【例 1】氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是()
A.自然界绿色植物的光合作用产生氧气,同时消耗大气中的二氧化碳
B.工业上分离液态空气制氧,利用的是液氧、液氮的沸点不同
C.家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气,该过程发生了物理变化
D.氧气化学性质活泼,能与所有物质发生化学反应
分析 氧气的化学性质比较活泼,在一定条件下能与许多物质发生化学反应,但不是能与所有物质发生反应,例如氧气与金即使在高温条件下也不发生反应,故选项 D 错误。
答案 D

D

A. 绿色植物的光合作用会释放氧气，并吸收二氧化碳，这是正确的自然现象。
B. 工业上通过分离液态空气制取氧气，利用液氧和液氮的沸点差异进行分馏，这是正确的工业制氧方法。
C. 家用制氧机通过吸附氮气来获得较纯的氧气，此过程为物理变化，没有新物质生成，是正确的。
D. 氧气的化学性质较活泼，但不能与所有物质发生化学反应，例如与金不反应，因此此选项错误。

【例 2】在实验室里,常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气。某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行了如下探究实验。
(1) 为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲同学设计以下对比实验：
① 将 $3.0 \mathrm{g} \mathrm{KClO}_{3}$ 与 $1.0 \mathrm{g} \mathrm{MnO}_{2}$ 均匀混合加热；
② 将 $x \mathrm{g} \mathrm{KClO}_{3}$ 与 $1.0 \mathrm{g} \mathrm{CuO}$ 均匀混合加热。
在相同温度下,比较两组实验产生 $\mathrm{O}_{2}$ 的快慢。
① 中反应的符号表达式是；② 中 $x$ 的值应为。
(2) 乙同学探究了影响过氧化氢分解速度的某种因素。实验数据记录如下：
|实验|过氧化氢溶液的质量|过氧化氢溶液的浓度|$\mathrm{MnO}_{2}$ 的质量|相同时间内产生 $\mathrm{O}_{2}$ 体积|
|Ⅰ| $50.0 \mathrm{g}$ | $1 \%$ | $0.1 \mathrm{g}$ | $9 \mathrm{mL}$ |
|Ⅱ| $50.0 \mathrm{g}$ | $2 \%$ | $0.1 \mathrm{g}$ | $16 \mathrm{mL}$ |
|Ⅲ| $50.0 \mathrm{g}$ | $4 \%$ | $0.1 \mathrm{g}$ | $31 \mathrm{mL}$ |

① 本实验中,探究了对过氧化氢分解速度的影响。
② 本实验中,测量 $\mathrm{O}_{2}$ 体积的装置应选用下图中的(填字母)。
实验结论：在相同条件下,,过氧化氢分解得越快。
③ 丙同学用右图装置进行实验,通过比较也能达到实验目的。

(1)①${KClO3\xrightarrow[\triangle]{MnO2}KCl + O2}$；②3.0；(2)①过氧化氢溶液的浓度；②c；过氧化氢溶液浓度越大；③相同时间内天平读数差值的大小

(1)①氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气，符号表达式为${KClO3\xrightarrow[\triangle]{MnO2}KCl + O2}$；②对比实验需控制变量，氯酸钾质量应相同，故$x=3.0$。(2)①实验中过氧化氢溶液浓度不同，其他条件相同，探究的是过氧化氢溶液的浓度对分解速度的影响；②测量氧气体积用排水法，氧气应从短导管进入，水从长导管排出到量筒，选c装置；实验结论：在相同条件下，过氧化氢溶液浓度越大，分解越快；③丙同学装置通过电子天平，可比较相同时间内天平读数差值的大小判断反应速率。