主题-空气和氧气

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1、基础知识及训练基础知识及训练基础知识及训练基础知识及训练基础知识及训练基础知识及训练标准标准目标水平目标水平说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用A实验探究空气中氧气的体积分数实验探究空气中氧气的体积分数Bb知道氧气的主要性质（跟知道氧气的主要性质（跟C、S、P、Fe、Al等物质发生氧化等物质发生氧化反应）和用途反应）和用途Ab实验探究氧气的性质实验探究氧气的性质Bb初步学习实验室制取氧气（氯酸钾、高锰酸钾、过氧化氢）初步学习实验室制取氧气（氯酸钾、高锰酸钾、过氧化氢）Ca 知道催化剂的重要作用知道催化剂的重要作用A1）第一个对空气组成

2、进行探究的化学家：）第一个对空气组成进行探究的化学家： （第一个（第一个 用天平进行定量分析）用天平进行定量分析） 拉瓦锡拉瓦锡 空气空气成分成分O2N2CO2稀有稀有气体气体其它气体其它气体和杂质和杂质体积体积分数分数21%78%0.03% 0.94% 0.03%2）空气中氧气含量的测定）空气中氧气含量的测定 a、可燃物要求：、可燃物要求： ；b、装置要求：、装置要求： ；c、现象：、现象： ；d、结论：、结论： ； ； ；足量且产物是固体足量且产物是固体气密性良好气密性良好有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约1/51/5体积体积空气是混合物空气是混合物O2约

3、占约占1/5，可，可支持燃烧支持燃烧N2约占约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水e、探究：、探究： 能否用铁、铝代替红磷？能否用铁、铝代替红磷？ ，原因：原因： ； 能否用碳、硫代替红磷？能否用碳、硫代替红磷？ ，原因：原因： ；液面上升小于液面上升小于1/5原因：原因： 。装置漏气，红磷量不足，未冷却至室温装置漏气，红磷量不足，未冷却至室温不能不能铁、铝不能在空气中燃烧铁、铝不能在空气中燃烧不能不能产物是气体，不能产生压强差产物是气体，不能产生压强差a、目前计入空气污染指数的项目：、目前计入空气污染指数的项目： 。b、危害：、危害：c、保护：、保护：

4、CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等和可吸入颗粒物等对空气造成污染的主要是有害气体和烟尘等对空气造成污染的主要是有害气体和烟尘等严重损害人体健康严重损害人体健康, ,影响作物生长影响作物生长, ,破坏生态平衡；破坏生态平衡；全球气候变暖全球气候变暖, ,臭氧层破坏和酸雨等。臭氧层破坏和酸雨等。加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。臭氧层破坏（氟里昂等） 温室效应（CO2、CH4等）酸雨（SO2、NO2等） 白色污染（塑料垃圾等）

5、氧气氧气 ：氮气氮气 ： 。稀有气体稀有气体 （He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）：等的总称）： 。支持燃烧：支持燃烧： 。供给呼吸：供给呼吸： 。如潜水、医疗急救如潜水、医疗急救 等等如燃料燃烧、炼钢、气焊如燃料燃烧、炼钢、气焊 等等保护气（化性不活泼）、化工原料（化肥）、液氮冷冻保护气（化性不活泼）、化工原料（化肥）、液氮冷冻保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术 等等 1、下列物质中属于纯净物的是（、下列物质中属于纯净物的是（ ） A、液态氧气液态氧气 B、蔗糖水蔗糖水 C、洁净的空气洁净的空气 D、五氧化二磷五氧化二磷AD2、当

6、打开一个装有液态空气的容器盖，并将一根燃着的木条、当打开一个装有液态空气的容器盖，并将一根燃着的木条置于容器口上方时，观察到的现象是（置于容器口上方时，观察到的现象是（ ） A A、燃烧更旺燃烧更旺 B B、燃着的木条熄灭燃着的木条熄灭C C、先燃烧更旺，后熄灭先燃烧更旺，后熄灭 D D、无明显变化无明显变化B4、近年来空气受到较严重的污染，其中污染物、近年来空气受到较严重的污染，其中污染物SO2是造成是造成 的主要原因，大量的主要原因，大量CO2的排放又会在地球的排放又会在地球表面产生表面产生_ _ _ ，氟里昂的使用能使，氟里昂的使用能使_ _ _ 产生空洞。产生空洞。酸雨酸雨臭氧层臭氧层

7、温室效应温室效应3、绿色植物进行光合作用时，需要空气中的（、绿色植物进行光合作用时，需要空气中的（ ）A、氮气氮气 B、二氧化碳二氧化碳 C、氧气氧气 D、稀有气体稀有气体 B 5、用来测定空气成分的方法很多，、用来测定空气成分的方法很多， 图图1所示的是小所示的是小 明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。第二步：点燃燃烧匙内红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第二步：点燃燃烧匙内红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水

8、被吸第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶容积的入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶容积的1/5。请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）上面的实验同时证明了氮气）上面的实验同时证明了氮气 有有 的化学性质。的化学性质。 （2）实验完毕，若进入集气瓶中水的）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的体积不到总容积的1/5，你，你认为导致认为导致这一结果的原因可能是这一结果的原因可能是 。（3 3）某同学对实验进行反思后，）某同学对实验进行反思后，提出了改进提出了改进方法（如图方法（如图2所示所示 ），），你认为改进后的优点是：你认

9、为改进后的优点是： 。 图图1水水 图图2红磷红磷既既不可燃也不助燃不可燃也不助燃红磷的量不足；装置的气密性不好红磷的量不足；装置的气密性不好 可以保证装置的气密性良好，使现象更准确可以保证装置的气密性良好，使现象更准确 6、某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧、某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧 生成生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。，设计了如下方案进行验证。步骤步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的

10、橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。步骤步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的15左右。左右。步骤步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。内水位继续上升。(1)步骤步骤2的目的是的目的是

11、。(2)在步骤在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气是由于瓶内气压压 (选填选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)外界气压。外界气压。(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式：的化学方程式： 。 形成对照实验形成对照实验小于小于2Mg+O2 =2MgO、3Mg+N2=Mg3N2点燃点燃点燃点燃在通常状况下，氧气是一种在通常状况下，氧气是一种 的气体，密度比空的气体，密度比空气气 ， 于水。液氧为于水。液氧为 色色。1）氧气支持燃烧：（写出下列反应的化学方程式）氧气支

12、持燃烧：（写出下列反应的化学方程式）氧化性氧化性碳与氧气碳与氧气硫与氧气硫与氧气磷与氧气磷与氧气铁与氧气铁与氧气镁与氧气镁与氧气铝与氧气铝与氧气石蜡与氧气石蜡与氧气蓝蓝不易溶不易溶略大略大无色无味无色无味C + O2 CO2点燃点燃点燃点燃S + O2 SO2 点燃点燃4P + 5O2 2P2O5 点燃点燃3Fe + 2O2 Fe3O4点燃点燃2Mg + O2 2MgO点燃点燃4Al + 3O2 2Al2O3点燃点燃石蜡石蜡 + 氧气氧气 二氧化碳二氧化碳 + 水水 请说出各反应的实验现象请说出各反应的实验现象S在空气中燃在空气中燃烧的现象？烧的现象？2）氧气参加缓慢氧化反应：）氧气参加缓慢氧

13、化反应：如： 。动植物的呼吸作用、铁生锈、食物腐败、酿酒等动植物的呼吸作用、铁生锈、食物腐败、酿酒等铁和铝能否在空气中燃烧？做铁和铝燃烧实验时应注铁和铝能否在空气中燃烧？做铁和铝燃烧实验时应注意什么？为什么？意什么？为什么？ 答案答案 铁和铝不能在空气中燃烧；做铁、铝燃烧实验铁和铝不能在空气中燃烧；做铁、铝燃烧实验时要在集气瓶底部放少量水或细砂时要在集气瓶底部放少量水或细砂 ，目的是防止溅，目的是防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底落的高温熔化物炸裂瓶底 。u燃烧与缓慢氧化的共同点和不同点是什么？燃烧与缓慢氧化的共同点和不同点是什么？ 答案答案 相同点：都是氧化反应相同点：都是氧化反应 都放热都放热

14、不同点不同点：反应剧烈程度不同：反应剧烈程度不同u根据氧气的性质，我们怎样检验或鉴别氧气？根据氧气的性质，我们怎样检验或鉴别氧气？ 答案答案 检验氧气应该用带火星的木条；鉴别氧气可以检验氧气应该用带火星的木条；鉴别氧气可以用带火星的木条，也可以用燃着的木条。用带火星的木条，也可以用燃着的木条。反应反应类型类型做硫在氧气中燃烧实验做硫在氧气中燃烧实验时时, ,也在集气瓶底放少也在集气瓶底放少量水的目的是什么量水的目的是什么? ?上上请用图示的方法表示化学反应、化合反应请用图示的方法表示化学反应、化合反应和氧化反应的关系：和氧化反应的关系：化学反应化学反应化合反应化合反应氧化反应氧化反应1234有

15、有氧气氧气参加的参加的化合反应化合反应同时也是同时也是氧化反应氧化反应 1、对氧气物理性质的叙述正确的是（、对氧气物理性质的叙述正确的是（ ） A、极易溶于水、极易溶于水 B、在标准状况下，密度比空气略大、在标准状况下，密度比空气略大 C、在、在-183时变成无色液体时变成无色液体 D、在、在-218时变成白色固体时变成白色固体2、下列有关氧气性质的说法中错误的是（、下列有关氧气性质的说法中错误的是（ ）A、氧气是一种化学性质比较活泼的气体、氧气是一种化学性质比较活泼的气体 B、它能跟所有物质发生化学反应、它能跟所有物质发生化学反应C、在氧化反应中一般都有热量放出、在氧化反应中一般都有热量放出

16、 D、物质跟氧气的反应都能发光放热、物质跟氧气的反应都能发光放热BDD3、硫、碳、蜡烛燃烧中的共同现象是（、硫、碳、蜡烛燃烧中的共同现象是（ ） A、都只有气体生成、都只有气体生成 B、都有淡蓝色火焰、都有淡蓝色火焰 C、都发光放热、都发光放热 D、都有水珠生成、都有水珠生成C4、关于氧气性质的叙述中错误的是（、关于氧气性质的叙述中错误的是（ ） A、木炭在氧气中剧烈燃烧，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊、木炭在氧气中剧烈燃烧，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 B、蜡烛在空气中或氧气中燃烧，生成物都只有二氧化碳、蜡烛在空气中或氧气中燃烧，生成物都只有二氧化碳 C、铁丝在空气中燃烧，生成黑色的四氧化

17、三铁、铁丝在空气中燃烧，生成黑色的四氧化三铁 D、硫磺在氧气中燃烧，比在空气中燃烧剧烈，并生成有刺激性、硫磺在氧气中燃烧，比在空气中燃烧剧烈，并生成有刺激性气味的气体气味的气体BC 5、下列关于氧气用途的说法错误的是（、下列关于氧气用途的说法错误的是（ ） A、氧气可供登山运动员呼吸、氧气可供登山运动员呼吸 B、液氧用于宇航飞行器发动机的燃料、液氧用于宇航飞行器发动机的燃料 C、氧气用于气焊、气割时气体燃料的助燃剂、氧气用于气焊、气割时气体燃料的助燃剂 D、氧气可用于炼钢工业、氧气可用于炼钢工业B6、氮气可用作水果的保护气，红磷可用于制造烟幕弹。请分氮气可用作水果的保护气，红磷可用于制造烟幕弹

18、。请分别说明原因，并写出有关反应的化学方程式。别说明原因，并写出有关反应的化学方程式。7、实验桌上放有五瓶无色气体，分别是空气、氧气、氢气、二、实验桌上放有五瓶无色气体，分别是空气、氧气、氢气、二氧化碳、氮气中的一种，请你加以区分。氧化碳、氮气中的一种，请你加以区分。氮气化学性质不活泼；红磷燃烧产生大量白烟。氮气化学性质不活泼；红磷燃烧产生大量白烟。点燃点燃4P + 5O2 2P2O5 燃着的木条燃着的木条澄清石灰水澄清石灰水 8、林林做镁带在空气中燃烧实验时，发现生成的白色、林林做镁带在空气中燃烧实验时，发现生成的白色固体的质量小于参加反应的镁带和氧气的质量和。他在一本参考固体的质量小于参加

19、反应的镁带和氧气的质量和。他在一本参考书上发现，镁居然能在氮气中燃烧！于是他做起了这个实验：将书上发现，镁居然能在氮气中燃烧！于是他做起了这个实验：将镁条点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，镁条点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种叫氮化镁（发出白光，放热，产生一种叫氮化镁（Mg3N2）的粉末。）的粉末。（1） 根据实验现象，写出该反应的化学方程根据实验现象，写出该反应的化学方程式：式： ， 属于属于 反应；反应；（2）在集气瓶底铺一层细沙的作用是）在集气瓶底铺一层细沙的作用是 ；（3） 这个实验给你对过去某些知识的反思，这个实验给你对过去

20、某些知识的反思，从而有些新的发现：从而有些新的发现： ； 。3Mg + N2 Mg3N2点燃点燃化合化合防止灼热的生成物溅落瓶底造成集气瓶炸裂防止灼热的生成物溅落瓶底造成集气瓶炸裂燃烧不一定必须有氧气参加燃烧不一定必须有氧气参加 支持燃烧的不一定是氧气支持燃烧的不一定是氧气 1）工业制氧气：）工业制氧气： ， 。分离液态空气法分离液态空气法 富氧膜分离技术富氧膜分离技术 2）实验室制氧气：）实验室制氧气：这两种制氧气的方法属于什么变化？前者利用了什么这两种制氧气的方法属于什么变化？前者利用了什么原理？原理？ 答案答案 都属于物理变化；分离液态空气是利用了都属于物理变化；分离液态空气是利用了N2

21、和和O2的沸点不同，的沸点不同，N N2 2沸点低，首先从液态空气沸点低，首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧气了。中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧气了。a、反应原理：、反应原理：2H2O2 2H2O + O2MnO22KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O22KClO3 2KCl + 3O3MnO22）实验室制氧气：）实验室制氧气：b、发生装置和收集装置的选择：发生装置和收集装置的选择： A B C D E分解过氧化氢分解过氧化氢制氧气：制氧气：分解氯酸钾或分解氯酸钾或高锰酸钾制氧气：高锰酸钾制氧气：固液常温型固液常温型固固加热型固固加热型O2密度比密度比空气略大空气略大O

22、2不不易易溶溶于于水水2）实验室制氧气：）实验室制氧气：c、制取的步骤和注意事项：制取的步骤和注意事项：（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例） 步骤：步骤：连接仪连接仪器装置器装置检查装置检查装置气密性气密性装入装入药品药品固定固定装置装置点燃酒精点燃酒精灯加热灯加热收集收集气体气体将导管移将导管移出水面出水面熄灭酒熄灭酒精灯精灯连连查查装装固固点点收收移移熄熄注意事项：注意事项：试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂；试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂；药品平铺在试管的底部：均匀受热药品平铺在试管的底部：均匀受热 ；铁夹夹在离管口约铁

23、夹夹在离管口约1/31/3处；处；导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出；导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出； 试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管；试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管； 排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）始排出的是试管中的空气） ；实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂起试管破裂 ；用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部：防止用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部：防止收集的气体不纯。收集的气体不纯。 d检查装置气密性

24、：检查装置气密性：将导管的一端放入水中，将导管的一端放入水中，用双手紧捂容器外壁，若用双手紧捂容器外壁，若导管口有气泡冒出，则装导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。置气密性良好。用弹簧夹夹紧橡胶管，向用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗内加适量水，静长颈漏斗内加适量水，静置，若水面不下降，则装置，若水面不下降，则装置气密性良好。置气密性良好。2）实验室制氧气：）实验室制氧气：d、O2的检验：的检验： ； O2的验满：的验满： ； 用带火星的木条用带火星的木条集气集气 用带火星的木条用带火星的木条集气集气 KMnO4指出指出A、B图中图中的错的错误：误：e、催化剂（触媒）催化剂（触媒）： ， 。在化学

25、反应中在化学反应中其他物质的其他物质的 而本身的而本身的在反应前后都没有发生在反应前后都没有发生的物质。的物质。 催化作用：催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用催化剂在化学反应中所起的作用 1 1、实验室制取氧气的步骤：、实验室制取氧气的步骤：找原理、选装置、验证找原理、选装置、验证气体。气体。2 2、催化剂：、催化剂：改变其他物质的反应速率，本身的质量改变其他物质的反应速率，本身的质量和化学性质在化学反应前后都不改变的物质（一变和化学性质在化学反应前后都不改变的物质（一变二不变）。二不变）。3 3、氧气的实验室制法的优缺点：、氧气的实验室制法的优缺点：优点：反应快、操作简便，便于收集。优点

26、：反应快、操作简便，便于收集。缺点：成本高，无法大量生产。缺点：成本高，无法大量生产。4 4、工业上生产物质的原则：、工业上生产物质的原则：原料是否易得，价格是否便宜，成本是否低廉，能原料是否易得，价格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生产以及对环境的影响。否大量生产以及对环境的影响。 1、实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤：点、实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤：点燃酒精灯，加热试管；检查装置的气密性；将高锰酸钾装燃酒精灯，加热试管；检查装置的气密性；将高锰酸钾装入试管，管口放一小团棉花，塞上带导管的单孔塞，固定在铁入试管，管口放一小团棉花，塞上带导管的单孔塞，固定在铁夹台上；用排水法收集

27、氧气；熄灭酒精灯；将导管从水夹台上；用排水法收集氧气；熄灭酒精灯；将导管从水中取出。正确的操作顺序是中取出。正确的操作顺序是 （ ） A、 B、 C、 D、A2、NO是一种大气污染物，它是一种无色气体，难溶于水，密度是一种大气污染物，它是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的NO2气体。气体。在实验室中，收集在实验室中，收集NO时可选用的集气方法是（时可选用的集气方法是（ ） A、排水集气法、排水集气法 B、向上排空气集气法、向上排空气集气法 C、向下排空气集气法、向下排空气集气法 D、排水法或向上排空气集气

28、法、排水法或向上排空气集气法A 3、现有下列、现有下列A、B、C、D、E五种实验装置：五种实验装置： 根据题意，将装置的序号填入下列空格中。根据题意，将装置的序号填入下列空格中。加热高锰酸钾制取氧气，用加热高锰酸钾制取氧气，用装置，收集氧气最好用装置，收集氧气最好用装置。装置。用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，用用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，用 装置。装置。氨气极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫氨气极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，应用酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，应用装置，装置，收集氨气最好用收集氨气最好用装置。装置。

29、ACBAE A B C D E4、右图所示装置有许多用途：、右图所示装置有许多用途：用于排空气法收集氧气，氧气用于排空气法收集氧气，氧气应从应从 端通入。端通入。用于排水法收集氧气用于排水法收集氧气,瓶中先瓶中先装满水装满水,氧气从氧气从 端通端通入。入。瓶中储存氧气瓶中储存氧气,用水将氧气排用水将氧气排出时出时,水从水从 端通入。端通入。在医院给病人输氧时在医院给病人输氧时,瓶中放瓶中放约半瓶蒸馏水约半瓶蒸馏水,这时氧气从这时氧气从 端端通入。通入。BAAA 5、已知化学反应：氯酸钾、已知化学反应：氯酸钾 氯化钾氧气，其中氯化钾氧气，其中氯酸钾和氯化钾均为固体，则下列图中能表示固体混氯酸钾和氯化钾均为固体，则下列图中能表示固体混合物中二氧化锰的质量分数随时间变化的图像是合物中二氧化锰的质量分数随时间变化的图像是 0 时间时间 0 时间时间 0 时间时间 0 时间时间 A B C D 二氧化锰二氧化锰A二氧化锰质量分数二氧化锰质量分数二氧化锰质量分数二氧化锰质量分数