中生产1 kg氧气所需成本最低的制氧剂是 (填字母)。
A.30%过氧化氢溶液
B.氯酸钠
C.高锰酸钾
(2)某同学设计的简易供氧器如图所示，制取氧气的文字表达式为 。
(3)上表中三种制氧原理均属于 (填基本反应类型)。
某化学兴趣小组的同学欲制取氧气并探究氧气的化学性质，请你帮助他们回答下列问题。
(1)写出标号仪器的名称：① 。
(2)实验室制取氧气的发生装置既可用A装置，也可用B装置，与A装置相比，B装置的优点是 。如果用F装置收集氧气，气体应从管 (填“a”或“b”)进入。
(3)一氧化氮是生命体系信号分子之一，在常温下，它难溶于水且不与水反应，易与氧气反应生成二氧化氮。实验室收集一氧化氮的装置可用 (填字母)。
(4)该小组同学利用制得的氧气，进行了如图所示的三个实验。
①实验二中，集气瓶底部加少量水的作用是 。
②通过上述实验探究，发现可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。请从微观角度进行解释： 。
(5)实验结束后，同学们进行了以下反思，正确的是 (填字母)。
A.可根据反应物的状态和反应条件，选择适当的气体发生装置
B.可根据气体的密度(与空气密度相比较)和在水中的溶解性，选择气体的收集方法
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与很多物质发生氧化反应
同学们在学习完氧气的性质后，知道了“氧气能使带火星的木条复燃”，在此基础上，同学们提出了以下问题，并逐一进行了探究。
(1)[问题一]带火星的木条复燃能否证明气体是纯氧
[进行实验]同学们用数字化实验探测仪进行实验，并获得了一系列数据。
[收集证据]④号集气瓶内的氧气浓度可能是 。
[实验结论] 。
(2)[问题二]铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗
[收集证据]
[实验结论]Ⅰ.其他条件相同时，氧气浓度越大，铁丝燃烧越 。
Ⅱ. 。
[表达与交流]在完成铁丝燃烧的实验时，为保证实验成功需注意的一项实验操作是 。
人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 题型专练（参考答案）
【题型1】分解反应及其判定
【典型例题】下列反应属于分解反应的是（ ）
A.酒精+氧气水+二氧化碳
B.碳酸→水+二氧化碳
C.锌+硫酸→硫酸锌+氢气
D.铜+氧气氧化铜
【答案】B
【解析】酒精+氧气水+二氧化碳，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，A错误；碳酸→水+二氧化碳，该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，B正确；锌+硫酸→硫酸锌+氢气，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，C错误；铜+氧气氧化铜，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，D错误。
【举一反三1】下列化学反应中属于分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【举一反三2】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
【举一反三3】下列变化属于分解反应的是（ ）
A.氢气+氧化铜铜+水
B.酒精+氧气水+二氧化碳
C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
D.氧气+氢气水
【答案】C
【举一反三4】在下列变化中，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.给高锰酸钾加热
D.红磷在空气中燃烧
【答案】C
【解析】硫在氧气中燃烧生成了二氧化硫，属于化合反应，A错误；石蜡在空气中燃烧生成水和二氧化碳，不属于分解反应，B错误；给高锰酸钾加热生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于分解反应，C正确；红磷在空气中燃烧生成了五氧化二磷，属于化合反应，D错误。
【题型2】氧气的工业制法
【典型例题】空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.按质量分数计算，空气中含量氮气约78%，氧气约21%
B.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
C.空气质量指数越高，空气质量状况越好
D.目前计入空气质量评价的主要污染物包括：和臭氧等
【答案】B
【解析】按体积分数计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21%，不是质量分数，A错误；工业上分离液态空气制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将液态空气中的氮气和氧气分离，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，B正确；空气质量指数越低，空气质量状况越好；空气质量指数越高，空气质量状况越差，C错误；二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，目前计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、CO、NO2、可吸入颗粒物和臭氧(O3)等，D错误。
【举一反三1】空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源，下列有关空气的说法不正确的是（ ）
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气质量指数报告中所列的空气质量指数级别越大，空气质量越差
C.空气的成分按质量计算，氮气约占78%，氧气约占21%
D.焊接金属时常用氮气作保护气
【答案】C
【解析】工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程没有新物质生成，发生的属于物理变化，A正确；
空气质量指数报告中所列的空气质量指数级别越大，空气质量越差，B正确；
空气的成分按体积（而不是质量）计算，氮气约占78%，氧气约占21%，C错误；
氮气的化学性质稳定，因此焊接金属时常用氮气作保护气，D正确。
【举一反三2】空气中各组分的沸点如下表所示，回答下列问题：
(1)工业上通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态，然后利用液氮和液氧的 不同，控制温度，使 先蒸发出来，剩下的主要是 。
(2)工业制氧气是物理变化还是化学变化 。
(3)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物 。
(4)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。
【答案】(1)沸点 氮气 液氧 (2)物理变化 (3)混合物 (4)成本高，无法大量生产
【举一反三3】根据图示实验，请你回答下列问题：
（1）工业上常利用分离液态空气法制取氧气的流程图如上图所示，该方法的原理是利用了氧气和氮气的 不同；分离出氮气后的“液态氧”属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
实验二：氧气化学性质的实验
（2）图1中水的作用为 。
（3）图2为铁丝在氧气中的燃烧实验：
①请写出铁丝在氧气燃烧的化学符号表达式 。
②小铭同学在做该实验时却没有看到明显的现象。下面可能原因是 （填字母序号）。
A.排水法收集氧气时，刚开始冒气泡就用集气瓶收集
B.事先没有在集气瓶底部留少量的水
C.排水法收集氧气时集气瓶内没有装满水
D.排水法收集氧气时集气瓶从水槽中取出后盖上玻璃片
【答案】沸点 混合物 吸收二氧化硫，防止污染环境 Fe+O2Fe3O4 AC
【解析】（1）工业上常利用分离液态空气法制取氧气的流程图如上图所示，该方法的原理是利用了氧气和氮气的沸点不同；分离出氮气后的“液态氧”中含有氧气和稀有气体等物质，是混合物。（2）图1中水的作用为吸收二氧化硫，防止污染环境。（3）①铁丝在氧气燃烧的化学符号表达式是Fe+O2Fe3O4。②排水法收集氧气时，刚开始冒气泡就用集气瓶收集，导致收集的氧气不纯，故选项正确。事先没有在集气瓶底部留少量的水，不影响铁燃烧，故选项不正确。排水法收集氧气时集气瓶内没有装满水，导致收集的氧气不纯，故选项正确。排水法收集氧气时集气瓶从水槽中取出后盖上玻璃片，是正确操作，不影响铁燃烧，故选项不正确。
【题型3】实验室制取氧气的反应原理
【典型例题】如图是过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气的实验装置，下列现象描述正确的是 ( )
A.气球胀大，红墨水左移
B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移
D.气球缩小，红墨水左移
【答案】D
【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，迅速分解放出大量氧气，则锥形瓶内的压强变大，气球缩小，红墨水向左移动。
【举一反三1】向一定浓度的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
【解析】过氧化氢中不含水和氧气，A错误；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气，B错误，C正确；该反应中二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，该反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，D错误。
【举一反三2】在实验室里，常采用分解过氧化氢(或高锰酸钾)的方法制氧气；工业上则常用分离液态空气法制取氧气。对上述两类制取氧气的方法的认识正确的是 ( )
A.从物质变化的角度看：前者是化学变化，后者是物理变化
B.从消耗能量的角度看：前者要消耗能量，后者不消耗能量
C.从制得的氧气纯度看：后者制得的氧气纯度高于前者
D.从制备所用的原料看：前者用的是纯净物，后者用的是混合物
【答案】A
【解析】在实验室中可通过加热高锰酸钾或分解过氧化氢的方法来制得氧气，属于化学变化；工业上可利用分离液态空气的方法来制得氧气，属于物理变化，A正确。高锰酸钾分解需要加热，工业制取氧气也需要改变压强和温度，也需要消耗能量，B错误。工业制取氧气是利用各成分沸点不同进行分离，得到的氧气属于混合物，实验室制取的氧气是纯净物，C错误。实验室制取氧气可以用纯净物高锰酸钾，也可以用过氧化氢与二氧化锰的混合物；工业制取氧气用的是空气，属于混合物，D错误。
【举一反三3】氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 的现象时，说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)复燃 (2)过氧化氢水+氧气 分解反应
【举一反三4】实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。
(1)写出仪器的名称： ① ； ② 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应选用 (填序号)装置作反应容器，制取氧气的文字表达式为 ，可选用 (填序号)装置收集氧气。检验氧气是否收集满的方法是 。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验时，瓶底留少量水的原因是 ，该反应的文字表达式为 。
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应 ，原因是 。
(4)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熟石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置 (填序号)来制取并收集该气体。
【答案】(1)试管 锥形瓶
(2)B C或D 观察到集气瓶口有大气泡冒出，则已集满或将带火星木条放到瓶口，木条复燃，则收集满 防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂
(3)略向下倾斜 防止冷凝水倒流，使试管炸裂
(4)AE
【解析】(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，需要固液常温型发生装置，则应选用B装置作反应容器；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；氧气不易溶于水且不与水反应、密度比空气大，可选用C或D装置收集氧气；氧气具有助燃性，C装置排水法，验满的方法是观察到集气瓶口有大气泡冒出，则已集满；D装置向上排空气法，验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已集满；小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验，铁丝燃烧时会放出大量的热，瓶底留少量水的原因是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应的文字表达式为；
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，原因是防止冷凝水回流使试管炸裂；
(4) 实验室采用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法获得氨气，需要固体加热型发生装置，氨气的密度比空气小且极易溶于水，可用向下排空气法收集，则应选用上述装置AE来制取并收集该气体。
【举一反三5】如图是实验室制取气体可能用到的仪器。请回答下列问题。
(1)图中仪器G的名称是 ，它的用途是 。
(2)利用图中仪器 (填仪器下对应字母，从A～G中选择)组合，可制取并收集氧气，所发生反应的文字表达式为 。
(3)若用H装置收集(2)中制得的气体，则气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)实验室制取某些气体时常用到催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。
A．使用催化剂能使生成物的质量增加
B．催化剂只能加快化学反应速率
C．化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化
【答案】(1)集气瓶 收集或贮存少量气体
(2)ABEG
(3)a
(4)C
【解析】(1)图中仪器G的名称是集气瓶，它的用途是用于收集或储存少量气体；
(2)用过氧化氢和二氧化锰制取并收集干燥的氧气，该反应为固液常温型，由于氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，因此需要锥形瓶为反应容器，用长颈漏斗加入液体试剂，双孔橡胶塞密封锥形瓶和固定长颈漏斗，用集气瓶收集气体，则利用图中仪器ABEG组合，可制取并收集氧气；
过氧化氢在二氧化锰催化的条件下反应生成水和氧气，反应的文字表达式为：；
(3)由于氧气密度比空气大，因此从短口a端进氧气；
(4)催化剂不能增加生成物质量，而不是催化剂能使生成物的质量增加，故说法错误；
催化剂能改变反应速率，不仅可以加快，也可减慢反应速率，而不是催化剂只能加快化学反应速率，故说法错误；
化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化，故说法正确。
【题型4】氧气的制取装置
【典型例题】下列实验中，仪器的选择不合理的是 ( )
A.收集氧气—⑥⑦⑧
B.检验一瓶气体是否为氧气—⑦⑧⑨
C.用高锰酸钾制备氧气—①②
D.用过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气—③⑤
【答案】D
【解析】氧气密度比空气大，所以收集氧气可选用仪器⑥⑦⑧，A 项选择合理；检验一瓶气体是否是氧气时，可选用仪器⑦⑧⑨，B项选择合理；用高锰酸钾制备氧气，反应物是固体，反应条件是加热，所以选用的仪器为①②，C项选择合理；用过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气，参加反应的药品是液体和固体，反应在常温下进行，则选用的仪器为③④⑤，D 项选择不合理。
【举一反三1】下列有关实验室制取氧气的部分操作以及装置，其中不合理的是( )
A.检查气密性
B.发生装置
C.收集装置
D.验满
【答案】D
【解析】检查气密性的操作是将导管一端放入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好；此发生装置为固体加热型，且试管口放有一团棉花，适用于高锰酸钾受热分解制取氧气 ；氧气不易溶于水，可用排水法收集；氧气验满时，应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，而不是将木条伸入集气瓶内。
【举一反三2】如图所示是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出仪器名称:Ⅰ_________,Ⅱ__________。
(2)实验室可用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气。若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置_________(填编号)。
(3)若用装置D进行排空气法收集氧气，气体应从______________(填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)试管 锥形瓶 (2)C (3)b
【解析】(2)实验室用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气，应该选择“固液常温型”气体发生装置，同时若要较好地控制产生氧气的速率，此题所给装置中只有装置C能够达到目的，因而应选择装置C。(3)若用装置 D进行排空气法收集氧气，因为氧气的密度大于空气，需用向上排空气法收集氧气，气体应从b端通入，使瓶内原有空气从a端排出。
【举一反三3】实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
（1）写出如图标号①、②仪器的名称①___________；②___________。
（2）甲同学制取氧气时选择的药品是二氧化锰和___________（填药品名称），其中二氧化锰起___________作用，选择的发生装置是___________（填字母，下同），选择一种收集氧气的方法，装置是______________________。
（3）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验装置图：
图（甲）把一根铁丝盘成螺旋状，在铁丝下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快要燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中，下列关于铁丝在氧气中燃烧的实验现象描述不正确的是______________________（填字母，下同）。
A．火星四射
B．生成黑色固体
C．放出大量的热
D．生成四氧化三铁
（4）图（乙）是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水，向瓶里加入二氧化锰产生氧气，再将用火柴引燃的铁丝插入氧气中燃烧，此改进实验的优点有______________________。
A.使实验更简便
B.可以持续提供所需要的氧气，让铁丝燃烧更持久
C.过氧化氢溶液既是反应物，又起到水的作用
【答案】（1）铁架台 集气瓶
（2）过氧化氢溶液 催化 B D（或E）
（3）D
（4）ABC
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是铁架台，仪器②的名称是集气瓶；
（2）实验室制取氧气的方法之一是用过氧化氢溶液制取氧气，在二氧化锰的作用下生成水和氧气，其中二氧化锰起催化作用，该反应为固液不加热型反应，则选择的发生装置是B，氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集，则收集装置是D或E；
（3）铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，而生成四氧化三铁是结论；
（4）图（乙）是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水，由于过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解成氧气和水，既提供了氧气又起到了水的作用，能防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底，其优点是使实验更简便，可以持续提供所需要的氧气，让铁丝燃烧更持久，过氧化氢溶液既是反应物，又起到水的作用。
【题型5】氧气的收集、检验和验满
【典型例题】正确的实验操作是实验成功的重要保障。下列有关实验操作正确的是( )
A.制取氧气的发生装置
B.检验氧气是否集满
C.过滤
D.量取液体体积
【答案】A
【解析】高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置可选择固体加热型，且试管口需要放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂；氧气具有助燃性，检验氧气是否集满时，应该把带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入瓶内；过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，漏斗下端没有紧靠烧杯壁；量筒读数时，视线与量筒内液体凹液面最低处保持水平。
【举一反三1】下列实验操作正确的是（ ）
A.取用稀盐酸 B.加热胆矾 C.氧气的验满 D.处理废液
【答案】B
【解析】取用液体试剂，胶头滴管不能倒置，防止盐酸进入胶帽中，腐蚀胶帽，A错误；用外焰加热胆矾，为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，B正确；氧气的验满时，带火星的木条放在瓶口，不能伸入，C错误；废液不能直接倒入下水道，应该倒到指定的容器中，D错误。
【举一反三2】如图是实验室制备、收集、检验、验证氧气性质的操作，其中错误的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】在收集气体时为了尽可能地排出空气，应该将导管伸入到接近集气瓶底部。
下列关于氧气制取、收集、验满的方法中，正确的是 ( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【答案】A
【举一反三4】下图为实验室常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题：
(1)上图C中仪器甲的名称是 。
(2)若用D装置收集氧气，其验满的方法是 。
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为图中最适合制取乙炔的发生装置是 (请填字母)；如果用如图G所示装置收集乙炔，气体应从 (“a”或“b”)端管口通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已集满
(3)B b
【解析】(2)若用D装置收集氧气，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，属于固液不加热反应，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂，故发生装置可选B，B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；如果用如图G所示装置收集乙炔，乙炔的密度比水小，应从b端通入。
【举一反三5】同学们在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰进行氧气的制取并验证其性质的实验，请你与他们一起按要求完成实验报告。
[实验目的]学习实验室制取氧气的方法并验证其性质。
[实验仪器]
(1)①锥形瓶、②双孔橡胶塞、③ 、④导管、⑤集气瓶、⑥玻璃片等。
[实验原理]
(2)写出该实验制取氧气的文字表达式： 。
[实验步骤]①组装连接仪器，并检查装置气密性②填装药品③收集并验满气体④验证其性质
(3)检验氧气已收集满的方法是 。
实验结束后，整理洗涤仪器，完善实验报告，离开实验室。
[问题与交流]
(4)集气瓶底部水的作用是 ；若在验证氧气性质时，某小组同学没有看到铁丝燃烧现象，请分析可能的原因是 (写1点即可)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 过氧化氢水+氧气
(3)将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已集满
(4)防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶 未打磨除去铁丝表面的杂质或铁丝下端未系火柴梗或收集到的氧气不纯等(合理即可)
【解析】(2)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；
(3)氧气具有助燃性，检验氧气已收集满的方法是将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已集满，故填：将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已集满；
(4)玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，集气瓶底部水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶；若在验证氧气性质时，某小组同学没有看到铁丝燃烧现象，可能的原因是未打磨除去铁丝表面的杂质或铁丝下端未系火柴梗或收集到的氧气不纯等(合理即可)。
【题型6】制取氧气的操作步骤和注意事项
【典型例题】在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是（ ）
A.检查气密性
B.制备氧气
C.收集氧气
D.燃烧蜡烛
【答案】C
【解析】检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，用手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不气密性良好，A正确；加热高锰酸钾制氧气时，试管口略向下倾斜、用酒精灯的外焰部分对试剂处进行加热，为防止加热时高锰酸钾颗粒进入导管，需要在试管口处放置一团棉花，B正确；氧气的密度比空气大，可用向上排空气法来收集，为将集气瓶内的空气排净，导管应伸到集气瓶的底部，C错误；在做蜡烛在氧气中燃烧实验时，可将点燃的蜡烛放在燃烧匙内，将蜡烛慢慢伸入盛有氧气的集气瓶内，观察现象，D正确。
【举一反三1】下列关于实验室制取气体的说法中正确的是（ ）
A.实验室可选用稀硫酸和块状大理石大量制取二氧化碳
B.用排水法收集氧气时，当观察到导管口有气泡冒出立即开始收集
C.图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下
D.用图2所示装置收集氧气时，气体从b端通入
【答案】C
【解析】实验室可选用稀盐酸和块状大理石大量制取二氧化碳， A错误；用排水法收集氧气时，当导管口有连续均匀气泡冒出时，再收集；B错误；图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下，防止气体逸出；C正确；用图2所示装置收集氧气时，气体从a端通入，因为氧气的密度比空气大， D错误。
【举一反三2】加热高锰酸钾制取氧气的主要操作有：
①装药品 ②固定装置 ③检查装置的气密性 ④连接仪器
⑤加热 ⑥收集气体 ⑦熄灭酒精灯 ⑧从水槽中移出导管
制取氧气的正确操作顺序为 (填序号)。
【答案】④③①②⑤⑥⑧⑦
【举一反三3】化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并回答问题：
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾固体制取并收集一集气瓶氧气，可选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 。主要操作步骤有①检查装置的气密性；②收集并验满气体；③装入药品；④组装仪器。正确的操作顺序是
(填数字序号)。
(4)F是密封良好充满空气的单气阀充气袋，现用F收集一袋较纯净的氧气，则导气管口b、c 连接之前需进行的一项操作是______。
【答案】(1)分液漏斗 (2)AC或AE或AC、AE (3)过氧化氢水+氧气 ④①③② (4)排尽充气袋内的空气
【解析】(2)加热高锰酸钾固体制取氧气属于固体加热型，应选A装置作为发生装置；氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法(E装置)或向上排空气法(C装置)收集。(3)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气；实验室用过氧化氢制氧气，主要的操作步骤有组装仪器、检查装置的气密性、装入药品、收集并验满气体，正确的操作顺序是④①③②。(4)要用F收集一袋较纯净的氧气，需要先将F排空，因此导气管口b、c连接之前需要进行的操作是排尽充气袋内的空气。
【举一反三4】根据如图所示实验装置图回答问题：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时，制取装置应选用 (填编号)；其反应的符号表达式是 。在A装置中试管口稍向下倾斜的目的是 。
(2)分解过氧化氢制取氧气，B装置相对于C装置的优点是 。
(3)若用甲装置采用排水法收集O2，请简述操作步骤 ；
(4)用F装置收集的氧气不纯，其原因可能是(请写两种原因)。① ；② 。
【答案】(1)AD/AF 防止药品中水分在加热时变成水蒸气在管口冷凝倒流，致使试管破裂
(2)控制反应速率
(3)先把集气瓶装满水，气体由b口进入
(4)加热前就将导管放入集气瓶，会收集到装置中的空气 收集时集气瓶没有装满水，收集到的氧气中混有空气
【解析】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，该反应的反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，应选用的装置组合是AD或AF；反应的符号表达式为：，试管口稍向下倾斜原因是：防止药品中水分在加热时变成水蒸气在管口冷凝倒流，致使试管破裂；
(2)分解过氧化氢制取氧气，B装置中的分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率，B装置相对于G装置的优点是控制反应速率；
(3)氧气的密度小于水，不易溶于水，若用甲装置采用排水法收集O2，操作步骤是：先把集气瓶装满水，气体由b口进入；
(4)用排水集气法收集氧气时，若在加热前就将导管放入集气瓶，会收集到装置中的空气，导致收集到的氧气不纯；若收集时集气瓶没有装满水，收集到的氧气中混有空气，导致收集到的氧气不纯。
【举一反三5】如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气，收集一瓶较纯净的氧气可选择的收集装置是 (填字母编号)，选择该收集方法利用了氧气的物理性质是 。
其操作步骤如下：①加热；②检查装置气密性；③装入高锰酸钾，并在试管口放一团棉花；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中撤出导管；⑥熄灭酒精灯。
正确的操作顺序是 (选填下面字母序号)
a.③②①④⑥⑤ b.③②①④⑤⑥ c.②③①④⑤⑥ d.②③①④⑥⑤
(3)实验室用过氧化氢溶液制氧气，若直接用30%的过氧化氢溶液，反应速率太快。为获得平稳的气流，图中能达到最佳效果的反应装置是 (填字母编号)，反应的符号表达式为 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)E 氧气不易溶于水 c
(3)C H2O2H2O+O2
【解析】(1)根据图示，仪器X的名称为锥形瓶。
(2)氧气既可以用排水法收集，也可用向上排空气法收集，但排水法收集的氧气较纯，因此要收集一瓶较纯净的氧气可选择的收集装置是E。选择排水法收集氧气，利用的氧气的物理性质是：氧气不易溶于水。
实验室用高锰酸钾加热制取氧气，实验时必须先检查装置的气密性，然后装入高锰酸钾，再固定试管加热，收集完所需氧气后，必须先从水槽中撤出导管，最后熄灭酒精灯。因此正确的操作顺序是：c。
(3)实验室用过氧化氢溶液制氧气，因为过氧化氢溶液是液体，催化剂二氧化锰是固体，反应不需要加热，所以发生装置可选择B和C，但直接用30%的过氧化氢溶液，反应速率太快，为获得平稳的气流，图中能达到最佳效果的反应装置是：C，因为装置C中的分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的滴加速率，从而达到控制反应速率的目的。
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为：H2O2H2O+O2。
【题型7】催化剂与催化作用
【典型例题】催化剂在化工生产中起着重要作用，在用过氧化氢分解制取氧气的实验中，关于催化剂二氧化锰的说法正确的是( )
A.不加入二氧化锰，过氧化氢就不能分解产生氧气
B.加入二氧化锰，可以增加过氧化氢分解生成氧气的质量
C.在化学反应前后，二氧化锰的质量和性质不发生改变
D.二氧化锰的颗粒大小会影响过氧化氢的分解速率
【答案】D
【解析】过氧化氢在不加入二氧化锰时也能分解产生氧气，只是分解速率很慢；催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量；根据催化剂的特点“一变两不变”可知，在化学反应前后二氧化锰的质量和化学性质不发生改变，物理性质可能改变；二氧化锰的颗粒大小会影响过氧化氢的分解速率，因为催化剂颗粒越小，比表面积越大，提供更多的活性位点，从而加快反应速率。
【举一反三1】下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变
B.催化剂可以提高化学反应的速率
C.催化剂可以增加生成物的质量
D.任何化学反应都需要催化剂
【答案】A
【解析】催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，A正确；催化剂能改变化学反应速率，不一定是提高，B错误；催化剂不影响生成物的质量，C错误；不是所有的反应都需要催化剂，如加热高锰酸钾制取氧气的反应等就不需要催化剂，D错误。
【举一反三2】下列有关催化剂的说法的是（ ）
A.只能加快反应速率
B.质量和化学性质在化学反应前后不变
C.能增加生成物的质量
D.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
【答案】B
【解析】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，A不正确；反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，B正确；催化剂不能改变生成物的量，C不正确；有的反应中二氧化锰是生成物，例如加热高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰是生成物，D不正确。
【举一反三3】科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%过氧化氢溶液的试管中，立即有大量气泡产生。请你和小明一起回答下列问题。
检验试管中产生的气体为氧气的方法： 。
(2)小明根据实验现象推测硫酸铜溶液可能是此反应的 。
(3)小明如果要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后质量和 都没有发生变化。
(4)若没有加入硫酸铜溶液，其结果是5%的过氧化氢溶液 (填序号)。
A.不能产生氧气
B.产生氧气的速率慢
C.产生氧气的总量减少
【答案】(1)将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则该气体为氧气 (2)催化剂 (3)化学性质 (4)B
【解析】(1)氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故检验氧气的方法是将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则该气体为氧气。(2)硫酸铜溶液滴加到盛有5%过氧化氢溶液的试管中，立即有大量气泡产生，根据该现象推测硫酸铜溶液可能是过氧化氢分解的催化剂。(3)催化剂的特点是在化学反应前后质量和化学性质不变，要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂，还需确认化学反应前后它的质量和化学性质都没有发生变化。(4)若没有加入硫酸铜溶液，其结果是5%的过氧化氢溶液产生氧气的速率慢，但仍能产生氧气且最终产生氧气的总量不变，故选B。
【举一反三4】在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中，发现只有过氧化氢在消耗，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。
【答案】化学性质 质量
【解析】在分解过氧化氢制取氧气的反应中，只有过氧化氢在消耗，说明在这个反应中，二氧化锰的质量和化学性质没有改变，它不是反应物，应是该反应的催化剂。
【举一反三5】某小组以“探究催化剂的奥秘”为主题展开了项目式学习。
[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不能发生
B. 催化剂一定能加快化学反应的速率
C. 催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变
[任务二] 定量探究催化剂的催化效果。
小组同学发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学用如图Ⅰ所示装置进行实验，以生成40 mL气体为标准（其他影响实验的因素均相同），设计如表三组实验：
（2）实验前检查该装置气密性的方法是_______________________________________。
（3）设计实验1的目的是 。
（4）上述实验中“待测数据”是指_____________________________________________；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b （填“＞”“＜”或“＝”）c。
[任务三] 数字化探究催化剂的催化效果。分别取20 mL浓度为5％的过氧化氢溶液、0.5 g二氧化锰、0.5 g淀粉，按图Ⅱ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接触，瓶内压强的变化如图Ⅲ所示。
（5）对比分析图Ⅲ中的 两点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
（6）请从催化剂的角度解释上述两个反应虽然化学反应速率不同，但是完全反应后两个装置内压强相同的原因：_______________________________________________________________。
【答案】（1）C （2）连接装置，推或拉注射器活塞，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气（合理答案均可） （3）作对比 （4）生成40 mL气体所需要的时间 ＞ （5）n、q（或m、p） （6）催化剂能够改变反应速率，但是不会改变生成物的量，过氧化氢溶液的体积和浓度都相同，最终生成的氧气体积相等
【举一反三6】某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。
( 1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理，并说明理由。
(2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量……如果 且化学性质不变，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。
(1)②和③的结论不合理，②只能证明加入红砖粉末后产生了氧气，无法确认是其与过氧化氢溶液反应产生的氧气，还是其催化了过氧化氢的分解。③没有进行二氧化锰质量的称量，无法得出质量没有改变的实验结论，也无法说明红砖粉末是该反应的催化剂。
【答案】(2)红砖粉末的质量不发生改变。
【题型8】分解过氧化氢制氧气
【典型例题】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出可以控制反应的速率 过氧化氢水+氧气 分解
(3)E
【解析】(1)仪器①是锥形瓶。(2)装置 A 中长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出。装置 B使用了分液漏斗，可通过控制液体药品的滴加速度从而控制反应速率。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，据此写出反应的文字表达式，该反应是由一种反应物生成两种其他物质的反应，属于分解反应。(3)要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，应选用排水法收集，原因是用排水法收集的氧气纯度较高，有利于铁丝燃烧，还方便在集气瓶底部预留少量水，防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂，故应选装置E。
【举一反三1】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出可以控制反应的速率 过氧化氢水+氧气 分解
(3)E
【解析】(1)仪器①是锥形瓶。(2)装置 A 中长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出。装置 B使用了分液漏斗，可通过控制液体药品的滴加速度从而控制反应速率。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，据此写出反应的文字表达式，该反应是由一种反应物生成两种其他物质的反应，属于分解反应。(3)要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，应选用排水法收集，原因是用排水法收集的氧气纯度较高，有利于铁丝燃烧，还方便在集气瓶底部预留少量水，防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂，故应选装置E。
【举一反三2】如图所示为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的装置，回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称：a___________、 b___________。
(2)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为______________________。
(3)该实验中二氧化锰起___________作用，在化学反应前后其___________和___________均不变。
(4)收集氧气的装置为___________ (填字母)，选择该装置的原因是___________。
【答案】(1)长颈漏斗 集气瓶
(2)过氧化氢水+氧气
(3)催化 质量 化学性质
(4)C 氧气密度比空气大
【题型9】加热高锰酸钾制氧气
【典型例题】下列仪器连接的操作中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【举一反三1】下列关于用高锰酸钾制取氧气实验的说法不正确的是( )
A.需要检查装置气密性
B.需要用酒精灯加热盛有高锰酸钾的试管
C.用向下排空气法收集氧气
D.将带火星的木条放在集气瓶口验满
【答案】C
【解析】氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集氧气，故选C。
【举一反三2】下列装置是实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作，其中操作错误且会造成器材受损的是( )
A.制备
B.收集
C.装试剂
D.验满
【答案】A
【解析】实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂，A操作会造成器材受损；氧气密度大于空气，可以用向上排空气法收集气体，B操作正确，不会造成器材受损；取用粉末状试剂的步骤：一横二送三直立，防止粉末状试剂粘在试管内壁上，C操作错误，但不会造成器材受损；验满时不能把带火星的木条伸入集气瓶内，D操作错误，但不会造成器材受损。
【举一反三3】小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)发生反应的文字表达式为______________________________，收集氧气，可选择的收集装置是___________(填字母)。
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团___________。
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条___________，说明氧气已经集满。
【答案】(1)酒精灯 (2)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 B(或D) (3)棉花 (4)复燃
【解析】(2)高锰酸钾在加热时发生反应生成锰酸钾、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，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，可选择的收集装置是B或D。(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花。(4)氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃，说明氧气已经集满。
如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，请指出其中的错误操作及导致的后果。
① 加热前将导管伸入集气瓶中
② 氧气集满后，从水中移出集气瓶并盖上玻璃片
③ 气体收集完毕，先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出
【答案】
①加热前就将导管伸入集气瓶中，一开始收集的是试管中的空气，会使收集的氧气不 纯。应等导管口出现连续均匀气泡再开始收集。②从水中移出集气瓶，氧气会从瓶口逸出， 最后可能导致瓶中的氧气不纯。应在水下盖上玻璃片，再移出水面。③先熄灭酒精灯，水槽中的水会倒吸入热的试管，使试管炸裂。应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。
除二氧化锰外，碎瓷片和红砖小颗粒也可作为氯酸钾制氧气的催化剂。悦悦想探究哪一种催化剂可使氯酸钾分解速度更快，完成了下列的实验。
【举一反三5】
(1)悦悦选取 (填“A”或“B ”)方式安装发生装置，并设计一组对照实验，制取、收集氧气，测量反应速率。
(2)实验过程中，悦悦记录如下数据。
①该实验研究了催化剂的 对氯酸钾分解生成氧气速率的影响。
②对比上述实验， 催化氯酸钾分解的速率最快。
【答案】(1)A (2)种类 碎瓷片
【题型10】分解反应、化合反应综合
【典型例题】化学概念在逻辑上存在如下图所示关系时，则下列概念间属于交叉关系的是( )
A.氧化反应与化合反应
B.缓慢氧化与氧化反应
C.化合反应与分解反应
D.混合物与纯净物
【答案】A
【解析】化合反应是多种物质生成一种物质的反应，氧化反应是有氧参与的反应，是交叉关系；氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化，是包含关系；化合反应是多种物质生成一种物质的反应，分解反应是一种物质生成多种物质的反应，是并列关系；纯净物只含一种物质，混合物含有多种物质，是并列关系。
【举一反三1】下列反应中，既不是化合反应，也不是分解反应的是（ ）
A.镁+氧气氧化镁
B.铝+氧气→氧化铝
C.水氢气+氧气
D.石蜡+氧气二氧化碳+水
【答案】D
下列反应中既不是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A.加热氯酸钾制氧气
B.木炭在氧气中燃烧
C.石蜡在空气中燃烧
D.磷在空气中燃烧
【答案】C
【举一反三3】下列有关化学反应类型(涉及反应条件已经略去)的说法不正确的是 ( )
A.氯化汞汞+氧气(该反应是分解反应)
B.红磷+氧气五氧化二磷(该反应是化合反应)
C.碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳(该反应既属于分解反应，又属于化合反应)
D.石蜡+氧气二氧化碳+水(该反应既不属于分解反应，也不属于化合反应)
【答案】C
【解析】反应物是一种,生成物是两种,特征是“一变多”，属于分解反应，A正确；反应物是两种，生成物是一种，特征是“多变一”，属于化合反应，B正确；C和D的反应，既不属于分解反应也不属于化合反应，故C说法错误，D说法正确。
在下列各个变化中，属于物理变化的是 ；属于分解反应的是 ； 属于化合反应的是 。(填序号)
①磷在空气中燃烧
②分离液态空气制氧气
③向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，得到水和氧气
④加热高锰酸钾制氧气
⑤我国航天员在空间站通过电解水获取氧气
【答案】② ③④⑤ ①
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
【答案】
(1)碱式碳酸铜 氧化铜十二氧化碳十水 分解反应
（2）铁+氧气四氧化三铁 化合反应
（3）水 氢气 + 氧气 分解反应
（4）磷+氧气五氧化二磷 化合反应
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
【答案】
(1)碱式碳酸铜 氧化铜十二氧化碳十水 分解反应
（2）铁+氧气四氧化三铁 化合反应
（3）水 氢气 + 氧气 分解反应
（4）磷+氧气五氧化二磷 化合反应
【举一反三7】化学反应类型是我们认识化学变化的重要知识：
（1）属于分解反应的是____________________；
（2）属于氧化反应的是____________________；
（3）属于化合反应的是____________________。
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.石蜡+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
【答案】（1）D （2）ABC （3）AB
【解析】A.氢气+氧气水，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；是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
B. 碳+氧气二氧化碳，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；是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
C.石蜡+氧气二氧化碳+水，该反应的反应物和生成物均是两种，不符合“多变一”或“一变多”的形式，不属于化合反应、分解反应；是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+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；不是物质与氧气发生的化学反应，不属于氧化反应。
【题型11】氧气的性质与制取综合
【典型例题】小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法不正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.根据加湿仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢
C.加湿仓利用氧气难溶于水的原理，使氧气湿润
D.该制氧器的反应仓相当于实验室制氧气的发生装置
【答案】C
【解析】输出氧气的管道堵塞，会导致装置内压强增大，可能引起爆炸，为避免引发安全事故，要防止输出氧气的管道堵塞，A正确；由于氧气不易溶于水，可以根据加湿仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢，B正确；加湿仓利用的是氧气不易溶于水的原理，水可以除去氧气中的灰尘，同时带出水蒸气，使氧气湿润，C错误；该制氧器的反应仓能够产生氧气，相当于实验室制氧气的发生装置，D正确。
【举一反三1】化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰
C.加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连
【答案】A
【解析】若输出氧气的管道堵塞，会导致装置内压强增大，可能引起爆炸，要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故，A正确；制氧剂不一定只能是过氧化氢溶液和二氧化锰，其他能产生氧气的物质组合也可以，只要反应物是固体与液体混合，反应条件是不需加热即可，B错误；加湿过滤仓中水的作用是对氧气进行加湿，根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，而不是控制反应速率，C错误；氧气的密度小于水，图乙用作加湿过滤仓时，a管与病人相连，这样可以保证氧气经过水的加湿后再被病人吸入，D错误。
【举一反三2】[创新装置]下图是某班级项目学习小组的同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是( )
A.反应仓的试剂可以是高锰酸钾
B.使用前,加湿仓应注满水
C.加湿仓类似于排水集气装置
D.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【答案】D
【解析】用高锰酸钾制取氧气需要在加热条件下进行,题图装置中发生的反应在常温下进行,因此反应仓的试剂不能用高锰酸钾;使用前,若将加湿仓注满水,由于氧气不易溶于水,氧气在排出时会带出一部分水被人体吸入,造成危险;加湿仓的作用之一是使氧气比较湿润,过程中不会排出加湿仓中的水，故选D。
【举一反三3】便携式供氧器广泛用于医疗急救、航空航天、水下作业等领域。某项目小组从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供氧器设计和制作的跨学科实践活动。
回答下列问题：
(1)表中生产1 kg氧气所需成本最低的制氧剂是 (填字母)。
A.30%过氧化氢溶液
B.氯酸钠
C.高锰酸钾
(2)某同学设计的简易供氧器如图所示，制取氧气的文字表达式为 。
(3)上表中三种制氧原理均属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)B (2)过氧化氢氢气+氧气 (3)分解反应
【解析】(3)上述三个反应都是由一种物质生成多种物质，符合“一变多”的特征，均属于分解反应。
某化学兴趣小组的同学欲制取氧气并探究氧气的化学性质，请你帮助他们回答下列问题。
(1)写出标号仪器的名称：① 。
(2)实验室制取氧气的发生装置既可用A装置，也可用B装置，与A装置相比，B装置的优点是 。如果用F装置收集氧气，气体应从管 (填“a”或“b”)进入。
(3)一氧化氮是生命体系信号分子之一，在常温下，它难溶于水且不与水反应，易与氧气反应生成二氧化氮。实验室收集一氧化氮的装置可用 (填字母)。
(4)该小组同学利用制得的氧气，进行了如图所示的三个实验。
①实验二中，集气瓶底部加少量水的作用是 。
②通过上述实验探究，发现可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。请从微观角度进行解释： 。
(5)实验结束后，同学们进行了以下反思，正确的是 (填字母)。
A.可根据反应物的状态和反应条件，选择适当的气体发生装置
B.可根据气体的密度(与空气密度相比较)和在水中的溶解性，选择气体的收集方法
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与很多物质发生氧化反应
【答案】
(1)集气瓶 (2)可以控制反应的速率 a (3)D (4)①防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂 ②单位体积内氧分子的数目多，更易与反应物的微观粒子发生接触(合理即可) (5)ABC
同学们在学习完氧气的性质后，知道了“氧气能使带火星的木条复燃”，在此基础上，同学们提出了以下问题，并逐一进行了探究。
(1)[问题一]带火星的木条复燃能否证明气体是纯氧
[进行实验]同学们用数字化实验探测仪进行实验，并获得了一系列数据。
[收集证据]④号集气瓶内的氧气浓度可能是 。
[实验结论] 。
(2)[问题二]铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗
[收集证据]
[实验结论]Ⅰ.其他条件相同时，氧气浓度越大，铁丝燃烧越 。
Ⅱ. 。
[表达与交流]在完成铁丝燃烧的实验时，为保证实验成功需注意的一项实验操作是 。
【答案】
1. (1)[收集证据]55%
[实验结论]带火星的木条复燃不能证明气体是纯氧
(2)[实验结论] Ⅰ.剧烈 Ⅱ.其他条件相同时，铁丝越细，燃烧越剧烈
[表达与交流]实验前用砂纸除去铁丝表面的氧化物(合理即可)
【解析】
(1)[收集证据]根据表格中氧气浓度的数据间隔10%，可知④号集气瓶内的氧气浓度可能是55%。[实验结论]由氧气的浓度为65%时带火星的木条复燃可得出结论：带火星的木条复燃不能证明气体是纯氧。
【题型1】分解反应及其判定
【典型例题】下列反应属于分解反应的是（ ）
A.酒精+氧气水+二氧化碳
B.碳酸→水+二氧化碳
C.锌+硫酸→硫酸锌+氢气
D.铜+氧气氧化铜
【举一反三1】下列化学反应中属于分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】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
【举一反三3】下列变化属于分解反应的是（ ）
A.氢气+氧化铜铜+水
B.酒精+氧气水+二氧化碳
C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
D.氧气+氢气水
【举一反三4】在下列变化中，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.给高锰酸钾加热
D.红磷在空气中燃烧
【题型2】氧气的工业制法
【典型例题】空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.按质量分数计算，空气中含量氮气约78%，氧气约21%
B.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
C.空气质量指数越高，空气质量状况越好
D.目前计入空气质量评价的主要污染物包括：和臭氧等
【举一反三1】空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源，下列有关空气的说法不正确的是（ ）
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气质量指数报告中所列的空气质量指数级别越大，空气质量越差
C.空气的成分按质量计算，氮气约占78%，氧气约占21%
D.焊接金属时常用氮气作保护气
【举一反三2】空气中各组分的沸点如下表所示，回答下列问题：
(1)工业上通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态，然后利用液氮和液氧的 不同，控制温度，使 先蒸发出来，剩下的主要是 。
(2)工业制氧气是物理变化还是化学变化 。
(3)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物 。
(4)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。
【举一反三3】根据图示实验，请你回答下列问题：
（1）工业上常利用分离液态空气法制取氧气的流程图如上图所示，该方法的原理是利用了氧气和氮气的 不同；分离出氮气后的“液态氧”属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
实验二：氧气化学性质的实验
（2）图1中水的作用为 。
（3）图2为铁丝在氧气中的燃烧实验：
①请写出铁丝在氧气燃烧的化学符号表达式 。
②小铭同学在做该实验时却没有看到明显的现象。下面可能原因是 （填字母序号）。
A.排水法收集氧气时，刚开始冒气泡就用集气瓶收集
B.事先没有在集气瓶底部留少量的水
C.排水法收集氧气时集气瓶内没有装满水
D.排水法收集氧气时集气瓶从水槽中取出后盖上玻璃片
【题型3】实验室制取氧气的反应原理
【典型例题】如图是过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气的实验装置，下列现象描述正确的是 ( )
A.气球胀大，红墨水左移
B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移
D.气球缩小，红墨水左移
【举一反三1】向一定浓度的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
【举一反三2】在实验室里，常采用分解过氧化氢(或高锰酸钾)的方法制氧气；工业上则常用分离液态空气法制取氧气。对上述两类制取氧气的方法的认识正确的是 ( )
A.从物质变化的角度看：前者是化学变化，后者是物理变化
B.从消耗能量的角度看：前者要消耗能量，后者不消耗能量
C.从制得的氧气纯度看：后者制得的氧气纯度高于前者
D.从制备所用的原料看：前者用的是纯净物，后者用的是混合物
【举一反三3】氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 的现象时，说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【举一反三4】实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。
(1)写出仪器的名称： ① ； ② 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应选用 (填序号)装置作反应容器，制取氧气的文字表达式为 ，可选用 (填序号)装置收集氧气。检验氧气是否收集满的方法是 。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验时，瓶底留少量水的原因是 ，该反应的文字表达式为 。
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应 ，原因是 。
(4)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熟石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置 (填序号)来制取并收集该气体。
【举一反三5】如图是实验室制取气体可能用到的仪器。请回答下列问题。
(1)图中仪器G的名称是 ，它的用途是 。
(2)利用图中仪器 (填仪器下对应字母，从A～G中选择)组合，可制取并收集氧气，所发生反应的文字表达式为 。
(3)若用H装置收集(2)中制得的气体，则气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)实验室制取某些气体时常用到催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。
A．使用催化剂能使生成物的质量增加
B．催化剂只能加快化学反应速率
C．化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化
【题型4】氧气的制取装置
【典型例题】下列实验中，仪器的选择不合理的是 ( )
A.收集氧气—⑥⑦⑧
B.检验一瓶气体是否为氧气—⑦⑧⑨
C.用高锰酸钾制备氧气—①②
D.用过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气—③⑤
【举一反三1】下列有关实验室制取氧气的部分操作以及装置，其中不合理的是( )
A.检查气密性
B.发生装置
C.收集装置
D.验满
【举一反三2】如图所示是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出仪器名称:Ⅰ_________,Ⅱ__________。
(2)实验室可用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气。若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置_________(填编号)。
(3)若用装置D进行排空气法收集氧气，气体应从______________(填“a”或“b”)端通入。
【举一反三3】实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
（1）写出如图标号①、②仪器的名称①___________；②___________。
（2）甲同学制取氧气时选择的药品是二氧化锰和___________（填药品名称），其中二氧化锰起___________作用，选择的发生装置是___________（填字母，下同），选择一种收集氧气的方法，装置是______________________。
（3）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验装置图：
图（甲）把一根铁丝盘成螺旋状，在铁丝下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快要燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中，下列关于铁丝在氧气中燃烧的实验现象描述不正确的是______________________（填字母，下同）。
A．火星四射
B．生成黑色固体
C．放出大量的热
D．生成四氧化三铁
（4）图（乙）是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水，向瓶里加入二氧化锰产生氧气，再将用火柴引燃的铁丝插入氧气中燃烧，此改进实验的优点有______________________。
A.使实验更简便
B.可以持续提供所需要的氧气，让铁丝燃烧更持久
C.过氧化氢溶液既是反应物，又起到水的作用
【题型5】氧气的收集、检验和验满
【典型例题】正确的实验操作是实验成功的重要保障。下列有关实验操作正确的是( )
A.制取氧气的发生装置
B.检验氧气是否集满
C.过滤
D.量取液体体积
【举一反三1】下列实验操作正确的是（ ）
A.取用稀盐酸 B.加热胆矾 C.氧气的验满 D.处理废液
【举一反三2】如图是实验室制备、收集、检验、验证氧气性质的操作，其中错误的是 ( )
A.
B.
C.
D.
下列关于氧气制取、收集、验满的方法中，正确的是 ( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【举一反三4】下图为实验室常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题：
(1)上图C中仪器甲的名称是 。
(2)若用D装置收集氧气，其验满的方法是 。
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为图中最适合制取乙炔的发生装置是 (请填字母)；如果用如图G所示装置收集乙炔，气体应从 (“a”或“b”)端管口通入。
【举一反三5】同学们在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰进行氧气的制取并验证其性质的实验，请你与他们一起按要求完成实验报告。
[实验目的]学习实验室制取氧气的方法并验证其性质。
[实验仪器]
(1)①锥形瓶、②双孔橡胶塞、③ 、④导管、⑤集气瓶、⑥玻璃片等。
[实验原理]
(2)写出该实验制取氧气的文字表达式： 。
[实验步骤]①组装连接仪器，并检查装置气密性②填装药品③收集并验满气体④验证其性质
(3)检验氧气已收集满的方法是 。
实验结束后，整理洗涤仪器，完善实验报告，离开实验室。
[问题与交流]
(4)集气瓶底部水的作用是 ；若在验证氧气性质时，某小组同学没有看到铁丝燃烧现象，请分析可能的原因是 (写1点即可)。
【题型6】制取氧气的操作步骤和注意事项
【典型例题】在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是（ ）
A.检查气密性
B.制备氧气
C.收集氧气
D.燃烧蜡烛
【举一反三1】下列关于实验室制取气体的说法中正确的是（ ）
A.实验室可选用稀硫酸和块状大理石大量制取二氧化碳
B.用排水法收集氧气时，当观察到导管口有气泡冒出立即开始收集
C.图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下
D.用图2所示装置收集氧气时，气体从b端通入
【举一反三2】加热高锰酸钾制取氧气的主要操作有：
①装药品 ②固定装置 ③检查装置的气密性 ④连接仪器
⑤加热 ⑥收集气体 ⑦熄灭酒精灯 ⑧从水槽中移出导管
制取氧气的正确操作顺序为 (填序号)。
【举一反三3】化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并回答问题：
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾固体制取并收集一集气瓶氧气，可选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 。主要操作步骤有①检查装置的气密性；②收集并验满气体；③装入药品；④组装仪器。正确的操作顺序是
(填数字序号)。
(4)F是密封良好充满空气的单气阀充气袋，现用F收集一袋较纯净的氧气，则导气管口b、c 连接之前需进行的一项操作是______。
【举一反三4】根据如图所示实验装置图回答问题：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时，制取装置应选用 (填编号)；其反应的符号表达式是 。在A装置中试管口稍向下倾斜的目的是 。
(2)分解过氧化氢制取氧气，B装置相对于C装置的优点是 。
(3)若用甲装置采用排水法收集O2，请简述操作步骤 ；
(4)用F装置收集的氧气不纯，其原因可能是(请写两种原因)。① ；② 。
【举一反三5】如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气，收集一瓶较纯净的氧气可选择的收集装置是 (填字母编号)，选择该收集方法利用了氧气的物理性质是 。
其操作步骤如下：①加热；②检查装置气密性；③装入高锰酸钾，并在试管口放一团棉花；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中撤出导管；⑥熄灭酒精灯。
正确的操作顺序是 (选填下面字母序号)
a.③②①④⑥⑤ b.③②①④⑤⑥ c.②③①④⑤⑥ d.②③①④⑥⑤
(3)实验室用过氧化氢溶液制氧气，若直接用30%的过氧化氢溶液，反应速率太快。为获得平稳的气流，图中能达到最佳效果的反应装置是 (填字母编号)，反应的符号表达式为 。
【题型7】催化剂与催化作用
【典型例题】催化剂在化工生产中起着重要作用，在用过氧化氢分解制取氧气的实验中，关于催化剂二氧化锰的说法正确的是( )
A.不加入二氧化锰，过氧化氢就不能分解产生氧气
B.加入二氧化锰，可以增加过氧化氢分解生成氧气的质量
C.在化学反应前后，二氧化锰的质量和性质不发生改变
D.二氧化锰的颗粒大小会影响过氧化氢的分解速率
【举一反三1】下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变
B.催化剂可以提高化学反应的速率
C.催化剂可以增加生成物的质量
D.任何化学反应都需要催化剂
【举一反三2】下列有关催化剂的说法的是（ ）
A.只能加快反应速率
B.质量和化学性质在化学反应前后不变
C.能增加生成物的质量
D.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
【举一反三3】科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%过氧化氢溶液的试管中，立即有大量气泡产生。请你和小明一起回答下列问题。
检验试管中产生的气体为氧气的方法： 。
(2)小明根据实验现象推测硫酸铜溶液可能是此反应的 。
(3)小明如果要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后质量和 都没有发生变化。
(4)若没有加入硫酸铜溶液，其结果是5%的过氧化氢溶液 (填序号)。
A.不能产生氧气
B.产生氧气的速率慢
C.产生氧气的总量减少
【举一反三4】在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中，发现只有过氧化氢在消耗，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。
【举一反三5】某小组以“探究催化剂的奥秘”为主题展开了项目式学习。
[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不能发生
B. 催化剂一定能加快化学反应的速率
C. 催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变
[任务二] 定量探究催化剂的催化效果。
小组同学发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学用如图Ⅰ所示装置进行实验，以生成40 mL气体为标准（其他影响实验的因素均相同），设计如表三组实验：
（2）实验前检查该装置气密性的方法是_______________________________________。
（3）设计实验1的目的是 。
（4）上述实验中“待测数据”是指_____________________________________________；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b （填“＞”“＜”或“＝”）c。
[任务三] 数字化探究催化剂的催化效果。分别取20 mL浓度为5％的过氧化氢溶液、0.5 g二氧化锰、0.5 g淀粉，按图Ⅱ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接触，瓶内压强的变化如图Ⅲ所示。
（5）对比分析图Ⅲ中的 两点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
（6）请从催化剂的角度解释上述两个反应虽然化学反应速率不同，但是完全反应后两个装置内压强相同的原因：_______________________________________________________________。
【举一反三6】某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。
( 1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理，并说明理由。
(2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量……如果 且化学性质不变，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。
【题型8】分解过氧化氢制氧气
【典型例题】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【举一反三1】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【举一反三2】如图所示为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的装置，回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称：a___________、 b___________。
(2)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为______________________。
(3)该实验中二氧化锰起___________作用，在化学反应前后其___________和___________均不变。
(4)收集氧气的装置为___________ (填字母)，选择该装置的原因是___________。
【题型9】加热高锰酸钾制氧气
【典型例题】下列仪器连接的操作中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】下列关于用高锰酸钾制取氧气实验的说法不正确的是( )
A.需要检查装置气密性
B.需要用酒精灯加热盛有高锰酸钾的试管
C.用向下排空气法收集氧气
D.将带火星的木条放在集气瓶口验满
【举一反三2】下列装置是实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作，其中操作错误且会造成器材受损的是( )
A.制备
B.收集
C.装试剂
D.验满
【举一反三3】小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)发生反应的文字表达式为______________________________，收集氧气，可选择的收集装置是___________(填字母)。
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团___________。
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条___________，说明氧气已经集满。
如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，请指出其中的错误操作及导致的后果。
① 加热前将导管伸入集气瓶中
② 氧气集满后，从水中移出集气瓶并盖上玻璃片
③ 气体收集完毕，先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出
除二氧化锰外，碎瓷片和红砖小颗粒也可作为氯酸钾制氧气的催化剂。悦悦想探究哪一种催化剂可使氯酸钾分解速度更快，完成了下列的实验。
【举一反三5】
(1)悦悦选取 (填“A”或“B ”)方式安装发生装置，并设计一组对照实验，制取、收集氧气，测量反应速率。
(2)实验过程中，悦悦记录如下数据。
①该实验研究了催化剂的 对氯酸钾分解生成氧气速率的影响。
②对比上述实验， 催化氯酸钾分解的速率最快。
【题型10】分解反应、化合反应综合
【典型例题】化学概念在逻辑上存在如下图所示关系时，则下列概念间属于交叉关系的是( )
A.氧化反应与化合反应
B.缓慢氧化与氧化反应
C.化合反应与分解反应
D.混合物与纯净物
【举一反三1】下列反应中，既不是化合反应，也不是分解反应的是（ ）
A.镁+氧气氧化镁
B.铝+氧气→氧化铝
C.水氢气+氧气
D.石蜡+氧气二氧化碳+水
下列反应中既不是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A.加热氯酸钾制氧气
B.木炭在氧气中燃烧
C.石蜡在空气中燃烧
D.磷在空气中燃烧
【举一反三3】下列有关化学反应类型(涉及反应条件已经略去)的说法不正确的是 ( )
A.氯化汞汞+氧气(该反应是分解反应)
B.红磷+氧气五氧化二磷(该反应是化合反应)
C.碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳(该反应既属于分解反应，又属于化合反应)
D.石蜡+氧气二氧化碳+水(该反应既不属于分解反应，也不属于化合反应)
在下列各个变化中，属于物理变化的是 ；属于分解反应的是 ； 属于化合反应的是 。(填序号)
①磷在空气中燃烧
②分离液态空气制氧气
③向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，得到水和氧气
④加热高锰酸钾制氧气
⑤我国航天员在空间站通过电解水获取氧气
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
【举一反三7】化学反应类型是我们认识化学变化的重要知识：
（1）属于分解反应的是____________________；
（2）属于氧化反应的是____________________；
（3）属于化合反应的是____________________。
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.石蜡+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
【题型11】氧气的性质与制取综合
【典型例题】小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法不正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.根据加湿仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢
C.加湿仓利用氧气难溶于水的原理，使氧气湿润
D.该制氧器的反应仓相当于实验室制氧气的发生装置
【举一反三1】化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰
C.加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连
【举一反三2】[创新装置]下图是某班级项目学习小组的同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是( )
A.反应仓的试剂可以是高锰酸钾
B.使用前,加湿仓应注满水
C.加湿仓类似于排水集气装置
D.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【举一反三3】便携式供氧器广泛用于医疗急救、航空航天、水下作业等领域。某项目小组从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供氧器设计和制作的跨学科实践活动。
回答下列问题：
(1)表中生产1 kg氧气所需成本最低的制氧剂是 (填字母)。
A.30%过氧化氢溶液
B.氯酸钠
C.高锰酸钾
(2)某同学设计的简易供氧器如图所示，制取氧气的文字表达式为 。
(3)上表中三种制氧原理均属于 (填基本反应类型)。
某化学兴趣小组的同学欲制取氧气并探究氧气的化学性质，请你帮助他们回答下列问题。
(1)写出标号仪器的名称：① 。
(2)实验室制取氧气的发生装置既可用A装置，也可用B装置，与A装置相比，B装置的优点是 。如果用F装置收集氧气，气体应从管 (填“a”或“b”)进入。
(3)一氧化氮是生命体系信号分子之一，在常温下，它难溶于水且不与水反应，易与氧气反应生成二氧化氮。实验室收集一氧化氮的装置可用 (填字母)。
(4)该小组同学利用制得的氧气，进行了如图所示的三个实验。
①实验二中，集气瓶底部加少量水的作用是 。
②通过上述实验探究，发现可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。请从微观角度进行解释： 。
(5)实验结束后，同学们进行了以下反思，正确的是 (填字母)。
A.可根据反应物的状态和反应条件，选择适当的气体发生装置
B.可根据气体的密度(与空气密度相比较)和在水中的溶解性，选择气体的收集方法
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与很多物质发生氧化反应
同学们在学习完氧气的性质后，知道了“氧气能使带火星的木条复燃”，在此基础上，同学们提出了以下问题，并逐一进行了探究。
(1)[问题一]带火星的木条复燃能否证明气体是纯氧
[进行实验]同学们用数字化实验探测仪进行实验，并获得了一系列数据。
[收集证据]④号集气瓶内的氧气浓度可能是 。
[实验结论] 。
(2)[问题二]铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗
[收集证据]
[实验结论]Ⅰ.其他条件相同时，氧气浓度越大，铁丝燃烧越 。
Ⅱ. 。
[表达与交流]在完成铁丝燃烧的实验时，为保证实验成功需注意的一项实验操作是 。
人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 题型专练（参考答案）
【题型1】分解反应及其判定
【典型例题】下列反应属于分解反应的是（ ）
A.酒精+氧气水+二氧化碳
B.碳酸→水+二氧化碳
C.锌+硫酸→硫酸锌+氢气
D.铜+氧气氧化铜
【答案】B
【解析】酒精+氧气水+二氧化碳，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，A错误；碳酸→水+二氧化碳，该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，B正确；锌+硫酸→硫酸锌+氢气，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，C错误；铜+氧气氧化铜，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，D错误。
【举一反三1】下列化学反应中属于分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【举一反三2】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
【举一反三3】下列变化属于分解反应的是（ ）
A.氢气+氧化铜铜+水
B.酒精+氧气水+二氧化碳
C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
D.氧气+氢气水
【答案】C
【举一反三4】在下列变化中，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.给高锰酸钾加热
D.红磷在空气中燃烧
【答案】C
【解析】硫在氧气中燃烧生成了二氧化硫，属于化合反应，A错误；石蜡在空气中燃烧生成水和二氧化碳，不属于分解反应，B错误；给高锰酸钾加热生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于分解反应，C正确；红磷在空气中燃烧生成了五氧化二磷，属于化合反应，D错误。
【题型2】氧气的工业制法
【典型例题】空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.按质量分数计算，空气中含量氮气约78%，氧气约21%
B.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
C.空气质量指数越高，空气质量状况越好
D.目前计入空气质量评价的主要污染物包括：和臭氧等
【答案】B
【解析】按体积分数计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21%，不是质量分数，A错误；工业上分离液态空气制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将液态空气中的氮气和氧气分离，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，B正确；空气质量指数越低，空气质量状况越好；空气质量指数越高，空气质量状况越差，C错误；二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，目前计入空气质量评价的主要污染物包括SO2、CO、NO2、可吸入颗粒物和臭氧(O3)等，D错误。
【举一反三1】空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源，下列有关空气的说法不正确的是（ ）
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气质量指数报告中所列的空气质量指数级别越大，空气质量越差
C.空气的成分按质量计算，氮气约占78%，氧气约占21%
D.焊接金属时常用氮气作保护气
【答案】C
【解析】工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程没有新物质生成，发生的属于物理变化，A正确；
空气质量指数报告中所列的空气质量指数级别越大，空气质量越差，B正确；
空气的成分按体积（而不是质量）计算，氮气约占78%，氧气约占21%，C错误；
氮气的化学性质稳定，因此焊接金属时常用氮气作保护气，D正确。
【举一反三2】空气中各组分的沸点如下表所示，回答下列问题：
(1)工业上通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态，然后利用液氮和液氧的 不同，控制温度，使 先蒸发出来，剩下的主要是 。
(2)工业制氧气是物理变化还是化学变化 。
(3)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物 。
(4)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。
【答案】(1)沸点 氮气 液氧 (2)物理变化 (3)混合物 (4)成本高，无法大量生产
【举一反三3】根据图示实验，请你回答下列问题：
（1）工业上常利用分离液态空气法制取氧气的流程图如上图所示，该方法的原理是利用了氧气和氮气的 不同；分离出氮气后的“液态氧”属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
实验二：氧气化学性质的实验
（2）图1中水的作用为 。
（3）图2为铁丝在氧气中的燃烧实验：
①请写出铁丝在氧气燃烧的化学符号表达式 。
②小铭同学在做该实验时却没有看到明显的现象。下面可能原因是 （填字母序号）。
A.排水法收集氧气时，刚开始冒气泡就用集气瓶收集
B.事先没有在集气瓶底部留少量的水
C.排水法收集氧气时集气瓶内没有装满水
D.排水法收集氧气时集气瓶从水槽中取出后盖上玻璃片
【答案】沸点 混合物 吸收二氧化硫，防止污染环境 Fe+O2Fe3O4 AC
【解析】（1）工业上常利用分离液态空气法制取氧气的流程图如上图所示，该方法的原理是利用了氧气和氮气的沸点不同；分离出氮气后的“液态氧”中含有氧气和稀有气体等物质，是混合物。（2）图1中水的作用为吸收二氧化硫，防止污染环境。（3）①铁丝在氧气燃烧的化学符号表达式是Fe+O2Fe3O4。②排水法收集氧气时，刚开始冒气泡就用集气瓶收集，导致收集的氧气不纯，故选项正确。事先没有在集气瓶底部留少量的水，不影响铁燃烧，故选项不正确。排水法收集氧气时集气瓶内没有装满水，导致收集的氧气不纯，故选项正确。排水法收集氧气时集气瓶从水槽中取出后盖上玻璃片，是正确操作，不影响铁燃烧，故选项不正确。
【题型3】实验室制取氧气的反应原理
【典型例题】如图是过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气的实验装置，下列现象描述正确的是 ( )
A.气球胀大，红墨水左移
B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移
D.气球缩小，红墨水左移
【答案】D
【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，迅速分解放出大量氧气，则锥形瓶内的压强变大，气球缩小，红墨水向左移动。
【举一反三1】向一定浓度的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
【解析】过氧化氢中不含水和氧气，A错误；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气，B错误，C正确；该反应中二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，该反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，D错误。
【举一反三2】在实验室里，常采用分解过氧化氢(或高锰酸钾)的方法制氧气；工业上则常用分离液态空气法制取氧气。对上述两类制取氧气的方法的认识正确的是 ( )
A.从物质变化的角度看：前者是化学变化，后者是物理变化
B.从消耗能量的角度看：前者要消耗能量，后者不消耗能量
C.从制得的氧气纯度看：后者制得的氧气纯度高于前者
D.从制备所用的原料看：前者用的是纯净物，后者用的是混合物
【答案】A
【解析】在实验室中可通过加热高锰酸钾或分解过氧化氢的方法来制得氧气，属于化学变化；工业上可利用分离液态空气的方法来制得氧气，属于物理变化，A正确。高锰酸钾分解需要加热，工业制取氧气也需要改变压强和温度，也需要消耗能量，B错误。工业制取氧气是利用各成分沸点不同进行分离，得到的氧气属于混合物，实验室制取的氧气是纯净物，C错误。实验室制取氧气可以用纯净物高锰酸钾，也可以用过氧化氢与二氧化锰的混合物；工业制取氧气用的是空气，属于混合物，D错误。
【举一反三3】氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 的现象时，说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)复燃 (2)过氧化氢水+氧气 分解反应
【举一反三4】实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。
(1)写出仪器的名称： ① ； ② 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应选用 (填序号)装置作反应容器，制取氧气的文字表达式为 ，可选用 (填序号)装置收集氧气。检验氧气是否收集满的方法是 。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验时，瓶底留少量水的原因是 ，该反应的文字表达式为 。
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应 ，原因是 。
(4)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熟石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置 (填序号)来制取并收集该气体。
【答案】(1)试管 锥形瓶
(2)B C或D 观察到集气瓶口有大气泡冒出，则已集满或将带火星木条放到瓶口，木条复燃，则收集满 防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂
(3)略向下倾斜 防止冷凝水倒流，使试管炸裂
(4)AE
【解析】(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，需要固液常温型发生装置，则应选用B装置作反应容器；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；氧气不易溶于水且不与水反应、密度比空气大，可选用C或D装置收集氧气；氧气具有助燃性，C装置排水法，验满的方法是观察到集气瓶口有大气泡冒出，则已集满；D装置向上排空气法，验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已集满；小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验，铁丝燃烧时会放出大量的热，瓶底留少量水的原因是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，反应的文字表达式为；
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，原因是防止冷凝水回流使试管炸裂；
(4) 实验室采用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法获得氨气，需要固体加热型发生装置，氨气的密度比空气小且极易溶于水，可用向下排空气法收集，则应选用上述装置AE来制取并收集该气体。
【举一反三5】如图是实验室制取气体可能用到的仪器。请回答下列问题。
(1)图中仪器G的名称是 ，它的用途是 。
(2)利用图中仪器 (填仪器下对应字母，从A～G中选择)组合，可制取并收集氧气，所发生反应的文字表达式为 。
(3)若用H装置收集(2)中制得的气体，则气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)实验室制取某些气体时常用到催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。
A．使用催化剂能使生成物的质量增加
B．催化剂只能加快化学反应速率
C．化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化
【答案】(1)集气瓶 收集或贮存少量气体
(2)ABEG
(3)a
(4)C
【解析】(1)图中仪器G的名称是集气瓶，它的用途是用于收集或储存少量气体；
(2)用过氧化氢和二氧化锰制取并收集干燥的氧气，该反应为固液常温型，由于氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，因此需要锥形瓶为反应容器，用长颈漏斗加入液体试剂，双孔橡胶塞密封锥形瓶和固定长颈漏斗，用集气瓶收集气体，则利用图中仪器ABEG组合，可制取并收集氧气；
过氧化氢在二氧化锰催化的条件下反应生成水和氧气，反应的文字表达式为：；
(3)由于氧气密度比空气大，因此从短口a端进氧气；
(4)催化剂不能增加生成物质量，而不是催化剂能使生成物的质量增加，故说法错误；
催化剂能改变反应速率，不仅可以加快，也可减慢反应速率，而不是催化剂只能加快化学反应速率，故说法错误；
化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化，故说法正确。
【题型4】氧气的制取装置
【典型例题】下列实验中，仪器的选择不合理的是 ( )
A.收集氧气—⑥⑦⑧
B.检验一瓶气体是否为氧气—⑦⑧⑨
C.用高锰酸钾制备氧气—①②
D.用过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气—③⑤
【答案】D
【解析】氧气密度比空气大，所以收集氧气可选用仪器⑥⑦⑧，A 项选择合理；检验一瓶气体是否是氧气时，可选用仪器⑦⑧⑨，B项选择合理；用高锰酸钾制备氧气，反应物是固体，反应条件是加热，所以选用的仪器为①②，C项选择合理；用过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气，参加反应的药品是液体和固体，反应在常温下进行，则选用的仪器为③④⑤，D 项选择不合理。
【举一反三1】下列有关实验室制取氧气的部分操作以及装置，其中不合理的是( )
A.检查气密性
B.发生装置
C.收集装置
D.验满
【答案】D
【解析】检查气密性的操作是将导管一端放入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好；此发生装置为固体加热型，且试管口放有一团棉花，适用于高锰酸钾受热分解制取氧气 ；氧气不易溶于水，可用排水法收集；氧气验满时，应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，而不是将木条伸入集气瓶内。
【举一反三2】如图所示是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出仪器名称:Ⅰ_________,Ⅱ__________。
(2)实验室可用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气。若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置_________(填编号)。
(3)若用装置D进行排空气法收集氧气，气体应从______________(填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)试管 锥形瓶 (2)C (3)b
【解析】(2)实验室用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气，应该选择“固液常温型”气体发生装置，同时若要较好地控制产生氧气的速率，此题所给装置中只有装置C能够达到目的，因而应选择装置C。(3)若用装置 D进行排空气法收集氧气，因为氧气的密度大于空气，需用向上排空气法收集氧气，气体应从b端通入，使瓶内原有空气从a端排出。
【举一反三3】实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
（1）写出如图标号①、②仪器的名称①___________；②___________。
（2）甲同学制取氧气时选择的药品是二氧化锰和___________（填药品名称），其中二氧化锰起___________作用，选择的发生装置是___________（填字母，下同），选择一种收集氧气的方法，装置是______________________。
（3）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验装置图：
图（甲）把一根铁丝盘成螺旋状，在铁丝下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快要燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中，下列关于铁丝在氧气中燃烧的实验现象描述不正确的是______________________（填字母，下同）。
A．火星四射
B．生成黑色固体
C．放出大量的热
D．生成四氧化三铁
（4）图（乙）是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水，向瓶里加入二氧化锰产生氧气，再将用火柴引燃的铁丝插入氧气中燃烧，此改进实验的优点有______________________。
A.使实验更简便
B.可以持续提供所需要的氧气，让铁丝燃烧更持久
C.过氧化氢溶液既是反应物，又起到水的作用
【答案】（1）铁架台 集气瓶
（2）过氧化氢溶液 催化 B D（或E）
（3）D
（4）ABC
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是铁架台，仪器②的名称是集气瓶；
（2）实验室制取氧气的方法之一是用过氧化氢溶液制取氧气，在二氧化锰的作用下生成水和氧气，其中二氧化锰起催化作用，该反应为固液不加热型反应，则选择的发生装置是B，氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集，则收集装置是D或E；
（3）铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，而生成四氧化三铁是结论；
（4）图（乙）是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量过氧化氢溶液代替原实验中集气瓶里的水，由于过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解成氧气和水，既提供了氧气又起到了水的作用，能防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底，其优点是使实验更简便，可以持续提供所需要的氧气，让铁丝燃烧更持久，过氧化氢溶液既是反应物，又起到水的作用。
【题型5】氧气的收集、检验和验满
【典型例题】正确的实验操作是实验成功的重要保障。下列有关实验操作正确的是( )
A.制取氧气的发生装置
B.检验氧气是否集满
C.过滤
D.量取液体体积
【答案】A
【解析】高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置可选择固体加热型，且试管口需要放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂；氧气具有助燃性，检验氧气是否集满时，应该把带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入瓶内；过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，漏斗下端没有紧靠烧杯壁；量筒读数时，视线与量筒内液体凹液面最低处保持水平。
【举一反三1】下列实验操作正确的是（ ）
A.取用稀盐酸 B.加热胆矾 C.氧气的验满 D.处理废液
【答案】B
【解析】取用液体试剂，胶头滴管不能倒置，防止盐酸进入胶帽中，腐蚀胶帽，A错误；用外焰加热胆矾，为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，B正确；氧气的验满时，带火星的木条放在瓶口，不能伸入，C错误；废液不能直接倒入下水道，应该倒到指定的容器中，D错误。
【举一反三2】如图是实验室制备、收集、检验、验证氧气性质的操作，其中错误的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】在收集气体时为了尽可能地排出空气，应该将导管伸入到接近集气瓶底部。
下列关于氧气制取、收集、验满的方法中，正确的是 ( )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【答案】A
【举一反三4】下图为实验室常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题：
(1)上图C中仪器甲的名称是 。
(2)若用D装置收集氧气，其验满的方法是 。
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为图中最适合制取乙炔的发生装置是 (请填字母)；如果用如图G所示装置收集乙炔，气体应从 (“a”或“b”)端管口通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已集满
(3)B b
【解析】(2)若用D装置收集氧气，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，属于固液不加热反应，该反应必须严格控制加水的速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂，故发生装置可选B，B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；如果用如图G所示装置收集乙炔，乙炔的密度比水小，应从b端通入。
【举一反三5】同学们在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰进行氧气的制取并验证其性质的实验，请你与他们一起按要求完成实验报告。
[实验目的]学习实验室制取氧气的方法并验证其性质。
[实验仪器]
(1)①锥形瓶、②双孔橡胶塞、③ 、④导管、⑤集气瓶、⑥玻璃片等。
[实验原理]
(2)写出该实验制取氧气的文字表达式： 。
[实验步骤]①组装连接仪器，并检查装置气密性②填装药品③收集并验满气体④验证其性质
(3)检验氧气已收集满的方法是 。
实验结束后，整理洗涤仪器，完善实验报告，离开实验室。
[问题与交流]
(4)集气瓶底部水的作用是 ；若在验证氧气性质时，某小组同学没有看到铁丝燃烧现象，请分析可能的原因是 (写1点即可)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 过氧化氢水+氧气
(3)将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已集满
(4)防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶 未打磨除去铁丝表面的杂质或铁丝下端未系火柴梗或收集到的氧气不纯等(合理即可)
【解析】(2)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；
(3)氧气具有助燃性，检验氧气已收集满的方法是将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已集满，故填：将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已集满；
(4)玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，集气瓶底部水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶；若在验证氧气性质时，某小组同学没有看到铁丝燃烧现象，可能的原因是未打磨除去铁丝表面的杂质或铁丝下端未系火柴梗或收集到的氧气不纯等(合理即可)。
【题型6】制取氧气的操作步骤和注意事项
【典型例题】在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是（ ）
A.检查气密性
B.制备氧气
C.收集氧气
D.燃烧蜡烛
【答案】C
【解析】检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，用手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不气密性良好，A正确；加热高锰酸钾制氧气时，试管口略向下倾斜、用酒精灯的外焰部分对试剂处进行加热，为防止加热时高锰酸钾颗粒进入导管，需要在试管口处放置一团棉花，B正确；氧气的密度比空气大，可用向上排空气法来收集，为将集气瓶内的空气排净，导管应伸到集气瓶的底部，C错误；在做蜡烛在氧气中燃烧实验时，可将点燃的蜡烛放在燃烧匙内，将蜡烛慢慢伸入盛有氧气的集气瓶内，观察现象，D正确。
【举一反三1】下列关于实验室制取气体的说法中正确的是（ ）
A.实验室可选用稀硫酸和块状大理石大量制取二氧化碳
B.用排水法收集氧气时，当观察到导管口有气泡冒出立即开始收集
C.图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下
D.用图2所示装置收集氧气时，气体从b端通入
【答案】C
【解析】实验室可选用稀盐酸和块状大理石大量制取二氧化碳， A错误；用排水法收集氧气时，当导管口有连续均匀气泡冒出时，再收集；B错误；图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下，防止气体逸出；C正确；用图2所示装置收集氧气时，气体从a端通入，因为氧气的密度比空气大， D错误。
【举一反三2】加热高锰酸钾制取氧气的主要操作有：
①装药品 ②固定装置 ③检查装置的气密性 ④连接仪器
⑤加热 ⑥收集气体 ⑦熄灭酒精灯 ⑧从水槽中移出导管
制取氧气的正确操作顺序为 (填序号)。
【答案】④③①②⑤⑥⑧⑦
【举一反三3】化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并回答问题：
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾固体制取并收集一集气瓶氧气，可选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 。主要操作步骤有①检查装置的气密性；②收集并验满气体；③装入药品；④组装仪器。正确的操作顺序是
(填数字序号)。
(4)F是密封良好充满空气的单气阀充气袋，现用F收集一袋较纯净的氧气，则导气管口b、c 连接之前需进行的一项操作是______。
【答案】(1)分液漏斗 (2)AC或AE或AC、AE (3)过氧化氢水+氧气 ④①③② (4)排尽充气袋内的空气
【解析】(2)加热高锰酸钾固体制取氧气属于固体加热型，应选A装置作为发生装置；氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法(E装置)或向上排空气法(C装置)收集。(3)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气；实验室用过氧化氢制氧气，主要的操作步骤有组装仪器、检查装置的气密性、装入药品、收集并验满气体，正确的操作顺序是④①③②。(4)要用F收集一袋较纯净的氧气，需要先将F排空，因此导气管口b、c连接之前需要进行的操作是排尽充气袋内的空气。
【举一反三4】根据如图所示实验装置图回答问题：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时，制取装置应选用 (填编号)；其反应的符号表达式是 。在A装置中试管口稍向下倾斜的目的是 。
(2)分解过氧化氢制取氧气，B装置相对于C装置的优点是 。
(3)若用甲装置采用排水法收集O2，请简述操作步骤 ；
(4)用F装置收集的氧气不纯，其原因可能是(请写两种原因)。① ；② 。
【答案】(1)AD/AF 防止药品中水分在加热时变成水蒸气在管口冷凝倒流，致使试管破裂
(2)控制反应速率
(3)先把集气瓶装满水，气体由b口进入
(4)加热前就将导管放入集气瓶，会收集到装置中的空气 收集时集气瓶没有装满水，收集到的氧气中混有空气
【解析】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，该反应的反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，应选用的装置组合是AD或AF；反应的符号表达式为：，试管口稍向下倾斜原因是：防止药品中水分在加热时变成水蒸气在管口冷凝倒流，致使试管破裂；
(2)分解过氧化氢制取氧气，B装置中的分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率，B装置相对于G装置的优点是控制反应速率；
(3)氧气的密度小于水，不易溶于水，若用甲装置采用排水法收集O2，操作步骤是：先把集气瓶装满水，气体由b口进入；
(4)用排水集气法收集氧气时，若在加热前就将导管放入集气瓶，会收集到装置中的空气，导致收集到的氧气不纯；若收集时集气瓶没有装满水，收集到的氧气中混有空气，导致收集到的氧气不纯。
【举一反三5】如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气，收集一瓶较纯净的氧气可选择的收集装置是 (填字母编号)，选择该收集方法利用了氧气的物理性质是 。
其操作步骤如下：①加热；②检查装置气密性；③装入高锰酸钾，并在试管口放一团棉花；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中撤出导管；⑥熄灭酒精灯。
正确的操作顺序是 (选填下面字母序号)
a.③②①④⑥⑤ b.③②①④⑤⑥ c.②③①④⑤⑥ d.②③①④⑥⑤
(3)实验室用过氧化氢溶液制氧气，若直接用30%的过氧化氢溶液，反应速率太快。为获得平稳的气流，图中能达到最佳效果的反应装置是 (填字母编号)，反应的符号表达式为 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)E 氧气不易溶于水 c
(3)C H2O2H2O+O2
【解析】(1)根据图示，仪器X的名称为锥形瓶。
(2)氧气既可以用排水法收集，也可用向上排空气法收集，但排水法收集的氧气较纯，因此要收集一瓶较纯净的氧气可选择的收集装置是E。选择排水法收集氧气，利用的氧气的物理性质是：氧气不易溶于水。
实验室用高锰酸钾加热制取氧气，实验时必须先检查装置的气密性，然后装入高锰酸钾，再固定试管加热，收集完所需氧气后，必须先从水槽中撤出导管，最后熄灭酒精灯。因此正确的操作顺序是：c。
(3)实验室用过氧化氢溶液制氧气，因为过氧化氢溶液是液体，催化剂二氧化锰是固体，反应不需要加热，所以发生装置可选择B和C，但直接用30%的过氧化氢溶液，反应速率太快，为获得平稳的气流，图中能达到最佳效果的反应装置是：C，因为装置C中的分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的滴加速率，从而达到控制反应速率的目的。
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为：H2O2H2O+O2。
【题型7】催化剂与催化作用
【典型例题】催化剂在化工生产中起着重要作用，在用过氧化氢分解制取氧气的实验中，关于催化剂二氧化锰的说法正确的是( )
A.不加入二氧化锰，过氧化氢就不能分解产生氧气
B.加入二氧化锰，可以增加过氧化氢分解生成氧气的质量
C.在化学反应前后，二氧化锰的质量和性质不发生改变
D.二氧化锰的颗粒大小会影响过氧化氢的分解速率
【答案】D
【解析】过氧化氢在不加入二氧化锰时也能分解产生氧气，只是分解速率很慢；催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量；根据催化剂的特点“一变两不变”可知，在化学反应前后二氧化锰的质量和化学性质不发生改变，物理性质可能改变；二氧化锰的颗粒大小会影响过氧化氢的分解速率，因为催化剂颗粒越小，比表面积越大，提供更多的活性位点，从而加快反应速率。
【举一反三1】下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变
B.催化剂可以提高化学反应的速率
C.催化剂可以增加生成物的质量
D.任何化学反应都需要催化剂
【答案】A
【解析】催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，A正确；催化剂能改变化学反应速率，不一定是提高，B错误；催化剂不影响生成物的质量，C错误；不是所有的反应都需要催化剂，如加热高锰酸钾制取氧气的反应等就不需要催化剂，D错误。
【举一反三2】下列有关催化剂的说法的是（ ）
A.只能加快反应速率
B.质量和化学性质在化学反应前后不变
C.能增加生成物的质量
D.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
【答案】B
【解析】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，A不正确；反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，B正确；催化剂不能改变生成物的量，C不正确；有的反应中二氧化锰是生成物，例如加热高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰是生成物，D不正确。
【举一反三3】科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%过氧化氢溶液的试管中，立即有大量气泡产生。请你和小明一起回答下列问题。
检验试管中产生的气体为氧气的方法： 。
(2)小明根据实验现象推测硫酸铜溶液可能是此反应的 。
(3)小明如果要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后质量和 都没有发生变化。
(4)若没有加入硫酸铜溶液，其结果是5%的过氧化氢溶液 (填序号)。
A.不能产生氧气
B.产生氧气的速率慢
C.产生氧气的总量减少
【答案】(1)将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则该气体为氧气 (2)催化剂 (3)化学性质 (4)B
【解析】(1)氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故检验氧气的方法是将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则该气体为氧气。(2)硫酸铜溶液滴加到盛有5%过氧化氢溶液的试管中，立即有大量气泡产生，根据该现象推测硫酸铜溶液可能是过氧化氢分解的催化剂。(3)催化剂的特点是在化学反应前后质量和化学性质不变，要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂，还需确认化学反应前后它的质量和化学性质都没有发生变化。(4)若没有加入硫酸铜溶液，其结果是5%的过氧化氢溶液产生氧气的速率慢，但仍能产生氧气且最终产生氧气的总量不变，故选B。
【举一反三4】在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中，发现只有过氧化氢在消耗，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。
【答案】化学性质 质量
【解析】在分解过氧化氢制取氧气的反应中，只有过氧化氢在消耗，说明在这个反应中，二氧化锰的质量和化学性质没有改变，它不是反应物，应是该反应的催化剂。
【举一反三5】某小组以“探究催化剂的奥秘”为主题展开了项目式学习。
[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不能发生
B. 催化剂一定能加快化学反应的速率
C. 催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不变
[任务二] 定量探究催化剂的催化效果。
小组同学发现，将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，该小组同学用如图Ⅰ所示装置进行实验，以生成40 mL气体为标准（其他影响实验的因素均相同），设计如表三组实验：
（2）实验前检查该装置气密性的方法是_______________________________________。
（3）设计实验1的目的是 。
（4）上述实验中“待测数据”是指_____________________________________________；最后结果表明二氧化锰的催化效果较好，则b （填“＞”“＜”或“＝”）c。
[任务三] 数字化探究催化剂的催化效果。分别取20 mL浓度为5％的过氧化氢溶液、0.5 g二氧化锰、0.5 g淀粉，按图Ⅱ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接触，瓶内压强的变化如图Ⅲ所示。
（5）对比分析图Ⅲ中的 两点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
（6）请从催化剂的角度解释上述两个反应虽然化学反应速率不同，但是完全反应后两个装置内压强相同的原因：_______________________________________________________________。
【答案】（1）C （2）连接装置，推或拉注射器活塞，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气（合理答案均可） （3）作对比 （4）生成40 mL气体所需要的时间 ＞ （5）n、q（或m、p） （6）催化剂能够改变反应速率，但是不会改变生成物的量，过氧化氢溶液的体积和浓度都相同，最终生成的氧气体积相等
【举一反三6】某实验小组探究红砖粉末能否作为过氧化氢分解反应的催化剂，设计了如下实验并进行探究。请回答下列问题。
( 1)请判断上述各步实验设计和结论是否合理，并说明理由。
(2)如果要证明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂，还需要增加实验：将上述实验后的剩余固体分离、洗净、干燥后称量……如果 且化学性质不变，则说明红砖粉末是过氧化氢分解反应的催化剂。
(1)②和③的结论不合理，②只能证明加入红砖粉末后产生了氧气，无法确认是其与过氧化氢溶液反应产生的氧气，还是其催化了过氧化氢的分解。③没有进行二氧化锰质量的称量，无法得出质量没有改变的实验结论，也无法说明红砖粉末是该反应的催化剂。
【答案】(2)红砖粉末的质量不发生改变。
【题型8】分解过氧化氢制氧气
【典型例题】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出可以控制反应的速率 过氧化氢水+氧气 分解
(3)E
【解析】(1)仪器①是锥形瓶。(2)装置 A 中长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出。装置 B使用了分液漏斗，可通过控制液体药品的滴加速度从而控制反应速率。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，据此写出反应的文字表达式，该反应是由一种反应物生成两种其他物质的反应，属于分解反应。(3)要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，应选用排水法收集，原因是用排水法收集的氧气纯度较高，有利于铁丝燃烧，还方便在集气瓶底部预留少量水，防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂，故应选装置E。
【举一反三1】如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置，请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时，发现装置A有一处明显的错误，请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时，也可采用装置B作为发生装置，装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________，该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出可以控制反应的速率 过氧化氢水+氧气 分解
(3)E
【解析】(1)仪器①是锥形瓶。(2)装置 A 中长颈漏斗下端未伸入液面以下，会导致气体从长颈漏斗上端逸出。装置 B使用了分液漏斗，可通过控制液体药品的滴加速度从而控制反应速率。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，据此写出反应的文字表达式，该反应是由一种反应物生成两种其他物质的反应，属于分解反应。(3)要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验，应选用排水法收集，原因是用排水法收集的氧气纯度较高，有利于铁丝燃烧，还方便在集气瓶底部预留少量水，防止生成的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂，故应选装置E。
【举一反三2】如图所示为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的装置，回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称：a___________、 b___________。
(2)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为______________________。
(3)该实验中二氧化锰起___________作用，在化学反应前后其___________和___________均不变。
(4)收集氧气的装置为___________ (填字母)，选择该装置的原因是___________。
【答案】(1)长颈漏斗 集气瓶
(2)过氧化氢水+氧气
(3)催化 质量 化学性质
(4)C 氧气密度比空气大
【题型9】加热高锰酸钾制氧气
【典型例题】下列仪器连接的操作中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【举一反三1】下列关于用高锰酸钾制取氧气实验的说法不正确的是( )
A.需要检查装置气密性
B.需要用酒精灯加热盛有高锰酸钾的试管
C.用向下排空气法收集氧气
D.将带火星的木条放在集气瓶口验满
【答案】C
【解析】氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集氧气，故选C。
【举一反三2】下列装置是实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作，其中操作错误且会造成器材受损的是( )
A.制备
B.收集
C.装试剂
D.验满
【答案】A
【解析】实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂，A操作会造成器材受损；氧气密度大于空气，可以用向上排空气法收集气体，B操作正确，不会造成器材受损；取用粉末状试剂的步骤：一横二送三直立，防止粉末状试剂粘在试管内壁上，C操作错误，但不会造成器材受损；验满时不能把带火星的木条伸入集气瓶内，D操作错误，但不会造成器材受损。
【举一反三3】小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)发生反应的文字表达式为______________________________，收集氧气，可选择的收集装置是___________(填字母)。
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团___________。
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条___________，说明氧气已经集满。
【答案】(1)酒精灯 (2)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 B(或D) (3)棉花 (4)复燃
【解析】(2)高锰酸钾在加热时发生反应生成锰酸钾、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，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，可选择的收集装置是B或D。(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花。(4)氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃，说明氧气已经集满。
如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，请指出其中的错误操作及导致的后果。
① 加热前将导管伸入集气瓶中
② 氧气集满后，从水中移出集气瓶并盖上玻璃片
③ 气体收集完毕，先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出
【答案】
①加热前就将导管伸入集气瓶中，一开始收集的是试管中的空气，会使收集的氧气不 纯。应等导管口出现连续均匀气泡再开始收集。②从水中移出集气瓶，氧气会从瓶口逸出， 最后可能导致瓶中的氧气不纯。应在水下盖上玻璃片，再移出水面。③先熄灭酒精灯，水槽中的水会倒吸入热的试管，使试管炸裂。应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。
除二氧化锰外，碎瓷片和红砖小颗粒也可作为氯酸钾制氧气的催化剂。悦悦想探究哪一种催化剂可使氯酸钾分解速度更快，完成了下列的实验。
【举一反三5】
(1)悦悦选取 (填“A”或“B ”)方式安装发生装置，并设计一组对照实验，制取、收集氧气，测量反应速率。
(2)实验过程中，悦悦记录如下数据。
①该实验研究了催化剂的 对氯酸钾分解生成氧气速率的影响。
②对比上述实验， 催化氯酸钾分解的速率最快。
【答案】(1)A (2)种类 碎瓷片
【题型10】分解反应、化合反应综合
【典型例题】化学概念在逻辑上存在如下图所示关系时，则下列概念间属于交叉关系的是( )
A.氧化反应与化合反应
B.缓慢氧化与氧化反应
C.化合反应与分解反应
D.混合物与纯净物
【答案】A
【解析】化合反应是多种物质生成一种物质的反应，氧化反应是有氧参与的反应，是交叉关系；氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化，是包含关系；化合反应是多种物质生成一种物质的反应，分解反应是一种物质生成多种物质的反应，是并列关系；纯净物只含一种物质，混合物含有多种物质，是并列关系。
【举一反三1】下列反应中，既不是化合反应，也不是分解反应的是（ ）
A.镁+氧气氧化镁
B.铝+氧气→氧化铝
C.水氢气+氧气
D.石蜡+氧气二氧化碳+水
【答案】D
下列反应中既不是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A.加热氯酸钾制氧气
B.木炭在氧气中燃烧
C.石蜡在空气中燃烧
D.磷在空气中燃烧
【答案】C
【举一反三3】下列有关化学反应类型(涉及反应条件已经略去)的说法不正确的是 ( )
A.氯化汞汞+氧气(该反应是分解反应)
B.红磷+氧气五氧化二磷(该反应是化合反应)
C.碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳(该反应既属于分解反应，又属于化合反应)
D.石蜡+氧气二氧化碳+水(该反应既不属于分解反应，也不属于化合反应)
【答案】C
【解析】反应物是一种,生成物是两种,特征是“一变多”，属于分解反应，A正确；反应物是两种，生成物是一种，特征是“多变一”，属于化合反应，B正确；C和D的反应，既不属于分解反应也不属于化合反应，故C说法错误，D说法正确。
在下列各个变化中，属于物理变化的是 ；属于分解反应的是 ； 属于化合反应的是 。(填序号)
①磷在空气中燃烧
②分离液态空气制氧气
③向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，得到水和氧气
④加热高锰酸钾制氧气
⑤我国航天员在空间站通过电解水获取氧气
【答案】② ③④⑤ ①
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
【答案】
(1)碱式碳酸铜 氧化铜十二氧化碳十水 分解反应
（2）铁+氧气四氧化三铁 化合反应
（3）水 氢气 + 氧气 分解反应
（4）磷+氧气五氧化二磷 化合反应
写出下列反应的文字表达式，并判断其是化合反应还是分解反应。
（1）碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体： 。
（2）铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体： 。
（3）电解水： 。
（4）磷在空气中燃烧生成白色固体： 。
【答案】
(1)碱式碳酸铜 氧化铜十二氧化碳十水 分解反应
（2）铁+氧气四氧化三铁 化合反应
（3）水 氢气 + 氧气 分解反应
（4）磷+氧气五氧化二磷 化合反应
【举一反三7】化学反应类型是我们认识化学变化的重要知识：
（1）属于分解反应的是____________________；
（2）属于氧化反应的是____________________；
（3）属于化合反应的是____________________。
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.石蜡+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
【答案】（1）D （2）ABC （3）AB
【解析】A.氢气+氧气水，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；是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
B. 碳+氧气二氧化碳，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；是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
C.石蜡+氧气二氧化碳+水，该反应的反应物和生成物均是两种，不符合“多变一”或“一变多”的形式，不属于化合反应、分解反应；是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+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；不是物质与氧气发生的化学反应，不属于氧化反应。
【题型11】氧气的性质与制取综合
【典型例题】小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法不正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.根据加湿仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢
C.加湿仓利用氧气难溶于水的原理，使氧气湿润
D.该制氧器的反应仓相当于实验室制氧气的发生装置
【答案】C
【解析】输出氧气的管道堵塞，会导致装置内压强增大，可能引起爆炸，为避免引发安全事故，要防止输出氧气的管道堵塞，A正确；由于氧气不易溶于水，可以根据加湿仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢，B正确；加湿仓利用的是氧气不易溶于水的原理，水可以除去氧气中的灰尘，同时带出水蒸气，使氧气湿润，C错误；该制氧器的反应仓能够产生氧气，相当于实验室制氧气的发生装置，D正确。
【举一反三1】化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B.制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰
C.加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连
【答案】A
【解析】若输出氧气的管道堵塞，会导致装置内压强增大，可能引起爆炸，要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故，A正确；制氧剂不一定只能是过氧化氢溶液和二氧化锰，其他能产生氧气的物质组合也可以，只要反应物是固体与液体混合，反应条件是不需加热即可，B错误；加湿过滤仓中水的作用是对氧气进行加湿，根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，而不是控制反应速率，C错误；氧气的密度小于水，图乙用作加湿过滤仓时，a管与病人相连，这样可以保证氧气经过水的加湿后再被病人吸入，D错误。
【举一反三2】[创新装置]下图是某班级项目学习小组的同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是( )
A.反应仓的试剂可以是高锰酸钾
B.使用前,加湿仓应注满水
C.加湿仓类似于排水集气装置
D.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【答案】D
【解析】用高锰酸钾制取氧气需要在加热条件下进行,题图装置中发生的反应在常温下进行,因此反应仓的试剂不能用高锰酸钾;使用前,若将加湿仓注满水,由于氧气不易溶于水,氧气在排出时会带出一部分水被人体吸入,造成危险;加湿仓的作用之一是使氧气比较湿润,过程中不会排出加湿仓中的水，故选D。
【举一反三3】便携式供氧器广泛用于医疗急救、航空航天、水下作业等领域。某项目小组从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供氧器设计和制作的跨学科实践活动。
回答下列问题：
(1)表中生产1 kg氧气所需成本最低的制氧剂是 (填字母)。
A.30%过氧化氢溶液
B.氯酸钠
C.高锰酸钾
(2)某同学设计的简易供氧器如图所示，制取氧气的文字表达式为 。
(3)上表中三种制氧原理均属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)B (2)过氧化氢氢气+氧气 (3)分解反应
【解析】(3)上述三个反应都是由一种物质生成多种物质，符合“一变多”的特征，均属于分解反应。
某化学兴趣小组的同学欲制取氧气并探究氧气的化学性质，请你帮助他们回答下列问题。
(1)写出标号仪器的名称：① 。
(2)实验室制取氧气的发生装置既可用A装置，也可用B装置，与A装置相比，B装置的优点是 。如果用F装置收集氧气，气体应从管 (填“a”或“b”)进入。
(3)一氧化氮是生命体系信号分子之一，在常温下，它难溶于水且不与水反应，易与氧气反应生成二氧化氮。实验室收集一氧化氮的装置可用 (填字母)。
(4)该小组同学利用制得的氧气，进行了如图所示的三个实验。
①实验二中，集气瓶底部加少量水的作用是 。
②通过上述实验探究，发现可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。请从微观角度进行解释： 。
(5)实验结束后，同学们进行了以下反思，正确的是 (填字母)。
A.可根据反应物的状态和反应条件，选择适当的气体发生装置
B.可根据气体的密度(与空气密度相比较)和在水中的溶解性，选择气体的收集方法
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与很多物质发生氧化反应
【答案】
(1)集气瓶 (2)可以控制反应的速率 a (3)D (4)①防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂 ②单位体积内氧分子的数目多，更易与反应物的微观粒子发生接触(合理即可) (5)ABC
同学们在学习完氧气的性质后，知道了“氧气能使带火星的木条复燃”，在此基础上，同学们提出了以下问题，并逐一进行了探究。
(1)[问题一]带火星的木条复燃能否证明气体是纯氧
[进行实验]同学们用数字化实验探测仪进行实验，并获得了一系列数据。
[收集证据]④号集气瓶内的氧气浓度可能是 。
[实验结论] 。
(2)[问题二]铁丝在氧气中的燃烧与氧气浓度和铁丝粗细有关系吗
[收集证据]
[实验结论]Ⅰ.其他条件相同时，氧气浓度越大，铁丝燃烧越 。
Ⅱ. 。
[表达与交流]在完成铁丝燃烧的实验时，为保证实验成功需注意的一项实验操作是 。
【答案】
1. (1)[收集证据]55%
[实验结论]带火星的木条复燃不能证明气体是纯氧
(2)[实验结论] Ⅰ.剧烈 Ⅱ.其他条件相同时，铁丝越细，燃烧越剧烈
[表达与交流]实验前用砂纸除去铁丝表面的氧化物(合理即可)
【解析】
(1)[收集证据]根据表格中氧气浓度的数据间隔10%，可知④号集气瓶内的氧气浓度可能是55%。[实验结论]由氧气的浓度为65%时带火星的木条复燃可得出结论：带火星的木条复燃不能证明气体是纯氧。
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