培优学案：第四单元 到实验室中去：氧气的制取和性质 （含单元复习）

到实验室中去：氧气的实验室制取与性质
实验全面解读
【实验目的】
1、用过氧化氢法制取3---5瓶氧气，并选择适当的物质探究（或验证）氧气的性质
2、初步学习用简单的装置和方法在实验室中制取和收集气体
【实验用品】
1、仪器：锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、橡胶管、集气瓶、水槽、玻璃片、燃烧匙、酒精灯等
2、药品：
15%的过氧化氢溶液、二氧化锰、木条、铁丝、蜡烛、石灰水
【制取氧气】
步骤：
1、组装仪器：
按照先下后上、先左后右的顺序组装仪器
2、检查装置的气密性
关闭分液漏斗活塞，将导管末端浸没在水中，双手捂锥形瓶，若导管口有气泡冒出，则证明装置的气密性好。
3、将集气瓶装满水，盖好玻璃片，倒放入水中，移走玻璃片；
4、向锥形瓶内放0.1g的二氧化锰，再向分液漏斗中加入约15ml的过氧化氢溶液。
5、打开分液漏斗的活塞，将过氧化氢溶液缓缓滴入锥形瓶中，反应生成氧气
6、待导管口气泡连续均匀冒出时，将导管伸入集气瓶口，开始收集气体
7、集气瓶口由大气泡冒出，说明已经集满氧气，用玻璃片磨砂面在水下盖好集气瓶，移出水面，正放在试验台上，同样的方法收集3—5瓶氧气。
【氧气性质的验证】
实验步骤
实验现象
注意
事项
实验结论
步骤1:如图所示, 用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到上面实验收集到的氧气中（由瓶口向下缓慢插入），观察木炭在氧气里燃烧的现象。燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。
→→→
可观察到木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量.燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊.
①不能将木炭快速伸入瓶底,会把部分氧气从瓶口排出;
②燃烧着的木炭不要与瓶壁接触,以免集气瓶破裂.
由此可知,木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳.
步骤2:如图所示, 将细铁丝绕成螺旋状，固定在一根火柴上。在空气中点燃火柴，待火柴快要燃尽时慢慢插入盛有氧气的集气瓶中。
铁丝在空气中不反应；在氧气中铁丝燃烧的现象：剧烈燃烧，火星四色射，生成黑色固体，放出大量热。
铁丝盘旋成螺旋状的原因是积聚热量；集气瓶底放少量的水或者细沙,可以防止生成物溅落炸裂瓶底.
铁能在氧气中燃烧.
【教材栏目解析：课本96页反思与交流】
见原书152页
【拓展】(1)要得到较纯净的氧气用排水法收集,要得到干燥的氧气应用向上排空气法收集.
(2)用排空气法收集气体时,验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明收集满;用排水法收集氧气时,验满方法是观察到瓶口有较大气泡冒出,说明已经收集满.
【妙招巧记】
【注意事项】①伸入试管内的导管不宜过长,略露出胶塞即可,否则不利于排净试管内的空气,导致收集的气体不纯,而且不利于气体的导出.
②固定试管时,铁夹应夹在离试管口约1/3处;试管口要略向下倾斜,防止冷凝的水回流到热的试管底部,炸裂试管.
③用排水法收集气体时,要待气泡均匀、连续冒出时再开始收集,否则收集的气体不纯,混有空气.
典型例题精析
题型1：氧气制取实验装置的选择
【例1】实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取较纯净的氧气，从如图中选取的装置最佳组合是（　　）
A．①④ B．②④
C．②③ D．①③
【答案】B
【解析】A、如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，错误；B、如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，用排水法收集的氧气比较纯净；正确；C、氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，用排水法收集的氧气比较纯净，错误；D、加热装置不可，用向上排空气法的氧气不如用排水法收集的氧气纯净，错误。
☆迁移训练☆
1、根据如图选择装置序号回答：
（1）若用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，应选择的发生装置是______________，收集装置是______________。（2）A与B相比，更好的是______________，理由是______________（写1条）。

题型2：氧气的性质实验
【例2】某同学为了探究物质的性质，以氧气为例，做了如下实验：如图所示．先收集了两瓶氧气（注意：瓶口向上）后正放在桌上，盖好玻璃片，然后用带火星的木条插入A集气瓶中，在B瓶中放入一只昆虫．请回答下列问题：
（1）观察到的实验现象：A瓶 __________；B瓶__________；
（2）探究得出氧气的部分性质：物理性质 __________；化学性质 __________；
（3）除了以上的探究内容外，该同学还可以从哪些方面探究氧气的性质？请你帮助该同学设计一实验探究氧气的其他性质． __________．
【解析】（1）因为氧气具有助燃性，故A瓶的现象为带火星的木条复燃；因为氧气还具有供给呼吸的作用，昆虫在B瓶中短时间生活正常．（2）由瓶口向上后正放在桌上可知氧气的物理性质为密度比空气密度大，由AB两瓶的现象可知氧气的化学性质为支持燃烧，供给呼吸；（3）可探究氧气的水溶性，通过排水取气法可探究氧气的水溶性为不易溶于水．【答案】：（1）带火星的木条复燃；昆虫在B瓶中短时间生活正常；（2）密度比空气密度大；支持燃烧供给呼吸；（3）通过排水取气法可探究氧气的水溶性为不易溶于水
☆迁移训练☆
2、A、B两图分别为硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图.请填空:
(1)A图中水的作用是　　　;?
(2)B图中水的作用是　　　;?
(3)B图中的铁丝为什么要绕成螺旋状?　　　　.?
3、如图所示，是“实验活动1氧气的实验室制取与性质”的实验探究，请你回忆并回答下列探究内容： （1）制取并收集两瓶氧气时（排水法收集氧气），我使用的仪器除玻璃导管；胶皮管；棉花；火柴外，还有 ________．
（2）做氧气的性质探究时，我用了如下图所示的操作流程，本流程我探究的内容是碳与氧气的反应．其中C操作，是为了使木炭与氧气完全反应，我的操作方法是 ________．D操作用烧杯倾倒的液体是________，产生的现象是________．
单元整合归纳
知识体系
专题突破
专题一：空气的组成、用途、污染及防治
1、空气的成分按体积计算如图所示：
2、空气各成分的用途
（1）氮气
物理性质：无色、无味的气体、难溶于水
化学性质
用途：①制造硝酸、氮肥的原料②作保护气③液氮冷冻麻醉剂④用作超导材料
（2）稀有气体 稀有气体是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等气体的总称。
无色无味的气体，一般不跟其他物质发生化学反应。
用作焊接金属的保护气；霓虹灯的点光源等。
（3）氧气
①用途： 支持燃烧
供给呼吸
②空气中氧气含量的测定 原理：红磷+氧气五氧化二磷
P + O2 P2O5
现象：红磷燃烧产生大量白烟，并放出热量。
结论：氧气约占空气总体积的1/5。氮气不溶于水，不能燃烧，也不支持燃烧。

3、空气污染及防治
空气质量 空气污染物包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物等
防治空气污染的措施
例1：空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是（　　）
A．氦气的密度小，可用来填充探空气球
B．燃烧法测定空气中氧气的含量，不能用碳代替红磷
C．空气的成分按质量计算，氧气大约占21%
D．禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染
解析：A．氦气的密度小，性质稳定，可用来填充探空气球，正确；B．燃烧法测定空气中氧气的含量，木炭燃烧生成二氧化碳气体，所以不能用碳代替红磷，正确；C．空气的成分按体积计算，氧气大约占21%，错误；D．禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染，正确。答案：C。
例2：（2019?广州市白云区期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究【集体讨论】（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择_____________（填编号）
A．蜡烛?????B．红磷?????C．硫粉为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证_____________。
（2）小组同学共同设计了如上图的两套装置，你认为合理的是_____________（填编号），为了确保实验的成功，在装药品之前应该_____________。
【分组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
14
20
28
19
（3）根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理是_____________，用文字表达式表示这个化学变化：_____________。
【分组讨论】（4）第三组同学进入集气瓶中水的体积明显比其他组同学少，原因是_____________（答一条）。
第五组同学进入集气瓶中水的体积明显比其他组同学多，原因是_____________（答一条）。
（5）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的_____________。
【实验总结】（6）小组的同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是_____________。
解析：（1）蜡烛、硫粉燃烧都有气体生成，不符合选用药品的特征；红磷在空气中燃烧也与氧气反应且生成固体五氧化二磷，符合选用特征；为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证足量；
（2）根据反应物接触越充分反应越完全，保证集气瓶中的氧气与红磷完全反应，所以应该选择A装置；确保成功测定空气主要组成，反应前应该先检查装置的气密性；（3）红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使容器内体积减小、压强减小，所以可用红磷来测定空气中氧气的含量；磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；
（4）若红磷的量不足，导致不能将装置内的氧气完全反应掉；若装置漏气，导致空气进入集气瓶内；若未等到装置冷却到室温，就打开止水夹，会使集气瓶内的气体处于膨胀状态；因此测得氧气的体积分数小于；弹簧夹没有夹紧或点燃红磷伸入瓶中没有立即塞紧瓶塞，造成气体受热膨胀，逸出一部分；因此测得氧气的体积分数大于；（5）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的；
（6）测定空气中氧气的含量应选择能与空气中的氧气反应，并且在空气中只能与氧气反应，生成的物质不能是固体。
答案：（1）B；足量；（2）A；检查装置气密性；（3）红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使容器内体积减小、压强减小；磷+氧气五氧化二磷；
（4）红磷的量太少（或装置漏气）（合理即可）；弹簧夹没有夹紧（或点燃红磷伸入瓶中没有立即塞紧瓶塞）；（5）；
（6）药品要能在空气中燃烧时只消耗氧气，生成物是固体。
【迁移训练】
1、（2019?广东省肇庆四中月考）下列说法正确的是（　　）
A．空气主要由氮气和氧气组成，氮气质量约占空气质量的78%
B．稀有气体的化学性质非常稳定，所以用于激光技术
C．空气质量指数级别越高，空气质量越好
D．露天焚烧垃圾会对空气造成污染，垃圾应该分类处理，避免对环境造成污染
2、（2019?上海浦东新区月考）某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。 实验结束后，大家整理的实验数据如下（集气瓶容积：20mL?）
组别
1
2
3
4
5
6
7
进入集气瓶中水的体积（mL）
4
3.5
4
4
4
4.5
4
通过对实验结果，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的_____________。
实验结束后，小杰同学又设计了如图B所示的实验装置，并重新实验：实验步骤如下：⑴．将试管分成五等份。在试管中加入一小块足量白磷（已知：白磷在空气中燃烧产物与红磷相同且40℃就能燃烧），⑵．用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水（＞40℃）中，使白磷燃烧。⑶．待白磷熄灭并完全冷却至室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。根据上述实验试回答下列问题：
（1）步骤3结束后，将会观察到什么现象：_____________。
（2）在步骤3中，在水中而不在空气中取下橡皮塞的原因是：_____________；
（3）从测定结果分析，上述实验中效果较好的是哪一个？写出另一个实验的一点不足：_____________。
专题二：氧气的性质
1、物理性质：通常状况下，氧气是无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大，液态或固态时颜色变为淡蓝色。
2、化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性。在点燃的条件下，能跟木炭、硫、铁反应，同时放出热量。能供给呼吸，支持燃烧，有助燃性。
硫
在空气中燃烧
有淡蓝色火焰，放出热量，生成一种无色有刺激性气味的气体
硫+氧气二氧化硫
在氧气中燃烧
有明亮蓝紫色火焰，且放出大量热，生成一种无色有刺激性气味的气体
例3：如图是小明用手掌总结的氧气化学性质的表示方法，手指上的物质能和手心中的氧气反应。下列有关氧气的说法正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，瓶底要铺一层细沙，并在通风橱中进行
B．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生反应
D．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性
解析：硫在氧气中燃烧，集气瓶底放少量的水，以吸收二氧化硫，防止污染空气，并在通风厨内进行，A错误。
铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星， B错误。
氧气的化学性质活泼，但不能与所有物质发生反应，C错误；
氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性，D正确。答案：D。
【迁移训练】
3、氧气是空气的主要成分之一，下列有关氧气的说法错误的是（　　）
A．鱼类能在水中生存证明氧气易溶于水
B．用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气
C．用带火星的木条可以检验氧气
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，产生黑色固体
专题三：氧气的制法与性质的综合
过氧化氢法制取氧气
①反应原理：
过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气，通常还要放入少量二氧化锰加快产生氧气的速率。
过氧化氢水+氧气 H2O2H2O+O2
②反应装置分析
a.发生装置：过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应条件是常温，因此可选择固液常温型发生装置。装置I选用了分液漏斗，可通过活塞控制滴加液体的速率，进而控制反应速率。

装置I 装置II 装置III
还可将分液漏斗改为长颈漏斗，如图II所示，长颈漏斗末端应伸入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
还可选用如图III的简易装置，但不能随时添加液体药品。
b.收集装置：由于制得的氧气，难溶于水且不与水反应，可采用排水法收集；氧气比空气密度大，可采用向上排空气法收集。
例4：某兴趣小组利用下列装置进行气体的实验室制取和收集实验，请回答： （1）图中仪器名称① ____________，____________。
（2）若用过氧化氢制取氧气，还需要用到 ____________（填名称），其起 ____________作用，能否用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质 ____________（填“能”或“否”）。
（3）用D装置收集氧气时，当气泡 ____________再开始收集，收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并且应 ____________（填“正放”或“倒放”）在桌上。用C装置收集氧气时，验满的方法是用 ____________。
（4）若用F装置收集该气体，则气体从 ____________处导管进入（填“c”或“d”），若要用水将瓶中氧气排出使用，水应从 ____________处导管进入。
（5）某同学在用加热高锰酸钾制氧气的过程中，发现试管炸裂，试你帮她分析一下造成此后果的原因可能有（至少答两点） ____________；____________。
（6）实验结束后，有人问：“我用带火星的木条伸入集气瓶内，为什么不会复燃？”请你推测导致这种现象的可能原因 ____________（写一个）。
解析：（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，①是试管，②是酒精灯；（2）实验室用过氧化氢制取氧气时，需要用二氧化锰作催化剂，起催化作用，高锰酸钾在加热的条件下分解会生成二氧化锰，所以能用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质；（3）实验室制取氧气，用排水法收集时，当气泡连续均匀冒出时再开始收集，收集满氧气后，氧气密度比空气大，应用玻璃片盖住集气瓶口，并且应正放在桌上，氧气具有助燃性，所以用C装置收集氧气时，验满的方法是用：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满；（4）氧气密度比水小，不易溶于水，所以用F装置收集该气体，则气体从d处导管进入，若要用水将瓶中氧气排出使用，水应从b处导管进入；（5）玻璃是热的不良导体，受热不均，会发生炸裂，所以在用加热高锰酸钾制氧气的过程中，发现试管炸裂，造成此后果的原因可能有：没有预热就直接加热，试管外壁有水；（6）实验结束后，用带火星的木条伸入集气瓶内，不会复燃的原因是：装置漏气，集气瓶未装满水等。答案：（1）试管，酒精灯；（2）A，棉花；（3）二氧化锰，催化，能；（4）连续弄比较均匀冒出时，正放；（5）c，b；（6）没有预热就直接加热，试管外壁有水；（7）装置漏气，集气瓶未装满水。
【迁移训练】
4、（2018?密山市期末）请根据下列各图中提供的信息，回答问题 （1）写出装置图A中标号①、②仪器的名称① ____________；____________。
（2）若在实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置应选用 ____________，收集装置最好选用____________（填字母序号）。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气主要步骤如下：①给试管加热 ②检查装置气密性 ③将试管固定在铁架台上 ④装药品 ⑤收集气体 ⑥熄灭酒精灯 ⑦将导管移出水面，正确顺序为 ____________。
A．②④③①⑤⑥⑦ B．④②③①⑤⑥⑦ C．④③②①⑤⑦⑥ D．②④③①⑤⑦⑥（4）检验氧气是否收集满的正确操作是 ____________（填字母代号“F”或“G”）。
（5）高锰酸钾制取氧气这个反应的文字表达式 ____________。
（6）收集到的氧气可用来做硫和氧气，铁丝和氧气反应实验，在做铁丝与氧气反应实验时，为保护集气瓶不被损坏，应注意的操作是 ____________；做硫与氧气反应实验时集气瓶底水的作用是 ____________。
。
专题四：分类法学习化学
1、物质的分类
根据物质组成是否单一，可将物质分为混合物和纯净物，混合物是由多种物质组成，如空气．澄清石灰水属于混合物；纯净物由一种物质组成，如氧气．五氧化二磷属于?纯净物．
2、化学反应的分类
（1）基本反应类型
（2）氧化反应：物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
剧烈氧化：氧化反应有些进行得非常剧烈，如硫的燃烧、铁在纯氧中的燃烧等；
缓慢氧化：有些进行得缓慢，如呼吸作用、生锈过程、塑料和橡胶制品得老化等。
例5：如图为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是（　　）
A．液氧 B．高锰酸钾完全分解后的固体剩余物
C．干冰（固态二氧化碳） D．冰水混合物
解析：如图为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是混合物，高锰酸钾完全分解后的固体剩余物是锰酸钾和二氧化锰，属于混合物；答案：B。
例6：下列说法不正确的是（　　）
A．物质和氧气发生的反应一定是氧化反应
B．实验室制取氧气的三个反应都属于分解反应
C．石蜡燃烧既属于化合反应又属于氧化反应
D．人和动物的呼吸都属于缓慢氧化
解析：A、物质和氧气发生的反应一定是氧化反应，正确。B、实验室制取氧气的三个反应，均符合“一变多”的形式，均符合分解反应的特征，均属于分解反应，正确。C、石蜡燃烧，是与氧气反应生成二氧化碳和水，该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不符合化合反应的特征，不属于化合反应，错误。D、人和动物的呼吸，是与空气的氧气等发生的不容易察觉的缓慢氧化，正确。答案：C。
【解法指导】分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”；化合反应：两种或两种以上的物质反应后生成一种物质，其特点可总结为“多变一”；物质与氧发生的化学反应是氧化反应，氧化反应分为剧烈氧化和缓慢氧化，有的比较缓慢，称为缓慢氧化。
【迁移训练】
5、（2019?青岛月考）下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　）
A．净化后的空气：过氧化氢
B．冰水混合物：澄清石灰水
C．稀有气体；蜡烛燃烧后的生成物
D．干冰（固态二氧化碳）：液氧
6、下列有关氧化反应、化合反应的说法中，正确的是（　　）
A．有两种物质参加的反应是化合反应
B．只有物质与氧气之间发生的反应才叫做氧化反应
C．化合反应一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应
D．有氧气参加，且由两种物质生成另一种物质的反应，既是化合反应，又是氧化反应
专题五：催化剂的应用与探究
催化剂：能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变。
催化剂不改变生成物的质量。
例7 ：科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：（1）[提出问题]小松同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡，冲洗、干燥，并进行以下探究。（2）[猜想]水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。（3）[实验验证]
实验步骤
实验现象
实验结论
实验1
______________
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解缓慢，放出氧气很少
实验2
在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
_____________
（4）[结论]水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥起能作过氧化氢的催化剂。（5）[讨论与反思]小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究_____________。
[实验步骤]①准确称量水泥块的质量；②完成实验2；③待反应结束，将实验2试管里的物质进行过滤后回收，洗涤、干燥，_____________。④对比反应前后水泥块的质量。[分析]如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作为过氧化氢分解的催化剂。（6）但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验：探究_____________。（7）写出上述过程中反应的文字表达式_____________。
【命题立意】本题通过探究实验，考查催化剂的特点与催化作用．
【解析】：（3）实验一：根据实验现象是木条不复燃，说明了是用木条在检验是否生成了氧气，对比实验二的操作，可以得出实验一的操作是：将带火星的木条伸入盛有过氧化氢的试管中。实验二：根据实验现象：木条复燃，说明了氧气的存在，更说明加入水泥块后过氧化氢中有有氧气产生。
（5）研究是否是催化剂不但要从能够改变反应速率方面分析。还要从反应前后质量不变方面进行分析，水泥块是从溶液中取出的，要得到水泥块的质量，就需要将水泥中的水分除去，然后用天平称量质量才会比较反应前后质量变了没有。
（6）研究催化剂，除了研究改变反应速率，反应前后质量不变，还要研究反应前后的化学性质不变。
（7）水泥块能作过氧化氢分解的催化剂，该化学反应的文字表达式是：过氧化氢水+氧气。
【答案】：（3）将带火星的木条伸入盛有过氧化氢的试管中 加入水泥块能加快过氧化氢的分解速率
（5）水泥块在反应前后质量是否改变；称重。（6）水泥块的化学性质在反应前后是否改变。（7）过氧化氢水+氧气
【迁移训练】
7、（2018·深圳）小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。
（1）MnO2作催化剂，向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。
①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式：____________________________________。
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为_______→ __________→ ________（填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该_________。
③检验O2的方法是___________________________ ，若木条复燃，则证明收集的气体为O2。
（2）FeCl3溶液做催化剂
向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液，立即产生大量气泡。
【已知】FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl-
【问题】那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？
【假设】假设一：可能是H2O
假设二：可能是Fe3+
假设三：可能是Cl-
【分析】①假设一不可能成立，理由是__________________________________________。
【实验】
操作
现象
其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液
无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液
无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液
立即产生大量气泡
【结论】②假设___成立，而假设一和另一种假设不成立。
③催化剂比较从循环利用的角度分析，_____（填化学式）更适合做该反应的催化剂。
8、（2018·温州）25.二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为比较两者的催化能力，小明按图甲所示装置进行了如下实验。
①取1.?5毫克过氧化氢酶和8毫升蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。
②用注射器A从容器中抽出2毫升气体，用注射器B将2毫升H2O2溶液注入容器中，采集数据.直至反应结束。
③用3.1毫克、3.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10.?7毫克二氧化锰重复上述实验,获取数据如图乙。
(1)步骤②将注射器B中的2mL H2O2溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2毫升气体，其目的是__________。
(2)小明分析相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强”这一结论，其依据是_____________。
(3)查阅资料得知：过氧化氢分解为放热反应。小明推测:过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中过氧化氢分解突然变慢。请说明其理由:___________。
专题六：物质组成的表示
例9：（2018?丽水市）如图是微信热传的“苯宝宝表情包”，苯（化学式C6H6）、六氯苯（化学式C6Cl6）都是重要的化工原料，下列有关说法正确的是（ ）
A．苯分子由碳、氢两种元素组成
B．苯中氢元素的质量分数小于10%
C．六氯苯中碳氯两种元素的质量比为1：1
D．六氯苯由6个碳原子和6个氯原子构成
【答案】B
【解析】A.苯分子是由原子构成的，不能说是由元素组成，故A错误；B.苯中氢元素的质量分数=×100％=7.7％＜10%，故B正确；C.六氯苯中碳氯两种元素的质量比为（12×6）：（35.5×6）=24：71，故C错误；D.六氯苯是由六氯苯分子构成的，每个六氯苯分子由6个碳原子和6个氯原子构成，故D错误。
例10：（2018?玉林）用化学符号填空。
（1）氮元素　 　；（2）两个氢原子　 　；
（3）2个氧分子　 　；（4）溴化钠　 　；
【解析】（1）氮元素应用单独的元素符号表示；
（2）表示原子个数的数写在元素符号的左前方；
（3）在氧分子（O2）前面加上分子个数2即可；
（4）溴化钠中，钠元素化合价是＋1，溴元素化合价是－1，根据化合价即可书写溴化钠的化学式。
【答案】（1）N；（2）2H；（3）2O2；（4）NaBr。
例11：(2018·宜昌）NaNO2中氮元素的化合价是（　　）
A．﹣3 B．+2 C．+3 D．+4
解析：钠元素显+1价，氧元素显﹣2价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（﹣2）×2=0，则x=+3价。
故选：C。
【迁移训练】
9、（2018?内蒙古）钙是维持人体正常功能所必需的元素，葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca)是人们常用的一种补钙剂(已知葡萄糖酸钙的相对分子质量是430)。
(1)葡萄糖酸钙中碳、氧元素质量比为_________(填最简比);
(2)要补充0.8 g钙元素，则需葡萄糖酸钙的质量为________g。
10、（2018?张家界）豆腐是人们喜爱的食物，营养丰富，能为人体提供所需的多种氨基酸，其中含量最多的是亮氨酸(化学式为C6H13NO2)。下列关于亮氨酸的说法不正确的是
A. 亮氨酸是有机物
B. 一个亮氨酸分子由22个原子构成
C. 亮氨酸中碳元素的质量分数为27.3%
D. 亮氨酸中氢、氮两种元素的质量比为13:14
11、（2018?昆明）用化学用语填空。
（1）3个硫原子　　；
（2）五氧化二磷　　；
（3）4个一氧化氮分子　　；
（4）钾元素　　；
（5）水中氧元素的化合价　　。
12、（2018?本溪）按要求写出化学用语或化学用语所表示的意义。
（1）氯酸钾____________________ （3）标出氧化铝中铝元素的化合价_______________（3）2H______________________ （4）3N2__________________________
13、（2018·襄阳）一种新型材料C3N4的硬度比金刚石还大，可做切割工具。在C3N4中，C为+4价，则N元素的化合价是
A. +3 B. +1 C. -1 D. -3
思想方法
研究某物质的方法
方法突破：
研究某物质的制法时（初中化学研究的是气体的制法），通常根据生成该物质反应的反应物状态和反应条件选择需要什么样的发生装置，根据制取气体在水中的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法，还要掌握操作时的注意事项。
例题：（2019?广东省清远市清城区月考）双氧水是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下能迅速分解出氧气和水。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度。实验室常用这种方法制取氧气。回答下列制取氧气的问题：
（1）分液漏斗应放入的物质是_______________。
（2）要收集一瓶纯净的氧气，应选择装置_______________（填字母）。
（3）若实验时用此法代替高锰酸钾加热制取氧气，则优点是_______________（填编号）。
①生成物只有氧气???②不需加热???③需加热（4）如果锥形瓶中的反应很剧烈，请提出实验安全注意事项_______________（填编号）。
①控制液体的滴加速度??②用体积较小的锥形瓶?③加热锥形瓶（5）现用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质。 ①装置图2中共有_______________处错误。
②收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并_______________（填“正放或“倒放”）在桌上。
③他们用这种方法收集了两瓶气体。在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃。导致这个现象的可能的原因是（写出操作上的原因）：_______________。
【参考答案】
【迁移训练】
典型例题精析
1、（1）B，C或D；（2）B，不用加热。4、（1）吸收生成的SO2，防止污染空气．
2、（1）吸收生成的SO2，防止污染空气．（2）防止高温生成物溅落瓶底，使瓶底炸裂．（3）增大与O2反应的接触面积．
3、（1）铁架台、试管、橡皮塞、酒精灯、水槽、集气瓶和玻璃片等．（2）把导管移出水面；熄灭酒精灯．（3）把木炭由上往下缓缓伸入集气瓶中；澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊．
专题突破
1、D解析：A、空气主要由氮气和氧气组成，氮气体积约占空气体积的78%，错误；B、稀有气体可用于激光技术，是因为稀有气体通电时会发出各种颜色的光，错误；C、空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气的质量越差，错误；D、露天焚烧垃圾会对空气造成污染，垃圾应该分类处理，避免对环境造成污染，正确。
2、（1）试管内的水面上升，到达刻度1处；（2）防止空气进入试管，使测定结果偏低；（3）图B；A不环保、误差大。
3、A解析：A、鱼在水中能存活说明水中溶有氧气，但是不能说明氧气易溶于水，氧气是难溶于水的，错误；B、实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，正确；C、氧气有助燃性，可用带火星的木条可以检验氧气，正确；D、铁丝能在氧气中燃烧，火星四溅，产生黑色固体，正确。
4、（1）试管；酒精灯。（2）A；C。（3）D。（4）F。（5）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
（6）燃着的物质不接触集气瓶内壁或在瓶底加少量细沙或水；吸收二氧化硫，防止污染空气。
5、B解析：净化后的空气中含有氧气、氮气等物质，属于混合物：过氧化氢由一种物质组成，属于纯净物，故A错；
冰水混合物由一种物质组成，属于纯净物；澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故B正确；
稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等，属于混合物；蜡烛燃烧后的生成物是二氧化碳和水，属于混合物，故C错；干冰是固态二氧化碳，由一种物质组成，属于纯净物；液氧由一种物质组成，属于纯净物，故D错。
6、D解析：A、有两种物质参加的反应不一定是化合反应，化合反应的反应物为两种或两种以上，生成物只有一种，错误。B、物质与氧发生的反应叫做氧化反应，这里的氧可以是氧气，也可以不是，错误。C、化合反应不一定是氧化反应，如氧化钙+水→氢氧化钙；氧化反应不一定是化合反应，如石蜡+氧气 二氧化碳+水；错误。D、有氧气参加，且由两种物质生成另一种物质的反应，符合“多变一”的特征，属于化合反应；又是物质与氧气发生的反应，既是化合反应，又是氧化反应，正确。
7、【答案】 (1). 2H2O2 2H2O + O2↑ (2). B (3). C (4). E (5). 检查装置气密性 (6). 将带火星的木条放置在集气瓶内 (7). 过氧化氢溶液中溶剂是水 (8). 二 (9). MnO2
【解析】本题考查了气体的制取装置和收集装置的选择，氧气的检验，催化作用的探究等。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关；在催化作用的探究时，运用控制变量的原理。
（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式是2H2O2 2H2O + O2↑；②用H2O2溶液制备O2时，是固体与液体混合不需加热，可选择的发生装置是B，制得氧气中含有水蒸气，浓硫酸具有吸水性，可用装有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，氧气密度大于空气，可用向上排空气法收集。制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为B→C→E；为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置气密性；
③氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。检验O2的方法是将带火星的木条放置在集气瓶内，若木条复燃，则证明收集的气体为O2；
（2）①假设一不可能成立，理由是过氧化氢溶液中溶剂是水；
②其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液，无明显变化，说明Cl-对H2O2溶液的分解不起催化作用；其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液，立即产生大量气泡，FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液都存在Fe3+，说明Fe3+对H2O2溶液的分解起催化作用，假设二成立；
③MnO2不溶于水，更容易回收，催化剂比较从循环利用的角度分析，MnO2更适合做该反应的催化剂。
8、【答案】（1）调整密闭容器内的压强，使得测定结果更准确；（2）过氧化氢酶质量过大反应速率加快，过氧化氢酶的活性受热后降低，所以催化效果减弱，反应速率突然变慢。
【解析】（1）步骤②将注射器B中的2mL H2O2溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2毫升气体，这是为了调整密闭容器内的压强，使得测定结果更准确；故填：调整密闭容器内的压强，使得测定结果更准确；
（2）由图乙中的两个图象可知，在相同时间内，加入过氧化氢酶的容器内压强更大，也就是生成了更多的氧气，这一现象说明了过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强；故填：在相同时间内，加入过氧化氢酶的容器内压强更大；
（3）过氧化氢分解为放热反应，而过氧化氢酶质量过大反应速率加快，过氧化氢酶的活性受热后降低，所以催化效果减弱，反应速率突然变慢；故填：过氧化氢酶质量过大反应速率加快，过氧化氢酶的活性受热后降低，所以催化效果减弱，反应速率突然变慢。
9、【答案】 (1). 9：14 (2). 8.6
【详解】（1）葡萄糖酸钙中碳、氧元素质量比为（12×12）：（16×14）=9:14；
（2）含0.8g的钙元素的葡萄糖酸钙的质量为：0.8g÷=8.6g
答：（1）葡萄糖酸钙中碳、氧元素质量比为9:14；
（2）含0.8g的钙元素的葡萄糖酸钙的质量为8.6g。
10、【解析】：（1）由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故3个硫原子表示为：3S。（2）五氧化二磷的化学式为：P2O5。（3）由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则4个一氧化氮分子可表示为：4NO。（4）书写元素符号注意“一大二小”，钾的元素符号是K。（5）水中氧元素的化合价为﹣2；由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故水中氧元素的化合价为﹣2 价可表示为：H2。
11、【解析】：（1）由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故3个硫原子表示为：3S。（2）五氧化二磷的化学式为：P2O5。（3）由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则4个一氧化氮分子可表示为：4NO。（4）书写元素符号注意“一大二小”，钾的元素符号是K。（5）水中氧元素的化合价为﹣2；由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故水中氧元素的化合价为﹣2 价可表示为：H2。
12、【答案】 (1). KClO3 (2). (3). 两个氢原子 (4). 三个氮分子
【解析】（1）化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写，钾元素显+1价，氯酸根显-1价，氯酸钾：KClO3； （3）元素化合价的书写：在元素符号的正上方标化合价的数值，正负号在左，数字在右。氧化铝中铝元素的化合价 ；
；（3）元素符号的前边加数字表示原子的个数，2H表示两个氢原子；（4）单质的化学式的书写：在元素符号右下角标上一个分子中原子的个数，化学式前边的数字表示分子的个数。3N2表示三个氮分子。
13、【答案】D
【解析】在C3N4中，C为+4价，设：氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：3×(+4)+4 x =0，则x=-3。故选D
思想方法
【解析：】（1）分液漏斗应放入的物质是双氧水。
（2）因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用B装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用D装置收集，用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净。
（3）若实验时用此法代替高锰酸钾加热制取氧气，则优点是不需要加热。
（4）如果锥形瓶中的反应很剧烈，控制液体的滴加速度，以减慢反应速率。
（5）①装置图2中共有3处错误，即试管口向上倾斜，试管口没有塞一团棉花，利用酒精灯内焰或焰心加热。
②收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，由于氧气密度比空气大，应该正放在桌上。
③导致这个现象的可能的原因是先收集的一瓶氧气，导管口刚出现气泡就开始收集，导致收集的氧气不纯。
答案：（1）双氧水。（2）D。（3）②。（4）①。（5）①3。②正放。③先收集的一瓶氧气，导管口刚出现气泡就开始收集。