2.3 氧气的制备（专题训练）【九大题型】-2024-2025学年九年级化学上册同步知识解读与专题训练（沪教版2024）

2.3 氧气的制备（专题训练）【九大题型】 一．催化剂和催化作用（共10小题） 二．分解反应（共6小题） 三．工业制取氧气（共3小题） 四．过氧化氢制取氧气实验（共7小题） 五．高锰酸钾制取氧气实验（共7小题） 六．氯酸钾制取氧气（共6小题） 七．制取氧气实验的图像问题（共3小题） 八．氧气的检验及验满（共4小题） 九．氧气的制取中装置的选择（共6小题） 一．催化剂和催化作用（共10小题） 1．下列关于MnO2的说法正确的是 A．如果不加MnO2，过氧化氢不会分解 B．只有MnO2能做过氧化氢分解的催化剂 C．如果不加MnO2，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气质量不变 D．MnO2可以做所有化学反应的催化剂 2．逻辑推理是学习化学常用的思维方法，下列推理正确的是 A．化合反应生成物质只有一种，所以有一种物质生成的反应是化合反应 B．制取氧气必须检查装置气密性，所以制取气体都要检查装置的气密性 C．二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，所以任何反应都可用二氧化锰作催化剂 D．NaOH溶液能让酚酞变红，所以，能让酚酞变红的都是碱溶液 3．用“W”形玻璃管进行微型实验，将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列有关说法不正确的是    A．二氧化锰不可以增加生成氧气的质量 B．用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品 C．若a处粉末是铁粉，能看到火星四射 D．若a处粉末是炭粉，则燃烧产生的二氧化碳会污染空气 4．下列实验探究方案中设计不合理的是 A．探究呼出气体与空气中氧气含量 B．探究空气中氧气的体积含量 C．探究二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率 D．探究氧气的浓度是影响硫燃烧剧烈程度的因素 5．空气中含量最多的是 ，常用作保护气。纯的氧气能使带火星的木条 ，过氧化氢分解中二氧化锰作 剂。硫的燃烧实验中，水的作用是 。铁的燃烧实验中，水的作用是 。 6．某化学小组利用小木条进行下列实验。 (1)实验一：将木条横放在火焰中心，1 s后取出，观察到小木条的 （填“a”“b”或“c”）处最黑。说明蜡烛火焰的 部分温度最高。 (2)实验二：利用上图鉴别呼出的气体和吸入的空气，小明认为此实验设计不合理，于是他进行改进并成功完成实验，请写出他的一种改进方法： 。 (3)实验三：③中可观察到的实验现象为 ，该实验 （填“能”或“不能”）证明二氧化锰可做过氧化氢溶液分解的催化剂。 7．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。 (1)写出仪器a的名称： 。 (2)实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为 ；可选择的发生装置是 （填字母）；若制取较纯的氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；选择气体收集方法时，气体的下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性，必须考虑的是 （填序号）。 (3)MnO2在该反应中可以重复使用，理由是 。 8．某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 5 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 (1)设置实验1的目的是 ； (2)能够证明二氧化锰催化效果最佳的依据是 ； (3)实验时预热的方法是 ； (4)写出实验3中反应的文字表达式 。 (5)由实验1和实验4可知氯化钾 (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL.氧气，所需时间明显少于171s，解释原因： ； (6)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内 。 9．学校化学兴趣小组知道二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂后，想要探究其它一些物质如红砖粉末是否也可做过氧化氢的催化剂？他们进行了下列的探究，请你帮他们完成实验记录。 【提出问题】红砖粉末能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ (1)【作出猜想】 。 (2)【实验步骤】 实验操作 实验现象 实验结果 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解缓慢 实验二 取10mL10%的过氧化氢溶液到试管中并加入少量红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中 【实验结论】红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂。 (3)【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述证据不能证明红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充的探究实验：探究 。 (4)【实验结论】经过同学进一步的探究确定红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂，写出该反应的符号表达式 。 10．为证明氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，并比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如下实验探究。 【定性探究】 (1)设计实验如图甲所示，可通过观察 来定性比较两者的催化效果。 (2)写出过氧化氢在氧化铜的催化作用下发生反应的文字表达式 。    【定量探究】 为了定量比较两者的催化效果，小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40 mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)，设计了下列三组实验。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/ mL 催化剂及质量 待测数据 ① 20 / ② x 氧化铜0.5g ③ 20 二氧化锰0.5g (3)实验前检查图乙装置气密性，若气密性良好，将注射器活塞往里推，松开手，能观察到的现象是 。 (4)上述实验x值为 ；应测量的“待测数据”是收集40mL气体所需的 。 (5)实验②比实验①的“待测数据”更 (选填“大”、“小”或“不确定”)。 (6)要证明氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂，还需要验证反应前后其 。 二．分解反应（共6小题） 11．下列反应中既不是化合反应又不是分解反应的是 A．水氢气+氧气 B．氢气+氧气水 C．二氧化碳+水→碳酸 D．甲烷+氧气水+二氧化碳 12．下列变化中，既属于化合反应又属于氧化反应的是 A．液态氧挥发变成气态氧 B．蜡烛在氧气中燃烧 C．镁条在氧气中燃烧 D．双氧水分解生成水和氧气 13．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 14．化学与生活息息相关。请用下列物质的数字序号填空： a.二氧化硫 b.氖气  c.四氧化三铁 d.五氧化二磷 e.过氧化氢  f.氧气 (1)能供给呼吸，支持燃烧的物质是 。 (2)可用于制作霓虹灯的是 。 (3)属于白色固体的是 。 (4)一定条件下能发生分解反应并产生氧气的是 。 (5)有刺激性气味且能对空气造成污染的气体是 。 15．如图是有关氧气的知识结构图（部分反应条件省略，参加反应的氧气为足量）请回答下列问题： (1)反应①中二氧化锰起 作用； (2)反应②的文字表达式是 ； (3)反应③完全分解后试管内的剩余固体是 ； (4)证明有④生成的实验操作是 ； (5)写出⑥生成物的名称 ； (6)上述6个反应属于属于分解反应的有 （填序号）。 16．实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题：    (1)写出标有序号的仪器名称： 。 (2)实验室用过氧化氢制取氧气的发生装置可选用 ，反应的符号表达式为： ，属于 (填反应类型)。 (3)若要制取并收集较纯净的氧气,所选择装置的连接顺序为 (填字母序号)。 (4)甲烷的密度比空气小，难溶于水。实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，可以选择的装置组合是 (填字母序号)。 三．工业制取氧气（共3小题） 17．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，不正确的是 A．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．工业上可用分离液态空气制取氧气 D．稀有气体含量少，没有利用价值 18．如图是关于工业制取氧气和氧气化学性质的部分知识网络，下列有关说法正确的是 A．变化①中，木炭与足量氧气完全反应后的生成物为二氧化碳 B．①、②两类反应均体现了氧气的可燃性 C．变化①与②反应的剧烈程度相同 D．工业上用分离液态空气的方法制取氧气是化学变化 19．空气是一种宝贵的资源，人类探究空气的组成经历了漫长的历程。 (1)1772 年，瑞典化学家舍勒提出空气由两种物质组成，并将不助燃的空气称为“浊空气”，助燃的空气称为“火空气”，其中“浊空气”的主要成分是 ，其可充入食品包装中防腐的原因是 。 (2)1892 年，英国物理学家瑞利在制备氧气时发现了稀有气体。下列稀有气体的用途正确的是 （填序号，下同），其中利用了物质的物理性质的是 。 a．液氦用于制造低温环境 b．氖用作霓虹灯填充气 c．氩用作焊接保护气 d．氙用作高能燃料 (3)工业上利用空气制取氧气的流程如下图所示： ①分离空气得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的 不同，发生的是 变化（选填“物理”或“化学”）。 ②工业制氧气需要考虑的因素有原料是否易得、 （写一条）。 (4)空气的质量对人类生存起重要作用，请写出一种保护空气的做法 （写一条）。 四．过氧化氢制取氧气实验（共7小题） 20．如图，将过氧化氢滴入集气瓶中，利用你所学知识和生活经验，分析下列现象正确的是 A．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水左移 B．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水右移 C．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水右移 D．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水左移 21．利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是    A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 22．某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图所示。该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (1)反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是 。 (2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法 。 (3)为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，是因为夏天温度高，反应速率快，多加水可以 (填“加快”或“减慢”)产生氧气的速率。 (4)过滤仓中的水起到的作用是 (写一条)。 23．如图是有关氧气的知识网络图（部分反应条件已略去），根据图回答下列问题： (1)生成氧气的反应属于 反应（填基本反应类型）。 (2)生成物为 ，的检验方法是 。 (3)反应②的符号表达式为 ，写出该反应的实验现象 。 24．某校化学兴趣小组的同学，为了探究气体的性质，决定选用下列仪器或装置制取气体，请根据要求回答下列问题。 (1)甲同学决定选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，但由于该反应速率过快，需组装一套能控制反应速率的发生装置，组装该发生装置需要的仪器有 (填字母)，发生反应的符号表达式为 。 (2)乙同学决定选用氯酸钾和二氧化锰制取较纯净的氧气，需选择的仪器为 (填字母)，还缺少的仪器是 ，发生反应的符号表达式为 。 (3)丙同学决定制取二氧化硫来探究酸雨的危害，经查阅有关资料知道；常温下，二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，实验室中常用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制得，若你用此方法在实验室中制取二氧化硫气体，收集装置应选用如图2中的甲而不是乙，原因是 。 25．某化学兴趣小组的同学课外实践时发现某款家用制氧机（如图）利用过碳酸钠和二氧化锰MnO2同时加入水中制取氧气，于是探究其制氧的原理。请你根据题目回答下列问题： 【查阅资料】：过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢（H2O2）。 【课内迁移】： (1)化学实验室现有溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液制备氧气，实验时发现反应速率太快。为获得持续平稳的气流，如图四套发生装置最合适的是 （填字母序号）该装置的优点是 。 【实验探究】： (2)用过氧化氢溶液制取氧气时，也可用铂丝代替二氧化锰作催化剂。如图中装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止，若制备过程中体系内压强过大，则安全管中的现象是 ，此时应 ，使反应停止。 (3)制氧机制氧说明（部分）见下表 A剂 B剂 平均供氧量（毫升/分钟） 供氧时间（分钟） 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 ①其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰，据表分析，A剂的成分是 。 ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 。 (4)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验，将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣，黑色滤渣的成分为 。 26．某小组同学在用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的过程中，发现反应的速率很慢，产生的气泡很少。为此，他们进行了如下探究。 【猜想与假设】 ①反应速率慢、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关。 ②反应速率慢、气泡少可能与MnO2的质量有关。 【进行实验】根据如图装置进行如下实验。 实验1：用26mgMnO2与5mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验，压强变化如图1。 实验2：用5mL1.5%过氧化氢溶液与不同质量MnO2进行实验，压强变化如图2。 【解释与结论】 (1)过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的符号表达式为 。 (2)实验1得到的结论是：在反应时间为16~26s范围内， 。 (3)实验2的目的是 。 (4)欲证明“MnO2是过氧化氢分解的催化剂”的结论，除应用实验中的数据外，还需要证明的是 。 【反思与评价】 (5)利用上图装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响不合理，理由是 。 五．高锰酸钾制取氧气实验（共7小题） 27．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 28．关于“加热高锰酸钾制取并用排水法收集氧气”的实验中，下列说法中不正确的是 A．反应结束后先将导管移除水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管 B．等到导管口排除的气泡连续均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净 C．装有氯酸钾的试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流炸裂试管底部 D．向氯酸钾固体中加入少量二氧化锰，目的是产生更多的氧气 29．用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤（请填写完成空格）： (1)①把试管固定在 上； ② 仪器； ③检查装置的 ； ④装药品； ⑤点燃 ； ⑥用排水集气法收集； ⑦熄灭酒精灯； ⑧把 撤离水面。 (2)生成氧气的文字表达式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 (3)检验氧气的方法： 。 30．我们了解到常用的实验室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)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装置A的一处明显错误是 ，改正A装置后，用固体混合物制取氧气，反应的文字表达式为 ，若收集一瓶纯净的氧气，收集装置为 ，当看到 现象时证明氧气已收集满。 ③小军同学用装置A、D制取一瓶氧气后，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 ，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先 。 31．A~G是初中化学常见的七种物质，它们之间的转化关系如图所示（“→”表示反应可一步实现，部分物质和反应条件已略去）。已知：A是一种暗紫色固体，E、F是组成元素相同的液体，G是黑色固体。 (1)A的化学式是 ，B的化学式是 。 (2)E、F的组成元素相同，但化学性质不同的原因是 。 (3)反应③的文字表达式为 。 32．实验室要制取一瓶干燥的氧气，请根据以下装置回答下列问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置 (填字母序号)。 (2)实验室若用B装置制氧气，则反应的表达式为 ，用E装置收集氧气时验满的方法是 。 (3)若用F装置装满水后收集氧气，气体应从 端进入(填“a”或“b”)。若要用C装置来干燥氧气(已知C中盛放的是浓硫酸，它具有吸水性，但不与氧气反应)，则氧气应从 端进入(填“左”或“右”)。 33．根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出标号仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的符号表达式 ，以高锰酸钾为试剂利用装置制取氧气时，还要做的改进是 。 (3)用装置收集氧气的依据是 ，用装置收集氧气时，气体应从 （填“”或“”）管通入，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)某同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，他应选用的装置组合是 。经检查气密性良好后，该同学用此装置制备并收集的氧气来完成铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，请你分析造成失败的可能的原因是 。（写出1个即可） 六．氯酸钾制取氧气（共6小题） 34．用氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气，实验操作错误的是 A．试管口略向下倾斜 B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品集中加热 C．水槽中有气泡冒出时，不宜立即收集气体 D．排水法收集气体集满时，集气瓶口有大气泡冒出 35．利用如图装置进行“硫燃烧”的实验：向试管中通入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧；然后停止通入空气，再用酒精灯加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。下列关于该实验的说法不正确的是 A．硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 B．加热氯酸钾和二氧化锰混合物能提供氧气 C．气囊的主要作用是缓冲气压，防止橡皮塞弹出 D．该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比实验 36．质量相等的两份氯酸钾，向其中一份中加入少量高锰酸钾，完全反应。 (1)加入高锰酸钾的一份收集到的氧气质量 (填“变大”、“变小”、“不变”)。 (2)加入高锰酸钾的一份反应速率 (填“变大”、“变小”、“不变”)。 37．A、B、C、D、E、F六种物质都是已学化学内容中涉及的物质，转化关系如图所示，其中A、C是白色固体，D、F是无色气体，B、E是黑色粉末。回答下列问题：    (1)在反应①中B物质的作用是 。 (2)反应①的文字表达式是 ；反应②的基本反应类型是 。 38．根据下列装置图，回答有关问题。 (1)请写出仪器的名称① ； (2)①实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的文字表达式 ，可选用的发生装置是 。 ②下列有关“先”与“后”操作的说法正确的是 。 A、组装好装置后，先加入试剂，后检查装置的气密性 B、给试管加热时，先给试管均匀加热，后固定药品部位加热 C、用排水法收集满氧气后，先从水中移出导管，后撤离酒精灯 (3)实验室若选用 B 装置作为制取氧气的发生装置，用此法代替高锰酸钾制取 O2，其优点是______（填字母编号，下同）。 A．操作简便 B．不需加热 C．无污染 (4)若要收集一瓶氧气，供“铁丝在氧气中燃烧”实验使用，最好用 装置收集。理由是 （写出 1点）。 (5)用装置 A 和 E 制取氧气，若收集到的氧气不纯，可能的原因是______ A．装置漏气 B．收集之前集气瓶中水未装满留有气泡 C．导管口开始有气泡放出时立即收集 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，然后把导管移出水面 (6)氧气是一种化学性质比较活泼的气体，木炭、硫粉和铁丝都能在氧气中燃烧。上述三个反应的相同点是______。 A．都是化合反应 B．都是氧化反应 C．生成物都是固体 D．都发出白光 39．化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题： (1)图B中标有①的仪器名称是 。 (2)实验室用氯酸钾固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下制取氧气，反应的文字表达式是 ，应选用的发生装置是 (填装置序号)。用C装置收集氧气，把带火星的木条伸入集气瓶内，带火星的木条始终没有复燃，请你推测导致这种现象的可能原因是 (写一个即可)。 (3)如果用盛满水的E装置来收集氧气，氧气应从 (填“a”或“b”)导管通入。 七．制取氧气实验的图像问题（共3小题） 40．如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中不正确的是 A．在试管中加热一定质量氯酸钾固体 B．等体积、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 C．过氧化氢在二氧化锰作用下分解 D．利用过量红磷燃烧，进行空气中氧气含量测定的实验 41．下列图像对应关系正确的是 A．一定质量的木炭与过量氧气反应 B．a、b试管内分别加入等浓度、等体积的过氧化氢溶液试管内有少量二氧化锰 C．加热一定质量的高锰酸钾 D．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物 42．小明将一定质量的氯酸钾和高锰酸钾混合物置于试管中，一起加热，试管中部分物质的质量随时间变化的关系如图所示。以下分析不正确的是 A．b线代表试管中氯酸钾的质量变化 B．实验中，高锰酸钾分解的速度比氯酸钾快 C．n点时试管内高锰酸钾和氯酸钾的质量相等 D．P点代表该反应产生氧气的质量达到最大 八．氧气的检验及验满（共4小题） 43．下列实验操作正确的是 A．验满O2 B．检验气密性 C．组装仪器 D．加液体 44．化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。如表操作正确的是        A．检查气密性 B．收集氧气 C．氧气验满 D．氧气的性质 A．A B．B C．C D．D 45．下列是制取氧气装置气密性的检查、验满、性质、收集的装置，其中正确的是 A．检查气密性 B．验满 C．铁丝在氧气中燃烧 D．从a进气收集氧气 A．A B．B C．C D．D 46．简要回答下列有关实验室制取氧气操作的问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气时，试管口略向下倾斜的原因是 。 (2)排水法开始收集氧气的最佳时刻是 。 (3)停止加热时，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯的原因是 。 (4)用高锰酸钾制取氧气时，要在靠近试管口的部位放一团棉花，其目的是 。 (5)用向上排空气法收集氧气如何验满 。 九．氧气的制取中装置的选择（共6小题） 47．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．分液漏斗末端必须要伸入液面以下 B．装药品前先检查装置的气密性 C．用镊子往锥形瓶中加入二氧化锰 D．此装置能控制反应的发生和停止 48．如图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是 A．B．C．D． 49．下列操作合理的是 A．用装置①制取O2时，应先装药品，然后再检查装置①的气密性 B．用装置④收集O2时，检查O2是否收集满的方法是f处放置带火星的木条 C．用高锰酸钾制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-h-g-i D．用双氧水制取并收集干燥的O2时，装置的连接顺序为a-c-d-e 50．某化学小组用如图装置制取氧气。 (1)A中发生反应的符号表达式 。 (2)用A装置制取氧气时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是什么 ? (3)若用B装置收集氧气，请将B装置中的导管补画完整 。 51．实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。 (1)写出实验室制取氧气的一个化学反应的文字表达式 。利用该反应制取氧气，发生装置应选 (填字母序号)。 (2)若要收集比较纯净的氧气，应选用的收集装置为 (填字母序号)，收集满的现象是 。 (3)一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时采用的装置是 (填字母序号)。 (4)若装置B中反应很剧烈，据此提出的实验安全注意事项是 。 ①控制液体的加入速度②用体积较小的锥形瓶③加热反应物 52．实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。 (2)用装置A制取O2，分液漏斗中盛装的药品是 。用装置B制取O2，反应的文字表达式为 ，若要收集较纯净的氧气，应选择的收集装置是 。 (3)用装置C收集O2，气体应从导管口 (填“b”或“c”)通入。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.3 氧气的制备（专题训练）【九大题型】 一．催化剂和催化作用（共10小题） 二．分解反应（共6小题） 三．工业制取氧气（共3小题） 四．过氧化氢制取氧气实验（共7小题） 五．高锰酸钾制取氧气实验（共7小题） 六．氯酸钾制取氧气（共6小题） 七．制取氧气实验的图像问题（共3小题） 八．氧气的检验及验满（共4小题） 九．氧气的制取中装置的选择（共6小题） 一．催化剂和催化作用（共10小题） 1．下列关于MnO2的说法正确的是 A．如果不加MnO2，过氧化氢不会分解 B．只有MnO2能做过氧化氢分解的催化剂 C．如果不加MnO2，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气质量不变 D．MnO2可以做所有化学反应的催化剂 【答案】C 【详解】A、MnO2能加速过氧化氢分解，不加MnO2的情况下，过氧化氢也会分解，A选项错误； B、MnO2能做过氧化氢分解的催化剂，某些其它物质（如CuO）也能做过氧化氢分解的催化剂，B选项错误； C、MnO2能加速过氧化氢分解，如果不加MnO2，过氧化氢分解的速率很慢，但最终产生的氧气质量只与参与反应的过氧化氢的质量有关，有无催化剂情况下都不变，C选项正确； D、催化剂只能对特定反应起作用，MnO2不可以做所有化学反应的催化剂，D选项错误。 故选：C。 2．逻辑推理是学习化学常用的思维方法，下列推理正确的是 A．化合反应生成物质只有一种，所以有一种物质生成的反应是化合反应 B．制取氧气必须检查装置气密性，所以制取气体都要检查装置的气密性 C．二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，所以任何反应都可用二氧化锰作催化剂 D．NaOH溶液能让酚酞变红，所以，能让酚酞变红的都是碱溶液 【答案】B 【详解】A、化合反应是由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应，但有一种物质生成的反应不一定是化合反应，如，不属于化合反应，A推理错误； B、制取气体的实验中，为了防止装置漏气，收集不到气体，浪费药品，实验前都需要检查的装置的气密性，B推理正确； C、二氧化锰可以用作某些反应的催化剂，某些反应的催化剂不能用二氧化锰，C推理错误； D、碱性溶液都能使酚酞变红，Na2CO3溶液不是碱溶液，但呈碱性，也能使酚酞变红，D推理错误； 故选：B。 3．用“W”形玻璃管进行微型实验，将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列有关说法不正确的是    A．二氧化锰不可以增加生成氧气的质量 B．用“W”形玻璃管进行实验可以节约药品 C．若a处粉末是铁粉，能看到火星四射 D．若a处粉末是炭粉，则燃烧产生的二氧化碳会污染空气 【答案】D 【详解】A、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，只能改变化学反应速率，不能改变生成物质量，故选项说法正确； B、用“W”形玻璃管进行实验使用药品较少，可以实现节约药品，故选项说法正确； C、若a处粉末是铁粉，铁在氧气中燃烧，可观察到火星四射，故选项说法正确； D、若a处粉末是炭粉，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，故选项说法不正确； 故选：D。 4．下列实验探究方案中设计不合理的是 A．探究呼出气体与空气中氧气含量 B．探究空气中氧气的体积含量 C．探究二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率 D．探究氧气的浓度是影响硫燃烧剧烈程度的因素 【答案】B 【详解】A、将燃着的木条插入两个集气瓶中，燃着的木条在装有空气的集气瓶中继续燃烧，在装有呼出气体的集气瓶中熄灭，说明空气中所含氧气比呼出气体中氧气多，实验探究方案中设计合理； B、研究空气中氧气的体积含量，是通过红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小，在大气压的作用下使烧杯中的水进入集气瓶中，通过进入水的体积测消耗氧气的体积，若红磷是少量的不能够使氧气全部消耗完，则压强差会变小，进入水的体积会变小，从而使实验结果偏小，实验探究方案中设计不合理； C、没有加二氧化锰的试管中产生气泡的速率很慢，而加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率较快，所以通过产生气泡速率的快慢可以探究二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，实验探究方案中设计合理； D、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰；氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度大，且硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈，所以可以说明氧气的浓度是影响硫燃烧剧烈程度的因素，实验探究方案中设计合理； 答案：B。 5．空气中含量最多的是 ，常用作保护气。纯的氧气能使带火星的木条 ，过氧化氢分解中二氧化锰作 剂。硫的燃烧实验中，水的作用是 。铁的燃烧实验中，水的作用是 。 【答案】 氮气/N2 复燃 催化 吸收SO2 防止瓶底炸裂 【详解】空气的成分：氮气 78%、氧气 21%、二氧化碳 0.03%、稀有气体 0.94%、气体气体和杂质 0.03%，含量最多的是氮气(N2)，常用作保护气。氧气具有助燃性，纯氧可使带火星的木条复燃。过氧化氢分解中，二氧化锰可加快过氧化氢分解速率，作催化剂。硫的燃烧实验中，常用水吸收产生的SO2。铁的燃烧实验中，为防止瓶底炸裂，常加入适量水或铺一层沙子。 6．某化学小组利用小木条进行下列实验。 (1)实验一：将木条横放在火焰中心，1 s后取出，观察到小木条的 （填“a”“b”或“c”）处最黑。说明蜡烛火焰的 部分温度最高。 (2)实验二：利用上图鉴别呼出的气体和吸入的空气，小明认为此实验设计不合理，于是他进行改进并成功完成实验，请写出他的一种改进方法： 。 (3)实验三：③中可观察到的实验现象为 ，该实验 （填“能”或“不能”）证明二氧化锰可做过氧化氢溶液分解的催化剂。 【答案】(1) a 外焰 (2)将带火星的木条改为燃着的木条（或澄清石灰水） (3) 试管中产生大量气泡，带火星的木条复燃 不能 【详解】（1）实验一：将木条横放在火焰中心，1 s后取出，观察到小木条的a处，即与外焰接触部分最黑，说明蜡烛火焰的外焰温度最高； （2）空气和呼出气体均不能使带火星的木条复燃，无法用带火星的木条检验空气和呼出气体，可改为燃着的木条，燃着的木条在空气中能继续燃烧，而呼出气体能使燃着的木条熄灭，现象不同，可以区分；或者改为澄清石灰水，空气不能使澄清石灰水变浑浊，呼出气体能使澄清石灰水变浑浊，现象不同，可以区分； （3）过氧化氢能在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，氧气具有助燃性，故③中可观察到的实验现象为：试管中产生大量气泡，带火星的木条复燃； 试管①中带火星的木条不复燃，加入二氧化锰后，试管③中带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但是要想证明二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂，还需验证化学反应前后二氧化碳的质量和化学性质是否改变，故填：不能。 7．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。 (1)写出仪器a的名称： 。 (2)实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为 ；可选择的发生装置是 （填字母）；若制取较纯的氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；选择气体收集方法时，气体的下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性，必须考虑的是 （填序号）。 (3)MnO2在该反应中可以重复使用，理由是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) B E ②③ (3)二氧化锰作为催化剂，在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变 【详解】（1）仪器a的名称是锥形瓶； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气，二氧化锰起催化作用，反应的符号表达式为：，该反应的反应物是液体，催化剂是固体，条件不需要加热，所以发生装置的特点属于“固液常温型”，故可选发生装置B；收集气体的依据是气体的密度和溶解性，氧气不易溶于水，密度比空气大，所以可选择排水法和向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故填：E；②③； （3）二氧化锰在此反应中作为催化剂，改变了化学反应的速率，而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变，故MnO2在该反应中可以重复使用，故填：二氧化锰作为催化剂，在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变。 8．某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 5 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 (1)设置实验1的目的是 ； (2)能够证明二氧化锰催化效果最佳的依据是 ； (3)实验时预热的方法是 ； (4)写出实验3中反应的文字表达式 。 (5)由实验1和实验4可知氯化钾 (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL.氧气，所需时间明显少于171s，解释原因： ； (6)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内 。 【答案】(1)对比实验 (2)收集相同体积的氧气，实验2所用时间最短 (3)将试管在火焰上来回移动，对已固定的试管，可以移动酒精灯，待试管均匀受热后，再把酒精灯固定在药品的部位加热 (4) (5) 有 氯酸钾分解生成的氯化钾对反应起了催化作用 (6)收集气体的体积 【详解】（1）通过对比实验，才能知道实验2、3、4中加入药品后有无催化作用； （2）除了加入药品不同外，其他条件都相同，根据对比可知，收集相同体积的氧气，实验2所用时间最短，即二氧化锰的催化效果最好； （3）实验时预热的方法是将试管在火焰上来回移动，对已固定的试管，可以移动酒精灯，待试管均匀受热后，再把酒精灯固定在药品的部位加热； （4）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，文字表达式为：； （5）由实验1和实验4可知，氯化钾有催化作用；维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，是因为氯酸钾分解生成的氯化钾对反应起了催化作用； （6）要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL氧气所需时间外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积。 9．学校化学兴趣小组知道二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂后，想要探究其它一些物质如红砖粉末是否也可做过氧化氢的催化剂？他们进行了下列的探究，请你帮他们完成实验记录。 【提出问题】红砖粉末能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ (1)【作出猜想】 。 (2)【实验步骤】 实验操作 实验现象 实验结果 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解缓慢 实验二 取10mL10%的过氧化氢溶液到试管中并加入少量红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中 【实验结论】红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂。 (3)【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述证据不能证明红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充的探究实验：探究 。 (4)【实验结论】经过同学进一步的探究确定红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂，写出该反应的符号表达式 。 【答案】(1)红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂 (2) 取10mL10%的过氧化氢溶液到试管中，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 红砖粉末能加快过氧化氢分解 (3)反应后红砖粉末的质量和化学性质是否改变 (4) 【详解】（1）依据实验结论：红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂，所以猜想为：红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂； （2）对比实验一、二可得出红砖粉末能作过氧化氢分解的催化剂的结论，依据实验一的现象、结果，操作为：取10mL10%的过氧化氢溶液到试管中，然后将带火星的木条伸入试管中； 实验二中加入了红砖粉末，现象为木条复燃，可得出红砖粉末能加快过氧化氢分解； （3）催化剂能改变反应速率，反应前后本身的质量和化学性质不变，所以要证明红砖粉末是催化剂，还需要验证红砖粉末的质量和化学性质是否改变，故还需要探究反应后红砖粉末的质量和化学性质是否改变； （4）过氧化氢在红砖粉末的作用下分解生成水和氧气，符号表达式为。 10．为证明氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，并比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，某研究小组进行了如下实验探究。 【定性探究】 (1)设计实验如图甲所示，可通过观察 来定性比较两者的催化效果。 (2)写出过氧化氢在氧化铜的催化作用下发生反应的文字表达式 。    【定量探究】 为了定量比较两者的催化效果，小明用图乙所示装置做对照实验，以生成40 mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)，设计了下列三组实验。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/ mL 催化剂及质量 待测数据 ① 20 / ② x 氧化铜0.5g ③ 20 二氧化锰0.5g (3)实验前检查图乙装置气密性，若气密性良好，将注射器活塞往里推，松开手，能观察到的现象是 。 (4)上述实验x值为 ；应测量的“待测数据”是收集40mL气体所需的 。 (5)实验②比实验①的“待测数据”更 (选填“大”、“小”或“不确定”)。 (6)要证明氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂，还需要验证反应前后其 。 【答案】(1)产生气泡的快慢 (2) (3)活塞回到原来的刻度 (4) 20 时间 (5)小 (6)质量和化学性质均不变 【详解】（1）若想比较催化效果，可通过比较产生气泡的快慢来观察反应速率。 （2）过氧化氢在氧化铜催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：。 （3）检查装置气密性时，将注射器活塞往里推，若装置气密性良好，装置中的压强增大，松手后，活塞会回到原来的刻度。 （4）对比实验中要控制变量，则x为20； 若以生成40 mL气体为标准，则“待测数据”是收集40mL气体所需的时间。 （5）氧化铜能加快过氧化氢分解的速率，则实验②反应更快，即收集等体积的气体时所需时间更短，则实验②比实验①的“待测数据”更小。 （6）催化剂是指能改变反应速率，但反应前后质量和化学性质不变，则还需要验证反应前后氧化铜的质量和化学性质不变。 二．分解反应（共6小题） 11．下列反应中既不是化合反应又不是分解反应的是 A．水氢气+氧气 B．氢气+氧气水 C．二氧化碳+水→碳酸 D．甲烷+氧气水+二氧化碳 【答案】D 【详解】A、该反应反应物为一种，生成物有多种，符号“一变多”的特征，属于分解反应，选项错误； B、该反应反应物为多种，生成物有一种，符号“多变一”的特征，属于化合反应，选项错误； C、该反应反应物为多种，生成物有一种，符号“多变一”的特征，属于化合反应，选项错误； D、该反应反应物有两种，生成物有两种，既不是化合反应又不是分解反应，选项正确； 故选：D。 12．下列变化中，既属于化合反应又属于氧化反应的是 A．液态氧挥发变成气态氧 B．蜡烛在氧气中燃烧 C．镁条在氧气中燃烧 D．双氧水分解生成水和氧气 【答案】C 【详解】A、液态氧挥发变成气态氧，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； B、蜡烛在氧气中燃烧：蜡烛和氧气在点燃的条件下燃烧生成二氧化碳和水，该变化是两种物质生成另外两种物质，不属于化合反应，与氧气发生反应，属于氧化反应，所以该变化是氧化反应，但不是化合反应，不符合题意； C、镁条在氧气中燃烧：镁和氧气在点燃条件下生成氧化镁，该变化是两种物质发生反应生成一种物质，属于化合反应，与氧气发生反应，属于氧化反应，所以该变化即是化合反应，又是氧化反应，符合题意； D、双氧水分解生成水和氧气：过氧化氢分解生成水和氧气，该变化是一种物质生成两种物质，属于分解反应，不符合题意； 故选C。 13．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 【详解】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。 14．化学与生活息息相关。请用下列物质的数字序号填空： a.二氧化硫 b.氖气  c.四氧化三铁 d.五氧化二磷 e.过氧化氢  f.氧气 (1)能供给呼吸，支持燃烧的物质是 。 (2)可用于制作霓虹灯的是 。 (3)属于白色固体的是 。 (4)一定条件下能发生分解反应并产生氧气的是 。 (5)有刺激性气味且能对空气造成污染的气体是 。 【答案】(1)f (2)b (3)d (4)e (5)a 【详解】（1）氧气可以供给呼吸，支持燃烧，故选f； （2）氖气属于稀有气体，通电会发出有色光，可用于制作霓虹灯，故选b； （3）五氧化二磷是白色固体，故选d； （4）过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，该反应是一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选e； （5）二氧化硫是有刺激性气味且能对空气造成污染的气体，故选a。 15．如图是有关氧气的知识结构图（部分反应条件省略，参加反应的氧气为足量）请回答下列问题： (1)反应①中二氧化锰起 作用； (2)反应②的文字表达式是 ； (3)反应③完全分解后试管内的剩余固体是 ； (4)证明有④生成的实验操作是 ； (5)写出⑥生成物的名称 ； (6)上述6个反应属于属于分解反应的有 （填序号）。 【答案】(1)催化 (2) (3)氯化钾、二氧化锰 (4)将生成的气体通入澄清石灰水中（或向集气瓶中注入澄清石灰水，振荡） (5)四氧化三铁 (6)①②③ 【详解】（1）过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，则二氧化锰起催化作用； （2）暗紫色固体加热生成氧气，则是高锰酸钾反应生成氧气，文字表达式为：； （3）白色固体与二氧化锰混合加热生成氧气，则是氯酸钾和二氧化锰反应生成氧气，氯酸钾完全分解后，试管内的剩余固体是氯化钾、二氧化锰； （4）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，将通入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，说明物质④是二氧化碳； （5）铁丝在氧气中燃烧，生成黑色固体四氧化三铁，则⑥生成物的名称是四氧化三铁； （6）上述各个反应的文字表达式分别为： ①； ②； ③； ④； ⑤； ⑥； 其中符合分解反应“一变多”特征的有①②③。 16．实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题：    (1)写出标有序号的仪器名称： 。 (2)实验室用过氧化氢制取氧气的发生装置可选用 ，反应的符号表达式为： ，属于 (填反应类型)。 (3)若要制取并收集较纯净的氧气,所选择装置的连接顺序为 (填字母序号)。 (4)甲烷的密度比空气小，难溶于水。实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，可以选择的装置组合是 (填字母序号)。 【答案】(1)分液漏斗 (2) B H2O2H2O+O2 分解反应 (3)AC或BC (4)AC或AD 【详解】（1） 标号①的名称为分液漏斗； （2）实验室用过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应属于固液常温型，发生装置可选用B，反应的符号表达式为：，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应； （3）若为高锰酸钾加热制取氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择A；若为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热制取氧气，该反应为固固加热型，发生装置可选择A；若用过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，该反应为固液常温型，发生装置可选择B；故实验室制取氧气的发生装置可选用A或B；由于氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择向上排空气法或排水法，而排水法收集的气体较为纯净，故收集装置可选择C排水法，故若要制取并收集较纯净的氧气，所选择装置的连接顺序为AC或BC； （4） 实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，该反应为固体加热型，发生装置可选择A；由于甲烷的密度比空气小，难溶于水，可选择向下排空气法或排水法，故收集装置可选择C或D，故可以选择的装置组合为AC或AD。 三．工业制取氧气（共3小题） 17．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，不正确的是 A．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．工业上可用分离液态空气制取氧气 D．稀有气体含量少，没有利用价值 【答案】D 【详解】A、氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧，故选项A正确； B、氮气约占空气体积分数为79%，含量最多，故选项B正确； C、利用氧气和氮气的沸点不同，工业上可以利用分离液态空气法制氧气，故选项C正确； D、稀有气体含量虽少，但也具有广泛的用途，故选项D错误。 故选：D。 18．如图是关于工业制取氧气和氧气化学性质的部分知识网络，下列有关说法正确的是 A．变化①中，木炭与足量氧气完全反应后的生成物为二氧化碳 B．①、②两类反应均体现了氧气的可燃性 C．变化①与②反应的剧烈程度相同 D．工业上用分离液态空气的方法制取氧气是化学变化 【答案】A 【详解】A、变化①中，木炭与足量氧气完全反应后的生成物为二氧化碳，故选项说法正确； B、①、②两类反应均体现了氧气的氧化性，氧气没有可燃性，氧气具有助燃性，故选项说法错误； C、变化①属于剧烈氧化，②属于缓慢氧化，二者反应的剧烈程度不相同，故选项说法错误； D、工业上用分离液态空气的方法制取氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，故选项说法错误。 故选：A。 19．空气是一种宝贵的资源，人类探究空气的组成经历了漫长的历程。 (1)1772 年，瑞典化学家舍勒提出空气由两种物质组成，并将不助燃的空气称为“浊空气”，助燃的空气称为“火空气”，其中“浊空气”的主要成分是 ，其可充入食品包装中防腐的原因是 。 (2)1892 年，英国物理学家瑞利在制备氧气时发现了稀有气体。下列稀有气体的用途正确的是 （填序号，下同），其中利用了物质的物理性质的是 。 a．液氦用于制造低温环境 b．氖用作霓虹灯填充气 c．氩用作焊接保护气 d．氙用作高能燃料 (3)工业上利用空气制取氧气的流程如下图所示： ①分离空气得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的 不同，发生的是 变化（选填“物理”或“化学”）。 ②工业制氧气需要考虑的因素有原料是否易得、 （写一条）。 (4)空气的质量对人类生存起重要作用，请写出一种保护空气的做法 （写一条）。 【答案】(1) 氮气/N2 氮气化学性质稳定 (2) abc ab/ba (3) 沸点 物理 成本是否便宜或生产环境是否有负面影响等 (4)植树造林等（合理即可） 【详解】（1）“浊空气”不具有助燃性，故其主要成分为氮气； 氮气的化学性质稳定，无毒，可充入食品包装中防腐； （2）a、液氦汽化时要吸收热量，可用于制造低温环境，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，利用其物理性质； b、稀有气体通电后能发出不同颜色的光，所以氖用作霓虹灯填充气，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，利用其物理性质； c、稀有气体化学性质稳定，氩气可用作焊接保护气，利用其化学性质； d、稀有气体没有可燃性，故氙不能用作高能燃料； 结合以上分析知稀有气体的用途正确的是abc；其中利用了物质的物理性质的是ab； （3）①分离空气得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的 沸点不同进行分离，此过程没有新物质产生，发生的是物理变化； ②工业制氧气需要考虑的因素有原料是否易得、成本是否便宜或生产环境是否有负面影响等； （4）空气的质量对人类生存起重要作用，可以植树造林等，净化空气，保护空气。 四．过氧化氢制取氧气实验（共7小题） 20．如图，将过氧化氢滴入集气瓶中，利用你所学知识和生活经验，分析下列现象正确的是 A．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水左移 B．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水右移 C．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水右移 D．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水左移 【答案】D 【详解】将过氧化氢滴入集气瓶中，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解产生大量氧气，会造成瓶内压强增大，充气气球内的气体沿导管逸出，故会观察到气球缩小，红墨水左移； 故选：D。 21．利用图1装置研究H2O2的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法不正确的是    A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关 C．对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关 D．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用 【答案】B 【详解】A、a点时恰好是装置中氧气百分比升高的临界点，故a点对应的操作是推动注射器活塞，之后反应开始、过氧化氢分解、氧气百分比升高，不符合题意； B、b点和e点可理解为氧气百分比升高至24%时，所需的时间，其e点所需时间大于大于b点，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，符合题意； C、c点和e点可理解为反应一定时间，不同浓度过氧化氢溶液反应下体系氧气百分比升高的值，其c点氧气百分比升高更大，故表明过氧化氢浓度越大反应速率越大，不符合题意； D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，故不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用，不符合题意； 故选B。 22．某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图所示。该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (1)反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是 。 (2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法 。 (3)为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，是因为夏天温度高，反应速率快，多加水可以 (填“加快”或“减慢”)产生氧气的速率。 (4)过滤仓中的水起到的作用是 (写一条)。 【答案】(1) (2)在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃则证明为氧气 (3)减慢 (4)通过气泡的多少判断生成氧气的速率/降低氧气温度/增加氧气湿度/提高氧气纯度 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化下，生成水和氧气，化学方程式为： ，故填写：。 （2）氧气具有助燃性，检验氧气用火星的木条，木条复燃，说明被检验气体为氧气，故填写：导管口放一根带火星的木条，若木条复燃则证明为氧气。 （3）为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，是因为夏天温度高，反应速率快，多加水可以稀释过氧化氢的浓度，减慢氧气的产生速率，故填写：减慢。 （4）过滤仓中的水起到的作用是：通过气泡的多少判断生成氧气的速率；过滤仓中水的蒸发吸热，可以降低氧气温度；同时，过滤仓中水的蒸发还可以增加氧气湿度，氧气经过过滤仓，可以过滤杂质提纯氧气，故填写：通过气泡的多少判断生成氧气的速率或降低氧气温度或增加氧气湿度或提高氧气纯度。 23．如图是有关氧气的知识网络图（部分反应条件已略去），根据图回答下列问题： (1)生成氧气的反应属于 反应（填基本反应类型）。 (2)生成物为 ，的检验方法是 。 (3)反应②的符号表达式为 ，写出该反应的实验现象 。 【答案】(1)分解反应 (2) 二氧化碳 向集气瓶中倒入澄清石灰水并振荡，石灰石变浑浊 (3) 发出耀眼白光，放热，产生一种白色固体 【详解】（1）过氧化氢分解生成水和氧气，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成氧气的两个反应都是一种物质反应生成两种或两种以上的物质的反应，所以都是分解反应； （2）碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，故生成物为二氧化碳；检验二氧化碳用澄清石灰水，向集气瓶中倒入澄清石灰水并振荡，石灰石变浑浊； （3）反应②为镁跟氧气反应生成氧化镁，反应的符号表达式为：；镁条剧烈燃烧发出耀眼白光，放热，产生一种白色固体。 24．某校化学兴趣小组的同学，为了探究气体的性质，决定选用下列仪器或装置制取气体，请根据要求回答下列问题。 (1)甲同学决定选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，但由于该反应速率过快，需组装一套能控制反应速率的发生装置，组装该发生装置需要的仪器有 (填字母)，发生反应的符号表达式为 。 (2)乙同学决定选用氯酸钾和二氧化锰制取较纯净的氧气，需选择的仪器为 (填字母)，还缺少的仪器是 ，发生反应的符号表达式为 。 (3)丙同学决定制取二氧化硫来探究酸雨的危害，经查阅有关资料知道；常温下，二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，实验室中常用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制得，若你用此方法在实验室中制取二氧化硫气体，收集装置应选用如图2中的甲而不是乙，原因是 。 【答案】(1) A、D、G/B、D、E、G H2O2H2O+O2 (2) B、E、H、K 酒精灯 KClO3KCl+O2 (3)便于尾气处理，防止污染空气 【详解】（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，该反应是固液不加热型，要控制反应速率，需要用分液漏斗，用分液漏斗，就必须用带导管的双孔橡皮塞，还需要反应容器锥形瓶或试管、铁架台；故选A、D、G或B、D、E、G，反应的符号表达式为：； （2）选用氯酸钾制取较纯净的氧气，反应为固体加热反应，氧气不易溶于水，排水法收集氧气较为纯净，则需选择的仪器为试管、铁架台、单孔塞H、收集装置K需选择的仪器为B、E、H、K，还需要酒精灯加热；氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的符号表达式为：； （3）常温下，二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，不能排放到空气中，收集装置应选用甲而不是乙，原因是便于尾气处理，防止污染空气。 25．某化学兴趣小组的同学课外实践时发现某款家用制氧机（如图）利用过碳酸钠和二氧化锰MnO2同时加入水中制取氧气，于是探究其制氧的原理。请你根据题目回答下列问题： 【查阅资料】：过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢（H2O2）。 【课内迁移】： (1)化学实验室现有溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液制备氧气，实验时发现反应速率太快。为获得持续平稳的气流，如图四套发生装置最合适的是 （填字母序号）该装置的优点是 。 【实验探究】： (2)用过氧化氢溶液制取氧气时，也可用铂丝代替二氧化锰作催化剂。如图中装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止，若制备过程中体系内压强过大，则安全管中的现象是 ，此时应 ，使反应停止。 (3)制氧机制氧说明（部分）见下表 A剂 B剂 平均供氧量（毫升/分钟） 供氧时间（分钟） 配方一 1袋 1袋 ≥320 ≥15 配方二 2袋 1袋 ≥500 ≥25 配方三 3袋 2袋 ≥1000 ≥15 ①其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰，据表分析，A剂的成分是 。 ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 。 (4)按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验，将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣，黑色滤渣的成分为 。 【答案】(1) B 可以控制反应的速率 (2) 液面上升 向上移动铂丝，使其离开溶液 (3) 过碳酸钠 配方三 (4)二氧化锰/MnO2 【详解】（1）分液漏斗可以控制加入试剂的速率，所以将过氧化氢溶液置于分液漏斗中慢慢滴入盛有水和二氧化锰的锥形瓶中，可控制反应的速率，故填：B；可以控制反应的速率； （2）若制备过程中体系内压强过大，会将装置内的液体压入安全管，使安全管内液面上升，故填：液面上升； 装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止，所以可向上移动铂丝，使其离开溶液，反应即停止，故填；向上移动铂丝，使其离开溶液； （3）①由表中内容可知，对比配方一、二，A剂的量不同，平均供氧量和供氧时间不同，而该反应中，二氧化锰为催化剂，不能改变生成物质量，则A剂为过碳酸钠，故填：过碳酸钠； ②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，则需短时间内形成大量氧气，配方三形成氧气速率和氧气量较多，则应选择配方三，故填：配方三； （4）由于反应过程中二氧化锰为催化剂，反应前后质量不变，则黑色滤渣的成分为二氧化锰，故填：二氧化锰（或MnO2）。 26．某小组同学在用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的过程中，发现反应的速率很慢，产生的气泡很少。为此，他们进行了如下探究。 【猜想与假设】 ①反应速率慢、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关。 ②反应速率慢、气泡少可能与MnO2的质量有关。 【进行实验】根据如图装置进行如下实验。 实验1：用26mgMnO2与5mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验，压强变化如图1。 实验2：用5mL1.5%过氧化氢溶液与不同质量MnO2进行实验，压强变化如图2。 【解释与结论】 (1)过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的符号表达式为 。 (2)实验1得到的结论是：在反应时间为16~26s范围内， 。 (3)实验2的目的是 。 (4)欲证明“MnO2是过氧化氢分解的催化剂”的结论，除应用实验中的数据外，还需要证明的是 。 【反思与评价】 (5)利用上图装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响不合理，理由是 。 【答案】(1) (2)其它条件相同的情况下，过氧化氢溶液浓度越大，其分解速率越快 (3)探究MnO2的质量对过氧化氢溶液分解速率的影响 (4)在化学反应前后，MnO2的质量和化学性质不变 (5)水受热转化为水蒸气也会导致气压变化，影响实验结果 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：； （2）根据实验1对应的图像可知，在相同的时间内，过氧化氢溶液浓度越大，装置内的压强越大，说明生成的氧气越多，即过氧化氢的分解速率越快，所以在反应时间为16~26s范围内，实验1得到的结论是其他条件相同的情况下，过氧化氢的浓度越大，其分解速率越快； （3）根据实验2对应的图像可知，在相同的时间内，加入的二氧化锰的质量越大，装置内的压强越大，说明生成的氧气越多，即反应速率越快，因此实验2的目的是探究速度慢、气泡少是否受MnO2的质量影响； （4）根据催化剂的特点“一变两不变”，上述数据说明了MnO2能加快过氧化氢的分解速率，因此还需要证明在化学反应前后，MnO2的质量和化学性质不变； （5）利用图1装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响不合理，原因是水受热转化为水蒸气也会导致气压变化，影响实验结果。 五．高锰酸钾制取氧气实验（共7小题） 27．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 【答案】C 【详解】A、取用粉末状药品，试管先横放，用药匙或纸槽将药品送至试管底部，然后将试管直立起来，故A选项图中所示操作不正确，不符合题意； B、为防止高锰酸钾粉末进入导管，应在试管口放一团棉花，故B选项图中所示操作不正确，不符合题意； C、氧气不易溶于水，可采用排水法收集，用多功能收集时，应从短管通入氧气，故C选项图中所示操作正确，符合题意； D、验满氧气应将带火星的木条放在试管口，若木条复燃，则证明氧气已集满，不能伸入瓶内，故D选项图中所示操作不正确，不符合题意。 故选C。 28．关于“加热高锰酸钾制取并用排水法收集氧气”的实验中，下列说法中不正确的是 A．反应结束后先将导管移除水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管 B．等到导管口排除的气泡连续均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净 C．装有氯酸钾的试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流炸裂试管底部 D．向氯酸钾固体中加入少量二氧化锰，目的是产生更多的氧气 【答案】D 【详解】A、反应结束后先将导管移出水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管，故A正确； B、等到导管口排除的气泡连续均匀时再开始收集，目的是使排进装置内的空气，使收集的氧气更纯净，故B正确； C、装有氯酸钾的试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流炸裂试管底部，故C正确； D、向氯酸钾固体加入少量二氧化锰，目的是催化氯酸钾的分解，与产生的氧气的量没有任何关系，故D错误。 故选D。 29．用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤（请填写完成空格）： (1)①把试管固定在 上； ② 仪器； ③检查装置的 ； ④装药品； ⑤点燃 ； ⑥用排水集气法收集； ⑦熄灭酒精灯； ⑧把 撤离水面。 (2)生成氧气的文字表达式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 (3)检验氧气的方法： 。 【答案】(1) 铁架台 组装 气密性 酒精灯 导管 (2) 分解 (3)将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明为氧气 【详解】（1）用高锰酸钾制取氧气时，先组装仪器，然后检查装置的气密性，再把试管固定在铁架台上，装药品，点燃酒精灯，开始收集气体，实验结束后，先把导管逸出水面，再熄灭酒精灯，顺序为②③④①⑤⑥⑧⑦。 （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：； 该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。 （3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则检验的方法为：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明为氧气。 30．我们了解到常用的实验室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)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装置A的一处明显错误是 ，改正A装置后，用固体混合物制取氧气，反应的文字表达式为 ，若收集一瓶纯净的氧气，收集装置为 ，当看到 现象时证明氧气已收集满。 ③小军同学用装置A、D制取一瓶氧气后，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 ，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 试管口未略向下倾斜或试管口向上倾斜 E 大气泡从集气瓶口冒出 发生装置漏气或集气瓶破损 检验装置的气密性 【详解】（1）过氧化氢制取氧气为常温下的反应，但高锰酸钾、氯酸钾制取氧气需要加热，则过氧化氢制取氧气更能体现化学实验的绿色化追求，故填乙。 （2）①由图可知，仪器a为酒精灯。 ②装置A为加热固体的反应，为了防止冷凝水倒流，则试管口应向下倾斜，而A装置中试管口向上倾斜； 实验室用固体混合物制取氧气，适用于氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：； 氧气密度比空气大，且不易溶于水，可选向上排空气法或排水法收集，排水法收集的气体较纯，故选E； 排水法收集时，当观察到大气泡从集气瓶口冒出，则说明氧气已收集满。 ③若小木条不复燃，说明收集的氧气较少，则可能原因为发生装置漏气或集气瓶破损等； 制取气体时，应先检验装置的气密性。 31．A~G是初中化学常见的七种物质，它们之间的转化关系如图所示（“→”表示反应可一步实现，部分物质和反应条件已略去）。已知：A是一种暗紫色固体，E、F是组成元素相同的液体，G是黑色固体。 (1)A的化学式是 ，B的化学式是 。 (2)E、F的组成元素相同，但化学性质不同的原因是 。 (3)反应③的文字表达式为 。 【答案】(1) KMnO4 MnO2 (2)分子的构成不同 (3) 【分析】A~G是初中化学常见的七种物质，物质A加热生成B、C、D三种物质，A是暗紫色固体，所以A是高锰酸钾，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，E与F组成元素相同的无色液体，B和E可转化为D和F，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，所以E是过氧化氢，F是水，B是二氧化锰，D是氧气，则C为锰酸钾，G是黑色固体，铁和氧气点燃生成黑色的四氧化三铁，则G是四氧化三铁，代入验证，推论合理。 【详解】（1）A为高锰酸钾，化学式为KMnO4；B为二氧化锰，化学式为MnO2； （2）E为过氧化氢，过氧化氢是由过氧化氢分子构成的，F为水，水是由水分子构成的，过氧化氢和水都是由氢元素和氧元素组成的，但是二者的分子构成不同，则二者的化学性质不同； （3）反应③为铁和氧气点燃生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：。 32．实验室要制取一瓶干燥的氧气，请根据以下装置回答下列问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置 (填字母序号)。 (2)实验室若用B装置制氧气，则反应的表达式为 ，用E装置收集氧气时验满的方法是 。 (3)若用F装置装满水后收集氧气，气体应从 端进入(填“a”或“b”)。若要用C装置来干燥氧气(已知C中盛放的是浓硫酸，它具有吸水性，但不与氧气反应)，则氧气应从 端进入(填“左”或“右”)。 【答案】(1)A (2) / 将带火星的木条伸到集气瓶口，观察木条是否复燃 (3) b 左 【详解】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，故发生装置为固体加热型，则应选用发生装置为A； （2）B装置为固液常温型，实验室若用B装置制氧气，原理应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，则反应的表达式为（或）； 氧气密度比空气略大，用E装置（向上排空气法）收集氧气时验满的方法是将带火星的木条伸到集气瓶口，观察木条是否复燃； （3）若用F装置装满水后收集氧气，氧气不易溶于水，且密度比水小，气体应从短导管即b端进入； 若要用C装置来干燥氧气应从左端进入，与浓硫酸充分接触进行干燥。 33．根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出标号仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的符号表达式 ，以高锰酸钾为试剂利用装置制取氧气时，还要做的改进是 。 (3)用装置收集氧气的依据是 ，用装置收集氧气时，气体应从 （填“”或“”）管通入，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)某同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，他应选用的装置组合是 。经检查气密性良好后，该同学用此装置制备并收集的氧气来完成铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，请你分析造成失败的可能的原因是 。（写出1个即可） 【答案】(1) 铁架台 水槽 (2) 试管口应塞一团棉花 (3) 氧气密度大于空气 a 把带火星的小木条放在F的b口 (4) BC 铁丝没有除锈 【详解】（1）仪器的名称：①铁架台，②水槽； （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：；加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花； （3）用D置收集氧气的依据是氧气密度大于空气，可以选择向上排空气法收集；若用F装置收氧气时，氧气密度大于空气，气体应长进短出，气体应从a管通入，氧气具有助燃性，检险氧气足否集满的方法是把带火星的小木条放在F的b口，木条复燃说明满了； （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，反应为固液不加热反应，发生装置选择B，氧气密度大于空气、不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，则收集装置选择C，故选用的装置组合是BC；铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，造成失败的原因可能是铁丝没有除锈等。 六．氯酸钾制取氧气（共6小题） 34．用氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气，实验操作错误的是 A．试管口略向下倾斜 B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品集中加热 C．水槽中有气泡冒出时，不宜立即收集气体 D．排水法收集气体集满时，集气瓶口有大气泡冒出 【答案】B 【详解】A、用氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，故A操作正确； B、加入药品后，先给试管均匀预热，然后再将酒精灯火焰对准药品集中加热，防止试管受热不均而炸裂，故B操作错误； C、水槽中有气泡冒出时，是排出的装置中的空气，不宜立即收集气体，应等到导管口的气泡连续均匀冒出时才能收集，故C操作正确； D、排水法收集气体，集气瓶口有大气泡冒出，说明已收集满，故D操作正确； 故选：B。 35．利用如图装置进行“硫燃烧”的实验：向试管中通入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧；然后停止通入空气，再用酒精灯加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。下列关于该实验的说法不正确的是 A．硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 B．加热氯酸钾和二氧化锰混合物能提供氧气 C．气囊的主要作用是缓冲气压，防止橡皮塞弹出 D．该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比实验 【答案】C 【详解】A、硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，说法正确； B、加热氯酸钾和二氧化锰混合物有氧气生成，能提供氧气，说法正确； C、二氧化碳有毒，是空气污染物之一，气囊的主要作用吸收二氧化硫，防止污染空气，说法错误； D、向试管中通入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，硫在空气中燃烧，然后停止通入空气，再用酒精灯加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，硫在氧气中燃烧，该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比实验，说法正确； 答案：C。 36．质量相等的两份氯酸钾，向其中一份中加入少量高锰酸钾，完全反应。 (1)加入高锰酸钾的一份收集到的氧气质量 (填“变大”、“变小”、“不变”)。 (2)加入高锰酸钾的一份反应速率 (填“变大”、“变小”、“不变”)。 【答案】(1)变大 (2)变大 【详解】（1）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，由于高锰酸钾加热分解也会生成氧气，所以加入高锰酸钾的一份收集到的氧气质量变大； （2）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，所以说加入高锰酸钾的一份反应速率变大。 37．A、B、C、D、E、F六种物质都是已学化学内容中涉及的物质，转化关系如图所示，其中A、C是白色固体，D、F是无色气体，B、E是黑色粉末。回答下列问题：    (1)在反应①中B物质的作用是 。 (2)反应①的文字表达式是 ；反应②的基本反应类型是 。 【答案】(1)催化作用 (2) 化合反应 【分析】F能使澄清石灰水变浑浊，则F为二氧化碳；A、C是白色固体，D、F是无色气体，B、E是黑色粉末，氯酸钾和氯化钾为白色固体，二氧化锰和碳为黑色固体，氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下生成氯化钾和氧气，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，则A为氯酸钾、B为二氧化锰、C为氯化钾、D为氧气、E是碳。 【详解】（1）由分析可知，在反应①中，B为催化剂，其作用为催化作用。 （2）反应①为氯酸钾制取氧气，反应的文字表达式为：； 反应②为碳燃烧生成二氧化碳，该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。 38．根据下列装置图，回答有关问题。 (1)请写出仪器的名称① ； (2)①实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的文字表达式 ，可选用的发生装置是 。 ②下列有关“先”与“后”操作的说法正确的是 。 A、组装好装置后，先加入试剂，后检查装置的气密性 B、给试管加热时，先给试管均匀加热，后固定药品部位加热 C、用排水法收集满氧气后，先从水中移出导管，后撤离酒精灯 (3)实验室若选用 B 装置作为制取氧气的发生装置，用此法代替高锰酸钾制取 O2，其优点是______（填字母编号，下同）。 A．操作简便 B．不需加热 C．无污染 (4)若要收集一瓶氧气，供“铁丝在氧气中燃烧”实验使用，最好用 装置收集。理由是 （写出 1点）。 (5)用装置 A 和 E 制取氧气，若收集到的氧气不纯，可能的原因是______ A．装置漏气 B．收集之前集气瓶中水未装满留有气泡 C．导管口开始有气泡放出时立即收集 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，然后把导管移出水面 (6)氧气是一种化学性质比较活泼的气体，木炭、硫粉和铁丝都能在氧气中燃烧。上述三个反应的相同点是______。 A．都是化合反应 B．都是氧化反应 C．生成物都是固体 D．都发出白光 【答案】(1)铁架台 (2) 氯酸钾氯化钾 +氧气 A BC (3)ABC (4) E 排水法收集到的氧气更纯/方便集气瓶底部预留少量水（合理即可） (5)BC (6)AB 【详解】（1）据图可知，仪器①的名称是铁架台； （2）①氯酸钾在二氧化锰并加热条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：氯酸钾氯化钾 +氧气；该反应为固体加热反应，发生装置应选A； ②A、组装好装置后，先检查装置的气密性，后加入试剂，故A错误； B、给试管加热时，先给试管均匀加热，后固定药品部位加热，故B正确； C、用排水法收集满氧气后，先从水中移出导管，后撤离酒精灯，防止水槽中的水倒流，炸裂试管，故C正确； 故选BC； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气；若实验室用此法代替KMnO4制取O2，其优点是：操作简便、不需加热、无污染，故选ABC； （4）若要收集一瓶氧气，供“铁丝在氧气中燃烧”实验使用，最好用E装置收集；理由是：排水法收集到的氧气更纯或者预留少量的水以防止集气瓶炸裂； （5）用装置A和排水法制取氧气，若收集到的氧气不纯，可能的原因是：集气瓶没有装满水，收集时刻过早，故选BC； （6）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，木炭、硫粉和铁丝都能在氧气中燃烧， A、都是两种物质生成了一种物质，都是化合反应，故A正确； B、都有氧气参加，都是氧化反应，故B正确； C、木炭、硫和氧气反应生成的是气体，故C错误； D、硫和氧气反应生成蓝紫色火焰，故D错误； 故选AB。 39．化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题： (1)图B中标有①的仪器名称是 。 (2)实验室用氯酸钾固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下制取氧气，反应的文字表达式是 ，应选用的发生装置是 (填装置序号)。用C装置收集氧气，把带火星的木条伸入集气瓶内，带火星的木条始终没有复燃，请你推测导致这种现象的可能原因是 (写一个即可)。 (3)如果用盛满水的E装置来收集氧气，氧气应从 (填“a”或“b”)导管通入。 【答案】(1)锥形瓶 (2) A 装置漏气(或氯酸钾的用量少或收集的氧气不纯或氧气含量较低) (3)b 【详解】（1）由图可知，仪器①为锥形瓶。 （2）氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：； 该反应为加热固体的反应，发生装置选A； C装置为向上排空气法，若把带火星的木条伸入集气瓶内，带火星的木条始终没有复燃，说明收集氧气较少，可能原因为装置漏气，或氯酸钾的用量少等。 （3）氧气密度比水小，若用盛满水的E装置来收集氧气，氧气应从b导管通入。 七．制取氧气实验的图像问题（共3小题） 40．如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中不正确的是 A．在试管中加热一定质量氯酸钾固体 B．等体积、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 C．过氧化氢在二氧化锰作用下分解 D．利用过量红磷燃烧，进行空气中氧气含量测定的实验 【答案】B 【详解】A、氯酸钾在加热的条件下生成氯化钾和氧气，由于生成了气体，固体的质量逐渐减小，待完全反应后，不再变化，故A不符合题意； B、等体积、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，有催化剂的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相同，故B符合题意； C、过氧化氢在二氧化锰作用下分解，二氧化锰为催化剂，催化剂在化学反应前后质量不变，故C不符合题意； D、利用过量红磷燃烧，进行空气中氧气含量测定的实验，红磷燃烧消耗氧气，氮气不参与反应，故集气瓶中氮气的质量不变，故D不符合题意。 故选B。 41．下列图像对应关系正确的是 A．一定质量的木炭与过量氧气反应 B．a、b试管内分别加入等浓度、等体积的过氧化氢溶液试管内有少量二氧化锰 C．加热一定质量的高锰酸钾 D．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物 【答案】D 【详解】A、一定质量的木炭与过量氧气反应，木炭和氧气反应生成二氧化碳，氧气过量，故木炭完全反应，故木炭的质量逐渐减小至零，不符合题意； B、a、b试管内分别加入等浓度、等体积的过氧化氢溶液，b 试管内有少量二氧化锰，二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，催化剂能改变化学反应速率， 不能增加生成物的质量，故b试管中反应速率快，但是最后生成氧气的质量相同，不符合题意； C、加热一定质量的高锰酸钾，高锰酸钾需要加热到一定温度才开始分解，故一开始高锰酸钾的质量不变，达到分解温度后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故高锰酸钾的质量逐渐减小至零，不符合题意； D、加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，二氧化锰的质量不变，由于生成了气体，故固体的质量减小，故固体中二氧化锰的质量分数逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意。 故选D。 42．小明将一定质量的氯酸钾和高锰酸钾混合物置于试管中，一起加热，试管中部分物质的质量随时间变化的关系如图所示。以下分析不正确的是 A．b线代表试管中氯酸钾的质量变化 B．实验中，高锰酸钾分解的速度比氯酸钾快 C．n点时试管内高锰酸钾和氯酸钾的质量相等 D．P点代表该反应产生氧气的质量达到最大 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰能催化氯酸钾分解，没有催化剂氯酸钾需要较高温度才能分解，所以一起加热高锰酸钾和氯酸钾的混合物时，高锰酸钾先分解，氯酸钾后分解，由图可知，a代表的物质先开始减少，说明a代表高锰酸钾的质量变化，b代表的物质后分解，说明b代表是氯酸钾的质量变化，故正确； B、由图可知，a曲线比b曲线斜率大，说明高锰酸钾分解的速度比氯酸钾快，故正确； C、由图可知，纵坐标表示质量，n点是a线与b线的交叉点，故n点时试管内高锰酸钾和氯酸钾的质量相等，故正确； D、氧气是生成物，质量应该由0开始不断增加，直到氯酸钾分解完，由图可知，c曲线代表生成物，但高锰酸钾分解完后，c曲线不再改变，说明c曲线不代表氧气，P点也不代表该反应产生氧气的质量最大值，故错误； 故选D。 八．氧气的检验及验满（共4小题） 43．下列实验操作正确的是 A．验满O2 B．检验气密性 C．组装仪器 D．加液体 【答案】B 【详解】A、氧气验满应把带火星木条放在集气瓶口，故A不正确； B、检查气密性时，先把导管一端浸入水里，然后用手握紧试管外壁，观察水中导管口有没有气泡冒出，故B正确； C、在试管口塞入橡胶塞应把橡胶塞慢慢转动塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，故C不正确； D、胶头滴管不能伸入试管内，应垂直悬空于试管口上方，故D不正确。 故选B。 44．化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。如表操作正确的是        A．检查气密性 B．收集氧气 C．氧气验满 D．氧气的性质 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通，无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，图中所示操作错误； B、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，图中所示操作正确； C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误； D、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，图中所示操作错误。 故选：B。 45．下列是制取氧气装置气密性的检查、验满、性质、收集的装置，其中正确的是 A．检查气密性 B．验满 C．铁丝在氧气中燃烧 D．从a进气收集氧气 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A. 由图示可知：用手握住试管，气体受热膨胀会从长颈漏斗逸出，无法检验装置的气密性，故错误； B. 验满氧气，应将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，证明收集满，故错误； C. 做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，应在集气瓶底部装少量水或沙，防止生成的高温熔融物溅落下来炸裂瓶底，故正确； D. 氧气的密度比空气的大，收集氧气时，氧气应从b端进入，故错误。 故选C 46．简要回答下列有关实验室制取氧气操作的问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气时，试管口略向下倾斜的原因是 。 (2)排水法开始收集氧气的最佳时刻是 。 (3)停止加热时，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯的原因是 。 (4)用高锰酸钾制取氧气时，要在靠近试管口的部位放一团棉花，其目的是 。 (5)用向上排空气法收集氧气如何验满 。 【答案】(1)防止冷凝水回流炸裂试管 (2)当导管口泡均匀冒出时 (3)防止倒吸 (4)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 (5)将带火星的小木条放在集气瓶口，若小木条复燃，则集满 【详解】（1）装置中的水蒸气在试管口遇冷凝结，为防止冷凝水回流炸裂试管，故需要将试管口略向下倾斜； （2）刚开始导管口出来的气体为装置中的空气，当导管口气泡均匀冒出时为产生的氧气，故收集氧气的最佳时刻是当导管口气泡均匀冒出时； （3）若先熄灭酒精灯，装置中的空气遇冷收缩，会使水槽中的水被倒吸进装置，故为防止倒吸需要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯； （4）为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，需要在试管口加一团棉花； （5）氧气具有助燃性，则验证向上排空气法收集氧气集满的方法为：将带火星的小木条放在集气瓶口，若小木条复燃则集满。 九．氧气的制取中装置的选择（共6小题） 47．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．分液漏斗末端必须要伸入液面以下 B．装药品前先检查装置的气密性 C．用镊子往锥形瓶中加入二氧化锰 D．此装置能控制反应的发生和停止 【答案】B 【详解】A、分液漏斗末端不用浸到液面下，因为有活塞可以控制滴液速率，故A错误； B、装药品前先检查装置的气密性，以免造成浪费，故B正确； C、二氧化锰是粉末状药品，取用粉末状药品应用药匙或纸槽，故C错误； D、带有活塞的分液漏斗能够控制液体滴加的速度，从而控制反应速度，无法控制反应的发生和停止，故D错误。 故选B。 48．如图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、加热固体时，为了防止冷凝水倒流，试管口应略向下倾斜，该选项操作不正确； B、用排空气法收集气体时，导管应伸到集气瓶底，该选项操作不正确； C、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶中，该选项操作不正确； D、铁丝燃烧实验中，为了防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶底应留少量的水或细沙，该选项操作正确。 故选D。 49．下列操作合理的是 A．用装置①制取O2时，应先装药品，然后再检查装置①的气密性 B．用装置④收集O2时，检查O2是否收集满的方法是f处放置带火星的木条 C．用高锰酸钾制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-h-g-i D．用双氧水制取并收集干燥的O2时，装置的连接顺序为a-c-d-e 【答案】C 【详解】A、用装置①制取时，应先检查装置①的气密性，然后再装药品，防止药品浪费，选项错误； B、氧气密度大于空气，用装置④收集时，空气从e端被排除，故检查是否收集满的方法是e处放置带火星的小木条，选项错误； C、高锰酸钾制氧应选用固体加热型发生装置选②，氧气不易溶于水，密度比水小，利用装置⑤收集氧气时，氧气从h端进入，g端将水排出，所以用高锰酸钾制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-h-g-i，选项正确； D、过氧化氢制氧应选用固液常温型发生装置选①，氧气密度比空气大，用④收集时应长进短出，所以用双氧水制取并收集干燥的O2时，装置的连接顺序为a-c-d-f，选项错误。 故选C。 50．某化学小组用如图装置制取氧气。 (1)A中发生反应的符号表达式 。 (2)用A装置制取氧气时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是什么 ? (3)若用B装置收集氧气，请将B装置中的导管补画完整 。 【答案】(1) (2)防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出 (3) 【详解】（1）双氧水在二氧化锰的催化下，生成氧气和水，故符号表达式为： （2）用A装置制取氧气时，长颈漏斗的下端必须浸没在液面以下，防止生成的氧气从长颈漏斗下端逸出； （3）氧气的密度的大于空气密度，因此采用B装置进行收集氧气时，应该是从长导管进入，如图所示： 51．实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。 (1)写出实验室制取氧气的一个化学反应的文字表达式 。利用该反应制取氧气，发生装置应选 (填字母序号)。 (2)若要收集比较纯净的氧气，应选用的收集装置为 (填字母序号)，收集满的现象是 。 (3)一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时采用的装置是 (填字母序号)。 (4)若装置B中反应很剧烈，据此提出的实验安全注意事项是 。 ①控制液体的加入速度②用体积较小的锥形瓶③加热反应物 【答案】(1) （或，与下一空对应） A（或B，与上一空对应） (2) C 集气瓶口有大气泡冒出时 (3)C (4)① 【详解】（1）实验室可利用加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：； 该反应属于固体加热反应，发生装置可选A； 也可选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为：，该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B； （2）氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置可选C； 当集气瓶口有大气泡冒出时，说明已经集满； （3）一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则应选择排水法收集，故收集装置可选C； （4）①可通过控制液体的加入速度，控制反应速率，符合题意； ②用体积较小的锥形瓶，不能控制反应速率，不符合题意； ③加热反应物，会加快反应速率，不符合题意。 故选①。 52．实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。 (2)用装置A制取O2，分液漏斗中盛装的药品是 。用装置B制取O2，反应的文字表达式为 ，若要收集较纯净的氧气，应选择的收集装置是 。 (3)用装置C收集O2，气体应从导管口 (填“b”或“c”)通入。 【答案】(1)酒精灯 (2) 过氧化氢溶液 D (3)b 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是：酒精灯； （2）A装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，分液漏斗中盛装的药品是液体，即过氧化氢溶液； 装置B适用于固体加热反应制取气体，适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的文字表达式为：； 氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置可选D； （3）用装置C收集O2，氧气的密度比空气略大，气体应从导管口b通入。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$