2.2.2神奇的氧气第2课时怎么得到氧气-2024-2025学年九年级化学沪教版（上海）上册

2.2.2怎么得到氧气 1、工业上用分离液态空气法制取氧气的依据是（ ） A．氧气和氮气的沸点不同 B．氧气和氮气在水中的溶解性不同 C．氧气和氮气的密度不同 D．氧气和氮气的化学性质不同 2、工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法不正确的是（ ） A．以上步骤①②③不涉及化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点低 C．步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D．储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 3、如图是“用双氧水制取收集一瓶氧气”实验的主要步骤，其中操作错误的是（ ） A．加入药品 B．收集气体 C．检查装置气密性 D．验满 4、用3%双氧水与二氧化锰制取氧气，装置如图，下列说法正确的是（ ） A．加入的双氧水应浸没分液漏斗下端 B．控制双氧水水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．此收集方法是向下排空气法 D．在导气管上添加弹簧夹，便于收集气体 5、实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”的位置错误的是（ ） A．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 B．进入试管的导气管口应露出胶塞少许 C．装药品的试管口应向下倾斜 D．用排水法收集时，导气管口应伸入集气瓶的口部 6、如图是一种简易便携式制氧器，下列说法错误的是（ ） A．该制氧器的反应仓相当于实验室制氧气的发生装置 B．加湿仓可使输出的氧气保持湿润 C．氧气用于医疗急救，利用了氧气可供给呼吸的性质 D．将输出的氧气收集，可作燃料 7、实验室使用氯酸钾制取氧气的装置中，位置描述正确的是（ ） A．用排空气法收集时，导管末端放在集气瓶口处 B．用排水法收集时，集气瓶口应向上 C．用药匙向试管中加入药品时，试管口应略向下倾斜 D．收集满氧气的集气瓶，应盖上毛玻璃片，瓶口向上放置在桌面上 8、用推拉注射器活塞的方法可以检查如图装置的气密性。当缓慢拉动活塞时，如果装置气密性良好，则能观察到（ ） A．注射器内有液体 B．瓶中液面明显上升 C．长颈漏斗内液面上升 D．长颈漏斗下端管口产生气泡 9、在进行实验室制取和收集O2的过程中，有关做法不正确的是（ ） A．选择装置①或②作为 O2的发生装置 B．选择装置③或④作为O2的收集装置 C．装置④有气泡冒出时立即收集气体 D．将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下 10、15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　) A． B． C． D． 11、在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有(　　) ①采用MnO2均可改变其反应速率 ②反应都不需加热 ③都利用含氧化合物分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同 A．①③ B．③④ C．①② D．②④ 12、氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气如图，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．在氯酸钾分解过程中氯元素的质量分数不断增大 D．在0时段，MnO2在混合物中的质量分数不断增大 13、如图表示实验室制氧气中一定质量的KClO3和MnO2固体混合物受热过程中，某变量y随时间的变化趋势。纵坐标可能表示的是 A．生成O2的质量 B．固体混合物中钾元素的质量 C．固体混合物中MnO2的质量分数 D．固体混合物中氧元素的质量分数 14、空气中主要组分的沸点如下表所示： 组分 氮气 氧气 二氧化碳 沸点（℃） -195.8 -183.0 -78.5 (1)空气是工业上制取大量氧气的原料，工业制氧气属于____________变化。 (2)降温至-200℃时，空气变成______________态。 (3)如果将上述状态的空气倒入一容器中，立即蒸发，取一根燃着的小木条接近容器口，木条______________，当蒸发一段时间后，再用带火星的木条接近容器口，木条复燃，说明此时逸出的气体主要是______________________________。 15、氧气是一种与人类生活密切相关的气体，请回答下列问题。 ①空气中各组分的沸点如下表所示： 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点（℃） ﹣196 ﹣183 ﹣78.4 ﹣186 ﹣246 ﹣267 根据以上数据分析可知，将空气加压降温至约﹣200℃时，空气变为液态，升温至约﹣196℃时，__________逸出。通过此方法得到的氧气是________（选填“纯净物”或“混合物”）。 ②氧气的化学性质十分活泼，能与许多物质发生反应。例如：铁丝氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，_______________，并放出大量热。发生反应的化学方程式为：___________________。 ③收集氧气可采用排水集气法，因为氧气具有_________________的性质。甲同学欲收集体积分数为40%的氧气，他先往集气瓶中注入40%体积的水（如图所示），乙同学认为该方法得到的氧气体积分数不是40%，原因是___________________________。 16、现有下列实验装置示意图，结合实验装置图回答有关问题。 (1)A装置中a仪器的名称是______________。 (2)选用A或B装置都能制备的气体是_____________，用B装置制取该气体的化学反应方程式是_________，从A到E装置中选择收集该气体的装置_______(填序号，答出一种即可)。 (3)现有如下资料：通常状况下，NO2是一种密度比空气大的有毒气体，能与水发生反应；NO2能与碱溶液反应生成盐和水；实验室制取少量NO2气体的方法：废铜和浓硝酸反应，生成硝酸铜、水和NO2气体。 ①制取NO2的发生装置是________________(填序号)； ②若用F装置来收集NO2，气体应从接口__________________(填序号)处进入集气瓶。 17、催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。 (1)实验室用H2O2溶液制取氧气，常用MnO2作催化剂反应的化学方程式是_______________；用排水法收集氧气，是因为氧气_______________(选填“易”或“不易”)溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是_______________________。 (2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响，用下图左装置进行实验：启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下： i．初始时氧气的体积分数不为0，原因是___________________。 ii．写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据：___________________________。 18、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1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（）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。 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)反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式是______________，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是___________（填序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．降低氧气温度 C．加快氧气的生成 (2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法：________________。 (3)如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是______________（填装置序号，下同），收集装置是________________________。 19、（一）根据如图所示实验装置图回答问题： (1)写出标号仪器的名称：①______________；②________________。 (2)若实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是（填序号，下同）________，该化学反应的文字（或符号）表达式为___________________，若用D装置收集氧气其选择原因是____________；验满方法是_________________。 （二）过氧化氢（化学式）溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解生成氧气，分液漏斗可以通过调节塞来控制液体的滴加速度。 回答下列制取氧气的问题： (3)分液漏斗中应放入的试剂药品是___________，锥形瓶中应放入的试剂药品是_________。 (4)写出该方法制取氧气反应的文字（或符号）表达式为_____________；要收集一瓶纯净的氧气，最好选择的收集装置_____________（填字母）。 20、在学习中我们了解到利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。 (1)写出图中指定仪器的名称：a__________________，与装置B对比，C装置的主要优点是____________________________。 (2)若选择装置AD组合来制取并收集氧气（装置不做任何改动），该反应的文字表达式为____________________________。 (3)收集完气体后，测得氧气的纯度明显偏低，原因可能是______________。 a．装置气密性不好 b．收集前，集气瓶中未注满水 c．收集完成时，集气瓶中仍有少量水 d．未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收 (4)若要测量生成O2的体积，可以选择下面的装置______。 a． b． c． d. (5)实验室用块状固体硫化亚铁与稀硫酸常温反应制取硫化氢气体，硫化氢气体的密度比空气大，能溶于水。实验室制取硫化氢气体可以选择的发生装置是_________________，（填装置序号，下同），可以选择的收集装置是______________________________。 21、如图1是实验室制取气体的装置，请回答下列问题。 (1)写出甲装置中用于加热的仪器名称_________________。 (2)用橡皮管将乙和丙中的bc连接。为了检查装置的气密性，从长颈漏斗中加入适量的热水形成液封，静置，如果观察到_____________，说明气密性良好。 (3)将装置甲和丁连接制取氧气，气体应由（填字母）_____________管进入丁装置，反应的化学方程式为___________________________。 (4)已知氨气密度比空气小，极易溶解于水。实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气，反应的化学方程式为_____________________。制取氨气可选用的装置组合是_____________，气体应从收集装置的_____________端通入。 (5)在医院病房，给病人输氧时需要使用类似如图2的装置（水量约为容积的二分之一），其作用是_______________。 22、实验室中制取氧气的发生装置及收集装置如图所示。 (1)①仪器 a 的名称是__________________，选用装置 A 制取气体时，要求药品为固体，反应条件为________________________。 ②实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取比较纯净的氧气，应选择的发生装置和收集装置的组合是______________（填标号），反应的化学方程式是____________________。 (2)人在高原地区容易因缺氧而引起高原反应。这里的“氧”指的是____________（填“氧分子”或“氧元素”）。为满足生产生活对氧气的需求，市场上出现多种类型制氧机。 ①分子筛制氧机。分子筛制氧机以空气为原料，空气经过分子筛时，分子筛吸附掉部分______________，制得高浓度氧气，其微观示意图如下图所示。 ②化学药剂制氧机。下图是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中依次加入水、粉末状过碳酸钠（2Na2CO33H2O2）和粉末状二氧化锰（MnO2），即产生氧气。该制氧机的制氧原理分两步： 第一步： 第二步：______（用化学方程式表示） ③某家庭制氧机上有湿化瓶装置，类似下图所示。下列关于该装置说法正确的有______（填标号，多选） A．a 导管连接制氧机 B．b 导管连接病人吸氧的塑料管 C．使用该装置可观测氧气输出的速率 23、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_____________________________________________________。 24、实验室常用于制取氧气的方法有：a、加热氯酸钾晶体和二氧化锰粉末；b、加热高锰酸钾固体；c、用二氧化锰粉末作催化剂使过氧化氢（H2O2）溶液分解产生水和氧气。 （1）写出指定的仪器名称① _______________ ② _________________ ③ ________________ （2）分析装置A的特点，推测其所用的制氧气的方法是 ___________ (填a、b或c) （3）采用方法C制取氧气应该选用装置 ______________ （填“A”或“B”）。为检验装置B中氧气是否收集满，可用带火星的木条放在集气瓶的 __________ ，如果木条 ____________ ,则已收集满了，这是利用了氧气 ____________ 的性质。 （4）利用装置A制氧气，反应的文字表达式： __________________ ，该反应属于 ___________ 反应，A装置中试管口略向下倾斜的目的是 __________________ ，在结束实验时要先撤离导管出水面，再熄灭酒精灯，其目的是 _______________ ；利用装置B制氧气时，长颈漏斗的下端要插入液面以下，其目的是 _____________________ 。 （5）利用F装置收集氧气，气体应从 _________ （填“a”或“b”）端导入，从 ___________ 填“a”或“b”）端导出。 （6）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，应选用 _______________ 作发生装置，收集氨气装置最好用 ______________ 。（选填字母） 25、科学探究是奇妙的过程，某同学在进行实验探究时，向一种无色液体中加入一种黑色粉末状固体，立即产生一种无色无味的气体。 ①（1）此气体是什么物质？验证它的实验方案如下： 猜想 实验步骤 现象及结论 此气体可能是______ ______________ ____________________ （2）产生此气体的化学方程式是_____________。 （3）该同学想制取该气体，现提供制取和收集该气体的装置如图所示，请你帮他选择。 ①写出编号所指仪器的名称：a_______________，b_______________。 ②若要制取并收集该气体，应采用的装置组合是_____________（填编号） ③若用图F收集该气体，气体应从_______________端（填“c”或“d“）导入。 （4）实验使用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的化学方程式_______________。 发生装置应选择_____________，要得到较纯净的氧气，收集装置应选择_______（填编号）。 ①氯酸钾制取氧气完全反应后的固体残渣，通过以下四步实验操作可回收得到较纯净的二氧化锰（残渣中只有二氧化锰难溶于水）。正确操作的先后顺序是_____________（填编号）。 a烘干 b溶解 c过滤 d洗涤 分离得到的二氧化锰在反应前后_____________保持不变。 ②同学们利用收集到的氧气进行气体性质实验时发现很多因素会对实验结果产生影响。 实验 分析与结论 硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧发出___________，反应的化学方程式：___________。 说明_________，反应现象不同 细铁丝在氧气中易燃烧，反应的化学方程式：____________，粗铁丝在氧气中不易燃烧 说明反应物的接触面积不同，反应现象不同 ③若要测定一定量的氯酸钾生成氧气的体积，可以将F中的集气瓶改成量筒，把气体直接收集在量筒中正确的实验步骤是：_________________。 I检查装置气密性→装药品→把导气管伸入装满水的量筒中→加热 Ⅱ检查装置气密性→装药品→加热→待有连续均匀气泡产生时，把导气管伸入装满水的量筒中 Ⅲ装药品→检查装置气密性→加热→把导气管伸入装满水的量筒中 Ⅳ装药品→检查装置气密性→加热→待有连续均匀气泡产生时，把导气管伸入装满水的量筒中 26、某化学趣小组阅读课外资料得知：过氧化氢制氧气除了二氧化锰为催化剂，还可以用氧化铜、马铃薯、铁锈、红砖粉末等物质作为催化剂，于是他们想检验生活中马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】马铃薯是否能作为过氧化氢分解的催化剂？ 【查阅资料】马铃薯中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶对过氧化氢的分解起催化作用。 【设计实验】化学兴趣小组的同学设计了一系列实验： 实验 实验步骤 实验现象 I 取5%的过氧化氢溶液5mL，用带火星的木条伸入试管口 Ⅱ 取5%的过氧化氢溶液5mL，加入0.5g马铃薯(切成豆粒大小)， 用带火星的木条伸入试管口 木条复燃 Ⅲ 待实验Ⅱ中没有气泡放出后，继续加入5%的过氧化氢溶液，用带火星的木条伸入试管口 (1)写出该反应的文字表达式_______________________； (2)设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ_______________________； (3)实验Ⅰ和Ⅲ的实验现象分别是___________________、____________________； (4)要得出马铃薯可以作为过氧化氢分解的催化剂，还需要做的一步实验是_____________。 27、小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果见好？ 【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。 实验序号 KClO3质量 其他物质质量 待测数据 ① 1.2g / ② 1.2g CuO   0.5g ③ 1.2g MnO2  0.5g (1)上述实验应测量的“待测数据”是___________________________________； (2)若实验②比实验①的“待测数据”更_______________（选填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率； (3)要探究氧化铜是否为氯酸钾分解的催化剂，就要验证它的化学性质和__________在反应前后是否发生改变。将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中，___________________________（简述操作和现象 ），则说明氧化铜的化学性质没有发生改变。 【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。 【评价设计】 (4)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 ______________________________。 28、实验室常用过氧化氢溶液制取氧气。实验小组同学对该反应进行探究。 实验1：验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 (1)过氧化氢分解的文字表达式为___________。 (2)实验IV称得的固体质量为___________g。 (3)证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是___________。 实验2：探究催化剂种类和质量对过氧化氢分解的催化效果的影响。 【进行实验】 称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表： 序号 初始温度/℃ 催化剂种类 催化剂质量/g 氧气浓度达到最高值时所用时间/s ① 30 二氧化锰 0.03 8 ② 30 氯化铁 0.03 32 ③ 30 氯化铁 0.04 29 ④ 30 氯化铁 0.05 28 ⑤ 30 氯化铜 0.03 3364 ⑥ 30 氯化铜 0.04 837 ⑦ 30 氯化铜 0.05 464 注：①氧气浓度达到最高值时过氧化氢已完全分解。 ②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。 【解释与结论】 (4)实验2中，效果最好的催化剂是________________________。 (5)实验⑤⑥⑦的目的是________________________。 29、 小明参观某养鱼池时，好奇地发现农民向养鱼池中撒一种叫做过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量｡小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙来制取氧气｡ [提出问题]过氧化钙可否用于制取氧气? [查阅资料]过氧化钙(CaO2)室温下稳定，在300℃时分解成氧气，可做增氧剂､杀菌剂等｡ [猜想与论证] (1)小明依据___________________，提出猜想I。 猜想I：用加热过氧化钙可制取氧气｡ (2)验证猜想I是否正确的有关实验如表，完成表中的空白处： 实验装置 实验主要过程 ①检查装置气密性。 ②连接装置。如图所示，加入过氧化钙，加热，导管口有连续均匀气泡冒出，开始收集氧气。 ③收集氧气｡当___________表示气体已集满；能用图示方法收集氧气的原因是______________。 ④停止加热｡ ⑤检验气体｡ 实验结论：通过上述实验证明，加热过氧化钙可制取氧气 小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想II｡ 猜想II：过氧化钙与水反应可制取氧气｡ 验证猜想II是否正确的有关实验如下面表格： 实验装置 实验主要过程 ①检查装置气密性 ②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎看不到气体。该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出 实验结论：通过上述实验证明，不能用过氧化钙与水反应制取氧气 [分析与反思] (3)①经查阅资料，除氧气外，过氧化钙和水反应还可以生成氢氧化钙，其文字表达式为______________，虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是____________________｡ ②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你帮他提出的建议是：______________｡ ( 第 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$