專題04 氧氣（教師卷+學生卷）- 2024年中考化學真題分類匯編（全國通用）-試卷下載-教習網(wǎng)

考點01 氧氣的實驗室制法
考點02 催化劑
考點1 氧氣的實驗室制法
1．（2024福建，6）實驗室用于高錳酸鉀制取氧氣的下列裝置或操作中，錯誤的是

A B C D
【答案】D
【解析】高錳酸鉀固體需要在加熱的條件下分解制取氧氣，屬于固固加熱制氣體，試管口要略向下傾斜，防止冷凝水倒流，造成試管炸裂，且試管口要塞一團棉花，防止加熱時粉末狀物質進入導管，故A正確，不符合題意；氧氣不易溶于水，故可用排水法來收集，故B正確，不符合題意；氧氣密度比空氣略大，可選擇向上排空氣法收集，故C正確，不符合題意；氧氣密度比空氣略大，可選擇向上排空氣法收集，故D錯誤，符合題意。
2．（2024湖南，4）下列發(fā)生裝置中，可用于實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的是

A B C D
【答案】A
【解析】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，固體粉末會隨著氧氣流順著導管進入水槽，使水槽內(nèi)的水變成紫紅色（由于高錳酸鉀溶于水顯紫紅色），為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，通常要在試管口放一棉花團，故A正確；屬于固液常溫型，故B錯誤；屬于固液常溫型，故C錯誤；屬于固液常溫型，故D錯誤。
3．（2024四川成都，8）氧氣的制取和性質實驗如圖。下列說法正確的是
A．發(fā)生裝置僅由藥品狀態(tài)決定B．該裝置能收集到純凈的氧氣
C．紅熱木炭應迅速伸入集氣瓶瓶底D．制取氧氣的原料一定含有氧元素
【答案】D
【解析】發(fā)生裝置由反應物狀態(tài)和反應條件共同決定，故A選項說法錯誤；該裝置只能收集到較為純凈的氧氣，收集的氧氣中會混入水蒸氣等雜質，故B選項說法錯誤；木炭在氧氣中燃燒實驗中，要把紅熱的木炭緩慢放入集氣瓶中，以利于木炭與氧氣充分接觸，防止氧氣受熱逸出，實驗現(xiàn)象不明顯，故C選項說法錯誤；由質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，則制取氧氣的原料一定含有氧元素，故D選項說法正確。
閱讀下列材料，回答下列4～6小題：
高錳酸鉀（KMnO4）是一種受熱或見光易分解的晶體，可用于實驗室制取氧氣，反應原理為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒劑。
4．（2024江蘇蘇州，5）下列物質中屬于氧化物的是
A．KMnO4B．K2MnO4C．MnO2D．O2
【答案】C
【解析】氧化物是由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物。KMnO4是由鉀、錳、氧三種元素組成，不是氧化物，A不符合題意；K2MnO4是由鉀、錳、氧三種元素組成，不是氧化物，B不符合題意；MnO2?是由錳、氧兩種元素組成，是氧化物，C符合題意；O2?是由一種元素組成，是單質，不是氧化物，D不符合題意。
5．（2024江蘇蘇州，6）在高錳酸鉀制氧氣實驗中，一定不需要用到的儀器是
A．酒精燈B．試管C．漏斗D．集氣瓶
【答案】C
【解析】高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應的反應物是固體，反應條件是加熱，屬于固體加熱型，氧氣密度略大于空氣，不易溶于水，可用向上排空氣法收集或排水法收集。酒精燈用于加熱，使高錳酸鉀分解，A不符合題意；試管用于高錳酸鉀分解的反應容器，B不符合題意；反應是在試管內(nèi)進行的，不需要過濾或其他需要漏斗的操作，漏斗在此實驗中并不需要，C符合題意；集氣瓶用于收集生成的氧氣，D不符合題意。
6．（2024江蘇蘇州，7）下列關于高錳酸鉀的說法正確的是
A．高錳酸鉀應保存于棕色試劑瓶 B．高錳酸鉀受熱不易發(fā)生分解
C．高錳酸鉀難溶于水 D．制氧氣時高錳酸鉀中氧元素全部轉化為氧氣
【答案】A
【解析】高錳酸鉀見光易分解，棕色試劑瓶可以避光，高錳酸鉀應保存于棕色試劑瓶，A正確；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，B錯誤；高錳酸鉀易溶于水，C錯誤；根據(jù)反應的化學方程式2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知，高錳酸鉀中的氧元素只有部分轉化為氧氣，還有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中，D錯誤。
7．（2024江蘇揚州，14）實驗室用KMnO4制取并用排水集氣法收集較純凈的O2。下列實驗操作的先后順序合理的是
A．檢查裝置氣密性時，先用手握住試管，再將導管的一端伸入水中
B．先向試管中加入KMnO4固體，再檢查裝置氣密性
C．實驗時，先將導管伸入集氣瓶中，再點燃酒精燈
D．氣體收集完畢后，先將導管移出水面，再熄滅酒精燈
【答案】D
【解析】檢查裝置的氣密性時，應先將導管的一端伸入水中，然后用手緊握試管，觀察導管口是否有氣泡冒出，有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，A不符合題意；應先檢查裝置的氣密性，然后向試管中加入高錳酸鉀固體，防止裝置漏氣，浪費藥品，B不符合題意；實驗時，先點燃酒精燈，待導管口氣泡連續(xù)均勻冒出時，再將導管伸入集氣瓶中開始收集氧氣，因為一開始排出的是空氣，C不符合題意；氣體收集完畢后，先將導管移出水面，再熄滅酒精燈，防止水倒流，炸裂試管，D符合題意。
8．（2024甘肅白銀，15）掌握實驗室制取氣體的方法是必備的化學素養(yǎng)。某化學實驗室現(xiàn)有稀硫酸、稀鹽酸、石灰水、石灰石、氯酸鉀、二氧化錳藥品以及下列儀器，請回答有關問題。
（1）儀器①的名稱是。
（2）利用上述儀器和藥品可以制取氧氣，反應的化學方程式為。用排水集氣法收集氧氣，當集氣瓶里的水排完后，在水里用玻璃片（填“磨砂”或“光滑”）一面蓋住集氣瓶口，將集氣瓶移出水面，（填“正”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧氣不純，可能的原因是（答一點即可）。
（3）利用上述藥品制取二氧化碳的化學方程式是。檢驗二氧化碳的方法是。小明同學用如圖裝置制取二氧化碳，請你指出該裝置的兩處錯誤：、。
【答案】
（1）錐形瓶
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑ 磨砂正沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出就收集，（或集氣瓶沒有裝滿水）
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 將氣體通入澄清石灰水中，若產(chǎn)生白色沉淀，則該氣體是二氧化碳長頸漏斗下端沒有插入液面以下用向下排空氣法收集二氧化碳
【解析】
（1）由圖可知，儀器①的名稱是錐形瓶；
（2）根據(jù)題中提供的藥品可知，制取氧氣選用的藥品是氯酸鉀和二氧化錳，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
用排水集氣法收集氧氣，當集氣瓶里的水排完后，為防止裝置漏氣，在水里用玻璃片磨砂一面蓋住集氣瓶口，由于氧氣的密度大于空氣，防止氧氣逸出，將集氣瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧氣不純，可能的原因是沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出就收集，由于開始排出氣體中含有空氣（或集氣瓶沒有裝滿水，留有氣泡）；
（3）根據(jù)題中提供的藥品可知，藥品中能產(chǎn)生二氧化碳的是石灰石與稀硫酸，石灰石與稀鹽酸，由于硫酸與石灰石（主要成分碳酸鈣）反應會生成硫酸鈣，硫酸鈣微溶于水，會覆蓋在石灰石表面，阻止反應的進一步進行，反應不能持續(xù)進行，故制取二氧化碳選用的藥品是稀鹽酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水中，若產(chǎn)生白色沉淀，則該氣體是二氧化碳；
該裝置的兩處錯誤是：一是長頸漏斗下端沒有插入液面以下，氣體會從長頸漏斗下端逸出，二是用向下排空氣法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空氣，收集二氧化碳應用向上排空氣法收集。
9．（2024河南，24）實驗室里選用如圖所示儀器制取氣體（橡皮塞、導氣管及試劑略去）。
（1）制取一瓶純凈的CO2，若要使用雙孔橡皮塞，需選用的儀器有 (填字母)。
（2）用KMnO4制取O2的化學方程式為；若用該方法制取O2，其發(fā)生裝置需補充一種玻璃儀器，請在虛線框內(nèi)畫出該儀器。
【答案】
（1）a、b、e、f
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）實驗室通常用石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應制取二氧化碳，屬于固液不加熱反應，二氧化碳溶于水，密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，若要使用雙孔橡皮塞，則需要選用的儀器是：錐形瓶、集氣瓶、分液漏斗，需要制取純凈的二氧化碳，而鹽酸具有揮發(fā)性，會使制得的二氧化碳中混有氯化氫，同時要干燥二氧化碳，則還需要選擇洗氣瓶，除去雜質，故填：abef；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應的化學方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
該反應屬于固體加熱反應，發(fā)生裝置中的儀器可以選擇酒精燈、鐵架臺、還需要補充反應容器試管，故圖為。
10．（2024湖北，18）以下是氧氣的實驗室制取和性質實驗。
（1）儀器a的名稱是。
（2）A中制取氧氣的化學方程式為。
（3）用裝置B來收集氧氣，進氣口為（填“m”或“n”）。
（4）圖C中，細鐵絲劇烈燃燒，，放出熱量，生成黑色固體。
【答案】
（1）試管
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）m
（4）火星四射
【解析】
（1）據(jù)圖可知，儀器a的名稱是試管；
（2）裝置A需要加熱，試管口有棉花，可用加熱高錳酸鉀制取氧氣，高錳酸鉀在加熱條件下反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學的反應方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（3）氧氣的密度比空氣大，用裝置B收集氧氣，氧氣從長管端進入，即氧氣應從導管口m端通入；
（4）細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體。
11．（2024江蘇連云港，12）O2是人類生存必需的物質，認識和獲取O2具有重要意義。
（1）工業(yè)生產(chǎn)的O2可加壓貯存在藍色鋼瓶中，在此過程中發(fā)生的變化是（填字母）。
a．O2分子質量變小 b．O2分子間間隔減小 c．O2分子轉變?yōu)槠渌肿?br>（2）實驗室里現(xiàn)有MnO2固體、H2O2，溶液以及下列裝置（A～D）：
① 儀器M的名稱是（填字母）。
a．長頸漏斗 b．錐形瓶 c．集氣瓶
② 利用上述藥品制取O2，應選擇的兩個裝置是（填字母）。
③ 檢驗一瓶無色氣體是氧氣的簡單方法是（包括操作和現(xiàn)象）。
（3）氣焊的化學原理為2 X + 5 O2 4 CO2 + 2 H2O，X的化學式為。
（4）氧循環(huán)對維持自然界中的物質、能量及生態(tài)平衡具有重要意義。
① 能向自然界中釋放O2的是（填字母）。
a．動植物的呼吸 b．可燃物的燃燒 c．植物的光合作用
② 氧氣和臭氧（O3）可以相互轉化。在紫外線的作用下，O2轉化為O3的化學方程式為。
【答案】
（1）b
（2）a B、C 將帶火星的木條伸入瓶中，木條復燃
（3）C2H2
（4）c 3 O2 2 O3
【解析】（1）工業(yè)生產(chǎn)的O2可加壓貯存在藍色鋼瓶中，是因為分子間有間隔，氣體受壓后，分子間的間隔變小，而分子本身的質量不變，也不會轉變?yōu)槠渌肿?，故選b；
（2）①儀器M的名稱是長頸漏斗，故選a；
②利用上述藥品（過氧化氫溶液和二氧化錳固體）制取O2，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成氧氣和水，該反應為固液常溫型，發(fā)生裝置可選擇B，氧氣密度比空氣大，氧氣不易溶于水，可選擇向上排空氣法活排水法收集，根據(jù)圖示裝置，收集裝置可選擇C，故應選擇的兩個裝置是B、C；
③氧氣具有助燃性，檢驗一瓶無色氣體是氧氣的簡單方法是將帶火星的木條伸入瓶中，木條復燃，則該無色氣體是氧氣；
（3）根據(jù)質量守恒定律，反應前后原子種類和數(shù)目不變，反應前有10個氧原子，反應后由于4個碳原子、4個氫原子和10個氧原子，則2X中有4個碳原子和4個氫原子，X中有2個碳原子和2個氫原子，化學式為C2H2；
（4）氧氣可以供給呼吸，動植物的呼吸吸收氧氣釋放二氧化碳，a不符合題意；
氧氣具有助燃性，可燃物的燃燒消耗氧氣，b不符合題意；
植物的光合作用消耗二氧化碳，釋放氧氣，c符合題意；
② 氧氣和臭氧（O3）可以相互轉化。在紫外線的作用下，O2轉化為O3，化學方程式為3 O2 2 O3。
12．（2024江西，18）根據(jù)圖回答有關問題：
（1）儀器①的名稱是。
（2）實驗室用裝置B制取二氧化碳時，長頸漏斗下端應伸入液面下的目的是，與裝置B相比，裝置C的優(yōu)點是。
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為，用裝置D收集氧氣時，氣體應從導管口（填字母）通入。
（4）將收集的氧氣倒入裝置E的燒杯中，觀察到帶火星的木條自下而上依次復燃，說明氧氣具有的性質是和。
【答案】
（1）鐵架臺
（2）防止氣體從長頸漏斗逸出可控制反應速率（或獲得平穩(wěn)氣流等）
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a
（4）密度比空氣大能支持燃燒（或能使帶火星的木條復燃等）
【解析】
（1）儀器①的名稱是鐵架臺；
（2）實驗室用裝置B制取二氧化碳時，長頸漏斗下端應伸入液面下的目的是形成液封，防止氣體從長頸漏斗逸出；C中的分液漏斗能控制液體的滴加速率，從而能控制反應的速度，與裝置B相比，裝置C的優(yōu)點是可控制反應速率（或獲得平穩(wěn)氣流等）；
（3）高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式是2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧氣的密度小于水，用裝置D收集氧氣時，氣體應從導管口a通入，水從b 端排出；
（4）將收集的氧氣倒入裝置E的燒杯中，發(fā)現(xiàn)木條復燃，說明能支持燃燒（或能使帶火星的木條復燃等），帶火星的木條自下而上依次復燃，說明氧氣密度比空氣大。
13．（2024重慶B卷，22）正確認識及調(diào)控化學反應是化學實驗順利開展的保障。請回答：
（1）過氧化氫溶液制氧氣
① 儀器a的名稱是。
② 利用二氧化錳催化過氧化氫的化學方程式為。
③ 為了產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流并實時觀察氣流速率，可選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是（填序號）。
（2）酸和堿的中和反應
為了控制稀鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全反應，最佳的操作是（填序號）。寫出該反應的化學方程式。
【答案】
（1）集氣瓶 2 H2O2 2 H2O + O2↑ BD
（2）D HCl + NaOH = NaCl + H2O
【解析】
（1）① 據(jù)圖可知，儀器a的名稱是集氣瓶；
② 過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為2 H2O2 2 H2O + O2↑；
③ 注射器可以控制反應的速率，則若要控制液體滴加速率，獲得平穩(wěn)氣流，應選擇的發(fā)生裝置是B，實時觀察氣流速率，可選擇排水法收集氧氣，故可選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是BD；
（2）氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，反應的化學方程式為HCl + NaOH = NaCl + H2O；此反應沒有明顯現(xiàn)象，可以借助酚酞溶液進行判斷，滴加稀鹽酸比直接倒入稀鹽酸更準確，故選D。
14．（2024四川廣安，18）化學興趣小組的同學們在進行氣體制取過程中，從實驗員處領取了如下實驗儀器：
（1）儀器B （填“能”或“不能”）直接加熱。
（2）若用大理石與稀鹽酸來制取CO2，為組裝氣體發(fā)生裝置，應選擇的儀器是、E、C（填字母）；若用如圖所示裝置收集CO2，應從端進氣（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分儀器外，還必需補充的儀器是（填儀器名稱）。該反應的化學方程式為。
【答案】
（1）能
（2）D a
（3）酒精燈
【解析】
（1）儀器B為試管，能直接加熱；
（2）大理石是固體，稀鹽酸是液體，反應條件是常溫，發(fā)生裝置是固液常溫型，故選擇的儀器是D、E、C；二氧化碳密度比空氣大，應從長管a端進入；
（3）氯酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置是固體加熱型，需要補充的儀器是酒精燈；反應的化學方程式為：。
15．（2024四川眉山，17）制取氣體是初中化學實驗的重要內(nèi)容。
（1）儀器M的名稱是。
（2）實驗室用A裝置制備氧氣，在裝入藥品前應先；其反應的化學方程式為。
（3）實驗室制備二氧化碳的發(fā)生裝置為 (填裝置標號)。
（4）某氣體只能用D裝置收集，則該氣體可能具有的性質為______(填標號)。
A．能與水反應B．能與空氣反應C．密度與空氣接近
【答案】
（1）集氣瓶
（2）檢查裝置的氣密性 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（3）B
（4）A
【解析】
（1）儀器M是集氣瓶；
（2）實驗室用A裝置制備氧氣，在裝入藥品前應先檢查裝置的氣密性，試管口沒有棉花，應用氯酸鉀和二氧化錳加熱制取氧氣，氯酸鉀和二氧化錳加熱生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制備二氧化碳，反應物為固體和液體，不需要加熱，選擇B為發(fā)生裝置；
（4）某氣體只能用D裝置收集，說明該氣體的密度小于空氣，不能與空氣反應，能溶于水，可能與水反應，故選A。
16．（2024四川南充，18）下圖為實驗室制取并收集氣體的裝置圖，回答下列問題。
（1）儀器a的名稱是。
（2）將裝置A和（填裝置序號）連接，制取并收集O2，A中反應的化學方程式為。
【答案】
（1）錐形瓶
（2）C 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）儀器a是錐形瓶。
（2）氧氣密度比空氣大，可以使用C向上排空氣法收集氧氣。A是固體加熱型裝置，且試管口有一團棉花，使用高錳酸鉀制取氧氣，化學方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
17．（2024四川遂寧，11）根據(jù)下列實驗裝置圖，回答問題：
（1）裝置B中儀器a的名稱是。
（2）實驗室用過氧化氫溶液制取并收集40 mL干燥的氧氣，應選擇的裝置是（填裝置的字母序號）；其反應的化學方程式為。
（3）實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，應選擇的發(fā)生裝置是（填裝置的字母序號）。
【答案】
（1）酒精燈
（2）AFG
（3）B
【解析】
（1）儀器a的名稱是酒精燈。
（2）過氧化氫溶液制取氧氣不需要加熱，是固液不加熱型反應，發(fā)生裝置選擇A。排水法收集的氧氣不干燥，則不能使用E排水法收集。氧氣密度比空氣大，可使用向上排空氣法收集，雖然排空氣法收集氣體干燥，但并不能收集一定量的氧氣，所以不選擇裝置C、D收集。G裝置中，氧氣從短管通入，將植物油排入量筒，可收集干燥的氧氣，同時排出的植物油的體積與收集的氧氣的體積相同，則量筒中有40mL植物油時說明收集了40mL氧氣，此時停止收集即可。因為制取的氧氣中帶有水蒸氣，需要使用F濃硫酸干燥，除去水蒸氣。所以應選擇的裝置是AFG。
過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學方程式為。
考點2 催化劑
18．（2024江蘇蘇州，18）某實驗小組設計如圖實驗對過氧化氫分解進行探究。
下列相關說法不正確的是
A．對比實驗甲和乙，探究H2O2濃度對H2O2分解速率的影響
B．對比實驗乙和丁，探究MnO2對H2O2分解速率的影響
C．對比實驗甲和丙，探究溫度對H2O2分解速率的影響
D．對比實驗甲、丙和丁，探究MnO2和溫度對H2O2分解速率影響的程度
【答案】B
【解析】根據(jù)控制變量法，甲和乙的變量是過氧化氫的濃度，則對比實驗甲和乙，探究H2O2濃度對H2O2分解速率的影響，故A說法正確；實驗乙和丁的變量有濃度和二氧化錳，變量不唯一，則甲、乙不能探究MnO2對H2O2分解速率的影響，故B說法錯誤；甲和丙的變量是溫度不同，丙的溫度高，反應速率快，則對比實驗甲和丙，探究溫度對H2O2分解速率的影響，故C說法正確；根據(jù)C項的分析，對比甲和丙可以探究溫度對H2O2分解速率的影響，對比實驗甲、丁，變量是二氧化錳，則可以探究MnO2對H2O2分解速率的影響，故D說法正確。
19．（2024山西，16）探究“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”。
（1）實驗原理：圖2中發(fā)生反應的化學方程式為。
（2）實驗現(xiàn)象：圖1中帶火星木條不復燃。圖3中的現(xiàn)象為。
（3）實驗結論：二氧化錳可使過氧化氫分解的速率。
【問題與思考】
（4）研究表明，二氧化錳是該反應的催化劑、它在反應前后的化學性質有無變化？
（5）常溫下，圖1試管內(nèi)也產(chǎn)生了氧氣，但帶火星木條不能復燃的原因可能是什么？
【答案】
（1）2 H2O2 2 H2O + O2↑
（2）帶火星的木條復燃
（3）加快
（4）無變化
（5）常溫下，過氧化氫分解速率緩慢產(chǎn)生氧氣量很少，不足以使帶火星的木條復燃
【解析】
（1）圖2中過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成氧氣和水，發(fā)生反應的化學方程式為2 H2O2 2 H2O + O2↑；
（2）圖1中沒有加入二氧化錳，帶火星木條不復燃。圖3中過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成氧氣和水，氧氣具有助燃性，現(xiàn)象為帶火星的木條復燃；
（3）說明二氧化錳可使過氧化氫分解的速率加快；
（4）二氧化錳是該反應的催化劑，它在反應前后的化學性質不變；
（5）常溫下，圖1試管內(nèi)也產(chǎn)生了氧氣，但帶火星木條不能復燃的原因可能是常溫下，過氧化氫分解速率緩慢產(chǎn)生氧氣量很少，不足以使帶火星的木條復燃。
20．（2024重慶A卷，23）O2在醫(yī)療急數(shù)、化工生產(chǎn)等領域都有重要應用。
（1）從元素守恒角度看，下列物質不能用于制取氧氣的是___________（填序號）。
A．CH4B．KMnO4C．NaCl
（2）某探究小組進行了“催化劑等因素對過氧化氫分解的影響”的系列探究，該小組分別取1g不同的催化劑，再加入溶質質量分數(shù)5%的過氧化氫溶液20 mL，進行了如下實驗：
①寫出實驗甲中發(fā)生反應的化學方程式。
②MnO2粉末與紅磚粉末對過氧化氫溶液分解具有相同的催化效果，你認為此結論是否科學？（填“是”或“否”）。理由是。
③能說明催化劑的催化效果與其形態(tài)有關的實驗組合是（填實驗序號）。
④在一定溫度下，另取2 g紅磚小顆粒，向其中加入8%的過氧化氫溶液20 mL，繼續(xù)實驗，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡的速率明顯比實驗丙快。請分析可能的原因（至少寫兩條）。
【答案】
（1）AC
（2） 2 H2O2 2 H2O + O2↑ 否實驗溫度不同，沒有控制變量丙、丁在其他條件相同時，紅磚小顆粒更多，催化效果更好；過氧化氫溶液濃度更高，反應更快(或溫度更高，反應更快)。
【解析】
（1）根據(jù)質量守恒定律，反應前后元素種類不變可知，制取氧氣的藥品中應含有氧元素，甲烷和氯化鈉都不含氧元素，所以不能用于氧氣制取。故選AC；
（2）①實驗甲發(fā)生的反應為過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，方程式為 2 H2O2 2 H2O + O2↑；
②由表中甲乙實驗數(shù)據(jù)可知，實驗時除催化劑的種類不同，實驗的溫度也不同，沒有控制變量，所以不能用于比較兩種催化劑的催化效果，故實驗結論不科學；
③丙和丁只有催化劑的形態(tài)不同，可以用于探究催化劑的催化效果與催化劑的形態(tài)有關；
④新增實驗與實驗丙對比變量為：催化劑的形態(tài)、質量和過氧化氫溶液的濃度，（溫度也可能不同）所以造成產(chǎn)生氣泡速率明顯比實驗丙快，可能是小顆粒狀的紅磚粉與過氧化氫溶液接觸更充分，從而催化效果更好；或可能是過氧化氫溶液濃度更高，使反應更快；也可能是溫度更高，造成催化效果更好；或是紅磚小顆粒的質量大，與過氧化氫溶液接觸更充分，使催化效果更好（合理即可）。
序號
催化劑
溫度
實驗現(xiàn)象
甲
MnO2粉末
常溫
持續(xù)產(chǎn)生氣泡，速率適中，氣流平穩(wěn)
乙
紅磚粉末
60℃
持續(xù)產(chǎn)生氣泡，速率適中，氣流平穩(wěn)
丙
紅磚小顆粒
常溫
緩慢，有少量氣泡逸出
丁
塊狀紅磚
常溫
十分緩慢，幾乎看不到氣泡

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