▉題型1 拉瓦錫測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)
【例1】歷史上第一次明確提出空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的科學(xué)家是
A．拉瓦錫B．居里夫人C．諾貝爾D．門捷列夫
【答案】A
【詳解】A、拉瓦錫用定量的方法測(cè)定了空氣的成分，得出空氣是由氮?dú)夂脱鯕饨M成，符合題意；
B、居里夫人發(fā)現(xiàn)了放射元素鐳，不符合題意；
C、諾貝爾發(fā)明了現(xiàn)代炸藥，不符合題意；
D、門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律并編制出元素周期表，不符合題意。
故選A。
【變式1-1】拉瓦錫利用如圖實(shí)驗(yàn)研究空氣成分，下列說法合理的是
A．汞槽和曲頸甑中汞的作用都是消耗氧氣
B．將曲頸甑中的汞換成木炭不影響測(cè)定結(jié)果
C．結(jié)束加熱后不需冷卻，立即測(cè)量玻璃鐘罩中汞柱上升的高度
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)曲頸甑中剩余氣體不支持燃燒，說明空氣為混合物
【答案】D
【詳解】A、曲頸甑中汞在加熱的條件下，與氧氣反應(yīng)，且生成物為固體；汞槽中汞隔絕氧氣，形成液封，不會(huì)消耗氧氣，錯(cuò)誤；
B、木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳是氣體，化學(xué)反應(yīng)前后，壓強(qiáng)的變化不大，無法測(cè)定空氣中氧氣的含量，錯(cuò)誤；
C、結(jié)束加熱后，應(yīng)等冷卻至室溫后，測(cè)量玻璃鐘罩中汞柱上升的高度，否則氣體受熱膨脹，占據(jù)了一定的體積，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小，錯(cuò)誤；
D、空氣中氧氣與汞反應(yīng)，剩余氣體不支持燃燒，說明存在兩類物質(zhì)，至少由兩種物質(zhì)組成，空氣為混合物，正確。
故選D。
【變式1-2】在拉瓦錫的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中（裝置如圖），不屬于使用汞的優(yōu)點(diǎn)的是

A．汞為液態(tài)，在加熱的條件下只與氧氣反應(yīng)且生成物為固體
B．時(shí)間足夠長，能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡
C．無法觀察裝置中氣體體積的變化
D．得到的氧化汞粉末加熱生成的氣體體積+剩余氣體體積＝原空氣體積
【答案】C
【詳解】A、汞為液態(tài)，在加熱的條件下只與氧氣反應(yīng)且生成物為固體，能夠形成壓強(qiáng)差，A對(duì)，不符合題意；
B、時(shí)間足夠長，能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡，B對(duì)，不符合題意；
C、曲頸甑內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)變小，外界大氣壓將汞槽內(nèi)的汞壓入玻璃鐘罩內(nèi)，能通過汞的液面高度變化去觀察裝置中氣體體積的變化，C錯(cuò)，符合題意；
D、得到的氧化汞粉末加熱生成的氣體體積產(chǎn)生的是氧氣，剩余氣體是氮?dú)夂推渌麣怏w，原空氣體積=氧氣的體積和氮?dú)怏w積和其他氣體體積，D對(duì)，不符合題意。
故選C。
題型2 空氣的成分及體積分?jǐn)?shù)
【例2】空氣的主要成分如圖所示，其中R表示的是
A．稀有氣體B．氧氣C．二氧化碳D．氮?dú)?br>【答案】D
【詳解】空氣的成分及各成分的體積分?jǐn)?shù)分別是：氮?dú)庹?8%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它氣體和雜質(zhì)占0.03%，由圖可知，R占的體積分?jǐn)?shù)最大，是氮?dú)狻?br>故選D。
【變式2-1】空氣由多種氣體組成，其中體積分?jǐn)?shù)約為21%的物質(zhì)是
A．氧氣B．二氧化碳C．水蒸氣D．氦氣
【答案】A
【詳解】A、氧氣約占空氣體積的21%，符合題意；
B、二氧化碳約占空氣體積的0.03%，不符合題意；
C、水蒸氣和其它氣體和雜質(zhì)大約占空氣體積的0.03%，不符合題意；
D、氦氣屬于稀有氣體，稀有氣體約占空氣體積的0.94%，氦氣含量更少，不符合題意；
故選：A。
【變式2-2】科學(xué)家對(duì)火星的大氣進(jìn)行分析，得到下表所示數(shù)據(jù)：
與地球大氣的成分相比，火星大氣中含量更高的是
A．氮?dú)釨．氮?dú)夂蜌鍤?br>C．二氧化碳和氮?dú)釪．二氧化碳和氬氣
【答案】D
【詳解】空氣的成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，氮?dú)饧s占78%，氧氣占21%，稀有氣體占0.94%（氬氣是稀有氣體中的一種），二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。
對(duì)比可知，火星大氣二氧化碳含量95%>0.03%，氮?dú)夂?.7%0.94%。所以與地球大氣的成分相比，火星大氣中含量更高的是二氧化碳和氬氣，故選D。
題型3 紅磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量
【例3】如圖是測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)所測(cè)結(jié)果低于1/5，針對(duì)這一事實(shí)，你認(rèn)為下列做法或想法不可取的是
A．實(shí)驗(yàn)中可能紅磷的量不足，導(dǎo)致沒有將瓶?jī)?nèi)的氧氣全部耗盡
B．實(shí)驗(yàn)中可能未等集氣瓶冷卻至室溫就打開止水夾
C．可查看實(shí)驗(yàn)裝置是否漏氣
D．可將紅磷改成木炭后重新實(shí)驗(yàn)
【答案】D
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)中可能紅磷的量不足，會(huì)導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的氧氣不能完全消耗，水倒流入集氣瓶的體積不足五分之一，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)后所測(cè)結(jié)果低于五分之一，故A不符合題意；
B、實(shí)驗(yàn)中可能未等集氣瓶冷卻至室溫就打開止水夾，剩余氣體受熱膨脹，水倒流入集氣瓶的體積不足五分之一，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)后所測(cè)結(jié)果低于五分之一，故B不符合題意；
C、若裝置漏氣，燃燒冷卻后瓶?jī)?nèi)氣壓小于大氣壓，有部分空氣進(jìn)入瓶中彌補(bǔ)了消耗的氧氣，水倒流入集氣瓶的體積不足五分之一，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)后所測(cè)結(jié)果低于五分之一，故C不符合題意；
D、由于木炭燃燒后產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，裝置內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，所以不能將紅磷改成木炭測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，故D符合題意；
故選：D。
【變式3-1】空氣可謂無處不在，但人類對(duì)其組成的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長的過程。
(1)拉瓦錫最先通過實(shí)驗(yàn)得出了空氣由 和氧氣組成。
(2)老師課堂上用如圖所示的改進(jìn)裝置(比教材上多了電加熱棒)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為。
①實(shí)驗(yàn)中用紅磷而不用木炭或硫粉，原因是 。
②實(shí)驗(yàn)中觀察到紅磷燃燒的現(xiàn)象是產(chǎn)生 。
③增加電加熱棒點(diǎn)燃紅磷，比原裝置的優(yōu)點(diǎn)有 (填序號(hào))
A．不必待到冷卻便可打開止水夾 B．避免因燃燒匙伸入緩慢而造成誤差
C．不用過量的紅磷而節(jié)約藥品 D．減少生成物逸散而污染空氣
【答案】(1)氮?dú)?N2
(2) 它們?nèi)紵a(chǎn)生氣體 大量白煙 BD
【詳解】（1）拉瓦錫最先通過實(shí)驗(yàn)得出了空氣由氮?dú)夂脱鯕饨M成。
（2）①氧氣體積約占空氣體積的五分之一；磷燃燒消耗了氧氣，裝置中壓強(qiáng)減小，水進(jìn)入裝置，進(jìn)入裝置中水的體積就是消耗氧氣的體積；木炭或硫粉燃燒消耗氧氣生成二氧化碳或二氧化硫氣體，裝置中壓強(qiáng)幾乎不變，水不能進(jìn)入裝置。
②紅磷燃燒的現(xiàn)象是放出熱、產(chǎn)生大量白煙。
③A、不待到冷卻便可打開止水夾，裝置中溫度較高，氣體膨脹，進(jìn)入水體積減少，實(shí)驗(yàn)存在誤差，錯(cuò)誤；
B、增加電加熱棒點(diǎn)燃紅磷，反應(yīng)可以在密閉裝置中進(jìn)行，避免因燃燒匙伸入緩慢而造成誤差，正確；
C、過量的紅磷要保證完全消耗氧氣，錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)在密閉裝置中進(jìn)行，減少生成物逸散而污染空氣，正確。
故選BD。
【變式3-2】某興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣中氧氣含量”實(shí)驗(yàn)(如圖甲)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了圖乙(選用容積為45mL的試管作反應(yīng)容器)的實(shí)驗(yàn)方案，到了良好的實(shí)驗(yàn)效果。對(duì)比分析下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)定氧氣含量的操作之前，第一步操作是 ，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為 。
(2)甲實(shí)驗(yàn)測(cè)得的氧氣含量小于1/5，請(qǐng)分析可能的原因 。(寫出一點(diǎn)即可)
(3)乙實(shí)驗(yàn)中，注射器活塞最后將停止在約 mL刻度處。
(4)對(duì)照甲實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為乙實(shí)驗(yàn)有何優(yōu)點(diǎn)？ 。(回答一點(diǎn)即可)
【答案】(1) 檢查裝置氣密性
(2)紅磷量少（合理即可）
(3)1
(4)環(huán)保（合理即可）
【詳解】（1）測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，裝置必須氣密性良好，則組裝好儀器后，先檢查裝置氣密性；
紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。
（2）甲實(shí)驗(yàn)中，若紅磷少量，則氧氣不能完全消耗，會(huì)使結(jié)果偏??；或裝置漏氣，由于裝置中的氣體減少，壓強(qiáng)減小，則會(huì)進(jìn)入空氣，也會(huì)使結(jié)果偏?。换蛭蠢鋮s就打開彈簧夾，裝置中的溫度較高，氣體膨脹，進(jìn)入的水的體積偏小，則結(jié)果偏小。
（3）由于氧氣約占空氣體積的五分之一，則乙實(shí)驗(yàn)中，試管中氧氣的體積為，則注射器中會(huì)進(jìn)入9mL的空氣，最終活塞停止在10mL-9mL=1mL刻度處。
（4）乙實(shí)驗(yàn)為密閉裝置，則能防止五氧化二磷擴(kuò)散到空氣中，保護(hù)環(huán)境，且結(jié)果更準(zhǔn)確。
題型4 測(cè)定空氣中氧氣含量的其它實(shí)驗(yàn)
【例4】小明為測(cè)定空氣里氧氣的含量，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置?！敖饘偬荨钡拿恳徊降陌继幏胖靡活w用濾紙吸干水后的白磷，用放大鏡會(huì)聚太陽光于靠近水面的一步“金屬梯”處的白磷 上、下列說法錯(cuò)誤的是
A．該實(shí)驗(yàn)?zāi)苡^察到管內(nèi)有白煙生成
B．該實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新使實(shí)驗(yàn)的精確度更高，更環(huán)保
C．對(duì)白磷吸水后的濾紙直接扔垃圾桶
D．該實(shí)驗(yàn)一開始觀察到試管內(nèi)液面下降，然后上升
【答案】C
【詳解】A、白磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，該實(shí)驗(yàn)?zāi)苡^察到管內(nèi)有白煙生成，故選項(xiàng)說法正確。
B、該實(shí)驗(yàn)始終在密閉容器內(nèi)進(jìn)行，該實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新使實(shí)驗(yàn)的精確度更高，更環(huán)保，故選項(xiàng)說法正確。
C、白磷易自燃，對(duì)白磷吸水后的濾紙不能直接扔垃圾桶，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。
D、白磷燃燒，放出大量的熱，使裝置內(nèi)空氣受熱膨脹，試管內(nèi)水面下降。白磷燃燒消耗氧氣，燃燒結(jié)束后溫度逐漸恢復(fù)到室溫，則試管內(nèi)氣壓減小，則一段時(shí)間后液面上升，故選項(xiàng)說法正確。
故選C。
【變式4-1】如圖為測(cè)定空氣中氧氣的含量的實(shí)驗(yàn)，下列認(rèn)識(shí)正確的是
A．反應(yīng)結(jié)束后消耗氧氣的體積約為反應(yīng)前注射器內(nèi)空氣總體積的1/5
B．沒有冷卻至室溫就讀數(shù)會(huì)使測(cè)定值偏小
C．實(shí)驗(yàn)中的銅粉可以換成炭粉
D．銅粉用量的多少不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
【答案】B
【詳解】A、正常操作情況下，反應(yīng)結(jié)束后消耗氧氣的總體積應(yīng)該是反應(yīng)前注射器內(nèi)空氣體積和玻璃管中空氣總體積的五分之一，選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意；
B、氣體的體積會(huì)受溫度的影響，讀數(shù)時(shí)必須等到裝置冷卻至室溫再讀數(shù)，若裝置未冷卻至室溫就讀數(shù)，讀數(shù)會(huì)偏小，選項(xiàng)正確，符合題意；
C、碳粉在點(diǎn)燃的條件下會(huì)與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳等氣體，若將實(shí)驗(yàn)中的銅粉換成碳粉，會(huì)導(dǎo)致玻璃管中的氣壓無明顯變化，不能測(cè)定氧氣含量，選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意。
D、要準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，必須使用足量的銅粉，才能全部消耗掉密閉注射器里空氣中的氧氣，選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意；
故選B。
【變式4-2】空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。

I、用紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量。
(1)請(qǐng)寫出紅磷在空氣中燃燒的文字或符號(hào)表達(dá)式 。
(2)如圖1實(shí)驗(yàn)，測(cè)得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)小于五分之一，可能的原因是___________(填序號(hào))。
A．燃燒匙伸入集氣瓶太慢B．紅磷量不足
C．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管口有氣泡冒出D．裝置漏氣
Ⅱ、用鎂條測(cè)定空氣中氧氣的含量。
(3)某同學(xué)利用圖2實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)物中還出現(xiàn)少許黃色固體。
已知：鎂能與氮?dú)夥磻?yīng)生成淡黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體。但在空氣中燃燒鎂條時(shí)很難觀察到生成物中有淡黃色固體，原因是 。在操作規(guī)范的情況下，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù) 五分之一(填“大于”、“小于”或“等于”)。
Ⅲ、用鐵粉測(cè)定空氣中氧氣的含量。
(4)某同學(xué)根據(jù)鐵生銹的原理，用鐵粉測(cè)定空氣中氧氣的含量，設(shè)計(jì)了如圖3實(shí)驗(yàn)，8分鐘后測(cè)得數(shù)據(jù)如表：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 ，與用紅磷燃燒的方法相比，用該方法測(cè)定空氣中氧氣的含量的主要優(yōu)點(diǎn)： (只寫一點(diǎn)即可)。
Ⅳ、用白磷測(cè)定空氣中氧氣的含量。
某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖4的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，在一個(gè)耐熱容器的底部放一塊足量的白磷，然后迅速將活塞下壓(可迅速提高容器內(nèi)空氣溫度)后放手，容器中的白磷開始燃燒。(提示：白磷的體積忽略不計(jì)，白磷在空氣中燃燒所需最低溫度為40攝氏度)

(5)檢查裝置氣密性：向下壓活塞，放手后活塞 ，說明裝置氣密性良好。
(6)白磷開始燃燒后，活塞的運(yùn)動(dòng)情況為 。
(7)如將燃燒匙中紅磷換成炭粉，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?？為什么? 。
(8)結(jié)合你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，若要尋找紅磷、白磷、鐵粉除氧劑的替代物測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，該替代物應(yīng)滿足的條件是 ， (寫兩點(diǎn))。
【答案】(1)/
(2)BD
(3) 氧氣比氮?dú)飧顫姡V更容易與氧氣反應(yīng) 大于
(4) 20.8% 結(jié)果更準(zhǔn)確/沒有污染
(5)恢復(fù)到原位置
(6)先向上移動(dòng)，后向下移動(dòng)，最終停留在4刻度附近
(7)不能，木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，裝置中的壓強(qiáng)幾乎不變
(8) 能且只能與空氣中的氧氣反應(yīng) 生成物不是氣體
【詳解】（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：，符號(hào)表達(dá)式為：。
（2）A、燃燒匙伸入集氣瓶太慢，則集氣瓶中的空氣受熱逸出，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、紅磷量不足，則氧氣不能完全耗盡，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏小，B選項(xiàng)正確；
C、實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明止水夾沒有夾緊，集氣瓶中的空氣受熱會(huì)從短管中逸出，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后瓶?jī)?nèi)氣壓下降幅度偏大，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D、裝置漏氣，則會(huì)有空氣進(jìn)入，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置內(nèi)氣壓下降幅度偏小，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏小，D選項(xiàng)正確。
故選：BD。
（3）氧氣化學(xué)性質(zhì)活潑，而氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑。鎂能與氧氣反應(yīng)生成白色的氧化鎂固體，能與氮?dú)夥磻?yīng)生成淡黃色的氧化鎂固體，而在空氣中燃燒，很難觀察到生成物中有淡黃色固體，原因是氧氣比氮?dú)飧顫?，鎂更容易與氧氣反應(yīng)。
由于鎂燃燒不僅消耗氧氣，還消耗氮?dú)?，則測(cè)定的氧氣體積分?jǐn)?shù)會(huì)大于五分之一。
（4）由于實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)入集氣瓶的水的體積即為集氣瓶?jī)?nèi)的原有氧氣的體積，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為；
與紅磷燃燒的方法相比，該方法測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確，且紅磷燃燒生成的五氧化二磷會(huì)污染空氣，而鐵生銹過程中沒有污染，故填：結(jié)果更準(zhǔn)確（或沒有污染）。
（5）檢查裝置氣密性前裝置內(nèi)的氣壓等于大氣壓，向下壓活塞，裝置中的氣體壓縮，氣壓增大，若裝置氣密性良好，則松手后在裝置內(nèi)外氣壓差的作用下活塞會(huì)恢復(fù)到原位置。
（6）白磷燃燒放熱，則裝置中的溫度短時(shí)間升高，壓強(qiáng)增大，活塞向上移動(dòng)，隨著氧氣的消耗，以及反應(yīng)結(jié)束后溫度降低，裝置中的氣體減少，壓強(qiáng)減小，則活塞向下移動(dòng)，又由于氧氣約占空氣體積的五分之一，則活塞最終停留在4刻度附近。
（7）木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，則裝置中的壓強(qiáng)幾乎不變，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后水不能進(jìn)入集氣瓶中，無法測(cè)定空氣中氧氣的含量。
（8）結(jié)合前面分析可知，測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí)，替代物能且只能與空氣中的氧氣反應(yīng)，并且生成物不是氣體。
題型5 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量
【例5】圖甲所示裝置可用于測(cè)定空氣中氧氣的含量，圖乙是用該裝置測(cè)得實(shí)驗(yàn)過程中集氣瓶?jī)?nèi)氣壓與時(shí)間的關(guān)系圖（該裝置氣密性良好，是集氣瓶?jī)?nèi)初始?xì)鈮海┫铝姓f法正確的是
①c點(diǎn)時(shí)反應(yīng)剛好停止
②紅磷點(diǎn)燃后要迅速放入瓶中
③開始時(shí)集氣瓶中氣壓瞬間變大是氧氣被迅速消耗造成的
④b、c、d點(diǎn)集氣瓶中所含物質(zhì)相同
⑤d點(diǎn)時(shí)集氣瓶冷卻到初始溫度
A．①③④B．②④⑤C．②③⑤D．①④⑤
【答案】B
【詳解】①a點(diǎn)氣壓最大，放出的熱量最多，然后依次降低，說明a點(diǎn)紅磷燃燒結(jié)束，反應(yīng)停止，而不是c點(diǎn)，說法錯(cuò)誤；
②紅磷燃燒后迅速伸入集氣瓶，防止伸入過慢使瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹逸出，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，說法正確；
③集氣瓶中氣壓瞬間變大，是因?yàn)榧t磷燃燒放出大量的熱，使裝置內(nèi)氣壓增大，說法錯(cuò)誤；
④紅磷燃燒生成五氧化二磷，只是消耗了氧氣，在a點(diǎn)反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束了，b、c、d點(diǎn)時(shí)集氣瓶中所含物質(zhì)相同，說法正確；
⑤d點(diǎn)后氣壓不再降低，說明d點(diǎn)時(shí)集氣瓶冷卻到初始溫度，說法正確；
故選：B。
【變式5-1】某化學(xué)興趣小組開展“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。
(1)實(shí)驗(yàn)1中，紅磷熄滅后，冷卻至室溫，打開止水夾，水能倒吸入集氣瓶的原因是 。
(2)興趣小組查閱資料，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2的探究：在集氣瓶?jī)?nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑（其中輔助成分不干擾實(shí)驗(yàn)），利用鐵銹蝕原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。用數(shù)字傳感器測(cè)實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。
依據(jù)圖示信息，實(shí)驗(yàn) 的測(cè)定方法更準(zhǔn)確，判斷依據(jù)是 。
【答案】(1)紅磷燃燒消耗氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于大氣壓，導(dǎo)致燒杯內(nèi)的水被壓入集氣瓶
(2) 2 實(shí)驗(yàn)1消耗O2剩余8.6%，實(shí)驗(yàn)2消耗O2剩余0.49%，氧氣消耗接近完全
【詳解】（1）由于紅磷燃燒消耗氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于大氣壓，導(dǎo)致燒杯內(nèi)的水被壓入集氣瓶，所以實(shí)驗(yàn)1中，紅磷熄滅后，冷卻至室溫，打開止水夾，水能倒吸入集氣瓶。故填：紅磷燃燒消耗氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于大氣壓，導(dǎo)致燒杯內(nèi)的水被壓入集氣瓶。
（2）據(jù)圖可知，實(shí)驗(yàn)1消耗O2剩余8.6%，實(shí)驗(yàn)2消耗O2剩余0.49%，氧氣消耗接近完全，所以實(shí)驗(yàn)2的測(cè)定方法更準(zhǔn)確。故填：2；實(shí)驗(yàn)1消耗O2剩余8.6%，實(shí)驗(yàn)2消耗O2剩余0.49%，氧氣消耗接近完全。
【變式5-2】小紅利用數(shù)字化技術(shù)對(duì)“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定”進(jìn)行了再探究(如圖1)，得到的數(shù)據(jù)曲線如圖2所示。
【查閱資料】紅磷燃燒生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，易溶于水。
(1)圖2壓強(qiáng)曲線中，BC段氣壓變化的原因是 。X曲線表示的是 。(填“溫度”或”氧氣濃度”)。
(2)實(shí)驗(yàn)前集氣瓶中的水為，若集氣瓶的容積為(燃燒匙所占體積忽略不計(jì))，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后理論上集氣瓶中水的體積約為 mL。
(3)若第二次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖1中裝置漏氣，則第二次測(cè)得的C點(diǎn)數(shù)值比圖2中第一次測(cè)得的C點(diǎn)數(shù)值 (填“大”或“小”)。
(4)集氣瓶中裝水的作用是 。
(5)化學(xué)興趣小組想探究用不同物質(zhì)在空氣中燃燒測(cè)定氧氣含量方法的優(yōu)劣。他們用足量的蠟燭、紅磷和白磷分別在相同體積與狀態(tài)的空氣中燃燒，用氧氣探測(cè)器測(cè)定密閉容器中剩余氧氣與時(shí)間的關(guān)系如下圖。下列說法正確的是___________。(填字母)
A．測(cè)定空氣中氧氣含量效果最好的是蠟燭，因?yàn)樗磻?yīng)速率快
B．該實(shí)驗(yàn)證明氧氣的濃度較低時(shí)，紅磷與白磷還能與之發(fā)生反應(yīng)
C．三個(gè)實(shí)驗(yàn)中均為氧氣過量
D．若用這三種物質(zhì)做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得空氣中氧氣含量偏高
【答案】(1) 紅磷燃燒放熱，溫度升高，氣體膨脹，氣壓增大 溫度
(2)62
(3)小
(4)吸收五氧化二磷，防止污染
(5)B
【詳解】（1）圖2壓強(qiáng)曲線中，BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒放熱，溫度升高，氣體膨脹，氣壓增大；
圖2中X曲線隨著反應(yīng)的進(jìn)行慢慢變大，反應(yīng)結(jié)束后，又慢慢變小，最后恢復(fù)至反應(yīng)前的水平，所以這條曲線表示的是溫度變化趨勢(shì)；
（2）實(shí)驗(yàn)前集氣瓶中的水為 15mL ，若集氣瓶的容積為 250mL (燃燒匙所占體積忽略不計(jì))，氧氣約占空氣體積的，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后理論上集氣瓶中水的體積約為15mL+（250mL-15mL）×=62 mL ；
（3）若第二次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖1中裝置漏氣，紅磷燃燒放出大量的熱，集氣瓶?jī)?nèi)氣體手熱膨脹逸出，導(dǎo)致則第二次測(cè)得的 C 點(diǎn)數(shù)值比圖2中第一次測(cè)得的 C 點(diǎn)數(shù)值小；
（4）紅磷在氧氣中燃燒生成有毒的五氧化二磷，會(huì)污染空氣，故集氣瓶中水的作用為吸收五氧化二磷，防止污染空氣；
（5）A、由圖可知，蠟燭燃燒測(cè)出的結(jié)果明顯比其它兩種物質(zhì)偏大，消耗氧氣不徹底，三個(gè)實(shí)驗(yàn)效果最好的是白磷，因?yàn)樗磻?yīng)消耗的氧氣更加徹底，故選項(xiàng)說法不正確；
B、蠟燭在氧氣濃度為13%左右時(shí)就熄滅了，而紅磷和白磷在氧氣的濃度為10%以后才熄滅，所以該實(shí)驗(yàn)證明氧氣的濃度較低時(shí)，紅磷與白磷還能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，故選項(xiàng)說法正確；
C、為確保氧氣被充分消耗，三個(gè)實(shí)驗(yàn)中蠟燭、紅磷、白磷均過量，故選項(xiàng)說法不正確；
D、由圖可知，三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，最終氧氣的體積分?jǐn)?shù)都沒有減少到0，測(cè)得空氣中氧氣含量都偏低，故選項(xiàng)說法不正確；
故選B。
題型6 空氣中各成分的用途
【例6】下列關(guān)于物質(zhì)的性質(zhì)和用途的說法不正確的是
A．氮?dú)庥糜诒Ｗo(hù)糧食，是利用氮?dú)庠诔叵禄瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
B．氮?dú)庥米魈娇諝馇?，是利用氮?dú)饷芏刃∏液芊€(wěn)定
C．稀有氣體用于制作霓虹燈，是利用稀有氣體通電時(shí)會(huì)發(fā)出不同顏色的光
D．液氮可用于冷凍麻醉，是利用其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
【答案】D
【詳解】A. 糧食變壞是糧食與氧氣發(fā)生緩慢氧化，所以氮?dú)庥糜诒Ｗo(hù)糧食，是利用氮?dú)庠诔叵禄瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，此選項(xiàng)正確；
B. 氮?dú)饷芏刃?，所以探空氣球能上升到空氣中，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，則探空氣球安全，此選項(xiàng)正確；
C. 稀有氣體用于制作霓虹燈，是利用稀有氣體通電時(shí)會(huì)發(fā)出不同顏色的光，此選項(xiàng)正確；
D. 液氮汽化吸熱，產(chǎn)生低溫能起麻醉作用，所以液氮用于冷凍麻醉，是利用其物理性質(zhì)，猜想錯(cuò)誤。
故選D。
【變式6-1】載人飛艇的氣囊內(nèi)填充的氣體是
A．甲烷B．二氧化碳C．氦氣D．氮?dú)?br>【答案】C
【詳解】A、甲烷密度比空氣小，但具有可燃性，存在安全隱患，不能用于填充載人飛艇的氣囊；
B、二氧化碳密度比空氣大，不能用于填充載人飛艇的氣囊；
C、氦氣的密度小、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于填充載人飛艇的氣囊；
D、氮?dú)饷芏扰c空氣的密度相差較小，不能用于填充載人飛艇的氣囊；
故選：C。
【變式6-2】物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途，下列常見物質(zhì)的性質(zhì)與其用途相符的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【詳解】A、氧氣具有助燃性但不具有可燃性不能用作燃料，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、稀有氣體通電能發(fā)出各種顏色的光，可作為電光源，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定可做保護(hù)氣，用于食品防腐，選項(xiàng)正確；
D、氦氣沸點(diǎn)低可作為制冷劑，與保護(hù)氣無關(guān)，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
故選：C。
題型7 空氣污染與防治
【例7】對(duì)大氣都有嚴(yán)重污染的一組有害氣體是
A．一氧化碳、二氧化碳、氧氣
B．二氧化碳、甲烷、二氧化硫
C．一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫
D．氫氣、一氧化碳、氮?dú)?br>【答案】C
【詳解】A、一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，二氧化碳、氧氣都是空氣的組成成分之一，不屬于空氣污染物，不符合題意；
B、二氧化硫會(huì)導(dǎo)致酸雨，對(duì)大氣有污染，二氧化碳、甲烷不屬于空氣污染物，不符合題意；
C、一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，二氧化硫、二氧化氮會(huì)導(dǎo)致酸雨，會(huì)對(duì)大氣造成污染，符合題意；
D、一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，氮?dú)?、氫氣不屬于空氣污染物，不符合題意；
故選C。
【變式7-1】為防治大氣污染，下列做法不可行的是
A．加強(qiáng)揚(yáng)塵管控B．使用清潔能源
C．直接排放工業(yè)廢氣D．加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)
【答案】C
【詳解】A、加強(qiáng)揚(yáng)塵管控，可以減少空氣污染，保護(hù)環(huán)境，不符合題意；
B、使用清潔能源，可以減少化石燃料的使用，減少污染物的排放，保護(hù)環(huán)境，不符合題意；
C、直接排放工業(yè)廢氣，會(huì)污染空氣，符合題意；
D、加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，可以減少空氣污染，保護(hù)環(huán)境，不符合題意。
故選C。
【變式7-2】下列物質(zhì)不計(jì)入空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的是
A．SO2B．PM10C．O3D．CO2
【答案】D
【詳解】目前計(jì)入空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要污染物有：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）和臭氧（O3）等，二氧化碳屬于空氣的成分之一，不屬于空氣污染物；
故選：D。
題型8 純凈物和混合物
【例8】下列屬于純凈物的是
A．礦泉水B．液態(tài)氮C．加碘鹽D．不銹鋼
【答案】B
【詳解】A、礦泉水由水、可溶性礦物質(zhì)等混合而成，屬于混合物，不符合題意；
B、液態(tài)氮是液態(tài)氮?dú)?，由氮?dú)庖环N物質(zhì)組成，屬于純凈物，符合題意；
C、加碘鹽由氯化鈉、碘酸鉀等混合而成，屬于混合物，不符合題意；
D、不銹鋼由鐵、碳等混合而成，屬于混合物，不符合題意。
故選B。
【變式8-1】下列各組物質(zhì)中，前者屬于純凈物，后者屬于混合物的是
A．冰水混合物，五氧化二磷B．礦泉水，河水
C．二氧化碳，澄清石灰水D．受污染的空氣，碳酸飲料
【答案】C
【分析】物質(zhì)分為混合物和純凈物，混合物是由兩種或兩種以上的物質(zhì)組成；純凈物是由一種物質(zhì)組成。
【詳解】A、冰水混合物中只有水分子，因此屬于純凈物，五氧化二磷屬于純凈物，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、礦泉水、河水都含有多種物質(zhì)，屬于混合物，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、二氧化碳屬于純凈物，澄清石灰水屬于混合物，故選項(xiàng)正確；
D、受污染的空氣中含有多種物質(zhì)，屬于混合物，碳酸飲料中含有多種物質(zhì)屬于混合物，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選：C。
【變式8-2】世間萬物種類繁多，但宏觀上根據(jù)組成可將物質(zhì)進(jìn)行分類。
(1)物質(zhì)分類：純凈物和混合物屬于如圖關(guān)系中的 關(guān)系。
(2)以下物質(zhì)屬于混合物的有 (填序號(hào))。
①潔凈的空氣 ②冰水混合物 ③氯化鉀 ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的醫(yī)用酒精
(3)下列四組物質(zhì)中，均有一種與其他三種所屬類別不同，請(qǐng)?jiān)谙铝袡M線上填寫出這種物質(zhì)的名稱：
氧氣、氦氣、二氧化碳、稀有氣體： ；井水、自來水、蒸餾水、食鹽水： 。
【答案】(1)并列
(2)①⑥
(3) 稀有氣體 蒸餾水
【詳解】（1）混合物是由兩種或兩種以上物質(zhì)混合而成，純凈物由一種物質(zhì)組成；純凈物和混合物屬于并列關(guān)系；
（2）①潔凈的空氣中含有氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等多種物質(zhì)，屬于混合物；②冰水混合物是水和冰兩種不同狀態(tài)的同種物質(zhì)，屬于純凈物； ③氯化鉀是由一種物質(zhì)組成的，屬于純凈物； ④液氧由氧氣一種物質(zhì)組成，屬于純凈物； ⑤二氧化碳由一種物質(zhì)組成，屬于純凈物；⑥75%的醫(yī)用酒精由酒精和水兩種物質(zhì)組成，屬于混合物；
故選：①⑥。
（3）氧氣、氦氣、二氧化碳中均只含一種物質(zhì)，屬于純凈物，稀有氣體中含有多種物質(zhì)，屬于混合物，則稀有氣體與其他三種不同；
井水、自來水、食鹽水中均含有水和其他物質(zhì)，屬于混合物，蒸餾水為純水，屬于純凈物，則蒸餾水與其他三種不同。
▉題型9 氧氣的性質(zhì)和自然界的氧循環(huán)
【例9】下列關(guān)于氧氣的描述正確的
A．通常狀況下，氧氣是一種無色、無味的氣體
B．氧氣是一種密度比空氣密度略小的氣體
C．氧氣在低溫、高壓時(shí)能變?yōu)闊o色液體或固體
D．水中魚能生存，說明氧氣易溶于水
【答案】A
【詳解】A、在通常狀況下，氧氣是一種無色無味的氣體，故A正確；
B、氧氣的相對(duì)分子質(zhì)量略大于空氣，故氧氣密度略大于空氣密度，故B不正確；
C、氧氣在低溫、高壓時(shí)能變?yōu)榈{(lán)色液體或固體，故C不正確；
D、氧氣不易溶于水，故D不正確。
故選A。
【變式9-1】氧氣的下列性質(zhì)中，有一項(xiàng)與其他三項(xiàng)有著本質(zhì)的區(qū)別，它是
A．能供給呼吸B．可與木炭反應(yīng)C．不易溶于水D．支持燃燒
【答案】C
【詳解】氧氣能供給呼吸、可與木炭反應(yīng)、支持燃燒需要通過化學(xué)變化表現(xiàn)出來，屬于氧氣的化學(xué)性質(zhì)；氧氣不易溶于水不需要通過化學(xué)變化表現(xiàn)出來，屬于氧氣的物理性質(zhì)；
故選：C。
【變式9-2】下列選項(xiàng)不屬于氧氣在大自然中消耗途徑的是
A．物質(zhì)在空氣中的燃燒B．生物的呼吸作用
C．綠色植物的光合作用D．物質(zhì)在空氣中的緩慢氧化
【答案】C
【詳解】A、燃料的燃燒能消耗大量的氧氣，消耗氧氣，不符合題意；
B、生物的呼吸作用，呼吸作用吸入的是氧氣呼出的是二氧化碳，消耗氧氣，不符合題意；
C、植物的光合作用原料是二氧化碳和水，生成物是氧氣和有機(jī)物，所以產(chǎn)生氧氣的途徑主要是植物的光合作用，符合題意；
D、物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)，有些氧化反應(yīng)進(jìn)行很慢，不易被人察覺，這類氧化反應(yīng)叫做緩慢氧化，緩慢氧化也要消耗氧氣，不符合題意；
故選：C。
題型10 物質(zhì)在氧氣中燃燒
【例10】下列物質(zhì)在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，正確的是
A．鐵絲在氧氣中劇烈燃燒火星四射，放熱，生成黑色固體
B．木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w
C．紅磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白霧，放出大量的熱
D．硫在氧氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體
【答案】A
【詳解】A、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體，故A正確；
B、木炭燃燒生成二氧化碳，是實(shí)驗(yàn)結(jié)論而不是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；
C、紅磷在氧氣中燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，而不是白霧，故C錯(cuò)誤；
D、硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，產(chǎn)生一種具有刺激性氣味的氣體，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【變式10-1】研究常見物質(zhì)的性質(zhì)據(jù)圖所示實(shí)驗(yàn)，并閱讀小資料，回答下列問題。

(1)圖1集氣瓶中加入水的作用是 ；鐵絲下端系一根火柴的目的是： 。
(2)在圖1實(shí)驗(yàn)中，可觀察到細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是：a．劇烈燃燒、火星四射；b．放出熱量；c．生成了一種黑色固體。其中能證明細(xì)鐵絲燃燒屬于化學(xué)變化的是 （填標(biāo)號(hào)）。
(3)某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)過程中，沒有觀察到鐵絲燃燒，可能的原因有__________（填標(biāo)號(hào)）。
A．鐵絲太粗B．集氣瓶底部忘了留少量水
C．集氣瓶中氧氣的濃度太低D．點(diǎn)燃系在鐵絲上的火柴后，太早伸入集氣瓶中
(4)圖2集氣瓶中加入的水的目的為 。
(5)將兩個(gè)裝滿氧氣的集氣瓶，按圖3所示，用帶火星的木條分別以A、B兩種方式迅速插入，觀察到木條復(fù)燃，且在A中燃燒比在B中燃燒更旺。從以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知氧氣的性質(zhì)有 、 。
【答案】(1) 防止反應(yīng)生成的固體物質(zhì)濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂 引燃鐵絲
(2)c
(3)ACD
(4)吸收生成的二氧化硫，防止污染空氣
(5) 支持燃燒 密度比空氣大
【詳解】（1）細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒放出大量的熱，生成物的溫度較高；圖1實(shí)驗(yàn)集氣瓶?jī)?nèi)放少量水的目的是防止反應(yīng)生成的固體物質(zhì)濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂；鐵絲下端系一根火柴的目的是引燃鐵絲；
（2）有新物質(zhì)生成是化學(xué)變化的本質(zhì)特征；能證明細(xì)鐵絲燃燒屬于化學(xué)變化的是 生成了一種黑色固體，故填c；
（3）某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)過程中，沒有觀察到鐵絲燃燒，可能的原因有鐵絲太粗（鐵絲太粗可能導(dǎo)致不易達(dá)到著火點(diǎn)）、集氣瓶中氧氣的濃度太低（氧氣濃度低，不足以支持鐵絲劇烈燃燒）、點(diǎn)燃系在鐵絲上的火柴后，太早伸入集氣瓶中（會(huì)使火柴燃燒消耗過多氧氣，導(dǎo)致鐵絲不能燃燒）；根據(jù)第（1）分析可知，集氣瓶底部忘了留少量水，不會(huì)影響鐵絲的燃燒。
故選ACD；
（4）硫和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫?qū)諝庥形廴?，能溶于水且能與水反應(yīng)，圖 2 集氣瓶中加入的水的目的為吸收生成的二氧化硫，防止污染空氣；
（5）將兩個(gè)裝滿氧氣的集氣瓶，按圖3所示，用帶火星的木條分別以A、B兩種方式迅速插入，觀察到木條復(fù)燃，說明氧氣能支持燃燒，A瓶口朝上，B瓶口朝下，在A中燃燒比在B中燃燒更旺，說明A中氧氣濃度高于B，從而說明了氧氣密度比空氣大，B中氧氣從瓶口逸出，濃度降低。
【變式10-2】如圖所示，是細(xì)鐵絲、硫粉、木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)示意圖，請(qǐng)回答：

(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中：鐵絲燃燒的符號(hào)表達(dá)式是 ，該反應(yīng)屬于 反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）。
(2)某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)過程中，沒有觀察到鐵絲燃燒，可能的原因有___________（填標(biāo)號(hào)）。
A．鐵絲太粗B．集氣瓶底部忘了留少量水
C．集氣瓶中氧氣的濃度太低D．點(diǎn)燃系在鐵絲上的火柴后，太早伸入集氣瓶中
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，集氣瓶中裝少量水的作用是 。
(4)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中，可觀察到木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光，而木炭在空氣中燃燒發(fā)出微弱的紅光，這說明，物質(zhì)燃燒的劇烈程度與氧氣的 有關(guān)。
【答案】(1) 化合
(2)ACD
(3)吸收有毒的二氧化硫氣體，防止污染空氣
(4)濃度
【詳解】（1）鐵在氧氣中點(diǎn)燃生成四氧化三鐵，符號(hào)表達(dá)式是，是由兩種或兩種以上的物質(zhì)反應(yīng)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)；
（2）A、鐵絲太粗，不易點(diǎn)燃，符合題意；
B、集氣瓶底部忘了留少量水，使生成的固體熔融物掉到瓶底，使瓶底炸裂，不符合題意；
C、集氣瓶中氧氣的濃度太低，達(dá)不到鐵絲燃燒的條件，符合題意；
D、點(diǎn)燃系在鐵絲上的火柴后，太早伸入集氣瓶中，火柴燃燒消耗了一部分氧氣，使集氣瓶中氧氣的濃度降低，達(dá)不到鐵絲燃燒的條件，符合題意；
故選：ACD；
（3）硫在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)中，集氣瓶底放適量水吸收產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體，防止污染空氣；
（4）實(shí)驗(yàn)Ⅲ中，木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光，而木炭在空氣中燃燒發(fā)出微弱的紅光，這說明，物質(zhì)燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)。濃度越大，燃燒起來越旺盛，故填：濃度(或含量、多少、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)。
題型11 不同物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的比較
【例11】如圖是硫和鐵在空氣中和氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，鐵絲在空氣中不能燃燒，但是納米鐵粉在空氣中稍加熱即可劇烈燃燒。下列說法正確的是
A．實(shí)驗(yàn)甲和乙觀察到的現(xiàn)象不一樣，是因?yàn)榉磻?yīng)物的種類不一樣
B．實(shí)驗(yàn)甲和乙的生成物相同，但是實(shí)驗(yàn)丙和丁的生成物不同
C．從四個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以看出，增大反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)物接觸面積，可以使反應(yīng)更劇烈
D．四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，水的主要作用是防止集氣瓶炸裂
【答案】C
【詳解】A、硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰，其反應(yīng)物都是硫與氧氣反應(yīng)，現(xiàn)象不同的原因是氧氣的濃度不同，故錯(cuò)誤；
B、硫在空氣和氧氣中燃燒生成物都是二氧化硫，鐵燃燒生成物均是四氧化三鐵，故錯(cuò)誤；
C、硫在氧氣中燃燒更劇烈，鐵絲在空氣中不能燃燒但能在氧氣中燃燒，而納米鐵在空氣中可以燃燒，從甲、乙，丙、丁實(shí)驗(yàn)中可以看出增大反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)物接觸面可以使反應(yīng)更充分更劇烈，故正確；
D、實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙中水的作用是吸收生成有毒的二氧化硫氣體，防止空氣污染，實(shí)驗(yàn)丙、丁中水的主要作用是防止高溫熔融物直接掉落導(dǎo)致集氣瓶炸裂，故錯(cuò)誤；
故選：C。
【變式11-1】化學(xué)科學(xué)十分重視實(shí)證和理性思維。在課堂學(xué)習(xí)中，通過選用典型物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來探究物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。下圖所示是探究氧氣化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答：

(1)實(shí)驗(yàn)一：木炭在圖②中燃燒與在圖①中燃燒劇烈程度 (選填不同”或“相同”)。圖③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖? ；木炭燃燒的文字表達(dá)式為 。
(2)實(shí)驗(yàn)二：圖⑤中可觀察到的現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的文字表達(dá)式為 。
(3)實(shí)驗(yàn)三：觀察到硫在氧氣中比在空氣中燃燒得更旺，生成有氣味的氣體，反應(yīng)的文字表達(dá)式為 。集氣瓶⑦底預(yù)先放少量水來吸收生成氣體二氧化硫，說明二氧化硫具有的物理性質(zhì)是 。
(4)比較歸納：
①根據(jù)上述細(xì)鐵絲、木炭和硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，你能歸納出其中的原因： 。
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，說明氧氣的化學(xué)性質(zhì) (填“活潑”或“不活潑”)。
③比較三個(gè)反應(yīng)的文字表達(dá)式，共同點(diǎn)有 (任答一點(diǎn))。
【答案】(1) 不同 檢驗(yàn)生成物二氧化碳 碳+氧氣二氧化碳
(2) 劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，產(chǎn)生黑色固體 鐵+氧氣四氧化三鐵
(3) 硫+氧氣二氧化硫 能溶于水
(4) 燃燒是一種氧化反應(yīng)，在可燃物足夠多的情況下，氧氣濃度越高，在同一時(shí)間參與反應(yīng)的可燃物就越多，表現(xiàn)出來就是燃燒越劇烈 活潑 都有氧氣參加（或生成物只有一種等）
【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)一：木炭在空氣（氧氣體積含量21%）中和在氧氣中的燃燒劇烈程度不同，氧氣比空氣中的氧氣濃度更大；往木炭在氧氣中反應(yīng)后的集氣瓶中加入澄清石灰水是為了檢驗(yàn)?zāi)咎咳紵漠a(chǎn)物二氧化碳，二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水；木炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳，文字表達(dá)式為碳 + 氧氣 二氧化碳；
（2）①鐵絲在氧氣中能劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，產(chǎn)生黑色固體；②細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生四氧化三鐵，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為： 鐵 + 氧氣四氧化三鐵；
（3）硫在氧氣中燃燒，產(chǎn)生二氧化硫，反應(yīng)的文字表達(dá)式為： 硫 + 氧氣二氧化硫； 集氣瓶底預(yù)先放少量水來吸收生成的二氧化硫， 說明二氧化硫具有的物理性質(zhì)是能溶于水；
（4）①根據(jù)細(xì)鐵絲、木炭和硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，其中的原因是：燃燒是一種氧化反應(yīng)，在可燃物足夠多的情況下，氧氣濃度越高，在同一時(shí)間參與反應(yīng)的可燃物就越多，表現(xiàn)出來就是燃燒越劇烈；
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，氧氣能與硫、碳、鐵等多種物質(zhì)反應(yīng)，說明氧氣的化學(xué)性質(zhì)活潑；
③比較三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式，共同點(diǎn)有：都有氧氣參加反應(yīng)（或生成物只有一種等）（合理即可）。
【變式11-2】氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，可以與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(1)圖甲燃燒的文字表達(dá)式為 。
(2)甲、乙、丙的集氣瓶中都預(yù)先加入少量水，但其目的各不相同，裝置乙中加少量水的目的是 。
(3)寫出丙實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： ；丁實(shí)驗(yàn)中可觀察到木炭在氧氣中燃燒比在空氣中劇烈，說明影響木炭燃燒劇烈程度的因素是 。
【答案】(1)硫+氧氣二氧化硫
(2)吸收生成的五氧化二磷，防止污染空氣
(3) 劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體 氧氣的濃度
【詳解】（1）圖甲為硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，反應(yīng)的文字表達(dá)式為硫+氧氣 二氧化硫。
（2）磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷有毒，集氣瓶中預(yù)先加入少量水，可吸收生成的五氧化二磷，防止污染空氣。
（3）鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體；木炭在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈，說明了影響木炭燃燒劇烈程度的因素是氧氣的濃度，即氧氣濃度越大，反應(yīng)越劇烈。
題型12 氧化反應(yīng)和緩慢氧化
【例12】以下變化中，不屬于緩慢氧化的是
A．酒精的燃燒B．動(dòng)植物的呼吸C．醋的釀造D．農(nóng)家肥的腐熟
【答案】A
【詳解】A、酒精的燃燒是劇烈的氧化反應(yīng)，不屬于緩慢氧化，符合題意；
B、動(dòng)植物的呼吸是物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)，且進(jìn)行的很慢，屬于緩慢氧化，不符合題意；
C、醋的釀造是物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)，且進(jìn)行的很慢，屬于緩慢氧化，不符合題意；
D、農(nóng)家肥的腐熟是物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)，且進(jìn)行的很慢，屬于緩慢氧化，不符合題意。
故選A。
【變式12-1】下列化學(xué)反應(yīng)既是氧化反應(yīng)又是化合反應(yīng)的是
A．鐵＋氧氣四氧化三鐵
B．高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
C．蠟燭+氧氣二氧化碳+水
D．水氫氣+氧氣
【答案】A
【分析】物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，化合反應(yīng)是指多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)。
【詳解】A、該反應(yīng)為鐵和氧氣的反應(yīng)，屬于氧化反應(yīng)，且該反應(yīng)為多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)，該選項(xiàng)符合題意；
B、該反應(yīng)為一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)，且該反應(yīng)不屬于氧化反應(yīng)，該選項(xiàng)不符合題意；
C、該反應(yīng)為蠟燭和氧氣的反應(yīng)，屬于氧化反應(yīng)，但該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均有兩種，不屬于化合反應(yīng)，該選項(xiàng)不符合題意；
D、該反應(yīng)為一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)，且該反應(yīng)不屬于氧化反應(yīng)，該選項(xiàng)不符合題意。
故選A。
【變式12-2】下列有關(guān)氧化反應(yīng)和緩慢氧化的敘述不正確的是
A．塑料的老化、金屬的銹蝕都屬于緩慢氧化B．氧化反應(yīng)都很劇烈，且都會(huì)發(fā)光、放熱
C．物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)都屬于氧化反應(yīng)D．蠟燭燃燒，該反應(yīng)是氧化反應(yīng)
【答案】B
【詳解】A、塑料的老化、金屬的銹蝕都是物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)，屬于緩慢氧化，選項(xiàng)正確；
B、氧化反應(yīng)不一定都會(huì)發(fā)光，如人的呼吸作用、金屬的銹蝕等，沒有發(fā)光，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)都屬于氧化反應(yīng)，選項(xiàng)正確；
D、蠟燭燃燒，是蠟燭與氧氣發(fā)生的反應(yīng)，該反應(yīng)是氧化反應(yīng)，選項(xiàng)正確；
故選B。
題型13 催化劑
【例13】下列關(guān)于MnO2的說法正確的是
A．如果不加MnO2，過氧化氫不會(huì)分解
B．只有MnO2能做過氧化氫分解的催化劑
C．如果不加MnO2，過氧化氫分解的速率很慢，產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量不變
D．MnO2可以做所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑
【答案】C
【詳解】A、MnO2能加速過氧化氫分解，不加MnO2的情況下，過氧化氫也會(huì)分解，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、MnO2能做過氧化氫分解的催化劑，某些其它物質(zhì)（如CuO）也能做過氧化氫分解的催化劑，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、MnO2能加速過氧化氫分解，如果不加MnO2，過氧化氫分解的速率很慢，但最終產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量只與參與反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量有關(guān)，有無催化劑情況下都不變，C選項(xiàng)正確；
D、催化劑只能對(duì)特定反應(yīng)起作用，MnO2不可以做所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選：C。
【變式13-1】關(guān)于催化劑的說法錯(cuò)誤的是
A．在反應(yīng)前后本身質(zhì)量不變B．在反應(yīng)前后本身性質(zhì)不變
C．不能改變反應(yīng)后生成物的質(zhì)量D．能改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率
【答案】B
【分析】在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑（又叫觸媒）。催化劑的特點(diǎn)可以概括為“一變二不變”，一變是能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，二不變是指質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變。
【詳解】A、催化劑在反應(yīng)前后本身質(zhì)量不變，說法正確，不符合題意；
B、催化劑在反應(yīng)前后本身化學(xué)性質(zhì)（而不是性質(zhì)）不變，物理性質(zhì)可能改變，說法錯(cuò)誤，符合題意；
C、催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)生成物的質(zhì)量無影響，使用催化劑不能改變反應(yīng)后生成物的質(zhì)量，說法正確，不符合題意；
D、催化劑能改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率，說法正確，不符合題意。
故選B。
【變式13-2】比較氧化銅和二氧化錳對(duì)過氧化氫分解的催化效果。用如圖1所示的裝置進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳，分別將注射器內(nèi)盛有的3mL5%的雙氧水注入試管中，再利用注射器收集氧氣，收集到氧氣的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。
(1)寫出過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下制取氧氣的文字表達(dá)式： 。
(2)在檢查裝置的氣密性后，小組同學(xué)注入雙氧水開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中造成U形管內(nèi)紅墨水液面左低右高的原因是： 。
(3)根據(jù)注射器中氧氣的體積不同，可比較兩種催化劑的催化效果。通過圖像除了能得出二氧化錳催化效果比氧化銅好，還能得出的結(jié)論是 。
【答案】(1)
(2)反應(yīng)生成氣體，裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大
(3)反應(yīng)時(shí)間足夠長，雙氧水完全分解，產(chǎn)生氧氣的體積相同
【詳解】（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑條件下分解生成氧氣和水，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：；
（2）此反應(yīng)過程中生成氧氣，裝置內(nèi)氣體增多，壓強(qiáng)增大，大于外界壓強(qiáng)后，U形管內(nèi)紅墨水液面左低右高；
（3）根據(jù)圖2可知，使用不同催化劑時(shí)產(chǎn)生氧氣的速率不同，但是等量的過氧化氫使用不同催化劑充分反應(yīng)時(shí)生成的氧氣的總體積相同，故填反應(yīng)時(shí)間足夠長，雙氧水完全分解，產(chǎn)生氧氣的體積相同。
題型14 有關(guān)催化劑的探究實(shí)驗(yàn)
【例14】實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫溶液制取氧氣。實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行探究。
實(shí)驗(yàn)1：驗(yàn)證二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。
(1)過氧化氫分解的文字表達(dá)式為 。
(2)實(shí)驗(yàn)IV稱得的固體質(zhì)量為 g。
(3)證明二氧化錳能加快過氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
實(shí)驗(yàn)2：探究催化劑種類和質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解的催化效果的影響。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

稱取催化劑置于三頸瓶中，塞緊膠塞，用注射器將3mL5%過氧化氫溶液快速注入。測(cè)定氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)記錄如表：
注：①氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)過氧化氫已完全分解。
②在可控范圍內(nèi)，過氧化氫分解速率越快，催化效果越好。
【解釋與結(jié)論】
(4)實(shí)驗(yàn)2中，效果最好的催化劑是 。
(5)實(shí)驗(yàn)⑤⑥⑦的目的是 。
【答案】(1)
(2)0.1
(3)I中帶火星的木條不復(fù)燃，III中帶火星的木條復(fù)燃
(4)二氧化錳
(5)探究氯化銅的質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解的催化效果的影響
【詳解】（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，文字表達(dá)式為；
（2）二氧化錳作為催化劑在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，因此實(shí)驗(yàn)IV稱得的固體質(zhì)量為0.1g；
（3）證明二氧化錳能加快過氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：I中帶火星的木條不復(fù)燃，III中帶火星的木條復(fù)燃；
（4）已知在可控范圍內(nèi)，過氧化氫分解速率越快，催化效果越好，由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)①②⑤中其他條件相同下，二氧化錳作為催化劑時(shí)，氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用時(shí)間最短，因此實(shí)驗(yàn)2中效果最好的催化劑是二氧化錳；
（5）由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)⑤⑥⑦中初始溫度、催化劑種類是相同的，變量是氯化銅的質(zhì)量，則實(shí)驗(yàn)⑤⑥⑦的目的是探究氯化銅的質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解的催化效果的影響。
【變式14-1】化學(xué)教材九年級(jí)上冊(cè)“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”，以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)探究小組的興趣。
【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，其催化效果如何？
【實(shí)驗(yàn)研究】
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(1)實(shí)驗(yàn)II和III分別可以證明：氧化鐵的 和 在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
(2)寫出實(shí)驗(yàn)I的A試管中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式： ；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)論】
(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)IV的目的是 ；
(4)若實(shí)驗(yàn)IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是 ；
(5)查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是_____。
A．催化劑只加快化學(xué)反應(yīng)速率
B．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
C．MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑
D．用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物
【答案】(1) 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì)
(2)
(3)探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好
(4)二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
(5)B
【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ的現(xiàn)象說明加了氧化鐵的產(chǎn)生氧氣的速率明顯加快且氧化鐵可以重復(fù)使用即說明：氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；
（2）氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣；反應(yīng)的文字表達(dá)式：
（3）二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個(gè)更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑；
（4）若實(shí)驗(yàn)Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑。
（5）A、催化劑可以加快也可以減緩反應(yīng)的速率，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、根據(jù)題干說明一個(gè)反應(yīng)可以有多種物質(zhì)作為催化劑，選項(xiàng)正確；
C、二氧化錳在不同的反應(yīng)中只要符合催化劑的定義即是該反應(yīng)的催化劑，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D、催化劑可以成為其他反應(yīng)的反應(yīng)完或生成物，如高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
故選：B
【變式14-2】小焦同學(xué)用“雙氧水”（過氧化氫溶液）沖洗傷口時(shí)，不小心將過氧化氫溶液滴到水泥地板上，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。
【查閱資料】
①水泥塊中含有的氯化鐵，二氧化錳，碘化鉀都可以作過氧化氫分解的催化劑。
②氣壓傳感器能描繪出密閉容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線（如圖1）。曲線斜率越大，說明過氧化氫分解速度越快，則該條件對(duì)過氧化氫分解速率影響越大。
實(shí)驗(yàn)一：探究氯化鐵能否做過氧化氫分解的催化劑。
(1)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，要注意檢查裝置的氣密性。檢查圖2裝置氣密性的方法是玻璃管右側(cè)加橡皮管，用止水夾夾住橡皮管，再拉注射器，一段時(shí)間后，注射器 （填“能”、“不能”）回到原來的位置，則表明氣密性良好。
(2)小芳認(rèn)為：僅憑上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不能證明氯化鐵為過氧化氫分解的催化劑，她覺得還需要證明它在化學(xué)反應(yīng)前后 不變。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，氯化鐵能做過氧化氫分解的催化劑，寫出此反應(yīng)的文字表達(dá)式 。
實(shí)驗(yàn)二：探究過氧化氫分解速率的影響因素。
將體積相同、濃度不同的過氧化氫溶液和不同質(zhì)量的二氧化錳、氯化鐵、碘化鉀分別放在如圖2的密閉容器中，并用氣壓傳感器采集數(shù)據(jù)：
(3)由實(shí)驗(yàn)1和2對(duì)比得出結(jié)論是 。
(4)小明認(rèn)為：不采用氣壓傳感器，還可用100mL量筒、水槽、秒表等，通過測(cè)量 ，判斷過氧化氫的分解速率。
(5)分析上表，過氧化氫分解速率的影響因素，除了溫度，還有 、 （填兩種即可）。
【答案】(1) 能 向裝有過氧化氫溶液的試管中加入氯化鐵，再伸入帶火星的木條
(2) 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì) 過氧化氫水+氧氣
(3)相同條件下，溫度越高過氧化氫的分解速率越快
(4)收集相同體積氣體所需的時(shí)間
(5) 催化劑種類 過氧化氫溶液濃度
【詳解】（1）檢查圖2裝置氣密性的方法是玻璃管右側(cè)加橡皮管，用止水夾夾住橡皮管，再拉注射器，錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，裝置不漏氣，一段時(shí)間后，注射器能回到原來的位置，則表明氣密性良好；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論氯化鐵能加快過氧化氫的分解速率，即加快氧氣的生成速率，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為木條復(fù)燃，則實(shí)驗(yàn)操作為向裝有過氧化氫溶液的試管中加入氯化鐵，再伸入帶火星的木條；
（2）由于催化劑是在化學(xué)反應(yīng)里能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)，所以僅憑上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不能證明氯化鐵為過氧化氫分解的催化劑，還需要證明它在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；過氧化氫在氯化鐵催化作用下反應(yīng)生成水和氧氣，文字表達(dá)式為：；
（3）根據(jù)表格可以看出，實(shí)驗(yàn)1溫度為10℃，實(shí)驗(yàn)2溫度為20℃，所以由實(shí)驗(yàn)1和2對(duì)比得出在其他條件相同時(shí)，溫度越高，過氧化氫溶液分解速率越快的結(jié)論；
（4）不采用氣壓傳感器，還可用100mL量筒、水槽、秒表等，通過測(cè)量收集相同氣體體積所需的時(shí)間等，可判斷過氧化氫的分解速率；
（5） 經(jīng)過分析表格可知，過氧化氫分解速率的影響因素，除了溫度，還有催化劑種類（過氧化氫濃度、催化劑質(zhì)量等合理即可）。
題型15 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣儀器和裝置的選擇
【例15】實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，需要使用的一組儀器是
A．酒精燈、大試管B．大試管、玻璃棒
C．酒精燈、燒杯D．鐵架臺(tái)、燒杯
【答案】A
【詳解】高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)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；實(shí)驗(yàn)室中用高錳酸鉀來制取氧氣，發(fā)生裝置所用儀器為：大試管、鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈、帶導(dǎo)管的單孔塞，收集裝置所用儀器為：集氣瓶、水槽等裝置和儀器；需要使用的一組儀器為A。
故選A。
【變式15-1】實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀固體制取氧氣，下列裝置組合正確的是
A．①③B．①⑤C．②③D．②④
【答案】A
【詳解】加熱高錳酸鉀制取氧氣，屬于固體加熱型反應(yīng)，選擇的發(fā)生裝置是①。
氧氣密度略大于空氣、不易溶于水，收集氧氣選擇排水法或向上排空氣法，選擇的收集裝置可以是③或④。
所以裝置組合是①③或①④，故選：A。
【變式15-2】通過近一個(gè)月的化學(xué)學(xué)習(xí)，相信你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)知識(shí)，請(qǐng)結(jié)合下列裝置圖，向答問題：
(1)寫出下列儀器的名稱：① ，② 。
(2)同學(xué)用高錳酸鉀制取并收集較純凈的O2，他應(yīng)選擇的裝置是 (在A-G中選擇)，該套裝置有一處不足的地方，請(qǐng)你加以改進(jìn) ，請(qǐng)你寫出該反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式 。
(3)若用過氧化氫溶液來制氧氣，為了得到平穩(wěn)的氧氣流，可選擇 (填字母序號(hào))作為發(fā)生裝置；其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為 。
(4)如果用H裝置收集氧氣，氧氣應(yīng)從 (填“a”或“b”)端進(jìn)入。
(5)已知氨氣是一種極易溶于水且密度比空氣小的氣體，常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取，你認(rèn)為制取氨氣的裝置是 (在A-G中選擇)。
【答案】(1) 酒精燈 錐形瓶
(2) AG 在試管口塞一團(tuán)棉花
(3) D
(4)a
(5)AF
【詳解】（1）由圖可知，儀器①為酒精燈；儀器②為錐形瓶；
（2）用高錳酸鉀制取氧氣，屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選A，不選擇B裝置，是因?yàn)榻o試管中的固體加熱時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜，防止冷凝水倒流，炸裂試管，氧氣不易溶于水，密度比空氣略大，可用排水法或向上排空氣法收集，排水法收集的氣體比較純凈，故收集裝置可選G，故填：AG；
用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，應(yīng)在試管口塞一團(tuán)棉花，防止加熱時(shí)試管內(nèi)粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，故加以改進(jìn)為：在試管口塞一團(tuán)棉花；
高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：；
（3）用過氧化氫溶液制取氧氣，屬于固液不加熱反應(yīng)，為了得到平穩(wěn)的氧氣流，發(fā)生裝置可選D，D裝置可通過注射器控制液體的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率；
過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：；
（4）如果用H裝置收集氧氣，氧氣的密度比空氣略大，氧氣應(yīng)從a端進(jìn)入；
（5）用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣，屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選A，氨氣極易溶于水，密度比空氣小，可用向下排空氣法收集，收集裝置可選F，故填：AF。
題型16 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作正誤判斷
【例16】在我市學(xué)生實(shí)驗(yàn)考查中，AI實(shí)驗(yàn)室攝像頭拍攝上傳學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程，現(xiàn)選取部分資料呈現(xiàn)如下。實(shí)驗(yàn)《氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)》。本實(shí)驗(yàn)以高錳酸鉀為原料，并采用排水法收集從視頻中看到的下列實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范的是
A．查氣密性：先將導(dǎo)管伸入水中，再用雙手緊握試管外壁
B．固定裝置：將試管口略向下傾斜，固定在鐵架臺(tái)上
C．加熱藥品：先讓試管底部均勻受熱，再對(duì)高錳酸鉀所在部位加熱
D．收集氣體：導(dǎo)管口剛有氣泡冒出就開始收集氣體
【答案】D
【詳解】A、查氣密性：先將導(dǎo)管伸入水中，再用雙手緊握試管外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明裝置氣密性良好，該選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范；
B、高錳酸鉀為固體，加熱固體時(shí)試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流使試管炸裂，再固定在鐵架臺(tái)上，該選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范；
C、加熱固體藥品時(shí)，應(yīng)先預(yù)熱使試管底部受熱均勻，再對(duì)高錳酸鉀所在部位集中加熱，該選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范；
D、利用排水法收集氣體要等到氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)開始收集，防止收集氣體純度低，該選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范；
故選：D．
【變式16-1】下列有關(guān)加熱高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作正確的是
A．組裝儀器B．加熱固體
C．導(dǎo)管連接D．氧氣驗(yàn)滿
【答案】C
【詳解】A、組裝儀器時(shí)，應(yīng)把橡皮塞慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)著塞進(jìn)容器口，切不可把試管放在桌上，手拿塞子，再使勁塞進(jìn)塞子，以免壓破容器，故A錯(cuò)誤；
B、給試管中的固體加熱時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜，防止冷凝水倒流，炸裂試管，故B錯(cuò)誤；
C、連接導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管口用水潤濕，然后稍稍用力把玻璃導(dǎo)管插入乳膠管，故C正確；
D、氧氣具有助燃性，氧氣驗(yàn)滿的方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，說明已經(jīng)集滿，不能伸入集氣瓶?jī)?nèi)，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【變式16-2】化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)。如表操作正確的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【詳解】A、該裝置未構(gòu)成封閉體系，即左邊的長頸漏斗與大氣相通，無論該裝置氣密性是否良好，導(dǎo)管口都不會(huì)有氣泡產(chǎn)生，不能判斷氣密性是否良好，圖中所示操作錯(cuò)誤；
B、氧氣不易溶于水，用圖中裝置收集氧氣時(shí)，長導(dǎo)管是出水管，短導(dǎo)管是進(jìn)氣管，圖中所示操作正確；
C、檢驗(yàn)氧氣是否收集滿時(shí)，應(yīng)將帶火星的木條放在集氣瓶口，不能伸入瓶中，圖中所示操作錯(cuò)誤；
D、鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)，為防止生成物熔化濺落下來使瓶底炸裂，集氣瓶的底部應(yīng)放少量的水或鋪一層細(xì)沙，圖中集氣瓶的底部沒有放少量的水或鋪一層細(xì)沙，圖中所示操作錯(cuò)誤。
故選：B。
▉題型17 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作順序
【例17】下面是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作：①將高錳酸鉀加入試管中②用鐵夾把試管固定在鐵架臺(tái)上③檢查裝置的氣密性④加熱試管⑤用排水法收集氧氣⑥熄滅酒精燈⑦導(dǎo)氣管移出水面。其正確的操作順序是
A．①②③④⑤⑦B．③②①⑤⑥⑦
C．②①③④⑤⑥⑦D．③①②④⑤⑦⑥
【答案】D
【詳解】實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟和注意點(diǎn)分別是：連（連接儀器、組裝實(shí)驗(yàn)裝置）→查（檢查裝置的氣密性）→裝（裝入固體藥品，注意用高錳酸鉀時(shí)，在試管口放一團(tuán)棉花）→定（用鐵架臺(tái)固定儀器裝置）→點(diǎn)（用火柴點(diǎn)燃酒精燈，給試管加熱）→收（收集氧氣）→移（把導(dǎo)管移出水面）→熄（熄滅酒精燈），因此正確的操作順序是③①②④⑤⑦⑥，故選D。
【變式17-1】下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的“先”與“后”描述正確的是
A．檢查裝置的氣密性時(shí)，先將導(dǎo)管口放入水中，后用雙手捂住試管
B．高錳酸鉀制氧氣收集完氣體時(shí)，先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管移出水面
C．用排水法收集氣體前，先把導(dǎo)管伸入集氣瓶，再點(diǎn)燃酒精燈
D．用膠頭滴管吸取液體藥品時(shí)，先將滴管伸入液體，后擠壓橡膠膠帽
【答案】A
【詳解】A、檢查裝置的氣密性時(shí)，先將導(dǎo)管口放入水中，形成密封體系，后用雙手捂住試管，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，正確；
B、高錳酸鉀制氧氣收集完氣體時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，以防止水槽中的水倒吸進(jìn)入試管，使試管炸裂，錯(cuò)誤；
C、用排水法收集氣體前，先點(diǎn)燃酒精燈，待氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)，再把導(dǎo)管伸入集氣瓶，以免收集到的氣體不純，錯(cuò)誤；
D、用膠頭滴管吸取液體藥品時(shí)，先擠壓橡膠膠帽，排出滴管中的空氣，然后再將滴管伸入液體中吸取液體，錯(cuò)誤。
故選A。
【變式17-2】下列實(shí)驗(yàn)操作中，“先”與“后”的順序不正確的是
A．制備氣體時(shí)，先檢查裝置的氣密性，后裝藥品
B．給試管中的藥品加熱時(shí)，先預(yù)熱，再對(duì)著試管中藥品部位集中加熱
C．實(shí)驗(yàn)室加熱并用排水法收集氧氣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管移出水面
D．檢查氣密性時(shí)，先把導(dǎo)管一端浸入水中，再雙手緊握試管外壁
【答案】C
【詳解】A、制備氣體時(shí)，先檢查裝置的氣密性，后裝藥品，以防裝置漏氣，造成藥品浪費(fèi)，說法正確，不符合題意；
B、給試管中的藥品加熱時(shí)，先預(yù)熱，再對(duì)著試管中藥品部位集中加熱，說法正確，不符合題意；
C、實(shí)驗(yàn)室加熱并用排水法收集氧氣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先將導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，防止水倒吸進(jìn)試管，使試管炸裂，說法錯(cuò)誤，符合題意；
D、檢查氣密性時(shí)，先把導(dǎo)管一端浸入水中，再雙手緊握試管外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，說法正確，不符合題意。
故選：C。
題型18 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的綜合考查
【例18】 如圖為實(shí)驗(yàn)室中常見氣體的制取裝置，請(qǐng)回答：

(1)實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，組裝好儀器后，應(yīng)先 ，再添加藥品。裝置C中用分液漏斗而不用長頸漏斗的優(yōu)點(diǎn)是 。
(2)實(shí)驗(yàn)室選擇氣體發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮的因素是 。實(shí)驗(yàn)室若用石灰石（固體）和稀鹽酸（液體）制取并收集二氧化碳時(shí)，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 （選填裝置序號(hào)）。已知二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水，則所選用收集的裝置是 。
(3)已知氨氣的密度比空氣小，且極易溶于水。實(shí)驗(yàn)室常用加熱氫氧化鈣固體和氯化銨固體的方法制取氨氣，要制取并收集氨氣，所選用的發(fā)生裝置是 ，用E裝置收集則從 口（填c或d）進(jìn)入裝置。
【答案】(1) 檢查裝置氣密性 可通過分液漏斗控制液體的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率
(2) 反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件 B/C E/F
(3) A d
【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，組裝好儀器后，為防止裝置漏氣，應(yīng)該應(yīng)先檢查裝置的氣密性，再添加藥品；裝置C中用分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是：可以通過分液漏斗控制滴加液體藥品的速率從而控制反應(yīng)的速率。
（2）實(shí)驗(yàn)室選擇氣體發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)首先看反應(yīng)物的狀態(tài)是固體還是液體，其次看反應(yīng)的條件是常溫還是加熱，然后選擇相應(yīng)的儀器，所以考慮的因素是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件；
實(shí)驗(yàn)室用石灰石（固體）和稀鹽酸（液體）制取二氧化碳時(shí)，應(yīng)選用固液不加熱裝置，所以選擇B或C；
二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水，所以二氧化碳只能用向上排空氣法收集，E裝置氣體從c口進(jìn)入時(shí)，是向上排空氣法，所以選用的收集裝置是E或F。
（3）實(shí)驗(yàn)室用加熱氫氧化鈣固體和氯化銨固體的方法制取氨氣，應(yīng)該選擇固固加熱制取氣體裝置，所以選擇A；
因?yàn)榘睔獾拿芏缺瓤諝庑。覙O易溶于水，所以氨氣只能選擇向下排空氣法收集，則所選用的收集裝置是E或G，若選擇E裝置，氨氣密度比空氣小，應(yīng)該從d口進(jìn)入，空氣從c口排出
【變式18-1】下列裝置常用于實(shí)驗(yàn)室制取氣體。
(1)用裝置A制取氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，用裝置E收集氧氣的依據(jù)是 ，最佳的收集時(shí)機(jī)是 。
(2)檢查裝置B氣密性的具體操作是 。
(3)硫化氫氣體（H2S）有毒，能溶于水，密度比空氣大，常溫下用塊狀硫化亞鐵（FeS）和稀硫酸反應(yīng)制得。制各一瓶硫化氫氣體選用的裝置組合是 （填序號(hào)），該裝置組合存在的不足之處是 。
【答案】(1) 氧氣不易溶于水 導(dǎo)管口有大量均勻連續(xù)氣泡冒出時(shí)
(2)夾緊彈簧夾，向長頸漏斗中注水，若出現(xiàn)長頸漏斗頸部出現(xiàn)一段水柱的現(xiàn)象，則裝置氣密性良好
(3) BC 缺少尾氣處理裝置
【詳解】（1）A裝置為固體加熱型，且管口有一小團(tuán)棉花，故為高錳酸鉀在加熱條件下反應(yīng)生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)方程式為：；裝置E為排水法收集氧氣，是因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒?；用排水法收集氣體的最佳時(shí)機(jī)是導(dǎo)管口有大量均勻連續(xù)氣泡冒出時(shí)；
（2）檢查裝置B氣密性的具體操作是：夾緊彈簧夾，向長頸漏斗中注水，若出現(xiàn)長頸漏斗頸部出現(xiàn)一段水柱的現(xiàn)象，則裝置氣密性良好；
（3）常溫下用塊狀硫化亞鐵（FeS）和稀硫酸反應(yīng)制得，發(fā)生裝置為固液常溫型，選擇B；硫化氫氣體（H2S）有毒，能溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，選C；故制取一瓶硫化氫氣體選用的裝置組合是BC；由于硫化氫氣體有毒，不能直接排放,否則會(huì)污染空氣，故該裝置組合存在的不足之處是缺少尾氣處理裝置。
【變式18-2】下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體常用的發(fā)生和收集裝置，請(qǐng)回答有關(guān)問題。
(1)寫出圖中標(biāo)注儀器的名稱：① 。
(2)用加熱高錳酸鉀的方法制取并收集干燥的氧氣，可選用的裝置組合是 。
(3)實(shí)驗(yàn)室選用裝置BD組合制取并收集氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，當(dāng)D中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“正放”或“倒放”）在桌面上。
(4)實(shí)驗(yàn)室選用裝置CG組合制取并收集氧氣。C裝置較B裝置的缺點(diǎn)是 。加液體時(shí)液面高度至少應(yīng)該在 （填“a”或“b”）處以上；應(yīng)從G裝置導(dǎo)管口 （選填“c”或“d”）端通入。
(5)在錐形瓶中放入等質(zhì)量等表面積的兩種催化劑（和），將注射器中的過氧化氫溶液（等濃度等體積）推入瓶中（如下圖1所示），記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如下圖2所示）。
①兩種催化劑催化效率高的是 。
②在兩種催化劑催化下，最終氧氣的濃度相同。由此能得出的結(jié)論是 。
【答案】(1)錐形瓶
(2)AE
(3) 磨砂 正放
(4) 無法控制反應(yīng)發(fā)生的速率 a c
(5) 二氧化錳 催化劑只能改變反應(yīng)的速率，不能改變生成物的質(zhì)量
【詳解】（1）由圖可知，圖中標(biāo)注①的儀器名稱是錐形瓶，故填：錐形瓶；
（2）高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)屬于固體加熱型，發(fā)生裝置可選A，氧氣的密度大于空氣，故可采用向上排空法收集干燥的氣體，收集裝置選E，故填：AE；
（3）B裝置適用于過氧化氫制氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；當(dāng)D中集氣瓶里的水排完后，在水里用玻璃片磨砂一面蓋住集氣瓶口，這樣比較緊密；氧氣的密度大于空氣，將集氣瓶移出水面，正放在桌面上，故填：；磨砂；正放；
（4）裝置B中使用的是分液漏斗，可以通過分液漏斗活塞來控制液體滴加的速度，從而控制反應(yīng)速率；裝置C中使用的是長頸漏斗，相比B裝置的缺點(diǎn)是無法控制反應(yīng)發(fā)生的速率；加液體時(shí)液面高度至少應(yīng)該在a處，這樣可以形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出；氧氣的密度小于水的密度，則O2應(yīng)從G裝置導(dǎo)管口c端通入，故填：無法控制反應(yīng)發(fā)生的速率；a；c；
（5）①由圖2可知，相同條件下，產(chǎn)生相同濃度的氧氣，二氧化錳所需時(shí)間比氯化鐵短，說明加入二氧化錳的反應(yīng)速率快，則兩種催化劑催化效率高的是二氧化錳，故填：二氧化錳；
②在兩種催化劑催化下，最終氧氣的濃度相同，說明催化劑只能改變反應(yīng)的速率，不能改變生成物的質(zhì)量，故填：催化劑只能改變反應(yīng)的速率，不能改變生成物的質(zhì)量。
題型19 氧氣制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的異?，F(xiàn)象及分析
【例19】在進(jìn)行“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)制得的氧氣不純。你認(rèn)為可能的原因是
A．用排水法收集前，倒置在水槽中的集氣瓶里含有氣泡
B．用向上排空氣法收集時(shí)，導(dǎo)管伸入到集氣瓶的底部
C．用排水法收集時(shí)，導(dǎo)管口冒出氣泡，立即收集
D．用排水法收集，收集滿后，在水下蓋上玻璃片
【答案】AC
【詳解】A、倒置在水槽中的集氣瓶里有氣泡，說明混入了空氣，因此氧氣不純，故符合題意；
B、向上排空氣法收集氣體時(shí)，要將導(dǎo)管伸到接近集氣瓶底部，目的是排盡集氣瓶中的空氣，故不符合題意；
C、導(dǎo)管口剛冒出的氣泡是空氣，因此立即收集，氧氣會(huì)不純，故符合題意；
D、排水法收集氣體時(shí)，當(dāng)集氣瓶口有氣泡冒出時(shí)，說明收集滿了，此時(shí)在水下蓋好玻璃片，取出正放在桌面上，故不符合題意。
故選AC。
【變式19-1】下列對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行分析，不合理的是
A．高錳酸鉀制氧氣用排水法收集時(shí)，始終收集不到較純的O2——裝置漏氣
B．高錳酸鉀制氧氣用排水法收集造成倒吸——結(jié)束時(shí)未撤導(dǎo)管就轍走酒精燈
C．鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)造成集氣瓶底炸裂——?jiǎng)傸c(diǎn)燃火柴就將鐵絲伸入集氣瓶
D．給試管里的固體加熱時(shí)造成試管炸裂——加熱前沒有給試管預(yù)熱
【答案】C
【詳解】A、高錳酸鉀制氧氣用排水法收集時(shí)，若裝置漏氣，則會(huì)導(dǎo)致始終收集不到較純的O2，故A分析合理；
B、加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，若結(jié)束時(shí)未撤導(dǎo)管就撤走酒精燈，使試管內(nèi)溫度降低，氣壓小于外界氣壓，會(huì)導(dǎo)致水槽中的水發(fā)生倒吸，故B分析合理；
C、剛點(diǎn)燃火柴就將鐵絲伸入集氣瓶，火柴燃燒消耗過多的氧氣，使集氣瓶?jī)?nèi)氧氣不足，鐵絲不能燃燒，若集氣瓶底沒有放少量的水或鋪一層細(xì)沙，高溫熔融物濺落，會(huì)導(dǎo)致集氣瓶底炸裂，故C分析不合理；
D、給試管里的固體加熱時(shí)，試管未略向下傾斜，會(huì)導(dǎo)致冷凝水倒流，炸裂試管，故D分析合理；
故選：C。
【變式19-2】分析下列實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象并從給定的選擇項(xiàng)中把可能原因用字母填入括號(hào)內(nèi)。
A．試管口未放棉花 B．試管外壁有水 C． 裝置漏氣 D．氧氣不純
(1)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣時(shí)試管破裂 ；
(2)用高錳酸鉀制氧氣時(shí)水槽中的水變?yōu)樽霞t色 ；
(3)制氧氣時(shí)加熱后卻發(fā)現(xiàn)管口沒有氣泡產(chǎn)生 。
【答案】(1)B
(2)A
(3)C
【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣時(shí)試管破裂，可能是B 試管外壁有水，導(dǎo)致試管受熱不均勻，故選B；
（2）用高錳酸鉀制氧氣時(shí)水槽中的水變?yōu)樽霞t色，可能為A 試管口未放棉花，導(dǎo)致高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，故選A；
（3）制氧氣時(shí)加熱后卻發(fā)現(xiàn)管口沒有氣泡產(chǎn)生，可能是C 裝置漏氣，導(dǎo)致沒有收集到氧氣，故選C。
閱讀下列材料，回答下列小題：在實(shí)驗(yàn)室完成《基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1》中常用加熱高錳酸鉀分解來制取氧氣。
題型20實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的圖像問題
【例20】實(shí)驗(yàn)室常用加熱一定質(zhì)量的高錳酸鉀固體制取氧氣。下列圖像中正確的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【詳解】A、高錳酸鉀在加熱的條件下分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)過程中固體的質(zhì)量不斷減少直到高錳酸鉀完全分解為止，才不再改變，錯(cuò)誤；
B、在高錳酸鉀沒有分解時(shí)，氧氣的質(zhì)量為零，錯(cuò)誤；
C、高錳酸鉀在加熱的條件下分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，應(yīng)該是加熱到一定的溫度后才能產(chǎn)生氧氣，當(dāng)高錳酸鉀完全分解后氧氣的質(zhì)量不再改變，錯(cuò)誤；
D、高錳酸鉀在加熱的條件下分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)過程中固體的質(zhì)量不斷減少直到高錳酸鉀完全分解為止，才不再改變，正確。
故選D。
【變式20-1】下列圖像能正確反映對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的是
A．圖①：用等質(zhì)量、等濃度的過氧化氧溶液分別制取氧氣
B．圖②：向一定量的二氧化錳固體中加入一定量的過氧化氫溶液
C．圖③：利用紅磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣的含量
D．圖④：加熱高錳酸鉀制氧氣
【答案】D
【詳解】A、等質(zhì)量、等濃度的過氧化氧溶液分別制取氧氣，根據(jù)催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變生成物的質(zhì)量，因此無論是否加入催化劑最終生成的氧氣質(zhì)量相等，如圖所示，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、過氧化氫溶液在二氧化錳作催化劑的條件下反應(yīng)生成氧氣和水，因此催化劑二氧化錳的質(zhì)量隨著反應(yīng)的發(fā)生不會(huì)改變，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的五分之一，紅磷燃燒消耗氧氣，因此最終裝置內(nèi)氣體體積減少約五分之一，如圖所示，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D、加熱高錳酸鉀，加熱后很短時(shí)間內(nèi)高錳酸鉀分解出錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，最終高錳酸鉀完全反應(yīng)后不再產(chǎn)生氧氣，如圖所示，選項(xiàng)正確；
故選：D。
【變式20-2】實(shí)驗(yàn)室常利用高錳酸鉀制取氧氣。下列各物理量隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系圖中，正確的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【詳解】A．高錳酸鉀需要加熱一段時(shí)間達(dá)到分解的溫度時(shí)才開始分解產(chǎn)生氧氣，并不是開始加熱就產(chǎn)生氧氣，故A圖像錯(cuò)誤；
B．加熱一段時(shí)間后，高錳酸鉀開始分解，固體質(zhì)量開始減少，一直到高錳酸鉀完全分解，反應(yīng)結(jié)束后固體不再改變，最后有剩余固體，固體的質(zhì)量不為零，故B圖像錯(cuò)誤；
C．剛開始加熱高錳酸鉀未分解時(shí)，固體只有高錳酸鉀這一種物質(zhì)，當(dāng)高錳酸鉀開始分解后，固體為高錳酸鉀、錳酸鉀和二氧化錳三種固體物質(zhì)，當(dāng)高錳酸鉀完全分解會(huì)，固體為錳酸鉀和二氧化錳兩種固體物質(zhì)，故C圖像正確；
D．高錳酸鉀在加熱的條件下分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)過程中固體的質(zhì)量不斷減少直到高錳酸鉀完全分解為止，才不再改變，故不符合題意。
故選C。
題型21 化合反應(yīng)和分解反應(yīng)
【例21】下列變化屬于分解反應(yīng)的是
A．鐵絲+氧氣四氧化三鐵
B．高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
C．甲烷+氧氣二氧化碳+水
D．一氧化碳+氧化銅二氧化碳+銅
【答案】B
【詳解】A、鐵絲+氧氣四氧化三鐵，符合“多變一”的特點(diǎn)，屬于化合反應(yīng)，不符合題意；
B、高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣，符合“一變多”的特點(diǎn)，屬于分解反應(yīng)，符合題意；
C、甲烷+氧氣二氧化碳+水，反應(yīng)物是兩種物質(zhì)，不符合“一變多”的特點(diǎn)，不屬于分解反應(yīng)，不符合題意；
D、一氧化碳+氧化銅二氧化碳+銅，反應(yīng)物是兩種物質(zhì)，不符合“一變多”的特點(diǎn)，不屬于分解反應(yīng)，不符合題意；
故選B。
【變式21-1】下列四個(gè)反應(yīng)，既不屬于化合反應(yīng)，又不屬于分解反應(yīng)的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【詳解】A、該反應(yīng)為一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)，該選項(xiàng)不符合題意；
B、該反應(yīng)為多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)，該選項(xiàng)不符合題意；
C、該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均有兩種，既不屬于化合反應(yīng)，又不屬于分解反應(yīng)，該選項(xiàng)符合題意；
D、該反應(yīng)為多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)，該選項(xiàng)不符合題意。
故選C。
【變式21-2】化合反應(yīng)、氧化反應(yīng)和分解反應(yīng)的關(guān)系圖如下，下列反應(yīng)與其對(duì)應(yīng)區(qū)域匹配正確的是
A．a(chǎn)區(qū)：
B．b區(qū)：
C．c區(qū)：
D．d區(qū)：大理石+鹽酸→氯化鈣+二氧化碳+水
【答案】B
【詳解】A．化合反應(yīng)的特征“多變一”，氧化反應(yīng)是物質(zhì)與氧氣反應(yīng)，分解反應(yīng)的特征是“一變多”，甲烷與氧氣的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，說法不正確；
B．，既是化合反應(yīng)又是氧化反應(yīng)，說法正確；
C．水通電生成氫氣和氧氣，一種物質(zhì)反應(yīng)生成多種物質(zhì)，該反應(yīng)分解屬于分解反應(yīng)，說法不正確；
D．大理石和鹽酸反應(yīng)不屬于題目中的反應(yīng)類型，說法不正確；
故選：B。
題型22 萬能瓶的使用
【例22】下圖裝置可用于氣體的收集、檢驗(yàn)、除雜和體積的測(cè)量等，不能完成的實(shí)驗(yàn)是
A．氣體從a端通入，可用于實(shí)驗(yàn)室收集氧氣
B．若瓶?jī)?nèi)裝有澄清石灰水，氣體從a通入可檢驗(yàn)其中是否混有二氧化碳
C．瓶?jī)?nèi)裝滿水，氣體從a端通入，收集難溶于水的氣體
D．在a端接量筒，瓶?jī)?nèi)裝滿水，氣體從b端通入，可測(cè)量通入氣體的體積
【答案】C
【詳解】A、氧氣密度比空氣大，收集氧氣，氧氣從長管通入，則氣體從a端通入，可用于實(shí)驗(yàn)室收集氧氣，故A正確；
B、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，若瓶?jī)?nèi)裝有澄清石灰水，二氧化碳從長管通入，則氣體從a通入可檢驗(yàn)其中是否混有二氧化碳，故B正確；
C、瓶?jī)?nèi)裝滿水，收集難溶于水的氣體，氣體從短管通入，則氣體從b端通入，故C不正確；
D、在a端接量筒，瓶?jī)?nèi)裝滿水，氣體從b端通入，水從長管排出，排出水的體積等于生成的氣體的體積，則可測(cè)量通入氣體的體積，故D正確。故選C。
【變式22-1】下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>A．檢查裝置氣密性B．收集氧氣
C．收集氧氣D．監(jiān)控氣體流速
【答案】B
【詳解】A、選項(xiàng)檢驗(yàn)裝置的氣密性，能達(dá)到目的，向里推注射器，氣壓增大，長頸漏斗內(nèi)形成一段小液柱，一段時(shí)間不下降，說明氣密性好，A正確；
B、選項(xiàng)不能達(dá)到目的，因?yàn)檠鯕獾拿芏缺人男。瑲怏w短進(jìn)長出，B錯(cuò)誤；
C、氧氣密度大于空氣密度，用向上排空氣法收集，C正確；
D、可以通過觀測(cè)氣泡速度，監(jiān)控氧氣的流速，D正確。
故答案選擇：B。
【變式22-2】如圖裝置功能強(qiáng)大，被稱為萬能瓶，以下使用不合理的是（ ）
A．當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)裝滿水時(shí)，可以從b通入收集氧氣
B．當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)充滿空氣時(shí)，可以從a通入收集二氧化碳
C．當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)有半瓶水時(shí)，可以從b通入氧氣測(cè)氣體流速
D．當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)盛有澄清的石灰水時(shí)，可用于檢驗(yàn)氧氣中是否含有二氧化碳
【答案】C
【詳解】A、當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)裝滿水時(shí)，可以從b通入收集氧氣，故合理；
B、當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)充滿空氣時(shí)，由于二氧化碳密度比空氣大，應(yīng)從a通入收集，故合理；
C、當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)有半瓶水時(shí)，可以從a通入氧氣測(cè)氣體流速，故不合理；
D、當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)盛有澄清的石灰水時(shí)，可用于檢驗(yàn)氧氣中是否含有二氧化碳，故合理。
故選C
題型23 工業(yè)制取氧氣
【例23】工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣。
(1)工業(yè)制氧氣屬于 變化(填“物理”或“化學(xué)”)。
(2)工業(yè)制氧氣利用的原理是液氧和液氮的 不同，先分離出的氣體是 。
【答案】(1)物理
(2) 沸點(diǎn) 氮?dú)?N2
【詳解】（1）工業(yè)上制取氧氣的方法是分離液態(tài)空氣，原理是利用液氮和液氧的沸點(diǎn)不同，過程中只是物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生改變，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；
（2）液態(tài)氧的沸點(diǎn)高，液態(tài)氮的沸點(diǎn)低，所以先分離出來的是氮?dú)猓∟2）。
【變式23-1】工業(yè)制取氧氣主要有下列步驟。將經(jīng)過除塵、除二氧化碳、除水的空氣進(jìn)行下列操作：
下列有關(guān)說法不正確的是
A．以上步驟①②③不涉及化學(xué)變化
B．氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)低
C．步驟②得到的剩余液體為淡藍(lán)色
D．儲(chǔ)存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是純凈物
【答案】D
【詳解】A.工業(yè)制取氧氣方法是分離液態(tài)空氣法，工業(yè)制氧氣的過程中沒有新物質(zhì)生成，發(fā)生的屬于物理變化；正確；
B.由圖示可知，氮?dú)庀日舭l(fā)出來，說明氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)低；正確；
C.氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)不同，氮?dú)夥悬c(diǎn)低，先汽化，因此，剩余的液體主要是液氧，液氧是淡藍(lán)色的；正確；
D.儲(chǔ)存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”中含有氧氣、稀有氣體等多種物質(zhì)，屬于混合物；錯(cuò)誤。
故選：D。
【變式23-2】制取氧氣有實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法，請(qǐng)回答：
(1)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法：實(shí)驗(yàn)室里，化學(xué)小組選用下圖裝置制取并收集氧氣。
①寫出儀器的名稱：a ，b 。
②實(shí)驗(yàn)室里常用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣，反應(yīng)中二氧化錳的作用是 ，實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的氣體發(fā)生裝置和收集裝置是 （填標(biāo)號(hào)）。
(2)氧氣的工業(yè)制法：工業(yè)上制取氧氣，有深冷法、變壓吸附法兩種。
Ⅰ.深冷法的原理是先將空氣液化，再利用氮?dú)夂脱鯕夥悬c(diǎn)的差異進(jìn)行分離。
已知：常壓下，氧氣的沸點(diǎn)是-183℃，氮?dú)獾姆悬c(diǎn)是-196℃。
①分離后，氧氣和氮?dú)獾闹饕獱顟B(tài)分別是 （填標(biāo)號(hào)）。
②制取得到的氧氣可以用于 。
Ⅱ.變壓吸附法的原理是利用分子篩吸附氮?dú)夂脱鯕饽芰Φ牟町悓⒍叻蛛x。在吸附塔中，通過增壓與減壓的交替循環(huán)，可以使分子篩重復(fù)使用，部分過程的示意圖如圖所示。
③分子篩中發(fā)生的變化屬于 （填“物理”或“化學(xué)”）變化。
④下列說法正確的是 （填序號(hào)）。
A．變壓吸附法制取的氧氣中不含有稀有氣體
B．變壓吸附法制取的氧氣中含有水蒸氣和二氧化碳
C．分子篩對(duì)氮?dú)獾奈侥芰εc吸附塔內(nèi)氣體壓強(qiáng)有關(guān)
⑤分析下表數(shù)據(jù)，與深冷法相比，變壓吸附法的優(yōu)點(diǎn)是 （寫1點(diǎn)）。
【答案】(1) 試管 長頸漏斗 催化作用 BC/BD
(2) B 供給呼吸 物理 C 生產(chǎn)條件容易達(dá)到
【詳解】（1）由圖可知，儀器a的名稱是試管，故填試管；
儀器b的名稱是長頸漏斗，故填長頸漏斗；
過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下反應(yīng)生成水和氧氣，反應(yīng)中二氧化錳作催化劑，起催化作用，能加快反應(yīng)速率，故填催化作用；
用過氧化氫與二氧化錳制取氧氣的反應(yīng)是固體與液體在常溫條件下反應(yīng)，應(yīng)選擇固液常溫發(fā)生裝置，即B，氧氣不易溶于水，且密度比空氣的密度大，收集氧氣可選擇排水法或向上排空氣法，即C或D，故填BC 或BD；
（2）①由圖可知，氧氣的沸點(diǎn)高于氮?dú)獾姆悬c(diǎn)，分離液態(tài)空氣時(shí)，溫度先達(dá)到氮?dú)獾姆悬c(diǎn)，即氮?dú)庀扔谘鯕鈸]發(fā)出來，所以分離后氮?dú)獬蕷鈶B(tài)，氧氣呈液態(tài)，故填B；
②氧氣具有支持呼吸和助燃性等性質(zhì)，所以制取得到的氧氣可以用于供給呼吸、醫(yī)療急救、登山、潛水、宇航、支持燃燒等，故填供給呼吸（或醫(yī)療急救、登山、潛水、宇航、支持燃燒等）；
③該變化只是將氧分子與氮分子進(jìn)行了分離，分子本身并沒有發(fā)生變化，所以該變化屬于物理變化，故填物理；
④A、由圖可知，分子篩吸附氮?dú)猓然X能除去水和二氧化碳，所以變壓吸附法制取的氧氣中含有稀有氣體，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、由圖可知，氯化鋁能除去水和二氧化碳，變壓吸附法制取的氧氣中不含水蒸氣和二氧化碳，選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、由圖可知，增壓分離出氧氣，減壓分離出氮?dú)?，所以分子篩對(duì)氮?dú)獾奈侥芰εc吸附塔內(nèi)氣體壓強(qiáng)有關(guān)，選項(xiàng)正確。
故填C；
⑤由圖可知，與深冷法相比，變壓吸附法的優(yōu)點(diǎn)有生產(chǎn)條件容易達(dá)到所需溫度較低、耗電量較少等，即生產(chǎn)條件容易達(dá)到，故填生產(chǎn)條件容易達(dá)到（或所需溫度較低、耗電量較少等）。
題型24 探究簡(jiǎn)易供氧器的制作
【例24】學(xué)習(xí)小組開展了“設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。
活動(dòng)一 如圖1所示，該制氧機(jī)通過A、B兩種物質(zhì)產(chǎn)生氧氣，其中A是過碳酸鈉白色固體， B是二氧化錳黑色粉末。過碳酸鈉()加水溶解會(huì)分解生成和。
用該制氧機(jī)制氧時(shí)，在反應(yīng)倉中加入適量水，再先后加入過碳酸鈉和二氧化錳，反應(yīng)倉內(nèi)的現(xiàn)象為黑色粉末翻騰，溶液變得渾濁，倉壁變得溫?zé)?，過濾倉底部導(dǎo)氣管口有氣泡冒出。
(1)反應(yīng)倉中生成氧氣，過濾倉中的水除了有過濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是___________(填字母)。
A．可以通過氣泡觀察氧氣生成的速率
B．降低氧氣溫度
C．加快氧氣的生成
(2)驗(yàn)證過濾倉導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法是 。
(3)圖1反應(yīng)倉中“通道”相當(dāng)于圖2裝置中的 (選填“c”或“d”)導(dǎo)管。
活動(dòng)二 制作簡(jiǎn)易的家用制氧機(jī)
(4)除需考慮反應(yīng)原理、方法選擇外，還需考慮很多方面的因素，例如： (寫一條)。同學(xué)們?cè)诔浞炙伎冀涣鞯幕A(chǔ)上，利用家庭中常見材料，設(shè)計(jì)并制作了簡(jiǎn)易家用制氧機(jī)(如圖3)，其中C瓶的作用相當(dāng)于圖1中的 倉。
(5)氧氣能從圖3瓶C中逸出，是因?yàn)檠鯕? 。
【答案】(1)AB
(2)將帶火星的木條放在導(dǎo)管口a處，若木條復(fù)燃，則說明為氧氣
(3)c
(4) 原料是否安全、是否易獲得等 過濾
(5)不易溶于水且不與水反應(yīng)
【詳解】（1）A、氧氣不易溶于水，可以通過觀察過濾倉中氣泡產(chǎn)生的速度來觀察氧氣生成的速率，符合題意；
B、過濾倉中的水可以降低氧氣的溫度，符合題意；
C、過濾倉中的水對(duì)氧氣生成量無影響，不符合題意。
故選：AB；
（2）氧氣具有助燃性，則驗(yàn)證過濾倉導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法是：將帶火星的木條放在導(dǎo)管口a處，若木條復(fù)燃，則說明為氧氣；
（3）圖1中氧氣從反應(yīng)倉b口進(jìn)入水中，再從過濾倉的a口出去，則圖1反應(yīng)倉中“通道”相當(dāng)于圖2裝置中的c導(dǎo)管；
（4）選擇家用制氧機(jī)時(shí)，除需考慮反應(yīng)原理、方法選擇外，還需考慮原料是否安全、是否易獲得等；
圖3中氧氣從D瓶生成通過導(dǎo)管進(jìn)入C瓶水中，再通過C中導(dǎo)管逸出，故其中C瓶的作用相當(dāng)于圖1中的過濾倉；
（5）氧氣能從圖3瓶C中逸出，是因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒也慌c水反應(yīng)。
【變式24-1】“圓夢(mèng)”學(xué)習(xí)小組開展了“基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。請(qǐng)回答問題。
I、探究反應(yīng)原理
(1)某品牌制氧機(jī)的制氧劑為過碳酸鈉和二氧化錳。已知過碳酸鈉溶于水產(chǎn)生過氧化氫和碳酸鈉。小組同學(xué)用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究是否有氧氣生成。觀察到甲試管中有小氣泡緩慢冒出，木條不復(fù)燃；乙試管中小氣泡快速冒出，木條復(fù)燃。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：有氧氣生成且 。
Ⅱ、制作反應(yīng)裝置
(2)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)自己設(shè)計(jì)并制作了制氧機(jī)，如圖所示。反應(yīng)倉是氧氣產(chǎn)生的場(chǎng)所。加濕過濾倉不能起到的作用是___________(填字母序號(hào))。
A．洗氣作用，濾去氧氣中的雜質(zhì)
B．降低氧氣的溫度，提高氧氣的濕度
C．通過氣泡觀察氧氣生成的速率
D．加快生成氧氣的速率
III、選擇合適供氧劑
過氧化鈣()和過氧化鈉()均可做供氧劑。過氧化鈣與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿和氧氣、過氧化鈉與過氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)相似。10g過氧化鈉固體和10g過氧化鈣固體與足量水作用生成氧氣的質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
(3)為了解決魚的吸氧問題，給魚缸緩慢持續(xù)供氧，應(yīng)選的供氧劑為 。
【答案】(1)二氧化錳能加快過氧化氫的分解
(2)D
(3)過氧化鈣/CaO2
【詳解】（1）已知過碳酸鈉溶于水產(chǎn)生過氧化氫和碳酸鈉，甲中未加二氧化錳，乙中加入了二氧化錳，觀察到甲試管中有小氣泡緩慢冒出，木條不復(fù)燃；乙試管中小氣泡快速冒出，木條復(fù)燃，說明有氧氣生成，且通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比說明二氧化錳能加快過氧化氫的分解；
（2）A、氧氣不易溶于水，加濕過濾倉可起到洗氣作用，濾去氧氣中的雜質(zhì)，選項(xiàng)正確，不符合題意；
B、將氧氣通入水中，能給氧氣降溫，提高氧氣的濕度，選項(xiàng)正確，不符合題意；
C、將氧氣通入水中，可通過產(chǎn)生氣泡的速率來觀察氧氣生成的速率，選項(xiàng)正確，不符合題意；
D、過濾倉不能加快生成氧氣的速率，選項(xiàng)錯(cuò)誤，符合題意。
故選D；
（3）由圖可知，相同質(zhì)量的過氧化鈉和過氧化鈣與足量水反應(yīng)，過氧化鈣生成氧氣的質(zhì)量大，且反應(yīng)時(shí)間較長，故為了解決魚的吸氧問題，給魚缸緩慢持續(xù)供氧，應(yīng)選的供氧劑為過氧化鈣。
【變式24-2】某校“我與化學(xué)”學(xué)習(xí)小組開展“基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)。同學(xué)們購買了市售家用制氧劑并進(jìn)行相關(guān)的探究。
I．探究制氧劑反應(yīng)原理
查閱說明書：制氧劑A是過碳酸鈉固體，制氧劑B是二氧化錳。
過碳酸鈉(化學(xué)式Na2CO4)是白色顆粒狀粉末，溶于水后會(huì)反應(yīng)生成過氧化氫和碳酸鈉，過氧化氫在二氧化錳的作用下分解產(chǎn)生氧氣。
(1)學(xué)習(xí)小組計(jì)劃組裝一套氧氣的制取與過濾的裝置：
①裝置甲是O2發(fā)生裝置，請(qǐng)從下列儀器中選出合適的儀器進(jìn)行組裝，需要用到的儀器有 。(填字母)
②裝置乙中的蒸餾水有過濾雜質(zhì)、提高氧氣純度的作用外，還能起到的作用是 。(填字母)
A．判斷是否有氧氣輸出 B．加快氧氣的生成速率
C．增大氧氣的產(chǎn)量 D．監(jiān)測(cè)氣體的流速
Ⅱ．對(duì)制氧劑的選擇探究
吳同學(xué)提出：常溫下，過氧化氫溶液也可以快速制氧，為什么不選用過氧化氫溶液而選用過碳酸鈉呢？于是該興趣小組對(duì)兩者的制氧效率進(jìn)行探究，并篩選合適的制氧劑。
【查閱資料】
①過氧化氫溶液的穩(wěn)定性較差，濃度較大時(shí)具有一定的腐蝕性。
②過碳酸鈉俗稱固體雙氧水，具有無毒、無臭、無污染、易儲(chǔ)存、水溶性好等特點(diǎn)。
【實(shí)驗(yàn)探究】
在其他條件相同的前提下，以獲得相同體積的氧氣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一：溶質(zhì)質(zhì)量相等的四組過氧化氫的制氧效果對(duì)比。以做催化劑，記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)，見圖。
實(shí)驗(yàn)二：1.41g過碳酸鈉四種加水量的制氧效果對(duì)比。為與過氧化氫的制氧效果對(duì)比，實(shí)驗(yàn)中水的添加量與過氧化氫體積保持一致(固體體積忽略不計(jì))。記錄并處理20min內(nèi)數(shù)據(jù)，見圖。
(2)從圖中可知，過碳酸鈉的制氧效率與加水量的關(guān)系是 。
(3)結(jié)合圖中數(shù)據(jù)，制氧劑選擇過碳酸鈉的依據(jù)是 。
(4)對(duì)比過氧化氫溶液制取氧氣，除了上述因素外，選過碳酸鈉做家用制氧機(jī)制氧劑的優(yōu)點(diǎn)是 (寫一點(diǎn))。
【答案】(1) BDE AD
(2)過碳酸鈉的產(chǎn)氧速率隨加水量的增加而增大
(3)過碳酸鈉是固體便于攜帶，且能持續(xù)平穩(wěn)提供氧氣
(4)操作簡(jiǎn)單（合理即可）
【詳解】（1）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，該反應(yīng)為固液常溫型反應(yīng)，組裝發(fā)生裝置需要用到的儀器有鐵架臺(tái)、試管和帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞，故選BDE；
②氧氣不易溶于水，氧氣從長管通入，可以通過是否產(chǎn)生氣泡，判斷是否有氧氣輸出，也可以通過產(chǎn)生氣泡的快慢檢測(cè)氣體的流速，故選AD；
（2）分析實(shí)驗(yàn)二圖像可知，過碳酸鈉的制氧效率與加水量的關(guān)系是：隨著加水量的增大，氣體的體積增大，即過碳酸鈉的產(chǎn)氧速率隨加水量的增加而增大；
（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中數(shù)據(jù)可知，過碳酸鈉是固體便于攜帶，且能持續(xù)平穩(wěn)提供氧氣，所以選擇過碳酸鈉作制氧劑；
（4）對(duì)比過氧化氫溶液制取氧氣，除了（3）的因素外，選過碳酸鈉做家用制氧機(jī)制氧劑的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單（合理即可）。
考點(diǎn)1 我們周圍的空氣
題型1 拉瓦錫測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)
題型2 空氣的成分及體積分?jǐn)?shù)
題型3 紅磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量
題型4 測(cè)定空氣中氧氣含量的其它實(shí)驗(yàn)
題型5 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量
題型6 空氣中各成分的用途
題型7 空氣污染與防治
題型8 純凈物和混合物
考點(diǎn)2 氧氣
題型9 氧氣的性質(zhì)和自然界的氧循環(huán)
題型10 物質(zhì)在氧氣中燃燒
題型11 不同物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的比較
題型12 氧化反應(yīng)和緩慢氧化
考點(diǎn)3 制取氧氣
題型13 催化劑
題型14 有關(guān)催化劑的探究實(shí)驗(yàn)
題型15 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣儀器和裝置的選擇
題型16 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作正誤判斷
題型17 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作順序
題型18 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的綜合考查
題型19 氧氣制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的異?，F(xiàn)象及分析
題型20實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的圖像問題
題型21 化合反應(yīng)和分解反應(yīng)
題型22 萬能瓶的使用
題型23 工業(yè)制取氧氣
題型24 探究簡(jiǎn)易供氧器的制作
氣體
二氧化碳
氮?dú)?br>氬氣
體積分?jǐn)?shù)/%
95
2.7
1.6
實(shí)驗(yàn)前的體積
實(shí)驗(yàn)后的體積
集氣瓶?jī)?nèi)空氣
量筒內(nèi)水
量筒內(nèi)剩余水
250mL
180.0mL
128.0mL
選項(xiàng)
物質(zhì)
性質(zhì)
用途
A
氧氣
助燃性
作嫦娥七號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料
B
稀有氣體
通電可發(fā)出不同顏色光
制冷劑
C
氮?dú)?br>化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
食品防腐
D
氦氣
沸點(diǎn)低
保護(hù)氣
序號(hào)
初始溫度/℃
催化劑種類
催化劑質(zhì)量/g
氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用時(shí)間/s
①
30
二氧化錳
0.03
8
②
30
氯化鐵
0.03
32
③
30
氯化鐵
0.04
29
④
30
氯化鐵
0.05
28
⑤
30
氯化銅
0.03
3364
⑥
30
氯化銅
0.04
837
⑦
30
氯化銅
0.05
464
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I．分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵(Fe2O3)粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象。
A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象
II．待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。
試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃
III．將實(shí)驗(yàn)II中的剩余物進(jìn)行分離，并將所得氧化鐵粉末進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。
IV分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①向裝有過氧化氫溶液的試管中，伸入帶火星的木條
木條不復(fù)燃
常溫時(shí)過氧化氫溶液不分解
②
木條復(fù)燃
氯化鐵能加快過氧化氫的分解速率
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
催化劑種類
催化劑質(zhì)量/g
溫度/℃
過氧化氫濃度
曲線斜率
1
二氧化錳
0.1
10
2%
0.383
2
0.1
20
2%
2.145
3
0.3
20
5%
6.637
4
氯化鐵
0.3
20
5%
0.099
5
碘化鉀
0.3
20
5%
0.163



A．檢查氣密性
B．收集氧氣
C．氧氣驗(yàn)滿
D．氧氣的性質(zhì)
選項(xiàng)氣體
A
B
C
氧氣
液態(tài)
液態(tài)
氣態(tài)
氮?dú)?br>液態(tài)
氣態(tài)
液態(tài)
項(xiàng)目
變壓吸附法
深冷法
最大產(chǎn)量（m3/h）
3200
20000
產(chǎn)品氣含氧氣量（%）
93~95
99.5~99.8
工作表壓強(qiáng)（kPa）
-70~40
460~750
溫度（℃）
0~40
-109~190
生產(chǎn)1m3氧氣耗電量（kW?h）
0.40
0.5~0.65

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