第5讲 氧气 二氧化碳
课标要求
考试细则
【课程内容】1.认识氧气、二氧化碳等物质的主要性质并列举其用途。2.初步学习在实验室制取氧气和二氧化碳。【活动建议】1.制取氧气和二氧化碳，比较它们的性质。2.观察物质在空气中燃烧的现象。3.检测人呼出气体中的二氧化碳。
1.说出氧气的主要物理性质。2.说出实验室制备、收集氧气的原理、装置及主要步骤。3.举例说明氧气的主要化学性质——氧化性。4.说出氧气的主要用途。5.说出检测氧气的方法。6.说出二氧化碳的主要物理性质。7.说出二氧化碳的主要化学性质。8.说出二氧化碳的主要用途。9.说出实验室制备、收集二氧化碳的原理、装置及主要步骤。10.说出检验二氧化碳气体的方法。
一、
氧气
1．氧气的物理性质和化学性质
(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，不易溶于水，降温可液化成淡蓝色的液态氧。
(2)化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能支持燃烧，具有助燃性，在一定条件下能与许多物质发生反应(如下表)。
氧气与常见物质的反应
实验现象
反应原理
注意事项
与金属反应(以铁为例)
铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，并放出热量
3Fe＋2O2Fe3O4
a.做铁丝燃烧实验时，应该在集气瓶底部放少量水或细沙，防止溅落的熔化物炸裂瓶底；b.铁丝不能在空气中燃烧，易在潮湿的空气中生锈
与非金属反应(以木炭、硫、磷为例)
木炭在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
C＋O2CO2
做木炭在氧气中燃烧的实验时，将夹木炭的坩埚钳由上而下慢慢伸入是为了确保木炭和瓶内氧气充分反应，现象明显
硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，并放出热量
S＋O2SO2
a.硫的用量不能过多；b.瓶内装少量水，目的是吸收生成的二氧化硫，防止对空气造成污染
磷在氧气或空气中燃烧，产生大量的白烟，并放出热量
4P＋5O22P2O5
此反应生成的是P2O5固体小颗粒，现象应描述为白烟，而不是白雾(指小液滴)
与化合物反应(以甲烷为例)
甲烷在氧气或空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热
CH4＋2O2CO2＋2H2O
甲烷气体与空气或氧气混合点燃时，易发生爆炸，故点燃甲烷前要检验甲烷气体的纯度
(3)疑难点
①
做铁丝在氧气中燃烧的实验时，将铁丝盘成螺旋状可以增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧；铁丝下端系一根火柴，可以利用火柴燃烧放出的热量使铁丝的温度升高，引燃铁丝。点燃火柴后，要待火柴快燃尽时，再插入充满氧气的集气瓶中，以免火柴燃烧消耗氧气过多使现象不明显。
②
氧气有帮助其他可燃物燃烧的化学性质，即助燃性，但氧气本身不能够燃烧，不具有可燃性。
③
区别结论与现象：描述实验现象时，只能把通过眼、鼻等感觉器官感觉到的现象描述出来，而不能描述物质名称。因为仅仅通过现象不可能知道生成物是什么，只能通过深入研究才能确定生成物的种类。如“硫燃烧生成一种有刺激性气味的气体”描述的是实验现象，而“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。
2．氧气的实验室制备及检验方法
实验原理
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑2KClO32KCl＋3O2↑
2H2O22H2O＋O2↑
发生装置
固体加热型
固液常温型
收集方法
操作步骤
①
查(检查装置气密性)：将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，或者手撤离后在导管中形成一段水柱，证明装置不漏气；否则应塞紧或更换橡皮塞。②
装(装入药品)：药品应平铺在试管底部。高锰酸钾制氧气时，应在试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒随氧气进入水槽、集气瓶或堵塞导管。③
定(将试管固定在铁架台上)：将铁夹夹在离试管口1/3处，试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流入试管底部，使试管破裂)。
①
查：将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后。若锥形瓶与漏斗形成液面差，说明装置不漏气。②
装：将黑色的二氧化锰加入锥形瓶，另将带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，放置好集气瓶，最后向分液漏斗中加入过氧化氢。
续表
操作步骤
④
点(点燃酒精灯)：先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，使试管均匀受热，再集中在药品部位加热。⑤
收(收集氧气)：a.排水法收集氧气时，集气瓶内装满水，不留空气。当导管口产生连续均匀的气泡时开始收集，瓶中水排尽出现大气泡时，瓶中氧气集满。b.向上排空气法收集氧气时，应将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，即证明氧气已集满。⑥
离(导管撤离水槽)。⑦
熄(熄灭酒精灯)。
③
收：将分液漏斗活塞打开，让过氧化氢溶液从分液漏斗中滴入锥形瓶并收集氧气。④
正：给收集满氧气的集气瓶盖上毛玻璃片，正放在桌面上。
检验方法
将带火星的木条插入集气瓶中，如果木条复燃，即证明是氧气。
疑难点：
①
排水法收集的氧气较纯净，但不够干燥，特殊用途时需要进行干燥；向上排空气法收集的氧气较干燥，但纯度相对较低。
②
排空气法收集气体时，导管必须伸到接近集气瓶底部，便于排净集气瓶内的空气。
③
氧气的检验和验满方法的区别：检验氧气时，根据氧气的助燃性，将带火星的木条插入集气瓶中，观察是否复燃；向上排空气法收集氧气进行验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口即可。若已集满，氧气会从瓶口逸出，导致木条复燃。验满时不能将木条伸入集气瓶内，避免消耗瓶内氧气。
④
固体加热型发生装置制取并利用排水法收集氧气时，收集氧气完毕后，必须先将导管撤离水槽，然后再熄灭酒精灯，否则水槽中的水会倒吸入试管，引起试管炸裂。
3．说明氧气的用途及与其性质的关系
(1)供给呼吸：用来登山、潜水、急救等。
(2)支持燃烧(助燃性)：火箭助燃剂、炼钢、制液氧炸药等。
二、
二氧化碳
1．二氧化碳的物理性质和化学性质
(1)二氧化碳的物理性质：无色无味气体，密度比空气大，能溶于水，固体二氧化碳叫干冰。
(2)二氧化碳的化学性质
①
一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧。
②
与水反应：反应的化学方程式为CO2＋H2O===
H2CO3，碳酸不稳定，易分解，反应的化学方程式为H2CO3H2O＋CO2↑。
③
二氧化碳的特性：能使澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(用来检验CO2的存在)。
④
CO2与NaOH反应：一般用NaOH溶液来吸收CO2，反应的化学方程式为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。
2．二氧化碳的实验室制备及检验方法
(1)实验原料：石灰石或大理石和稀盐酸。
(2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
(3)装置(如图)
(4)收集及验满
用向上排空气法收集CO2，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明CO2已收集满；收集满后盖上毛玻璃片，正放在桌面上。
(5)二氧化碳的检验：可将被检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明被检验气体是二氧化碳，否则不是二氧化碳。
(6)疑难点
①
CO2实验室制法的原料只能选用石灰石和稀盐酸，不能选用浓盐酸，因为浓盐酸有挥发性，易导致收集的二氧化碳不纯；不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与石灰石反应生成的CaSO4微溶，覆盖在石灰石的表面，会阻碍反应的进一步进行；也不能选用碳酸钠粉末代替石灰石，因为反应太剧烈，气体生成速率太快，不便于控制，产生的气体难以收集。
②
利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，长颈漏斗下端管口必须伸入到液面以下，防止气体从长颈
漏斗中逸出。而用分液漏斗代替长颈漏斗时，发生装置中的导管伸入锥形瓶内无须太长，更不能伸到液面以下。
③
收集CO2一般不能用排水法，因为CO2能溶于水，通常用向上排空气法收集。
④
区别二氧化碳的验满与检验：验满时利用二氧化碳不可燃也不支持燃烧的化学性质，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明CO2已收集满；但检验二氧化碳不能使用燃着的木条，因为可以令燃着的木条熄灭的不可燃也不支持燃烧的气体种类很多，不一定是二氧化碳，故需通入澄清石灰水中，利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的化学性质进行检验。
3．二氧化碳的用途及与其性质的关系
(1)光合作用的原料(气体肥料)；(2)灭火；(3)干冰作制冷剂；(4)化工产品的原料。
三、
CO2和O2的制取实验及相关性质的比较
气体种类
反应物(状态)
反应条件
与空气密度比较
溶解性
二氧化碳
大理石(固体)和稀盐酸(液体)
常温
比空气大
能溶于水
氧气
高锰酸钾(固体)或过氧化氢(液体)和二氧化锰(固体)
加热或常温
比空气大
不易溶于水
疑难点：实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置只由反应物的状态和反应条件决定，收集装置须考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。
1．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____。
【试题解析】
(1)双氧水和二氧化锰反应生成氧气，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)铁在氧气中燃烧的实验现象为：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成。铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁。
【命题意图】
本题以铁丝在氧气中燃烧的改进实验为背景，考查了物质的燃烧需要充足的助燃剂、氧气具有助燃性等知识点，也要求学生能够准确地描述铁丝在氧气中燃烧的现象，并书写化学方程式。本题也对实验的综合分析能力和常见化学反应的认知提出了一定的要求。
2．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__。
【试题解析】
(1)根据二氧化碳能溶于水，密度比空气大的性质，一般用向上排空气法收集。(2)由于二氧化碳的密度大于空气，烧杯底部的二氧化碳浓度较大，故下方的蜡烛先熄灭。解答本题时需仔细审题，本题只要求回答相关物理性质，虽然蜡烛熄灭也与二氧化碳不可燃、不支持燃烧的化学性质有关，却不属于本题的答案。
【命题意图】
本题考查二氧化碳的相关性质，要求能够依据二氧化碳的性质选择合适的气体收集方法；能够结合二氧化碳的性质分析现象，对依据相关知识制订实验方案、解释现象的能力提出一定要求。
3．下面是实验室制取和收集气体的装置。如果用氯酸钾和二氧化锰来制取并收集一瓶干燥的氧气，应选择下列装置中的__BC__(用编号表示)，检验这瓶氧气是否收集满的方法是__将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满__。
【试题解析】
用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，属于固体加热型，应该选用的发生装置是B；氧气的密度比空气的大，收集一瓶干燥的氧气，可以选用向上排空气法，即应选择装置中的BC。
检验这瓶氧气是否收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满。
【命题意图】
本题以实验室制取氧气为背景，要求能够根据目的和原理选择合适的发生装置和收集装置，并熟知实验的基本操作。本题对结合实验目的和原理开展实验及实验的基本技能有一定的要求。
4.
上课时，老师演示了“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。
【答案】差异：(1)反应物不同，过氧化氢制取氧气是固体和液体，高锰酸钾制取氧气是固体；(2)反应条件不同，过氧化氢制取氧气是常温，高锰酸钾制取氧气是加热；(3)过氧化氢制取氧气使用长颈漏斗可以随时添加液体，高锰酸钾不能。
优势：(1)过氧化氢制取氧气常温，可以节约能源，高锰酸钾制取氧气反应速率快；(2)过氧化氢制取氧气环保，高锰酸钾制取氧气，排空气法收集的氧气干燥；(3)过氧化氢制取氧气能避免加热过程中损坏仪器，高锰酸钾制取氧气能制备催化剂二氧化锰。
【试题解析】
比较实验室制取气体的反应原理，要考虑反应是否易于操作、原料是否易得、生成的气体是否易于收集、反应条件是否易于达到等因素。
实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，生成物还有水，无污染；用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，生成物还有锰酸钾和二氧化锰，处理不方便会污染环境。
【命题意图】
本题以实验室制取氧气的实验为背景，要求从不同角度比较不同方法的差异和优势，对学生的综合分析和判断能力、实验能力、文字表述能力提出较高的要求。
5.
根据如图装置制取O2和CO2，连接如图的装置完成实验。
反应物
装置(填“甲”
或“乙”)
物质
B作用
C作用
① H2O2溶液和二氧化锰
②__甲__
水
③ 收集O2
接水
石灰石和稀盐酸
乙
④ 浓H2SO4
干燥CO2
⑤ 收集二氧化碳
【试题解析】
该装置是固液不加热反应制取氧气，适用于过氧化氢与二氧化锰制取氧气，故反应物是H2O2溶液和二氧化锰；所连接装置内所加的物质是水，故应连接甲装置，氧气的密度比水小，从a端进入，是排水法收集氧气。制取二氧化碳，反应物是石灰石和稀盐酸，连接装置乙，长进短出，故是洗气，可在装置乙中加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，可用于干燥二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C的作用是收集二氧化碳。
【命题意图】
本题考查根据发生装置确定气体制取的原理，根据生成气体的性质选择合适的气体收集装置并能够进行恰当的连接。第
5讲 氧气 二氧化碳
下列物质在氧气中燃烧集气瓶中不需要放少量水的是( )
A．硫黄
B．红磷
C．铁丝
D．蜡烛
2．小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是( )
A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
3．下列活动中，没有运用氧气的相关性质的是( )
A．做高能燃料
B．富氧炼钢
C．急救输氧
D．动植物呼吸
4．下图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是( )
A.气密性检查
B.添加试剂
C.制取并收集气体
D.气体验满
5．化学是一门以实验为基础的科学，实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，下列仪器不需要使用的是( )
A．玻璃棒
B．大试管
C．铁架台
D．单孔塞
6．有CO2、N2、O2三种气体，能让燃着的木条燃烧更旺的是____。小柯将二氧化碳气体通入滴有紫色石蕊试液的水中，他可能要探究的问题是____，所得溶液的pH____7(选填“＜”“＝”或“＞”)。
7．大量排放以CO2为主的温室气体导致全球气候变暖已得到公认。控制大气中CO2含量的行动刻不容缓。
(1)在自然界碳循环中，大气中CO2被消耗转化为有机物的主要途径是____。大气中部分CO2会溶解于水，导致海水酸化，其反应的化学方程式是______。
(2)科学家提出用某些溶液来吸收CO2，从而将CO2从工业尾气中“捕捉”出来。适合“捕捉”CO2的溶液有____(写出一种)。
8．正确进行实验操作，合理改进实验装置，是科学素养的重要方面。请回答下列问题：
(1)如图甲是实验室制取CO2的装置，实验中收集满一瓶CO2后，应将盖有玻璃片的集气瓶____(选填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(2)有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化，简化后的装置如图乙和图丙所示，其中可行的是____。
9．利用图示仪器测量氧气体积，来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下：
(1)检查气密性：连接好发生装置后，将导管口的下端浸入水中，____。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。
(2)组装装置：连接好的装置如图甲，其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下，需要调节____(选填字母)螺母改正错误。
(3)进行实验：采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是____。
A．加热时间过短，会使测量结果不准
B．反应一段时间，排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体，会使结果更准确
10．图甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置，左边部分带小孔的眼药水瓶，下部可浸入和离开白醋，以控制反应进行与停止，它相当于乙图中的____(选填字母)装置；该装置虚线框中应选用乙图中的____(选填字母)装置来收集CO2气体；检验CO2气体是否收集满的方法是____。
甲
乙
11．科学是一门以实验为基础的学科。
(1)图2是常见的气体制取装置(夹持装置未画出)，图2中的气体发生装置虽然简单，操作方便，但无法控制反应速率，为达到控制反应速率的目的，请从图3中选取____(填字母)与图1中a组装成新气体发生装置。
(2)在连接图1中的b和d时，使d较易插入b中的措施是____。
图1
图2
图3
12．氧气是人类无法离开的物质。
(1)工业上常采用分离液态空气的方法获取O2。能说明空气中存在氧气的事例有____(写一点即可)。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取并收集氧气，可选择的装置组合是____，该反应的化学方程式为____。
(3)高锰酸钾制取O2时，常用____(填仪器名称)提供热源；现制取3瓶氧气，集气瓶容积为250mL，需要高锰酸钾的质量至少为____g(通常氧气的密度约为1.34g/L，结果精确到0.1g)。
(4)某些空气净化剂含超氧化钾，其净化原理为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2。该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是____(写一点即可)。
13．质疑与探究是科学课堂永恒的主题。下列是小科同学对气体收集方式本质原因的探究。
(1)有些同学说：“CO2要用向上排空气法收集，不能用向下排空气法收集。”小科同学疑惑：为什么不能用向下排空气法收集？于是，进行了如下对比实验：
用图甲和图乙两种方式收集CO2，通入的气体流速和时间相同，发现甲集气瓶收集到的CO2浓度较大，乙集气瓶收集到的CO2浓度很小。请分析两者浓度相差较大的原因。
______
(2)有些同学说：“O2可以用排水集气法收集，但CO2不能用排水集气法收集。”对此，小科同学疑惑，于是又进行了如下对比实验：用图丙装置分别以相同流速通入O2和CO2，发现收集满O2比CO2耗时少。请分析原因。
______
14．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它能与许多物质发生反应。
(1)如图，铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中水的作用是____。
(2)现有0.8克硫与氧气充分反应，理论上需要分解高锰酸钾多少克？
(3)二氧化硫气体对人体有毒，会污染大气，可用氢氧化钠溶液吸收，二氧化硫的化学性质与二氧化碳相似，写出二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式。
____。
1．下列依据实验目的所进行的操作，正确的是( )
选项
实验目的
操作
A
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气后，回收其中的二氧化锰
将反应得到的混合物溶解后直接加热蒸发
B
用向上排空气法收集氧气时，检验氧气是否收集满
用带火星的木条伸入到集气瓶中，观察木条是否复燃
C
鉴别盐酸和硫酸
取样后滴加氯化钡溶液，观察是否变浑浊
D
比较铜和银的化学活动性顺序
将两种金属与等质量且同浓度的盐酸反应，观察产生气泡的快慢
2.小明在学习了“用过氧化氢制取氧气”的知识后，进行如下实验：
①
按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。
②
取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中，塞紧橡皮塞，接上压强测量仪如图乙。
③
倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压
④
分别用0.06克、0.09克和0.12克相同的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。
(1)写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：____。
(2)实验中，小明用____来反映产生氧气的多少。
(3)本实验除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究的问题是____。
3．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
____(选填序号)。
(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：取5只容积均为100毫升的集气瓶，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(毫升)
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：____。
4．资料显示，将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。而相同质量分数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。
图甲
图乙
图丙
图丁
(1)小晨按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，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
____。
(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：____。
(3)采用相同质量分数5%的H2O2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)
图丁
答图
图丁
5．小金通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液，振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)打开止水夹后观察到的现象是____。
(2)反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有____。
6．在学习了实验室制取氧气的知识后，某科学小组同学对于“含氧化合物制氧气”问题，提出了如下观点：
【观点】Ⅰ.只有含氧化合物才能作为反应物制取氧气；
Ⅱ.任意一种含氧化合物都可作为制取氧气的反应物。
【已知】实验室制氧气的反应原理如下：
①
2H2O22H2O＋O2↑
②
2KClO32KCl＋3O2
↑
③
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
对于以上观点，该小组同学决定用学过的科学知识和科学方法加以证明。请你一同参与探究并完成下列问题：
【探究一】针对观点Ⅰ，大家一致认为不需要设计验证实验就可直接判定该观点是正确的。
(1)他们判定观点Ⅰ正确的理论依据是____。
(2)除上述实验室制氧气的三种反应物以外，请你再列举一种能分解生成氧气的非金属氧化物____(填化学式)。
【探究二】现有氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾三种物质以及试管(主要成分是SiO2)、酒精灯、铁架台等必要的仪器。请从中选择合适的药品及仪器，从含氧化合物加热能否产生氧气的角度，设置一组对照实验，证明观点Ⅱ错误。
(3)上述对照实验的方案是____(要求写出操作方法、实验现象及结论)。
【交流评价】比较①、②反应原理可知，两者都需要MnO2作催化剂，但KClO3需要加热；比较②、③反应原理可知，两者都需要加热，但KClO3还需要催化剂。根据上述分析，对含氧化合物制氧气，归纳概括出一个新的观点(观点Ⅲ)。
(4)观点Ⅲ：含氧化合物若能作为反应物制氧气，____。
7．实验室购买了一批双氧水(H2O2)溶液，某兴趣小组的同学要测定其质量分数，他们设计了如图所示的装置，其实验的操作步骤如下：
①
组装仪器，并检查气密性；
②
在A、B、C三个仪器中装入药品，其中双氧水溶液质量为50g；
③
用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g；
④
关闭a处止水夹，打开A仪器的阀门，向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液，随即关闭A仪器的阀门；
⑤
充分反应后，打开a处止水夹，向装置中持续缓慢地鼓入X气体。
⑥
第二次称量整套装置的质量为497g。
(1)本实验采用的装置中，A仪器的名称是____。
(2)为尽可能减少测量误差，请结合测量原理判断，操作⑤鼓入的X气体是____。
A．氦气
B．经干燥处理的空气
C．除去氧气后的空气
(3)根据题意，计算双氧水溶液中溶质的质量分数，写出计算过程。第
5讲 氧气 二氧化碳
1．下列物质在氧气中燃烧，集气瓶中不需要放少量水的是( D )
A．硫黄
B．红磷
C．铁丝
D．蜡烛
【解析】
A．硫黄在氧气中燃烧会产生二氧化硫，污染空气，所以要在瓶中放少量水吸收二氧化硫，不符合题意；B.红磷在氧气中燃烧会产生较高温度的五氧化二磷固体，所以要在瓶中放水吸收五氧化二磷的热量，防止瓶底炸裂，不符合题意；C.铁丝在氧气中燃烧会产生高温的四氧化三铁固体，所以要在瓶中放水吸收四氧化三铁的热量，防止瓶底炸裂，不符合题意；D.蜡烛在氧气中燃烧会产生水，所以瓶内不能有水，否则会干扰水雾的观察，符合题意。
2．小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是( A )
A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
3．下列活动中，没有运用氧气的相关性质的是( A )
A．做高能燃料
B．富氧炼钢
C．急救输氧
D．动植物呼吸
【解析】
A．氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能做高能燃料，故A不正确；B.氧气具有助燃性，可以用作富氧炼钢，故B正确；C.氧气能供给呼吸，可以用作急救输氧，故C正确；D.氧气能供给呼吸，可以供给动植物呼吸，故D正确。故选A。
4．下图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是( D )
A.气密性检查
B.添加试剂
C.制取并收集气体
D.气体验满
5．化学是一门以实验为基础的科学，实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，下列仪器不需要使用的是( A )
A．玻璃棒
B．大试管
C．铁架台
D．单孔塞
【解析】
制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。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。实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，需要的仪器有：试管、铁架台、酒精灯、单孔塞、导管、集气瓶等。因此不需要玻璃棒。
6．有CO2、N2、O2三种气体，能让燃着的木条燃烧更旺的是__O2__。小柯将二氧化碳气体通入滴有紫色石蕊试液的水中，他可能要探究的问题是__二氧化碳是否能与水反应__，所得溶液的pH____7(选填“＜”“＝”或“＞”)。
【解析】
在CO2、N2、O2三种气体中，由于氧气有助燃性，能让燃着的木条燃烧更旺。小柯将二氧化碳气体通入滴有紫色石蕊试液的水中，他可能要探究的问题是二氧化碳是否能与水反应。由于二氧化碳与水化合生成了碳酸，故所得溶液的pH＜7。
7．大量排放以CO2为主的温室气体导致全球气候变暖已得到公认。控制大气中CO2含量的行动刻不容缓。
(1)在自然界碳循环中，大气中CO2被消耗转化为有机物的主要途径是__光合作用__。大气中部分CO2会溶解于水，导致海水酸化，其反应的化学方程式是____CO2＋H2O===H2CO3__。
(2)科学家提出用某些溶液来吸收CO2，从而将CO2从工业尾气中“捕捉”出来。适合“捕捉”CO2的溶液有__NaOH溶液[Ca(OH)2__溶液或石灰乳或氨水等碱溶液]__(写出一种)。
【解析】
(1)自然界中二氧化碳转化为有机物的主要途径是绿色植物的光合作用，而二氧化碳溶于水发生的化学变化主要是CO2＋H2O===H2CO3
(2)只要是显碱性的物质都可以吸收二氧化碳，一般在工业中使用氢氧化钠溶液较多。
8．正确进行实验操作，合理改进实验装置，是科学素养的重要方面。请回答下列问题：
(1)如图甲是实验室制取CO2的装置，实验中收集满一瓶CO2后，应将盖有玻璃片的集气瓶__正放__(选填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(2)有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化，简化后的装置如图乙和图丙所示，其中可行的是__丙__。
【解析】
(1)二氧化碳的密度比空气大，正放集气瓶，二氧化碳不易逸出；(2)乙装置错误，锥形瓶中的导管伸入到液体中会导致瓶内产生的气体无法排出，瓶内气压增大，瓶内反应液从导管被压出。
9．利用图示仪器测量氧气体积，来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下：
(1)检查气密性：连接好发生装置后，将导管口的下端浸入水中，__用手紧握试管__。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。
(2)组装装置：连接好的装置如图甲，其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下，需要调节__AB__(选填字母)螺母改正错误。
(3)进行实验：采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是__A__。
A．加热时间过短，会使测量结果不准
B．反应一段时间，排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体，会使结果更准确
【解析】
(1)组装好仪器后，将导管口的下端浸入水中，用手紧握试管，如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。
(2)要改正该错误需要调节A、B、C旋钮中的AB，C旋钮夹在试管的中上部，因此C不动。
(3)若加热时间过短，高锰酸钾有可能没有完全分解；反应一段时间后再进行收集，会导致氧气部分逸出，故选A。
10．图甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置，左边部分带小孔的眼药水瓶，下部可浸入和离开白醋，以控制反应进行与停止，它相当于乙图中的__A__(选填字母)装置；该装置虚线框中应选用乙图中的__C__(选填字母)装置来收集CO2气体；检验CO2气体是否收集满的方法是__将燃着的木条置于矿泉水瓶口，观察木条是否熄灭__。
甲
乙
【解析】
A装置和B装置的不同是A装置中有一个带孔塑料板，当把白醋通过长颈漏斗滴入试管中时，白醋没过塑料板接触到塑料板上的蛋壳时可以开始反应，产生二氧化碳，当夹住导管上的胶皮管时，反应仍然继续发生，产生的二氧化碳气体不能导出，于是把白醋压回长颈漏斗中，白醋和蛋壳无法接触，不再反应，因此可以控制反应的进行与停止，而B装置则没有这样的功能，故选A。由于二氧化碳气体的密度比空气大，因此采用向上排空气法收集，故选C。二氧化碳验满方法是将燃着的木条置于矿泉水瓶口，观察木条是否熄灭。
11．科学是一门以实验为基础的学科。
(1)图2是常见的气体制取装置(夹持装置未画出)，图2中的气体发生装置虽然简单，操作方便，但无法控制反应速率，为达到控制反应速率的目的，请从图3中选取__B__(填字母)与图1中a组装成新气体发生装置。
(2)在连接图1中的b和d时，使d较易插入b中的措施是__将伸入橡皮管的导管一端用水润湿__。
图1
图2
图3
【解析】
(1)控制反应速率也就是控制液体的滴加速率，注射器可逐滴滴加液体，可达到控制反应速率的目的。(2)在连接图1的b和d时，可将伸入橡胶管的导管一端用水润湿，从而使d较易插入b中。
12．氧气是人类无法离开的物质。
(1)工业上常采用分离液态空气的方法获取O2。能说明空气中存在氧气的事例有__动物可在空气中呼吸(或食物在空气中易腐败等；合理即可)__(写一点即可)。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取并收集氧气，可选择的装置组合是__BC或BE__，该反应的化学方程式为__2H2O22H2O＋O2↑__。
(3)高锰酸钾制取O2时，常用__酒精灯__(填仪器名称)提供热源；现制取3瓶氧气，集气瓶容积为250mL，需要高锰酸钾的质量至少为__9.9__g(通常氧气的密度约为1.34g/L，结果精确到0.1g)。
(4)某些空气净化剂含超氧化钾，其净化原理为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2。该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是__气体不纯__(写一点即可)。
【解析】
(1)人和动物可在空气中呼吸、食物在空气中易腐败等都说明空气中有氧气。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取并收集氧气，化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑，该反应不需要加热，发生装置选B；氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，收集装置选C或E。
(3)高锰酸钾制取O2时，常用酒精灯提供热源；现制取3瓶氧气，集气瓶容积为250mL，设需要高锰酸钾的质量至少为x，则
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
316
32
x
3×0.25L×1.34g/L
＝
x≈9.9g
(4)某些空气净化剂含超氧化钾，其净化原理为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2。该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是氧气不纯会含有一些二氧化碳。
13．质疑与探究是科学课堂永恒的主题。下列是小科同学对气体收集方式本质原因的探究。
(1)有些同学说：“CO2要用向上排空气法收集，不能用向下排空气法收集。”小科同学疑惑：为什么不能用向下排空气法收集？于是，进行了如下对比实验：
用图甲和图乙两种方式收集CO2，通入的气体流速和时间相同，发现甲集气瓶收集到的CO2浓度较大，乙集气瓶收集到的CO2浓度很小。请分析两者浓度相差较大的原因。
____当CO2沿导管到达图甲集气瓶底部时由于CO2密度大于空气，会排挤出集气瓶中原有的空气，最后得到较纯的CO2；当CO2沿导管到达图乙集气瓶底部后，由于CO2密度大于空气，大多数CO2会从瓶口逸出，残留在集气瓶中的CO2不多，故CO2纯度不高。__
(2)有些同学说：“O2可以用排水集气法收集，但CO2不能用排水集气法收集。”对此，小科同学疑惑，于是又进行了如下对比实验：用图丙装置分别以相同流速通入O2和CO2，发现收集满O2比CO2耗时少。请分析原因。
____由于CO2能溶于水，O2不易溶于水，CO2溶于水中的量多，故用排水法收集相同体积的O2耗时较少。__
【解析】
气体的密度和水溶性决定了气体的收集方法。气体的密度大于空气的用向上排空气法收集，小于空气密度的用向下排空气法收集；不溶于水或难溶于水且不与水发生反应的可用排水法收集。
14．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它能与许多物质发生反应。
(1)如图，铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中水的作用是__防止生成的高温熔融物溅落瓶底引起集气瓶底炸裂__。
(2)现有0.8克硫与氧气充分反应，理论上需要分解高锰酸钾多少克？
解：设理论上需要分解高锰酸钾的质量为x，由S＋O2SO2，2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑可得
S～O2～2KMnO4
32 316
0．8g x
32/0.8g＝316/x x＝7.9g
方法二：
设需要氧气的质量为y。
S ＋ O2SO2
32
32
0．8g
y
32/0.8g＝32/y y＝0.8g
设理论上需要分解高锰酸钾的质量为z。
2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑
316
32
z
0.8g
316/z＝32/0.8g z＝7.9g
(3)二氧化硫气体对人体有毒，会污染大气，可用氢氧化钠溶液吸收，二氧化硫的化学性质与二氧化碳相似，写出二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式。
__SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O__。
1．下列依据实验目的所进行的操作，正确的是( C )
选项
实验目的
操作
A
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气后，回收其中的二氧化锰
将反应得到的混合物溶解后直接加热蒸发
B
用向上排空气法收集氧气时，检验氧气是否收集满
用带火星的木条伸入到集气瓶中，观察木条是否复燃
C
鉴别盐酸和硫酸
取样后滴加氯化钡溶液，观察是否变浑浊
D
比较铜和银的化学活动性顺序
将两种金属与等质量且同浓度的盐酸反应，观察产生气泡的快慢
2.小明在学习了“用过氧化氢制取氧气”的知识后，进行如下实验：
①
按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。
②
取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中，塞紧橡皮塞，接上压强测量仪如图乙。
③
倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压
④
分别用0.06克、0.09克和0.12克相同的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。
(1)写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：__用手捂住锥形瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气__。
(2)实验中，小明用__容器内压强的大小__来反映产生氧气的多少。
(3)本实验除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究的问题是__二氧化锰的质量对反应速率的影响__。
【解析】
(1)步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据是用手捂住锥形瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气。
(2)实验中，容器内气体的压强越大，说明产生的氧气越多，压强越小，说明产生的氧气越少，因此小明是用容器内压强的大小来反映产生氧气的多少。
(3)由图中数据可知，二氧化锰的质量大小能够影响反应的速率，但是不影响产生氧气的质量，因此本实验除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响外”还可以研究的问题是二氧化锰的质量对反应速率的影响。
3．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
__AE__(选填序号)。
(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：取5只容积均为100毫升的集气瓶，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(毫升)
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__52.6__%。
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：__该结论不严密；实验过程可省去第二组中编号A、D、E的实验，补充一个当水的体积分数达到34%的实验__。
【解析】
(1)以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气，反应物为过氧化氢，二氧化锰作催化剂，为固液反应，不需加热，故发生装置选A装置，氧气密度比空气大，不易溶于水，可以用向上排空气法，也可用排水法进行收集，但图示向上排空气法有错误，故只能选E装置，故填AE。
(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
该结论不严密，由图中可知，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，应作一个补充实验，当水的体积分数达到34%时，看带火星的木条是否复燃；采取“半值法”探究能减少实验次数，实际上就是通过实验数据的分析，减少不必要的实验，第二组实验若按B、C的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在33%～35%之间，从而省去编号A、D、E的实验，但需补充一个当水的体积分数达到34%的实验。
4．资料显示，将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。而相同质量分数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。
图甲
图乙
图丙
图丁
(1)小晨按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，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__。
(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)采用相同质量分数5%的H2O2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)
图丁
答1图
【解析】
(1)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。(2)在图丙的气体发生装置中，长颈漏斗的下端未伸入液面以下，生成的气体会从长颈漏斗中逸出。(3)由于过氧化氢在二氧化锰催化作用下能分解放出氧气，所以利用催化剂制取氧气的大致曲线为：
图丁
5．小金通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液，振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)打开止水夹后观察到的现象是__CaCl2溶液通过导管进入集气瓶，且集气瓶原有溶液中出现白色沉淀__。
(2)反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有__NaCl、NaOH、Ca(OH)2等__。
【解析】
本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力。增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力。根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，造成集气瓶中的气压减小，打开止水夹后观察到溶液通过导管进入集气瓶，且集气瓶原有溶液中出现白色沉淀。
(1)因为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，造成集气瓶中的气压减小，打开止水夹，甲集气瓶中的氯化钙溶液倒吸入集气瓶中与反应生成的碳酸钠反应产生白色沉淀。
(2)根据发生的两个反应，可知反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有NaCl、NaOH、Ca(OH)2等。
6．在学习了实验室制取氧气的知识后，某科学小组同学对于“含氧化合物制氧气”问题，提出了如下观点：
【观点】Ⅰ.只有含氧化合物才能作为反应物制取氧气；
Ⅱ.任意一种含氧化合物都可作为制取氧气的反应物。
【已知】实验室制氧气的反应原理如下：
①
2H2O22H2O＋O2↑
②
2KClO32KCl＋3O2
↑
③
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
对于以上观点，该小组同学决定用学过的科学知识和科学方法加以证明。请你一同参与探究并完成下列问题：
【探究一】针对观点Ⅰ，大家一致认为不需要设计验证实验就可直接判定该观点是正确的。
(1)他们判定观点Ⅰ正确的理论依据是__质量守恒定律__。
(2)除上述实验室制氧气的三种反应物以外，请你再列举一种能分解生成氧气的非金属氧化物__H2O__(填化学式)。
【探究二】现有氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾三种物质以及试管(主要成分是SiO2)、酒精灯、铁架台等必要的仪器。请从中选择合适的药品及仪器，从含氧化合物加热能否产生氧气的角度，设置一组对照实验，证明观点Ⅱ错误。
(3)上述对照实验的方案是__操作方法：分别取5g__氯酸钾、二氧化锰和高锰酸钾于试管中，用酒精灯加热，并将带火星的木条放在三支试管口装有KClO3复燃，装有MnO2的试管未复燃，装有KMnO4的试管最先复燃__(要求写出操作方法、实验现象及结论)。
【交流评价】比较①、②反应原理可知，两者都需要MnO2作催化剂，但KClO3需要加热；比较②、③反应原理可知，两者都需要加热，但KClO3还需要催化剂。根据上述分析，对含氧化合物制氧气，归纳概括出一个新的观点(观点Ⅲ)。
(4)观点Ⅲ：含氧化合物若能作为反应物制氧气，__需要在一定的条件下才能产生氧气__。
【解析】
(1)在化学变化前后，元素的种类不变，故制取氧气的物质中必须含有氧元素。
(2)水是由氢元素和氧元素组成的氧化物，属于非金属氧化物，在通电的条件下分解为氢气和氧气。
(3)要想验证观点Ⅱ错误，可以加热等质量的氯酸钾、二氧化锰和高锰酸钾，观察是否能产生氧气。
实验现象：加热一段时间后，盛放高锰酸钾的试管口处的木条复燃，证明加热高锰酸钾产生了氧气；又过一段时间后，加热氯酸钾的试管口处的木条复燃，证明加热氯酸钾也会释放出氧气；而加热二氧化锰的试管口处的木条始终没有复燃，证明加热二氧化锰没有产生氧气。
结论：观点Ⅱ是错误的。
(4)由实验比较可知，含氧化合物需要在一定的条件下才能产生氧气。
7．实验室购买了一批双氧水(H2O2)溶液，某兴趣小组的同学要测定其质量分数，他们设计了如图所示的装置，其实验的操作步骤如下：
①
组装仪器，并检查气密性；
②
在A、B、C三个仪器中装入药品，其中双氧水溶液质量为50g；
③
用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g；
④
关闭a处止水夹，打开A仪器的阀门，向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液，随即关闭A仪器的阀门；
⑤
充分反应后，打开a处止水夹，向装置中持续缓慢地鼓入X气体。
⑥
第二次称量整套装置的质量为497g。
(1)本实验采用的装置中，A仪器的名称是__分液漏斗__。
(2)为尽可能减少测量误差，请结合测量原理判断，操作⑤鼓入的X气体是__B__。
A．氦气
B．经干燥处理的空气
C．除去氧气后的空气
(3)根据题意，计算双氧水溶液中溶质的质量分数，写出计算过程。
解：设双氧水溶液中溶质的质量为x。生成氧气的质量为498.6g－497g＝1.6g。
2H2O22H2O＋O2↑
68
32
x
1.6g
68/x＝32/1.6g x＝3.4g
该双氧水溶液中溶质的质量分数为
×100%＝6.8%
答：该双氧水溶液中溶质的质量分数为6.8%。
【解析】
(1)根据实验室常用仪器可知：A仪器的名称是分液漏斗；
(2)鼓入X气体的目的是将装置中的氧气排除，为了不影响装置反应后的质量，要通入经干燥处理的空气；
(3)根据质量守恒定律计算生成氧气的质量，结合方程式计算过氧化氢的质量，进一步计算双氧水溶液中溶质的质量分数。
