人教版九年级化学上册同步讲义+分层作业：制取氧气

2.3制取氧气

[-等-目沟国掘〕

)，--------------

*-

1.了解实验室制取氧气的三种方法和原理。

2.认识催化剂和催化作用。

3.理解分解反应的含义，并能判断分解反应。

4了解氧气的工业制法。.

加热

一、氧气的实验室制法

实验室制取氧气方法：①加热②分解③加热

实验药品高镒酸钾氯酸钾过氧化氢

药品颜色状态

实文字

验表达式

原符号

理表达式

型型(固液不加热型)

(1)检查装置的(2)装入药品(1)检查装置的

(3)固定试管(4)点燃(2)装入固体药品

实验步骤

(5)收集氧气(6)将(3)倒入过氧化氢

(7)熄灭__________(4)收集

收集方法

检验方法将伸入集气瓶中.如果表明是.

验满方法1.用向上排空气法收集氧气时，将平放在,如果木条

______________,表明氧气已收集满。

2.用排水法收集氧气时，当，表明氧气已收集满

二、催化剂

1.实验

①在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察

现象；

②向上述试管中加入少量二氧化镒，把带火星的木条伸入试管，观察现象；

③待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的

木条伸入试管，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）实验分析与讨论

实验编号现象分析

①带火星的木条_______放出的氧气_______

②带火星的木条_______过氧化氢溶液中加入少量的二氧化镒，____

③带火星的木条二氧化镒能使重新加入的过氧化氢溶液_______

（3）实验结论

二氧化镒能—___过氧化氢制取氧气的经过进一步实验证明，反应前后二氧化镒的质量和化学

性质也没有发生变化，二氧化镒是分解过氧化氢的_______O

2.催化剂定义及特点

（1）定义：在化学反应中能（加快或变慢），但本身的和

在反应前后不变的物质叫做催化剂（又叫）。催化剂在化学反应中所起的作用叫作用。

（2）特点：一变（改变其他物质反应速率）、二不变（自身、不变）

3.注意点：

①催化剂不能改变生成物的质量

②催化剂不是反应物也不是生成物

③一种催化剂只针对某一反应。不同的反应，催化剂可能不同；

④某一反应的催化剂可能不只一种（如：二氧化镒、都可做过氧化氢溶液分解的催化剂）

三、氧气的工业制法

1.分离液态空气法——变化

原理：利用液态氧和液态氮的不同。

具体过程：将空气液化，升温时_______先蒸发出来（液态氮的沸点比液态氧的沸点________）,剩下主要是

液氧。

2.膜分离法——变化

利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（富氧膜），可得到含氧量较高的氧

气，经过多级分离，彳导到含氧气90%以上的。

四、分解反应

1.定义：由一种物质生成或其它物质的反应，叫做分解反应。

2.与化合反应对比

分解反应化合反应

特点多变一

表达式C+D+…TY

两者联系都是化学反应的基本类型之一

i---筑初缀S1

▼:

*'-i>-------------------J

:k

考点1.氧气的实验室制法

例1.（2022秋•江苏如皋•期中统考）实验室制取某些气体的装置如图，下列说法错误的是（）

A.装置①和④组合可以用于高镒酸钾制取氧气

B.装置②和⑤组合可以用于过氧化氢溶液制取氧气

C.装置①和③组合可以用于氯酸钾制取氧气

D.装置②可以随时添加液体药品

【变式17］（2022秋•江苏镇江•统考阶段测试）某同学用高镒酸钾制取氧气，使用如图所示装置。下列

说法正确的是

A.试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流

B.导管伸入试管较长，便于气体导出

C.氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集

D.试管口应该放一团棉花，避免粉尘随气流进入导管

【变式1-2］（2022秋•苏州吴江•阶段测试）实验室加热高镒酸钾制取氧气，有如下操作步骤，其操作顺

序正确的是

①加热药品；②检查装置的气密性；③把药品装入试管中，并把装置安装好；④用排水法收集氧气；⑤

从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯。

A.②③①④⑤⑥B.②③①④⑥⑤

C.③②①④⑥⑤D.③②①④⑤⑥

例2.（2022•河北承德•模拟预测）小丽在实验室用高镒酸钾制取氧气时，以下实验操作会导致实验失败

的是

B.加热高镒酸钾

【变式2-1]（2022•四川甘孜•统考中考真题）实验室用KMnO4固体制取02并验证其性质，下列有关操作

正确的是

A人

例3.（2023•河南周口•统考一模）现有下列反应：①2KMliO4=K2MnO4+MnC）2+O2个②

MnO2A

2H2O2^^2H2O+O21@2NH4NO3=4H2O+2N2T+O2T。其中适用于实验室制取氧气的有

A.①②③B.①③C.②③D.①②

【变式3-1]（2022秋•黑龙江哈尔滨•校考期中）将高镒酸钾和氯酸钾的固体混合物放入试管中加热一段

时间后，试管中的剩余固体最少有

A.2种B.5种C.3种D.4种

例4.（2023•安徽天长•统考阶段性测试）加热高镒酸钾制得氧气，下列说法错误的是

A.该反应为分解反应

B.反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面

C.导气管口产生连续均匀气泡时，用装满水的集气瓶收集气体

D.装有高镒酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时试管内固体粉状物质进入导气管

【变式4-1］（2022秋•新疆巴音郭楞•统考期末）关于加热氯酸钾制取氧气，下列说法正确的是

A.要使氯酸钾受热分解，必须加入二氧化镒，否则反应不能发生

B.使用二氧化镒，可使氯酸钾分解产生更多的氧气

0.二氧化镒做催化剂随反应进行，质量及化学性质不变

D.二氧化镒只能做催化氯酸钾分解的催化剂

考点2.催化剂

例5.（2022•天津•期中统考）结合如图实验，下列说法正确的是

带有火星

的木条

A.实验①带火星的木条不复燃，说明没有产生氧气

B.实验③带火星的木条复燃且二氧化镒质量减少

C.该实验证明氧气可以支持燃烧

D.实验①的反应速率比实验③的快

【变式5-1］（2022•江苏射阳•联考阶段测试）下列关于催化剂的说法不正确的是

A.任何化学反应都需要催化剂

B.催化剂可以提高某些化学反应的速率

0.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变

D.催化剂可以降低某些化学反应的速率

【变式5-2］（2023•山东淄博•校考阶段练习）质量相等的两份氯酸钾①和②，向①中加入少量的二氧化

镒，完全反应后，下图随时间变化的函数图像正确的是

A.

C.

例6.(2022秋•海南海口•统考期末)某化学兴趣小组设计如下表所示的实验来比较MM)?、CuO对过氧化

氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。

i।।।।।।।।।।।।।।।)।।।।।।।

i1020304050mL

双氧水活塞

催

化

剂

「

红

实验用品记录数据

实验序号过氧化氢溶液催化剂氧气体积

实验15mL4%粉末状MnO?0.2g50mL

实验2—粉末状CuO0.2g50mL

(1)实验2中过氧化氢溶液的数据为□

⑵实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和O

⑶实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U

型管内右侧液面上升，原因是O

(4)结论：MnOz对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是o

【变式6-1](2022秋•广东东莞•校考阶段练习)某同学取一定质量的KCI03和少量MnOz混合加热至不再

产生氧气，下列各量随反应时间的变化关系正确的是

考点3.氧气的工业制法

例7.（2023春•山东泰安•统考期中）工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温,

关于这个过程的描述不正确的是

A.属于物理变化B.有新物质氧气生成

C.先收集到的氮气沸点较低D.利用了物质的沸点不同

【变式7-1]（2022•山东淄博•统考阶段测试）工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了（）

A.分解反应B.化合反应

C.氧化反应D.液态氧和液态氮的沸点不同

考点4.分解反应

例8.（2022秋•广东广州•校考阶段练习）下列化学反应属于分解反应（反应条件省略）的是

A.水T氢气+氧气B.硫酸+氯化锁-＞盐酸+硫酸领

C.二氧化碳+水T碳酸D.铁+硫酸铜T硫酸亚铁+铜

【变式8-1]（2022•江苏盐城•统考阶段性测试）下列化学反应中既不属于分解反应，也不属于化合反应

的是

A.碳+氧气二氧化碳B.碳酸氢钠^碳酸钠+水+二氧化碳

0.氧化汞加热氧气+汞D.石灰石+盐酸-♦氯化钙+二氧化碳+水

1.（2021•江苏南京市•中考真题）实验室用高镒酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是

A.大试管、铁架台B.烧杯、玻璃棒C.集气瓶、酒精灯D.导管、单孔塞

2.（2023•河北承德•校联考模拟预测）下图是实验室用高镒酸钾制取氧气的部分操作，其中错误的是

A.检查气密性B.添加高镒酸钾

D.收集氧气

3.（2022秋•九年级课时练习）用下图装置制取氧气，下列说法错误的是

A.实验前应先检查装置的气密性

B.当有气泡冒出时，立刻开始收集氧气

0.氧气能用排水法收集的原因是其不易溶于水

D.试管中发生反应的文字表达式为：高镐酸钾一镐酸钾+二氧化镒+氧气

加热

4.（2023春•山东烟台•联考阶段练习）如图是实验室分别制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其

中正确的是

5.（2023春•山东威海•联考期中）氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错

误的是

A.过氧化氢溶液制取氧气B.高镒酸钾固体制取氧气

带火星的木条

6.（2022秋•河北张家口•统考期中）某同学在加热氯酸钾制取氧气时，错把高镒酸钾当成二氧化镒混入

氯酸钾内，出现的情况是

A.反应速率不变,生成氧气的质量不变

B.反应速率加快,生成氧气的质量不变

0.反应速率不变,生成氧气的质量增加

D.反应速率加快,生成氧气的质量增加

7.（2022秋•黑龙江哈尔滨•统考期末）高镒酸钾常温不分解加热一段时间才能分解产生氧气，下列图

像正确的是

氧

气

质

A.量

氧

气

质

D

C.量

0加热时间

8.（2023春•山东淄博•统考期中）工业上制备镁的化学方程式为MgCl2鲤Mg+C^T,该反应的基本反

应类型属于

A.化合反应B.分解反应

C.氧化反应D.化合反应和氧化反应

9.（2022秋•江苏南通•校考阶段练习）下图是有关氧气的知识结构图（部分反应条件省略，参加反应的

氧气为足量），请回答下列问题：

（1）反应①中二氧化镒起作用；

⑵反应②的文字表达式是;

⑶反应③完全分解后试管内的剩余固体有哪些;

（4）检验反应④生成物的实验操作是；

⑸图中的反应属于化合反应的有,属于分解反应的有（填序号）。

10.（2022秋•湖南株洲•统考期中）工业上制取氧气主要有下列步骤：

ET1降温加压、大…金|蒸发出氮气」+"人、企心|贮存|行存

空气—————»液态空气---------->剩余液体„>蓝色钢瓶

----①-------②-------③---------

⑴从步骤②可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点（填“高”或“低”）。

⑵贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是（填“纯净物”或“混合物”）。

⑶工业上采用该方法制氧气，这一变化属于变化（填“物理”或“化学”）;而实验室可用过氧化

氢分解制氧气，请写出有关文字表达式：,其基本反应类型是O

I-V-用药固用〕

〉------'

1.（2022秋•四川乐山•统考期末）某气体可以用向上排空气法收集，其原因是（）

①它的沸点低②它的密度比空气大③它难溶于水④它与空气中的成分不反应。

A.①②B.②④0.②③D.①④

2.（2023秋•江苏宿迁•阶段测试）某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集的氧气中做“铁丝燃烧”

实验，结果没有“火星四射”的现象，造成次实验失败的原因不可能是

A.集气瓶底忘了放少量水或沙B.收集的氧气太少或不纯

C.没有用火柴引燃D.铁丝生锈了

3.（2023•山东•淄博•统考模拟）实验室常用过氧化氢和加热氯酸钾制取氧气，两者不相同的是

A.实验装置B.都使用二氧化镒做催化剂

C.都发生分解反应D.都生成了两种物质

4.（2022秋•湖南益阳•九年级校联考期末）在容积为250mL的集气瓶内装入如下图所示的水量，放入水

槽中用排水法收集氧气。观察到集气瓶口有气泡往外冒出时，在水中盖上玻璃片移出水槽正放在桌上。然

后用带火星的木条依次伸入两个集气瓶中，观察到①中木条不复燃，②中木条复燃。下列有关说法中，错

误的是

A.能使带火星的木条复燃的氧气，不一定是纯净的氧气

B.能用排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水

C.图①实验中，集气瓶内氧气的体积分数为30%

D.图②实验中，集气瓶内氧气的体积分数为52.6%

5.（2022秋•辽宁沈阳•校考阶段练习）某兴趣小组用30%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正

确的是（）

a过

氧

。二

30氧

氢

化

镒

化

溶

液

末

粉

图1图2图3图4

A.由图1、4对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应

B.图2中冰水混合物的作用是将水蒸气冷凝

C.图3、4对比可知，温度会影响化学反应速率

D.由图1、2对比可知，1中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度

6.（2022秋•重庆万州•统考期末）小明将一定质量的氯酸钾和高镒酸钾混合物置于试管中，一起加热,

试管中部分物质的质量随时间变化的关系如图所示。以下分析有误的是

A.a线代表试管中高镒酸钾的质量变化

B.在本次实验中，高镒酸钾分解的速度比氯酸钾快

C.m点时，高镒酸钾和氯酸钾分解的速度相等

D.图中没有代表氧气质量的变化曲线

7.（2022秋•海南海口•统考期中）为了保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生设备，有以下两种

制氧气的方法；①加热高镒酸钾；②常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠。

⑴你认为最适合潜水艇里制氧气的方法是（填序号），请写出该反应的文字表达式

⑵与另一种方法相比，这种方法的优点是（任写一点）。

8.化学是一门以实验为基础的科学，化学小组的同学利用下列装置进行实验探究，结合装置回答下列问题:

（1）写出标号仪器的名称：①；②O

（2）下列制取气体的反应可选用装置A的是o（填序号）

①二氧化镒与浓盐酸加热制取氯气②大理石与稀盐酸制取二氧化碳

③加热氯酸钾与二氧化镒制取氧气④锌粒与稀硫酸制取氢气

（3）实验室用过氧化氢和二氧化镒制取氧气，反应的文字表达式是,可选用的收集装置是

（填装置序号下同）。

（4）硫化氢气体有毒，密度比空气大，溶于水形成酸，能在空气中燃烧生成二氧化硫和水。实验室用块状

硫化亚铁和稀硫酸发生反应制取硫化氢，同时生成硫酸亚铁，该反应的文字表达式是,应

选用的发生装置是»

9.（2023•海南海口•统考二模）某实验小组探究了溶质的质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如

下图所示，用注射器加入不同质量分数的H202溶液（见下表），实验中使用传感器装置测生成°2的质量（圆

底烧瓶内气压变化在安全范围），绘制氧气质量随时间变化的曲线，如图所示。

实验编号凡。？的质量分数（%）凡。2溶液的体积（mL）对应曲线

I3.410.0a

II2.410.0b

III1.710.0C（特绘制）

（1）根据实验探究目的，从曲线a.b中，可得出的结论是

⑵根据表中的数据，你认为曲线c应该在（填在“a下方”或“b下方”或“a和b之间”），你的依

据是O

10.（2023江苏宿迁模拟预测）工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图：

（1）工业制备氧气属于（填“物理变化”或“化学变化”）□

（2）利用物质沸点不同可以实现混合物的分离，根据下表数据判断。

物质

H2N202NH3

沸点-252.8-195.8-183.0-33.35

/℃

①工业上制取氧气，控制温度在-195.8℃<T<

°C时，可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。

②要将工业合成氨的产物氨气（NHs）从它的反应物氮气和氢气的混合物中分离开来，最适宜的温度应该控

制在℃<T<°C-

二氧化镒

2.3制取氧气

[-等-目沟国掘〕

*-)，-------------

1.了解实验室制取氧气的三种方法和原理。

2.认识催化剂和催化作用。

3.理解分解反应的含义，并能判断分解反应。

4了解氧气的工业制法。.

一、氧气的实验室制法

实验室制取氧气方法：①加热高镒酸钾②分解过氧化氢③加热氯酸钾

实验药品高镒酸钾氯酸钾过氧化氢

药品颜色状态暗紫色固体白色固体无色溶液

加热L…二氧化镒、尸

实文字鬲镒酸钾------►镒酸氨酸钾一一氯过氧化氢理四a水+氧气

验表达式钾+二争化镒+氧气化钾+氧气

—A——►

原符号KMnO4K2MnO4+KCI03，nO2、KCI+

△

H2O2FLO+。2卞

理表达式MnOz+O2T02T

氯酸钾和

二氧化钱u

发生装置(―LAA

畲JL13

固体加热型固液常温型(固液不加热型)

(1)检查装置的气密性(2)装入药品(1)检查装置的气密性

(3)固定试管(4)点燃酒精灯加热(2)装入固体药品

实验步骤

(5)收集氧气(6)将导管移出水面(3)倒入过氧化氢

(7)熄灭酒精灯(4)收集

向上排空气法排水法

检验方法将燃着的木条伸入集气瓶中,如果木条复燃,表明是氧气

验满方法1.用向上排空气法收集氧气时，将燃着的木条平放在集气瓶口,如果木条复燃，表明

氧气已收集满。

2.用排水法收集氧气时，当集气瓶口向外冒气泡,表明氧气已收集满

二、催化剂

1.实验

①在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察

现复.//川化钻J/^右火星

次/本，,滞行火星口匕的木条

,//的木条//

②向上述试管中加入少量二氧化镒，把带火星的木条伸入试管，观察现象；

③待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的啜•

木条伸入试管，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）实验分析与讨论

实验编号现象分析

①带火星的木条不复燃放出的氧气很少

②带火星的木条复燃过氧化氢溶液中加入少量的二氧化镒，分解加速

③带火星的木条复燃二氧化镒能使重新加入的过氧化氢溶液快速分解

（3）实验结论

二氧化镒能加快过氧化氢制取氧气的反应速率,经过进一步实验证明，反应前后二氧化镒的质量和化学性

质也没有发生变化，二氧化镒是分解过氧化氢的傕色剂。

2.催化剂定义及特点

（1）定义：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的质量和化学性质在反应前

后不变的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫傕他作用

（2）特点：一变（改变其他物质反应速率）、二不变（自身质童、化学性质不变）

3.注意点：

①催化剂不能改变生成物的质量

②催化剂不是反应物也不是生成物

③一种催化剂只针对某一反应。不同的反应，催化剂可能不同；

④某一反应的催化剂可能不只一种（如：二氧化镒、硫酸铜溶液都可做过氧化氢溶液分解的催化剂）

三、氧气的工业制法

1.分离液态空气法——物理变化

原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。

具体过程：将空气液化，升温时氮气先蒸发出来（液态氮的沸点比液态氧的沸点低），剩下主要是液氧。

2.膜分离法——物理变化

利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜（富氧膜），可得到含氧量较高的氧

气，经过多级分离，得到含氧气90%以上的富氢空气。

四、分解反应

1.定义：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应,叫做分解反应。

2.与化合反应对比

分解反应化合反应

特点一变多多变一

表达式XTA+B+…C+D+…TY

两者联系都是化学反应的基本类型之一

i---侬初扬雨i

▼:

>----------------/

考点1.氧气的实验室制法

例1.（2022秋•江苏如皋•期中统考）实验室制取某些气体的装置如图，下列说法错误的是（）

A.装置①和④组合可以用于高镒酸钾制取氧气

B.装置②和⑤组合可以用于过氧化氢溶液制取氧气

C.装置①和③组合可以用于氯酸钾制取氧气

D.装置②可以随时添加液体药品

【答案】A

【解析】A、实验室制取氧气可用加热氯酸钾和二氧化镒混合物的方法，属于固体加热型，应选用的发生装

置是①；氧气密度比空气的大，应用向上排空气法收集，错误；

B、过氧化氢溶液制取氧气，用固液常温型发生装置，应选②；氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集

氢气，正确；

C、氯酸钾制取氧气，属于固体加热型，应选用的发生装置是①；氧气密度比空气的大，应用向上排空气法

收集，正确；

D.装置②中的长颈漏斗可以随时添加液体药品，正确。

【变式1T】（2022秋•江苏镇江•统考阶段测试）某同学用高镒酸钾制取氧气，使用如图所示装置。下列

说法正确的是

A.试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流

B.导管伸入试管较长，便于气体导出

0.氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集

D.试管口应该放一团棉花，避免粉尘随气流进入导管

【答案】D

【详解】A、试管口略向上倾斜，管口冷凝水回流会使试管炸裂，故A错误；

B、导管伸入试管较长，不便于气体导出，只需伸出胶塞即可，故B错误；

C、氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集，故C错误；

D、试管口应该放一团棉花，避免粉尘随气流进入导管，阻塞导管，故D正确。

故选Do

【变式1-2］（2022秋•苏州吴江•阶段测试）实验室加热高镒酸钾制取氧气，有如下操作步躲，其操作顺

序正确的是

①加热药品；②检查装置的气密性；③把药品装入试管中，并把装置安装好；④用排水法收集氧气；⑤

从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯。

A.②③①④⑤⑥B.②③①④⑥⑤

C.③②①④⑥⑤D.③②①④⑤⑥

【答案】A

【详解】加热高镒酸钾制取氧气，其操作顺序是先检查装置的气密性，再把药品装入试管中，并把装置安

装好，然后加热药品，用排水法收集氧气，再从水槽中取出导管，最后熄灭酒精灯，即正确步骤是

②③①④⑤⑥，故选A。

例2.（2022•河北承德•模拟预测）小丽在实验室用高镒酸钾制取氧气时,以下实验操作会导致实验失败

的是

B.加热高镒酸钾

【答案】B

【详解】A、检查该装置的气密性时,先将导管放入水中，再用手紧握试管,若有气泡冒出，说明装置气密

性良好，该选项操作正确；

B、高镒酸钾制取氧气时，试管口应塞一团棉花，防止固体粉末进入导管，堵塞导管，该选项操作不正确;

C、氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，该选项操作正确；

D、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明已收集满，该选项操作正确。

故选B。

【变式27］（2022•四川甘孜•统考中考真题）实验室用KMnO”固体制取Oz并验证其性质，下列有关操作

正确的是

【详解】A、加热高镒酸钾制取氧气,导管前端要放一团棉花，防止固体粉末进入导管，错误;

B、氧气不易溶于水，能用排水法收集，集气瓶装满水，导管升入瓶口少许，正确;

C、铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中要放少量的水或细沙，防止生成物溅落炸裂瓶底，错误;

D、硫在氧气中燃烧，集气瓶口要用毛玻片盖住，减少二氧化硫的排放，或在瓶中装水吸收二氧化硫，减少

空气污染，错误；

故选：Bo

A小

例3.（2023•河南周口•统考一模）现有下列反应：①2KMnO4=K2MnO4+MnO2+。2T②

MnO2A

2H2O2^^2H2O+O21@2NH4NO3=4H,O+2N2T+O2To其中适用于实验室制取氧气的有

A.①②③B.①③C.②③D.①②

【答案】D

【详解】加热高镒酸钾、分解过氧化氢溶液制取氧气，生成物只有氧气一种气体，生成的氧气较纯，而加

热硝酸较生成氮气和氧气，生成的氧气不纯，所以适用于实验室制取氧气的有①②。

故选D。

［变式3-1］（2022秋•黑龙江哈尔滨•校考期中）将高镒酸钾和氯酸钾的固体混合物放入试管中加热一段

时间后，试管中的剩余固体最少有

A.2种B.5种C.3种D.4种

【答案】C

【详解】高镒酸钾加热生成镒酸钾、二氧化镒和氧气，氯酸钾在二氧化镒的催化作用下生成氯化钾和氧气，

但反应前后二氧化镒的质量不变，则反应后剩余固体中最少有镒酸钾、二氧化镒和氯化钾三种，故选C。

例4.（2023•安徽天长•统考阶段性测试）加热高镒酸钾制得氧气，下列说法错误的是

A.该反应为分解反应

B.反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面

0.导气管口产生连续均匀气泡时，用装满水的集气瓶收集气体

D.装有高镒酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时试管内固体粉状物质进入导气管

【答案】B

【详解】A、高镒酸钾受热生成镒酸钾、二氧化镒和氧气，符合一变多，是分解反应，说法正确；

B、反应结束时应先将导管移出水面，再停止加热，防止由于熄灯后试管内的温度降低，气压减小，水槽中

的水倒流至试管中使试管炸裂，说法错误；

C、反应开始排出的气体中存在空气，氧气的纯度不高，导气管口产生连续均匀气泡时，用装满水的集气瓶

收集气体，说法正确；

D、装有高镒酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时试管内固体粉状物质进入导气管，说法正确。

故选B。

【变式4-1］（2022秋•新疆巴音郭楞•统考期末）关于加热氯酸钾制取氧气，下列说法正确的是

A.要使氯酸钾受热分解，必须加入二氧化镒，否则反应不能发生

B.使用二氧化镒，可使氯酸钾分解产生更多的氧气

C.二氧化镒做催化剂随反应进行，质量及化学性质不变

D.二氧化镒只能做催化氯酸钾分解的催化剂

【答案】C

【详解】A、只加热氯酸钾，氯酸钾也会分解，不过反应速率比较慢，加入催化剂二氧化镒，会加快分解速

率，故A说法不正确；

B、使用催化剂，可以改变化学反应的速率，但不会使生成物的质量增多，故B说法不正确；

C、催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，故C说法正确；

D、二氧化镒能做氯酸钾分解的催化剂，也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂，故D说法不正确；

故选：Co

考点2.催化剂

例5.（2022•天津•期中统考）结合如图实验，下列说法正确的是

第有火星带有火星

七氧化镒

的木条的木条

S过氧化氢冒，

①溶液②③

A.实验①带火星的木条不复燃，说明没有产生氧气

B.实验③带火星的木条复燃且二氧化镒质量减少

C.该实验证明氧气可以支持燃烧

D.实验①的反应速率比实验③的快

【答案】C

【详解】A、实验①带火星的木条不复燃，说明氧气浓度不足，并不能说明没有产生氧气，错误；

B、催化剂反应前后质量不变，故二氧化镒质量不变，错误；

C、该实验证明氧气可以支持燃烧，正确；

D、由图可知，实验①的反应速率比实验③的慢，错误；

故选C。

【变式5-1]（2022•江苏射阳•联考阶段测试）下列关于催化剂的说法不正确的是

A.任何化学反应都需要催化剂

B.催化剂可以提高某些化学反应的速率

C.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变

D.催化剂可以降低某些化学反应的速率

【答案】A

【详解】A、不是任何化学反应都需要催化剂，如酸碱中和反应，就不需要使用催化剂。A不正确；

B、催化剂能改变化学反应速率，既可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率。B正确；

C、化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变。C正确；

D、催化剂能改变化学反应速率，既可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率。D正确。

综上所述：选择A。

【变式5-2]（2023•山东淄博•校考阶段练习）质量相等的两份氯酸钾①和②，向①中加入少量的二氧化

镒，完全反应后，下图随时间变化的函数图像正确的是

A.

时间

c.

时间

【答案】A

【详解】A、二氧化镒在氯酸钾制取氧气的实验中起着催化作用，而催化剂只能改变反应速率，不能改变生

成物质量，故①②产生氧气的质量相同，且①反应速率更快，但氯酸钾需要加热一段时间才能产生氧气，

故选项图像正确；

B、二氧化镒是氯酸钾分解的催化剂，①中反应前后二氧化镒质量不变，故选项图像不正确；

C、由选项A分析可知，①②产生氧气的质量相同，故选项图像不正确；

D、由选项B分析可知，①中反应前后二氧化镒质量不变，故选项图像不正确。

故选A。

例6.（2022秋•海南海口•统考期末）某化学兴趣小组设计如下表所示的实验来比较MnOz、CuO对过氧化

氢分解的催化效果，所用实验装置如图所示。

H|i11111111）।■111111111111—n

个1020304b50mLUJI

双氧水活塞

催

化

剂

L■

墨

水

实验用品记录数据

实验序号过氧化氢溶液催化剂氧气体积

实验15mL4%粉末状Mn020.2g50mL

实验2粉末状CuO0.2g50mL

⑴实验2中过氧化氢溶液的数据为0

⑵实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和O

⑶实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U

型管内右侧液面上升，原因是O

(4)结论：MnOz对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是o

【答案】⑴5mL4%(2)收集50mL氧气需要的时间

⑶反应放热，导致容器内压强增大(4)收集50mL氧气，使用二氧化镒需要的时间更短

【详解】(1)探究催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响，所选择催化剂的种类不同，但过氧化氢溶液

的浓度和体积要相同，故填：5mL4%;

(2)实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和收集等体积气体需要的时间；

(3)此反应为放热反应，随着反应的发生，大试管内温度升高，压强增大，所以实验过程中发现U型管内

右侧液面上升，原因是：反应放热，使大试管内压强增大；

(4)MnOz对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是收集等体积氧气时，利用二氧化镒比

利用氧化铜需要时间短。

【变式6-1](2022秋•广东东莞•校考阶段练习)某同学取一定质量的KCI03和少量Mn(h混合加热至不再

产生氧气，下列各量随反应时间的变化关系正确的是

0反应时间

【答案】B

【详解】A、氯酸钾在二氧化镒的催化作用下，加热分解为氯化钾和氧气，随着反应的进行，氯酸钾的质量

不断减少，直至氯酸钾反应完全，氯酸钾的质量减小为零，故A图像错误；

B、在该反应中，二氧化镒是催化剂，其质量在反应过程中保持不变，故B图像正确；

C、氯酸钾在二氧化镒的催化作用下，加热分解为氯化钾和氧气，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，

当氯酸钾完全分解后，氧气的质量不再改变，故C图像错误；

D、氯酸钾在二氧化镒的催化作用下，加热分解为氯化钾和氧气，随着反应的进行，氯化钾的质量不断增大，

当氯酸钾完全分解后，氯化钾的质量不再改变，因为横坐标表示反应时间，因此氯化钾的质量应从0开始，

故D图像错误；

故选B。

考点3.氧气的工业制法

例7.（2023春•山东泰安•统考期中）工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，

关于这个过程的描述不正确的是

A.属于物理变化B.有新物质氧气生成

C.先收集到的氮气沸点较低D.利用了物质的沸点不同

【答案】B

【详解】A、工业制氧气先将空气液化，然后逐渐升温，过程中没有新物质生成，属于物理变化，选项正确；

B、空气中含有氧气，工业制氧气没有新物质生成，属于物理变化，选项错误；

C、先将空气液化，然后逐渐升温，氮气沸点较低先收集到，选项正确；

D、工业制氧气就是利用氮气和氧气的沸点不同，选项正确。

故选Bo

【变式7-1］（2022•山东淄博•统考阶段测试）工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了（）

A.分解反应B.化合反应

C.氧化反应D.液态氧和液态氮的沸点不同

【答案】D

【解析】工业上制取氧气，先对空气降温加压使其成为液态空气，因为液态氮和液态氧的沸点不同，液态

氮的沸点低于液态氧的沸