人教版新高一化学专题预习2026年新题-氧气与空气

第1页（共1页）人教版新高一化学专题预习2026年新题——氧气与空气一．选择题（共10小题）1．（2026•庆云县二模）化学学习小组利用塑料瓶、注射器、吸管等，设计并制作简易供氧器。下列有关该供氧器制氧原理的说法正确的是（）A．在左瓶中加入MnO2越多产生氧气就越多 B．右瓶产生气泡的速度可以判断氧气的纯度 C．注射器注入试剂的快慢可以调节反应速率 D．使用5%的H2O2溶液比30%的反应更剧烈2．（2026•雁江区模拟）下列实践活动所涉及的化学知识错误的是（）A．用增氧机把养鱼池中的水喷向空中——增大氧气的溶解度 B．用活性炭处理冰箱中的异味——活性炭具有吸附性 C．用橡皮泥制作金刚石的结构模型——金刚石是由碳原子构成 D．自制微型空气监测站——SO2属于空气污染物3．（2026•庆云县二模）兴趣小组利用如图装置进行硫粉在氧气中燃烧的实验。下列说法正确的是（）A．开始时，先点燃硫粉，再开控制阀门 B．润湿的棉花团能够防止有害气体逸出 C．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰，放出热量 D．澄清石灰水能防止熔融物损坏三颈瓶4．（2026•辽源模拟）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列说法正确的是（）A．红磷燃烧时产生浓厚的白色烟雾 B．a点时容器内氮气的体积分数为85% C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%5．（2026•孝感二模）某兴趣小组设计并制作了如图所示的简易制氧机。下列说法不正确的是（）A．该装置具有的优点是操作简单、廉价易得 B．MnO2在反应中起催化作用 C．根据瓶B单位时间内产生气泡的多少，可判断产生O2的纯度 D．瓶A中液体温度逐渐升高说明该反应放热6．（2026•江阴市二模）利用下图装置来制取干燥的氧气。装置气密性良好，图①中的燃烧匙可以上下移动，碱石灰用于干燥氧气。下列说法正确的是（）A．将图①装置中的燃烧匙提离液面后，则不再产生氧气 B．实验中，利用图②和图④的装置收集的氧气均不够干燥 C．若用图③装置收集氧气，可将带火星的木条放在b导管口处验满 D．若用图④装置测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响7．（2026•广东二模）构建物质转化的知识网络是重要的学习方法。如图是有关含氧物质转化的网络图。下列说法错误的是（）A．转化①H2O2中氧元素全部转化为O2 B．转化②、⑤不一定都是化合反应 C．转化③可以将光能转化为化学能 D．转化⑥可用于研究水的组成8．（2026•东西湖区模拟）“氧烛”常用作潜艇的供氧设备。可以用镁粉、硝酸钾、氯酸钠（NaClO3）、二氧化锰等试剂，配合点火装置产生氧气。如图为“氧烛”的结构示意图。下列说法正确的是（）A．Mg是由分子构成的物质 B．NaClO3由三种元素组成 C．硝酸根离子符号为NOD．MnO2中锰元素的化合价为+29．（2026•重庆）已知反应2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑，测得反应中相关物质（KClO3、KClA．X为KClO3，Y为MnO2 B．a点固体中含有3种物质 C．b、e两点固体质量相等 D．固体中MnO2的质量分数：c点不大于d点10．（2026•历城区模拟）某兴趣小组用传感器探究“测量空气中氧气的体积分数”，测出压强和氧气的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是（）A．反应开始时压强增大的原因是燃烧放热 B．火焰熄灭时反应立刻停止 C．反应过程中装置内物质的总质量不变 D．用白磷的测定结果比用红磷更准确二．实验题（共3小题）11．（2026春•芝罘区期中）兴趣小组的同学用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置，完成氧气的制取与性质实验。（1）仪器b的名称是。（2）检查装置气密性的方法是。（3）打开弹簧夹K1、K3，关闭K2用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液，反应的化学方程式为。水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气，是因为物质中都含有。（4）检验B中氧气已集满的方法是。（5）向C中加入澄清石灰水，将D中红热的木炭移入B中，塞紧胶塞，打开K2观察到的现象：B中木炭燃烧，C中。对比木炭移入B前后的现象，可得出的结论是。（6）对该装置评价不合理的是（填序号）。A.废旧物品再利用B.可完成氧气的制取和检验C.可控制反应速率D.可随时控制反应发生和停止12．（2026•苏州）氧气是我们身边常见的物质，研究其制取非常重要。Ⅰ、实验室制氧用过氧化氢溶液和MnO2制取氧气，可能用到的装置如图。（1）上述反应的化学方程式为。（2）该方法制氧应选用的发生装置为（填字母，下同），收集装置为。（3）欲探究MnO2在过氧化氢分解反应中的作用，进行如下实验。编号实验内容木条是否复燃实验1向试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星木条不复燃实验2向实验1试管中再加入1gMnO2粉末，伸入带火星木条复燃实验3将试管中的残留物过滤、洗涤、干燥并称得固体质量为1g/实验4取5mL5%的过氧化氢溶液于另一试管中，将实验3所得固体加入，伸入带火星木条①预测实验4中带火星木条出现的现象：。②设计实验4的目的是。Ⅱ、鱼池供氧鱼类呼吸及其代谢物分解等均会消耗氧气。当鱼池缺氧时可加入过氧化钙（CaO2）供氧，原理为2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑。（4）CaO2的有效氧理论值为[有效氧=m(产生氧气)m(（5）CaO2与水反应生成的Ca（OH）2微溶于水，会导致溶液pH升高。实际上只要鱼池内投放CaO2的量合适，有效供氧的同时，水体pH并无明显变化。pH无明显变化的主要原因是。13．（2026•南安市模拟）某学习小组利用塑料瓶、带弯管的玻璃导管、带活塞的玻璃导管和橡皮塞等材料，组装了一套气体发生装置（如下图），开展以“氧气的制备”为主题的实践活动。（1）制作负载MnO2砖块：将砖块浸入高锰酸钾溶液中一段时间后取出，再经灼烧、冷却并充分洗涤。灼烧时高锰酸钾反应的化学方程式为。（2）组装仪器：组装好装置后，装入试剂前，应先进行的步骤是。（3）制取氧气：打开K2，再调节活塞K1，使过氧化氢溶液流入塑料瓶B中，在X端口处（填实验操作和现象）时，开始收集氧气。（4）收集氧气：若要收集一瓶较纯净的氧气，应采用的收集方法是。（5）暂停实验；实验中，使装置内反应暂停的简便操作是。三．工艺流程题（共1小题）14．（2026•镇江二模）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。Ⅰ.甲烷热解制氢。高温时，以熔融金属锡（Sn）为液态传热介质，细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解，得到固体石墨，反应原理如图1所示。（1）甲烷热解制氢的化学方程式为。（2）该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为。（3）该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的不同。Ⅱ.海水电解制氢。海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如图2所示。PTFE膜两侧有水蒸气压力差，使膜外侧的水转化为水蒸气，水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。（1）M端对应的是电源（选填“正”或“负”）极。（2）电解过程中，PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变，原因是。Ⅲ.催化制氢一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图3所示。图中“H2O（g）表示水蒸气”。（1）反应Ⅱ中镍元素（Ni）化合价不变。NiFe2O4中铁元素的化合价为。（2）将16.0gCH4和足量的H2O（g）通过该方法制氢，理论上可获得gH2。四．科学探究题（共6小题）15．（2026•工业园区校级二模）全球“双碳”目标提出，氨作为氢的载体，越来越引起全国重视，氨气正在由肥料走向燃料。Ⅰ.氨气、氢气都属于清洁能源，其性质对比参数如图表1：性质参数氢气氨气颜色、气味无色、无味无色、刺激性沸点/℃﹣251.77﹣33.34爆炸限值/%4～7515～28水中溶解度难溶于水极易溶于水（1）对比参数分析，你认为氨气替代氢气成为理想燃料的理由有，。（2）将氨气置于空气中发现无法燃烧，而在氧气流中却燃烧起来，说明氨气燃烧与有关。与NH3相比，甲烷燃料过度使用会造成的环境问题是。Ⅱ.在氨气中添加适量氢气，进行混合燃烧。科学研究不同当量比下的氨气/氢气/空气的燃烧速度如图2：【资料卡片】当量比是燃料完全燃烧理论所需要的空气量与实际供给的空气量之比。（3）分析图中数据发现当量比为左右，X（NH3）＝，燃烧速度最快。（4）已知氨气燃烧生成了空气中含量最多的气体，该气体的化学式是。Ⅲ.探究制备氨燃料的方法【方案1】利用碳酸氢铵制备氨气【方案2】利用铵盐溶液和碱溶液混合加热制备氨气【方案3】我国科研团队借助一种固体催化剂LDH，在常温、常压和可见光条件下，用氮气和水合成氨气（NH3）的原理如图4所示。（5）经分析，方案1不合理，理由是。（6）利用氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合加热制氨气，写出反应的化学方程式，实验过程中发现此方法制得的氨气量少，可能的原因是。（7）经讨论改用铵盐固体和碱固体混合物来提高氨气产量（图3），出现现象证明氨气收集满了。（8）实验室用纯度为80%，质量为133.75g的氯化铵固体与足量固体碱完全反应，理论上可以制取氨气多少克？（假设杂质不参加反应，写出计算过程）（9）方案3的反应总方程式是。16．（2026•鄂尔多斯一模）某兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的项目式学习活动。任务一：认识市售制氧机市售常用制氧机有分子筛式制氧机、化学药剂制氧机等，其中分子筛式制氧机是将压缩空气经吸附塔吸附N2等，输出高纯度医用氧气。（1）从微观角度分析，空气能被压缩的原因是。任务二：探究化学药剂制氧原理【查阅资料】过碳酸钠制取氧气的原理第一步：过碳酸钠加水溶解后生成Na2CO3和H2O2。第二步：产生的H2O2中加入MnO2生成O2。【进行实验】为探究MnO2在该反应中的作用，小组同学进行如下实验。实验步骤实验现象实验结论①向试管中加入少量过碳酸钠，加水溶解，将带火星的木条伸入试管中带火星的木条不复燃MnO2是该反应的催化剂②向步骤①实验后的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中（2）有气泡冒出，（3）写出步骤②中产生气体的化学方程式。【反思评价】（4）小花同学认为上述实验的结论不严谨，理由是。【拓展延伸】（5）某同学利用该原理制取氧气并用于铁丝燃烧实验，应选择的发生与收集装置是（填序号），铁丝燃烧的化学方程式为。任务三：设计并制作简易供氧器【设计制作】小组同学自制家庭供氧器，如图2所示，请将该供氧器的说明书补充完整。说明书使用方法：在左舱加入适量冷水、过碳酸钠和二氧化锰，待右舱导管口（6）时，即可接面罩使用。注意事项：禁止使用热水；待气体不再产生时，向进料口补充过碳酸钠。（7）图1中F装置的功能与图2装置中（选填“左舱”或“右舱”）相似。【成果分享】（8）利用数字传感器分别测出过碳酸钠与5%H2O2溶液产生O2的体积随时间的变化，得到如图3所示的曲线。结合图中信息，对比分析家用制氧剂选过碳酸钠而非过氧化氢溶液的原因是。（答一条即可）（9）选择家庭制氧机除了要考虑经济实惠外，还需考虑的因素有。（答一条即可）【拓展延伸】针对废弃制氧机部件中的铝、铜、铁，小组同学在回收前对其性质进行了探究。（10）实验1：小组同学用铝合金片和铝片进行相互刻画，铝片上出现划痕，据此说明制氧机外壳选用铝合金不用铝的原因是。（11）实验2：探究铁和铜的金属活动性强弱。①用砂纸打磨铁片的目的是。②设计实验方案：。（12）实验3：测定废弃铁件中铁的含量。小组同学取6g样品，加入足量稀盐酸进行溶解（杂质不参与反应），充分反应后生成H20.2g。请计算参加反应的铁的质量Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，写出计算过程。17．（2026•茂名二模）某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习。【任务一】实验室制氧（1）利用图1的仪器和高锰酸钾制氧气，还需补充（填仪器名称），反应的化学方程式：。（2）利用图2的装置进行排水法收集氧气，气体应从（填“m”或“n”）端通入。小组做该实验时，先注入占瓶体积80%的水，将水排尽后，此时收集到的氧气的体积分数为。【任务二】自制简易鱼泵兴趣小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图2、图3。（3）选用图3鱼泵为鱼缸持续供氧，使用过氧化氢溶液和植物汁液，植物汁液应放置于塑料瓶（填“1”或“2”）。（4）基于家用鱼缸供氧需求，对比二氧化锰，采用植物汁液作过氧化氢分解反应的催化剂的优点是，该家用鱼缸产生氧气的化学方程式。（5）市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料除了过氧化氢溶液还有过碳酸钠固体。在相同条件下，将240g过碳酸钠分别与不同体积的水混合后产生氧气的流量，测定结果如图4所示，分析图像后回答：若用240g过碳酸钠作供氧剂，将240g过碳酸钠与（填“350”或“500”或“800”）mL的水混合，更适合用于鱼缸持续供氧。18．（2026•楚雄州一模）某化学小组在学习了氧气的制取和性质实验后，以“寻找新的催化剂”为主题，展开了项目式学习。任务一探究氧化铜放入过氧化氢溶液中的反应情况。将适量氧化铜粉末放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。任务二探究氧化铜能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂。【实验探究】实验步骤实验现象Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铜粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管中，如此反复多次实验，观察现象试管中均产生气泡，带火星木条均复燃Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag【实验结论】（1）A中产生的气体是；（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铜的和质量在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；（3）写出氧化铜催化过氧化氢分解的化学方程式：。任务三小组同学还想探究氧化铜与二氧化锰的催化效果，设计了如图实验，均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见下。（4）进行实验。实验编号3%过氧化氢溶液的体积其他物质的质量待测数据Ⅰ20mL氧化铜0.5gMⅡ①二氧化锰0.5gN②上述实验中“待测数据”是指；若M＞N，则可得出的结论是二氧化锰的催化效果更好。任务四【拓展交流】（5）查阅资料得知，Fe2O3、CuSO4、马铃薯等也可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是（填字母）。A．同一个化学反应可以有多种催化剂B．催化剂能提高产物产量C．催化剂只能加快化学反应的速率D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物19．（2026•广饶县一模）某兴趣小组为学校周边鱼塘设计了简易供氧器装置，用于应急向鱼塘短时间内提供大量氧气。【供氧剂的选择】兴趣小组对比了三种常见制氧剂的性质，结果如表1所示。表1常见制氧剂的性质对比制氧剂商品名主要成分及性质反应原理A粒粒氧过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）固体，易溶于水遇水分解产生氧气B煤矿氧自救器生氧剂超氧化钾（KO2），固体，能与水反应4KO2+2H2O＝4KOH+3O2↑（氢氧化钾腐蚀性极强）C航帘氧烛生氧剂氯酸钠（NaClO3）固体2NaClO3△2NaCl+3O2（1）过碳酸钠在水中首先分解生成碳酸钠和过氧化氢。写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式：。（2）从操作条件和安全性角度考虑，适合用于活鱼运输供氧的制氧剂是（填表中字母），理由是。【实验室模拟制氧】利用所选试剂及实验室常用仪器，按图1装置制取氧气。（3）图1中标号为①的仪器的名称。（4）在图1装置中，仪器②优于长颈漏斗的原因。（5）装置B收集氧气，相当于（选填“排水”、“排空气”）集气法。【装置改进与效果检验】（6）为测试供氧效果，兴趣小组将0.22g过碳酸钠加入100mL水中，用pH传感器和溶解氧传感器记录了相关数据。由图2可知，在100s左右时，溶液的pH（选填“＞”、“＜”“或“＝”）10，此时水体呈性，不利于鱼类生存。因此，此增氧剂不宜直接投放在盛鱼容器中。（7）为避免直接添加对水体pH的影响，兴趣小组设计图3装置将氧气先通入多功能瓶中，该多功能瓶的作用是（写一点即可）。20．（2026•张店区模拟）化学小组在实验室中做氧气的有关实验。（1）下列关于用高锰酸钾制取O2、验满及性质的实验操作，错误的是；该反应的化学方程式为。（2）同学们做了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”的实验后，化学小组开始“寻找新的催化剂”，其中对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。实验现象实验结论步骤①木条不复燃；步骤②产生气泡，溶液变蓝色；步骤③。硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为。【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的在反应前后都没有发生改变。【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。根据上述实验中m1：m2＝，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为g，然后将固体再加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是（填序号）。A.溶液的起始温度B催化剂的质量C.溶液的浓度D.反应起始时间

人教版新高一化学专题预习2026年新题——答案一．选择题（共10小题）1．（2026•庆云县二模）化学学习小组利用塑料瓶、注射器、吸管等，设计并制作简易供氧器。下列有关该供氧器制氧原理的说法正确的是（）A．在左瓶中加入MnO2越多产生氧气就越多 B．右瓶产生气泡的速度可以判断氧气的纯度 C．注射器注入试剂的快慢可以调节反应速率 D．使用5%的H2O2溶液比30%的反应更剧烈【分析】该装置制氧原理为过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成氧气，反应的化学方程式为2H【解答】解：A.MnO2是该反应的催化剂，仅改变化学反应速率，不影响生成物氧气的总质量，氧气产量由过氧化氢的质量决定，加入更多MnO2不会增加产氧量，故A选项说法错误。B.右瓶中产生气泡的速率仅能反映氧气的生成速率，无法判断氧气的纯度，故B选项说法错误。C.注射器注入过氧化氢溶液的快慢，可控制单位时间内反应物的加入量，以此调节反应速率，故C选项说法正确。D.其他条件相同时，反应物浓度越大反应越剧烈，因此30%的H2O2溶液浓度高于5%的H2O2溶液，反应更剧烈，故D选项说法错误。故选：C。【点评】本题难度不大，了解简易供氧器的反应原理、催化剂的特征等是正确解答本题的关键。2．（2026•雁江区模拟）下列实践活动所涉及的化学知识错误的是（）A．用增氧机把养鱼池中的水喷向空中——增大氧气的溶解度 B．用活性炭处理冰箱中的异味——活性炭具有吸附性 C．用橡皮泥制作金刚石的结构模型——金刚石是由碳原子构成 D．自制微型空气监测站——SO2属于空气污染物【分析】A、气体的溶解度只受温度、压强的影响；B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性；C、金刚石属于碳单质，由原子直接构成；D、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体。【解答】解：A、气体的溶解度仅受温度、压强影响，将池水喷向空中是增大水与空气的接触面积，增加溶解氧气的总质量，不能改变氧气的溶解度，增大氧气的溶解度错误，错误符合题意，故选项正确；B、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附冰箱中的异味，正确但不符合题意，故选项错误；C、金刚石属于碳单质，由碳原子直接构成，可用橡皮泥搭建其结构模型，正确但不符合题意，故选项错误；D、二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，正确但不符合题意，故选项错误；故选：A。【点评】本考点考查了氧气的溶解性、活性炭的吸附性、金刚石的模型、酸雨等，知识点比较多，要加强记忆，理解应用。3．（2026•庆云县二模）兴趣小组利用如图装置进行硫粉在氧气中燃烧的实验。下列说法正确的是（）A．开始时，先点燃硫粉，再开控制阀门 B．润湿的棉花团能够防止有害气体逸出 C．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰，放出热量 D．澄清石灰水能防止熔融物损坏三颈瓶【分析】A．根据实验操作规范，进行分析；B．根据装置中各部分的作用，进行分析；C．根据硫在不同环境中燃烧的现象，进行分析；D．根据澄清石灰水的化学性质和实验目的，进行分析。【解答】解：A.实验应先打开控制阀门通入氧气，排尽三颈瓶内的空气后再点燃硫粉，否则硫会先在空气中燃烧，无法观察到硫在氧气中燃烧的特征现象，选项操作不合理，故A不合题意。B.硫燃烧生成有毒的二氧化硫，二氧化硫可溶于水且能与水反应，润湿的棉花团可以吸收二氧化硫，防止有害气体逸出污染空气，选项说法正确，故B符合题意。C.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，该实验在氧气中进行，火焰颜色描述错误，故C不合题意。D.硫在燃烧匙内燃烧，不会产生高温熔融物滴落损坏三颈瓶；澄清石灰水的作用是吸收二氧化硫，而非防止仪器损，选项说法错误，故D不合题意。故选：B。【点评】本题主要考查硫在氧气中燃烧的实验，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。4．（2026•辽源模拟）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列说法正确的是（）A．红磷燃烧时产生浓厚的白色烟雾 B．a点时容器内氮气的体积分数为85% C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用试剂必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。【解答】解：A、红磷燃烧时产生浓厚的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。B、由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，但氮气体积分数应小于85%，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，故选项说法错误。C、最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故选项说法正确。D、此实验可测得空气中氧气的体积分数（而不是质量分数）为21%﹣3%＝18%，故选项说法错误。故选：C。【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。5．（2026•孝感二模）某兴趣小组设计并制作了如图所示的简易制氧机。下列说法不正确的是（）A．该装置具有的优点是操作简单、廉价易得 B．MnO2在反应中起催化作用 C．根据瓶B单位时间内产生气泡的多少，可判断产生O2的纯度 D．瓶A中液体温度逐渐升高说明该反应放热【分析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，结合装置分析。【解答】解：A．该装置使用常见塑料瓶等简易材料制作，原料廉价易得、操作步骤简单，说法正确，故不符合题意。B．过氧化氢分解制氧气，其中MnO2改变过氧化氢的分解速率，且反应前后质量和化学性质不变，二氧化锰是催化剂，起催化作用，说法正确，故不符合题意。C．瓶B单位时间内产生气泡的多少只能反映生成O2的速率，无法判断O2的纯度，说法错误，故符合题意。D．A瓶中液体温度逐渐升高，说明过氧化氢分解的反应是放热反应，说法正确，故不符合题意。故选：C。【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。6．（2026•江阴市二模）利用下图装置来制取干燥的氧气。装置气密性良好，图①中的燃烧匙可以上下移动，碱石灰用于干燥氧气。下列说法正确的是（）A．将图①装置中的燃烧匙提离液面后，则不再产生氧气 B．实验中，利用图②和图④的装置收集的氧气均不够干燥 C．若用图③装置收集氧气，可将带火星的木条放在b导管口处验满 D．若用图④装置测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响【分析】A、根据没有二氧化锰时，过氧化氢仍然能够分解生成水和氧气，只是反应速率慢一些分析。B、图④装置中，氧气通过装置时，水被植物油隔绝，收集的氧气是干燥的。C、根据氧气密度比空气大分析。D、氧气不溶于油。【解答】解：A、图①中，将二氧化锰的燃烧匙上提，没有二氧化锰时，过氧化氢仍然能够分解生成水和氧气，只是反应速率慢一些。故说法错误。B、图②是排水法收集氧气，会带出水蒸气，收集的氧气不干燥；图④装置中，氧气通过装置时，水被植物油隔绝，收集的氧气是干燥的。故说法错误。C、氧气密度比空气大，用图③收集时，应从长管b进气，空气从短管a排出。验满时，应将带火星的木条放在a导管口，若木条复燃，说明已满。故说法错误。D、图④测量氧气体积时，是利用氧气进入装置，将水排到量筒中，量筒内水的体积就是生成氧气的体积。集气瓶上方原有的空气不会影响排出水的体积，所以对测量结果无影响。故说法正确。故选：D。【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。7．（2026•广东二模）构建物质转化的知识网络是重要的学习方法。如图是有关含氧物质转化的网络图。下列说法错误的是（）A．转化①H2O2中氧元素全部转化为O2 B．转化②、⑤不一定都是化合反应 C．转化③可以将光能转化为化学能 D．转化⑥可用于研究水的组成【分析】A、一定条件下，过氧化氢分解生成水和氧气。B、多种物质生成一种物质的反应是化合反应。C、光合作用过程中，水和二氧化碳反应生成有机物和氧气。D、根据化学反应前后元素种类不变分析。【解答】解；A.过氧化氢分解制氧气的反应为2H2O2MnO22H2O+O2↑，H2O2中的氧元素一部分进入生成物H2O中，一部分转化为O2B.转化②是O2生成CO2，转化⑤是O2生成H2O：若为碳、氢气的燃烧反应，属于化合反应；若为甲烷等含碳、氢元素的可燃物燃烧，生成物有两种，不属于化合反应，因此二者不一定都是化合反应，说法正确，故不符合题意。C.转化③是CO2转化为O2，对应光合作用，该过程将光能转化为化学能储存在有机物中，说法正确，故不符合题意。D.转化⑥是H2O分解生成O2（电解水反应），根据化学反应前后元素种类不变，可推导水由氢、氧元素组成，可用于研究水的组成，说法正确，故不符合题意。故选：A。【点评】本题主要考查根据提供信息进行分析、判断的能力，解答时，要充分注意、利用提供信息，结合教材内容进行分析、解答。8．（2026•东西湖区模拟）“氧烛”常用作潜艇的供氧设备。可以用镁粉、硝酸钾、氯酸钠（NaClO3）、二氧化锰等试剂，配合点火装置产生氧气。如图为“氧烛”的结构示意图。下列说法正确的是（）A．Mg是由分子构成的物质 B．NaClO3由三种元素组成 C．硝酸根离子符号为NOD．MnO2中锰元素的化合价为+2【分析】A、根据金属单质由原子直接构成分析。B、根据化学式含义分析。C、硝酸根离子为NO3D、根据化合物中正负化合价代数和为0分析。【解答】解：A、Mg是金属单质，由镁原子直接构成，不是分子构成，故说法错误。B、NaClO3由Na（钠）、Cl（氯）、O（氧）三种元素组成，故说法正确。C、硝酸根离子为NO3D、MnO2中O﹣2价，设Mn化合价x，x+2×（﹣2）＝0，x＝+4，不是+2，故说法错误。故选：B。【点评】本题考查了物质的构成、化学式含义、化合价计算、离子符号的书写等知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。9．（2026•重庆）已知反应2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑，测得反应中相关物质（KClO3、KClA．X为KClO3，Y为MnO2 B．a点固体中含有3种物质 C．b、e两点固体质量相等 D．固体中MnO2的质量分数：c点不大于d点【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气，进行分析判断。【解答】解：A、该反应是氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解为氯化钾和氧气，随着反应的进行，氯酸钾的质量不断减少，直至为零，而二氧化锰是该反应的催化剂，其质量在反应前后保持不变，因此X为KClO3，Y为MnO2，故A说法正确；B、a点表示氯酸钾部分分解，此时剩余固体中含有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种物质，故B说法正确；C、b点表示氯酸钾恰好完全分解，e点表示氯酸钾分解后一段时间，固体均为氯酸钾完全分解生成氯化钾的质量与二氧化锰的质量之和，固体质量相等，故C说法正确；D、t时刻对应的c点表示氯酸钾恰好完全分解，剩余固体的质量达到最小值，d点表示氯酸钾部分分解，此时剩余固体的质量大于c点所示剩余固体的质量，而二氧化锰的质量在反应过程中保持不变，因此固体中MnO2的质量分数：c点大于d点，故D说法错误。故选：D。【点评】本题难度不大，明确氯酸钾分解制取氧气的原理以及催化剂的性质是正确解答本题的关键。10．（2026•历城区模拟）某兴趣小组用传感器探究“测量空气中氧气的体积分数”，测出压强和氧气的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是（）A．反应开始时压强增大的原因是燃烧放热 B．火焰熄灭时反应立刻停止 C．反应过程中装置内物质的总质量不变 D．用白磷的测定结果比用红磷更准确【分析】A、根据燃烧放热来分析；B、根据图3信息来分析；C、根据质量守恒定律来分析；D、根据图像数据来分析。【解答】解：A、磷燃烧放出热量，所以反应开始时装置内的压强增大，故A选项说法正确；B、由图3可知，当火焰熄灭后，装置内氧气的含量还会继续降低，即反应没有立即停止，故B选项说法错误；C、由质量守恒定律可知，反应过程中装置内物质的总质量不变，故C选项说法正确；D、由图3可知，白磷燃烧能消耗更多的氧气，所以用白磷代替红磷，测定结果更准确，故D选项说法正确。故选：B。【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：只能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。二．实验题（共3小题）11．（2026春•芝罘区期中）兴趣小组的同学用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置，完成氧气的制取与性质实验。（1）仪器b的名称是铁架台。（2）检查装置气密性的方法是连接仪器装置，关闭K3，打开K1、K2，向C中加水浸没导管口，推动注射器活塞，C装置导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。（3）打开弹簧夹K1、K3，关闭K2用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液，反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑。水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气，是因为物质中都含有（4）检验B中氧气已集满的方法是将带火星的木条放在a导管口，木条复燃，证明氧气已收集满。（5）向C中加入澄清石灰水，将D中红热的木炭移入B中，塞紧胶塞，打开K2观察到的现象：B中木炭燃烧发出白光，C中导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊。对比木炭移入B前后的现象，可得出的结论是氧气浓度越大，燃烧越剧烈。（6）对该装置评价不合理的是d（填序号）。A.废旧物品再利用B.可完成氧气的制取和检验C.可控制反应速率D.可随时控制反应发生和停止【分析】（1）根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析。（2）根据检查装置气密性的方法分析。（3）根据化学反应原理书写化学方程式。（4）根据氧气有助燃性，能使带火星的木条复燃分析。（5）根据木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，在空气中木炭燃烧发红分析；（6）根据实验装置分析。【解答】解：（1）观察可知，仪器b是铁架台。故答案为：铁架台。（2）检查装置气密性的方法是：连接仪器装置，关闭K3，打开K1、K2，向C中加水浸没导管口，推动注射器活塞，C装置导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。故答案为：连接仪器装置，关闭K3，打开K1、K2，向C中加水浸没导管口，推动注射器活塞，C装置导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑。由质量守恒定律可知，水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气，是因为物质中都含有氧元素；故答案为：2H2O2MnO（4）检验B中氧气已集满的方法是：将带火星的木条放在a导管口处，若木条复燃，则氧气已集满。故答案为：将带火星的木条放在a导管口，木条复燃，证明氧气已收集满。（5）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以C中导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊。在空气中木炭燃烧发红，在氧气中燃烧发出白光，这是因为氧气浓度不同导致燃烧剧烈程度不同。对比木炭移入B前后的现象，可得出的结论是：氧气浓度越大，燃烧越剧烈。故答案为：发出白光；导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊；氧气浓度越大，燃烧越剧烈；（6）a、该装置用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计，属于废旧物品再利用，故合理。b、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，向C中加入澄清石灰水，将D中红热的木炭移入B中，可完成氧气的制取和检验，故合理。c、用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液，可以通过控制注射器活塞的推进速度来控制反应速率，故合理。d、该装置不能随时控制反应发生和停止，故不合理。故选：d。【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力，会根据实验现象做出正确的判断和分析。12．（2026•苏州）氧气是我们身边常见的物质，研究其制取非常重要。Ⅰ、实验室制氧用过氧化氢溶液和MnO2制取氧气，可能用到的装置如图。（1）上述反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O（2）该方法制氧应选用的发生装置为B（填字母，下同），收集装置为C或E。（3）欲探究MnO2在过氧化氢分解反应中的作用，进行如下实验。编号实验内容木条是否复燃实验1向试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星木条不复燃实验2向实验1试管中再加入1gMnO2粉末，伸入带火星木条复燃实验3将试管中的残留物过滤、洗涤、干燥并称得固体质量为1g/实验4取5mL5%的过氧化氢溶液于另一试管中，将实验3所得固体加入，伸入带火星木条①预测实验4中带火星木条出现的现象：复燃。②设计实验4的目的是验证该MnO2是否还能加速过氧化氢分解。Ⅱ、鱼池供氧鱼类呼吸及其代谢物分解等均会消耗氧气。当鱼池缺氧时可加入过氧化钙（CaO2）供氧，原理为2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑。（4）CaO2的有效氧理论值为22.2%[有效氧=m(产生氧气)m(（5）CaO2与水反应生成的Ca（OH）2微溶于水，会导致溶液pH升高。实际上只要鱼池内投放CaO2的量合适，有效供氧的同时，水体pH并无明显变化。pH无明显变化的主要原因是Ca（OH）2与水体中CO2反应被消耗。【分析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气；（2）根据反应物的状态、反应发生需要的条件及气体的密度和溶解性及特殊要求选择发生装置和收集装置；（3）根据MnO2在反应中作催化剂，化学性质在反应前后不变分析；（4）根据化学方程式进行计算；（5）根据Ca（OH）2会与鱼呼吸产生的CO2反应生成碳酸钙和水分析。【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑；故答案为：2H2O2MnO（2）该反应是固液不加热型，发生装置选B；氧气密度比空气大且不易溶于水，可用向上排空气法（装置C））或排水法（装置E）收集。故答案为：B；C或E；（3）①实验3得到的固体是MnO2，MnO2在反应中作催化剂，化学性质在反应前后不变，所以将它加入新的过氧化氢溶液中，仍能加快反应速率产生氧气，因此带火星木条会复燃。②设计实验4是验证该MnO2是否还能加速过氧化氢分解，证明MnO2的化学性质在化学反应前后没有发生改变，以此验证MnO2是该反应的催化剂。故答案为：①复燃；②验证该MnO2是否还能加速过氧化氢分解；（4）设CaO2的质量为m，生成氧气质量为y2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑14432my14432y=CaO2的有效氧理论值=32m故答案为：22.2%；（5）反应生成的Ca（OH）2微溶于水，但鱼池中存在大量的水，且生成的Ca（OH）2会与鱼呼吸产生的CO2反应生成碳酸钙和水，所以水体pH无明显变化。故答案为：Ca（OH）2与水体中CO2反应被消耗。【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力，会根据实验现象做出正确的判断和分析。13．（2026•南安市模拟）某学习小组利用塑料瓶、带弯管的玻璃导管、带活塞的玻璃导管和橡皮塞等材料，组装了一套气体发生装置（如下图），开展以“氧气的制备”为主题的实践活动。（1）制作负载MnO2砖块：将砖块浸入高锰酸钾溶液中一段时间后取出，再经灼烧、冷却并充分洗涤。灼烧时高锰酸钾反应的化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑（2）组装仪器：组装好装置后，装入试剂前，应先进行的步骤是检查装置的气密性。（3）制取氧气：打开K2，再调节活塞K1，使过氧化氢溶液流入塑料瓶B中，在X端口处将带火星的木条放在X端口，木条复燃（填实验操作和现象）时，开始收集氧气。（4）收集氧气：若要收集一瓶较纯净的氧气，应采用的收集方法是排水法。（5）暂停实验；实验中，使装置内反应暂停的简便操作是关闭活塞K1。【分析】（1）根据用高锰酸钾制取氧气的原理来分析；（2）根据装入试剂前，应先检查装置的气密性来分析；（3）根据氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃来分析；（4）根据用排水法收集的氧气较纯净来分析；（5）根据关闭活塞K1，没有过氧化氢流下，反应停止来分析。【解答】解：（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2（2）组装好装置后，装入试剂前，应先进行的步骤是检查装置的气密性，防止装置漏气导致收集不到气体。（3）打开K2，再调节活塞K1，使过氧化氢溶液流入塑料瓶B中，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以在X端口处将带火星的木条放在X端口，木条复燃时，开始收集氧气。（4）用排水法收集的氧气较纯净，若要收集一瓶较纯净的氧气，应采用的收集方法是排水法。（5）实验中，使装置内反应暂停的简便操作是关闭活塞K1，没有过氧化氢流下，反应停止。故答案为：（1）2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2（2）检查装置的气密性；（3）将带火星的木条放在X端口，木条复燃；（4）排水法；（5）关闭活塞K1。【点评】本题主要考查了实验室气体的制取和收集，熟练掌握气体的制取原理，了解确定发生装置、收集装置的原理及注意事项等知识是解答本题的关键。三．工艺流程题（共1小题）14．（2026•镇江二模）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。Ⅰ.甲烷热解制氢。高温时，以熔融金属锡（Sn）为液态传热介质，细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解，得到固体石墨，反应原理如图1所示。（1）甲烷热解制氢的化学方程式为CH4Sn高温C+2H2（2）该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为T2＞T3＞T1。（3）该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的密度不同。Ⅱ.海水电解制氢。海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如图2所示。PTFE膜两侧有水蒸气压力差，使膜外侧的水转化为水蒸气，水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。（1）M端对应的是电源正（选填“正”或“负”）极。（2）电解过程中，PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变，原因是KOH用于增强溶液的导电性，KOH质量保持不变；通过PTFE膜液化进入的水的质量等于电解消耗水的质量，溶剂质量保持不变。Ⅲ.催化制氢一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图3所示。图中“H2O（g）表示水蒸气”。（1）反应Ⅱ中镍元素（Ni）化合价不变。NiFe2O4中铁元素的化合价为+3。（2）将16.0gCH4和足量的H2O（g）通过该方法制氢，理论上可获得6gH2。【分析】Ⅰ一定条件下，甲烷分解生成石墨和氢气。甲烷热解制氢的化学方程式为CH4Sn高温C+2H2Ⅱ.电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气。Ⅲ.化合物中元素化合价代数和为零。根据化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。【解答】解：Ⅰ.（1）甲烷热解制氢的化学方程式为CH4Sn高温C+2H2故答案为：CH4Sn高温C+2H2（2）该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为T2＞T3＞T1（使锡处于液态）。故答案为：T2＞T3＞T1。（3）该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的密度不同。故答案为：密度。Ⅱ.（1）M端产生氧气，对应的是电源正极。故答案为：正。（2）电解过程中，PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变，原因是KOH用于增强溶液的导电性，KOH质量保持不变；通过PTFE膜液化进入的水的质量等于电解消耗水的质量，溶剂质量保持不变。故答案为：KOH用于增强溶液的导电性，KOH质量保持不变；通过PTFE膜液化进入的水的质量等于电解消耗水的质量，溶剂质量保持不变。Ⅲ.（1）反应Ⅱ中镍元素（Ni）化合价不变。氧化镍中镍元素化合价是+2，NiFe2O4中镍元素化合价是+2，氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铁元素的化合价为+3。故答案为：+3。（2）设生成氢气质量是x。CH4+H2O（g）催化剂16616.0gx166x＝6g故答案为：6。【点评】本题主要考查根据提供信息进行分析、判断的能力，解答时，要充分注意、利用提供信息，结合教材内容进行分析、解答。四．科学探究题（共6小题）15．（2026•工业园区校级二模）全球“双碳”目标提出，氨作为氢的载体，越来越引起全国重视，氨气正在由肥料走向燃料。Ⅰ.氨气、氢气都属于清洁能源，其性质对比参数如图表1：性质参数氢气氨气颜色、气味无色、无味无色、刺激性沸点/℃﹣251.77﹣33.34爆炸限值/%4～7515～28水中溶解度难溶于水极易溶于水（1）对比参数分析，你认为氨气替代氢气成为理想燃料的理由有氨气沸点高易液化便于运输储存、氨气爆炸限值范围小更安全，氨气具有刺激性气味便于及时察觉氨气泄漏、氨气极易溶于水便于泄漏时处理。（2）将氨气置于空气中发现无法燃烧，而在氧气流中却燃烧起来，说明氨气燃烧与氧气浓度有关。与NH3相比，甲烷燃料过度使用会造成的环境问题是温室效应。Ⅱ.在氨气中添加适量氢气，进行混合燃烧。科学研究不同当量比下的氨气/氢气/空气的燃烧速度如图2：【资料卡片】当量比是燃料完全燃烧理论所需要的空气量与实际供给的空气量之比。（3）分析图中数据发现当量比为1.15左右，X（NH3）＝40%，燃烧速度最快。（4）已知氨气燃烧生成了空气中含量最多的气体，该气体的化学式是N2。Ⅲ.探究制备氨燃料的方法【方案1】利用碳酸氢铵制备氨气【方案2】利用铵盐溶液和碱溶液混合加热制备氨气【方案3】我国科研团队借助一种固体催化剂LDH，在常温、常压和可见光条件下，用氮气和水合成氨气（NH3）的原理如图4所示。（5）经分析，方案1不合理，理由是碳酸氢铵分解生成氨气的同时生成了二氧化碳，会导致制备的氨气不纯。（6）利用氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合加热制氨气，写出反应的化学方程式NH4Cl+NaOH△NaCl+H2O+NH3↑，实验过程中发现此方法制得的氨气量少，可能的原因是生成的氨气极易溶于水，不易逸出（7）经讨论改用铵盐固体和碱固体混合物来提高氨气产量（图3），出现蘸有酚酞试液的棉花变红现象证明氨气收集满了。（8）实验室用纯度为80%，质量为133.75g的氯化铵固体与足量固体碱完全反应，理论上可以制取氨气多少克？（假设杂质不参加反应，写出计算过程）（9）方案3的反应总方程式是2N2+6【分析】（1）根据对比参数分析；（2）根据实验现象分析；根据甲烷燃烧会产生二氧化碳分析；（3）根据图中数据分析；（4）氨气燃烧生成了空气中含量最多的气体，则该气体为氮气；（5）碳酸氢铵分解生成氨气的同时生成了二氧化碳，会导致制备的氨气不纯；（6）实验过程中发现此方法制得的氨气量少，是因为生成的氨气极易溶于水，不易逸出；（7）氨气遇水形成氨水，氨水显碱性能使无色酚酞溶液变红；（8）个就化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算；（9）在常温、常压和可见光条件下，用氮气和水合成氨气（NH3），由微观示意图可知，反应物为氮气和水，生成物为氨气和氧气。【解答】解：（1）对比参数分析可知，氨气替代氢气成为理想燃料的理由有：氨气沸点高易液化便于运输储存、氨气爆炸限值范围小更安全、安全具有刺激性气味便于及时察觉氨气泄漏、氨气极易溶于水便于泄漏时处理；（2）将氨气置于空气中发现无法燃烧，而在氧气流中却燃烧起来，说明氨气燃烧与氧气浓度有关；甲烷燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳过多会导致温室效应，因此与NH3相比，甲烷燃料过度使用会造成的环境问题是温室效应；（3）分析图中数据发现当量比为1.15左右，X（NH3）＝40.0%时，燃烧速度最快；（4）氨气燃烧生成了空气中含量最多的气体，则该气体为氮气，其化学式是N2；（5）方案1：利用碳酸氢铵制备氨气不合理，是因为碳酸氢铵分解生成氨气的同时生成了二氧化碳，会导致制备的氨气不纯；（6）利用氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合加热制氨气，反应原理为氯化铵与氢氧化钠在加热条件下反应生成氨气、氯化钠和水，化学方程式为NH4Cl+NaOH△NaCl+H2O+NH3（7）氨气遇水形成氨水，氨水显碱性能使无色酚酞溶液变红，因此用图3的方法制备并收集氨气，当观察到试管口蘸有酚酞试液的棉花变红，则说明氨气已收集满；（8）设用纯度为80%、质量为133.75g的氯化铵固体与足量固体碱完全反应，理论上可以制取氨气的质量为x。NH4Cl+NaOH△NaCl+H2O+NH353.517133.75g×80%x53.517x＝34g故实验室用纯度为80%、质量为133.75g的氯化铵固体与足量固体碱完全反应，理论上可以制取氨气的质量为34g；（9）我国科研团队借助一种固体催化剂LDH，在常温、常压和可见光条件下，用氮气和水合成氨气（NH3），由微观示意图可知，反应物为氮气和水，生成物为氨气和氧气，因此该反应的化学方程式为2N2+6H2O光照LDH4NH3故答案为：（1）氨气沸点高易液化便于运输储存、氨气爆炸限值范围小更安全；氨气具有刺激性气味便于及时察觉氨气泄漏、氨气极易溶于水便于泄漏时处理。（2）氧气浓度；温室效应。（3）1.15；40.0%。（4）N2。（5）碳酸氢铵分解生成氨气的同时生成了二氧化碳，会导致制备的氨气不纯。（6）NH4Cl+NaOH△NaCl+H2O+NH3（7）蘸有酚酞试液的棉花变红。（8）34。（9）2N2+6H2O光照LDH4NH3【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，强调了学生整合基本化学知识的能力。16．（2026•鄂尔多斯一模）某兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的项目式学习活动。任务一：认识市售制氧机市售常用制氧机有分子筛式制氧机、化学药剂制氧机等，其中分子筛式制氧机是将压缩空气经吸附塔吸附N2等，输出高纯度医用氧气。（1）从微观角度分析，空气能被压缩的原因是分子间的间隔发生改变。任务二：探究化学药剂制氧原理【查阅资料】过碳酸钠制取氧气的原理第一步：过碳酸钠加水溶解后生成Na2CO3和H2O2。第二步：产生的H2O2中加入MnO2生成O2。【进行实验】为探究MnO2在该反应中的作用，小组同学进行如下实验。实验步骤实验现象实验结论①向试管中加入少量过碳酸钠，加水溶解，将带火星的木条伸入试管中带火星的木条不复燃MnO2是该反应的催化剂②向步骤①实验后的试管中加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中（2）有气泡冒出，带火星的木条复燃（3）写出步骤②中产生气体的化学方程式2H2O【反思评价】（4）小花同学认为上述实验的结论不严谨，理由是还需证明二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变。【拓展延伸】（5）某同学利用该原理制取氧气并用于铁丝燃烧实验，应选择的发生与收集装置是BE（填序号），铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O2点燃任务三：设计并制作简易供氧器【设计制作】小组同学自制家庭供氧器，如图2所示，请将该供氧器的说明书补充完整。说明书使用方法：在左舱加入适量冷水、过碳酸钠和二氧化锰，待右舱导管口（6）有连续均匀的气泡冒出时，即可接面罩使用。注意事项：禁止使用热水；待气体不再产生时，向进料口补充过碳酸钠。（7）图1中F装置的功能与图2装置中右舱（选填“左舱”或“右舱”）相似。【成果分享】（8）利用数字传感器分别测出过碳酸钠与5%H2O2溶液产生O2的体积随时间的变化，得到如图3所示的曲线。结合图中信息，对比分析家用制氧剂选过碳酸钠而非过氧化氢溶液的原因是单位时间内过碳酸钠产生的氧气多于过氧化氢溶液（或“过碳酸钠比过氧化氢溶液产生氧气的速度快”）。（答一条即可）（9）选择家庭制氧机除了要考虑经济实惠外，还需考虑的因素有制氧机的医疗效果（或使用体验、长期维护、安全性、环保等）。（答一条即可）【拓展延伸】针对废弃制氧机部件中的铝、铜、铁，小组同学在回收前对其性质进行了探究。（10）实验1：小组同学用铝合金片和铝片进行相互刻画，铝片上出现划痕，据此说明制氧机外壳选用铝合金不用铝的原因是铝合金的硬度比纯铝大（或“铝合金的硬度大”或“纯铝的硬度小”）。（11）实验2：探究铁和铜的金属活动性强弱。①用砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的铁锈（或氧化膜）。②设计实验方案：将打磨后的铁片放入盛有硫酸铜（可溶性铜盐都可）溶液的试管中，若铁片的表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，则金属活动性Fe＞Cu（或将打磨后的铜片放入盛有氯化铁溶液的试管中，若无明显现象，则金属活动性Fe＞Cu或将打磨后的铁片和铜片分别放入稀盐酸/稀硫酸中，若放入铁片的试管中有气泡产生，且溶液的颜色由无色变为浅绿色，铜片的试管中无明显现象，则金属活动性Fe＞Cu）。（12）实验3：测定废弃铁件中铁的含量。小组同学取6g样品，加入足量稀盐酸进行溶解（杂质不参与反应），充分反应后生成H20.2g。请计算参加反应的铁的质量Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，写出计算过程。【分析】（1）根据分子的性质分析；（2）根据氧气具有助燃性分析；（3）根据步骤②是过氧化氢在二氧化锰的作用下生成氧气和水分析；（4）根据催化剂的特点分析；（5）根据铁丝燃烧需要纯净的氧气，铁丝燃烧生成四氧化三铁分析；（6）根据导管口有连续均匀的气泡冒出时，即可接面罩使用分析；（7）根据图1中F装置的功能与图2装置中右舱（净化除杂装置）相似分析；（8）根据图3分析；（9）根据家庭制氧机除了要考虑经济实惠外，还需考虑的因素有制氧机的医疗效果（或使用体验、长期维护、安全性、环保等）分析；（10）根据合金的特点分析；（11）①根据砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的铁锈分析；②根据金属的活动性分析；（12）根据氢气的质量结合化学方程式进行分析。【解答】解：（1）从微观角度解释：物质被压缩时分子本身不变，改变的是分子之间的间隔，因此空气压缩的本质是分子间的间隔发生改变。（2）二氧化锰加快过氧化氢分解，产生大量氧气，能使带火星的木条复燃，对应现象为带火星的木条复燃。（3）步骤②是过氧化氢在二氧化锰的作用下生成氧气和水，化学方程式为2H（4）催化剂需要满足三个条件：改变反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变；该实验只验证了二氧化锰能改变反应速率，没有验证其质量和化学性质在反应前后是否改变，因此结论不严谨。（5）铁丝燃烧需要纯净的氧气，故收集氧气选择排水法，故收集装置选E，过氧化氢制取氧气，发生装置的类型是固液常温型，故选B，铁丝燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3Fe+2O（6）在左舱加入适量冷水，过碳酸钠和二氧化锰，待右舱导管口有连续均匀的气泡冒出时，即可接面罩使用。（7）图1中F装置的功能与图2装置中右舱（净化除杂装置）相似。（8）家用制氧剂选过碳酸钠而非过氧化氢溶液的原因是单位时间内过碳酸钠产生的氧气多于过氧化氢溶液（或“过碳酸钠比过氧化氢溶液产生氧气的速度快”）。（9）家庭制氧机除了要考虑经济实惠外，还需考虑的因素有制氧机的医疗效果（或使用体验、长期维护、安全性、环保等表述）。（10）制氧机外壳选用铝合金不用铝的原因是铝合金的硬度比纯铝大（或“铝合金的硬度大”或“纯铝的硬度小”）。（11）①用砂纸打磨铁片的目的是除去铁片表面的铁锈（或氧化膜）。②将打磨后的铁片放入盛有硫酸铜（可溶性铜盐都可）溶液的试管中，若铁片的表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，则金属活动性Fe＞Cu（或将打磨后的铜片放入盛有氯化铁溶液的试管中，若无明显现象，则金属活动性Fe＞Cu或将打磨后的铁片和铜片分别放入稀盐酸/稀硫酸中，若放入铁片的试管中有气泡产生，且溶液的颜色由无色变为浅绿色，铜片的试管中无明显现象，则金属活动性Fe＞Cu）。（12）设参加反应的铁的质量为x。Fe+562解得：x＝5.6g答：参加反应的铁的质量为5.6g。故答案为：（1）分子间的间隔发生改变；（2）带火星的木条复燃；（3）2H（4）还需证明二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变；（5）BE；3Fe+2O（6）有连续均匀的气泡冒出；（7）右舱；（8）单位时间内过碳酸钠产生的氧气多于过氧化氢溶液（或“过碳酸钠比过氧化氢溶液产生氧气的速度快”）；（9）制氧机的医疗效果（或使用体验、长期维护、安全性、环保等）；（10）铝合金的硬度比纯铝大（或“铝合金的硬度大”或“纯铝的硬度小”）；（11）①除去铁片表面的铁锈（或氧化膜）；②将打磨后的铁片放入盛有硫酸铜（可溶性铜盐都可）溶液的试管中，若铁片的表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，则金属活动性Fe＞Cu（或将打磨后的铜片放入盛有氯化铁溶液的试管中，若无明显现象，则金属活动性Fe＞Cu或将打磨后的铁片和铜片分别放入稀盐酸/稀硫酸中，若放入铁片的试管中有气泡产生，且溶液的颜色由无色变为浅绿色，铜片的试管中无明显现象，则金属活动性Fe＞Cu）；（12）5.6g。【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，强调了学生整合基本化学知识的能力。17．（2026•茂名二模）某兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习。【任务一】实验室制氧（1）利用图1的仪器和高锰酸钾制氧气，还需补充铁架台（填仪器名称），反应的化学方程式：2KMnO4△（2）利用图2的装置进行排水法收集氧气，气体应从n（填“m”或“n”）端通入。小组做该实验时，先注入占瓶体积80%的水，将水排尽后，此时收集到的氧气的体积分数为84.2%。【任务二】自制简易鱼泵兴趣小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧，装置如图2、图3。（3）选用图3鱼泵为鱼缸持续供氧，使用过氧化氢溶液和植物汁液，植物汁液应放置于塑料瓶2（填“1”或“2”）。（4）基于家用鱼缸供氧需求，对比二氧化锰，采用植物汁液作过氧化氢分解反应的催化剂的优点是绿色无毒，不会污染鱼缸水体（答案不唯一），该家用鱼缸产生氧气的化学方程式2H2O（5）市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料除了过氧化氢溶液还有过碳酸钠固体。在相同条件下，将240g过碳酸钠分别与不同体积的水混合后产生氧气的流量，测定结果如图4所示，分析图像后回答：若用240g过碳酸钠作供氧剂，将240g过碳酸钠与800（填“350”或“500”或“800”）mL的水混合，更适合用于鱼缸持续供氧。【分析】（1）根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析；根据化学反应原理书写化学方程式；（2）排水法收集氧气时，需短管进气、长管排水；根据实验数据分析；（3）根据装置特点分析；（4）植物汁液为天然物质，相比化工原料二氧化锰更安全，不会危害鱼类、污染鱼缸水体；过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气；（5）根据图像分析。【解答】解：（1）高锰酸钾制氧气为固体加热型发生装置，现有仪器缺少固定试管的铁架台；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO4△（2）排水法收集氧气时，氧气密度小于水，需短管进气、长管排水，因此从n端通入；瓶内原有20%体积的空气，空气中氧气体积占比约21%，因此最终氧气体积分数为80%+20%×21%＝84.2%。故答案为：n；84.2%；（3）植物汁液是过氧化氢分解的催化剂，放在下方塑料瓶2中，过氧化氢从上方塑料瓶1逐滴滴加，可通过调节滴速控制反应速率，实现持续供氧。故答案为：2；（4）植物汁液为天然物质，相比化工原料二氧化锰更安全，不会危害鱼类、污染鱼缸水体；过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气。故答案为：绿色无毒，不会污染鱼缸水体（答案不唯一）；2H（5）由图像可知，加350mL水时反应过快，短时间内反应完全，无法持续供氧；加500mL水时产氧流量波动大，持续时间较短；加800mL水时产氧流量平稳，持续时间最长，最适合鱼缸长期持续供氧。故答案为：800。【点评】本题难度不大，是中考的重要考点之一，熟练掌握实验室中制取气体的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据等是正确解答本题的关键。18．（2026•楚雄州一模）某化学小组在学习了氧气的制取和性质实验后，以“寻找新的催化剂”为主题，展开了项目式学习。任务一探究氧化铜放入过氧化氢溶液中的反应情况。将适量氧化铜粉末放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。任务二探究氧化铜能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂。【实验探究】实验步骤实验现象Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铜粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管中，如此反复多次实验，观察现象试管中均产生气泡，带火星木条均复燃Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag【实验结论】（1）A中产生的气体是氧气；（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铜的化学性质和质量在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；（3）写出氧化铜催化过氧化氢分解的化学方程式：2H2O任务三小组同学还想探究氧化铜与二氧化锰的催化效果，设计了如图实验，均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见下。（4）进行实验。实验编号3%过氧化氢溶液的体积其他物质的质量待测数据Ⅰ20mL氧化铜0.5gMⅡ①20mL二氧化锰0.5gN②上述实验中“待测数据”是指收集25mL氧气所需的时间；若M＞N，则可得出的结论是二氧化锰的催化效果更好。任务四【拓展交流】（5）查阅资料得知，Fe2O3、CuSO4、马铃薯等也可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是A（填字母）。A．同一个化学反应可以有多种催化剂B．催化剂能提高产物产量C．催化剂只能加快化学反应的速率D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物【分析】（1）根据氧气具有助燃性，进行分析解答。（2）根据实验Ⅱ中实验过程中试管中均产生气泡，带火星木条均复燃，进行分析解答。（3）根据过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，进行分析解答。（4）①根据比较氧化铜与二氧化锰的催化效果，应控制变量，催化剂的种类不同，其他因素相同，进行分析解答。②根据该实验以生成25mL气体为准，进行分析解答。（5）根据催化剂的特征，进行分析解答。【解答】解：（1）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则A中产生的气体是氧气。（2）实验Ⅱ中待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管中，如此反复多次实验，观察现象；试管中均产生气泡，带火星木条均复燃，说明化学反应前后氧化铜的化学性质没有改变。（3）过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H（4）①该实