課題3 制取氧氣（第2課時）（分層作業(yè)）-九年級化學(xué)上冊同步高效課堂（人教版2024）（解析版）

第第頁課題3制取氧氣第2課時分解過氧化氫制取氧氣分解反應(yīng)【基礎(chǔ)達標】1.實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末制取較純凈的氧氣，從如圖中選取的裝置最佳組合是（）A．①③B．②④C．②③D.．①⑤【答案】C【解析】實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末制取較純凈的氧氣，發(fā)生裝置為固液不加熱型，選②。要求收集的氧氣較純凈，則收集裝置選③。故選C。2．（2024·邵陽一模）下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（）A．催化劑只能加快反應(yīng)速率B．一種物質(zhì)可以作為多個化學(xué)反應(yīng)的催化劑C．化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)都不變D．用過氧化氫溶液制氧氣時，加入催化劑可以使生成氧氣的質(zhì)量增加【答案】B【解析】A、催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，既可加快反應(yīng)速率，也可以減慢反應(yīng)速率，錯誤；B、一種物質(zhì)可以作為多個化學(xué)反應(yīng)的催化劑，例如二氧化錳在過氧化氫分解和氯酸鉀分解中都可以作催化劑，正確；C、化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，物理性質(zhì)可能改變，錯誤；D、用過氧化氫溶液制氧氣時，加入催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能使生成氧氣的質(zhì)量增加，錯誤。故選B。3．（2024·陽泉一模改編）小明在實驗課上用過氧化氫溶液制取氧氣時，忘記加入二氧化錳，其結(jié)果是（）A．反應(yīng)不能發(fā)生 B．產(chǎn)生氧氣的速率慢C．放出氧氣的總量少 D．收集的氧氣純度低【答案】B【解析】A、用過氧化氫溶液制取氧氣時，不加入二氧化錳也能放出氧氣，故選項錯誤；B、用過氧化氫溶液制取氧氣時，不加二氧化錳，沒有催化劑，反應(yīng)速度會很慢，所以放出氧氣的速度就很慢，故選項正確；C、催化劑對生成物的質(zhì)量沒有影響，放出氧氣的質(zhì)量不變，故選項錯誤；D、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，對過氧化氫溶液制取氧氣，放出氧氣的速率會變慢，二氧化錳是固體，對生成氧氣的純度無影響，故選項錯誤。故選B。4.鐵酸鎳在一定條件下既能促進二氧化碳分解又可重復(fù)使用，則鐵酸鎳在此反應(yīng)中是（）A．黏合劑 B．制冷劑 C．防腐劑 D．催化劑【答案】D【解析】由題意可知，鐵酸鎳促進了反應(yīng)的發(fā)生，但反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，符合催化劑的定義，屬于催化劑。故選D。5．（2024·云南一模）實驗室利用過氧化氫制取氧氣時，二氧化錳(MnO2)作催化劑，起催化作用，下列關(guān)于催化劑的說法中，正確的是（）A．加入催化劑可以增加生成物的產(chǎn)量B．化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)不變C．不使用催化劑就不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．加入催化劑后會改變化學(xué)反應(yīng)的速率【答案】D【解析】A、催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，但是不會增加生成物的質(zhì)量，故A不符合題意；B、化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，要指明是化學(xué)性質(zhì)，故B不符合題意；C、不使用催化劑物質(zhì)也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如過氧化氫不加入催化劑在常溫下也能分解，只是反應(yīng)較慢，故C不符合題意；D、催化劑會改變化學(xué)反應(yīng)的速率，故D符合題意。故選D。6.下列有關(guān)實驗室制取氧氣的說法正確的是（）A．一定要用到催化劑B．只能用向上排空氣法收集C．裝藥品前必須檢查裝置的氣密性D．組裝發(fā)生裝置時一定用到酒精燈【答案】C【解析】A、實驗室利用氯酸鉀或過氧化氫溶液制取氧氣時需要使用催化劑，但利用高錳酸鉀制取氧氣時不需要使用催化劑，A錯誤；B、氧氣密度大于空氣且難溶于水，可用向上排空氣法或排水法收集氧氣，B錯誤；C、制取氣體時，裝藥品前必須檢查裝置的氣密性，C正確；D、使用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣時，需要用酒精燈加熱，但使用過氧化氫溶液制取氧氣不需要用到酒精燈，D錯誤。故選C。7.下列變化屬于分解反應(yīng)的是（）A.鐵絲+氧氣EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up11(點燃),→)四氧化三鐵B.高錳酸鉀EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up11(加熱),→)錳酸鉀+二氧化錳+氧氣C.甲烷+氧氣EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up11(點燃),→)二氧化碳+水D.一氧化碳+氧化銅EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up11(點燃),→)二氧化碳+銅【答案】B【解析】分解反應(yīng)是由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)，符合題意的為B，故選B。8．（2024·長治模擬）同學(xué)們在實驗室用下圖裝置制取氧氣并驗證了氧氣的性質(zhì)，有關(guān)該實驗的說法正確的是（）A．制氧原理是過氧化氫水+氧氣B．燃著的小木條伸入集氣瓶驗滿C．鐵絲燃燒時可觀察到火星四射D．此實驗過程中不存在安全隱患【答案】C【解析】A、由圖示可知，制取氧氣的發(fā)生裝置為固液常溫型，確定制取氧氣的原理是過氧化氫水+氧氣，說法錯誤；B、向上排空氣法收集氧氣驗滿時，應(yīng)將帶火星的木條伸到集氣瓶口，說法錯誤；C、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體，可觀察到火星四射，說法正確；D、該實驗中集氣瓶底部應(yīng)留一些水或鋪細沙，以防止反應(yīng)生成的高溫熔融物濺落炸裂集氣瓶底，此實驗過程中集氣瓶底部未加水、鋪細沙存在安全隱患，說法錯誤。故選C。9.實驗室里現(xiàn)有高錳酸鉀、二氧化錳、雙氧水及以下儀器：(1)圖中儀器①的名稱是。儀器④的優(yōu)點是。(2)利用上述儀器和藥品可以制取并收集O2（氧氣），若選擇的儀器是①③④⑤（填序號）；則應(yīng)選用的藥品是；反應(yīng)的文字表達式為；檢驗氧氣的方法是。(3)若補充一種儀器（填儀器的名稱），再利用上述儀器和氯酸鉀還可以制取氧氣。(4)實驗室制取氧氣一般有六個步驟：①檢查裝置的氣密性②按要求裝配好儀器③向分液漏斗中注入雙氧水④向反應(yīng)容器中放入二氧化錳⑤用帶火星的木條靠近集氣瓶口驗滿⑥收集氣體，則正確的操作順序是（填數(shù)字序號）?！敬鸢浮?1)錐形瓶可以控制液體的滴加速率，可以防止氣體從分液漏斗中逸出(2)雙氧水和二氧化錳過氧化氫水+氧氣將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明為氧氣(3)酒精燈(4)②①④③⑥⑤【解析】（1）圖中儀器①的名稱是錐形瓶，儀器④分液漏斗的優(yōu)點是可以控制液體的滴加速率，可以防止氣體從分液漏斗中逸出；（2）利用上述儀器和藥品可以制取并收集O2，若選擇的儀器是①③④⑤，該裝置是固液常溫型裝置，適用于雙氧水和二氧化錳制取氧氣，則應(yīng)選用的藥品是雙氧水和二氧化錳，雙氧水在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達式為：過氧化氫水+氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，則檢驗氧氣的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明為氧氣；（3）用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)需要加熱，則補充的一種儀器是酒精燈；（4）實驗室制取氧氣的步驟為②按要求裝配好儀器，①檢查裝置的氣密性，④向反應(yīng)容器中放入二氧化錳，③向分液漏斗中注入雙氧水，⑥收集氣體，⑤用帶火星的木條靠近集氣瓶口驗滿，則正確的操作順序是②①④③⑥⑤。10．（2024·山西）探究“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”。(1)實驗原理：圖2中發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為。(2)實驗現(xiàn)象：圖1中帶火星木條不復(fù)燃。圖3中的現(xiàn)象為。(3)實驗結(jié)論：二氧化錳可使過氧化氫分解的速率?！締栴}與思考】(4)研究表明，二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑、它在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)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(fù)燃的原因可能是什么？【答案】(1)過氧化氫水+氧氣(2)帶火星的木條復(fù)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(fù)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(yīng)的文字表達式為過氧化氫水+氧氣；（2）圖1中沒有加入二氧化錳，帶火星木條不復(fù)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(fù)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(yīng)的催化劑，它在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)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(fù)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(fù)燃。11．（2024·重慶二模）氧氣在生產(chǎn)、生活有重要作用，興趣小組對氧氣的制取展開了研究。(1)工業(yè)制氧工業(yè)上利用O2（氧氣）與N2（氮氣）的不同，分離液態(tài)空氣制氧。(2)實驗室制氧①儀器M的名稱是。②實驗中為調(diào)控速率，獲取平穩(wěn)氣流，可選用的發(fā)生裝置是。(3)制氧機制氧某品牌的“便攜式制氧機”工作原理如圖F，將過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）和二氧化錳加入反應(yīng)倉的水中，第一步過碳酸鈉先分解為碳酸鈉和過氧化氫，第二步過氧化氫繼續(xù)分解產(chǎn)生氧氣，其文字表達式為_________________。若用裝置E模擬加濕過濾倉，圖中的“O2通道”相當(dāng)于裝置E中的__________（填“a”或“b”）導(dǎo)管?！敬鸢浮?1)沸點(2)長頸漏斗C(3)過氧化氫水+氧氣a【解析】（1）工業(yè)上利用空氣各成分沸點不同，分離液態(tài)空氣制取氧氣。故填：沸點。（2）①根據(jù)圖象，儀器M是長頸漏斗；②裝置C中使用分液漏斗，可以通過控制分液漏斗開關(guān)的旋鈕對液體滴加速度進行控制，從而控制反應(yīng)速率，故填：C。（3）過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下分解生成水和氧氣，文字表達式為過氧化氫水+氧氣；氧氣從液體中產(chǎn)生，沿通道流出，所以圖中的“O2通道”相當(dāng)于裝置E中的a導(dǎo)管。【能力提升】12.下列有關(guān)實驗室制取氧氣的說法錯誤的是（）A．用向下排空氣法收集一瓶氧氣B．將帶火星的木條伸入集氣瓶口，檢驗是否集滿C．高錳酸鉀和過氧化氫制取氧氣都是分解反應(yīng)D．實驗結(jié)束時，要先把導(dǎo)氣管從水槽中取出，后熄滅酒精燈【答案】A【解析】A、氧氣密度比空氣略大，應(yīng)用向上排空氣法收集氧氣，符合題意；B、氧氣具有助燃性，氧氣驗滿：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，不符合題意；C、高錳酸鉀在二氧化錳的催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，這兩個反應(yīng)均符合“一變多”的特點，均屬于分解反應(yīng)，不符合題意；D、實驗結(jié)束時，要先把導(dǎo)氣管從水槽中取出，后熄滅酒精燈，防止水倒流，炸裂試管，不符合題意。故選A。13.下列反應(yīng)既不屬于分解反應(yīng)，也不屬于化合反應(yīng)的是（）A．鎂+氧氣氧化鎂 B．氧化汞汞+氧氣C．水氫氣+氧氣 D．蠟燭+氧氣二氧化碳+水【答案】D【解析】A、該反應(yīng)符合“多變一”的形式，符合化合反應(yīng)的特征，屬于化合反應(yīng)，選項錯誤；B、該反應(yīng)符合“一變多”的形式，符合分解反應(yīng)的特征，屬于分解反應(yīng)，選項錯誤；C、該反應(yīng)符合“一變多”的形式，符合分解反應(yīng)的特征，屬于分解反應(yīng)，選項錯誤；D、該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均是兩種，不符合“一變多”、“多變一”的形式，不屬于分解反應(yīng)、化合反應(yīng)，選項正確；故選D。14．（2024·山西·模擬預(yù)測）“大象牙膏”是著名的科學(xué)興趣實驗，將過氧化氫溶液、催化劑二氧化錳和發(fā)泡劑加入容器中，過氧化氫迅速分解，涌出像噴泉一樣的柱狀泡沫。下列說法正確的是（）A．反應(yīng)前后催化劑的性質(zhì)改變 B．產(chǎn)生的泡沫可用于滅火C．沒有催化劑過氧化氫也會分解 D．二氧化錳只能催化過氧化氫分解【答案】C【解析】A、在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生改變，物理性質(zhì)可能發(fā)生改變，故A說法錯誤；B、過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，即實驗產(chǎn)生的泡沫中含有氧氣，氧氣具有助燃性，不能用于滅火，故B說法錯誤；C、沒有催化劑，過氧化氫也會自解產(chǎn)生氧氣，只是分解速率較慢，故C說法正確；D、二氧化錳在其他反應(yīng)中也可作催化劑，如氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)，故D說法錯誤；故選C。15．（2024·上海模擬改編）向如圖所示的集氣瓶中加入少量二氧化錳后，鐵絲劇烈燃燒，關(guān)于該實驗的說法正確的是（）A．二氧化錳加快了水的分解 B．鐵絲劇烈燃燒時，火星四射，生成白色固體C．鐵絲燃燒的后的產(chǎn)物為氧化鐵 D．過氧化氫溶液能防止集氣瓶局部過熱而破裂【答案】D【解析】A、該實驗中，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，二氧化錳加快了過氧化氫的分解，不符合題意；B、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱，不符合題意；C、鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，不是氧化鐵，不符合題意；D、鐵絲在氧氣中燃燒，放出大量的熱，過氧化氫溶液能防止集氣瓶局部過熱而破裂，符合題意。故選D。16．（2024·邯鄲模擬）比較氧化銅和氧化錳對過氧化氫分解的催化效果。用如圖1所示的裝置進行了兩次實驗，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間的關(guān)系如圖2所示。(1)寫出過氧化氫在二氧化錳做催化劑條件下制取氧氣的文字表達式：___________________。在檢查裝置的氣密性后，小組同學(xué)注入雙氧水開始實驗。實驗中造成U形管內(nèi)紅墨水液面左低右高的原因是：________________________。(2)由氧化銅催化的反應(yīng)、時間段反應(yīng)速率逐漸變慢、原因是：________________________。根據(jù)相同時間內(nèi)注射器內(nèi)氧氣體積的不同，可比較出兩種催化劑的催化效果?！敬鸢浮?1)過氧化氫水+氧氣反應(yīng)生成氣體，裝置內(nèi)壓強增大(2)隨著反應(yīng)的進行，過氧化氫溶液的濃度逐漸減小【解析】（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑條件分解生成氧氣和水，反應(yīng)的文字表達式為：過氧化氫水+氧氣；此反應(yīng)過程中生成氧氣，裝置內(nèi)氣體增多，壓強增大，大于外界壓強后，U形管內(nèi)紅墨水液面左低右高；（2）反應(yīng)物濃度越大對反應(yīng)速率越快，分析圖象可知，隨著反應(yīng)的進行過氧化氫被消耗，t1～t2時間段過氧化氫濃度較低，所以由氧化銅催化的反應(yīng)，t1～t2時間段反應(yīng)速率逐漸變慢?！就卣寡由臁?7.（2024·咸陽模擬）氧氣是維持生命的重要物質(zhì)。如圖為三種制取氧氣的方法，有關(guān)說法不正確的是（）A．圖甲左瓶中可放置的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳B．圖甲右瓶中水的作用是通過氣泡觀察氧氣的生成速率、增加氧氣的濕度C．圖乙中加熱前試管內(nèi)的