2.3 氧气的制备（第二课时）（分层练习）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（沪教版2024）(1)

2.3 氧气的制备（第二课时） 1．（2024·湖南·中考真题）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是（　　）   A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，由于反应需要加热，所以发生装置应选A；实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故正确； B、属于固液常温型，故错误； C、属于固液常温型，故错误； D、属于固液常温型，故错误。 故选：A。 2．在高锰酸钾制取氧气过程中有关安全问题不涉及的提示图标是（　　）  A．注意明火 B．小心用电 C．小心烫伤 D．实验后洗手 【答案】D 【解析】A、高锰酸钾在加热时会分解产生氧气、锰酸钾和二氧化锰，这个过程中，如果高锰酸钾粉末飞溅到热源（如酒精灯的火焰）上，可能会引发燃烧甚至爆炸，因此实验过程中需要特别注意明火，防止发生危险，不符合题意； B、高锰酸钾制取氧气的实验本身并不直接涉及复杂的电路操作，但在实验室环境中，用电安全始终是一个重要的考虑因素，实验过程中可能会使用到电加热设备来加热高锰酸钾，因此也需要注意用电安全，不符合题意； C、高锰酸钾分解是一个放热反应，实验过程中会产生大量的热，如果试管等容器没有预热或者加热不均匀，可能会导致容器破裂，溅出的高温物质可能会烫伤实验者，因此实验过程中需要小心烫伤，不符合题意； D、实验后洗手是一个良好的实验习惯，它有助于保持实验室的清洁和实验者的个人卫生，然而这并不直接涉及实验过程中的安全问题，实验后洗手更多的是从实验室管理和个人卫生角度出发的考虑，而不是为了防止实验过程中可能发生的危险，符合题意。 故选：D。 3．（2024·河北石家庄·二模）高锰酸钾制取氧气实验中，下图所示的仪器在一定不需要使用的是（　　）  A．集气瓶 B．试管 C．水槽 D．长颈漏斗 【答案】D 【分析】实验室中用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置为固固加热型，收集装置可采用向上排空气法或排水法。 【解析】A、集气瓶用于收集氧气，一定需要，选项正确； B、试管用于盛装高锰酸钾，作为反应容器、且能直接加热的试管一定需要，选项正确； C、若用排水法收集氧气，需要用水槽盛水，选项正确； D、长颈漏斗是用于添加液体的仪器，显然该实验中没有需要添加的液体，选项错误。 故选：D。 4．（2024·福建·中考真题）实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是（　　）  A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气，属于固固加热制气体，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，且试管口要塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故A正确，不符合题意； B、氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故B正确，不符合题意； C、氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故C正确，不符合题意； D、氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故D错误，符合题意； 故选：D。 5．实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是（　　）  ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 【答案】C 【解析】为防止装置漏气影响实验结果，连接好仪器后，应立即检查装置气密性，再加的入药品，实验结束后，先撤导管，再熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂； 实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得正确的操作顺序是：④②⑦①③⑥⑤。 故选：C。 6．下列有关实验室制取氧气的说法正确的是（　　）  A．一定要用到催化剂 B．只能用向上排空气法收集 C．装药品前必须检查装置的气密性 D．组装发生装置时一定用到酒精灯 【答案】C 【解析】A、实验室利用氯酸钾或过氧化氢溶液制取氧气时需要使用催化剂，但利用高锰酸钾制取氧气时不需要使用催化剂，A错误； B、氧气密度大于空气且难溶于水，可用向上排空气法或排水法收集氧气，B错误； C、制取气体时，装药品前必须检查装置的气密性，C正确； D、使用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时，需要用酒精灯加热，但使用过氧化氢溶液制取氧气不需要用到酒精灯，D错误。 故选：C。 7．（2024·山西朔州·二模）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是（　　） A．用酒精灯内焰加热 B．试管口无需放棉花 C．加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动 D．先熄灭酒精灯，后将导管移出水面 【答案】C 【解析】A、加热时，要用酒精灯外焰，故操作错误； B、实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，试管口应该塞一团棉花，以防止加热时粉末状物质进入导管，故操作错误； C、对试管中的物体加热时，应先来回均匀受热再定点加热，故操作正确； D、实验室用高锰酸钾加热制取氧气时，反应完毕后，应先从水槽中取出导气管，再撤去酒精灯，故操作错误。 故选：C。 8．（2024·江苏苏州·一模）关于加热高锰酸钾固体制氧气并用排水法收集的实验，下列操作能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验操作 A 防止冷凝水流到试管底部 固定试管时试管口略微向上倾斜 B 防止高锰酸钾粉末进入导管 试管口塞一团棉花 C 收集一瓶较纯净的氧气 将集气瓶移出水面后盖上玻璃片 D 防止水倒吸入试管 停止加热后熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【答案】B 【解析】A、加热固体时，试管口向下，可防止冷凝水流到试管底部，防止试管炸裂，该操作不能达到实验目的； B、试管口塞一团棉花，防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，该操作能达到实验目的； C、用排水法收集氧气时，应在水面下盖上玻璃片，然后再取出，该操作不能达到实验目的； D、实验结束时，为了防止水槽中的水倒吸，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，该操作不能达到实验目的。 故选：B。 9．根据如图所示装置，按要求回答问题： （1）写出图中标号仪器的名称：① 。 （2）实验室加热高锰酸钾制取氧气，发生的反应的符号表达式为 ，该反应属于反应类型中的 。 （3）若选用装置D收集氧气，其验满的方法是 。 （4）欲收集一瓶氧气，供“细铁丝在氧气中燃烧”的实验使用，最好选择的收集装置是 (填字母)。 【答案】（1）长颈漏斗 （2） 分解反应 （3）将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，则已经集满 （4）E 【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗；。 （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：；该反应是一种物质生成三种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应； （3）若选用装置D收集氧气，氧气具有助燃性，验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满； （4）细铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，故最好选择的收集装置是E，方便在瓶底预留少量水。 10．实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氯、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请你按照要求回答问题。 （1）用过氧化氢制氧气的装置与其他两种方法的装置相比具有的优点是： （写出一条）。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，实验前要在试管口塞一团棉花，其目的是： ；选择C装置收集氧气，当看到 ，说明气体收集满了。实验结束时要先移除导管，再 ，这样做的原因是 。 （3）实验室用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应前后二氧化锰的质量 （填“增大”“减小”或“不变”），二氧化锰作反应的 。 （4）用D装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 【答案】（1）反应不需要加热 （2）防止固体粉末进入导管，堵塞导管 集气瓶口边缘有大气泡出现 熄灭酒精灯 防止水槽中水倒吸入试管，使试管炸裂 （3）不变 催化剂 （4）密度比空气大，且不与空气反应 把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满 【解析】（1）过氧化氢不需要加热，更加的节能安全，可以随时通过长颈漏斗添加过氧化氢溶液，操作方便，故填：反应不需要加热； （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，实验前要在试管口塞一团棉花，其目的是防止固体粉末进入导管，用排水法收集氧气，当看到集气瓶口边缘有大气泡出现，说明气体收集满了，实验结束要先将导管移出水面，再撤掉酒精灯，这样做的原因是防止水槽中的水倒吸入灼热试管底部，使试管炸裂，故填：防止高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管、集气瓶口边缘有大气泡出现、熄灭酒精灯、防止水槽中水倒吸入试管，使试管炸裂； （3）实验室用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后二氧化锰的质量不变，故填：不变、催化剂； （4）因为氧气的密度比空气大，且不与空气反应，故可以用D装置收集氧气，检验氧气是否集满的操作是：把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满，故填：密度比空气大，且不与空气反应、把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则集满。 1．下列关于实验室用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢制取氧气的说法正确的是（　　）  A．制取氧气的发生装置相同 B．发生的反应都是分解反应 C．发生的反应中二氧化锰都作催化剂 D．高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢的组成中都含有氧原子 【答案】B 【解析】A、高锰酸钾和氯酸钾分解制氧气属于固体加热型，而过氧化氢制取氧气属于固液不加热型，它们的制取发生装置不相同，故A说法错误； B、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，上述反应均符合“一变多”的特点，均属于分解反应，故B说法正确； C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，二氧化锰在高锰酸钾制取氧气中是生成物，二氧化锰在氯酸钾、过氧化氢制取氧气中是催化剂，故C说法错误； D、物质是由元素组成的，高锰酸钾、过氧化氢和氯酸钾都可用于实验室制取氧气，是因为这些物质均含有氧元素，均可在一定条件下分解产生氧气，故D说法错误； 故选：B。 2．（2024·陕西西安·模拟预测）在做用高锰酸钾制取氧气（排水法收集）及用收集的氧气进行铁丝燃烧的实验中，有时会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列对出现这些现象或结果解释不合理的是（　　）  A．加热很长时间集气瓶内只有少量气体——制气装置气密性不好 B．停止加热后试管底部破裂——先撤酒精灯，后从水中抽出导管 C．水槽中的水变红——试管口没有加一团棉花 D．做铁丝燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧——集气瓶内没有氧气 【答案】D 【解析】A、装置气密性不好，会造成气体沿漏气处逸出，造成气体收集较少，选项解释合理； B、实验室制取氧气结束时，先撤酒精灯后将导管从水中取出，会导致水槽中的水被倒吸进入灼热的试管，引起试管破裂，选项解释合理； C、用高锰酸钾制取氧气时，水槽中的水变红了是因为试管口未塞棉花，高锰酸钾粉末进入水槽，选项解释合理； D、做铁丝燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧，可能是铁丝未经过打磨处理，表面存在锈迹，或使用的氧气不纯，选项解释不合理。 故选：D。 3．下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是（　　）  A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性 B．检查装置气密性时，先用手握住容器，后把导管的一端伸入水中 C．给试管中的固体药品加热时，先均匀加热，后固定在药品处加热 D．加热并用排水法收集的实验结束时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面 【答案】C 【解析】A.制取气体时，先检查装置的气密性，再装药品，故选项说法错误； B.检查装置气密性时，先把导管的一端伸入水中，后用手握住容器，故选项说法错误； C.给试管中的固体药品加热时，先均匀加热，后固定在药品处加热，故选项说法正确； D.加热并用排水法收集实验结束时，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸进入试管，使试管破裂，故选项说法错误； 故选：C。 4．（2024·山东烟台·模拟预测）氧气是维持生命的重要物质。如图为三种制取氧气的方法，有关说法不正确的是（　　）  A．图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度 C．图乙中加热前试管内的固体粉末为混合物 D．图丙中利用的是液氧、液氮的沸点不同 【答案】C 【解析】A、图甲左瓶为发生装置，右瓶为收集装置，发生装置是固液常温型，用过氧化氢溶液制取氧气，故图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，正确； B、导管通入水中，可通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度，正确； C、图乙的发生装置为固体加热型，试管口有一团棉花，是用高锰酸钾制取氧气，加热前固体粉末只有高锰酸钾为纯净物，错误； D、工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同进行分离，正确。 故选：C。 4．A、B……H 八种物质，有下图所示关系：其中A是一种紫黑色的固体，B是实验室制取氧气实验中常用的催化剂，D能使带火星的木条复燃，G是一种黑色固体单质，H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 （1）试推断物质的名称或化学式： A B D E （2）①、②属于 反应（填反应的基本类型，下同），③属于 反应。 【答案】（1） KMnO4（或 高锰酸钾） MnO2（或 二氧化锰） O2（或 氧气） H2O2（或 过氧化氢） （2）分解 化合 【分析】A是一种紫黑色的固体，则A是高锰酸钾，B是实验室制取氧气实验中常用的催化剂，则B是二氧化锰，D能使带火星的木条复燃，则D是氧气，A生成B、C、D，则C 锰酸钾，H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，则H是二氧化碳，D和G点燃生成H，G是一种黑色固体单质，则G 是碳，B和E生成E和F，则E是过氧化氢，F是水。 【解析】（1）A是一种紫黑色的固体，则A是高锰酸钾，B是实验室制取氧气实验中常用的催化剂，则B是二氧化锰，D能使带火星的木条复燃，则D是氧气，B和E生成E和F，则E是过氧化氢，故A是 KMnO4（或 高锰酸钾），B是 MnO2（或 二氧化锰），D 是O2（或 氧气），E是 H2O2（或 过氧化氢）。 （2）①高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，②是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，属于分解反应，③是碳和氧气点燃生成二氧化碳，属于化合反应。 5．学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。 （1）根据绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 (填“甲”、“乙”或“丙”)途径更能体现化学实验的绿色化追求。 （2）同学们到实验室制取氧气，下列是实验室制取氧气的一些装置，请回答有关问题。 ①写出仪器的名称：a 。 ②实验室用一种紫黑色固体制取氧气，选择装置A作为发生装置，老师提出A装置存在不足，原因是 ，该反应的文字表达式为 。若用D收集氧气，验满时，应将带火星的木条放在 (填“集气瓶中”或“集气瓶口”)，若用E收集氧气，当看到 现象时，开始收集氧气。 ③若用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气，可以选择的发生装置为 (填序号)，该反应属于 (填基本反应类型)。 ④小军同学选择A、D装置后立即装好药品开始制取氧气，发现将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是发生装置漏气了，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先 。 【答案】（1）乙 （2）酒精灯 试管口缺少一团棉花 集气瓶口 有连续气泡冒出 B、C 分解反应 检查装置气密性 【解析】（1）甲、乙、丙三种制取氧气的途径中，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或加热高锰酸钾制取氧气都需要加热，浪费能源；分解过氧化氢溶液制取氧气，装置操作简单、安全，不需要加热，节能环保，生成物是水和氧气，对环境无污染，故乙途径更能体现化学实验的绿色化追求； （2）①仪器a的名称是酒精灯； ②实验室用一种紫黑色固体制取氧气，即加热高锰酸钾制取氧气，选择装置A作为发生装置，老师提出A装置存在不足，是因为试管口缺少一团棉花，棉花的作用是防止固体粉末进入导管，堵塞导管； 加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式为； 若用D装置通过向上排空气法收集氧气，验满时应将带火星的木条放在集气瓶口处，若带火星的木条复燃证明氧气已收集满； 若用E装置通过排水法收集氧气，当看到有连续气泡冒出时，开始收集氧气； ③若用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，因此可以选择固液常温型的发生装置，即装置B或装置C；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水，该反应符合“一变多”的特点，因此该反应的基本反应类型是分解反应； ④小军同学选择A、D装置后立即装好药品开始制取氧气，发现将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是发生装置漏气或集气瓶破损，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先检查装置气密性，防止装置漏气。 6．（2024·福建·一模）根据下列装置图回答问题(所用装置图请用字母表示)。 （1）写出有标号的仪器名称：① ；② 。 （2）加热高锰酸钾制氧气的气体发生装置应选用 (填字母)，实验时试管口要略向下倾斜，原因是 ，还要在此装置中作适当的变化是 ，否则水槽中的水将变成紫红色；收集纯净的氧气最好用 法(填名称)，若用向上排空气法收集氧气，如何检验氧气已收集满？ 。(写出方法、现象、结论) （3）用刚收集到的氧气做铁丝燃烧的实验时，应预先在集气瓶底放少量水或细沙，其作用是 ；若结果没有观察到“火星四射”的现象，请分析实验失败的可能原因： 。 【答案】（1）铁架台 集气瓶 （2）A 防止冷凝水回流使试管炸裂 在试管口塞一团棉花 排水 用带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明氧气收集满 （3）防止高温生成物溅落瓶底炸裂瓶底 铁丝表面的铁锈没有打磨 【解析】（1）仪器①是铁架台；②是集气瓶； （2）用高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，反应条件为加热，故选用的发生装置是固固加热型发生装置，选A； 实验时试管口要略向下倾斜，原因是防止冷凝水回流使试管炸裂； 此装置中作适当的变化是在试管口塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，沿导管进入水槽，导致水槽中的水将变成紫红色； 排水法收集的气体较排空气法纯净，氧气不易溶于水，收集纯净的氧气最好用排水法； 氧气能使带火星的木条复燃，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满； （3）做铁丝在氧气中燃烧实验时，先在集气瓶底放少量水或细沙，其作用是防止高温生成物溅落瓶底炸裂瓶底； 若结果没有观察到火星四射的现象，可能是因为铁丝表面的铁锈没有打磨，导致铁丝没有燃烧。 1．（2024·河北石家庄·模拟预测）某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（　　）  A．c曲线代表的物质是KCl B．b的分解温度低于a C．时试管内剩余的固体有4种 D．～时间内，二氧化锰的质量逐渐增大 【答案】D 【解析】A、某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，因为高锰酸钾量少，故b线代表高锰酸钾，a线代表氯酸钾。高锰酸钾、氯酸钾分解后均产生氧气，若c线代表氧气，则应从时开始产生，故c线代表氯化钾，故A正确； B、图像横坐标为时间，随时间延长，温度逐渐累积并升高，因此b的分解温度低于a，故B正确； C、时高锰酸钾已经分解完全，生成锰酸钾和二氧化锰两种固体。氯酸钾只是部分分解，生成氯化钾一种固体，因此时有锰酸钾、二氧化锰、氯化钾和氯酸钾4种固体，故C正确； D、随着高锰酸钾分解，即～时间内，生成的二氧化锰质量越来越大，而～时间内二氧化锰的质量不变，故D错误。 故选：D。 2．取4份等质量的KClO3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如表： 组别 ① ② ③ ④ 加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn 产生氧气的质量/g 0 m1 m2 m3 不溶物的质量/g 0 w1 w2 w3 已知m1＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是（　　）  A．3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气 B．残留不溶物的质量关系为w3＜w2＜w1 C．KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂 D．不加入其他物质时，KClO3未发生分解反应 【答案】A 【解析】A、观察图表可知，未加入任何物质的氯酸钾生成氧气的质量是0g，而其他三组均有氧气生成，由此可知：三种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气，故选项说法正确； B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，金属锰会与生成的氧气反应生成二氧化锰，二氧化锰不溶于水；加入等质量的KMnO4、MnO2和Mn，高锰酸钾除了分解生成二氧化锰，还生成其他物质，而③中二氧化锰的质量不变，④中锰反应生成二氧化锰，质量增加，故残留不溶物的质量关系为w1＜w2＜w3；故选项说法错误； C、高锰酸钾分解质量减少，且分解生成其他物质，而催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变，故选项说法错误； D、由此实验可知，在该实验温度下加热氯酸钾未分解，但加热到较高的温度时，不加入其他物质氯酸钾也会分解，故选项说法错误。 故选：A。 3．用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化如图所示。下列分析正确的是（　　）  A．反应结束时一定能收集到（a-b）g氧气 B．P点处固体成分是氯酸钾和氯化钾 C．在0~t2时段，MnO2在固体混合物中的质量分数不断增大 D．在氯酸钾分解过程中氯元素质量始终不变 【答案】D 【解析】A、在理论上反应结束时能收集到（a-b）g的氧气，但可能有部分氧气留在试管中，因此实际上收集的氧气质量会偏小，故A错误； B、P点是氯酸钾部分分解，因此P点有未反应的氯酸钾和生成的氯化钾，还有作为催化剂的二氧化锰，故B错误； C、二氧化锰在固体混合物中的质量分数=×100％ ，二氧化锰是该反应的催化剂，因此二氧化锰的质量不变，由图可知，在0~ t1 时段反应没有发生，固体混合物中的质量不变，所以二氧化锰在固体混合物中的质量分数不变；在 t1 ~ t2 时段，反应发生，固体混合物中的质量减小，所以二氧化锰在固体混合物中的质量分数变大，故C错误； D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、质量不发生改变，故D正确。 故选：D。 4．实验室现有氯酸钾、高锰酸钾、火柴、药匙、镊子、棉花及以下仪器： （1）若补充仪器 和 (填名称)，并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体，则发生反应的符号表达式为 。 （2）开始加热时，要先使酒精灯火焰在试管下方 ，让试管均匀受热。制取该气体结束后应先将导管从水槽中移除，然后熄灭酒精灯，否则停止加热后，试管内温度 ，且反应停止，不再产生气体，从而使试管内气体 ，气压 ，在压强差作用下水倒流，使试管骤冷炸裂。 （3）实验室制取氧气的过程主要分以下几步：①点燃酒精灯给药品加热 ②检查装置的气密性 ③用铁夹把试管固定在铁架台上，使管口略向下倾斜 ④将氯酸钾和二氧化锰的混合物装入试管中，用带导管的胶塞塞紧⑤用排水法收集氧气 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦熄灭酒精灯。正确的操作顺序是________ A．②④③①⑤⑥⑦ B．②④③①⑤⑦⑥ C．②①③④⑤⑥⑦ D．②①⑥⑦③④⑤ 【答案】（1）铁架台 酒精灯 （2）来回移动 降低 减少 减小，小于外压 （3）A 【解析】（1）氯酸钾制取氧气需要二氧化锰，而高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则可用高锰酸钾制取氧气，且该反应为加热固体的反应，发生装置选加热固体的装置，氧气密度比空气大，且不易溶于水，收集装置可选向上排空气法或排水法，则除了需要图中的试管、导管、水槽、集气瓶外，还需补充酒精灯和铁架台； 反应的符号表达式为：。 （2）加热时，要先预热，则可将酒精灯在试管下方来回移动； 实验结束时，先停止加热，试管内的温度会慢慢降低，又由于不再产生气体，则试管内的气体减少，气压减小，则在压强差作用下，水槽中的水会倒吸，使试管骤冷炸裂。 （3）高锰酸钾制取氧气的步骤简记为“查装定点收离熄”，具体步骤为：组装仪器后，先检查装置气密性，然后装药品，固定仪器后开始加热，收集气体，当氧气收满后，为了防止水槽中的水倒流，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，则顺序为②④③①⑤⑥⑦，故选A。 5．同学们在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气。有的同学在加热过程中发现制得的气体呈浅黄绿色，且试管底部出现少量紫色的烟。经询问老师得知，氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在，针对这一异常现象，同学们展开以下探究。 【提出问题】加热氯酸钾与二氧化锰混合物时产生的浅黄绿色气体是什么? 【查阅资料】 ①氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的气体，能与水发生反应，生成盐酸和次氯酸(HClO)，次氯酸具有漂白性，能使有色物质褪色。 ②氯气能使有色的鲜花变色。 【提出假设】 （1）猜想I：O2；猜想II：Cl2；猜想III： 。 【实验探究1】 （2）同学们用向 (填“上”或“下”)排空气法收集两瓶气体。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 将带火星的木条伸入其中一个集气瓶中 猜想II不成立 实验2 将一朵有色的鲜花放入另一个集气瓶中 有色的鲜花变色 猜想 成立 【提出问题2】加热氯酸钾与二氧化锰混合物时试管底部出现的紫色的烟是什么? 【查阅资料】草酸与高锰酸钾反应，生成二氧化碳气体。 【实验探究2】同学们另取一份氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，当试管底部出现紫色的烟时，停止加热，待试管冷却后，取少量固体溶于水中，并进行过滤，得到紫红色溶液，加入草酸后，溶液的颜色逐渐褪去并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。由此判断试管中产生的紫色物质是高锰酸钾。 【反思评价】 (3)同学们进一步查阅资料得知，氯酸钾和二氧化锰共热时会发生以下变化： ①二氧化锰先和氯酸钾反应生成高锰酸钾、氯气和氧气。 ②生成的高锰酸钾受热继续分解，该反应所属的基本反应类型 。 ③锰酸钾再与氯气反应生成氯化钾、二氧化锰和氧气。 (4)结合上述实验探究，下列图象 (填“A”或“B”)能反映出二氧化锰作为氯酸钾分解的催化剂在反应前后的质量变化情况。 【答案】（1）O2和Cl2的混合物 （2）上 小木条复燃 III （3）分解反应 （4）B 【解析】（1）根据猜想1和猜想2可知，产生的气体可能为氧气，也可能为氯气，也可能是氧气和氯气的混合气体； （2）氧气和氯气的密度都比空气大，所以应使用向上排空气法收集气体； 根据猜想II不成立，说明气体中一定含有氧气，故实验现象为：小木条复燃； 根据【查阅资料】氯气能使有色的鲜花变色，结合实验操作和现象：将一朵有色的鲜花放入另一个集气瓶中，有色的鲜花变色，可推出气体中一定含有氯气，结合实验1的结论，可推出猜想III成立； （3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应符合一变多属于分解反应； （4）根据上述探究可知，①氧化锰先和氯酸钾反应生成高锰酸钾、氯气和氧气，此过程中二氧化锰质量减轻，②生成的高锰酸钾受热继续分解、③锰酸钾再与氯气反应生成氯化钾、二氧化锰和氧气，两个过程中都二氧化锰生成，故质量增加，增加的二氧化锰质量等于反应的二氧化锰质量，故图像B能反映出二氧化锰作为氯酸钾分解的催化剂在反应前后的质量变化情况。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.3 氧气的制备（第二课时） 1．（2024·湖南·中考真题）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是（　　）   A． B． C． D． 2．在高锰酸钾制取氧气过程中有关安全问题不涉及的提示图标是（　　）  A．注意明火 B．小心用电 C．小心烫伤 D．实验后洗手 3．（2024·河北石家庄·二模）高锰酸钾制取氧气实验中，下图所示的仪器在一定不需要使用的是（　　）  A．集气瓶 B．试管 C．水槽 D．长颈漏斗 4．（2024·福建·中考真题）实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是（　　）  A． B． C． D． 5．实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是（　　）  ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 6．下列有关实验室制取氧气的说法正确的是（　　）  A．一定要用到催化剂 B．只能用向上排空气法收集 C．装药品前必须检查装置的气密性 D．组装发生装置时一定用到酒精灯 7．（2024·山西朔州·二模）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作正确的是（　　） A．用酒精灯内焰加热 B．试管口无需放棉花 C．加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动 D．先熄灭酒精灯，后将导管移出水面 8．（2024·江苏苏州·一模）关于加热高锰酸钾固体制氧气并用排水法收集的实验，下列操作能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验操作 A 防止冷凝水流到试管底部 固定试管时试管口略微向上倾斜 B 防止高锰酸钾粉末进入导管 试管口塞一团棉花 C 收集一瓶较纯净的氧气 将集气瓶移出水面后盖上玻璃片 D 防止水倒吸入试管 停止加热后熄灭酒精灯，再将导管移出水面 9．根据如图所示装置，按要求回答问题： （1）写出图中标号仪器的名称：① 。 （2）实验室加热高锰酸钾制取氧气，发生的反应的符号表达式为 ，该反应属于反应类型中的 。 （3）若选用装置D收集氧气，其验满的方法是 。 （4）欲收集一瓶氧气，供“细铁丝在氧气中燃烧”的实验使用，最好选择的收集装置是 (填字母)。 10．实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氯、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请你按照要求回答问题。 （1）用过氧化氢制氧气的装置与其他两种方法的装置相比具有的优点是： （写出一条）。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，实验前要在试管口塞一团棉花，其目的是： ；选择C装置收集氧气，当看到 ，说明气体收集满了。实验结束时要先移除导管，再 ，这样做的原因是 。 （3）实验室用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应前后二氧化锰的质量 （填“增大”“减小”或“不变”），二氧化锰作反应的 。 （4）用D装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 1．下列关于实验室用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢制取氧气的说法正确的是（　　）  A．制取氧气的发生装置相同 B．发生的反应都是分解反应 C．发生的反应中二氧化锰都作催化剂 D．高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢的组成中都含有氧原子 2．（2024·陕西西安·模拟预测）在做用高锰酸钾制取氧气（排水法收集）及用收集的氧气进行铁丝燃烧的实验中，有时会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列对出现这些现象或结果解释不合理的是（　　）  A．加热很长时间集气瓶内只有少量气体——制气装置气密性不好 B．停止加热后试管底部破裂——先撤酒精灯，后从水中抽出导管 C．水槽中的水变红——试管口没有加一团棉花 D．做铁丝燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧——集气瓶内没有氧气 3．下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是（　　）  A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性 B．检查装置气密性时，先用手握住容器，后把导管的一端伸入水中 C．给试管中的固体药品加热时，先均匀加热，后固定在药品处加热 D．加热并用排水法收集的实验结束时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面 4．（2024·山东烟台·模拟预测）氧气是维持生命的重要物质。如图为三种制取氧气的方法，有关说法不正确的是（　　）  A．图甲左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰 B．图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度 C．图乙中加热前试管内的固体粉末为混合物 D．图丙中利用的是液氧、液氮的沸点不同 4．A、B……H 八种物质，有下图所示关系：其中A是一种紫黑色的固体，B是实验室制取氧气实验中常用的催化剂，D能使带火星的木条复燃，G是一种黑色固体单质，H是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 （1）试推断物质的名称或化学式： A B D E （2）①、②属于 反应（填反应的基本类型，下同），③属于 反应。 5．学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。 （1）根据绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 (填“甲”、“乙”或“丙”)途径更能体现化学实验的绿色化追求。 （2）同学们到实验室制取氧气，下列是实验室制取氧气的一些装置，请回答有关问题。 ①写出仪器的名称：a 。 ②实验室用一种紫黑色固体制取氧气，选择装置A作为发生装置，老师提出A装置存在不足，原因是 ，该反应的文字表达式为 。若用D收集氧气，验满时，应将带火星的木条放在 (填“集气瓶中”或“集气瓶口”)，若用E收集氧气，当看到 现象时，开始收集氧气。 ③若用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气，可以选择的发生装置为 (填序号)，该反应属于 (填基本反应类型)。 ④小军同学选择A、D装置后立即装好药品开始制取氧气，发现将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是发生装置漏气了，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先 。 6．（2024·福建·一模）根据下列装置图回答问题(所用装置图请用字母表示)。 （1）写出有标号的仪器名称：① ；② 。 （2）加热高锰酸钾制氧气的气体发生装置应选用 (填字母)，实验时试管口要略向下倾斜，原因是 ，还要在此装置中作适当的变化是 ，否则水槽中的水将变成紫红色；收集纯净的氧气最好用 法(填名称)，若用向上排空气法收集氧气，如何检验氧气已收集满？ 。(写出方法、现象、结论) （3）用刚收集到的氧气做铁丝燃烧的实验时，应预先在集气瓶底放少量水或细沙，其作用是 ；若结果没有观察到“火星四射”的现象，请分析实验失败的可能原因： 。 1．（2024·河北石家庄·模拟预测）某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（　　）  A．c曲线代表的物质是KCl B．b的分解温度低于a C．时试管内剩余的固体有4种 D．～时间内，二氧化锰的质量逐渐增大 2．取4份等质量的KClO3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如表： 组别 ① ② ③ ④ 加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn 产生氧气的质量/g 0 m1 m2 m3 不溶物的质量/g 0 w1 w2 w3 已知m1＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是（　　）  A．3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气 B．残留不溶物的质量关系为w3＜w2＜w1 C．KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂 D．不加入其他物质时，KClO3未发生分解反应 3．用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化如图所示。下列分析正确的是（　　）  A．反应结束时一定能收集到（a-b）g氧气 B．P点处固体成分是氯酸钾和氯化钾 C．在0~t2时段，MnO2在固体混合物中的质量分数不断增大 D．在氯酸钾分解过程中氯元素质量始终不变 4．实验室现有氯酸钾、高锰酸钾、火柴、药匙、镊子、棉花及以下仪器： （1）若补充仪器 和 (填名称)，并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体，则发生反应的符号表达式为 。 （2）开始加热时，要先使酒精灯火焰在试管下方 ，让试管均匀受热。制取该气体结束后应先将导管从水槽中移除，然后熄灭酒精灯，否则停止加热后，试管内温度 ，且反应停止，不再产生气体，从而使试管内气体 ，气压 ，在压强差作用下水倒流，使试管骤冷炸裂。 （3）实验室制取氧气的过程主要分以下几步：①点燃酒精灯给药品加热 ②检查装置的气密性 ③用铁夹把试管固定在铁架台上，使管口略向下倾斜 ④将氯酸钾和二氧化锰的混合物装入试管中，用带导管的胶塞塞紧⑤用排水法收集氧气 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦熄灭酒精灯。正确的操作顺序是________ A．②④③①⑤⑥⑦ B．②④③①⑤⑦⑥ C．②①③④⑤⑥⑦ D．②①⑥⑦③④⑤ 5．同学们在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气。有的同学在加热过程中发现制得的气体呈浅黄绿色，且试管底部出现少量紫色的烟。经询问老师得知，氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在，针对这一异常现象，同学们展开以下探究。 【提出问题】加热氯酸钾与二氧化锰混合物时产生的浅黄绿色气体是什么? 【查阅资料】 ①氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的气体，能与水发生反应，生成盐酸和次氯酸(HClO)，次氯酸具有漂白性，能使有色物质褪色。 ②氯气能使有色的鲜花变色。 【提出假设】 （1）猜想I：O2；猜想II：Cl2；猜想III： 。 【实验探究1】 （2）同学们用向 (填“上”或“下”)排空气法收集两瓶气体。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 将带火星的木条伸入其中一个集气瓶中 猜想II不成立 实验2 将一朵有色的鲜花放入另一个集气瓶中 有色的鲜花变色 猜想 成立 【提出问题2】加热氯酸钾与二氧化锰混合物时试管底部出现的紫色的烟是什么? 【查阅资料】草酸与高锰酸钾反应，生成二氧化碳气体。 【实验探究2】同学们另取一份氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，当试管底部出现紫色的烟时，停止加热，待试管冷却后，取少量固体溶于水中，并进行过滤，得到紫红色溶液，加入草酸后，溶液的颜色逐渐褪去并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。由此判断试管中产生的紫色物质是高锰酸钾。 【反思评价】 (3)同学们进一步查阅资料得知，氯酸钾和二氧化锰共热时会发生以下变化： ①二氧化锰先和氯酸钾反应生成高锰酸钾、氯气和氧气。 ②生成的高锰酸钾受热继续分解，该反应所属的基本反应类型 。 ③锰酸钾再与氯气反应生成氯化钾、二氧化锰和氧气。 (4)结合上述实验探究，下列图象 (填“A”或“B”)能反映出二氧化锰作为氯酸钾分解的催化剂在反应前后的质量变化情况。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$