1.[2025 中卫期中]下列说法中,错误的是 (
A.鱼类能在水中生活,证明通常状况下氧气易溶于水
B.氧气能供给呼吸,所以可用于潜水
C.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
D.自然界中发生的燃烧、动植物的呼吸、金属的锈蚀都是氧化反应
A
)A.鱼类能在水中生活,证明通常状况下氧气易溶于水
B.氧气能供给呼吸,所以可用于潜水
C.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
D.自然界中发生的燃烧、动植物的呼吸、金属的锈蚀都是氧化反应
答案
1. A 鱼类能在水中生活,只能说明水中溶解有一定量的氧气,但实际上氧气不易溶于水,A错误;氧气能供给呼吸,而潜水过程中人体需要氧气来维持呼吸,所以氧气可用于潜水,B正确;将氧气通过低温加压可变为液氧,液氧为淡蓝色,C正确;氧化反应是物质与氧发生的化学反应,自然界中发生的燃烧是物质与氧气发生的剧烈氧化反应,动植物的呼吸、金属的锈蚀是物质与氧气发生的缓慢氧化反应,它们都属于氧化反应,D正确。
解析
【分析】
这是一道氧气相关性质的概念辨析题,解题时我们可以逐个对照氧气的物理性质、化学性质、用途以及氧化反应的定义判断每个选项的正误:首先回忆氧气的溶解性特点,鱼类能在水中生存仅能说明水中溶有氧气,不能直接推导氧气易溶于水;之后依次验证氧气供给呼吸的用途、液氧的物理特性、常见氧化反应的分类,最终找出描述错误的选项即可。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:通常状况下氧气不易溶于水,1L水中仅能溶解约30mL的氧气,鱼类依靠水中溶解的少量氧气就可以生存,该选项中“氧气易溶于水”的描述错误。
2. 选项B:氧气可以供给生物呼吸,潜水场景下人体处于水下无法直接获取空气中的氧气,需要利用氧气供给呼吸的性质保障潜水员的生命活动,因此氧气可用于潜水,该说法正确。
3. 选项C:通过低温加压的操作,可以让气态氧气发生液化,得到淡蓝色的液态氧,该描述符合氧气的物理性质,说法正确。
4. 选项D:氧化反应是物质与氧发生的化学反应,其中燃烧属于剧烈氧化反应,动植物的呼吸、金属的锈蚀属于进行速率很慢的缓慢氧化,三类反应都属于氧化反应,该说法正确。
综上,错误的选项是A。
【答案】A
【知识点】
氧气的物理性质,氧气的用途,氧化反应
【点评】
本题属于氧气相关基础概念的辨析题,易错点是很多同学会误将“水中溶解有少量氧气”等同于“氧气易溶于水”,混淆氧气不易溶于水的性质表述,同时也考察了缓慢氧化和剧烈氧化同属于氧化反应的知识点,提醒学生记忆物质性质时要注意细节表述的准确性。
【难度系数】
0.8
这是一道氧气相关性质的概念辨析题,解题时我们可以逐个对照氧气的物理性质、化学性质、用途以及氧化反应的定义判断每个选项的正误:首先回忆氧气的溶解性特点,鱼类能在水中生存仅能说明水中溶有氧气,不能直接推导氧气易溶于水;之后依次验证氧气供给呼吸的用途、液氧的物理特性、常见氧化反应的分类,最终找出描述错误的选项即可。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:通常状况下氧气不易溶于水,1L水中仅能溶解约30mL的氧气,鱼类依靠水中溶解的少量氧气就可以生存,该选项中“氧气易溶于水”的描述错误。
2. 选项B:氧气可以供给生物呼吸,潜水场景下人体处于水下无法直接获取空气中的氧气,需要利用氧气供给呼吸的性质保障潜水员的生命活动,因此氧气可用于潜水,该说法正确。
3. 选项C:通过低温加压的操作,可以让气态氧气发生液化,得到淡蓝色的液态氧,该描述符合氧气的物理性质,说法正确。
4. 选项D:氧化反应是物质与氧发生的化学反应,其中燃烧属于剧烈氧化反应,动植物的呼吸、金属的锈蚀属于进行速率很慢的缓慢氧化,三类反应都属于氧化反应,该说法正确。
综上,错误的选项是A。
【答案】A
【知识点】
氧气的物理性质,氧气的用途,氧化反应
【点评】
本题属于氧气相关基础概念的辨析题,易错点是很多同学会误将“水中溶解有少量氧气”等同于“氧气易溶于水”,混淆氧气不易溶于水的性质表述,同时也考察了缓慢氧化和剧烈氧化同属于氧化反应的知识点,提醒学生记忆物质性质时要注意细节表述的准确性。
【难度系数】
0.8
2. [2025 徐州邳州期中]纳米铁粉在激光手电照射下可以在空气中燃烧,装置如图所示。下列说法中,不正确的是 (

A.纳米铁粉和氧气的反应属于化合反应
B.水可防止生成物溅落炸裂瓶底
C.纳米铁粉燃烧发生缓慢氧化
D.可观察到气球先变大后又变小
C
)A.纳米铁粉和氧气的反应属于化合反应
B.水可防止生成物溅落炸裂瓶底
C.纳米铁粉燃烧发生缓慢氧化
D.可观察到气球先变大后又变小
答案
2. C 纳米铁粉和氧气反应生成四氧化三铁,该反应是由两种物质生成一种物质,属于化合反应,A正确。铁燃烧时放出大量的热,温度较高,锥形瓶中的水可防止生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底,B正确。纳米铁粉燃烧是剧烈的氧化反应,而缓慢氧化是进行得很慢,甚至不容易被察觉的氧化反应,所以纳米铁粉燃烧不是缓慢氧化,C错误。纳米铁粉燃烧放热,使装置内气体受热膨胀,气球变大;反应结束后,温度降低,且氧气被消耗,装置内压强减小,气球又变小,所以可观察到气球先变大后又变小,D正确。
解析
【分析】
这道题要求选出四个说法中不正确的选项,我们可以结合铁燃烧的相关性质,逐个对选项进行判断:首先回忆化合反应的定义、铁燃烧实验的安全操作要求、氧化反应的分类,再结合密闭装置内的压强变化规律分析气球的现象,逐一排除正确选项,就能得到错误的说法。首先明确燃烧属于剧烈的氧化反应,和缓慢氧化有本质区别,这是本题的核心判断点。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 选项A:纳米铁粉和氧气反应生成四氧化三铁,反应的化学方程式为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$,该反应由两种反应物生成一种生成物,符合化合反应“多变一”的特征,属于化合反应,A说法正确。
2. 选项B:纳米铁粉燃烧会生成高温的熔融态四氧化三铁,锥形瓶底部的水可以吸收高温生成物的热量,避免高温物质直接接触瓶底导致锥形瓶炸裂,B说法正确。
3. 选项C:纳米铁粉燃烧是剧烈的、伴随发光放热现象的氧化反应,而缓慢氧化是进行速率极慢、甚至难以被察觉的氧化反应,因此纳米铁粉燃烧不属于缓慢氧化,C说法错误。
4. 选项D:纳米铁粉燃烧放热,装置内的空气受热膨胀,会将气球撑大;反应结束后温度冷却至室温,且装置内的氧气被消耗,瓶内压强小于外界大气压,气球就会逐渐缩小,因此可以观察到气球先变大后又变小,D说法正确。
综上,不正确的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
化合反应判断,剧烈氧化与缓慢氧化,铁燃烧实验
【点评】
本题依托创新的纳米铁粉燃烧实验场景,考察氧气性质相关的基础知识点,易错点是混淆燃烧和缓慢氧化的概念,同时需要结合密闭体系的压强变化分析实验现象,整体侧重对基础概念的辨析,难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题要求选出四个说法中不正确的选项,我们可以结合铁燃烧的相关性质,逐个对选项进行判断:首先回忆化合反应的定义、铁燃烧实验的安全操作要求、氧化反应的分类,再结合密闭装置内的压强变化规律分析气球的现象,逐一排除正确选项,就能得到错误的说法。首先明确燃烧属于剧烈的氧化反应,和缓慢氧化有本质区别,这是本题的核心判断点。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 选项A:纳米铁粉和氧气反应生成四氧化三铁,反应的化学方程式为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$,该反应由两种反应物生成一种生成物,符合化合反应“多变一”的特征,属于化合反应,A说法正确。
2. 选项B:纳米铁粉燃烧会生成高温的熔融态四氧化三铁,锥形瓶底部的水可以吸收高温生成物的热量,避免高温物质直接接触瓶底导致锥形瓶炸裂,B说法正确。
3. 选项C:纳米铁粉燃烧是剧烈的、伴随发光放热现象的氧化反应,而缓慢氧化是进行速率极慢、甚至难以被察觉的氧化反应,因此纳米铁粉燃烧不属于缓慢氧化,C说法错误。
4. 选项D:纳米铁粉燃烧放热,装置内的空气受热膨胀,会将气球撑大;反应结束后温度冷却至室温,且装置内的氧气被消耗,瓶内压强小于外界大气压,气球就会逐渐缩小,因此可以观察到气球先变大后又变小,D说法正确。
综上,不正确的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
化合反应判断,剧烈氧化与缓慢氧化,铁燃烧实验
【点评】
本题依托创新的纳米铁粉燃烧实验场景,考察氧气性质相关的基础知识点,易错点是混淆燃烧和缓慢氧化的概念,同时需要结合密闭体系的压强变化分析实验现象,整体侧重对基础概念的辨析,难度较低。
【难度系数】
0.8
3. 某兴趣小组的同学用图甲所示的装置探究氧气的性质,将透明的实验盒中间用隔板分成两部分,将氧气$\ce{(O_{2})}$倒入倾倒室,一段时间后提起隔板,得到倾倒室内氧气的浓度变化情况如图乙所示。下列通过装置和数据获得的信息中,错误的是 (

A.空气中氧气的浓度大约为$20\%$
B.$MN$段曲线快速上升,说明氧气密度比空气大
C.实验中“提起隔板”操作对应时间点约在第$25\ \mathrm{s}$
D.$NP$段蜡烛燃烧越来越微弱,最后在$P$点熄灭
D
)A.空气中氧气的浓度大约为$20\%$
B.$MN$段曲线快速上升,说明氧气密度比空气大
C.实验中“提起隔板”操作对应时间点约在第$25\ \mathrm{s}$
D.$NP$段蜡烛燃烧越来越微弱,最后在$P$点熄灭
答案
3. D 由图乙中氧气浓度的变化可知,空气中氧气的浓度大约为20%,A正确;将氧气倒入倾倒室,一段时间后提起隔板,MN段曲线快速上升,说明氧气密度比空气大,B正确;25 s后氧气的浓度急速下降,因此实验中“提起隔板”操作对应时间点约在第25 s,C正确;NP段氧气的浓度逐渐减小,蜡烛燃烧得越来越弱,最后P点时装置内氧气的浓度与空气中氧气的浓度接近,因此蜡烛能维持正常燃烧,D错误。
解析
【分析】
我们可以结合实验过程和图像分段逐一分析选项:首先观察图像起点M,初始氧气浓度约20%,对应空气的氧气浓度;再看MN段氧气浓度快速上升,对应向倾倒室倒入氧气的过程,能说明氧气的密度特点;到达N点后氧气浓度开始下降,对应提起隔板的操作,氧气向另一侧扩散同时被蜡烛消耗;最后看P点的氧气浓度稳定在20%左右,和空气氧浓度一致,结合蜡烛燃烧的条件判断最终状态,就能找出错误选项。
【解析】
A. 图像初始阶段M点的氧气浓度约为20%,对应未倒入氧气时倾倒室内原本是空气,符合空气中氧气浓度约20%的事实,A选项正确。
B. MN段曲线快速上升,说明倒入倾倒室的氧气大量聚集,没有快速逸散,证明氧气的密度比空气大,B选项正确。
C. 约25s后氧气浓度从最高点N开始快速下降,说明此时提起隔板,倾倒室内的氧气向放置蜡烛的一侧扩散,同时蜡烛燃烧消耗氧气,使倾倒室氧气浓度快速降低,因此“提起隔板”操作对应时间点约在第25s,C选项正确。
D. NP段氧气浓度逐渐减小,蜡烛燃烧越来越微弱,但到达P点后氧气浓度稳定在20%,和空气中的氧气浓度基本一致,蜡烛可以在该氧浓度下正常燃烧,并没有在P点熄灭,D选项错误。
本题要求选出错误的选项,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
氧气的物理性质,空气组成,燃烧与氧气浓度关系
【点评】
本题通过数字化实验的图像,将氧气性质探究的实验过程和曲线变化对应起来,考察学生的图像分析能力和对氧气相关性质的理解,易错点是误将P点判断为氧气耗尽,忽略P点氧浓度和空气氧浓度相当,蜡烛可正常燃烧。
【难度系数】
0.6
我们可以结合实验过程和图像分段逐一分析选项:首先观察图像起点M,初始氧气浓度约20%,对应空气的氧气浓度;再看MN段氧气浓度快速上升,对应向倾倒室倒入氧气的过程,能说明氧气的密度特点;到达N点后氧气浓度开始下降,对应提起隔板的操作,氧气向另一侧扩散同时被蜡烛消耗;最后看P点的氧气浓度稳定在20%左右,和空气氧浓度一致,结合蜡烛燃烧的条件判断最终状态,就能找出错误选项。
【解析】
A. 图像初始阶段M点的氧气浓度约为20%,对应未倒入氧气时倾倒室内原本是空气,符合空气中氧气浓度约20%的事实,A选项正确。
B. MN段曲线快速上升,说明倒入倾倒室的氧气大量聚集,没有快速逸散,证明氧气的密度比空气大,B选项正确。
C. 约25s后氧气浓度从最高点N开始快速下降,说明此时提起隔板,倾倒室内的氧气向放置蜡烛的一侧扩散,同时蜡烛燃烧消耗氧气,使倾倒室氧气浓度快速降低,因此“提起隔板”操作对应时间点约在第25s,C选项正确。
D. NP段氧气浓度逐渐减小,蜡烛燃烧越来越微弱,但到达P点后氧气浓度稳定在20%,和空气中的氧气浓度基本一致,蜡烛可以在该氧浓度下正常燃烧,并没有在P点熄灭,D选项错误。
本题要求选出错误的选项,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
氧气的物理性质,空气组成,燃烧与氧气浓度关系
【点评】
本题通过数字化实验的图像,将氧气性质探究的实验过程和曲线变化对应起来,考察学生的图像分析能力和对氧气相关性质的理解,易错点是误将P点判断为氧气耗尽,忽略P点氧浓度和空气氧浓度相当,蜡烛可正常燃烧。
【难度系数】
0.6
4. 氧气与某些物质反应的转化关系如图所示(部分反应条件已略去)。
(1) 写出物质的名称:X
(2) 写出反应④的文字表达式:
(3) 反应③的基本反应类型为
(4) 由图可知,氧气的化学性质比较

(1) 写出物质的名称:X
二氧化硫
;Z四氧化三铁
。(2) 写出反应④的文字表达式:
磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
,该反应属于
(填“属于”或“不属于”)氧化反应。(3) 反应③的基本反应类型为
化合
(填“化合”或“分解”)反应。(4) 由图可知,氧气的化学性质比较
活泼
(填“活泼”或“不活泼”)。答案
4.(1)二氧化硫 四氧化三铁 (2)磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷 属于 (3)化合 (4)活泼
〔解析〕(1)硫和氧气在点燃条件下反应生成的X是二氧化硫;铁和氧气在点燃条件下反应生成的Z是四氧化三铁。(2)反应④为红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应。(3)反应③为铁和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,该反应是两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应。(4)由图可知氧气可以与多种物质发生反应,所以说氧气的化学性质比较活泼。
〔解析〕(1)硫和氧气在点燃条件下反应生成的X是二氧化硫;铁和氧气在点燃条件下反应生成的Z是四氧化三铁。(2)反应④为红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应。(3)反应③为铁和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,该反应是两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应。(4)由图可知氧气可以与多种物质发生反应,所以说氧气的化学性质比较活泼。
解析
【分析】
这是一道围绕氧气化学性质的转化推断题,解题时可以从图中给出的已知反应物入手推导未知物质:首先看到反应①是氧气和硫反应,回忆硫在氧气中燃烧的产物就能得到X的名称;反应③是氧气和铁反应,回忆铁在氧气中燃烧的产物就能得到Z的名称。之后结合对应反应的反应物、生成物书写文字表达式,再根据氧化反应、化合反应的定义判断反应类型,最后根据氧气能和多种物质发生反应的特点,判断氧气的化学性质活泼性即可。
【解析】
(1) 硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,因此X是二氧化硫;铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,因此Z是四氧化三铁。
(2) 反应④是红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,对应的文字表达式为:$\ce{磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;氧化反应的定义是物质与氧发生的反应,该反应是物质和氧气发生的反应,因此属于氧化反应。
(3) 反应③是铁和氧气反应生成四氧化三铁,该反应由两种反应物生成一种生成物,符合“多变一”的特征,属于化合反应。
(4) 从转化图可以看出,氧气可以和硫、红磷、铁等多种不同物质发生化学反应,说明氧气的化学性质比较活泼。
【答案】
(1) 二氧化硫 四氧化三铁
(2) $\ce{磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;属于
(3) 化合
(4) 活泼
【知识点】
氧气的化学性质;化合反应;氧化反应
【点评】
本题属于氧气性质的基础综合题,以转化关系图的形式串联了氧气与常见物质的燃烧反应,考察了物质推断、反应文字表达式书写、反应类型判断等基础考点,侧重考察学生对氧气相关基础化学反应的掌握程度,帮助学生巩固氧气氧化性的相关知识点。
【难度系数】
0.9
这是一道围绕氧气化学性质的转化推断题,解题时可以从图中给出的已知反应物入手推导未知物质:首先看到反应①是氧气和硫反应,回忆硫在氧气中燃烧的产物就能得到X的名称;反应③是氧气和铁反应,回忆铁在氧气中燃烧的产物就能得到Z的名称。之后结合对应反应的反应物、生成物书写文字表达式,再根据氧化反应、化合反应的定义判断反应类型,最后根据氧气能和多种物质发生反应的特点,判断氧气的化学性质活泼性即可。
【解析】
(1) 硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,因此X是二氧化硫;铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,因此Z是四氧化三铁。
(2) 反应④是红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,对应的文字表达式为:$\ce{磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;氧化反应的定义是物质与氧发生的反应,该反应是物质和氧气发生的反应,因此属于氧化反应。
(3) 反应③是铁和氧气反应生成四氧化三铁,该反应由两种反应物生成一种生成物,符合“多变一”的特征,属于化合反应。
(4) 从转化图可以看出,氧气可以和硫、红磷、铁等多种不同物质发生化学反应,说明氧气的化学性质比较活泼。
【答案】
(1) 二氧化硫 四氧化三铁
(2) $\ce{磷 + 氧气\xrightarrow{点燃}五氧化二磷}$;属于
(3) 化合
(4) 活泼
【知识点】
氧气的化学性质;化合反应;氧化反应
【点评】
本题属于氧气性质的基础综合题,以转化关系图的形式串联了氧气与常见物质的燃烧反应,考察了物质推断、反应文字表达式书写、反应类型判断等基础考点,侧重考察学生对氧气相关基础化学反应的掌握程度,帮助学生巩固氧气氧化性的相关知识点。
【难度系数】
0.9
5. 一名同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,其中部分物质质量随时间的变化如图所示。下列关于该过程的说法,正确的是(

A.$b$ 曲线代表高锰酸钾的质量变化
B.$c$ 曲线代表氧气的质量变化
C.$t_3\ \mathrm{min}$ 时剩余固体物质有四种
D.$t_3\ \mathrm{min}$ 时生成氧气的质量达到最大值
D
)A.$b$ 曲线代表高锰酸钾的质量变化
B.$c$ 曲线代表氧气的质量变化
C.$t_3\ \mathrm{min}$ 时剩余固体物质有四种
D.$t_3\ \mathrm{min}$ 时生成氧气的质量达到最大值
答案
5. D 氯酸钾与高锰酸钾的混合物加热时,高锰酸钾首先分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,然后在达到一定温度时,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解为氯化钾和氧气。由分析可知,a曲线代表高锰酸钾的质量变化,b曲线代表氯酸钾的质量变化,A错误;$t_1$ min时高锰酸钾开始分解生成氧气,$t_2$ min时氯酸钾开始分解生成氯化钾,c曲线代表氯化钾的质量变化,B错误;$t_3$ min时氯酸钾和高锰酸钾均完全分解,剩余固体物质有氯化钾、二氧化锰和锰酸钾三种,C错误;$t_3$ min时氯酸钾和高锰酸钾均完全分解,生成氧气的质量达到最大值,D正确。
解析
【分析】
我们首先要明确两种物质加热分解的先后顺序:高锰酸钾的分解温度更低,加热时会先分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;等高锰酸钾分解产生二氧化锰之后,达到对应温度,氯酸钾才会在二氧化锰的催化作用下开始分解,生成氯化钾和氧气。接下来我们对照图像的时间节点判断各曲线对应的物质:①最先开始质量减少的是a,它从t₁时刻就开始减少,对应最先分解的高锰酸钾;②b从t₂时刻才开始质量减少,对应氯酸钾,因为它要等高锰酸钾分解出二氧化锰作为催化剂后才会开始分解;③c从t₂时刻才开始质量增加,对应氯酸钾分解才会生成的氯化钾,而氧气从t₁高锰酸钾开始分解时就已经产生了。之后我们再逐个核对选项,判断正误即可。
【解析】
解:首先梳理反应逻辑:加热高锰酸钾和氯酸钾的混合物时,高锰酸钾先分解,反应为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$,生成的二氧化锰会作为氯酸钾分解的催化剂,之后氯酸钾才开始分解,反应为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$。
对各选项逐一分析:
A选项:a曲线从t₁就开始质量减小,对应最先分解的高锰酸钾,b曲线从t₂才开始质量减小,对应氯酸钾,因此b不代表高锰酸钾的质量变化,A错误。
B选项:氧气从t₁高锰酸钾开始分解时就已经开始生成,质量从t₁就开始上升,而c曲线从t₂才开始质量上升,对应氯酸钾分解生成的氯化钾,不是氧气,B错误。
C选项:t₃min时,高锰酸钾和氯酸钾都已经完全分解,剩余的固体是锰酸钾、二氧化锰、氯化钾三种,不是四种,C错误。
D选项:t₃min时,高锰酸钾和氯酸钾都完全反应,不再生成氧气,此时生成氧气的总质量达到最大值,D正确。
【答案】
D
【知识点】
高锰酸钾制氧气;氯酸钾制氧气;催化剂性质
【点评】
本题通过质量变化图像考察两种含氧固体加热分解的先后过程,易错点是混淆不同产物的生成时间,误将c曲线判定为氧气,解题核心是抓住高锰酸钾先分解、氯酸钾需要等待二氧化锰生成后才开始分解的反应顺序,结合各物质的质量变化起点判断对应曲线即可。
【难度系数】
0.6
我们首先要明确两种物质加热分解的先后顺序:高锰酸钾的分解温度更低,加热时会先分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;等高锰酸钾分解产生二氧化锰之后,达到对应温度,氯酸钾才会在二氧化锰的催化作用下开始分解,生成氯化钾和氧气。接下来我们对照图像的时间节点判断各曲线对应的物质:①最先开始质量减少的是a,它从t₁时刻就开始减少,对应最先分解的高锰酸钾;②b从t₂时刻才开始质量减少,对应氯酸钾,因为它要等高锰酸钾分解出二氧化锰作为催化剂后才会开始分解;③c从t₂时刻才开始质量增加,对应氯酸钾分解才会生成的氯化钾,而氧气从t₁高锰酸钾开始分解时就已经产生了。之后我们再逐个核对选项,判断正误即可。
【解析】
解:首先梳理反应逻辑:加热高锰酸钾和氯酸钾的混合物时,高锰酸钾先分解,反应为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$,生成的二氧化锰会作为氯酸钾分解的催化剂,之后氯酸钾才开始分解,反应为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$。
对各选项逐一分析:
A选项:a曲线从t₁就开始质量减小,对应最先分解的高锰酸钾,b曲线从t₂才开始质量减小,对应氯酸钾,因此b不代表高锰酸钾的质量变化,A错误。
B选项:氧气从t₁高锰酸钾开始分解时就已经开始生成,质量从t₁就开始上升,而c曲线从t₂才开始质量上升,对应氯酸钾分解生成的氯化钾,不是氧气,B错误。
C选项:t₃min时,高锰酸钾和氯酸钾都已经完全分解,剩余的固体是锰酸钾、二氧化锰、氯化钾三种,不是四种,C错误。
D选项:t₃min时,高锰酸钾和氯酸钾都完全反应,不再生成氧气,此时生成氧气的总质量达到最大值,D正确。
【答案】
D
【知识点】
高锰酸钾制氧气;氯酸钾制氧气;催化剂性质
【点评】
本题通过质量变化图像考察两种含氧固体加热分解的先后过程,易错点是混淆不同产物的生成时间,误将c曲线判定为氧气,解题核心是抓住高锰酸钾先分解、氯酸钾需要等待二氧化锰生成后才开始分解的反应顺序,结合各物质的质量变化起点判断对应曲线即可。
【难度系数】
0.6
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