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11.制取氧气的途径有多种(如下图所示),请回答下列问题。
(1)工业上常采用途径E制取氧气。已知:常压下,氮气沸点为$-196°\mathrm{C}$,氧气沸点为$-183°\mathrm{C}$。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是木条火焰
(2)实验室制取氧气的装置最简单、最安全,操作起来最简便的是途径
(1)工业上常采用途径E制取氧气。已知:常压下,氮气沸点为$-196°\mathrm{C}$,氧气沸点为$-183°\mathrm{C}$。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是木条火焰
熄灭
(填“熄灭”或“燃烧更旺”)。将该烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约$\frac{1}{10}$体积,此时再次将燃着的木条置于烧杯口,观察到的现象是木条燃烧更旺
(填“熄灭”或“燃烧更旺”),说明此时气体的主要成分是氧气
(填物质名称)。(2)实验室制取氧气的装置最简单、最安全,操作起来最简便的是途径
B
(填字母)。答案
(1) 熄灭
燃烧更旺
氧气
(2) B
燃烧更旺
氧气
(2) B
解析
【分析】
首先，第(1)问需结合工业分离液态空气制氧气的原理：氮气沸点低于氧气，先汽化逸出，氮气不支持燃烧，氧气支持燃烧，据此分析现象和成分；第(2)问需对比实验室各制氧途径的装置、操作特点，选择最简单安全的途径。
【解析】
(1) 工业分离液态空气制氧气时，氮气沸点（-196℃）比氧气沸点（-183℃）低，液态空气升温时氮气先蒸发出来，氮气不燃烧也不支持燃烧，因此将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，木条火焰熄灭；放置一段时间后，大部分氮气逸出，剩余液态物质约1/10体积，主要是氧气，氧气支持燃烧，所以再次将燃着的木条置于烧杯口，木条燃烧更旺，此时气体主要成分是氧气。
(2) 实验室制取氧气的途径中，途径B是过氧化氢分解制取氧气，该反应不需要加热，装置简单，操作简便，是最简单、最安全、操作最简便的制取途径。
【答案】
(1) 熄灭；燃烧更旺；氧气 (2) B
【知识点】
氧气的工业制法；氧气的实验室制法
【点评】
本题考查氧气制取的基础知识点，涉及工业制氧原理和实验室制氧途径的选择，难度适中，需学生掌握相关原理和方法。
【难度系数】
0.6
首先，第(1)问需结合工业分离液态空气制氧气的原理：氮气沸点低于氧气，先汽化逸出，氮气不支持燃烧，氧气支持燃烧，据此分析现象和成分；第(2)问需对比实验室各制氧途径的装置、操作特点，选择最简单安全的途径。
【解析】
(1) 工业分离液态空气制氧气时，氮气沸点（-196℃）比氧气沸点（-183℃）低，液态空气升温时氮气先蒸发出来，氮气不燃烧也不支持燃烧，因此将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，木条火焰熄灭；放置一段时间后，大部分氮气逸出，剩余液态物质约1/10体积，主要是氧气，氧气支持燃烧，所以再次将燃着的木条置于烧杯口，木条燃烧更旺，此时气体主要成分是氧气。
(2) 实验室制取氧气的途径中，途径B是过氧化氢分解制取氧气，该反应不需要加热，装置简单，操作简便，是最简单、最安全、操作最简便的制取途径。
【答案】
(1) 熄灭；燃烧更旺；氧气 (2) B
【知识点】
氧气的工业制法；氧气的实验室制法
【点评】
本题考查氧气制取的基础知识点，涉及工业制氧原理和实验室制氧途径的选择，难度适中，需学生掌握相关原理和方法。
【难度系数】
0.6
12.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下可更快地分解产生氧气。科学探究是一个奇妙的过程,请你一起参与实验探究并填空。
【提出问题】小松同学用过氧化氢溶液清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现有大量气泡产生。水泥块是否可作过氧化氢分解的催化剂呢?
【猜想假设】水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验探究】小松同学到附近建筑工地取回一些水泥块,用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,进行如下探究。
【结论】水泥块能加快过氧化氢分解的速率,故水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】小芳认为:仅凭上述实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解反应的催化剂。她觉得需要增加一个探究实验,探究水泥块在化学反应前后
①实验前准确称量水泥块的质量。②待反应结束,将实验三中试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量。③对比反应前后水泥块的质量。
如果水泥块在反应前后的
小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还不够,还需要再补充一个实验,探究水泥块在化学反应前后
【提出问题】小松同学用过氧化氢溶液清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现有大量气泡产生。水泥块是否可作过氧化氢分解的催化剂呢?
【猜想假设】水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验探究】小松同学到附近建筑工地取回一些水泥块,用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,进行如下探究。
【结论】水泥块能加快过氧化氢分解的速率,故水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】小芳认为:仅凭上述实验还不能证明水泥块可以作过氧化氢分解反应的催化剂。她觉得需要增加一个探究实验,探究水泥块在化学反应前后
质量
是否发生改变。于是,她提出如下探究思路:①实验前准确称量水泥块的质量。②待反应结束,将实验三中试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量。③对比反应前后水泥块的质量。
如果水泥块在反应前后的
质量
保持不变,则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还不够,还需要再补充一个实验,探究水泥块在化学反应前后
化学性质
是否发生改变。答案
慢
水泥块不能使水分解产生氧气
取5 mL浓度为5%的过氧化氢溶液于试管中,加入水泥块后伸入带火星的木条
木条复燃
质量
质量
化学性质
水泥块不能使水分解产生氧气
取5 mL浓度为5%的过氧化氢溶液于试管中,加入水泥块后伸入带火星的木条
木条复燃
质量
质量
化学性质
解析
【分析】
本题是探究水泥块能否作过氧化氢分解的催化剂，需结合催化剂的定义（能改变反应速率，反应前后自身质量和化学性质不变），通过对比实验分析各步骤的现象与结论。首先，常温下过氧化氢分解速率很慢，实验一的木条不复燃可验证这一点；实验二通过水泥块加入水的现象，说明水泥块不能使水分解；实验三需设计对比实验，验证水泥块对过氧化氢分解速率的影响；最后根据催化剂的要求，补充探究水泥块反应前后的质量和化学性质是否改变。
【解析】
1. 实验一：常温下过氧化氢分解产生氧气，但反应速率很慢，因此带火星的木条不复燃，结论为反应速率慢。
2. 实验二：向水中加入水泥块，无明显现象，说明水泥块不能使水分解产生氧气，带火星木条无变化。
3. 实验三：需设计对比实验，取5 mL浓度为5%的过氧化氢溶液于试管中，加入水泥块后伸入带火星的木条；此时过氧化氢在水泥块催化下分解速率加快，产生大量氧气，带火星的木条复燃，证明水泥块能加快过氧化氢分解。
4. 催化剂的判断需满足三个条件：改变反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变，因此需补充实验探究水泥块反应前后的质量和化学性质是否改变。
【答案】
慢；水泥块不能使水分解产生氧气；取5 mL浓度为5%的过氧化氢溶液于试管中，加入水泥块后伸入带火星的木条；木条复燃；质量；质量；化学性质
【知识点】
催化剂的概念、过氧化氢分解反应、实验探究设计
【点评】
本题通过实验探究水泥块是否为过氧化氢分解的催化剂，考查了催化剂的核心判断依据，要求学生掌握对照实验的设计思路，理解催化剂需满足“改变速率、质量不变、化学性质不变”三个条件，是化学实验探究的典型题型，能有效考查学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.5
本题是探究水泥块能否作过氧化氢分解的催化剂，需结合催化剂的定义（能改变反应速率，反应前后自身质量和化学性质不变），通过对比实验分析各步骤的现象与结论。首先，常温下过氧化氢分解速率很慢，实验一的木条不复燃可验证这一点；实验二通过水泥块加入水的现象，说明水泥块不能使水分解；实验三需设计对比实验，验证水泥块对过氧化氢分解速率的影响；最后根据催化剂的要求，补充探究水泥块反应前后的质量和化学性质是否改变。
【解析】
1. 实验一：常温下过氧化氢分解产生氧气，但反应速率很慢，因此带火星的木条不复燃，结论为反应速率慢。
2. 实验二：向水中加入水泥块，无明显现象，说明水泥块不能使水分解产生氧气，带火星木条无变化。
3. 实验三：需设计对比实验，取5 mL浓度为5%的过氧化氢溶液于试管中，加入水泥块后伸入带火星的木条；此时过氧化氢在水泥块催化下分解速率加快，产生大量氧气，带火星的木条复燃，证明水泥块能加快过氧化氢分解。
4. 催化剂的判断需满足三个条件：改变反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变，因此需补充实验探究水泥块反应前后的质量和化学性质是否改变。
【答案】
慢；水泥块不能使水分解产生氧气；取5 mL浓度为5%的过氧化氢溶液于试管中，加入水泥块后伸入带火星的木条；木条复燃；质量；质量；化学性质
【知识点】
催化剂的概念、过氧化氢分解反应、实验探究设计
【点评】
本题通过实验探究水泥块是否为过氧化氢分解的催化剂，考查了催化剂的核心判断依据，要求学生掌握对照实验的设计思路，理解催化剂需满足“改变速率、质量不变、化学性质不变”三个条件，是化学实验探究的典型题型，能有效考查学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.5
