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专题七：制取氧气
一、氧气的实验室制法
工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。在实验室里，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气。
1．高锰酸钾分解制取氧气
（1）反应原理：高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。
（2）实验装置：（试管口放棉花）
（3）收集方法：由于氧气不易溶于水，制取较纯净的氧气，可采用排水法收集。又因氧气的密度比空气的密度大，故制取较干燥的氧气，可用向上排空气法收集。
（4）操作步骤：①查——组装仪器，检查装置的气密性；②装——向试管中装入药品；③定——将试管固定在铁架台上；④点——点燃酒精灯，进行加热；⑤收——收集氧气；⑥离——将导气管撤离水槽；⑦熄——熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。
巧记：以上制氧的实验步骤可概括为“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”，谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。
（5）检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条立即复燃，证明是氧气。
（6）验满方法：
①用向上排空气法收集氧气时：把一根带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气已集满了。
②用排水法收集氧气时：如果集气瓶口有大量气泡逸出，证明瓶中没有水了，即氧气已集满。
2.分解过氧化氢制氧气
（1）反应原理：过氧化氢水+氧气。
（2）实验装置：
（3）实验步骤：“组、查、装、塞、滴、收”。①组→组装仪器；②查→检查装置的气密性；③装→向反应容器中装入固体药品(二氧化锰)；④塞→塞紧双孔胶塞；⑤滴→向反应容器中滴加过氧化氢溶液；(因过氧化氢和二氧化锰反应较剧烈，常将长颈漏斗换为分液漏斗，并注意滴加过氧化氢溶液的速率)；⑥收→收集气体。
二、催化剂
在实验(3)中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完。如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解。
这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。
催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。
三、分解反应
1．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
2．特点：一变多。
四、氧气的工业制法——分离液态空气法
1．原理：利用液态空气中液氮(-196℃)和液氧(-183℃)沸点的不同，采用蒸发的方法将二者分离开来。
2．过程：
注意：实验室制取氧气，有新物质生成，属于化学变化；工业上制取氧气，将空气成分分离，不产生新物质，属于物理变化。
题型一：高锰酸钾分解制取氧气
1.实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是（ ）
①点燃酒精灯给试管加热
②将药品装入试管
③用排水法收集氧气
④检查装置的气密性
⑤熄灭酒精灯，停止加热
⑥将导管从水槽中取出
⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上
A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥
C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤
【答案】C
【详解】为防止装置漏气影响实验结果，连接好仪器后，应立即检查装置气密性，再加的入药品，实验结束后，先撤导管，再熄灭酒精灯防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂;实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤是:连(连接仪器、组装实验装置)一查(检查装置的气密性)一装(装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花)一定(用铁架台固定仪器装置)一点(用火柴点燃酒精灯，给试管加热)一收(收集氧气)一移(把导管移出水面)一熄(熄灭酒精灯)，可得正确的操作顺序是:④②⑦①③⑥⑤。故选C。
2.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（ ）
A．铁夹应夹在试管底部
B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动
C．实验结束时应先熄灭酒精灯
D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上
【答案】B
【详解】A、铁夹应夹在距试管口1/3处，错误;B、加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动，对试管进行预热，防止试管因受热不均而炸裂，正确;C、实验结束时应先撤导管后熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂，错误;D、氧气的密度比空气大，实验结束后集气瓶应盖好玻璃片，正放在桌面上，错误，故选B。
【举一反三】
【变1-1】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是（ ）
A．先将药品装入试管，再检查装置气密性
B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热
C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片
D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
【答案】B
【详解】A、先检查装置的气密性，再将药品装入试管，防止因装置漏气而浪费药品，故说法不正确;B、加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热，防止试管因受热不均而炸裂，故说法正确;C、用排水法收集氧气后，用玻璃片将瓶盖好后，移出水面正放在桌子上，故说法不正确;D、实验完毕，应先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，可防止水倒吸，炸裂试管，故说法不正确故选B。
【变1-2】下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，由于反应需要加热，所以发生装置应选A;实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉未会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色)，为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故正确;B、属于固液常温型，故错误;C、属于固液常温型，故错误;D、属于固液常温型，故错误。故选A。
题型二：分解过氧化氢制氧气
1.某兴趣小组设计出的简易供氧器如图，下列说法错误的是（ ）
A．反应仓的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰
B．加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激
C．通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品
D．该装置具有的优点是即用即反应、随停即可停
【答案】D
【详解】A、反应仓中反应物为固液混合物，在常温下制取氧气，可用过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，故反应仓中的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰，选项正确;B、加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激，选项正确;C、通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品，选项正确，D、该装置不能将固液分离，不能控制反应的发生与停止，选项错误;故选D。
2.下列关于实验室制取气体的说法中，正确的是（ ）
A．用排水法收集气体时，需要等到导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集
B．选择发生装置需要考虑药品的状态、反应的条件和气体的密度
C．选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好
D．向下排空气法适合收集密度比空气大的气体
【答案】A
【详解】A、用排水法收集时，当气泡均匀连续地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，这样收集的气体比较纯净，该项正确;B、选择发生装置需要考虑药品的状态、反应的条件，不考虑气体的密度，该项错误;C、制取气体时，反应速率应适中，反应速率过快不利于收集气体，该项错误;D、向下排空气法适合收集密度比空气小的气体，该项错误;故选A。
【举一反三】
【变1-1】（多选题）向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后，铁丝剧烈燃烧，关于该实验的说法正确的是（ ）
A．二氧化锰加快了水的分解 B．铁丝剧烈燃烧时，火星四射，生成黑色固体
C．铁丝燃烧的后的产物为氧化铁 D．过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂
【答案】BD
【详解】A、该实验中，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，二氧化锰加快了过氧化氢的分解，不符合题意;B、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，符合题意;C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不是氧化铁，不符合题意;D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂，符合题意。故选BD。
【变1-2】氧气是维持生命的重要物质。如图为三种制取氧气的方法，有关说法不正确的是（ ）
A．图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰
B．图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度
C．图乙中加热前试管内的固体粉末为混合物
D．图丙中利用的是液氧、液氮的沸点不同
【答案】C
【详解】A、图甲左瓶为发生装置，右瓶为收集装置，发生装置是固液常温型，用过氧化氢溶液制取氧气，故图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，正确;B、导管通入水中，可通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度，正确;C、图乙的发生装置为固体加热型，试管口有一团棉花，是用高锰酸钾制取氧气，加热前固体粉未只有高锰酸钾为纯净物，错误;D、工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同进行分离，正确。故选C。
题型三：催化剂
1.下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．化学反应前后催化剂的化学性质改变
B．化学反应前后催化剂的质量不变
C．一个化学反应的催化剂只有一种
D．催化剂只能加快化学反应速率
【答案】B
【详解】A、化学反应前后催化剂的化学性质不变，故选项说法错误;B、化学反应前后催化剂的质量不变，故选项说法正确;C、催化剂的种类很多，同一个化学反应不只有一种催化剂，故选项说法错误D、催化剂的作用是改变化学反应速率，可能加快，也可能减慢，故选项说法错误;故选:B。
2.下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂只能改变化学反应速率但反应前后催化剂质量不变
B．二氧化锰可作任何反应的催化剂
C．催化剂只能加快化学反应速率，但本身的性质不变
D．没有催化剂就不能进行化学反应
【答案】A
【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率，且反应前后本身的质量不变，故正确;B、有许多反应需要的催化剂不是二氧化锰，二氧化锰也不是只做催化剂用的，也可做反应物或生成物，故错误;C、催化剂能够改变化学反应速率，既可加快反应速率，也可以减慢反应速率，反应前后本身的化学性质不变，故错误;D、不使用催化剂物质也能发生化学反应，例如过氧化氢溶液在常温下也能缓慢分解放出氧气，故错误。故选A。
【举一反三】
【变1-1】下列关于催化剂的叙述正确的是（ ）
A．催化剂能加快所有物质的化学反应速率
B．催化剂本身的质量和性质在反应前后不变
C．不使用二氧化锰作催化剂，过氧化氢不会分解
D．二氧化锰对一定量过氧化氢起催化剂作用后，仍能用作另外的过氧化氢分解的催化剂
【答案】D
【详解】A、催化剂能改变物质的化学反应速率，改变可以是减慢、加快;故选项错误;B、本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质，在反应过程中物理性质可能改变;故选项错误;C、不使用二氧化锰作催化剂，过氧化氢也会分解;故选项错误;D、二氧化锰对一定量过氧化氢起催化剂作用后，仍能用作另外的过氧化氢分解的催化剂，因为催化剂本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质;故选项正确;故选:D。
【变1-2】下列有关催化剂的说法正确的是（　　）
A．在化学反应中能加快其他物质的反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后都没有改变的物质称为催化剂
B．二氧化锰是一切化学反应的催化剂
C．催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量
D．要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应
【答案】C
【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后，其质量和化学性质不变，但是物理性质可能改变，不符合题意；B、二氧化锰不是一切反应的催化剂，如电解水不需要二氧化锰作催化剂，不符合题意；C、催化剂能改变化学反应速率，但是不能增加或减少生成物的质量，符合题意；D、过氧化氢在常温的条件下能分解，只是分解速率比较慢，不符合题意。故选C。
题型四：分解反应
1.下列反应中，属于分解反应的是（ ）
A．钠+水→氢氧化钠+氢气 B．铝+氧气→氧化铝
C．硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜 D．碳酸→水+二氧化碳
【答案】D
【详解】A、，不是一种物质反应生成多种物质的反应，不属于分解反应；B、，是多种物质反应生成一种物质的反应，不属于分解反应；C、，不是一种物质反应生成多种物质的反应，不属于分解反应；D、，一种物质参与反应生成多种物质的反应，属于分解反应；
2 . 下列化学反应中，属于分解反应的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意;B、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意;C、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意;D、该反应的反应物和生成物均有两种，既不是化合反应，也不是分解反应，不符合题意。故选B。
【举一反三】
【变1-1】下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】A、一种物质生成多种物质的反应叫做分解反应，，该反应属于分解反应，不符合题意；B、一种物质生成多种物质的反应叫做分解反应，多种物质生成一种物质的反应叫做化合反应，，既不是分解反应也不是化合反应，符合题意；C、多种物质生成一种物质的反应叫做化合反应，，该反应属于化合反应，不符合题意；D、多种物质生成一种物质的反应叫做化合反应，，该反应属于化合反应，不符合题意；答案：B。
题型五：实验室制氧气综合训练
如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中二氧化锰起______作用；
（2）反应②的文字表达式是______；
（3）反应③完全分解后试管内的剩余固体是______；
（4）证明有④生成的实验操作是______；
（5） 写出生成⑤的实验现象______；
（6）上述6个反应属于化合反应的有______（填序号，下同），属于分解反应的有______。
【答案】催化 氯化钾和二氧化锰 将生成气体通入澄清石灰水中 产生大量白烟 ④⑤⑥ ①②③
【详解】（1）无色液体在二氧化锰的作用下反应生成氧气，故反应①是过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，起到催化作用；（2）暗紫色固体在加热的条件下反应生成氧气，可推出暗紫色固体为高锰酸钾，故反应②为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：；（3）反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故反应③完全分解后试管内的剩余固体是：氯化钾和二氧化锰；（4）反应④为碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故证明有④生成的实验操作是：将气体通入澄清石灰水中；（5）磷在氧气中燃烧，放出热量，产生大量白烟；（6）反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；反应②为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；反应④为碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；反应⑤为磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；反应⑥为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应。故属于化合反应的有：④⑤⑥；属于分解反应的有：①②③。
【举一反三】
【变1-1】实验室制取气体时需要的部分仪器和装置如下图所示，请回答下列问题。
（1）写出图甲中B、G两种仪器的名称：B______；G______。
（2）加热氯酸钾和二氧化锰可生成氯化钾和氧气，可用于实验室制氧气，若要用这一方法制取一瓶较为纯净的氧气，应从图甲中选用的仪器装置是______。（填字母编号）
（3）实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应的文字表式为______。其中二氧化锰的作用是______。
（4）图乙是用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的发生装置，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用______（填装置序号），连接好仪器，装入药品前应先______。
（5）确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑的因素是______（选填字母序号）。
A．药品容易获得，能生成所要制取的气体　　B．反应条件易于控制，反应速率适中
C．操作简便易行，安全可靠，节能环保　　　D．所要制取气体的颜色和气味
【答案】试管 酒精灯 ABDEG 催化作用 N 检查装置的气密性 ABC
【详解】（1）图甲中B、G两种仪器的名称：B试管；G酒精灯；（2）加热氯酸钾和二氧化锰可生成氯化钾和氧气，反应条件是加热，发生装置选用的仪器有ABD；若要用这一方法制取一瓶较为纯净的氧气，排水法收集的气体纯度高，收集装置选用的仪器有EG；（3）实验室用过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，该反应的文字表达式；二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，起到催化作用；（4）图乙是用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的发生装置，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用N，分液漏斗可以控制过氧化氢滴加的速率；有气体生成或有气体参与的反应，装入药品前应先检查装置的气密性；（5）A、确定实验室制取氧气的原理是，需要考虑药品容易获得，能生成所要制取的气体，符合题意；B、确定实验室制取氧气的原理是，需要考虑反应条件易于控制，反应速率适中，符合题意；C、确定实验室制取氧气的原理是，需要考虑操作简便易行，安全可靠，节能环保，符合题意；D、确定实验室制取氧气的原理是，不需要考虑制取气体的颜色和气味，不符合题意；答案：ABC。
1.实验室用高锰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
【答案】B
【详解】实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置需要大试管（反应容器）、酒精灯（加热容器）、铁架台（固定）、单孔塞、导管，收集装置需要集气瓶、水槽等。不需要烧杯和玻璃棒。故选B。
2.规范操作是科学实验成功的关键。下列用高锰酸钾制取并检验氧气的实验操作中，不合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A、检查装置的气密性的方法是将仪器连接好后，将玻璃导管的一端放入水中，用双手握住试管，观察是否有气泡冒出，如有气泡冒出，则气密性良好，正确；B、固体加热试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管，试管口应塞一团棉花，错误；C、氧气不易溶于水，可以选择排水法收集，正确；D、氧气有助燃性，检验氧气把带火星木条伸入瓶中，木条复燃，正确。故选B。
3.氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法不正确的是（ ）
A．双氧水制取氧气时，先加固体二氧化锰，再加液体双氧水
B．可用向上排空气法或排水法收集氧气
C．排水法收集氧气，待导管口出现连续而均匀气泡时，再将导管伸入瓶口收集气体
D．利用上图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响
【答案】D
【详解】A、双氧水制氧气时，先加固体再加液体，A说法正确；B、因氧气密度大于空气且不易溶于水，故可以用向上排空气法和排水法收集氧气，B说法正确；C、排水法收集氧气时，刚开始排出的气体因有空气而不纯，故应导管口出现连续而均匀气泡时，再收集，C说法正确；D、探究MnO2和CuO对H2O2分解的影响时，除MnO2和CuO不一致外其他因素应该都一致，但图中还有过氧化氢溶液的浓度不一致，故不能比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响，D说法错误；故选D。
4.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A．催化剂改变其他物质的化学反应速率 B．使用催化剂能提高生成物的产量
C．催化剂的性质在化学反应前后都不发生改变 D．二氧化锰是催化剂
【答案】A
【详解】催化剂能改变化学反应的速率，但是本身质量和化学性质在反应前后不发生改变；二氧化锰是过氧化氢分解和氯酸钾分解的催化剂，但不是所有反应的催化剂。故选A。
5.下列变化不属于分解反应的是（　　）
A．碳酸钙→氧化钙 + 二氧化碳 B．过氧化氢→水 + 氧气
C．蜡烛＋氧气→二氧化碳＋水 D．水→氢气 + 氧气
【答案】C
【详解】分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，其特点可总结为“一变多”。A、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，符合“一变多”的特征，属于分解反应。B、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，符合“一变多”的特征，属于分解反应。C、该反应是由两种物质生成两种物质的反应，不符合“一变多”的特征，不是分解反应。D、该反应是由一种物质生成两种物质的反应，符合“一变多”的特征，属于分解反应。故选：C。
6.图1是同学们构建的关于氧气的知识网络，图2表示自然界中氧气和二氧化碳的转化，请你结合图示回答：
(1)写出实验室制取氧气的一个文字表达式：_______；
(2)木炭在氧气中燃烧的现象是_______；
(3)图1中(Ⅰ)、(Ⅱ)两类有氧气参加的化学反应的相同点是_______；_______；(写出两条)
(4)氧气在自然界中存在非常广泛，并不断循环转化，由图2可知自然界中氧气产生主要途径有____，氧气消耗主要途径有_______。
【答案】高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 放出大量热，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 都是物质和氧气的反应 都属于氧化反应 绿色植物的光合作用 化石燃料的燃烧、人和动植物的呼吸
【详解】(1)实验室制取氧气可以为高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾和氧气和二氧化锰，高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。(2)木炭在氧气中燃烧放出大量热，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。(3)图1中(Ⅰ)、(Ⅱ)两类有氧气参加的化学反应都是物质和氧气的反应，都属于氧化反应。(4)由图可知，自然界中氧气产生主要途径有绿色植物的光合作用，氧气消耗主要途径有化石燃料的燃烧、人和动植物的呼吸等。
7.结合下图所示，回答下列问题。
（1）已知过氧化氢在常温下可以分解产生氧气，如图A，试管中有5毫升5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管内没有看到明显现象，原因是______。
（2）如图B在试管中加入二氧化锰，图C可以看到的现象是______。
（3）待图C试管中无现象时，向其中再次添加过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，观察到______，重复该实验操作多次，均观察到相同的现象，说明______，用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量，发现______。
【答案】过氧化氢在常温下分解速率很慢，不能产生足够的氧气使木条复燃 带火星的木条复燃 带火星的木条复燃 二氧化锰的化学性质在化学反应前后没有改变 二氧化锰的质量在化学反应前后没有改变
【详解】（1）过氧化氢能够分解生成氧气，但是在常温下分解的速率很慢，不能产生足够的氧气使木条复燃；（2）在试管中加入二氧化锰，二氧化锰可以加快过氧化氢分解生成氧气的速率，故图C可以看到的现象是带火星的木条复燃；（3）C试管中无现象时，向其中再次添加过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，观察到带火星的木条复燃，重复该实验操作多次，均观察到相同的现象，说明二氧化锰在过氧化氢分解前后的化学性质没有变化，用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量，发现二氧化锰的质量在化学反应前后没有变化。
【点睛】催化剂可以改变化学反应的速率并在化学反应前后化学性质和质量保持不变。
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专题七：制取氧气
一、氧气的实验室制法
工业上一般采用分离空气的方法制取氧气。在实验室里，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气。
1．高锰酸钾分解制取氧气
（1）反应原理：高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。
（2）实验装置：（试管口放棉花）
（3）收集方法：由于氧气不易溶于水，制取较纯净的氧气，可采用排水法收集。又因氧气的密度比空气的密度大，故制取较干燥的氧气，可用向上排空气法收集。
（4）操作步骤：①查——组装仪器，检查装置的气密性；②装——向试管中装入药品；③定——将试管固定在铁架台上；④点——点燃酒精灯，进行加热；⑤收——收集氧气；⑥离——将导气管撤离水槽；⑦熄——熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。
巧记：以上制氧的实验步骤可概括为“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”，谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。
（5）检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条立即复燃，证明是氧气。
（6）验满方法：
①用向上排空气法收集氧气时：把一根带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气已集满了。
②用排水法收集氧气时：如果集气瓶口有大量气泡逸出，证明瓶中没有水了，即氧气已集满。
2.分解过氧化氢制氧气
（1）反应原理：过氧化氢水+氧气。
（2）实验装置：
（3）实验步骤：“组、查、装、塞、滴、收”。①组→组装仪器；②查→检查装置的气密性；③装→向反应容器中装入固体药品(二氧化锰)；④塞→塞紧双孔胶塞；⑤滴→向反应容器中滴加过氧化氢溶液；(因过氧化氢和二氧化锰反应较剧烈，常将长颈漏斗换为分液漏斗，并注意滴加过氧化氢溶液的速率)；⑥收→收集气体。
二、催化剂
在实验(3)中，实验重复多次，每次只消耗了过氧化氢，二氧化锰好像永远用不完。如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗净、干燥，再称量，你会发现它的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氢溶液中，还可以加速过氧化氢分解。
这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。
催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。
三、分解反应
1．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
2．特点：一变多。
四、氧气的工业制法——分离液态空气法
1．原理：利用液态空气中液氮(-196℃)和液氧(-183℃)沸点的不同，采用蒸发的方法将二者分离开来。
2．过程：
注意：实验室制取氧气，有新物质生成，属于化学变化；工业上制取氧气，将空气成分分离，不产生新物质，属于物理变化。
题型一：高锰酸钾分解制取氧气
1.实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是（ ）
①点燃酒精灯给试管加热
②将药品装入试管
③用排水法收集氧气
④检查装置的气密性
⑤熄灭酒精灯，停止加热
⑥将导管从水槽中取出
⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上
A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥
C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤
2.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（ ）
A．铁夹应夹在试管底部
B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动
C．实验结束时应先熄灭酒精灯
D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上
【举一反三】
【变1-1】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是（ ）
A．先将药品装入试管，再检查装置气密性
B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热
C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片
D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
【变1-2】下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是（ ）
A． B． C． D．
题型二：分解过氧化氢制氧气
1.某兴趣小组设计出的简易供氧器如图，下列说法错误的是（ ）
A．反应仓的药品可以是过氧化氢溶液和二氧化锰
B．加湿仓的目的是湿化氧气，减少对鼻腔的刺激
C．通过观察加湿仓排出气泡的量确定是否需要添加药品
D．该装置具有的优点是即用即反应、随停即可停
2.下列关于实验室制取气体的说法中，正确的是（ ）
A．用排水法收集气体时，需要等到导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集
B．选择发生装置需要考虑药品的状态、反应的条件和气体的密度
C．选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好
D．向下排空气法适合收集密度比空气大的气体
【举一反三】
【变1-1】（多选题）向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后，铁丝剧烈燃烧，关于该实验的说法正确的是（ ）
A．二氧化锰加快了水的分解 B．铁丝剧烈燃烧时，火星四射，生成黑色固体
C．铁丝燃烧的后的产物为氧化铁 D．过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂
【变1-2】氧气是维持生命的重要物质。如图为三种制取氧气的方法，有关说法不正确的是（ ）
A．图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰
B．图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度
C．图乙中加热前试管内的固体粉末为混合物
D．图丙中利用的是液氧、液氮的沸点不同
题型三：催化剂
1.下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．化学反应前后催化剂的化学性质改变
B．化学反应前后催化剂的质量不变
C．一个化学反应的催化剂只有一种
D．催化剂只能加快化学反应速率
2.下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂只能改变化学反应速率但反应前后催化剂质量不变
B．二氧化锰可作任何反应的催化剂
C．催化剂只能加快化学反应速率，但本身的性质不变
D．没有催化剂就不能进行化学反应
【举一反三】
【变1-1】下列关于催化剂的叙述正确的是（ ）
A．催化剂能加快所有物质的化学反应速率
B．催化剂本身的质量和性质在反应前后不变
C．不使用二氧化锰作催化剂，过氧化氢不会分解
D．二氧化锰对一定量过氧化氢起催化剂作用后，仍能用作另外的过氧化氢分解的催化剂
【变1-2】下列有关催化剂的说法正确的是（　　）
A．在化学反应中能加快其他物质的反应速率，而本身的质量和性质在化学反应前后都没有改变的物质称为催化剂
B．二氧化锰是一切化学反应的催化剂
C．催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量
D．要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰，否则就不能发生分解反应
题型四：分解反应
1.下列反应中，属于分解反应的是（ ）
A．钠+水→氢氧化钠+氢气 B．铝+氧气→氧化铝
C．硫酸铜+氢氧化钠→硫酸钠+氢氧化铜 D．碳酸→水+二氧化碳
2 . 下列化学反应中，属于分解反应的是（ ）
A． B．
C． D．
【举一反三】
【变1-1】下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
题型五：实验室制氧气综合训练
如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中二氧化锰起______作用；
（2）反应②的文字表达式是______；
（3）反应③完全分解后试管内的剩余固体是______；
（4）证明有④生成的实验操作是______；
（5） 写出生成⑤的实验现象______；
（6）上述6个反应属于化合反应的有______（填序号，下同），属于分解反应的有______。
【举一反三】
【变1-1】实验室制取气体时需要的部分仪器和装置如下图所示，请回答下列问题。
（1）写出图甲中B、G两种仪器的名称：B______；G______。
（2）加热氯酸钾和二氧化锰可生成氯化钾和氧气，可用于实验室制氧气，若要用这一方法制取一瓶较为纯净的氧气，应从图甲中选用的仪器装置是______。（填字母编号）
（3）实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应的文字表式为______。其中二氧化锰的作用是______。
（4）图乙是用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的发生装置，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用______（填装置序号），连接好仪器，装入药品前应先______。
（5）确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑的因素是______（选填字母序号）。
A．药品容易获得，能生成所要制取的气体　　B．反应条件易于控制，反应速率适中
C．操作简便易行，安全可靠，节能环保　　　D．所要制取气体的颜色和气味
1.实验室用高锰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.规范操作是科学实验成功的关键。下列用高锰酸钾制取并检验氧气的实验操作中，不合理的是（ ）
A． B．
C． D．
3.氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法不正确的是（ ）
A．双氧水制取氧气时，先加固体二氧化锰，再加液体双氧水
B．可用向上排空气法或排水法收集氧气
C．排水法收集氧气，待导管口出现连续而均匀气泡时，再将导管伸入瓶口收集气体
D．利用上图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响
4.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A．催化剂改变其他物质的化学反应速率 B．使用催化剂能提高生成物的产量
C．催化剂的性质在化学反应前后都不发生改变 D．二氧化锰是催化剂
5.下列变化不属于分解反应的是（　　）
A．碳酸钙→氧化钙 + 二氧化碳 B．过氧化氢→水 + 氧气
C．蜡烛＋氧气→二氧化碳＋水 D．水→氢气 + 氧气
6.图1是同学们构建的关于氧气的知识网络，图2表示自然界中氧气和二氧化碳的转化，请你结合图示回答：
(1)写出实验室制取氧气的一个文字表达式：_______；
(2)木炭在氧气中燃烧的现象是_______；
(3)图1中(Ⅰ)、(Ⅱ)两类有氧气参加的化学反应的相同点是_______；_______；(写出两条)
(4)氧气在自然界中存在非常广泛，并不断循环转化，由图2可知自然界中氧气产生主要途径有____，氧气消耗主要途径有_______。
7.结合下图所示，回答下列问题。
（1）已知过氧化氢在常温下可以分解产生氧气，如图A，试管中有5毫升5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管内没有看到明显现象，原因是______。
（2）如图B在试管中加入二氧化锰，图C可以看到的现象是______。
（3）待图C试管中无现象时，向其中再次添加过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，观察到______，重复该实验操作多次，均观察到相同的现象，说明______，用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量，发现______。
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