第二单元课题3制取氧气-2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

课题3　制取氧气 第1课时　氧气的实验室制法 知识点1 1．实验室可用于制取氧气的药品是(　 　) A．空气 B．二氧化锰 C．高锰酸钾或过氧化氢 D．过氧化氢或二氧化锰 2．实验室用加热高锰酸钾或双氧水与二氧化锰混合的方法制取氧气，其共同点是(　 　) A．都需要加热 B．都使用二氧化锰作催化剂 C．反应物都只有一种 D．都生成了两种物质 3．某化学实验小组的同学做了如图所示实验。 图中发生反应的文字表达式为__________________________________________，将带火星的木条置于a处，若观察到____________________________，说明已有氧气产生。 知识点2 4．实验室用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，不需要使用的仪器是(　 　) A．锥形瓶 B．玻璃棒 C．集气瓶 D．导管 5．规范操作、细致观察和认真思考是必备的化学素养，某同学在教材实验的基础上，设计如图所示装置制备和收集O2，回答下列问题： (1)仪器a的名称为_______________________。 (2)发生反应的文字表达式为____________________________________。 (3)证明O2已经收集满的方法是_______________________________________(简述实验操作及现象)。 (4)该同学设计实验时，不选用长颈漏斗添加H2O2，而采用图中仪器的原因是______ _________________________________。 6．如图是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置，回答下列问题： (1)写出仪器的名称： A：_________；B：_________；C：_________；D：_________。 (2)该装置有一处不妥，请改进：______________________，改进的目的是_______ ________________________。 (3)在实验结束时，应先______________________，再______________________，否则会________________________________________。 (4)收集氧气通常采用_______法，当集气瓶口处有_______冒出时，表明该瓶内的氧气已满；还可以用向____(填“上”或“下”)排空气法，这是因为_______________。 1．下图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的是(　 　) A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管口有气泡冒出，说明装置不漏气 B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂 C．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热 D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 2．关于实验室制取氧气，下列说法错误的是(　 　) A．装置①可用于高锰酸钾制氧气 B．装置②可用于过氧化氢溶液制氧气 C．装置③可用于收集氧气 D．装置④可用于收集氧气 3．关于加热高锰酸钾制取氧气的下列图像正确的是(　 　) 4．下图是实验室分别关于氧气的制备、收集、验满、探究性质的实验操作，其中不正确的是(　 　) 5．如图是实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题： (1)a的名称是________，b的名称是　锥形瓶　；使用装置B制取气体时，液体的量需要加至________________。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，A装置内需要塞入一团棉花，作用是_______ _____________________。 (3)用过氧化氢溶液制取氧气，其文字表达式为________________________；小明同学选用了C装置，其中注射器的用途相当于实验室中的一种常用的玻璃仪器：__________。与B装置相比，其优点是___________________________________。 核心素养 6．(科学思维)如图，该装置可以用来收集气体，常被称为“多功能瓶”。利用排空气法收集气体时(图左)，既可以收集密度比空气大的气体，也可以收集密度小于空气的气体。若收集氧气，气体应从____(填“a”或“b”)端通入。若瓶中装满水后(图右)，还可利用排水法收集氧气，气体应从____(填“m”或“n”)端通入。 第2课时　催化剂、分解反应及工业制氧气 知识点1 1．下列关于催化剂的说法正确的是(　 　) A．任何化学反应都需要催化剂 B．能增加生成物的质量 C．在化学反应前后其质量和性质都不变 D．能改变化学反应的速率 2．太空舱利用铁酸镍将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气，而铁酸镍的质量和化学性质都无变化，在该过程中铁酸镍是(　 　) A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂 3．某化学兴趣小组同学在实验室进行如下实验，已知：①中木条不复燃，③中木条复燃。回答下列问题： (1)①中木条不复燃的原因是____________________________________________，请写出③中反应的文字表达式：________________________________________。 (2)对比实验①③可得出的实验结论为____________________________________。 (3)除上述因素外，请根据所学知识推测影响过氧化氢分解速率的因素还包括____________________________________________________(写一点即可)。 知识点2 4．气相合成金刚石薄膜被誉为20世纪的炼金术。其中化学气相沉淀法制造金刚石薄膜的原理为甲烷金刚石＋氢气。该反应所属的基本反应类型为(　 　) A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．氧化反应 5．下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是(　 　) A．酒精＋氧气二氧化碳＋水 B．磷＋氧气五氧化二磷 C．碳酸氢铵氨气＋二氧化碳＋水 D．铁＋氧气四氧化三铁 6．写出下列反应的文字表达式： (1)红磷在空气中燃烧：____________________________________。 (2)蜡烛在空气中燃烧：____________________________________。 (3)实验室用纯净物制取氧气：____________________________________。 (4)硫燃烧：____________________________________。 其中属于化合反应的是(填序号，下同)_____，属于分解反应的是_____，两者都不属于的是_______。 知识点3 7．空气是一种重要的自然资源。将经过除尘、除二氧化碳、除水后的空气进行下列操作： (1)工业制氧气属于________变化，是利用氧气、氮气、稀有气体的________不同，使它们在不同温度下汽化，逐一从空气中分离出来。 (2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点______(填“高”或“低”)。 1．用过氧化氢溶液制取氧气时，加少量二氧化锰后，其效果是(　 　) A．不放出氧气 B．放出氧气的速率慢 C．放出氧气的总量会增多 D．放出氧气的总量不变，但速率会增大 2．下列反应中，属于分解反应的是(　 　) A．碳＋氧气二氧化碳 B．二氧化碳＋水―→碳酸 C．碳酸钙＋稀盐酸―→氯化钙＋水＋二氧化碳 D．过氧化氢水＋氧气 3．已知二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂。现向一定量的过氧化氢溶液(混合物，含有过氧化氢和水)中加入适量的二氧化锰粉末，直至过氧化氢全部分解(忽略水的挥发)，下列图像不正确的是(　 　) 4．将一种无色无味的液体A装入试管，用带火星的木条伸入试管，无现象，而向其中加入少量黑色粉末B后，迅速产生气泡，生成了使带火星的木条复燃的气体C，使金属E红热并伸入盛有气体C且瓶底有少量液体D的集气瓶中，金属E剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体F。 (1)黑色粉末B在A的分解反应中的作用是______________________。 (2)写出E燃烧的文字表达式：_____________________________。 5．用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，为了证明二氧化锰的催化作用，甲同学通过以下装置来进行实验探究： (1)图1中加入a mL过氧化氢溶液，然后塞入含带火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的现象是__________________。再通过漏斗加入b g二氧化锰，如图3所示，此时观察到的现象是________________________。充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为b g，甲同学认为二氧化锰是催化剂。 (2)乙同学认为甲同学的结论不严谨，请你帮乙同学说出理由：_________________ ____________________________________________________________________。 核心素养 6．(科学探究与实践)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰(催化剂)制取氧气。现进行如下探究： 【提出问题】二氧化锰是催化剂，二氧化锰的用量对反应速率是否有影响？ 【设计实验】(1)实验装置如图所示。 (2)实验记录：每次用30 mL 5%的过氧化氢溶液，采用不同量二氧化锰粉末作催化剂进行实验，测定相关数据记录于下表中： 实验 序号 过氧化氢 体积/mL 二氧化锰 质量/g 测量数据/ mL Ⅰ 30 0.1 Ⅱ 30 0.2 Ⅲ 30 0.3 【分析】(1)写出该反应的文字表达式：　过氧化氢水＋氧气　。 (2)上述实验应该测定的“测量数据”可能是____________________________。本实验中，测定“测量数据”的装置(图中方框内)是____(填字母)。 (3)3次实验“每次用30 mL 5%的过氧化氢溶液”的目的是_____________。 (4)若第Ⅱ次实验比第Ⅲ次实验的“测量数据”更______(填“大”或“小”)，说明催化剂的用量越多，反应越快。二氧化锰可作为该反应的催化剂的依据是加快该反应的反应速率，反应前后质量和________________不改变。 课题3　制取氧气 第1课时　氧气的实验室制法 课堂达标 1．C　2.C 3．高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 带火星的木条复燃 4．B 5．(1)集气瓶 (2)过氧化氢水＋氧气 (3)将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃则已满 (4)便于控制液体流速，进而控制反应速率 6．(1)酒精灯　试管　集气瓶　水槽 (2)试管口处放一团棉花　防止试管内的粉末状物质进入导管 (3)把导管从水槽中移出　熄灭酒精灯 使水沿导管倒吸入试管而炸裂试管 (4)排水　大量气泡　上　氧气密度比空气大 课后提升 1．C　解析：给试管加热时，要先预热，不能直接加热，否则试管受热不均匀，可能会炸裂。故选C。 2．C　解析：氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，故C错误。 3．B　解析：高锰酸钾常温不分解，加热一段时间才能分解产生氧气，当高锰酸钾完全分解后，生成氧气的质量不再增大，观察图像可知，B符合题意。故选B。 4．C　解析：用高锰酸钾制取氧气时，应用酒精灯外焰加热，试管口微微向下倾斜，故A正确；氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管要伸入集气瓶底部，故B正确；检验氧气是否收集满时，带火星的木条应放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满，故C错误；铁丝在氧气中燃烧时，瓶内要放一些水或沙子，防止高温生成物溅落瓶底，使集气瓶炸裂，故D正确。故选C。 5．(1)长颈漏斗　锥形瓶　浸没长颈漏斗下端管口 (2)防止试管内的粉末状物质进入导管 (3)过氧化氢水＋氧气　分液漏斗　能够控制反应的速率 6．b　m 解析：氧气密度比空气大，则氧气应从b口通入；氧气密度比水小，当瓶中装满水后，氧气应从m口通入。 第2课时　催化剂、分解反应及工业制氧气 课堂达标 1．D　2.C 3．(1)过氧化氢分解过慢，产生氧气较少，不足以使木条复燃　过氧化氢水＋氧气 (2)二氧化锰可以加快过氧化氢的分解 (3)温度(或过氧化氢溶液浓度) 4．B　5.A 6．(1)红磷＋氧气五氧化二磷 (2)石蜡＋氧气二氧化碳＋水 (3)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 (4)硫＋氧气二氧化硫 (1)(4)　(3)　(2) 7．(1)物理　沸点　(2)低 课后提升 1．D　解析：用过氧化氢溶液制取氧气时，加入少量二氧化锰后，其效果是放出氧气的总量不变，但速率会增大。故选D。 2．D　解析：A项，碳＋氧气二氧化碳，该反应属于化合反应，不属于分解反应，故错误；B项，二氧化碳＋水―→碳酸，该反应属于化合反应，不属于分解反应，故错误；C项，碳酸钙＋稀盐酸―→氯化钙＋水＋二氧化碳，该反应不属于分解反应，故错误；D项，过氧化氢水＋氧气，该反应属于分解反应，故正确。故选D。 3．D　解析：向过氧化氢溶液中加入二氧化锰立刻有氧气生成，当过氧化氢反应完全，氧气质量不再增加，A正确，不符合题意；在过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰作为催化剂，催化剂在反应前后质量不变，B正确，不符合题意；过氧化氢溶液中有一定量的水，所以反应未进行时溶液中已有水存在，随着反应的进行过氧化氢分解生成水，所以水的质量逐渐增加，反应完全后不再增加，C正确，不符合题意；向过氧化氢溶液中加入适量的二氧化锰粉末，直至过氧化氢全部分解，所以过氧化氢的质量最后为零，D错误，符合题意。故选D。 4．(1)催化作用　(2)铁＋氧气四氧化三铁 解析：(1)分析可知，A是过氧化氢，B是二氧化锰，二氧化锰在过氧化氢的分解反应中的作用是催化作用。(2)E燃烧的反应是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，文字表达式为铁＋氧气四氧化三铁。 5．(1)木条没有复燃　木条复燃 (2)只验证了二氯化锰能改变反应速率和反应前后质量不变，没有验证二氧化锰在反应前后的化学性质是否发生改变 解析：(1)过氧化氢溶液常温下分解产生氧气的速率比较慢，因此图2中带火星的木条没有复燃；由于二氧化锰能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，所以加入二氧化锰后观察到木条复燃，图3实验后二氧化锰的质量在反应前后没有改变。(2)由于没有验证二氧化锰在反应前后化学性质是否发生改变，因此甲同学的结论不严谨。 6．(1)过氧化氢水＋氧气 (2)相同时间内量筒中收集到的水的体积　c (3)控制变量 (4)小　化学性质 2 学科网（北京）股份有限公司 $$