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5.(2024·威海改编)下图所示分别是氧气的制取、干燥、收集和验满的装置图,其中错误的是【 】
答案
B
解析
【分析】
要判断各装置是否正确，需结合氧气制取、干燥、收集、验满的实验装置要求逐一分析：装置A是过氧化氢制氧气的发生装置，符合固液常温型要求；装置B是干燥氧气的洗气瓶，需遵循“长进短出”原则；装置C是向上排空气法收集氧气，导管需伸到瓶底；装置D是氧气验满，带火星木条应放瓶口。据此找出错误装置。
【解析】
1. 装置A：过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气，为固液常温型反应，分液漏斗添加液体，导气管稍露出橡皮塞，装置正确。
2. 装置B：干燥氧气时，洗气瓶应“长进短出”，保证气体与干燥剂充分接触。图中氧气从短管进入，长管排出，气体无法与干燥剂接触，不能干燥氧气，装置错误。
3. 装置C：氧气密度比空气大，向上排空气法收集时导管伸到集气瓶底部，利于排尽空气，装置正确。
4. 装置D：氧气验满时，将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃说明已满，装置正确。
综上，错误的是装置B。
【答案】
B
【知识点】
氧气制取、氧气干燥、氧气收集与验满
【点评】
本题考查氧气相关实验装置的正误判断，需掌握各实验操作的注意事项，属于基础实验题，侧重对实验细节的考查。
【难度系数】
0.6
要判断各装置是否正确，需结合氧气制取、干燥、收集、验满的实验装置要求逐一分析：装置A是过氧化氢制氧气的发生装置，符合固液常温型要求；装置B是干燥氧气的洗气瓶，需遵循“长进短出”原则；装置C是向上排空气法收集氧气，导管需伸到瓶底；装置D是氧气验满，带火星木条应放瓶口。据此找出错误装置。
【解析】
1. 装置A：过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气，为固液常温型反应，分液漏斗添加液体，导气管稍露出橡皮塞，装置正确。
2. 装置B：干燥氧气时，洗气瓶应“长进短出”，保证气体与干燥剂充分接触。图中氧气从短管进入，长管排出，气体无法与干燥剂接触，不能干燥氧气，装置错误。
3. 装置C：氧气密度比空气大，向上排空气法收集时导管伸到集气瓶底部，利于排尽空气，装置正确。
4. 装置D：氧气验满时，将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃说明已满，装置正确。
综上，错误的是装置B。
【答案】
B
【知识点】
氧气制取、氧气干燥、氧气收集与验满
【点评】
本题考查氧气相关实验装置的正误判断，需掌握各实验操作的注意事项，属于基础实验题，侧重对实验细节的考查。
【难度系数】
0.6
6.在实验室里,用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气。下列说法正确的是 【 】
A.如果不加入二氧化锰,就不能产生氧气
B.在过氧化氢分解过程中,二氧化锰能加快分解反应的速率
C.二氧化锰是催化剂,所以使用它可使制得氧气的质量增大
D.二氧化锰只能作过氧化氢分解反应的催化剂
A.如果不加入二氧化锰,就不能产生氧气
B.在过氧化氢分解过程中,二氧化锰能加快分解反应的速率
C.二氧化锰是催化剂,所以使用它可使制得氧气的质量增大
D.二氧化锰只能作过氧化氢分解反应的催化剂
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确催化剂的核心概念，再逐一分析每个选项：催化剂的特点是“一变两不变”（改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质不变），且催化剂不能改变生成物质量，也不是仅能作用于某一个反应。接下来逐个判断选项对错。
【解析】
1. 分析选项A：过氧化氢在常温下会缓慢分解产生氧气，二氧化锰只是加快其分解速率，不加二氧化锰仍能产生氧气，因此A错误；
2. 分析选项B：二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂，确实能加快该反应的速率，因此B正确；
3. 分析选项C：催化剂只能改变化学反应速率，无法增加生成物的质量，所以使用二氧化锰不会使制得氧气的质量增大，因此C错误；
4. 分析选项D：二氧化锰不仅能作过氧化氢分解的催化剂，还可作为其他反应（如氯酸钾受热分解制氧气）的催化剂，也能作为反应物参与反应，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
催化剂的概念、过氧化氢分解制氧气
【点评】
本题考查催化剂的基础概念，需准确理解“一变两不变”的内涵，以及催化剂的作用和适用范围，避免对催化剂概念的常见误解。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确催化剂的核心概念，再逐一分析每个选项：催化剂的特点是“一变两不变”（改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质不变），且催化剂不能改变生成物质量，也不是仅能作用于某一个反应。接下来逐个判断选项对错。
【解析】
1. 分析选项A：过氧化氢在常温下会缓慢分解产生氧气，二氧化锰只是加快其分解速率，不加二氧化锰仍能产生氧气，因此A错误；
2. 分析选项B：二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂，确实能加快该反应的速率，因此B正确；
3. 分析选项C：催化剂只能改变化学反应速率，无法增加生成物的质量，所以使用二氧化锰不会使制得氧气的质量增大，因此C错误；
4. 分析选项D：二氧化锰不仅能作过氧化氢分解的催化剂，还可作为其他反应（如氯酸钾受热分解制氧气）的催化剂，也能作为反应物参与反应，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
催化剂的概念、过氧化氢分解制氧气
【点评】
本题考查催化剂的基础概念，需准确理解“一变两不变”的内涵，以及催化剂的作用和适用范围，避免对催化剂概念的常见误解。
【难度系数】
0.6
7.关于用高锰酸钾和氯酸钾制氧气,下列说法正确的是 【 】
①都需要催化剂 ②都需要加热 ③都需要在试管口放一团棉花 ④可用相同发生装置
⑤可用相同收集装置
A.②④⑤
B.①③④
C.②③④
D.①②③
①都需要催化剂 ②都需要加热 ③都需要在试管口放一团棉花 ④可用相同发生装置
⑤可用相同收集装置
A.②④⑤
B.①③④
C.②③④
D.①②③
答案
A
解析
【分析】要解决本题，需分别掌握高锰酸钾制氧气和氯酸钾制氧气的反应原理、反应条件、实验装置、注意事项及收集方法，再逐一判断每个说法的正误，最终确定正确选项。
【解析】逐一分析各说法：①高锰酸钾受热分解制氧气不需要催化剂，氯酸钾分解制氧气需要二氧化锰作催化剂，故①错误；②两种方法制氧气都需要加热，故②正确；③高锰酸钾制氧气时试管口需放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管），氯酸钾制氧气时无需放棉花，故③错误；④两种方法都是“固体加热型”反应，可用相同的发生装置，故④正确；⑤氧气不易溶于水且密度比空气大，两种方法都可用排水法或向上排空气法收集，故⑤正确。因此正确的是②④⑤，对应选项A。
【答案】A
【知识点】氧气的实验室制法、化学实验基本操作
【点评】本题考查实验室制取氧气的两种方法的异同，属于初中化学基础实验考点，需准确区分两种制氧方法的细节差异，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】逐一分析各说法：①高锰酸钾受热分解制氧气不需要催化剂，氯酸钾分解制氧气需要二氧化锰作催化剂，故①错误；②两种方法制氧气都需要加热，故②正确；③高锰酸钾制氧气时试管口需放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管），氯酸钾制氧气时无需放棉花，故③错误；④两种方法都是“固体加热型”反应，可用相同的发生装置，故④正确；⑤氧气不易溶于水且密度比空气大，两种方法都可用排水法或向上排空气法收集，故⑤正确。因此正确的是②④⑤，对应选项A。
【答案】A
【知识点】氧气的实验室制法、化学实验基本操作
【点评】本题考查实验室制取氧气的两种方法的异同，属于初中化学基础实验考点，需准确区分两种制氧方法的细节差异，难度适中。
【难度系数】0.7
8.(2024·攀枝花改编)分子筛具有多孔结构,孔径均匀。利用孔径合适的某型分子筛将氧气从空气中“筛”出,从而获得氧气的过程如下图所示。下列说法错误的是 【 】
A.该过程发生的是物理变化
B.根据相关信息推断分子的大小:氮气＜氧气
C.氧气穿过分子筛说明分子在不断运动
D.增大分子筛孔径会导致得到的氧气纯度降低
A.该过程发生的是物理变化
B.根据相关信息推断分子的大小:氮气＜氧气
C.氧气穿过分子筛说明分子在不断运动
D.增大分子筛孔径会导致得到的氧气纯度降低
答案
B
解析
【分析】要解决这道题，需结合分子筛分离空气的原理，逐一分析各选项：首先明确该过程无新物质生成，属于物理变化；再根据分子筛能让氧气通过、氮气不能通过，判断分子大小关系；结合分子的性质和孔径变化对纯度的影响，找出错误选项。
【解析】A选项：该过程只是将空气中的氧气和氮气分离，没有新物质产生，属于物理变化，说法正确；B选项：分子筛的孔径合适，氧气能通过，说明氧气分子大小小于孔径，氮气不能通过，说明氮气分子大小大于孔径，因此分子大小应为氧气＜氮气，而非氮气＜氧气，说法错误；C选项：氧气能穿过分子筛，体现了分子在不断运动的性质，说法正确；D选项：若增大分子筛孔径，氮气分子也能通过，会使得到的氧气中混入更多氮气，导致纯度降低，说法正确。综上，错误的是B选项。
【答案】B
【知识点】分子的性质、物理变化判断
【点评】本题结合实际分离氧气的实例，考查分子性质与物理变化的判断，需理解分子大小和孔径的对应关系，属于基础题。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：该过程只是将空气中的氧气和氮气分离，没有新物质产生，属于物理变化，说法正确；B选项：分子筛的孔径合适，氧气能通过，说明氧气分子大小小于孔径，氮气不能通过，说明氮气分子大小大于孔径，因此分子大小应为氧气＜氮气，而非氮气＜氧气，说法错误；C选项：氧气能穿过分子筛，体现了分子在不断运动的性质，说法正确；D选项：若增大分子筛孔径，氮气分子也能通过，会使得到的氧气中混入更多氮气，导致纯度降低，说法正确。综上，错误的是B选项。
【答案】B
【知识点】分子的性质、物理变化判断
【点评】本题结合实际分离氧气的实例，考查分子性质与物理变化的判断，需理解分子大小和孔径的对应关系，属于基础题。
【难度系数】0.6
9. 在高锰酸钾制氧气的实验过程中,下列图像正确的有 【 】
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
答案
B
解析
【分析】
要判断四个图像是否正确，需结合高锰酸钾制氧气的反应原理（$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$），分析各量随加热时间的变化规律：
1. 氧气质量：高锰酸钾加热需达到分解温度才会产生氧气，因此加热初期（未达分解温度）氧气质量为0，反应开始后氧气质量逐渐增加，反应结束后氧气质量不再变化，对应图像①符合规律；
2. 二氧化锰质量：二氧化锰是反应的生成物，反应前体系中不存在二氧化锰，因此加热初期二氧化锰质量应为0，反应开始后才逐渐增加，反应结束后不变，而图像②中二氧化锰初始就有质量，不符合规律；
3. 固体质量：加热初期（未反应）固体质量不变，反应开始后分解产生氧气逸出，固体质量逐渐减少，反应结束后固体（锰酸钾、二氧化锰）质量不再变化，对应图像③符合规律；
4. 物质种类：反应前体系只有高锰酸钾1种物质；反应开始后，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，此时体系内有未反应的高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰、氧气共4种物质；反应结束后，高锰酸钾完全分解，体系内有锰酸钾、二氧化锰、氧气共3种物质，对应图像④符合规律。
综上，正确的图像共3个。
【解析】
根据高锰酸钾制氧气的反应过程，逐一分析各图像：
图像①：氧气需加热到一定温度才生成，初始为0，反应中随时间增加，反应结束后保持不变，正确；
图像②：二氧化锰是反应生成物，初始质量为0，图像中初始就有固定质量，错误；
图像③：固体初始质量不变，反应中因氧气逸出质量减少，反应结束后保持不变，正确；
图像④：反应前物质种类为1，反应中生成4种物质，反应后变为3种，变化符合反应过程，正确。
因此正确的图像有3个，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
高锰酸钾制氧气、化学反应变化、图像分析
【点评】
本题结合高锰酸钾制氧气的实验过程，考查对反应中各物质变化的理解，需准确区分固体质量与体系总物质种类的变化，避免概念误解，是化学实验图像分析的典型题型。
【难度系数】
0.4
要判断四个图像是否正确，需结合高锰酸钾制氧气的反应原理（$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$），分析各量随加热时间的变化规律：
1. 氧气质量：高锰酸钾加热需达到分解温度才会产生氧气，因此加热初期（未达分解温度）氧气质量为0，反应开始后氧气质量逐渐增加，反应结束后氧气质量不再变化，对应图像①符合规律；
2. 二氧化锰质量：二氧化锰是反应的生成物，反应前体系中不存在二氧化锰，因此加热初期二氧化锰质量应为0，反应开始后才逐渐增加，反应结束后不变，而图像②中二氧化锰初始就有质量，不符合规律；
3. 固体质量：加热初期（未反应）固体质量不变，反应开始后分解产生氧气逸出，固体质量逐渐减少，反应结束后固体（锰酸钾、二氧化锰）质量不再变化，对应图像③符合规律；
4. 物质种类：反应前体系只有高锰酸钾1种物质；反应开始后，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，此时体系内有未反应的高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰、氧气共4种物质；反应结束后，高锰酸钾完全分解，体系内有锰酸钾、二氧化锰、氧气共3种物质，对应图像④符合规律。
综上，正确的图像共3个。
【解析】
根据高锰酸钾制氧气的反应过程，逐一分析各图像：
图像①：氧气需加热到一定温度才生成，初始为0，反应中随时间增加，反应结束后保持不变，正确；
图像②：二氧化锰是反应生成物，初始质量为0，图像中初始就有固定质量，错误；
图像③：固体初始质量不变，反应中因氧气逸出质量减少，反应结束后保持不变，正确；
图像④：反应前物质种类为1，反应中生成4种物质，反应后变为3种，变化符合反应过程，正确。
因此正确的图像有3个，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
高锰酸钾制氧气、化学反应变化、图像分析
【点评】
本题结合高锰酸钾制氧气的实验过程，考查对反应中各物质变化的理解，需准确区分固体质量与体系总物质种类的变化，避免概念误解，是化学实验图像分析的典型题型。
【难度系数】
0.4
10. (2025·青岛改编)“追梦”小组在实验室中制取氧气并探究其性质,请回答下列问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气用于铁丝燃烧实验,从图1中选择最合适的发生和收集装置
(2)进行图2所示实验时,发现铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧、
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气用于铁丝燃烧实验,从图1中选择最合适的发生和收集装置
BE
(填字母),反应的符号表达式为$\ce{H_{2}O_{2} -＞[MnO_{2}] H_{2}O + O_{2}}$
,二氧化锰的作用是催化作用
。(2)进行图2所示实验时,发现铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧、
火星四射
,放热,生成黑色固体,该反应的符号表达式为$\ce{Fe + O_{2} -＞[点燃] Fe_{3}O_{4}}$
。铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同,原因是空气中氧气的浓度比纯氧中氧气的浓度低
。答案
(1) BE
$\ce{H_{2}O_{2} -＞[MnO_{2}] H_{2}O + O_{2}}$
催化作用
(2) 火星四射
$\ce{Fe + O_{2} -＞[点燃] Fe_{3}O_{4}}$
空气中氧气的浓度比纯氧中氧气的浓度低
$\ce{H_{2}O_{2} -＞[MnO_{2}] H_{2}O + O_{2}}$
催化作用
(2) 火星四射
$\ce{Fe + O_{2} -＞[点燃] Fe_{3}O_{4}}$
空气中氧气的浓度比纯氧中氧气的浓度低
解析
【分析】
本题是初中化学氧气相关的基础实验题，分两小问。第(1)问需根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据收集气体的纯度要求选择收集装置，再回忆反应原理和催化剂作用；第(2)问需回忆铁丝在氧气中燃烧的现象、反应原理，以及反应剧烈程度与氧气浓度的关系。思考时：①选择发生装置看反应物状态和反应条件，过氧化氢制氧气是固液常温型，选B；收集装置因铁丝燃烧需纯净氧气，排水法收集的氧气纯度更高，选E；②铁丝燃烧的现象、反应表达式需准确记忆；③反应剧烈程度差异源于氧气浓度不同。
【解析】
(1) 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应物为液态过氧化氢和固态二氧化锰，反应不需要加热，因此发生装置选固液不加热型的B；铁丝燃烧实验需要纯度较高的氧气，排水法收集的氧气比排空气法更纯净，故收集装置选E，因此最合适的发生和收集装置为BE。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为$\ce{H_{2}O_{2} -＞[MnO_{2}] H_{2}O + O_{2}}$，其中二氧化锰起催化作用。
(2) 铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体；铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，反应的符号表达式为$\ce{Fe + O_{2} -＞[点燃] Fe_{3}O_{4}}$；铁丝在空气中不燃烧而在氧气中剧烈燃烧，是因为空气中氧气的浓度比纯氧中氧气的浓度低，氧气浓度越高，反应越剧烈。
【答案】
(1) BE；$\ce{H_{2}O_{2} -＞[MnO_{2}] H_{2}O + O_{2}}$；催化作用
(2) 火星四射；$\ce{Fe + O_{2} -＞[点燃] Fe_{3}O_{4}}$；空气中氧气的浓度比纯氧中氧气的浓度低
【知识点】
实验室制取氧气；氧气的化学性质
【点评】
本题围绕氧气的制取和性质展开，考察初中化学核心基础实验知识，包括装置选择依据、反应原理、实验现象等，是常考的基础题型，难度不大，要求学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.8
本题是初中化学氧气相关的基础实验题，分两小问。第(1)问需根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据收集气体的纯度要求选择收集装置，再回忆反应原理和催化剂作用；第(2)问需回忆铁丝在氧气中燃烧的现象、反应原理，以及反应剧烈程度与氧气浓度的关系。思考时：①选择发生装置看反应物状态和反应条件，过氧化氢制氧气是固液常温型，选B；收集装置因铁丝燃烧需纯净氧气，排水法收集的氧气纯度更高，选E；②铁丝燃烧的现象、反应表达式需准确记忆；③反应剧烈程度差异源于氧气浓度不同。
【解析】
(1) 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应物为液态过氧化氢和固态二氧化锰，反应不需要加热，因此发生装置选固液不加热型的B；铁丝燃烧实验需要纯度较高的氧气，排水法收集的氧气比排空气法更纯净，故收集装置选E，因此最合适的发生和收集装置为BE。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为$\ce{H_{2}O_{2} -＞[MnO_{2}] H_{2}O + O_{2}}$，其中二氧化锰起催化作用。
(2) 铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体；铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，反应的符号表达式为$\ce{Fe + O_{2} -＞[点燃] Fe_{3}O_{4}}$；铁丝在空气中不燃烧而在氧气中剧烈燃烧，是因为空气中氧气的浓度比纯氧中氧气的浓度低，氧气浓度越高，反应越剧烈。
【答案】
(1) BE；$\ce{H_{2}O_{2} -＞[MnO_{2}] H_{2}O + O_{2}}$；催化作用
(2) 火星四射；$\ce{Fe + O_{2} -＞[点燃] Fe_{3}O_{4}}$；空气中氧气的浓度比纯氧中氧气的浓度低
【知识点】
实验室制取氧气；氧气的化学性质
【点评】
本题围绕氧气的制取和性质展开，考察初中化学核心基础实验知识，包括装置选择依据、反应原理、实验现象等，是常考的基础题型，难度不大，要求学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.8
