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二、非选择题
8.A 工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作。
(1)工业制取氧气属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点________(填“高”或“低”)。
(3)步骤②剩余液体________(填“有色”或“无色”)。
(4)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是________(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)用________可以区分空气、氧气和二氧化碳。
8.A 工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作。
(1)工业制取氧气属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点________(填“高”或“低”)。
(3)步骤②剩余液体________(填“有色”或“无色”)。
(4)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是________(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)用________可以区分空气、氧气和二氧化碳。
答案
8.(1)物理变化 (2)低 (3)有色 (4)混合物 (5)燃着的木条
解析
【分析】
这道题围绕工业分离液态空气制取氧气的流程展开，我们可以结合流程原理逐个推导问题答案：
1. 首先判断变化类型：工业制氧是利用空气中原有组分的沸点差异实现分离，全程没有新物质生成，因此对应变化类型可直接确定。
2. 步骤②中氮气先被蒸发出来，说明氮气比氧气更容易从液态变为气态，由此就能对比二者的沸点高低。
3. 步骤②蒸出氮气后剩余的液体主要是液氧，结合液氧的物理性质就能判断剩余液体是否有色。
4. 工业液氧并非只含有氧这一种物质，还残留少量未蒸发的其他空气组分，据此判断物质类别。
5. 区分空气、氧气、二氧化碳需要选择和三种气体作用时现象完全不同的试剂，结合三种气体的助燃性差异就能选出合适的鉴别试剂。
【解析】
(1) 工业制取氧气的核心原理是利用空气中氮气、氧气的沸点不同，将混合的空气各组分分离开，整个过程没有新物质生成，因此属于物理变化。
(2) 升温后氮气先从液态空气中汽化逸出，说明氮气的沸点比氧气更低，更容易变为气态。
(3) 剩余液体的主要成分是液态氧，液氧本身呈淡蓝色，因此剩余液体是有色的。
(4) 蓝色钢瓶中的工业液氧除了液态氧之外，还含有少量未完全分离的液态稀有气体等杂质，由多种物质组成，因此属于混合物。
(5) 将燃着的木条分别伸入三种气体中：木条在空气中维持正常燃烧，在氧气中燃烧会变得更剧烈，在二氧化碳中木条会直接熄灭，三种现象差异明显，因此可以用燃着的木条区分三者。
【答案】
(1)物理变化 (2)低 (3)有色 (4)混合物 (5)燃着的木条
【知识点】
工业制氧气，物质鉴别，纯净物混合物判断
【点评】
本题结合工业实际生产流程考察空气相关的基础化学概念，整体难度不大，易错点是容易误将工业液氧判定为纯净物，需要明确工业分离得到的液氧会残留少量其他空气组分，并非单一物质，题目侧重考察学生对基础概念的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
这道题围绕工业分离液态空气制取氧气的流程展开，我们可以结合流程原理逐个推导问题答案：
1. 首先判断变化类型：工业制氧是利用空气中原有组分的沸点差异实现分离，全程没有新物质生成，因此对应变化类型可直接确定。
2. 步骤②中氮气先被蒸发出来，说明氮气比氧气更容易从液态变为气态，由此就能对比二者的沸点高低。
3. 步骤②蒸出氮气后剩余的液体主要是液氧，结合液氧的物理性质就能判断剩余液体是否有色。
4. 工业液氧并非只含有氧这一种物质，还残留少量未蒸发的其他空气组分，据此判断物质类别。
5. 区分空气、氧气、二氧化碳需要选择和三种气体作用时现象完全不同的试剂，结合三种气体的助燃性差异就能选出合适的鉴别试剂。
【解析】
(1) 工业制取氧气的核心原理是利用空气中氮气、氧气的沸点不同，将混合的空气各组分分离开，整个过程没有新物质生成，因此属于物理变化。
(2) 升温后氮气先从液态空气中汽化逸出，说明氮气的沸点比氧气更低，更容易变为气态。
(3) 剩余液体的主要成分是液态氧，液氧本身呈淡蓝色，因此剩余液体是有色的。
(4) 蓝色钢瓶中的工业液氧除了液态氧之外，还含有少量未完全分离的液态稀有气体等杂质，由多种物质组成，因此属于混合物。
(5) 将燃着的木条分别伸入三种气体中：木条在空气中维持正常燃烧，在氧气中燃烧会变得更剧烈，在二氧化碳中木条会直接熄灭，三种现象差异明显，因此可以用燃着的木条区分三者。
【答案】
(1)物理变化 (2)低 (3)有色 (4)混合物 (5)燃着的木条
【知识点】
工业制氧气，物质鉴别，纯净物混合物判断
【点评】
本题结合工业实际生产流程考察空气相关的基础化学概念，整体难度不大，易错点是容易误将工业液氧判定为纯净物，需要明确工业分离得到的液氧会残留少量其他空气组分，并非单一物质，题目侧重考察学生对基础概念的理解和应用能力。
【难度系数】
0.7
9. B 将某暗紫色固体粉末 A 加热，可产生无色气体 B，同时生成一种黑色固体 C 和另一种固体物质 D。黑色固体 C 通常可用作过氧化氢制氧气时的催化剂。另一黑色固体 E 在无色气体 B 中燃烧，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 F。绿色植物可通过光合作用将气体 F 吸收，并转化为无色气体 B。回答下列问题。
(1)写出物质名称:A
(2)加热暗紫色固体 A 时所发生的反应属于
(3)黑色固体 E 在无色气体 B 中燃烧反应的符号表达式为
(1)写出物质名称:A
高锰酸钾
，C 二氧化锰
。写出化学符号:B O₂
，F CO₂
。(2)加热暗紫色固体 A 时所发生的反应属于
分解
(填基本反应类型)反应。(3)黑色固体 E 在无色气体 B 中燃烧反应的符号表达式为
$\ce{C + O_{2}-＞[点燃]CO_{2}}$
。答案
9.(1)高锰酸钾 二氧化锰 $\ce{O_{2}}$ $\ce{CO_{2}}$
(2)分解
(3)$\ce{C + O_{2}-＞[点燃]CO_{2}}$
(2)分解
(3)$\ce{C + O_{2}-＞[点燃]CO_{2}}$
解析
【分析】
这是一道初中化学物质推断题，解题的核心思路是先找题目给出的特征突破口：首先第一步，先抓最明确的线索，暗紫色固体加热分解产生气体，同时生成的黑色固体C是过氧化氢制氧气的催化剂，初中阶段符合该条件的黑色催化剂只有二氧化锰，由此可以直接锁定暗紫色固体A是高锰酸钾，加热高锰酸钾会生成氧气、二氧化锰和锰酸钾，因此无色气体B就是氧气。接下来再结合后续线索，能使澄清石灰水变浑浊、还能被绿色植物光合作用吸收转化为氧气的气体F，就是二氧化碳，对应的黑色固体E就是碳单质。所有物质推导完成后，再逐一对应回答各个小问即可。
【解析】
(1) 根据推导，暗紫色固体A为高锰酸钾，黑色固体C为二氧化锰；无色气体B是氧气，化学符号为$\ce{O_{2}}$，气体F是二氧化碳，化学符号为$\ce{CO_{2}}$。
(2) 加热高锰酸钾的反应，是由高锰酸钾一种物质反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气三种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
(3) 黑色固体E是碳，在氧气中点燃生成二氧化碳，反应的符号表达式为$\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$。
【答案】
(1) 高锰酸钾 二氧化锰 $\ce{O_{2}}$ $\ce{CO_{2}}$
(2) 分解
(3) $\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$
【知识点】
常见物质推断；分解反应判断；氧气的性质
【点评】
本题属于氧气章节的基础推断题，所有涉及的物质和反应都是初中化学的核心基础内容，题眼特征非常明确，主要考察学生对常见物质的特征颜色、特征反应、典型用途的记忆和应用能力，只要熟练掌握氧气相关的经典转化关系就能顺利解题。
【难度系数】
0.7
这是一道初中化学物质推断题，解题的核心思路是先找题目给出的特征突破口：首先第一步，先抓最明确的线索，暗紫色固体加热分解产生气体，同时生成的黑色固体C是过氧化氢制氧气的催化剂，初中阶段符合该条件的黑色催化剂只有二氧化锰，由此可以直接锁定暗紫色固体A是高锰酸钾，加热高锰酸钾会生成氧气、二氧化锰和锰酸钾，因此无色气体B就是氧气。接下来再结合后续线索，能使澄清石灰水变浑浊、还能被绿色植物光合作用吸收转化为氧气的气体F，就是二氧化碳，对应的黑色固体E就是碳单质。所有物质推导完成后，再逐一对应回答各个小问即可。
【解析】
(1) 根据推导，暗紫色固体A为高锰酸钾，黑色固体C为二氧化锰；无色气体B是氧气，化学符号为$\ce{O_{2}}$，气体F是二氧化碳，化学符号为$\ce{CO_{2}}$。
(2) 加热高锰酸钾的反应，是由高锰酸钾一种物质反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气三种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应。
(3) 黑色固体E是碳，在氧气中点燃生成二氧化碳，反应的符号表达式为$\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$。
【答案】
(1) 高锰酸钾 二氧化锰 $\ce{O_{2}}$ $\ce{CO_{2}}$
(2) 分解
(3) $\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$
【知识点】
常见物质推断；分解反应判断；氧气的性质
【点评】
本题属于氧气章节的基础推断题，所有涉及的物质和反应都是初中化学的核心基础内容，题眼特征非常明确，主要考察学生对常见物质的特征颜色、特征反应、典型用途的记忆和应用能力，只要熟练掌握氧气相关的经典转化关系就能顺利解题。
【难度系数】
0.7
10. C (2025·沂源县期中)学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某化学兴趣小组的同学进行了如下实验探究:
【提出问题】氧化铜也是一种黑色粉末,能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢?
【形成假设】
假设一:氧化铜不能作反应的催化剂,也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
假设二:氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
假设三：
【设计并进行实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验。
(1)填写下表:
| 步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
| --- | --- | --- | --- |
| 溶液中有
(2)步骤①的目的是
(3)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为
＜卷＞＜面＞＜抢＞＜分＞ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{NaOH}$ $\ce{NaOH}$ $\ce{NaOH}$ $\ce{NaOH}$
【提出问题】氧化铜也是一种黑色粉末,能否起到类似于二氧化锰的催化作用呢?
【形成假设】
假设一:氧化铜不能作反应的催化剂,也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
假设二:氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
假设三：
氧化铜能作反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变
。【设计并进行实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验。
(1)填写下表:
| 步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
| --- | --- | --- | --- |
| 溶液中有
气泡产生
，带火星的木条复燃
| 所得固体的质量为0.2
g | 仍能观察到步骤③的现象 | 假设一、二不成立,假设三成立 |(2)步骤①的目的是
作为对比实验
，步骤⑦的目的是检验氧化铜的化学性质是否改变
。(3)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为
过氧化氢$\xrightarrow{氧化铜}$水+氧气
。＜卷＞＜面＞＜抢＞＜分＞ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{Ca(OH)_{2}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{CaCO_{3}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{H_{2}SO_{4}}$ $\ce{NaOH}$ $\ce{NaOH}$ $\ce{NaOH}$ $\ce{NaOH}$
答案
【形成假设】氧化铜能作反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变
【设计并进行实验】(1)气泡产生 带火星的木条复燃 0.2
(2)作为对比实验 检验氧化铜的化学性质是否改变
(3)过氧化氢$\xrightarrow{氧化铜}$水+氧气
【设计并进行实验】(1)气泡产生 带火星的木条复燃 0.2
(2)作为对比实验 检验氧化铜的化学性质是否改变
(3)过氧化氢$\xrightarrow{氧化铜}$水+氧气
解析
【分析】
首先我们要结合催化剂的核心特征梳理解题思路：催化剂的核心特点是可以改变化学反应速率，且反应前后自身的质量和化学性质都不发生改变。题目已经给出两种假设：一是氧化铜既不能催化反应也不参与反应，二是氧化铜参与反应、反应前后质量和化学性质发生改变，那么第三种假设自然就是氧化铜符合催化剂的特征，可以作为该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质都不变。
后续实验推导也围绕催化剂“一变两不变”的要求展开：既然最终结论是假设三成立，说明氧化铜是合格的催化剂，加入后过氧化氢分解速率大幅加快，对应步骤③会有大量氧气生成，同时催化剂反应前后质量不变，初始称量的氧化铜为0.2g，回收后固体质量也不会变化；步骤①没有加氧化铜是空白对照，用来对比证明氧化铜确实能加快反应，步骤⑦把回收的氧化铜重新加入新的过氧化氢溶液，就是为了验证它的化学性质没有改变，最后按照反应事实写出文字表达式即可。
【解析】
1. 【形成假设】结合催化剂的定义，补充第三种假设：氧化铜能作反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变。
2. (1) 若假设三成立，说明氧化铜可以催化过氧化氢快速分解，因此步骤③可以观察到溶液中有气泡产生，生成的氧气能使带火星的木条复燃；由于催化剂反应前后质量不发生改变，实验初始称量的氧化铜质量为0.2g，因此步骤⑥回收得到的固体质量为0.2g。
3. (2) 步骤①没有加入氧化铜，仅观察过氧化氢本身的分解速率，目的是作为对比实验，证明加入氧化铜后过氧化氢的分解速率确实得到了提升；步骤⑦将分离回收后的氧化铜再次加入新的过氧化氢溶液中，仍能观察到相同的催化现象，目的是检验氧化铜的化学性质是否在反应后发生改变。
4. (3) 过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，书写对应的文字表达式即可。
【答案】
【形成假设】氧化铜能作反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变
【设计并进行实验】(1)气泡产生 带火星的木条复燃 0.2
(2)作为对比实验 检验氧化铜的化学性质是否改变
(3)过氧化氢$\xrightarrow{氧化铜}$水+氧气
【知识点】
催化剂的特征，过氧化氢分解，对比实验设计
【点评】
本题是典型的催化剂性质探究题，紧扣催化剂“一变两不变”的核心要求，完整覆盖了催化效果验证、反应前后质量验证、反应前后化学性质验证三个核心探究环节，帮助学生理清催化剂类探究实验的设计逻辑，夯实对催化剂概念的理解，打破“催化剂只能是二氧化锰”的思维误区。
【难度系数】
0.7
首先我们要结合催化剂的核心特征梳理解题思路：催化剂的核心特点是可以改变化学反应速率，且反应前后自身的质量和化学性质都不发生改变。题目已经给出两种假设：一是氧化铜既不能催化反应也不参与反应，二是氧化铜参与反应、反应前后质量和化学性质发生改变，那么第三种假设自然就是氧化铜符合催化剂的特征，可以作为该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质都不变。
后续实验推导也围绕催化剂“一变两不变”的要求展开：既然最终结论是假设三成立，说明氧化铜是合格的催化剂，加入后过氧化氢分解速率大幅加快，对应步骤③会有大量氧气生成，同时催化剂反应前后质量不变，初始称量的氧化铜为0.2g，回收后固体质量也不会变化；步骤①没有加氧化铜是空白对照，用来对比证明氧化铜确实能加快反应，步骤⑦把回收的氧化铜重新加入新的过氧化氢溶液，就是为了验证它的化学性质没有改变，最后按照反应事实写出文字表达式即可。
【解析】
1. 【形成假设】结合催化剂的定义，补充第三种假设：氧化铜能作反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变。
2. (1) 若假设三成立，说明氧化铜可以催化过氧化氢快速分解，因此步骤③可以观察到溶液中有气泡产生，生成的氧气能使带火星的木条复燃；由于催化剂反应前后质量不发生改变，实验初始称量的氧化铜质量为0.2g，因此步骤⑥回收得到的固体质量为0.2g。
3. (2) 步骤①没有加入氧化铜，仅观察过氧化氢本身的分解速率，目的是作为对比实验，证明加入氧化铜后过氧化氢的分解速率确实得到了提升；步骤⑦将分离回收后的氧化铜再次加入新的过氧化氢溶液中，仍能观察到相同的催化现象，目的是检验氧化铜的化学性质是否在反应后发生改变。
4. (3) 过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，书写对应的文字表达式即可。
【答案】
【形成假设】氧化铜能作反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变
【设计并进行实验】(1)气泡产生 带火星的木条复燃 0.2
(2)作为对比实验 检验氧化铜的化学性质是否改变
(3)过氧化氢$\xrightarrow{氧化铜}$水+氧气
【知识点】
催化剂的特征，过氧化氢分解，对比实验设计
【点评】
本题是典型的催化剂性质探究题，紧扣催化剂“一变两不变”的核心要求，完整覆盖了催化效果验证、反应前后质量验证、反应前后化学性质验证三个核心探究环节，帮助学生理清催化剂类探究实验的设计逻辑，夯实对催化剂概念的理解，打破“催化剂只能是二氧化锰”的思维误区。
【难度系数】
0.7
