化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册（8）--2.3制取氧气讲义

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化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册8 《第二单元空气和氧气课题3制取氧气》预习讲义 一．预习目标 ( 1.了解工业制氧气的方法（分离液态空气法），知道其为物理变化。掌握实验室用高锰酸钾、过氧化氢（二氧化锰催化）制取氧气的反应原理、装置、步骤、检验与验满方法（不涉及氯酸钾制氧气）。认识催化剂和催化作用，理解催化剂 “ 一变二不变 ” 的特点。 2.通过预习建立实验室制取气体的一般思路（原理 → 装置 → 操作 → 检验）。初步学会对比分析不同制氧方法的优缺点。 3.体会化学与生产生活的联系，培养严谨的实验态度。 ) 二．重点难点 ( 1.重点：实验室制取氧气的反应原理、装置选择、操作步骤、检验与验满。 2.难点：催化剂概念理解；高锰酸钾制氧气的注意事项（棉花、试管口倾斜、操作顺序） 。 ) 三．自主探究 （一）工业制取氧气 1.氧气的物理性质 颜色 无色 气味 无味 状态 气体 密度（标准状况） 1.429g/L比空气略大 溶解性 不易溶于水 沸点 －183℃ 熔点 －218℃ 三态变化 2.氧气的工业制法 （1）原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，通过分离液态空气制取氧气。具体来说，在低温条件下加压，使空气转变为液态，由于液态氮的沸点（-196℃）比液态氧的沸点（-183℃ ）低，所以升温时氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了 。 （2）方法：分离液态空气（物理变化） （3）原料：液态空气 （4）流程：空气→加压降温→液态空气→升温蒸发→氮气先逸出→剩余液态氧→加压储存（蓝色钢瓶）。这是一个物理变化过程，整个过程中没有新物质生成，只是利用了空气中各成分沸点差异进行分离。 【知识梳理】 ( （一）氧气的物理性质 1.色、态、味：标准状况（101kPa、20 ℃ ）下，氧气是无色、无味的气体。 2.密度：密度比空气略大（标准状况下：O 2 为1.429g/L，空气为1.293g/L）。 3.溶解性：不易溶于水（室温下，1L水约溶解30mL氧气）。 4.三态变化（101kPa）： 气态氧（无色） 液态氧（淡蓝色） 固态氧（淡蓝色雪花状）。 5.储存：工业氧气加压储存在蓝色钢瓶中。 （二）工业制取氧气（分离液态空气法） 1.原料：空气（廉价、易得）。 2.原理：利用液态空气中液氮（沸点-196 ℃ ）和液氧（沸点-183 ℃ ）的沸点不同，低温蒸发分离（物理变化，无新物质生成）。 3.流程： （1）先蒸出：氮气（N 2 ）（沸点低） （2）剩余：液态氧（淡蓝色，混合物）加压 → 蓝色钢瓶储存。 4.拓展：膜分离技术（物理变化），利用分子大小差异分离氧气。 ) 例1.（2024·广东南海期中）下列关于工业“分离液态空气法”制氧气的说法正确的是（ ） A. 原料来源广泛 B. 分离过程是化学变化 C. 液氧沸点比液氮低 D. 得到的液体是纯净氧气 例2.（2025·江苏盐城亭湖区期末）下列关于氧气物理性质的描述错误的是（ ） A. 通常状况下是无色无味气体 B. 不易溶于水 C. 标准状况下密度比空气略小 D. 液氧和固态氧均为淡蓝色 例3.（2023·安徽合肥包河区模拟）工业制取氧气的流程如下，下列说法错误的是（ ） 空气→液态空气→剩余液体→蓝色钢瓶 A. 液态空气属于混合物 B. 该过程发生物理变化 C. 氮气先蒸发，说明氮气沸点比氧气高 D. 蓝色钢瓶中的氧气可用于医疗急救、气割气焊 （二）实验室制取氧气（化学变化） 1. 加热高锰酸钾制氧气 （1）药品：高锰酸钾（KMnO4，暗紫色固体）。 （2）反应原理（文字表达式）： （3）发生装置：固体加热型（试管口略向下倾斜，放一团棉花）。 （4）收集装置：排水法（氧气不易溶于水）、向上排空气法（氧气密度略大于空气）。 ( 收集 装置 ) ( 发生装置 ) A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽 （5）操作步骤（谐音：茶庄定点收利息）： ①查：检查装置气密性； ②装：装药品，试管口放棉花； ③定：固定试管； ④点：点燃酒精灯加热； ⑤收：气泡连续均匀冒出时收集； ⑥移：先移导管； ⑦熄：后熄灭酒精灯。 （6）检验：将带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。 （7）验满：排水法→瓶口有大气泡冒出；向上排空气法→带火星木条放瓶口，复燃则满。 （8）注意事项： ①药品要平铺在试管底部以使其均匀受热。 ②铁夹应夹在距试管口1/3处。 ③试管口应略向下倾斜。(防止冷凝水倒流炸裂试管) ④导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出) ⑤试管口需放一团棉花;(防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞) ⑥用向上排空气法收集气体时，导气管要伸入集气瓶底?(目的排尽装置内空气) ⑦用排水法收集结束时先撤导管再停止加热?（防止因压强减小，水倒吸入试管内，引起试管炸裂) 2.过氧化氢（双氧水）制氧气（二氧化锰催化） （1）药品：过氧化氢溶液（H2O2，无色液体）、二氧化锰（MnO2，黑色固体）。 （2）反应原理（文字表达式）： （3）发生装置：固液常温型（长颈漏斗/分液漏斗+锥形瓶）。 （4）收集、检验、验满：同高锰酸钾制氧气。 （5）优点：不需加热、操作简便、节能、无污染。 3.催化剂（触媒） 【探究实验】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 （1）实验步骤 ①在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象。 ②向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象(如图)。 ③待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 (2)实验现象与分析： 实验编号 现象 分析 ① 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 ② 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。 ③ 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。 氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。 （3）实验结论：二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化. 【总结】： 过氧化氢，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。 【知识梳理】 ( （一）高锰酸钾制取氧气 1.药品：暗紫色高锰酸钾固体 。 2.反应原理： 。 3.发生装置：固体加热型（反应物为固体，反应需要加热）。 4.收集装置 （1）排水法（氧气不易溶于水且不与水反应）。 （2）向上排空气法（氧气密度比空气大）。 5.操作步骤（谐音：茶庄定点收利息） ① 查：检查装置气密性； ② 装：装入药品，试管口塞一团棉花； ③ 定：固定试管（试管口略向下倾斜）； ④ 点：点燃酒精灯，先预热再集中加热； ⑤ 收：气泡连续均匀冒出时收集； ⑥ 离：收集完毕，将导管移出水槽； ⑦ 熄：熄灭酒精灯。 6.注意事项 （1）试管口塞棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管。 （2）试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流炸裂试管。 （3）先移导管后熄灯：防止水倒吸炸裂热试管。 （二）过氧化氢制取氧气 1.药品：无色过氧化氢溶液（双氧水）、黑色二氧化锰固体。 2.反应原理： 。 3.发生装置：固液常温型（固体和液体反应，无需加热）。 ) ( 4.收集装置：同高锰酸钾制氧气（排水法、向上排空气法）。 5.操作步骤： ① 检查气密性； ② 装药品（先固后液）； ③ 滴加过氧化氢溶液； ④ 收集气体。 （三）催化剂（触媒） 1.定义：在化学反应中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的物质（一变二不变）。 2.特点 （1）一变：加快或减慢反应速率（二氧化锰加快过氧化氢分解）。 （2）二不变：反应前后质量、化学性质均不变。 3.注意：催化剂不决定反应能否发生，不改变生成物质量，只改变反应速率。 ) 例4.（2024·江苏盐城亭湖区期中）实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的仪器是（ ） A. 试管 B. 酒精灯 C. 分液漏斗 D. 集气瓶 例5.（2023·江苏苏州吴中区期末）关于高锰酸钾制氧气的操作，下列说法错误的是（ ） A. 试管口略向下倾斜 B. 试管口塞一团棉花 C. 气泡连续均匀时再收集 D. 实验结束先熄灭酒精灯 例6.（2025·广东深圳福田区模拟）过氧化氢制氧气的实验中，二氧化锰的作用是（ ） A. 增加氧气质量 B. 加快反应速率 C. 作为反应物 D. 反应后质量减少 例7.（2024·江苏南京鼓楼区期中）下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 催化剂反应前后质量改变 C. 催化剂反应前后化学性质不变 D. 二氧化锰是所有反应的催化剂 例8.（2023·江苏扬州邗江区期末）实验室用高锰酸钾制氧气，收集氧气时不宜用的方法是（ ） A. 排水法 B. 向上排空气法 C. 向下排空气法 D. 排水法和向上排空气法 例9.（2025·江苏盐城盐都区模拟）过氧化氢和二氧化锰混合制氧气，下列装置选择正确的是（ ） A. 固体加热型装置 B. 固液常温型装置 C. 向上排空气法（导管短进长出） D. 排水法（导管伸至集气瓶底部） 例10.（2024·江苏盐城大丰区期末）实验室用高锰酸钾制取氧气，结合下图回答问题： （1）高锰酸钾制氧气的文字表达式为______。 （2）试管口塞一团棉花的目的是______。 （3）收集氧气时，当气泡______时开始收集。 （4）实验结束后，发现试管炸裂，可能的原因是______（写1点）。 例11.（2025·江苏苏州相城区模拟）某兴趣小组探究过氧化氢制氧气的反应，装置如下： （1）过氧化氢溶液俗称______，二氧化锰的颜色为______。 （2）过氧化氢制氧气的文字表达式为______。 （3）二氧化锰在该反应中属于______（填“反应物”或“催化剂”）。 （4）若用向上排空气法收集氧气，验满方法为______。 （5）反应结束后，要回收二氧化锰，可采用的实验操作是______（填“过滤”或“蒸发”）。 （二）分解反应 ( 分解反应：只强调 反应物 是 一种 ) 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。在化学学习过程中，常常要用到分类的方法。例如，物质可以分为纯净物和混合物，化学反应可以分为化合反应、分解反应等。 【知识梳理】 ( 1.化合反应定义：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应（基本反应类型）。 2.化合反应特征（口诀）：多变一：多种反应物 → 一种生成物。 3.表达式： AB=A+B或 AB …→ A+B+ … 4.与分解反应对比（本课题重点） 反应类型 特征 表达式 举例（本单元） 化合反应 多变一 A+BAB=或 A+B+ …→ AB … 碳+氧气二氧化碳 分解反应 一变多 AB=A+B或 AB …→ A+B+ … 过氧化氢水+氧气 5. 分解反应与氧化反应的区别和联系 分解反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是分解反应。 6.本单元典型化合反应（必记） 红磷燃烧：磷 + 氧气 五氧化二磷 硫燃烧：硫 + 氧气 二氧化硫 木炭燃烧：碳 + 氧气 二氧化碳 铁丝燃烧：铁 + 氧气 四氧化三铁 ) 例12.下列反应属于化合反应的是（ ） A. 过氧化氢 水 + 氧气 B. 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 C. 铁 + 氧气 四氧化三铁 D. 锌 + 硫酸 → 硫酸锌 + 氢气 例13.（2024·江苏盐城市阜宁县·期末）下列关于化合反应和氧化反应的说法正确的是（ ） A. 化合反应一定是氧化反应 B. 氧化反应一定是化合反应 C. 有氧气参加的化合反应一定是氧化反应 D. 化合反应与氧化反应没有任何关系 四．夯实基础 （一）选择题 1.（2024·盐城盐都·期末）实验室用高锰酸钾制氧气的操作中，正确的是（ ） A. 加热时试管口向上倾斜 B. 试管口不放棉花 C. 先熄灯后移导管 D. 气泡连续均匀时收集 2.（2025·无锡滨湖·期中）用过氧化氢制氧气，二氧化锰的作用是（ ） A. 增加氧气质量 B. 加快反应速率 C. 减慢反应速率 D. 反应前后质量改变 3.（2025·常州新北·期末）下列反应属于分解反应的是（ ） A. 硫+氧气二氧化硫 B. 铁+氧气四氧化三铁 C. 过氧化氢水+氧气 D. 石蜡+氧气二氧化碳+水 4.（2026·宿迁宿城·一模）收集氧气时，不宜用排水法的原因是（ ） A. 氧气密度比空气大 B. 氧气不易溶于水 C. 氧气能溶于水 D. 氧气能与水反应 5.（2024·扬州广陵·期末）实验室制氧气的下列操作，错误的是（ ） A. 检查气密性 B. 装药品后塞紧橡皮塞 C. 加热时先预热 D. 收集后正放桌面 6.（2025·镇江京口·期中）工业制氧气和实验室制氧气的本质区别是（ ） A. 是否需要加热 B. 是否用催化剂 C. 氧气纯度不同 D. 是否为物理变化 7.（2024·盐城亭湖·期末）下列关于工业制氧气的说法正确的是（ ） A. 属于化学变化 B. 利用氧气和氮气的密度不同 C. 氮气先蒸发出来 D. 氧气储存在红色钢瓶中 8.（2025·苏州姑苏·期末）下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 反应前后质量和性质不变 C. 二氧化锰是所有反应的催化剂 D. 不能改变生成物质量 （二）非选择题 9.（2026·徐州云龙·二模）学习催化剂后，某同学设计实验探究二氧化锰对过氧化氢分解的影响： (1) 实验①：取5mL 5%过氧化氢溶液于试管，带火星木条不复燃，说明________； (2) 实验②：加少量二氧化锰，带火星木条复燃，说明________； (3) 实验③：反应后过滤、干燥、称量，二氧化锰质量____（填“变大/变小/不变”）； (4) 实验④：将二氧化锰再次加入过氧化氢溶液，仍能加快反应，说明二氧化锰的________不变。 10.（2026·泰州泰兴·一模）实验室制取氧气的装置如图，回答下列问题： (1) 用高锰酸钾制氧气，发生装置选____（填字母），试管口放棉花的目的是； (2) 用过氧化氢制氧气，反应文字表达式为________，发生装置选____； (3) 用C装置收集氧气，验满方法是________。 五．巩固训练 （一）选择题 1.（2024·盐城亭湖·期末）实验室用高锰酸钾制氧气，试管口放棉花的作用是（ ） A. 防止试管炸裂 B. 防止粉末进入导管 C. 加快反应速率 D. 防止氧气泄漏 2.（2025·南京玄武·期中）下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是（ ） A. 不需加热 B. 二氧化锰作催化剂 C. 反应生成水和氧气 D. 属于化合反应 3.（2025·苏州吴中·期末）检验氧气的方法是（ ） A. 闻气味 B. 看颜色 C. 将带火星木条伸入瓶内 D. 将燃着木条放瓶口 4.（2026·泰州姜堰·一模）实验室收集氧气，既可用排水法又可用向上排空气法，原因是（ ） A. 氧气不易溶于水，密度比空气大 B. 氧气易溶于水，密度比空气大 C. 氧气不易溶于水，密度比空气小 D. 氧气易溶于水，密度比空气小 5.（2024·无锡惠山·期末）下列反应中，二氧化锰作催化剂的是（ ） A. 高锰酸钾分解 B. 过氧化氢分解 C. 木炭燃烧 D. 铁丝燃烧 6.（2025·常州武进·期中）实验室用高锰酸钾制氧气的步骤：①加热 ②装药品 ③检查气密性 ④收集 ⑤熄灭酒精灯 ⑥移导管，正确顺序是（ ） A. ③②①④⑥⑤ B. ②③①④⑥⑤ C. ③②①④⑤⑥ D. ②③①④⑤⑥ 7.（2026·宿迁沭阳·二模）工业制氧气的过程中，发生的变化是（ ） A. 化学变化 B. 物理变化 C. 既有物理又有化学变化 D. 无法确定 8.（2024·扬州邗江·期末）用过氧化氢制氧气，发生装置最好选用（ ） A. 固体加热型 B. 固液常温型 C. 排水型 D. 排空气型 9.（2025·镇江丹阳·期中）下列关于分解反应的说法正确的是（ ） A. 反应物一定是一种 B. 生成物一定是两种 C. 反应一定需要加热 D. 一定有单质生成 10.（2026·徐州沛县·三模）实验室制氧气时，下列操作会导致收集的氧气不纯的是（ ） A. 装置气密性良好 B. 导管口刚冒气泡就收集 C. 试管口放棉花 D. 集气瓶装满水 11．如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 12．实验室需收集一瓶约混有1/4体积空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A.集气瓶中灌1/4的水 B.集气瓶中灌3/4的水 C.导管伸入到集气瓶体积的1/4处 D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处 13．15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　) 14.用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，下列说法错误的是（　 　） A. 过氧化氢溶液遇到二氧化锰，可以增加产生氧气的质量 B. 若a处粉末是红磷，则能看到玻璃管中产生白烟 C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 D. 若a处粉末是硫粉，则能看到明亮的蓝紫色火焰 15.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是(　　) A．第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B．第二组是同时实验，观察比较两试管中气泡产生的快慢 C．第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D．第四组是分两次实验，比较收集相同体积的氧气所需的时间 （二）非选择题 16.空气中主要组分的沸点如表所示 工业制氧气的流程如下： （1）工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的　 　不同，此过程属于　 　 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）将液态空气升温，最先逸出的物质主要是　 　。 （3）液态氧的沸点　 　（填“低于”“等于”或“高于”）﹣196℃；写出液态氧的一种用途：　 　． （4）得到的液态氧的颜色是　 　。 17．根据图回答问题。 (1)写出仪器a、b的名称：a__________________，b________________。 (2)写出实验室用装置①制取氧气的文字表达式： ________________________________________________________________________。 (3)用装置②收集一瓶氧气，进气管口是______端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气______(填“大”“小”或“相等”)的气体。 (4)若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是____________。 18.2025年9月3日抗战胜利80周年阅兵中，无人侦察方队的无人机采用过氧化氢分解制氧技术保障设备运行。结合实验室装置（图中A为发生装置，B、C、D为收集装置）和“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的实验精神，回答问题： （1）装置A中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为______；二氧化锰的作用是______。 （2）选择装置A的原因是（ ） A. 反应物是固体，反应需要加热 B. 反应物是固体和液体，反应不需要加热 C. 反应物是液体，反应需要加热 D. 反应物是固体和液体，反应需要加热 （3）若要收集较纯净的氧气，应选择装置（ ） A. B B. C C. D D. 以上都可以 （4）用装置B收集氧气时，验满的方法是______；若木条复燃，说明氧气已集满。 （5）下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是（ ） A. 反应前后元素种类不变 B. 该反应属于分解反应 C. 不加入二氧化锰反应就不发生 D. 可通过分液漏斗控制反应速率 （6）“大漠孤烟直”的野外场景中，若用过氧化氢制氧，忘记加二氧化锰，会出现的情况是（ ） A. 完全不产生氧气 B. 产生氧气的速率变慢 C. 产生氧气的质量减少 D. 生成氧气的纯度降低 （7）该反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，从物质种类变化看，属于______反应（填基本反应类型）。 19.实验探究一：探究红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，催化效果如何？ 探究小组据此设计了如下探究方案。 【实验探究】请你将以下实验探究内容补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 步骤I 试A中无明现象；试管B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 。 ①产生的气体是氧气 ②红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率 步骤Ⅱ．向试管B中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ①试管B的现象与步骤Ⅰ中的现象相同； ②滤渣质量等于ag 红砖粉末的产生大量能使带火星木条复燃的气体 质量和化学性质 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 步骤Ⅲ 两试管中均产生气泡且C中产生气泡较慢 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 【拓展应用】探究小组利用以下仪器进一步验证“CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用”，请回答：铁与过氧化氢溶液中的氧气和水反应生成了铁锈 （1）写出仪器C的名称： 烧杯。 （2）从方便取用液体并节约试剂的角度考虑，该探究小组最好选用以上所示仪器中的A （填字母）。 实验探究二：探究过氧化氢分解的影响因素。 探究小组使用压强传感器等设备，检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等，获得如图所示的压强时间变化曲线。 由此可知，过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高，过氧化氢的分解速率越快 。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册8 《第二单元空气和氧气课题3制取氧气》预习讲义 一．预习目标 ( 1.了解工业制氧气的方法（分离液态空气法），知道其为物理变化。掌握实验室用高锰酸钾、过氧化氢（二氧化锰催化）制取氧气的反应原理、装置、步骤、检验与验满方法（不涉及氯酸钾制氧气）。认识催化剂和催化作用，理解催化剂 “ 一变二不变 ” 的特点。 2.通过预习建立实验室制取气体的一般思路（原理 → 装置 → 操作 → 检验）。初步学会对比分析不同制氧方法的优缺点。 3.体会化学与生产生活的联系，培养严谨的实验态度。 ) 二．重点难点 ( 1.重点：实验室制取氧气的反应原理、装置选择、操作步骤、检验与验满。 2.难点：催化剂概念理解；高锰酸钾制氧气的注意事项（棉花、试管口倾斜、操作顺序） 。 ) 三．自主探究 （一）工业制取氧气 1.氧气的物理性质 颜色 无色 气味 无味 状态 气体 密度（标准状况） 1.429g/L比空气略大 溶解性 不易溶于水 沸点 －183℃ 熔点 －218℃ 三态变化 2.氧气的工业制法 （1）原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，通过分离液态空气制取氧气。具体来说，在低温条件下加压，使空气转变为液态，由于液态氮的沸点（-196℃）比液态氧的沸点（-183℃ ）低，所以升温时氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了 。 （2）方法：分离液态空气（物理变化） （3）原料：液态空气 （4）流程：空气→加压降温→液态空气→升温蒸发→氮气先逸出→剩余液态氧→加压储存（蓝色钢瓶）。这是一个物理变化过程，整个过程中没有新物质生成，只是利用了空气中各成分沸点差异进行分离。 【知识梳理】 ( （一）氧气的物理性质 1.色、态、味：标准状况（101kPa、20 ℃ ）下，氧气是无色、无味的气体。 2.密度：密度比空气略大（标准状况下：O 2 为1.429g/L，空气为1.293g/L）。 3.溶解性：不易溶于水（室温下，1L水约溶解30mL氧气）。 4.三态变化（101kPa）： 气态氧（无色） 液态氧（淡蓝色） 固态氧（淡蓝色雪花状）。 5.储存：工业氧气加压储存在蓝色钢瓶中。 （二）工业制取氧气（分离液态空气法） 1.原料：空气（廉价、易得）。 2.原理：利用液态空气中液氮（沸点-196 ℃ ）和液氧（沸点-183 ℃ ）的沸点不同，低温蒸发分离（物理变化，无新物质生成）。 3.流程： （1）先蒸出：氮气（N 2 ）（沸点低） （2）剩余：液态氧（淡蓝色，混合物）加压 → 蓝色钢瓶储存。 4.拓展：膜分离技术（物理变化），利用分子大小差异分离氧气。 ) 例1.（2024·广东南海期中）下列关于工业“分离液态空气法”制氧气的说法正确的是（ ） A. 原料来源广泛 B. 分离过程是化学变化 C. 液氧沸点比液氮低 D. 得到的液体是纯净氧气 【答案】：A 【解析】：A 空气是原料，来源广泛、成本低。B 分离过程无新物质生成，属于物理变化。 C液氮沸点（-196℃）低于液氧（-183℃），液氮先蒸发。D剩余液体是液氧和少量杂质的混合物，不是纯净物。 例2.（2025·江苏盐城亭湖区期末）下列关于氧气物理性质的描述错误的是（ ） A. 通常状况下是无色无味气体 B. 不易溶于水 C. 标准状况下密度比空气略小 D. 液氧和固态氧均为淡蓝色 【答案】：C 【解析】：A符合氧气常态下的性质。B氧气不易溶于水，鱼类靠水中溶解氧生存。C标准状况下氧气密度（1.429g/L）略大于空气（1.293g/L）。D液氧、固态氧均为淡蓝色 。 例3.（2023·安徽合肥包河区模拟）工业制取氧气的流程如下，下列说法错误的是（ ） 空气→液态空气→剩余液体→蓝色钢瓶 A. 液态空气属于混合物 B. 该过程发生物理变化 C. 氮气先蒸发，说明氮气沸点比氧气高 D. 蓝色钢瓶中的氧气可用于医疗急救、气割气焊 【答案】：C 【解析】：A液态空气含液氮、液氧等，是混合物。B无新物质生成，属于物理变化。C氮气沸点更低（-196℃），先蒸发出来。D氧气可用于医疗急救、炼钢、气割气焊等。 （二）实验室制取氧气（化学变化） 1. 加热高锰酸钾制氧气 （1）药品：高锰酸钾（KMnO4，暗紫色固体）。 （2）反应原理（文字表达式）： （3）发生装置：固体加热型（试管口略向下倾斜，放一团棉花）。 （4）收集装置：排水法（氧气不易溶于水）、向上排空气法（氧气密度略大于空气）。 ( 发生装置 ) ( 收集 装置 ) A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽 （5）操作步骤（谐音：茶庄定点收利息）： ①查：检查装置气密性； ②装：装药品，试管口放棉花； ③定：固定试管； ④点：点燃酒精灯加热； ⑤收：气泡连续均匀冒出时收集； ⑥移：先移导管； ⑦熄：后熄灭酒精灯。 （6）检验：将带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。 （7）验满：排水法→瓶口有大气泡冒出；向上排空气法→带火星木条放瓶口，复燃则满。 （8）注意事项： ①药品要平铺在试管底部以使其均匀受热。 ②铁夹应夹在距试管口1/3处。 ③试管口应略向下倾斜。(防止冷凝水倒流炸裂试管) ④导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出) ⑤试管口需放一团棉花;(防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞) ⑥用向上排空气法收集气体时，导气管要伸入集气瓶底?(目的排尽装置内空气) ⑦用排水法收集结束时先撤导管再停止加热?（防止因压强减小，水倒吸入试管内，引起试管炸裂) 2.过氧化氢（双氧水）制氧气（二氧化锰催化） （1）药品：过氧化氢溶液（H2O2，无色液体）、二氧化锰（MnO2，黑色固体）。 （2）反应原理（文字表达式）： （3）发生装置：固液常温型（长颈漏斗/分液漏斗+锥形瓶）。 （4）收集、检验、验满：同高锰酸钾制氧气。 （5）优点：不需加热、操作简便、节能、无污染。 3.催化剂（触媒） 【探究实验】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用 （1）实验步骤 ①在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象。 ②向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象(如图)。 ③待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。 (2)实验现象与分析： 实验编号 现象 分析 ① 带火星的木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。 ② 加入二氧化锰后，带火星的木条复燃 二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气能使带火星的木条复燃。 ③ 重新加入过氧化氢溶液，带火星的木条复燃。 氧气是过氧化氢产生的，二氧化锰只起加快产生氧气的作用。 （3）实验结论：二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率，二氧化锰本身未见变化. 【总结】： 过氧化氢，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于消毒。能缓慢分解成水和氧气，因分解速度极其慢，故可以加入催化剂——二氧化锰来加快分解速度。 【知识梳理】 ( （一）高锰酸钾制取氧气 1.药品：暗紫色高锰酸钾固体 。 2.反应原理： 。 3.发生装置：固体加热型（反应物为固体，反应需要加热）。 4.收集装置 （1）排水法（氧气不易溶于水且不与水反应）。 （2）向上排空气法（氧气密度比空气大）。 5.操作步骤（谐音：茶庄定点收利息） ) ( ① 查：检查装置气密性； ② 装：装入药品，试管口塞一团棉花； ③ 定：固定试管（试管口略向下倾斜）； ④ 点：点燃酒精灯，先预热再集中加热； ⑤ 收：气泡连续均匀冒出时收集； ⑥ 离：收集完毕，将导管移出水槽； ⑦ 熄：熄灭酒精灯。 6.注意事项 （1）试管口塞棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管。 （2）试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流炸裂试管。 （3）先移导管后熄灯：防止水倒吸炸裂热试管。 （二）过氧化氢制取氧气 1.药品：无色过氧化氢溶液（双氧水）、黑色二氧化锰固体。 2.反应原理： 。 3.发生装置：固液常温型（固体和液体反应，无需加热）。 4.收集装置：同高锰酸钾制氧气（排水法、向上排空气法）。 5.操作步骤： ① 检查气密性； ② 装药品（先固后液）； ③ 滴加过氧化氢溶液； ④ 收集气体。 （三）催化剂（触媒） 1.定义：在化学反应中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的物质（一变二不变）。 2.特点 （1）一变：加快或减慢反应速率（二氧化锰加快过氧化氢分解）。 （2）二不变：反应前后质量、化学性质均不变。 3.注意：催化剂不决定反应能否发生，不改变生成物质量，只改变反应速率。 ) 例4.（2024·江苏盐城亭湖区期中）实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的仪器是（ ） A. 试管 B. 酒精灯 C. 分液漏斗 D. 集气瓶 【答案】：C 【解析】：高锰酸钾制氧气为固体加热型，需试管、酒精灯、集气瓶；分液漏斗用于固液常温型（如过氧化氢制氧气），故选C。 例5.（2023·江苏苏州吴中区期末）关于高锰酸钾制氧气的操作，下列说法错误的是（ ） A. 试管口略向下倾斜 B. 试管口塞一团棉花 C. 气泡连续均匀时再收集 D. 实验结束先熄灭酒精灯 【答案】：D 【解析】：实验结束需先移导管后熄灯，防止水倒吸炸裂试管，D错误；A、B、C均为正确操作。 例6.（2025·广东深圳福田区模拟）过氧化氢制氧气的实验中，二氧化锰的作用是（ ） A. 增加氧气质量 B. 加快反应速率 C. 作为反应物 D. 反应后质量减少 【答案】：B 【解析】：二氧化锰是催化剂，加快反应速率，不改变氧气质量，反应前后质量和化学性质不变，不是反应物，故选B。 例7.（2024·江苏南京鼓楼区期中）下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 催化剂反应前后质量改变 C. 催化剂反应前后化学性质不变 D. 二氧化锰是所有反应的催化剂 【答案】：C 【解析】：催化剂“一变二不变”，可加快或减慢速率，反应前后质量、化学性质不变；二氧化锰不是所有反应的催化剂，故选C。 例8.（2023·江苏扬州邗江区期末）实验室用高锰酸钾制氧气，收集氧气时不宜用的方法是（ ） A. 排水法 B. 向上排空气法 C. 向下排空气法 D. 排水法和向上排空气法 【答案】：C 【解析】：氧气密度比空气大，不能用向下排空气法；不易溶于水，可用排水法，故选C。 例9.（2025·江苏盐城盐都区模拟）过氧化氢和二氧化锰混合制氧气，下列装置选择正确的是（ ） A. 固体加热型装置 B. 固液常温型装置 C. 向上排空气法（导管短进长出） D. 排水法（导管伸至集气瓶底部） 【答案：B 【解】析：过氧化氢制氧气为固液常温型，选B；A错误；向上排空气法导管应长进短出，C错误；排水法导管刚伸瓶口即可，D错误。 例10.（2024·江苏盐城大丰区期末）实验室用高锰酸钾制取氧气，结合下图回答问题： （1）高锰酸钾制氧气的文字表达式为______。 （2）试管口塞一团棉花的目的是______。 （3）收集氧气时，当气泡______时开始收集。 （4）实验结束后，发现试管炸裂，可能的原因是______（写1点）。 【答案】（1）高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 （2）防止高锰酸钾粉末进入导管 （3）连续均匀冒出（4）试管口未略向下倾斜（或先熄灭酒精灯后移导管等） 【解析】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气 。（2）棉花作用：防止粉末进入导管堵塞导管。（3）刚开始气泡为空气，连续均匀冒出时才是纯净氧气。（4）试管炸裂原因：冷凝水倒流、水倒吸、未预热等。 例11.（2025·江苏苏州相城区模拟）某兴趣小组探究过氧化氢制氧气的反应，装置如下： （1）过氧化氢溶液俗称______，二氧化锰的颜色为______。 （2）过氧化氢制氧气的文字表达式为______。 （3）二氧化锰在该反应中属于______（填“反应物”或“催化剂”）。 （4）若用向上排空气法收集氧气，验满方法为______。 （5）反应结束后，要回收二氧化锰，可采用的实验操作是______（填“过滤”或“蒸发”）。 【答案】（1）双氧水；黑色（2）过氧化氢水+氧气（3）催化剂（4）将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则满（5）过滤 【解析】（1）过氧化氢俗称双氧水，二氧化锰为黑色粉末。（2）过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气。（3）二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用。（4）氧气助燃，验满将带火星木条放瓶口，复燃则满。（5）二氧化锰不溶于水，过滤可分离固体和液体，回收二氧化锰。 （二）分解反应 ( 分解反应：只强调 反应物 是 一种 ) 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。在化学学习过程中，常常要用到分类的方法。例如，物质可以分为纯净物和混合物，化学反应可以分为化合反应、分解反应等。 【知识梳理】 ( 1.化合反应定义：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应（基本反应类型）。 2.化合反应特征（口诀）：多变一：多种反应物 → 一种生成物。 3.表达式： AB=A+B或 AB …→ A+B+ … 4.与分解反应对比（本课题重点） 反应类型 特征 表达式 举例（本单元） 化合反应 多变一 A+BAB=或 A+B+ …→ AB … 碳+氧气二氧化碳 分解反应 一变多 AB=A+B或 AB …→ A+B+ … 过氧化氢水+氧气 5. 分解反应与氧化反应的区别和联系 分解反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是分解反应。 6.本单元典型化合反应（必记） 红磷燃烧：磷 + 氧气 五氧化二磷 硫燃烧：硫 + 氧气 二氧化硫 木炭燃烧：碳 + 氧气 二氧化碳 铁丝燃烧：铁 + 氧气 四氧化三铁 ) 例12.下列反应属于化合反应的是（ ） A. 过氧化氢 水 + 氧气 B. 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 C. 铁 + 氧气 四氧化三铁 D. 锌 + 硫酸 → 硫酸锌 + 氢气 【答案】：C 【解析】：A、B：均为“一变多”，属于分解反应； C：“多变一”，化合反应； D：置换反应（非基本反应类型中的化合/分解） 。 例13.（2024·江苏盐城市阜宁县·期末）下列关于化合反应和氧化反应的说法正确的是（ ） A. 化合反应一定是氧化反应 B. 氧化反应一定是化合反应 C. 有氧气参加的化合反应一定是氧化反应 D. 化合反应与氧化反应没有任何关系 【答案】：C 【解析】：化合反应：看“多变一”；氧化反应：看“是否有氧气参与”；A错误（如二氧化碳+水→碳酸，是化合但非氧化）；B错误（如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，是氧化但非化合）；C正确（有氧气参与的化合反应，同时满足氧化反应定义）。 四．夯实基础 （一）选择题 1.（2024·盐城盐都·期末）实验室用高锰酸钾制氧气的操作中，正确的是（ ） A. 加热时试管口向上倾斜 B. 试管口不放棉花 C. 先熄灯后移导管 D. 气泡连续均匀时收集 【答案】：D 【解析】：试管口略向下倾斜（A错）；放棉花（B错）；先移导管后熄灯（C错）；气泡连续均匀时收集才纯净（D对）。 2.（2025·无锡滨湖·期中）用过氧化氢制氧气，二氧化锰的作用是（ ） A. 增加氧气质量 B. 加快反应速率 C. 减慢反应速率 D. 反应前后质量改变 【答案】：B 【解析】：二氧化锰是催化剂，加快反应速率，不改变氧气质量，反应前后质量和化学性质不变。 3.（2025·常州新北·期末）下列反应属于分解反应的是（ ） A. 硫+氧气二氧化硫 B. 铁+氧气四氧化三铁 C. 过氧化氢水+氧气 D. 石蜡+氧气二氧化碳+水 【答案】：C 【解析】：分解反应是“一变多”，C符合；A、B是化合反应（多变一），D是氧化反应，不是分解反应。 4.（2026·宿迁宿城·一模）收集氧气时，不宜用排水法的原因是（ ） A. 氧气密度比空气大 B. 氧气不易溶于水 C. 氧气能溶于水 D. 氧气能与水反应 【答案】：C 【解析】：氧气不易溶于水且不与水反应，可用排水法；若能溶于水则不宜用，C错误。 5.（2024·扬州广陵·期末）实验室制氧气的下列操作，错误的是（ ） A. 检查气密性 B. 装药品后塞紧橡皮塞 C. 加热时先预热 D. 收集后正放桌面 【答案】：B 【解：装药品后应先固定试管再塞橡皮塞，防止压破试管；A、C、D操作均正确。 6.（2025·镇江京口·期中）工业制氧气和实验室制氧气的本质区别是（ ） A. 是否需要加热 B. 是否用催化剂 C. 氧气纯度不同 D. 是否为物理变化 【答案】：D 【解析】：工业制氧气是物理变化，实验室制氧气是化学变化，本质区别为是否有新物质生成。 7.（2024·盐城亭湖·期末）下列关于工业制氧气的说法正确的是（ ） A. 属于化学变化 B. 利用氧气和氮气的密度不同 C. 氮气先蒸发出来 D. 氧气储存在红色钢瓶中 【答案】：C 【解析】：工业制氧气是分离液态空气，利用沸点不同，物理变化，A、B错误；氮气沸点低，先蒸发，C正确；氧气储存在蓝色钢瓶，D错误。 8.（2025·苏州姑苏·期末）下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A. 催化剂只能加快反应速率 B. 反应前后质量和性质不变 C. 二氧化锰是所有反应的催化剂 D. 不能改变生成物质量 【答案】：D 【解析】：催化剂可加快或减慢速率，A错误；反应前后质量和化学性质不变（物理性质可能变），B错误；二氧化锰不是万能催化剂，C错误；催化剂只改速率，不改变生成物质量，D正确。 （二）非选择题 9.（2026·徐州云龙·二模）学习催化剂后，某同学设计实验探究二氧化锰对过氧化氢分解的影响： (1) 实验①：取5mL 5%过氧化氢溶液于试管，带火星木条不复燃，说明________； (2) 实验②：加少量二氧化锰，带火星木条复燃，说明________； (3) 实验③：反应后过滤、干燥、称量，二氧化锰质量____（填“变大/变小/不变”）； (4) 实验④：将二氧化锰再次加入过氧化氢溶液，仍能加快反应，说明二氧化锰的________不变。 【答案】：(1) 常温下过氧化氢分解速率很慢；(2) 二氧化锰能加快过氧化氢分解速率；(3) 不变；(4) 化学性质。 【解析】：催化剂“一变二不变”：改变化学反应速率，反应前后质量和化学性质不变。 10.（2026·泰州泰兴·一模）实验室制取氧气的装置如图，回答下列问题： (1) 用高锰酸钾制氧气，发生装置选____（填字母），试管口放棉花的目的是； (2) 用过氧化氢制氧气，反应文字表达式为________，发生装置选____； (3) 用C装置收集氧气，验满方法是________。 【答案】：(1) A；防止高锰酸钾粉末进入导管；(2) 过氧化氢水 + 氧气；B； (3) 将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃则满。 【解析】：(1) 高锰酸钾制氧是固体加热型，选A；棉花防粉末进入导管；(2) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解，固液常温型选B；(3) 氧气验满用带火星木条放瓶口。 五．巩固训练 （一）选择题 1.（2024·盐城亭湖·期末）实验室用高锰酸钾制氧气，试管口放棉花的作用是（ ） A. 防止试管炸裂 B. 防止粉末进入导管 C. 加快反应速率 D. 防止氧气泄漏 【答案】：B 【解析】：棉花作用是防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管或污染水槽。 2.（2025·南京玄武·期中）下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是（ ） A. 不需加热 B. 二氧化锰作催化剂 C. 反应生成水和氧气 D. 属于化合反应 【答案】：D 【解析】：过氧化氢制氧气是分解反应（一变多），不是化合反应（多变一）。 3.（2025·苏州吴中·期末）检验氧气的方法是（ ） A. 闻气味 B. 看颜色 C. 将带火星木条伸入瓶内 D. 将燃着木条放瓶口 【答案】：C 【解析】：氧气无色无味，检验用带火星木条伸入瓶内，复燃则是氧气。 4.（2026·泰州姜堰·一模）实验室收集氧气，既可用排水法又可用向上排空气法，原因是（ ） A. 氧气不易溶于水，密度比空气大 B. 氧气易溶于水，密度比空气大 C. 氧气不易溶于水，密度比空气小 D. 氧气易溶于水，密度比空气小 【答案】：A 【解析】：排水法→不易溶于水；向上排空气法→密度比空气大。 5.（2024·无锡惠山·期末）下列反应中，二氧化锰作催化剂的是（ ） A. 高锰酸钾分解 B. 过氧化氢分解 C. 木炭燃烧 D. 铁丝燃烧 【答案】：B 【解析】：过氧化氢分解用二氧化锰作催化剂；高锰酸钾分解中二氧化锰是生成物。 6.（2025·常州武进·期中）实验室用高锰酸钾制氧气的步骤：①加热 ②装药品 ③检查气密性 ④收集 ⑤熄灭酒精灯 ⑥移导管，正确顺序是（ ） A. ③②①④⑥⑤ B. ②③①④⑥⑤ C. ③②①④⑤⑥ D. ②③①④⑤⑥ 【答案】：A 【解：步骤：查（③）→装（②）→定→点（①）→收（④）→移（⑥）→熄（⑤）。 7.（2026·宿迁沭阳·二模）工业制氧气的过程中，发生的变化是（ ） A. 化学变化 B. 物理变化 C. 既有物理又有化学变化 D. 无法确定 【答案】：B 【解析】：分离液态空气法无新物质生成，属于物理变化。 8.（2024·扬州邗江·期末）用过氧化氢制氧气，发生装置最好选用（ ） A. 固体加热型 B. 固液常温型 C. 排水型 D. 排空气型 【答案】：B 【解析】：过氧化氢是液体，二氧化锰是固体，反应不需加热，选固液常温型。 9.（2025·镇江丹阳·期中）下列关于分解反应的说法正确的是（ ） A. 反应物一定是一种 B. 生成物一定是两种 C. 反应一定需要加热 D. 一定有单质生成 【答案】：A 【解析】：分解反应是一种物质生成多种物质，反应物一定一种；生成物≥2种，不一定加热，不一定有单质。 10.（2026·徐州沛县·三模）实验室制氧气时，下列操作会导致收集的氧气不纯的是（ ） A. 装置气密性良好 B. 导管口刚冒气泡就收集 C. 试管口放棉花 D. 集气瓶装满水 【答案】：B 【解析】：刚冒气泡时是空气，立即收集会导致氧气不纯；A、C、D操作正确。 11．如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、用高锰酸钾制取氧气，图中装置正确，故A正确；B、收集气体的导管，要深入集气瓶底部，图中导气管太短，故B错误；C、验满氧气，带火星的木条伸进集气瓶内部，图中操作错误，故C错误；D、验证氧气的性质，做细铁丝燃烧的实验时，反应剧烈，火星四射，热的溅落物会炸裂瓶底，图中操作错误，故D错误。故选：A。 12．实验室需收集一瓶约混有1/4体积空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A.集气瓶中灌1/4的水 B.集气瓶中灌3/4的水 C.导管伸入到集气瓶体积的1/4处 D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处 【答案】B 【解析】A、需要收集一瓶大约1/4空气的氧气，即收集3/4的氧气，所以集气瓶中应灌3/4的水，故A错；B、需要收集一瓶大约1/4空气的氧气，即收集3/4的氧气，所以集气瓶中应灌3/4的水，故B正确；C、用排空气法收集氧气无法收集3/4的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故C错；D、用排空气法收集氧气无法收集3/4的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故D错。故选：B。 13．15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　) 【答案】D　 【解析】实验室利用15%的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率且能稀释过氧化氢溶液，D图所示装置能控制15%的过氧化氢溶液滴加的速率和稀释过氧化氢溶液，从而控制反应的速率。 14.用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，下列说法错误的是（　 　） A. 过氧化氢溶液遇到二氧化锰，可以增加产生氧气的质量 B. 若a处粉末是红磷，则能看到玻璃管中产生白烟 C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 D. 若a处粉末是硫粉，则能看到明亮的蓝紫色火焰 【答案】A 【解析】A、二氧化锰是催化剂，不能改变产生的氧气质量，该选项不正确;B、红磷燃烧产生白烟，该选项正确;C、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，该选项正确;D、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，该选项正确。故选:A. 15.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是(　　) A．第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B．第二组是同时实验，观察比较两试管中气泡产生的快慢 C．第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D．第四组是分两次实验，比较收集相同体积的氧气所需的时间 【答案】C 【解析】选项A：第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况。气球体积变化能反映产生气体的多少或速率，且只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。选项B：第二组是同时实验，观察比较试管中气泡产生的快慢。气泡产生快慢能直接体现反应速率，只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。选项C：第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否复燃。带火星木条复燃只能说明产生了氧气，无法体现反应速率的快慢，不能有效对比不同催化剂的效果，该选项不可行。选项D：第四组是分两次实验，比较收集相同体积的气体所需要的时间。收集等体积气体所需时间越短，反应速率越快，只有催化剂种类不同，可对比不同催化剂的效果，该选项可行。 （二）非选择题 16.空气中主要组分的沸点如表所示 工业制氧气的流程如下： （1）工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的　 　不同，此过程属于　 　 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）将液态空气升温，最先逸出的物质主要是　 　。 （3）液态氧的沸点　 　（填“低于”“等于”或“高于”）﹣196℃；写出液态氧的一种用途：　 　． （4）得到的液态氧的颜色是　 　。 【答案】（1）沸点；物理；（2）氮气；（3）高于；支持燃烧（4）淡蓝色； 【解析】（1）工业制氧气的原理是分离液态空气，由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，故答案为：沸点；有新物质生成的变化为化学变化，无新物质生成的变化为物理变化，此变化中没有生成新物质，故变化属于物理变化；故答案为：物理；（2）空气先加压降温，空气变成了液态，此时仍为气态的物质是氦气和氖气；由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，留下的主要是液氧，剩余物质是混合物；故答案为：氮气；（3）由于空气中大约含有21%的氧气，所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料；工业上制氧气采用的是分离液态空气法：在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发；由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧，在整个过程中没有生成其它物质，没有新物质生成，属于物理变化．氧气供给呼气，支持燃烧．（4）该知识属于工业制氧气，气态氧气无色，而液态氧气为淡蓝色，空气中主要由氧气和氮气组成，工业制氧气原理是利用氮气和氧气的沸点不同，要达到分离效果，必 须让沸点低的液氮先气化出来，而温度不能达到液氧的沸点，否则氧气也会出来. 17．根据图回答问题。 (1)写出仪器a、b的名称：a__________________，b________________。 (2)写出实验室用装置①制取氧气的文字表达式： ________________________________________________________________________。 (3)用装置②收集一瓶氧气，进气管口是______端，当气体从d端进入时，能收集密度比空气______(填“大”“小”或“相等”)的气体。 (4)若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是____________。 【答案】(1)长颈漏斗　锥形瓶(2)过氧化氢水＋氧气(3)c　小　(4)量筒(20 mL) 【解析】（1）仪器名称仪器a是长颈漏斗；仪器b是锥形瓶。（2）文字表达式装置①是固液常温型发生装置，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水 + 氧气}。（3）进气口与气体密度用装置②收集一瓶氧气，因为氧气的密度比空气大，所以进气口是c端；当气体从d端进入时，能收集的是密度比空气小的气体（比如氢气等）。（4）缺少的化学仪器若要收集20 mL的氧气，在装置②中应装满水，同时还缺少的化学仪器是量筒，用量筒来量取20 mL体积的氧气。 18.2025年9月3日抗战胜利80周年阅兵中，无人侦察方队的无人机采用过氧化氢分解制氧技术保障设备运行。结合实验室装置（图中A为发生装置，B、C、D为收集装置）和“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的实验精神，回答问题： （1）装置A中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为______；二氧化锰的作用是______。 （2）选择装置A的原因是（ ） A. 反应物是固体，反应需要加热 B. 反应物是固体和液体，反应不需要加热 C. 反应物是液体，反应需要加热 D. 反应物是固体和液体，反应需要加热 （3）若要收集较纯净的氧气，应选择装置（ ） A. B B. C C. D D. 以上都可以 （4）用装置B收集氧气时，验满的方法是______；若木条复燃，说明氧气已集满。 （5）下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是（ ） A. 反应前后元素种类不变 B. 该反应属于分解反应 C. 不加入二氧化锰反应就不发生 D. 可通过分液漏斗控制反应速率 （6）“大漠孤烟直”的野外场景中，若用过氧化氢制氧，忘记加二氧化锰，会出现的情况是（ ） A. 完全不产生氧气 B. 产生氧气的速率变慢 C. 产生氧气的质量减少 D. 生成氧气的纯度降低 （7）该反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，从物质种类变化看，属于______反应（填基本反应类型）。 【答案】（1）过氧化氢水 + 氧气；加快反应速率（2）B（3）C（4）将带火星的木条放在集气瓶口（5）C（6）B（7）分解 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，二氧化锰能加快反应速率。（2）装置A是固液常温型发生装置，对应反应物是固体和液体、反应不加热的情况，选B。（3）排水法（装置D）收集的氧气更纯净，选C。（4）氧气验满需将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃则满。（5）过氧化氢常温下不加入二氧化锰也能缓慢分解，C错误；反应前后元素种类不变，属于分解反应，分液漏斗可控制液体滴加速度从而控制反应速率，A、B、D正确（6）二氧化锰加快反应速率，忘记加则反应速率变慢，不会影响氧气的产生、质量和纯度，选B。（7）该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应。 19.实验探究一：探究红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，催化效果如何？ 探究小组据此设计了如下探究方案。 【实验探究】请你将以下实验探究内容补充完整。 实验步骤 实验现象 实验结论及解释 步骤I 试A中无明现象；试管B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 。 ①产生的气体是氧气 ②红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率 步骤Ⅱ．向试管B中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ①试管B的现象与步骤Ⅰ中的现象相同； ②滤渣质量等于ag 红砖粉末的产生大量能使带火星木条复燃的气体 质量和化学性质 在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂 步骤Ⅲ 两试管中均产生气泡且C中产生气泡较慢 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 【拓展应用】探究小组利用以下仪器进一步验证“CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用”，请回答：铁与过氧化氢溶液中的氧气和水反应生成了铁锈 （1）写出仪器C的名称： 烧杯。 （2）从方便取用液体并节约试剂的角度考虑，该探究小组最好选用以上所示仪器中的A （填字母）。 实验探究二：探究过氧化氢分解的影响因素。 探究小组使用压强传感器等设备，检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等，获得如图所示的压强时间变化曲线。 由此可知，过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高，过氧化氢的分解速率越快 。 【答案】实验探究一：步骤I：产生大量能使带火星木条复燃的气体；步骤Ⅱ ：质量和化学性质； 步骤Ⅲ：红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好；【拓展应用】（1）：烧杯；（2）：A；实验探究二：温度越高，过氧化氢的分解速率越快。 【解析】实验探究一:【实验探究]步骤1、因为红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率，所以B中产生大量能使带火星木条复燃的气体;故填:产生大量能使带火星木条复燃的气体: 步骤Ⅱ、向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣，①又产生大量能使带火星木条复燃的气体，②滤渣质量等于ag,红砖粉末的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂:故填:质量和化学性质:步骤Ⅲ、两试管中均产生气泡且加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快，红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好;故填:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好:【拓展应用](1)仪器C是烧杯;故填:烧杯;(2)从方便取用液体并节约试剂的角度考虑，该探究小组最好选用以上所示仪器中的注射器;故填:A:实验探究二:由图象信息可知，过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高，过氧化氢的分解速率越快:故填:温度越高，过氧化氢的分解速率越快。实验探究一:[实验探究]步骤1、根据红砖粉对过氧化氢分解所起的催化作用来分析:步骤Ⅱ、根据实验现象来分析:步骤Ⅲ、根据实验现象来分析:[拓展应用](1)熟记仪器的名称:(2)根据仪器的用途来分析:实验探究二:根据图象信息来分析解答。合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $