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氧气的性质、用途和制取归纳
【考纲要求】
1.掌握氧气的主要性质和用途；能用氧气的性质解释一些常见的现象。
2.能正确写出木炭、红磷、硫、铁等物质在氧气中燃烧的化学方程式，并能准确的描述这些反应的现象。
3.掌握实验室制氧气的原理、装置、操作方法；了解氧气的工业制法。
【知识网络】
在通常状况下，氧气是无色无味的气体
物理性质 密度比空气大
不易溶于水
C+O2CO2 木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成可使澄
清石灰水变浑浊的气体
S+O2 SO2 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，
生成无色有刺激性气味的气体
氧气 化学性质 4P+5O22P2O5 红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟
3Fe+2O2Fe3O4 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生
成黑色固体
2H2O2 2H2O＋O2↑
反应原理 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
实验室制法 2KClO3 2KCl+3O2↑
制取装置：①固、固加热型；②固、液常温型
收集装置：①排水法；②向上排空气法
检验方法；将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气

工业制法：①分离液态空气；②膜分离技术
用途：①供给呼吸；②支持燃烧
【考点梳理】
考点一、氧气的性质和用途
1.氧气的物理性质：
（1）通常状况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。
（2）不易溶于水。
（3）密度比空气略大。
2.氧气的化学性质：
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂。物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较：
反应物
反应现象
化学方程式或文字表达式
在空气中
在氧气中
木炭（黑）
持续红热，放出热量
燃烧更旺，发出白光，放出热量，产生的气体使澄清石灰水变浑浊
C+O2CO2

硫（黄）
发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体
发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体
S+O2SO2

红磷
发出黄白色的光，放出热量，产生大量白烟
发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟
4P+5O22P2O5
铁丝
持续加热发红，离火后变冷（不燃烧）
剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
3Fe+ 2O2Fe3O4
镁条
在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体
在氧气中燃烧更加剧烈，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体
2Mg+ O22MgO
蜡烛
产生黄白色光焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
燃烧更旺，发出白光，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
石蜡＋氧气
二氧化碳＋水
3.氧气的用途：
（1）供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。
（2）支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧炸药等。
要点诠释：
1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈；某些在空气中不能燃烧的物质（如铁丝）在纯氧中可以燃烧。
2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有可燃性，只有助燃性，氧气是助燃物，不是可燃物。
3.实验现象与实验结论的区别。“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。
4.铁与氧气反应分为铁在氧气中剧烈氧化（燃烧）及在空气中缓慢氧化（生锈）两种情况。它们的反应条件不同，反应的剧烈程度不同，产物也不同。
考点二、氧气的实验室制法
1.药品：
（1）氯酸钾和二氧化锰
（2）高锰酸钾
（3）过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（MnO2,黑色固体）
2.反应原理：
（1）2KClO3 2KCl+3O2↑（2）2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑（3）2H2O2 2H2O＋O2↑
3.实验步骤：
（1）氯酸钾或高锰酸钾制氧气
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯
（2）过氧化氢制氧气
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③用排水法收集氧气
4.实验装置：
（1）发生装置：

适合原理（1）（2） 适合原理（3）
（2）收集装置：

排水集气法（适合不易溶于水的气体） 向上排空气法（适合密度比空气大的气体）
5.收集方法：
（1）排水集气法（氧气不易溶于水）；
（2）向上排空气法（氧气密度比空气略大）。
6.检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。
7.验满方法：
（1）用排水集气法收集氧气时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明瓶中没有水，即已集满。
（2）用向上排空气法时，将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。
8.制取装置的选择：
反应物状态和条件
装置图
实例
固固加热型

2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑

固液不加热型

2H2O2 2H2O＋O2↑
9.收集装置的选择：
向上排空气法：气体的密度比空气大用此法（如氧气、二氧化碳）。
排空气法
向下排空气法：气体的密度比空气小用此法（如氢气）。

排水法：气体不易溶于水或难溶于水用此法（如氧气、氢气、一氧化碳）。
要点诠释：
1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项：
（1）试管口应略向下倾斜，防止药品中存在的水分受热后变成水蒸气，到达管口冷却成水滴，再回流到管底，使试管破裂。
（2）伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。
（3）如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
（4）如果用氯酸钾为原料制氧气，试管口不能塞棉花。这是因为棉花是易燃物，而氯酸钾又具有强氧化性，放氧速率快，棉花很容易着火燃烧，以至发生爆炸。
（5）用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。
（6）如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于排尽空气。
（7）收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯，试管温度会降低，不产生氧气，试管内部压强会变小，水会倒流入试管中，使试管炸裂。
2.在理解催化剂概念时，应注意以下几点：
（1）它能改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，不能片面地说加快或减慢。
（2）催化剂只能改变化学反应速率，不能增大或减小生成物的质量。
（3）二氧化锰不是所有反应的催化剂，更不是专做催化剂用的，如用高锰酸钾制氧气时，二氧化锰是生成物。
【典型例题】
类型一、考查氧气的性质和用途
1.物质的性质决定物质的用途。下列因果关系不成立的是（ ）
A．因为磷燃烧能产生白烟，所以可用于制作烟幕弹
B．因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡中的灯丝
C．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐
D．因为氧气能支持燃烧，所以可用作燃料
【思路点拨】掌握常见物质的的性质和用途 【答案】D
【解析】磷燃烧产生大量的白烟，可制作烟幕弹；灯泡中的灯丝要耐高温，所以选熔点高的金属钨；食品包装袋内防腐气体的要求是化学性质稳定，所以选氮气；氧气不能燃烧，不能作燃料。
【总结升华】物质的性质决定物质的用途。氧气有助燃性，没有可燃性，两种性质不同。
2.下列物质在氧气或空气中燃烧时，现象描述正确的是（ ）
A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末
B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成红色粉末
C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体
【思路点拨】知道常见物质的燃烧现象。【答案】C
【解析】镁条在空气中燃烧生成白色粉末，所以A错；铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，所以B错；硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的无色气体，所以D错。
【总结升华】该题考查有关氧气性质实验的知识。要求学生必须熟悉这些基本实验，并能规范描述实验现象。
3.请描述下列实验现象。
（1）铁丝在氧气中燃烧 。 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热
（2）向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰 。迅速冒出气泡
（3）向硫酸铜溶液中加入铝片 。
铝片表面会出现红色的固体；溶液蓝色逐渐变浅直至褪去
（4）向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液 .
【思路点拨】掌握常见的化学反应及其反应现象，描述现象要准确简洁并且要全面。
产生白色沉淀
【答案】
（1）剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
（2）迅速冒出气泡
（3）铝片表面会出现红色的固体；溶液蓝色逐渐变浅直至褪去
（4）产生白色沉淀
【解析】
（2）二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，在双氧水制氧气的反应中是催化剂。
（3）铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，铜是红色金属，硫酸铜的溶液呈蓝色，硫酸铝的溶液呈无色。（4）氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠。
【总结升华】要熟练掌握常见的化学反应及其反应现象，对于常见物质的性质也要熟练掌握，描述现象要准确简洁并且要全面。
举一反三：
【变式1】下列关于氧的说法正确的是（ ）
A.实验室常用电解水的方法来制取氧气 B.夏天食物腐烂与氧气无关
C.铁丝在氧气中燃烧,发出白光,生成黑色固体 D.含氧的化合物可能不是氧化物【答案】D
【变式2】下列物质发生的变化不是由空气成分引起的是( )
A．生石灰在空气中变质 B．浓氨水露置在空气中质量减少
C．钢铁在潮湿的空气中生锈 D．烧碱固体在空气中潮解、变质【答案】B
类型二、考查氧气的实验室制法
4.下图是常用的实验装置图，根据所学知识回答下列问题。

（1）若用A装置制取氧气，试管中盛放的药品是 ，发生反应的化学方程式为 。
（2）通过查阅资料得知，硫化氢是一种有毒的气体，其密度比空气的大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下，通过发生反应制得硫化氢（H2S）气体。
制取硫化氢气体的发生装置可以选用 （填编号），若用C装置收集硫化氢气体，气体应从 端通入（填“a”或“b”）。
【思路点拨】该题考查氧气的实验室制法及气体制取装置的选择。确定气体发生装置应考虑的因素是反应物的状态、反应条件，确定气体收集装置的依据是气体的密度和水溶性。
【答案】（1）KClO3和MnO2（或KMnO4） 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（2）B b
【解析】（1）如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。（2）根据题目中提供的信息，用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下反应制得硫化氢（H2S）气体，所以发生装置选择B。
【总结升华】本题的易错点在于用Ｃ装置收集硫化氢气体时导管入口的选择。硫化氢气体密度比空气的大，用向上排空气法收集，所以硫化氢气体应从ｂ端进。
5.通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的一般规律，以下是老师提供的一些实验装置。

请结合上图仪器回答问题：
（1）写出图中标号的仪器名称：a ，b 。
（2）写出实验室用Ａ装置制取氧气的化学方程式 　 　　　　　　　　　　。
（3）通过查阅资料得知：①氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水，显碱性；②氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应发生装置是 ，收集装置是 （填字母编号）。
（4）小芳将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中，观察到的现象是 ，　　　　　　。
（5）请写出氨气和氧化铜在加热条件下反应的化学方程式 　　　　　　　。
【思路点拨】制取气体用什么样的发生装置要根据反应物的状态和反应条件来选择：如果药品只有固体，且反应条件需要加热，用固固加热型反应装置，如B装置；如果药品有固体和液体，反应条件无需加热，用固液不加热型装置，如Ａ装置。
【答案】
（1）分液漏斗 试管
（2）2H2O2 2H2O＋O2↑ 　　 （3）B　　 E
（4）集气瓶内液面上升　　　 溶液变为红色
（5）3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O
【解析】加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，故发生装置选择B；氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体故收集装置选择E。氨气的水溶液称为氨水，显碱性，故遇酚酞时，酚酞变红色。氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体（即氮气），确定反应物与生成物的化学式，进而写出化学方程式。
【总结升华】该题是考查气体发生装置和收集装置的信息给予题，体现了初中与高中知识的衔接。解题时应注意提取题目中的有效信息，找到问题的突破口。
6.（2011四川省）对资料或实验证据的分析是否正确，直接关系到科学探究是否符合客观事实。下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量的二氧化锰），分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是（ ）
A.同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾
B.用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料
C.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
D.反应时间较长的是高锰酸钾

【思路点拨】本题考查了学生通过图示分析和解决问题的能力，难度较大。学生平时要对制取氧气及其它基本实验熟练掌握和实践，还要弄清楚函数图象中各量的关系，具体情况具体分析。
【答案】B
【解析】从示意图中可以看出，高锰酸钾一旦受热就会马上放出氧气，而氯酸钾则需要等待一段时间，所以同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾。故A错误。从图中看出，相同质量的两种物质，反应到最后放出氧气的质量是不相同的，氯酸钾放出的氧气多于用高锰酸钾制的氧气量，所以若用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料。故B正确。加入少量的二氧化锰只能加快氯酸钾分解的速率，并不能使氯酸钾产生氧气的质量增加。故C错误。从图中可以看出反应时间较长的是氯酸钾。故D错误。
【总结升华】图象中，斜线的倾斜度越大，单位时间生成的氧气越多，表示反应速率越快；平行线处的位置越高，表示生成的氧气越多。
举一反三：
【变式1】实验是学习化学的一个重要途径。请从下列仪器中选用适当仪器用双氧水（H2O2）和MnO2制取并收集O2。
（1）仪器e的名称是 。
（2）若用排空气法收集O2，产生并收集气体应该选用的仪器有（填代号） ，装入药品前必须进行的一步操作是 。
（3）反应的化学方程式为 。
（4）检验O2是否已经集满的方法是 。
【答案】
（1）烧杯
（2）a、b、g 检验装置的气密性
（3）2H2O2 2H2O＋O2↑
（4）用带火星的木条靠近瓶口，如果木条复燃，则氧气已集满
【解析】此题主要考查氧气的实验室制法。由于氧气的密度大于空气的密度，所以验满时，要把带火星的木条放在集气瓶口。
【变式2】实验室常用下列装置来制取氧气：

(1)写出图中有标号仪器的名称：a 、b 。
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 (填序号)，其中二氧化锰起
作用。
(3)用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的化学方程式为 。
(4)用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，
密度比空气小。NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性。
①制取氨气反应的方程式2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2X。X的化学式为： 。
②制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是_________。
③NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的 (填序号)。
A.固体氢氧化钠 B.浓硫酸 C.生石灰
【答案】
(1)酒精灯 铁架台 (2) B 催化
(3) 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
(4)氧气密度比空气略大 用带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃
(5)① H2O ②A D ③ B
【巩固练习】
一、 选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1.（2011·江苏）下列对催化剂的描述正确的是（ ）
A．任何化学反应都需要催化剂 B．催化剂在反应前后本身的质量发生了变化
C．只有分解反应才需要催化剂 D．某些化学反应可以有多种催化剂
2.（2011山东）下列关于氧气的说法中,错误的是（ ）
A.工业上可以利用分离液态空气法制氧气
B.氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
C.氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动
D.夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少
3.（2012陕西省）氧气是与人类关系最密切的一种气体。下列与氧气有关的说法正确的是（ ）

4.（2012广东）下列化学现象的描述，错误的是（ ）
A.氢氧化钠固体溶于水吸热B.红磷在空气中燃烧，产生大量白烟
C.分别蘸有浓盐酸与浓氨水的玻璃棒靠近产生白烟
D.细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
5．（2012广东）下列叙述正确的是（ ）
A.镁片放置在空气中，不需加热就能在表面生成MgO B.红磷放置在空气中，不需加热就能燃烧产生P205
C.硫粉加热后放入氧气中，燃烧产生SO3气体 D.铁丝加热后放入氧气中，燃烧产生Fe203固体
6．（2012江苏）下列实验现象的描述不正确的是（ ）
A.镁条在空气中燃烧发出耀眼白光 B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.点燃羊毛纤维能闻到烧焦羽毛的气味味 D.打开浓硫酸的瓶盖瓶口出现大量白烟
7．（2012浙江）下列有关氧气的叙述正确的是（ ）
A．氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很不稳定的气体
B．铁在氧气中燃烧生成氧化铁
C．给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气
D．课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成木炭实验会失败
8.（2012四川）下列对实验现象的描述，正确的是（ ）
A.棉线在空气中燃烧产生烧焦羽毛气味的气体 B.硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰
C .聚乙烯在空气中燃烧产生刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
9.如图所示是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的是（ ）

A.气密性检查：用手紧握试管，观察到水中的导气管口有气泡冒出，说明装置不漏气
B.试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂
C.加热：直接用酒精灯外焰对准药品所在位置加热
D.停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯
10.某同学准备利用下图所示仪器及相关试剂制取氧气。下列说法正确的是（ ）

A.用高锰酸钾制氧气时要加二氧化锰 B.用过氧化氢溶液制取氧气时可用Ⅱ作为发生装置
C.可选用Ⅳ收集氧气 D.用V收集氧气时，应从导管a通入氧气
11.（2012山东）某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作.具体做法是:取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容器质量)
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,该同学得出的结论中,不合理的是（ ）
A．反应速率逐渐加快 B．最多得到氧气的质量为1.6g
C．催化剂二氧化锰的质量为0.3g D．反应得到水和氧气的质量比为9:8
二、填空题
氯酸钾
过氧化氢
12.右图所示四种途径都可以得到氧气：
乙
甲
（1）写出实验室中通过甲、丙两种途径制取
氧气
氧气的化学方程式：
丁
丙
甲________________________________________；
空气
高锰酸钾
丙______________________________________。
（2）“绿色化学”是21世纪化学科学发展的重
要方向之一。你认为在中学化学实验室中，甲、
乙、丙三种制取氧气的途径中，____（填“甲”、“乙”或“丙”）途径更体现化学实验的绿色化追求。
三、实验题
13.下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图：

请回答：
（1）写出标号①仪器的名称________。
（2）实验室制取氧气应选用的发生装置是________；收集氧气可选用D装置，理由是 ；如果用E装置收集氧气，则气体应从________（填“a”或“b”）进入。
（3）请写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式： 。
（4）观察F装置中的实验现象：红磷在氧气中剧烈燃烧，产生大量的 ，这是因为生成了________（填物质名称）固体小颗粒的缘故。
14.（2012四川）实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。

(1)若用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气，可选用A装置，其中的玻璃仪器有___________(填一种)。反应的化学方程式是_________________；二氧化锰是反应的_____________。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选择的气体发生装置是_________________(填装置号)，在加试剂之前的操作是___________________________。
(3)若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择气体收集装置中的___________(填装置序号)，理由是__________________________。
(4)若选用A装置制备气体，应考虑的因素是 。
15.（2012安微省）实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式：______________________________________。
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除Mn02、CuO外，Fe203也可以作KCl03分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验，并测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。
实验编号
实验药品
分解温度(℃)
①
KCl03
580
②
KCl03、Mn02(质量比1：1)
350
③
KCl03、CuO(质量比l：1)
370
④
KCl03、Fe203(质量比1：1)
390
【分析数据、得出结论】
(1)由实验____________与实验④对比，证明猜想合理。
(2)实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是_____________________。
【反思】
(1)若要证明Fe203是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和__________不变；
(2)同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证
_____________________________________________________________。
(3)同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究 (探究一种因素即可)。
【提出假设】 。
【设计方案】 。
【得出结论】 。
四、计算题
16.某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物共3.0g放入大试管中加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量(如下表)：

分析表中数据，完成下列问题：
(1)完全反应后，生成氧气的质量为_______g；
(2)原混合物中氯酸钾的质量分数是多少？(精确到0.1%)

【答案与解析】
1.【答案】D【解析】有的反应速率适中，根本不需要催化剂。并不是任何反应都需要催化剂，所以A错；催化剂具有“一变两不变”的特点：它只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不变。所以B错；根据对反应速率的实际需要选择催化剂，对反应速率进行控制和调整，而并不是根据反应类型来选择，所以C错；某些化学反应可以有多种催化剂，如实验室用过氧化氢溶液制氧气，可以用二氧化锰或氧化铜、氧化铁等作为催化剂。所以D正确。
2.【答案】B【解析】氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性，不是有可燃性。
3.【答案】B【解析】测定空气中氧气的体积分数的实验所用的药品有以下几个要求：①只能和空气中的氧气反应；②不能生成气体；③要能在空气中燃烧。铁在空气中不能燃烧，故A不正确；木炭在氧气中燃烧，发出白光，产生大量的热，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，故C不正确；水在通电条件下发生分解反应，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，故D不正确。
4.【答案】A【解析】氢氧化钠固体溶于水时，放出热量。
5.【答案】A【解析】镁的金属活动性比较强，放置在空气中，不需加热也能和氧气反应生成MgO，故A正确。红磷的着火点240℃，放置在空气中，不能燃烧；硫燃烧产生的是SO2，铁丝在氧气中燃烧后的产物是Fe304。故B、C、D不正确。
6.【答案】D【解析】浓硫酸没有挥发性，因此打开浓硫酸的瓶盖，瓶口不会出现大量白烟。浓盐酸具有挥发性，打开浓盐酸的瓶盖时，瓶口会出现大量白烟。
7.【答案】 D【解析】氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种化学性质比较活波的气体，故A不正确。铁丝在氧气中燃烧后的产物是Fe304固体，故B不正确。氯酸钾加热也能分解产生氧气，只是速度比较慢，若加少量二氧化锰，分解速度就比较快，二氧化锰是催化剂。
８．【答案】D【解析】Ａ中棉线是植物的天然纤维，主要成分是纤维素，在空气中燃烧后，有烧纸的气味；如果是动物的天然纤维，主要成分是蛋白质，燃烧时产生烧焦羽毛气味的气体；Ｂ中硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体；C中聚乙烯里只有碳元素和氢元素，根据质量守恒定律，燃烧是跟空气中的氧气反应，能生成二氧化碳和水，因此燃烧后无刺激性气味的气体产生。
9.【答案】C【解析】本题考查氧气制取过程中的有关步骤和有关注意事项。制取氧气，加热时，为了防止试管骤热而破裂，首先要进行预热，然后对准药品部位加热。
10.【答案】B 【解析】氧气的密度大于空气的密度，不能选Ⅳ装置收集；用V装置收集氧气，应该从b导管通人氧气。
11．【答案】A【解析】根据反应物的浓度对反应速率的影响，浓度越大，反应越快，应该是开始快，然后逐渐减慢。根据质量守恒定律，生成氧气的质量为34.3g－32.7g＝1.6g，故B正确；利用氧气质量，根据化学方程式可计算出参加反应的过氧化氢的质量及生成水的质量，进而推知C 、D均正确。
12.【答案】（1）2H2O2 2H2O＋O2↑ 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑（2）甲【解析】绿色化学也称环境友好化学，要求节能，无污染。从节能角度分析，过氧化氢分解不需加热，在常温下进行，高锰酸钾、氯酸钾的分解均需加热；从污染角度分析，过氧化氢分解只生成水和氧气，产物对环境无污染。所以三种方法中，过氧化氢制氧气更能体现“绿色化学”理念。
13.【答案】（1）水槽 （2）A 氧气的密度比空气大 a
（3）2H2O2 2H2O＋O2↑ （4）白烟 五氧化二磷
14.【答案】(1)酒精灯(或试管) 2KClO3 2KCl+3O2↑ 催化剂
(2)B 检查装置的气密性(3)E 集气瓶底部要留少量水(4)反应物是固体，反应条件是加热
【解析】
（1）A装置中试管、酒精灯等均属玻璃仪器；二氧化锰在氯酸钾分解过程中是催化剂。
（2）过氧化氢与少量二氧化锰混合制氧气在常温下进行，所以应该选择B装置。
（3）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物且能溶于水，所以进行硫在氧气中燃烧实验时，集气瓶底部需有少量水，故收集氧气时，最好用排水法收集。
(4) 选用A装置制备气体时，反应物需是固体，反应需要加热；选用B装置制备气体时，反应物是固体、液体，反应不需加热，在常温下就能发生反应。
15.【答案】2KClO3 2KCl+3O2↑
【分析数据、得出结论】（1）① （2）MnO2
【反思】
（1）化学性质
（2）将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度
（3）【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同。【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合，②分别加热，测定分解温度。 【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立。
【解析】该探究活动是通过对比实验探究Fe2O3能否作为KClO3分解的催化剂，所以实验④应与实验①作对比。要确定Fe2O3是不是该反应的催化剂，还需验证Fe2O3在反应前后质量和化学性质是否改变。探究催化剂颗粒的大小是否影响催化效果，设计的实验中改变的因素只能是颗粒大小。影响催化剂催化效果的因素还有催化剂与反应物的质量比、温度等。
16.【答案】
(1)0.96
(2)解：设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO3 2KCl+3O2↑
245 96
x 0.96 g

x=2.45g
混合物中氯酸钾的质量分数＝×100%≈81.7%
答：原混合物中氯酸钾的质量分数为81.7%。
【解析】氯酸钾在二氧化锰的作用下分解生成氯化钾和氧气，反应后固体质量的减少量为生成的氧气的质量。

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