《第四節(jié) 依據(jù)特定需求制取氧氣》（同步訓(xùn)練）初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)-北京版-2024-2025學(xué)年

《第四節(jié)依據(jù)特定需求制取氧氣》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有12小題，每小題3分，共36分）1、下列哪種物質(zhì)在加熱時(shí)能分解生成氧氣？A.硫磺B.氫氧化鈉C.高錳酸鉀D.氯化鈉2、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，為了提高氧氣的純度，通常需要：A.在集氣瓶底部放置少量的水B.將氣體通入澄清石灰水中C.在反應(yīng)裝置中添加適量的催化劑D.使用純凈的原料3、在實(shí)驗(yàn)室里，通常采用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來(lái)制取氧氣。以下關(guān)于此反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是：A.氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣和氯化鉀。B.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，因?yàn)樗怯梢环N物質(zhì)生成兩種物質(zhì)。C.二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中起到催化劑的作用，其質(zhì)量在反應(yīng)前后不變。D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，氧氣是作為主要生成物被收集的。4、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，為了加快氯酸鉀的分解速度，通常會(huì)加入：A.碘化鉀B.硫酸C.氯化鈉D.二氧化錳5、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種物質(zhì)不能用作催化劑來(lái)加快反應(yīng)速率？（）A.MnO2（氧化錳）B.KClO3（氯酸鉀）C.NaCl（氯化鈉）D.Fe2O3（氧化鐵）6、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的說(shuō)法中，不正確的是（）A.分離氧氣時(shí)，應(yīng)該讓氧氣先出來(lái)，以防止氧氣被水或其他氣體污染B.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，需要先檢查裝置的氣密性C.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，氧氣的收集方法通常為排水法或向上排空氣法D.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，生成的氧氣應(yīng)直接通入水中或用向上排空氣法收集7、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種物質(zhì)通常作為催化劑使用？A.碳酸鈣B.氯化鐵C.硫酸銅D.高錳酸鉀8、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象表明氧氣已經(jīng)收集滿？A.水槽中的氣泡停止冒出B.水槽中的水面出現(xiàn)水泡C.收集瓶口出現(xiàn)“小水滴”D.收集瓶中的氣體體積明顯增加9、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，通常采用哪種分解反應(yīng)來(lái)制備氧氣？A.氫氣的燃燒反應(yīng)B.高錳酸鉀的加熱分解C.氯酸鉀的加熱分解D.過(guò)氧化氫的催化分解10、在加熱氯酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，加入二氧化錳的目的是什么？A.生成氧氣B.作為反應(yīng)物C.增加氧氣的產(chǎn)量D.加快反應(yīng)速率11、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，下列哪種物質(zhì)不能用作催化劑？A.硫酸銅B.氯化錳C.高錳酸鉀D.碘化鉀12、在制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，以下哪個(gè)操作是錯(cuò)誤的？A.用排水法收集氧氣，確保裝置密封B.加熱時(shí)，試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，再打開止水夾D.使用氯酸鉀制氧氣時(shí)，為防止分解不充分，可以適當(dāng)提高溫度二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種方法最適合用于從過(guò)氧化氫溶液中催化分解制取氧氣？A.加熱B.加入氧化鐵作為催化劑C.使用硫酸銅溶液作為催化劑D.加熱并加入二氧化錳2、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種氣體混合物是安全的？A.氧氣和氫氣B.氧氣和氮?dú)釩.氧氣和二氧化碳D.氧氣和甲烷3、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，以下哪些是可能使用的反應(yīng)原理或操作步驟？（）A.加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物B.分離液態(tài)空氣C.加熱高錳酸鉀D.使用催化劑促進(jìn)過(guò)氧化氫分解三、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，為什么通常使用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳作為反應(yīng)物？請(qǐng)說(shuō)明反應(yīng)的化學(xué)方程式，并解釋二氧化錳在反應(yīng)中的作用。第二題：實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：在該反應(yīng)中，過(guò)氧化氫（H2O2）分解生成氧氣的化學(xué)方程式是什么？二氧化錳（MnO2）在該反應(yīng)中起什么作用？如果想要提高氧氣的生成速率，可以采取哪些措施？第三題：在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣時(shí)，為什么通常選擇過(guò)氧化氫（H2O2）和二氧化錳（MnO2）作為制氧劑和催化劑？請(qǐng)從化學(xué)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便性兩個(gè)方面進(jìn)行分析。第四題：在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣時(shí)，為什么通常會(huì)采用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳作為反應(yīng)物？請(qǐng)說(shuō)明二氧化錳在此反應(yīng)中起到的作用，并解釋為什么選擇過(guò)氧化氫溶液而不是其他過(guò)氧化合物。四、計(jì)算題（5分）實(shí)驗(yàn)室中常用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H?O?→2H?O+O?↑?，F(xiàn)有10%的過(guò)氧化氫溶液100mL，其中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10g/100mL。若反應(yīng)完全，最多能產(chǎn)生多少克氧氣？（氫氣的摩爾質(zhì)量為2g/mol，氧氣的摩爾質(zhì)量為32g/mol）五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題：實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)步驟：將適量的過(guò)氧化氫溶液倒入錐形瓶中；加入少量二氧化錳；將錐形瓶倒置于盛有水的集氣瓶中；觀察氧氣的產(chǎn)生和收集。請(qǐng)簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)方案中二氧化錳的作用；請(qǐng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟3中倒置錐形瓶的目的是什么；若收集到的氧氣中含有較多的水蒸氣，請(qǐng)簡(jiǎn)述如何處理。第二題：實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)氧化氫溶液分解制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H?O?→2H?O+O?↑。現(xiàn)有10%的過(guò)氧化氫溶液100mL，密度為1.05g/cm3，計(jì)算：（1）該溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量是多少克？（2）若要制取1.12g的氧氣，需要該溶液多少毫升？《第四節(jié)依據(jù)特定需求制取氧氣》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題有12小題，每小題3分，共36分）1、下列哪種物質(zhì)在加熱時(shí)能分解生成氧氣？A.硫磺B.氫氧化鈉C.高錳酸鉀D.氯化鈉答案：C解析：高錳酸鉀在加熱時(shí)會(huì)分解生成氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑。其他選項(xiàng)在加熱時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氧氣。2、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，為了提高氧氣的純度，通常需要：A.在集氣瓶底部放置少量的水B.將氣體通入澄清石灰水中C.在反應(yīng)裝置中添加適量的催化劑D.使用純凈的原料答案：D解析：為了提高氧氣的純度，需要使用純凈的原料。因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中，如果原料不純凈，可能會(huì)引入雜質(zhì)，導(dǎo)致制取的氧氣不純。選項(xiàng)A、B、C雖然可以用于實(shí)驗(yàn)操作，但不是提高氧氣純度的直接方法。3、在實(shí)驗(yàn)室里，通常采用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來(lái)制取氧氣。以下關(guān)于此反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是：A.氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣和氯化鉀。B.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，因?yàn)樗怯梢环N物質(zhì)生成兩種物質(zhì)。C.二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中起到催化劑的作用，其質(zhì)量在反應(yīng)前后不變。D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，氧氣是作為主要生成物被收集的。答案：B解析：選項(xiàng)B中的說(shuō)法錯(cuò)誤。雖然氯酸鉀分解生成氧氣和氯化鉀的反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，但是這個(gè)說(shuō)法并沒(méi)有錯(cuò)誤。錯(cuò)誤在于選項(xiàng)B的描述方式，因?yàn)樗c選項(xiàng)A、C、D的描述方式不同，實(shí)際上B選項(xiàng)是正確的。正確答案應(yīng)該是D，因?yàn)樵谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)中，氯酸鉀是作為反應(yīng)物被消耗的，而氧氣是生成物，所以氧氣不是主要生成物，氯酸鉀才是。4、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，為了加快氯酸鉀的分解速度，通常會(huì)加入：A.碘化鉀B.硫酸C.氯化鈉D.二氧化錳答案：D解析：選項(xiàng)D正確。在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，加入二氧化錳作為催化劑可以加快氯酸鉀的分解速度，這是因?yàn)槎趸i可以降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率。選項(xiàng)A的碘化鉀、選項(xiàng)B的硫酸和選項(xiàng)C的氯化鈉在這個(gè)反應(yīng)中并不是催化劑，因此不能加快氯酸鉀的分解速度。5、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種物質(zhì)不能用作催化劑來(lái)加快反應(yīng)速率？（）A.MnO2（氧化錳）B.KClO3（氯酸鉀）C.NaCl（氯化鈉）D.Fe2O3（氧化鐵）答案：C解析：在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，通常使用MnO2作為催化劑來(lái)加快KClO3分解生成氧氣的反應(yīng)速率。NaCl和Fe2O3不具備催化KClO3分解生成氧氣的性質(zhì)，因此不能用作催化劑。6、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的說(shuō)法中，不正確的是（）A.分離氧氣時(shí)，應(yīng)該讓氧氣先出來(lái)，以防止氧氣被水或其他氣體污染B.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，需要先檢查裝置的氣密性C.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，氧氣的收集方法通常為排水法或向上排空氣法D.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，生成的氧氣應(yīng)直接通入水中或用向上排空氣法收集答案：D解析：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，生成的氧氣應(yīng)先經(jīng)過(guò)凈化處理，如通過(guò)NaOH溶液吸收CO2等雜質(zhì)，然后才通入水中或用向上排空氣法收集。因此，D選項(xiàng)中的說(shuō)法不正確。其他選項(xiàng)A、B、C都是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的正確操作步驟。7、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種物質(zhì)通常作為催化劑使用？A.碳酸鈣B.氯化鐵C.硫酸銅D.高錳酸鉀答案：B解析：在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，通常使用氯酸鉀（KClO3）與二氧化錳（MnO2）的混合物作為催化劑，其中二氧化錳是催化劑。選項(xiàng)B中的氯化鐵（FeCl3）在特定條件下也可以作為催化劑，但更常見的是二氧化錳。因此，正確答案是B。8、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，以下哪種現(xiàn)象表明氧氣已經(jīng)收集滿？A.水槽中的氣泡停止冒出B.水槽中的水面出現(xiàn)水泡C.收集瓶口出現(xiàn)“小水滴”D.收集瓶中的氣體體積明顯增加答案：C解析：在實(shí)驗(yàn)室用排水法收集氧氣時(shí)，當(dāng)氧氣收集瓶口出現(xiàn)“小水滴”時(shí)，說(shuō)明氧氣已經(jīng)收集滿。這是因?yàn)檠鯕馀c水接觸時(shí)，水蒸氣在瓶口冷凝形成小水滴。其他選項(xiàng)中的現(xiàn)象并不能準(zhǔn)確表明氧氣已經(jīng)收集滿。因此，正確答案是C。9、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，通常采用哪種分解反應(yīng)來(lái)制備氧氣？A.氫氣的燃燒反應(yīng)B.高錳酸鉀的加熱分解C.氯酸鉀的加熱分解D.過(guò)氧化氫的催化分解答案：D解析：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常采用的是過(guò)氧化氫的催化分解反應(yīng)，即過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣。選項(xiàng)D正確。10、在加熱氯酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，加入二氧化錳的目的是什么？A.生成氧氣B.作為反應(yīng)物C.增加氧氣的產(chǎn)量D.加快反應(yīng)速率答案：D解析：在加熱氯酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，加入二氧化錳的目的是作為催化劑，催化劑的作用是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，而不會(huì)改變反應(yīng)的產(chǎn)物。選項(xiàng)D正確。11、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，下列哪種物質(zhì)不能用作催化劑？A.硫酸銅B.氯化錳C.高錳酸鉀D.碘化鉀答案：C解析：硫酸銅、氯化錳和碘化鉀都可以作為催化劑，加速過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的反應(yīng)。而高錳酸鉀在分解時(shí)自身會(huì)產(chǎn)生氧氣，因此不能用作催化劑。故選C。12、在制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，以下哪個(gè)操作是錯(cuò)誤的？A.用排水法收集氧氣，確保裝置密封B.加熱時(shí)，試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，再打開止水夾D.使用氯酸鉀制氧氣時(shí)，為防止分解不充分，可以適當(dāng)提高溫度答案：C解析：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)該先打開止水夾，讓冷卻的氣體排出，再熄滅酒精燈，以防止由于試管內(nèi)外壓力差導(dǎo)致水倒流入熱試管中引起試管炸裂。因此，選項(xiàng)C的操作是錯(cuò)誤的。其他選項(xiàng)描述的操作都是正確的實(shí)驗(yàn)步驟。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種方法最適合用于從過(guò)氧化氫溶液中催化分解制取氧氣？A.加熱B.加入氧化鐵作為催化劑C.使用硫酸銅溶液作為催化劑D.加熱并加入二氧化錳答案：B解析：在實(shí)驗(yàn)室中，通常使用過(guò)氧化氫溶液（H?O?）在二氧化錳（MnO?）的催化下分解來(lái)制取氧氣。二氧化錳作為催化劑能夠加快反應(yīng)速率，而加熱可以提高反應(yīng)速率但不是必需的。硫酸銅溶液雖然也能催化該反應(yīng)，但不如二氧化錳常見。因此，選項(xiàng)B是最適合的方法。2、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，以下哪種氣體混合物是安全的？A.氧氣和氫氣B.氧氣和氮?dú)釩.氧氣和二氧化碳D.氧氣和甲烷答案：B解析：氧氣是一種支持燃燒的氣體，與易燃?xì)怏w混合可能導(dǎo)致爆炸。在給出的選項(xiàng)中，只有氮?dú)夂投趸疾慌c氧氣形成爆炸性混合物。氮?dú)馐且环N惰性氣體，不支持燃燒；二氧化碳雖然能支持燃燒，但其濃度通常不足以形成爆炸性混合物。因此，選項(xiàng)B是安全的氣體混合物。其他選項(xiàng)中的氫氣和甲烷都是易燃?xì)怏w，與氧氣混合可能引起爆炸。3、在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，以下哪些是可能使用的反應(yīng)原理或操作步驟？（）A.加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物B.分離液態(tài)空氣C.加熱高錳酸鉀D.使用催化劑促進(jìn)過(guò)氧化氫分解答案：ACD解析：在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，常用的方法有加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物（A選項(xiàng)），加熱高錳酸鉀（C選項(xiàng)）和使用催化劑促進(jìn)過(guò)氧化氫分解（D選項(xiàng)）。而分離液態(tài)空氣（B選項(xiàng)）是工業(yè)上制取氧氣的方法，不屬于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作步驟。因此，正確答案是ACD。三、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，為什么通常使用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳作為反應(yīng)物？請(qǐng)說(shuō)明反應(yīng)的化學(xué)方程式，并解釋二氧化錳在反應(yīng)中的作用。答案：在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的過(guò)程中，通常使用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳作為反應(yīng)物，是因?yàn)檫^(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下可以分解生成水和氧氣，反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便?；瘜W(xué)方程式為：2H?O?→2H?O+O?↑。二氧化錳在反應(yīng)中作為催化劑，其作用是降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，但自身在反應(yīng)前后不發(fā)生變化。解析：過(guò)氧化氫在常溫下分解速率較慢，而加入二氧化錳后，二氧化錳能夠提供活性位點(diǎn)，使得過(guò)氧化氫分子在活性位點(diǎn)上分解，從而加快反應(yīng)速率。在這一過(guò)程中，二氧化錳不參與反應(yīng)，只起到催化作用。因此，使用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳作為反應(yīng)物，能夠有效地在實(shí)驗(yàn)室條件下制取氧氣。第二題：實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：在該反應(yīng)中，過(guò)氧化氫（H2O2）分解生成氧氣的化學(xué)方程式是什么？二氧化錳（MnO2）在該反應(yīng)中起什么作用？如果想要提高氧氣的生成速率，可以采取哪些措施？答案：過(guò)氧化氫分解生成氧氣的化學(xué)方程式為：2H2O2→2H2O+O2↑二氧化錳在該反應(yīng)中起催化劑的作用，它能夠加快過(guò)氧化氫分解成水和氧氣的反應(yīng)速率，而自身在反應(yīng)前后不發(fā)生化學(xué)變化。為了提高氧氣的生成速率，可以采取以下措施：提高過(guò)氧化氫溶液的濃度，因?yàn)榉磻?yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比。升高反應(yīng)溫度，因?yàn)闇囟鹊纳呖梢栽黾臃肿拥倪\(yùn)動(dòng)速度，從而提高反應(yīng)速率。增加反應(yīng)物的接觸面積，例如將過(guò)氧化氫溶液噴成霧狀，使其與二氧化錳有更大的接觸面積。解析：本題考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的基本原理和方法的掌握。通過(guò)書寫化學(xué)方程式，學(xué)生能夠理解反應(yīng)物和生成物的關(guān)系；通過(guò)分析二氧化錳的作用，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的重要性；通過(guò)提出提高氧氣生成速率的措施，學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。第三題：在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣時(shí)，為什么通常選擇過(guò)氧化氫（H2O2）和二氧化錳（MnO2）作為制氧劑和催化劑？請(qǐng)從化學(xué)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便性兩個(gè)方面進(jìn)行分析。答案：第三題答案：化學(xué)反應(yīng)原理：過(guò)氧化氫（H2O2）在二氧化錳（MnO2）的催化作用下分解生成水和氧氣，反應(yīng)式為：2H2O2→2H2O+O2↑。該反應(yīng)是固液常溫型反應(yīng)，不需要加熱，安全方便。反應(yīng)產(chǎn)物中只有水和氧氣，沒(méi)有其他有害物質(zhì)生成，對(duì)環(huán)境友好。實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便性：過(guò)氧化氫溶液易于儲(chǔ)存和操作，可以控制反應(yīng)速度，便于實(shí)驗(yàn)控制。二氧化錳作為固體催化劑，不溶于水，容易分離，不會(huì)對(duì)反應(yīng)后的產(chǎn)品造成污染。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，只需將過(guò)氧化氫溶液加入含有二氧化錳的容器中，即可開始反應(yīng)，操作簡(jiǎn)單。解析：本題考查了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理和操作方法。選擇過(guò)氧化氫和二氧化錳作為制氧劑和催化劑的原因主要基于以下兩點(diǎn)：一是化學(xué)反應(yīng)原理，即過(guò)氧化氫在二氧化錳催化下分解生成氧氣，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物無(wú)害；二是實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便性，即反應(yīng)無(wú)需加熱，產(chǎn)物易于分離，操作簡(jiǎn)單方便。這兩方面保證了實(shí)驗(yàn)的安全性和實(shí)用性。第四題：在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣時(shí)，為什么通常會(huì)采用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳作為反應(yīng)物？請(qǐng)說(shuō)明二氧化錳在此反應(yīng)中起到的作用，并解釋為什么選擇過(guò)氧化氫溶液而不是其他過(guò)氧化合物。答案：選擇過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳作為反應(yīng)物的原因：過(guò)氧化氫（H2O2）分解產(chǎn)生氧氣（O2）的過(guò)程相對(duì)溫和，易于控制，且反應(yīng)速率適中，便于實(shí)驗(yàn)室操作。二氧化錳（MnO2）作為催化劑，可以顯著提高過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的速率，同時(shí)二氧化錳在反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不參與反應(yīng)本身，便于回收和重復(fù)利用。二氧化錳在反應(yīng)中起到的作用：催化作用：二氧化錳作為催化劑，降低了過(guò)氧化氫分解的活化能，使反應(yīng)在較低的溫度下即可進(jìn)行，從而提高反應(yīng)速率。選擇過(guò)氧化氫溶液而不是其他過(guò)氧化合物的原因：過(guò)氧化氫溶液具有較好的穩(wěn)定性，不易分解，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣純度高，副產(chǎn)物少，對(duì)環(huán)境友好。相比于其他過(guò)氧化合物，如過(guò)氧化鈉（Na2O2）等，過(guò)氧化氫溶液分解過(guò)程更為溫和，便于實(shí)驗(yàn)室操作。四、計(jì)算題（5分）實(shí)驗(yàn)室中常用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H?O?→2H?O+O?↑?，F(xiàn)有10%的過(guò)氧化氫溶液100mL，其中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10g/100mL。若反應(yīng)完全，最多能產(chǎn)生多少克氧氣？（氫氣的摩爾質(zhì)量為2g/mol，氧氣的摩爾質(zhì)量為32g/mol）答案：1.6g解析：首先計(jì)算過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量：10g/100mL×100mL=10g過(guò)氧化氫的摩爾質(zhì)量為34g/mol，因此100mL溶液中過(guò)氧化氫的物質(zhì)的量為：10g÷34g/mol≈0.294mol根據(jù)化學(xué)方程式，2mol過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生1mol氧氣，所以0.294mol過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣物質(zhì)的量為：0.294mol÷2=0.147mol氧氣的摩爾質(zhì)量為32g/mol，因此最多能產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量為：0.147mol×32g/mol≈4.7g然而，題目中給出的過(guò)氧化氫溶液濃度為10%，所以實(shí)際上溶液中還有90%的水，這些水在反應(yīng)過(guò)程中不參與氧氣的產(chǎn)生。因此，實(shí)際能產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量為：4.7g×(1-90%)=4.7g×0.1=0.47g由于題目中給出的答案是1.6g，說(shuō)明計(jì)算過(guò)程中可能存在誤差或題目有誤。根據(jù)正確的計(jì)算過(guò)程，最多能產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量為0.47g。五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題：實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)步驟：將適量的過(guò)氧化氫溶液倒入錐形瓶中；加入少量二氧化錳；將錐形瓶倒置于盛有水的集氣瓶中；觀察氧氣的產(chǎn)生和收集。請(qǐng)簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)方案中二氧化錳的作用；請(qǐng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟3中倒置錐形瓶的目的是什么；若收集到的氧氣中含有較多的水蒸氣，請(qǐng)簡(jiǎn)述如何處理。答案：二氧化錳在該實(shí)驗(yàn)中起催化作用，加速過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)步驟3中倒置錐形瓶的目的是為了使錐形瓶?jī)?nèi)的空氣排出，以便收集到較純凈的氧氣。若收集到的氧氣中含