第19课时
空气
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1．[2016·湘潭]下列关于“燃烧和灭火”的叙述正确的是
( A )
A．油锅着火可立即盖上锅盖灭火
B．用扇子扇风熄灭蜡烛是因为隔绝了氧气
C．可燃物与氧气接触就可以燃烧
D．只有含碳元素的物质才能燃烧
2．鉴别O2、CO、CO2三种气体，下列方法中简便可行的是
( D )
A．将气体分别通入澄清石灰水
B．将气体分别通入石蕊试液
C．比较三种气体在水中的溶解性
D．用燃着的木条分别伸入瓶内
【解析】
三种气体中氧气具有助燃性，一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧。
3．[2016·黄石]下列关于催化剂的说法正确的是
( C )
A．催化剂必定加快反应速率
B．反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变
C．在酿造工业和制药工业，一般都要用酶作催化剂
D．用氯酸钾制取氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加
4．[2016·贺州]下列关于CO2性质的信息，组合正确的是
( A )
①可以助燃 ②能使澄清石灰水变浑浊 ③可溶于水，但不能与水反应 ④可供绿色植物进行光合作用
A．②④
B．①③
C．①②
D．②③
5．小张用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张
( C )
图19－13
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择乙、丙两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择乙、丙两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择甲、乙两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
【解析】
盐酸和石灰石反应制二氧化碳，用
( http: / / www.21cnjy.com )固液常温型的发生装置，甲装置中长颈漏斗应该液封；一般情况下，二氧化碳在水中的溶解度为1∶1，可以用排水法收集，乙装置的导管必须短进长出。
6．[2016·荆州]有如图所示的仪器和K
( http: / / www.21cnjy.com )ClO3、MnO2、稀H2SO4、石灰石、稀盐酸等药品供选择，若在实验室完成如下实验。请填写下列空白处：
图19－14
(1)制取并收集CO2气体，你选择的仪器和药品是
__①②⑦⑧和石灰石、稀盐酸__(仪器填序号)。
(2)若再补充一种药品，也可用上述制CO2的装置来制O2，你补充的药品是__过氧化氢__。
(3)若再补充一种仪器，并选择上述原有的仪
( http: / / www.21cnjy.com )器和药品制取并收集O2，你认为需要补充的仪器是__试管__，你选择的药品是__KClO3、MnO2__。第19课时
空气
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1．[2016·本溪]下列有关空气及其成分的说法正确的是
( D )
A．空气中体积分数最大的气体是氧气
B．鱼能在水中生存，说明氧气易溶于水
C．空气中可吸入颗粒物的多少不会影响人体健康
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用作电光源
2．[2015·鄂州]有一位同学暑假去
( http: / / www.21cnjy.com )西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸氧后症状缓解。吸氧可以帮助人克服高原反应的原因是
( C )
A．氧气是无色无味的无毒气体
B．氧气可以燃烧
C．吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气
D．氧气可以支持燃烧
3．[2016·绍兴]如图实验说明，燃烧需要的条件是
( C )
图19－1
A．有可燃物
B．有助燃剂
C．温度达到可燃物的着火点
D．可燃物与火焰直接接触
【解析】
物质燃烧需要三个条件：可
( http: / / www.21cnjy.com )燃物、达到可燃物的着火点、与氧气接触。装置中火柴头燃烧，是因为与空气接触并达到着火点；火柴梗是可燃物，与空气接触没有燃烧，是因为没有达到着火点，所以说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
4．[2016·天津]下列说法中正确的是
( B )
A．红磷在氧气中能燃烧，在空气中不能燃烧
B．硫在氧气中燃烧后生成有刺激性气味的气体
C．镁条在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
D．木炭伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光
5．[2016·潍坊]“人造空气”
( http: / / www.21cnjy.com )帮助人类实现了“太空漫步”的梦想，按体积计算，其中含有70%的N2、20%以上的O2、还有CO2。下列说法错误的是
( B )
A．空气是一种宝贵的资源
B．氧气可用作火箭发射的燃料
C．相比空气，“人造空气”中的氮气含量低
D．燃烧和缓慢氧化都属于氧化反应
6．[2016·衢州]实验室常用加热KMnO
( http: / / www.21cnjy.com )4固体制取氧气，化学反应方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，现对一定量的高锰酸钾固体进行加热，加热过程中涉及的相关量随时间变化的图像正确的是
( D )
7．实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是
( A )
A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C．收集氧气后，将集气瓶移出水槽，然后盖上
玻璃片
D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
【解析】
用排水法收集氧气
( http: / / www.21cnjy.com )时，当气泡均匀连续地放出时，才开始收集氧气，不能先将导管口移入集气瓶，再开始加热。停止加热时，应先移出导气管，再熄灭酒精灯。
8．[2016·台州]小晨同学在研究二氧化碳气体的性质时，进行了如图所示的实验。
(1)二氧化碳通常用大理石与稀盐酸反应制取，一般用__向上排空气__法收集。
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳，燃着的蜡烛自下而上熄灭，由此说明二氧化碳具有的物理性质是__密度比空气大__。
9．[2016·舟山]如图所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。
(1)用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有__双氧水可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久__。
(2)实验中可观察到铁丝
( http: / / www.21cnjy.com )燃烧的现象是__剧烈燃烧，火星四射__，并放出大量热，生成一种黑色固体，请写出该反应的化学方程式__3Fe＋2O2Fe3O4__。
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10.
[2016·武汉]图1所示装
( http: / / www.21cnjy.com )置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强—时间关系图(该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压)。下列说法正确的是
( B )
图19－5
A．燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的
C．p＝0.79p0，p′＝p0是因为红磷的着火点比木炭低
D．由图3可推出空气中氧气的含量
【解析】
若所用药品过少，就不会将装置
( http: / / www.21cnjy.com )内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差；反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大；压强不同的原因主要是木炭燃烧生成了二氧化碳气体，与可燃物的着火点无关；由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定。
11．[2016·邵阳]某化学兴趣
( http: / / www.21cnjy.com )小组参观一个石灰厂时，带回了一些石灰石样品，同学们利用这些石灰石样品做了如下实验：取样品10g放入烧杯中，将50g稀盐酸分5次加入，实验过程所得的数据如表所示(已知石灰石样品中的杂质不参与反应，也不溶于水)。根据实验数据计算：
实验次数
加入稀盐酸的质量(g)
剩余固体的质量(g)
1
10
8
2
10
6
3
10
4
4
10
2
5
10
2
(1)第__4__次加入稀盐酸充分反应，CaCO3恰好完全反应。
(2)石灰石样品中CaCO3的质量分数为__80%__。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程，结果精确到0.1%)
【答案】
(3)14.6%
【解析】
(1)通过分析表中的数据可知，
( http: / / www.21cnjy.com )第4次加入稀盐酸充分反应，CaCO3恰好完全反应。(2)石灰石样品中CaCO3的质量分数为×100%＝80%。
(3)设稀盐酸的质量分数为x，
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 73
2g 10g×x
＝，x＝14.6%。
12．[2016·台州]资料显示，将
( http: / / www.21cnjy.com )新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生，而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。
图19－6
(1)小晨按图甲装置进行实验，当试管中
( http: / / www.21cnjy.com )有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是__加热过氧化氢溶液的同时，溶液中的水蒸气随氧气一起逸出，环境湿度较大，氧气的量较少(合理均可)__。
(2)小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误__长颈漏斗的下端未伸入液面以下__。
(3)采用相同质量5%的H2O
( http: / / www.21cnjy.com )2溶液，图丁虚线表示加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线。(假定两种方法H2O2均完全分解)
【答案】
(3)如答图所示。
第12(3)题答图
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13．[2015·丽水]上课时，老师演
( http: / / www.21cnjy.com )示了“过氧化氢制取氧气”的实验。可学生分组实验又是采用高锰酸钾制取氧气，小科对此产生了疑问，老师解释说：“从某个角度分析，每一种制取氧气的方法都有其各自的特点和长处。”请你对这两种制取氧气的方法进行分析比较，从三个不同角度说出它们的差异和优势。
比较角度
差异
优势
过氧化氢制氧气
高锰酸钾制氧气
1
不需要加热
需要加热
前者节约能源或操作简单
2
相同质量的反应物制得的氧气质量多
相同质量的反应物制得的氧气质量少
前者节约资源(或氧原子利用率高)
3
产物除了水，没有废弃物
产物多种，较少被利用
前者有利于环境保护
4
反应结束后的催化剂容易回收利用
反应结束后剩余物质回收利用较难
前者节省成本
5
反应剧烈，气流不易控制，混合液容易冲出容器
反应平稳，气流容易控制
后者更加安全
图19－2
图19－3
图19－4(共38张PPT)
第19课时
空气
1．空气的成分(了解)
空气的成分按体积计算，大约为氮气________，氧气________，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%，其他气体和杂质0.03%。
【注意】
空气是一种混合物。空气中各种气体的含量是体积分数，不能错误地理解为质量分数。
78%
21%
2．氧气(理解)
(1)性质
①物理性质：无色、无味的气体，密度比空气______，________溶于水，液氧呈__________；
②化学性质：是一种化学性质比较________的气体，具有__________、__________等。
(2)氧气的实验室制法
①原理：
大
不易
淡蓝色
活泼
助燃性
氧化性
②发生装置：如图19－1所示：
图19－1
③收集装置：如图19－2所示：
图19－2
④收集方法：甲__________，乙________________；
⑤制取步骤(以用过氧化氢制取氧气为例)：
a．检：检查装置的__________；
b．装：装药品；
c．夹：将烧瓶固定到铁架台上；
排水法
向上排空气法
气密性
d．开：打开分液漏斗的开关；
e．收：当气泡连续均匀冒出时，用排水法收集氧气；
f．移：从水槽中移出导管；
g．关：关上开关。
⑥检验：能使____________________(或使燃着的木条燃烧更旺)；
⑦放置：正放于桌面上。
【注意】
加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气时，收集氧气完毕后，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免水倒流引起试管破裂。
带火星的木条复燃
(3)氧气的工业制法：空气冷冻分离法。
(4)氧气的用途：呼吸(急救、登山、潜水、宇航等)；冶炼金属；切割焊接金属；作氧化剂等。
(5)催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的化学性质和质量在反应前后都不变。
【注意】
催化剂的“变”是指改变化学反应速率，“不变”是指本身的质量和化学性质不变。
3．燃烧与灭火(了解)
(1)物质燃烧必须同时满足三个条件
①____________；
②__________________________；
③_________________________________。
(2)灭火的原理
①____________；
②降低温度到可燃物的__________以下。
【注意】
着火点是可燃物的固有属性，着火点不能降低，只能降温到着火点以下进行灭火。
有可燃物
温度达到可燃物的着火点
要有助燃剂，常用的助燃剂为氧气
隔绝氧气
着火点
4．二氧化碳(理解)
(1)性质
①物理性质：无色、无味的气体，密度比空气______，______溶于水，固态二氧化碳俗称________。
②化学性质：
a．__________________________，不能供人呼吸；
b．与水反应生成________，碳酸能使紫色石蕊试液变红色；
c．能与NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等可溶性碱反应。
大
能
干冰
不能燃烧，不能支持燃烧
碳酸
(2)二氧化碳的实验室制法
①原料：__________________；
②原理：______________________________________；
③制取步骤：a.__________________，b.__________，
c．____________，d.整理仪器；
④收集方法：________________；
⑤检验：用______________，观察能否变浑浊。
石灰石和稀盐酸
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
检查装置气密性
装药品
收集气体
向上排空气法
澄清石灰水
【注意】
二氧化碳的实验室制法所需原料为石灰石和稀盐酸，不能用硫酸和浓盐酸，因为硫酸与石灰石反应生成微溶的硫酸钙包裹在石灰石表面，使反应中止；而浓盐酸具有挥发性，使制得的二氧化碳不纯。二氧化碳能溶于水，不适宜用排水法收集。
类型之一 探究空气中氧气的含量
[2016·临沂]如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题：
图19－3
(1)红磷燃烧时冒出浓厚的________，反应的化学方程式是____________________。
(2)红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的______
__减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后，当集气瓶
________后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
【点悟】
为了较准确地测量空气中氧气的体积含量，应充分反应，消耗完氧气，并排除温度变化对实验的干扰。
白烟
压强
冷却
类型之二 探究可燃物燃烧的条件
[2016·永州]如图是燃烧条件探究的实验图，请根据实验回答下列问题：
(1)图中X是______。
(2)铜片上不能够燃烧的物质是________(填名称)。
(3)要使烧杯底部的白磷燃烧起来，需要将________通过导管通入白磷处。
图19－4
水
红磷
氧气
【点悟】
实验验证可燃物燃烧的条件时需要控制变量，且变量是唯一的。物质没有燃烧不能说明该物质不是可燃物。
类型之三 理解氧气的性质与制取
[2016·绍兴]进行氧气制取与性质检验的实验。
(1)以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气，应选用的装置是_______(填序号)。
图19－5
AE
(2)实验中，用装有一定量水的集气瓶进行排水法收集氧气，能使带火星的木条复燃，那么使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值是多少呢？进一步展开探究。
第一组实验：5只容积均为100mL的集气瓶，分别装入一定体积的水，再用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去，将带火星的木条依次伸入5只集气瓶中，记录实验现象。
以相同方法完成第二组实验，两组实验的数据和现象见下表。(已知空气中氧气的体积分数为21%)
第一组
第二组
集气瓶编号
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
集气前装入集气瓶内水的体积(mL)
10
20
30
40
50
31
33
35
37
39
带火星木条的状况
微亮
亮
很亮
复燃
复燃
很亮
很亮
复燃
复燃
复燃
①第一组实验D瓶，集气结束时氧气的体积分数为________%。
②经计算，第二组实验C瓶的氧气体积分数为48.65%，由此得出“使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值只能是48.65%”的结论，对此结论和过程进行评价：____________
52.6
该结论不严
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】
(2)①集气瓶中氧气的体积分数＝收集的氧气占容积的体积分数＋瓶中空气占容积的体积分数×空气中氧气的体积分数，第一组实验D瓶，集气结束时氧气的体积分数为40%＋60%×21%＝52.6%。②该结论不严谨，由表可知，当水的体积分数达到35%时，带火星的木条复燃，水的体积分数达到33%时，带火星的木条不复燃，所以应做一个补充实验，当水的体积分数达到34%时，看带火星的木条是否复燃。
谨；实验中，能使带火星的木条复燃的氧气体积分数值是确定的，随着实验的精确度要求提高，可以越来越接近这一数值，具体操作可在实验过程中省去第二组编号为A、D、E的实验，补充一个当水的体积分数达到34%的实验
[2016·射洪模拟]氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧。如图是木炭在氧气中燃烧实验示意图。对该实验进行分析并回答：
图19－6
(1)图③中仪器a的名称是__________。
(2)从燃烧条件的角度分析，图②加热木炭的目的是__________
_________________。
(3)图②中熄灭酒精灯的操作是____________________________
__。
(4)图④在整个实验设计中的意图是________________________
______________________。
坩埚钳
使温度达
到木炭的着火点
在酒精灯火焰的上方盖上灯帽
检验木炭在氧气中燃烧是
否生成了二氧化碳气体
【预测变形】 小华同学做铁丝在氧气中燃烧的实验时，用了两种不同的方法点燃铁丝，进行了如下的实验。请分析回答：
(1)把铁丝放在酒精灯外焰上加热，当铁丝发红时，把铁丝移入盛有足量氧气和少量水的集气瓶内，铁丝不能燃烧，这是因为将发红的铁丝移至集气瓶内时，__________________________
__。
(2)改用火柴引燃铁丝，铁丝在盛有足量氧气和少量水的集气瓶内发生剧烈燃烧，火星四射，并生成一种黑色固体。请写出这种黑色固体的化学式_________。
铁丝的温度降至着火点以下
Fe3O4
【解析】
铁丝在氧气中燃烧需要温度达到着火点，用火柴引燃的目的是使铁丝的温度达到着火点。铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁(Fe3O4)。
【点悟】
不同的物质在氧气中燃烧的现象不同，生成物也不同，铁丝在氧气中燃烧需要较高的温度。
类型之四 理解二氧化碳的性质与制取
[2016·上海改编]实验室制备二氧化碳的实验装置如下：
图19－7
(1)市售浓盐酸的标签局部见图1，该盐酸中HCl质量分数的范围是______________。为使制备过程中二氧化碳平稳地产生且较纯净，应将该浓盐酸________。
(2)乙图中可用来制备二氧化碳的发生装置是_____(填编号)。
(3)收集二氧化碳，发生装置与甲的_____处连接(填编号)。
(4)写出用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式___________
______________________。
(5)反应生成了4.4g二氧化碳，求稀盐酸中参与反应的HCl的质量为_______。
36%～38%
稀释
b
j
Ca(OH)2＋
CO2===CaCO3↓＋H2O
7.3g
【解析】
(1)由试剂瓶标签信息可知，该盐酸中HCl质量分数的范围是36%～38%；为使制备过程中二氧化碳平稳地产生且较纯净，应将该浓盐酸进行稀释，反应物的浓度变小，反应速率减慢；(3)二氧化碳的密度比空气大，所以收集二氧化碳时，应该长进短出；(4)氢氧化钙和二氧化碳反应的化学方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；(5)设生成4.4g二氧化碳时参与反应的HCl的质量为x，
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
73
44
x
4.4g
[2016·广东]如图所示实验中，①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②③为浸过紫色石蕊试液的干燥棉球。下列能准确描述实验现象的是
(
)
A．④比①先变红，②③不变红
B．①比④先变红，②③不变红
C．④变红，①②③不变红
D．①变红，②③④不变红
图19－8
A
【解析】
干燥的二氧化碳气体不显酸性，不能使石蕊变色，所以②③不变红；二氧化碳与石蕊试液中的水发生反应生成碳酸使石蕊变色，所以①④变红；二氧化碳密度比空气大，气体下沉，所以④比①先变红。
类型之五 应用氧气、二氧化碳性质解题
[2015·衢州]如图甲所示为人体吸入空气和呼出气体成分对比图。CO2含量变化真有这么大？
图19－9
(1)利用图乙所示，____________法收集一瓶呼出的气体，标上A；取一个同样的装有空气的集气瓶，标上B。将两根同样的小木条点燃后同时伸入A瓶和B瓶，A瓶中的木条先熄灭。这个实验现象________(选填“能”或“不能”)说明呼出的气体中二氧化碳更多。
(2)用大针筒将100mL人体呼出气体压入20mL澄清石灰水中(如图丙所示)，澄清石灰水变浑浊；用同样的方法将100mL空气压入另一瓶20mL澄清石灰水中，请说出澄清石灰水是否变浑浊并解释原因：_______________________________________
______________________________________________________
排水集气
不能
澄清石灰水不变浑浊，因为虽然有二氧化
碳，但是二氧化碳含量很低，100mL空气中二氧化碳和澄清石
____________________________________________________________________。
【点悟】
二氧化碳含量较少时不能使一定体积的澄清石灰水变浑浊，因为生成的碳酸钙的量太少。
灰水反应生成碳酸钙极少，微量的碳酸钙可于水，澄清石灰水不会变浑浊
不理解制取氧气时各物质质量变化致错
A．固体中氧元素的质量
B．生成O2的质量
C．固体中MnO2的质量
D．固体中钾元素的质量分数
【错解】
D
图19－10
【错因分析】
反应前后由于生成氧气，氧气的质量增多至不变。固体中氧元素减少，由于二氧化锰中含有氧元素，所以反应后氧元素的质量不为0，固体总质量减少，钾元素质量分数增大。错选是忽略了反应后的固体中含有二氧化锰。
【正解】
A
1．蜡烛(足量)在如图甲所示密闭的集气瓶内燃烧至熄灭，用仪器测出瓶内氧气含量的变化曲线如图乙所示。下列判断正确的是
(
)
A．蜡烛燃烧前瓶内只
有氧气
B．氧气浓度小于一定值
时，蜡烛无法燃烧
C．过程中瓶内物质总质
量不断减少
D．蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体
B
图19－11
2．[2015·石家庄模拟]如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(另加少量的二氧化锰)，分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析不正确的是
(
)
A．同时开始加热，先收集到氧气的是
高锰酸钾
B．用相同容积的试管制取较多量的氧
气时，宜选择氯酸钾为原料
C．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生
的氧气质量增加
D．反应时间较长的是氯酸钾
C
图19－12
【解析】
加入少量的二氧化锰只能改变化学反应的速率，不能使氯酸钾产生的氧气质量增加。
