專題03空氣氧氣（廣東專用）

考點01空氣的組成及應用

考點02氧氣的性質和制取

考點01空氣的組成及應用

1．（2023·廣東廣州·中考真題）生機勃勃的地球離不開空氣，下列關于空氣的說法不．正．確．的是

A．稀有氣體可用于霓虹燈的制作

B．CO2是植物光合作用的重要原料

C．SO2排放是導致酸雨的原因之一

D．PM2.5的含量越高空氣質量越好

【答案】D

【詳解】A、稀有氣體通電可以發(fā)出不同顏色的光，可用于霓虹燈的制作，正確；

B、光合作用可將二氧化碳和水轉化為有機物和氧氣，二氧化碳是植物光合作用的原料，正確；

C、二氧化硫和水、氧氣反應可生成硫酸，隨降水落下形成酸雨，二氧化硫排放是導致酸雨的原因之一，正

確；

D、PM2.5是空氣污染物，含量越高空氣質量越差，錯誤；

故選D。

考點02氧氣的性質和制取

2．（2025·廣東·中考真題）下列關于O2的制取、驗滿及性質實驗操作錯誤的是

A．制備B．收集C．驗滿D．助燃性

【答案】C

【詳解】A、高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應中反應物為固體，反應條件

為加熱，應選擇固體加熱型發(fā)生裝置，為防止試管口冷凝水倒流使試管炸裂，試管口應略向下傾斜，為防

止加熱時固體粉末進入導管，堵塞導管，試管口應放一團棉花，圖示操作正確，不符合題意；

B、氧氣不易溶于水且不與水反應，可采用排水法收集，圖示操作正確，不符合題意；

C、氧氣的驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，說明氧氣已收集滿，圖示操作錯誤，符合題意；

D、做木炭在氧氣中燃燒的實驗時，集氣瓶底部不需要放少量水，圖示操作正確，不符合題意。

故選：C。

3．（2024·廣東·中考真題）探究H2O2分解速率的影響因素，下列分析正確的是

H2O2溶液

實驗編催化劑溫度

體積溶質質量分數(shù)

號(0.1g)/℃

/mL/%

①510—20

②510MnO2粉末20

③55MnO2粉末20

④55MnO2粉末40

⑤55Fe2O3粉末20

A．①④探究有無催化劑的影響B(tài)．②③探究H2O2溶液濃度的影響

C．②④探究反應溫度的影響D．④⑤探究催化劑種類的影響

【答案】B

【詳解】A、根據(jù)對比實驗中，控制變量唯一的原則，①中沒有加入催化劑，④中加入了催化劑，但是①④

的溫度也不同，所以不能用于探究有無催化劑的影響，故A錯誤；

B、②③中除了過氧化氫溶液的溶質質量分數(shù)不同外，其他條件均相同，可探究H2O2溶液濃度的影響，故

B正確；

C、②④中過氧化氫溶液的溶質質量分數(shù)和溫度均不同，不能用于探究反應溫度的影響，故C錯誤；

D、④⑤中催化劑種類和溫度均不同，不能用于探究催化劑種類的影響，故D錯誤；

故選：B。

1．（2025·廣東廣州·二模）空氣是一種寶貴的自然資源。下列有關空氣的說法正確的是

A．空氣污染指數(shù)越高，空氣質量狀況越差

B．氮氣很穩(wěn)定，因此無法用氮氣生產(chǎn)氮肥

C．稀有氣體用于制電光源，利用了其通電發(fā)光的化學性質

D．潔凈的空氣屬于純凈物

【答案】A

【詳解】A、空氣污染指數(shù)是衡量空氣中污染物濃度的指標。指數(shù)越高，表示污染物濃度越高，空氣質量越

差，因此，該說法正確；

B、氮氣（N?）化學性質穩(wěn)定，不易與其他物質反應，但這并不意味著無法用于生產(chǎn)氮肥。工業(yè)上通過化學

方法（如合成氨反應，在高溫、高壓和催化劑作用下將氮氣轉化為氨），再制成氮肥（如尿素），因此，該

說法錯誤；

C.稀有氣體（如氖氣、氬氣）在通電時發(fā)出不同顏色的光，用于霓虹燈等電光源。但通電發(fā)光是物理性質

（電子激發(fā)后釋放能量發(fā)光），沒有新物質生成，因此，該說法錯誤；

D.空氣是混合物，由氮氣（約78%）、氧氣（約21%）、稀有氣體、二氧化碳等組成，因此，該說法錯誤。

故選：A。

2．（2025·廣東深圳·三模）下列氣體的應用只涉及物理性質的是

A．氧氣供給呼吸B．稀有氣體作電光源C．氫氣燃料D．二氧化碳滅火

【答案】B

【詳解】A、呼吸過程中，氧氣與體內(nèi)物質發(fā)生反應，生成二氧化碳和水，并釋放能量，這是一個化學變化

（氧化反應），涉及化學性質（氧氣的氧化性）。不符合題意；

B、稀有氣體（如氖氣）在通電時發(fā)出有色光，是由于電子被激發(fā)后回到基態(tài)釋放能量，過程中稀有氣體本

身沒有發(fā)生化學變化，沒有新物質生成，只涉及物理性質（如發(fā)光性）。符合題意；

C、氫氣作為燃料時，與氧氣發(fā)生燃燒反應，生成水，并釋放能量，這是一個化學變化，涉及化學性質（氫

氣的可燃性）。不符合題意；

D、二氧化碳滅火主要利用其密度比空氣大（物理性質）覆蓋在燃燒物表面，隔絕空氣，同時也利用其不支

持燃燒的化學性質（不可燃性）。因此，此應用涉及化學性質，不是只涉及物理性質。不符合題意；

故選B。

3．（2025·廣東廣州·三模）空氣是人類生產(chǎn)活動的重要資源。下列關于空氣的說法正．確．的．是

A．空氣質量指數(shù)級別越高，代表空氣質量越好

B．空氣中含有氧氣，因此空氣可直接用于醫(yī)療急救

C．目前計入空氣質量評價的主要污染物有SO2、CO2、NO2、O3等

D．超導材料在液氮的低溫環(huán)境下能顯示超導性能

【答案】D

【詳解】A、空氣質量指數(shù)級別越高，表示污染越嚴重，空氣質量越差，該說法錯誤；

B、空氣中雖含有氧氣，但醫(yī)療急救需要高純度且符合醫(yī)療標準的氧氣，空氣中氧氣濃度及純凈度等不符合

醫(yī)療急救直接使用的要求，該說法錯誤；

C、目前計入空氣污染指數(shù)的有害氣體主要有SO2、CO、NO2、O3等，該說法錯誤；

D、超導材料需極低溫環(huán)境，液氮（沸點-196℃）可提供所需低溫，使其顯示超導性能，該說法正確。

故選：D。

4．（2025·廣東深圳·一模）活動小組在進行跨學科實踐活動時，了解了微型空氣質量“檢測站”的檢測結果如

圖，下列說法正確的是

A．風速的大小對空氣質量的變化無影響

B．PM2.5是指粒徑為0.25毫米的細顆粒物

C．空氣質量指數(shù)數(shù)值越大，空氣質量越好

D．若檢測到二氧化硫超標，可能會導致酸雨

【答案】D

【詳解】A、通常風速越大，越有利于空氣中污染物質的擴散，有利于改善空氣質量，而長時間的靜風會抑

制污染物質的擴散，使近地面層的污染物質增加，導致空氣質量明顯下降，故風速的大小對空氣質量的變

化有影響，A錯誤；

B、PM2.5是指粒徑小于等于2.5微米的細顆粒物，B錯誤；

C、空氣質量指數(shù)數(shù)值越大，空氣質量越差，C錯誤；

D、二氧化硫屬于氣體污染物，二氧化硫和空氣中的氧氣和水蒸氣反應生成酸性物質，可能會導致酸雨，D

正確。

故選D。

5．（2025·廣東廣州·二模）下列關于空氣成分及空氣質量的說法，錯誤的是

A．空氣中含量最多的氣體是氮氣，約占空氣體積的78%

B．計入空氣質量評價的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳

C．氦氣可以用來填充探空氣球

D．植樹造林、使用清潔能源有助于改善空氣質量

【答案】B

【詳解】A、空氣中含量最多的氣體是氮氣，約占空氣體積的78%，故正確；

B、計入空氣質量評價的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳等，二氧化碳不屬于空氣污染物，不計入空氣

質量評價，故錯誤；

C、氦氣因密度小且安全（化學性質穩(wěn)定），可以用來填充探空氣球，故正確；

D、植樹造林可以凈化空氣，使用清潔能源，可以減少污染，有助于改善空氣質量，故正確；

故選B。

6．（2025·廣東廣州·二模）下列關于空氣的說法，不正確的是

A．氮氣是制造硝酸和氮肥的重要工業(yè)原料B．空氣中氧氣和氮氣的體積比約為1：4

C．PM2.5的含量越高，空氣質量越差D．稀有氣體有不同的顏色

【答案】D

【詳解】A、氮氣中含有氮元素，是制造硝酸（HNO3）和氮肥（如NH4HCO3等）的重要工業(yè)原料，例如工

業(yè)上用氮氣和氫氣在一定條件下合成氨氣，氨氣可進一步用于生產(chǎn)硝酸和氮肥，選項說法正確，不符合題

意；

B、空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%，氮氣的體積分數(shù)約為78%，氧氣和氮氣的體積比約為21%:78%≈1:4，

選項說法正確，不符合題意；

C、PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，PM2.5的含量越高，說明空氣中的可吸入顆粒物越

多，空氣質量越差，選項說法正確，不符合題意；

D、稀有氣體都是無色無味的氣體，本身并沒有不同的顏色，在通電時能發(fā)出不同顏色的光，可用于制造多

種用途的電光源，選項說法不正確，符合題意。

故選D。

7．（2025·廣東廣州·二模）如圖為某城2025年1月8日的空氣質量情況。圖中的“X”代表

A．氮氣B．二氧化氮C．氧氣D．二氧化碳

【答案】B

【詳解】A、氮氣是空氣的組成，不屬于空氣污染物，不符合題意；

B、二氧化氮屬于空氣污染物，符合題意；

C、氧氣是空氣的組成，不屬于空氣污染物，不符合題意；

D、二氧化碳是空氣的組成，不屬于空氣污染物，不符合題意。

故選：B。

8．（2025·廣東廣州·二模）空氣是一種寶貴的自然資源。下列說法正確的是

A．液氮是一種氮肥B．氧氣能支持燃燒，可用于煉鋼

C．形成酸雨的主要污染物是SO2和CO2D．稀有氣體通電發(fā)出不同顏色的光，是化學變化

【答案】B

【詳解】A．液氮是氮氣的液態(tài)形式，不是氮肥，故選項說法錯誤；

B．氧氣能支持燃燒，在煉鋼過程中，氧氣被吹入鐵水中，用于氧化去除雜質（如碳、硫），提高鋼的純度，

故選項說法正確；

C．形成酸雨的主要污染物是SO2和NO2，故選項說法錯誤；

D．稀有氣體通電發(fā)出不同顏色的光，過程中沒有新物質生成，是物理變化，故選項說法錯誤。

故選：B。

9．（2025·廣東廣州·一模）數(shù)字化實驗是利用傳感器和信息處理終端進行實驗數(shù)據(jù)的采集與分析。某?！拔?/p>

與化學”研究小組正在開展空氣中氧氣含量測定的數(shù)字化實驗，實驗裝置如圖a所示。在組裝好裝置后，使

用微光筆引燃反應容器內(nèi)的紅磷，信息終端記錄的紅磷燃燒前后反應容器內(nèi)壓強變化曲線見圖b。下列說法

不正確的是

A．紅磷燃燒時產(chǎn)生大量白煙B．加入足量的紅磷是為了充分消耗容器內(nèi)氧氣

C．曲線a→b說明紅磷燃燒放出熱量D．裝置內(nèi)溫度，c點遠低于a點

【答案】D

【詳解】A、紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放熱，該選項說法正確；

B、加入足量的紅磷，將氧氣完全消耗，該選項說法正確；

C、紅磷燃燒放熱，裝置中的溫度升高，壓強增大，該選項說法正確；

D、c點時壓強幾乎不變，說明a點和c點的溫度均是室溫，故溫度相同，該選項說法不正確。

故選D。

10．（2025·廣東廣州·二模）下列關于空氣的成分、用途和污染的說法正確的是

A．氧氣約占空氣質量的21%

B．醫(yī)療上可在液氮冷凍麻醉條件下做手術

C．空氣中二氧化碳含量增高會導致空氣質量指數(shù)增大

D．空氣中臭氧含量過高不會造成溫室效應

【答案】B

【詳解】A、氧氣約占空氣體積的21%，而不是質量的21%，錯誤；

B、液氮汽化時會吸收大量的熱，能使周圍溫度急劇降低，醫(yī)療上可在液氮冷凍麻醉條件下做手術，正確；

C、二氧化碳雖然會導致溫室效應，但它不屬于空氣污染物，所以空氣中二氧化碳含量增高不會導致空氣質

量指數(shù)增大，錯誤；

D、臭氧也是一種溫室氣體，空氣中臭氧含量過高會造成溫室效應，錯誤。

故選B。

11．（2025·廣東廣州·一模）下列關于空氣的說法，不正確的是

A．氮氣是制造硝酸和氮肥的重要原料

B．稀有氣體中液氦可用于制造低溫環(huán)境

C．空氣質量指數(shù)越高，說明空氣質量越好

D．CO2、CH4等都是溫室氣體

【答案】C

【詳解】A、氮氣是由氮元素組成的，是制造硝酸和氮肥的重要原料，故A不符合題意；

B、稀有氣體中液氦可用于制造低溫環(huán)境，故B不符合題意；

C、空氣質量指數(shù)越高，說明空氣質量越差，故C符合題意；

D、CO2、CH4等都是溫室氣體，能夠加劇溫室效應，故D不符合題意。

故選C。

12．（2025·廣東廣州·一模）下表為某學生設計的H2O2分解速率影響因素的探究方案，下列說法正確的是

H2O2溶液

實驗序號溫度/℃催化劑（0.2g）

體積/mL溶質質量分數(shù)/%

ⅰ20/55

ⅱ60/510

ⅲ20紅磚粉末55

ⅳ20MnO2粉末105

A．實驗ⅰ和ⅱ可探究溫度對反應的影響B(tài)．實驗ⅰ和ⅱ探究H2O2溶液濃度的影響

C．實驗ⅰ和ⅲ探究紅磚粉末的催化效果D．實驗ⅲ和ⅳ探究不同種催化劑的影響

【答案】C

【詳解】A、實驗ⅰ和ⅱ的溫度分別是20℃和60℃，過氧化氫溶液濃度分別是5%和10%，變量不唯一，無法

探究溫度對反應的影響，故錯誤；

B、實驗ⅰ和ⅱ的溫度分別是20℃和60℃，過氧化氫溶液濃度分別是5%和10%，變量不唯一，無法探究H2O2

溶液濃度的影響，故錯誤；

C、實驗ⅰ沒有使用催化劑，而實驗ⅲ使用了紅磚粉末作為催化劑，其它條件均相同，則實驗ⅰ和ⅲ探究紅磚粉

末的催化效果，故正確；

D、實驗ⅲ（紅磚粉末，20℃，5mL5%H2O2溶液）與實驗ⅳ（MnO2粉末，20℃，10mL5%HH2O2溶液）的

溫度和溶質質量分數(shù)相同，催化劑種類和溶液體積不同，變量不唯一，不能探究不同種催化劑的影響，故

錯誤；

故選：C。

13．（2025·廣東廣州·一模）下列有關空氣的說法正確的是

A．空氣中的二氧化碳主要來自光合作用

B．臭氧層破壞和酸雨與空氣污染無關

C．氮氣的化學性質不活潑，可在食品包裝袋中充入氮氣以防腐

D．空氣經(jīng)過液化、汽化等過程得到氮氣和氧氣，發(fā)生了化學變化

【答案】C

【詳解】A、光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣；空氣中的二氧化碳主要來自化石燃料的燃燒、動植物的呼

吸作用等，該選項錯誤；

B、臭氧層破壞主要是由于氟利昂等物質的排放，酸雨主要是由二氧化硫、氮氧化物等污染物排放引起的，

都與空氣污染密切相關，該選項錯誤；

C、氮氣化學性質不活潑，不易與其他物質發(fā)生反應，在食品包裝袋中充入氮氣可隔絕氧氣，防止食品氧化

變質，起到防腐作用，該選項正確；

D、空氣經(jīng)過液化、汽化等過程得到氮氣和氧氣，是利用液氮和液氧沸點的不同，將它們分離，此過程中沒

有新物質生成，屬于物理變化，不是化學變化，該選項錯誤。

故選C。

14．（2025·廣東·一模）實驗室用KMnO4制取O2時不．會．用到的儀器裝置是

A．B．C．D．

【答案】B

【詳解】A、實驗室用高錳酸鉀制氧氣時，需要加熱，故需要用到鐵架臺和試管，故選項不符合題意；

B、實驗室用高錳酸鉀制氧氣時，需用固固加熱裝置，不會用固液常溫裝置，故選項符合題意；

C、氧氣密度比空氣大，需要用向上排空氣法收集，故需要用到向上排空氣法收集裝置，故選項不符合題意；

D、實驗室用高錳酸鉀制氧氣時，需要加熱，故需要用到酒精燈，故選項不符合題意。

故選：B。

15．（2025·廣東深圳·二模）興趣小組為了比較二氧化錳和綠豆面對H2O2溶液分解的催化效果，接下圖左裝

置進行實驗，實驗時傾斜錐形瓶使過氧化氫溶液與催化劑充分接觸，用壓強傳感器記錄瓶內(nèi)氣壓的變化。

第一次用二氧化錳作催化劑進行實驗，第二次用綠豆面作催化劑，采集圖像如下圖右。則下列說法錯誤的

是

A．化學反應前后催化劑的化學性質不變

B．該反應中二氧化錳的催化效果比綠豆面好

C．a(chǎn)b段壓強下降原因是反應結束后溫度降低，壓強減小

D．反應結束、恢復至室溫后，二氧化錳催化產(chǎn)生的氧氣質量比綠豆面多

【答案】D

【詳解】A、化學反應前后催化劑的質量和化學性質不變，故選項說法正確；

B、該反應中，利用二氧化錳時，反應速率更快，說明二氧化錳的催化效果比綠豆面好，故選項說法正確；

C、ab段壓強下降原因是反應結束后溫度降低，壓強減小，故選項說法正確；

D、催化劑不能改變生成物的量，過氧化氫質量相等，因此最終產(chǎn)生氧氣質量相等，故選項說法不正確。

故選D。

16．（2025·廣東深圳·一模）利用圖1裝置探究不同濃度的H2O2溶液對H2O2分解速率的影響，所得結果如

圖2所示。下列說法正確的是

MnO2

A．圖1中的反應為H2O2H2OO2

B．圖2中的a點對應的操作是推注射器活塞

C．對比b點和c點可以驗證反應速率與H2O2的濃度有關

D．該實驗也能證明MnO2對H2O2的分解起催化作用

【答案】B

【詳解】A、圖1中反應為過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，該反應的化學方程式為：

MnO2

2H2O22H2OO2，錯誤是；未配平，不符合題意；

B、圖2中的a點開始，氧氣的體積分數(shù)開始逐漸增大，故a點對應的操作是推注射器活塞，過氧化氫溶液

進入錐形瓶中，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，符合題意；

C、b點和c點過氧化氫溶液的濃度相同，無法驗證反應速率與過氧化氫的濃度有關，不符合題意；

D、該實驗的變量是過氧化氫溶液的濃度，兩組實驗均有二氧化錳，故該實驗不能證明二氧化錳對過氧化氫

的分解起催化作用，不符合題意。

故選B。

17．（2025·廣東深圳·一模）肝臟研磨液中有過氧化氫酶，可以催化過氧化氫分解;FeCl3也是過氧化氫分解

的催化劑。用圖1裝置(氣密性良好)對比兩者的催化效果，圖2是實驗過程中裝置外壁溫度變化曲線。下列

實驗分析正確的是

A．氣球中的氣體能使帶火星的木條復燃

B．過氧化氫分解的過程中會吸收熱量

C．FeCl3組化學反應速率比過氧化氫酶組更平緩

D．反應結束溫度恢復室溫，F(xiàn)eCI3組的氣球更大

【答案】A

【詳解】A、過氧化氫分解生成水和氧氣，氣球中的氣體是氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，

該選項正確；

B、從圖2可以看出，兩組實驗過程中裝置外壁溫度都升高，說明過氧化氫分解的過程中會放出熱量，而

不是吸收熱量，該選項錯誤；

C、根據(jù)圖2曲線，過氧化氫酶組溫度變化相對較平緩，說明反應速率相對較慢，即過氧化氫酶組化學反

應速率比FeCl3組更平緩，該選項錯誤；

D、兩組實驗中過氧化氫溶液的體積和濃度相同，催化劑不能改變氧氣的最終產(chǎn)量，最終生成氧氣的量相同，

所以反應結束溫度恢復室溫后，兩個氣球大小應相同，該選項錯誤。

故選：A。

18．（2025·廣東深圳·二模）富氧空氣是指氧氣含量高于普通空氣的氣體。下表是工業(yè)制氧、富氧和化學制

氧的方法。

方

深冷分離法膜法富氧化學制氧

法

根據(jù)氮氣、氧氣、氬氣在一定壓力下，讓空氣氯酸鈉（NaClO3）在二氧化錳

原

三組分的沸點不同，采通過氧氣分離膜，可得作催化劑并加熱的條件下，生

理

用低溫精餾的方法分離到富氧空氣（如圖所示）成氯化鈉和氧氣

優(yōu)適用于大規(guī)模生產(chǎn)，且運行成本低，適用于小可快速制取少量氧氣，且獲得

點獲得的產(chǎn)品純度高規(guī)模制氧的產(chǎn)品純度高

缺但生產(chǎn)能耗較高，自動須嚴格控制反應條件，操作不

制氧濃度低

點化程度低當可能會引發(fā)爆炸

(1)結合上述材料分析，適用于大規(guī)模生產(chǎn)且產(chǎn)品純度高的方法是。

(2)膜法富氧是利用膜材料對氣體分子的選擇性滲透作用，結合上圖分析，空氣通過氧氣分離膜時，氮分子

滲透速率（填“>”“<”或“=”）氧分子滲透速率。該分離過程的變化屬于（填“物理”或“化學”）

變化。

(3)根據(jù)材料，氯酸鈉（NaClO3）制取氧氣的化學方程式為。實驗室也可以用高錳酸鉀制取高純度

氧氣，反應的化學方程式為。

(4)對比硫在空氣中燃燒，預測硫在富氧空氣中燃燒的現(xiàn)象有。

【答案】(1)深冷分離法

(2)<物理

MnO2

(3)2NaClO32NaCl3O22KMnO4K2MnO4MnO2O2

(4)發(fā)出藍紫色火焰，放出熱量，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體

【詳解】（1）結合上述材料分析，深冷分離法適用于大規(guī)模生產(chǎn)且產(chǎn)品純度高；

（2）由圖中信息可知，空氣通過氧氣分離膜時，氧氣全部透過，但氮氣只能部分透過，說明氮分子滲透速

率＜氧分子滲透速率，從而得到富氧空氣；

該分離過程沒有新物質生成，屬于物理變化；

（3）氯酸鈉（NaClO3）在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下，生成氯化鈉和氧氣，化學方程式為

MnO2

2NaClO32NaCl3O2；

高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為2KMnO4K2MnO4MnO2O2；

（4）對比硫在空氣中燃燒，預測硫在富氧空氣中燃燒的現(xiàn)象有發(fā)出藍紫色火焰，放出熱量，產(chǎn)生有刺激性

氣味的氣體。

19．（2025·廣東廣州·一模）某小組同學在實驗室制取氧氣，并對實驗廢渣的回收利用展開探究。

(1)儀器Ⅰ的名稱是。

(2)用高錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集，需要用到的儀器有哪些？（填字母）。

收集KMnO4完全分解后的剩余固體，設計實驗將其重新轉化為高錳酸鉀。查閱資料：

，

i、向K2MnO4溶液中加入試劑酸化可制得KMnO4其中兩種方案的原理如下：

方案甲：3K2MnO42CO22KMnO4MnO22K2CO3

方案乙：3K2MnO42H2SO42KMnO4MnO22K2SO42H2O

ii、相關物質的溶解度曲線如下圖：

(3)小組同學選用方案甲進行實驗，其理由是。

(4)方案甲的實驗流程如下圖：

①“濾液Y”中一定含有的溶質有（填化學式）。

②流程中得到的MnO2固體的用途有。

③“干燥”時，溫度不宜過高的原因是（寫化學方程式）。

④若制得1.58gKMnO4晶體，則該小組本次制取氧氣的實驗至少消耗了g高錳酸鉀。（相對分子質量：

KMnO4-158K2MnO4-197）

【答案】(1)酒精燈

(2)ACEFIJ

(3)相同溫度下，方案甲中生成物KMnO4與K2CO3的溶解度相差較大，易分離出較純凈的KMnO4；而方案

乙中生成物KMnO4與K2SO4的溶解度相差較小，不易分離出較純凈的KMnO4

、

(4)KMnO4K2CO3在過氧化氫分解制取氧氣的反應中作催化劑

Δ

↑

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O24.74

【詳解】（1）儀器Ⅰ的名稱是酒精燈；

（2）高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應中反應物為固體，反應條件為加熱，

應選擇由儀器CFIJ組成的固體加熱型發(fā)生裝置，用排水法收集氧氣需要儀器AE，綜上可知，用高錳酸鉀

制取氧氣，并用排水法收集，需要用到的儀器有ACEFIJ；

（3）小組同學選用方案甲進行實驗，其理由是：相同溫度下，方案甲中生成物KMnO4與K2CO3的溶解度

相差較大，易分離出較純凈的KMnO4；而方案乙中生成物KMnO4與K2SO4的溶解度相差較小，不易分離

出較純凈的KMnO4；

（4）①由流程圖可知，將KMnO4與K2CO3的混合溶液蒸發(fā)濃縮、結晶、過濾，得到KMnO4粗晶體和濾液

、

Y，則“濾液Y”中一定含有的溶質有KMnO4K2CO3；

②流程中得到的MnO2固體的用途：在過氧化氫分解制取氧氣的反應中作催化劑；

③“干燥”時，溫度不宜過高的原因是防止高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為

Δ

↑

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；

④設制得1.58gKMnO4晶體需要錳酸鉀的質量為x，

3K2MnO42CO22KMnO4MnO22K2CO3

591316

x1.58g

591x

x2.955g

3161.58g

設生成2.955g錳酸鉀需要分解高錳酸鉀的質量為y，

Δ

2KMnO4K2MnO4MnO2O2

316197

y2.955g

316y

y4.74g

1972.955g

故若制得1.58gKMnO4晶體，則該小組本次制取氧氣的實驗至少消耗了4.74g高錳酸鉀。

20．（2025·廣東廣州·三模）實驗室制取氧氣、配制溶液、酸堿中和反應等均是初中常見實驗。

【實驗一】氧氣在實驗室中常用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解制取。

(1)制氧氣的化學方程式是。

(2)現(xiàn)需將一定體積5%過氧化氫溶液加到二氧化錳中，用秒表測量排水法收集50mL氧氣的時間。請從下圖

中選擇合適的儀器(每種儀器限用一次)完成該實驗，不需要用到的是(填編號)。

【實驗二】

(3)用KNO3固體配制100g10%的KNO3溶液的過程如下(水的密度為1.0g/mL)：

①計算：需要KNO3的質量是10g，水90g。

②稱量：用托盤天平稱量KNO3的質量。天平調(diào)零后，分別在天平左右托盤放上質量相同的紙片，先，

然后，至托盤天平恰好平衡。(注：5g以下用游碼)

③量取：用量筒量取90.0mL水。請在下圖中畫出90.0mL水的液面位置。

④溶解：將稱量出的固體和量取到的水依次倒入燒杯中，用玻璃棒攪拌至固體全部溶解。

⑤裝瓶貼標簽：在標簽寫上10%KNO3溶液。

(4)將上述配好的100g溶液稀釋成2.5%的稀溶液，需要加入g水。

【實驗三】利用數(shù)字化技術手段，能幫助我們很好地研究化學實驗。利用稀鹽酸與氫氧化鉀溶液反應探究

中和反應時，測得溶液pH和溫度的變化如圖所示。

(5)在該反應過程中，減少的微粒是(寫離子符號)。

(6)上圖中，曲線上的點(在a、b、c、d、e、f中選填)都可以判斷酸和堿恰好完全反應。

(7)為確定反應過程中溶液的溶質成分，進行如下操作：取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，加入，觀察

到，證明反應正處于d點。(限選試劑：AgNO3溶液、CuSO4溶液、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、鎂條、

氧化銅)

MnO2

【答案】(1)2H2O22H2O+O2

(2)AE

(3)向右盤添加10g砝碼向左盤添加KNO3

(4)300

(5)H、OH

(6)be

(7)紫色石蕊溶液溶液變紅（與前面所用試劑對應，合理即可）

MnO2

【詳解】（1）過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣，化學方程式為2H2O22H2O+O2。

（2）過氧化氫制氧氣適用于固-液常溫型的生成裝置，發(fā)生裝置需要儀器BCG；又需要用秒表測量排水法

收集50mL氧氣的時間，因此需要排水集氣的裝置以及收集排出水的裝置，F(xiàn)H另加量筒（D）可組成排水

集氣裝置，則需要用到的是BCDFGH，不需要用到的是AE。

（3）②天平稱量KNO3時，先在右盤添加10g砝碼（因為質量10g，5g以上用砝碼），然后向左盤添加KNO3

固體，至天平平衡；

③量筒量取90.0mL水，液面在90mL刻度處，凹液面最低處與90mL刻度線相平，作圖為。

（4）根據(jù)稀釋前后溶質質量不變，設加水質量為x，100g×10%=(100g+x)×2.5%，解得x=300g。

＋

（5）稀鹽酸與氫氧化鉀反應的化學方程式為HCl+KOH=KCl+H2O，實質是H和OH結合生成水分子，減

少的微粒是H＋、OH。

（6）酸和堿恰好完全反應時pH=7（對應b點），且中和反應放熱，溫度達到最高（對應e點），所以b、e

點可判斷恰好完全反應。

（7）d點時溶液中溶質有KCl和HCl（反應未完全，HCl過量），可加入紫色石蕊溶液，溶液變紅；或鎂條，

有氣泡冒出（Mg+2HCl=MgCl2+H2）；或氧化銅，固體溶解，溶液由無色變藍色（CuO+2HCl=CuCl2+H2O）。

21．（2025·廣東廣州·一模）(一)下列是實驗室制取常見氣體的裝置。

(1)用A來制取氧氣的化學方程式為。

(2)氧氣在醫(yī)療急救中有重要作用。某小組研究便攜式制氧機，D為制氧機工作原理。下列說法錯誤的是

______。

A．反應倉中的液體藥品可以是過氧化氫溶液

B．過濾倉利用氧氣不易溶于水的性質，使氧氣濕潤

C．過濾倉中氣泡的多少可以判斷氧氣排出的快慢

D．圖E可用作加濕過濾倉，與病人相連的是b管

濃硫酸

(3)制備CO的原理是：HCOOHCO↑+H2O(HCOOH在常溫下為液態(tài))，如圖所示三種氣體發(fā)生裝置中，

可用于制備CO的是(填標號)。

(二)已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質)和CO2?，F(xiàn)利用如圖1

的實驗裝置進行實驗，反應過程中管內(nèi)的固體質量隨溫度的變化曲線如圖2。

(4)查閱資料發(fā)現(xiàn)，酒精燈加熱時玻璃管的受熱溫度是400-500℃，酒精噴燈加熱時玻璃管的受熱溫度是

800-1200℃。實驗室要利用圖1來制取金屬鐵，儀器甲應選用的加熱儀器是(填“酒精燈”或“酒精噴燈”)。

玻璃管內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式。

(5)圖1中實驗現(xiàn)象是。

(6)利用圖2顯示的相關信息，回答如下問題。

①在0-400℃溫度范圍內(nèi)，管內(nèi)固體質量不變，其原因是。

②圖中x=g。試根據(jù)圖計算并推斷A點固體的合理化學式。

Δ

↑

【答案】(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2

(2)D

(3)B

高溫

(4)酒精噴燈Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

(5)玻璃管內(nèi)紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?，澄清石灰水變渾?/p>

(6)沒有達到反應所需的溫度1.68Fe3O4

【詳解】（1）A裝置為固體加熱型發(fā)生裝置，則實驗室用A裝置制取氧氣的原理是高錳酸鉀在加熱條件下

Δ

↑

分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；

（2）A、過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，屬于固液常溫型反應，則反應倉中的液體

藥品可以是過氧化氫溶液，說法正確，不符合題意；

B、過濾倉利用氧氣不易溶于水的性質，使氧氣濕潤，說法正確，不符合題意；

C、氧氣不易溶于水，能通過過濾倉中產(chǎn)生氣泡的多少判斷氧氣排出的快慢，說法正確，不符合題意；

D、圖E可用作加濕過濾倉，氧氣不易溶于水，將氧氣從b管通入，則與病人相連的是a管，說法錯誤，符

合題意。

故選：D；

濃硫酸

（3）已知制備CO的原理是HCOOHCOH2O(HCOOH在常溫下為液態(tài))，該反應中反應物為液

體，反應條件為常溫，應選擇液體常溫型發(fā)生裝置，即裝置B；

（4）已知酒精燈加熱時玻璃管的受熱溫度是400-500℃，酒精噴燈加熱時玻璃管的受熱溫度是800-1200℃，

實驗室要利用圖1來制取金屬鐵，其原理是一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，反應

條件是高溫，因此儀器甲應選用的加熱儀器是酒精噴燈；

玻璃管內(nèi)發(fā)生的反應是一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為

高溫

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

（5）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，因此圖1

中實驗現(xiàn)象是玻璃管內(nèi)紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏吻迨宜儨啙幔?/p>

（6）①在0-400℃溫度范圍內(nèi)，管內(nèi)固體質量不變，其原因是沒有達到反應所需的溫度；

②

由圖2可知，剩余固體質量為x時對應固體為鐵，根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后元素種類及質量不變，

562

則氧化鐵中鐵元素的質量等于鐵中鐵元素的質量，則生成鐵的質量為2.40g100%1.68g，

562163

故x1.68g；

已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質)和CO2，則A點固體與氧

化鐵的質量差就是減少的氧元素質量，即2.40g-2.32g=0.08g，2.40g氧化鐵中鐵元素的質量為

562

2.40g100%1.68g，氧元素的質量為2.40g-1.68g=0.72g，A點固體質量為2.32g，則A點

562163

固體中鐵元素的質量仍為1.68g，氧元素的質量為0.72g-0.08g=0.64g，根據(jù)化合物中原子的個數(shù)比等于元素

1.68g0.64g

質量與相對原子質量的商之比，則A點固體中鐵原子與氧原子的個數(shù)比為:3:4，故A點固體

5616

中物質的化學式為Fe3O4。

22．（2025·廣東廣州·二模）掌握實驗室制取氣體的方法是必備的化學素養(yǎng)，請根據(jù)要求回答下列問題：

實驗一：研究氧氣的實驗室制取

(1)寫出圖1有標號的儀器名稱：①。

(2)實驗室用雙氧水和二氧化錳制取較平穩(wěn)的氧氣流選用的發(fā)生裝置是(填序號)，反應的化學方

程式為。

實驗二：研究二氧化碳的實驗室制取

(3)下表中實驗Ⅱ對應如圖曲線(選填“甲”、“乙”或“丙”)。

實驗編

試劑

號

I塊狀大理石、14%稀H2SO4

Ⅱ塊狀大理石、7%稀HCl

Ⅲ粉狀大理石、7%稀HCl

小組同學不用實驗Ⅲ試劑制備二氧化碳的原因是。

(4)二氧化碳在不同溶劑中的溶解度表。

飽和NaHCO3溶

物質種類水酒精

液

每毫升液體中溶解二氧化碳的體

1mL3.6mL幾乎不溶

積

利用下圖裝置收集一瓶純凈的二氧化碳，參考上表信息，圖中收集CO2裝置的集氣瓶中應選擇的液體是

(填“水”、“酒精”或“飽和NaHCO3溶液”)，收集二氧化碳氣體時，氣體從(填“a”或“b”)口通入。

實驗三：探究水的組成

(5)電解水實驗(圖3)，一段時間后在試管A中收集到1.2mg氣體。那么實驗中消耗水的質量是mg。

(6)實驗室進行探究水的組成實驗時，圖4中不涉及的安全提示圖標是(填序號)。

【答案】(1)分液漏斗

MnO2

(2)B2H2O22H2O+O2

(3)乙粉狀大理石與稀鹽酸接觸面積大反應速率太快，不利于收集

(4)飽和NaHCO3溶液b

(5)10.8

(6)③

【詳解】（1）儀器①是分液漏斗。

（2）用雙氧水和二氧化錳制取氧氣，要得到平穩(wěn)氣流選分液漏斗的發(fā)生裝置B，通過分液漏斗可以控制滴

加液體的速率，從而控制反應速率，獲得平穩(wěn)的氣流；

MnO