3.2 氧气的制取 第2课时（分层作业） 化学科粤版2024九年级上册

3.2 氧气的制取 第2课时 一、选择题 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.用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示，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．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．II中气体的收集方法是向下排空气法 D．II中收集到的氧气干燥且纯净 3.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.空气经除尘、除去二氧化碳和水蒸气后，进行如图所示操作。下列说法正确的是 A．氮气的沸点比氧气低 B．100g空气含21g氧气 C．将空气液化选择降温比加压更节能 D．液态空气汽化过程放热 5.如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中不正确的是 A．此方法制得的氮气可用于食品防腐 B．该分离过程中气体分子的结构不变 C．该液体物质为纯净的氧气 D．说明液氧的沸点比液氮高 6.同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰做了如图所示实验，下列叙述不正确的是 A．步骤①③说明二氧化锰能加快过氧化氢分解 B．步骤①③的研究方法是对比实验法 C．该反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气 D．实验能证明二氧化锰是反应的催化剂 7.实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是 A．都使用二氧化锰作催化剂 B．反应都需要加热 C．都有两种生成物 D．都是分解反应 8.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 9.实验发现，氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢，但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，则氯酸钾的分解速率大大加快，反应过程中两种固体的质量随时间的变化如下图。下列说法正确的是 A．高锰酸钾可作为氯酸钾分解时的催化剂 B．没有催化剂氯酸钾无法分解 C．加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多 D．反应结束后固体完全消失 10.氯酸钾和高锰酸钾混合加热，完全反应后，生成物有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 11.下列关于实验操作的“先后”描述错误的是 A．氯酸钾制氧气时，先检查装置气密性，后向试管中加入药品 B．红磷测定空气中氧气含量时，先将集气瓶冷却到室温，后打开弹簧夹 C．高锰酸钾制氧气收集完气体时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面 D．给物质加热时，先使试管均匀受热，后对准药品部位加热 12.12、向一定量的氯酸钾中加入少量二氧化锰，加热至不再产生气体为止。如图为各物质的质量随反应时间的变化关系，其中不正确的是 A． B． C． D． 13.分解高锰酸钾、氯酸钾（化学式）、过氧化氢（化学式）三种物质，都可以制得氧气。这说明三种物质的组成中都含有 A．氧化物 B．氧元素 C．氧分子 D．氧气 14.收集氧气的正确方法是 A．排水法，导气管通入试管底 B．向上排气法，导气管伸近瓶底 C．向下排气法，导气管放到瓶口 D．向上排气法，导气管放在瓶口 15.现有a、b两种质量相等的固体，其中a为纯净的氯酸钾，b是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物(氯酸钾制取氧气的文字表达式：氯酸钾氯化钾+氧气)。将a、b分别放入试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气。当a、b均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图像中，正确的是 A． B． C． D． 一、选择题 1.下列有关氧气的制取、收集、验满的实验中错误的是 A．制取 B．收集 C．收集 D．验满 2.氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法正确的是 A．木炭在氧气中剧烈燃烧，生成CO B．可用向上排空气法或排水法收集氧气 C．保持氧气化学性质的最小粒子是氧原子 D．利用如图所示装置可比较和对分解速率的影响 3.下列加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的部分操作示意图中，正确的是 A．检查气密性 B．加热 C．收满后移出水面 D．气体放置在桌面上 4.如图实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是 A．甲：吸收放出的热量 B．乙：通过水体积的变化得出O2体积 C．丙：防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶 D．丁：水排净集气瓶内的空气，便于O2收集 5.用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，如图所示操作不正确的是 A．熄灭酒精灯 B．加入二氧化锰 C．加过氧化氢溶液 D．收集氧气 6.实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案和现象如下： （已知：I2是紫黑色固体、I2溶于水由于量的不同而呈现黄色或棕黄色）。 实验①  实验②  实验③   实验①：无明显现象。 实验②：溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色。 实验③：溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出。 下列说法错误的是 A．加入KI能加快H2O2的分解 B．对比②和③，说明H2O2的分解放出热量 C．对比②和③，说明酸性条件下H2O2氧化KI的速率更快 D．对比②和③，③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 二、填空题 7.分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 (1)空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。 ①氮气       ②氧气       ③稀有气体       ④二氧化碳       ⑤水 (2)稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。 (3)分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 (填“熔点”或“沸点”)不同，发生 (填“物理”或“化学”)变化。 8.A、B均为纯净物，C、D、E均为混合物；①～⑤五条途径(如图)都会产生气体M，实验室可利用途径①、②、③反应来制取M，工业上可通过途径④来生产M，自然界可通过途径⑤来提供M；途径①、②、③反应类型相同，途径①反应生成的一种物质N可作为途径②、③反应的催化剂。图中部分物质未写出，请回答下列问题。 (1)M物质为 ，N物质是 。(填化学式) (2)常温下，A、B为固体，C为液体，写出途径①反应的符号表达式 ，属于 反应(填基本反应类型)；实验室做此实验时试管口应放一团 ，目的是防止 。 (3)工业上需要大量的M时，一般采用的方法是 ，利用的是两种主要成分的 不同。 (4)通过途径⑤提供M在自然界中被称为 作用。 三、实验题 9.氧气的制法与性质 Ⅰ.工业制取氧气 (1)分离液态空气法。在低温高压下，使空气液化，利用液氮与液氧的 不同，使氮气先从液态空气中分离出来，剩下来的主要是液氧，贮存在蓝色钢瓶中。 (2)膜分离技术法。利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径 细菌直径。(选填“大于”或“小于”)氧气。 Ⅱ.实验室制取氧气： 某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： (3)指出仪器名称：① ；② (4)实验室能用排水法收集氧气，是因为 ；能用向上排空气法收集氧气，是因为 。 (5)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 (填字母)。你认为该装置中还缺少 ，其目的是 ，写出该反应的文字表达式 ，反应类型属于 。 (6)若用排水法收集氧气时，当看到导管口有气泡 时，再收集氧气。反应结束，先 再 ，目的是 。 (7)若用过氧化氢制取氧气，还需要用到一种药品 (填名称)，该物质起 作用；用过氧化氢制取氧气选择的制取并收集装置是 ，写出用过氧化氢制氧气的反应的文字表达式 。 (8)用向上排空气法收集氧气，验满的方法是 ，若用F装置收集氧气，则气体从 端进(填“b”或“c”)。 Ⅲ.性质检验：根据所学知识，填写下列空白。 (9)做“木炭的燃烧”的实验时，将点燃的木炭放入燃烧匙，由上而下 (填“缓慢”或“迅速”)伸入盛有集满氧气的集气瓶中，观察到的现象是 ，实验结束后迅速向集气瓶内加少量的澄清石灰水，观察到 。 (10)做铁丝在氧气中燃烧的实验时(图1)，集气瓶中水的作用是 。 (11)图2是硫在氧气中燃烧实验，观察到的现象是 ，其反应的符号表达式是 ，集气瓶中水的作用是 。 10.某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 (1)对比实验 ，探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响。 (2)对比实验甲和丙，探究 对过氧化氢分解速率的影响。 (3)对比实验甲、丁，探究二氧化锰对过氧化氢分解速率影响的程度，上述实验 （填“能”或“不能”）得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 11.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 。 12.实验室制备氧气，可供选择的实验装置如图所示： (1)若用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气，可选用A装置，其中的玻璃仪器有 (填一种)。反应的文字表达式是 。 (2)氯酸钾与二氧化锰加热制氧气与高锰酸钾反应制氧气相比，它们的固体剩余物中都有 ，但它在两个反应中的作用不一样，在氯酸钾分解中它起了 作用。 (3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，反应的文字表达式是 ；发生装置选择 (填装置序号)，加试剂之前的操作是 。 (4)若要收集一瓶氧气供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，气体收集装置最好选择 (填装置字母)。 四、科学探究题 13.研究性学习小组选择“H2O2 生成O2 的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程： 【假设】H2O2 生成O2 的快慢与催化剂种类有关 【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2 溶液中，分别加入相同质量的MnO2 和水泥块，测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需的时间。 【进行实验】 (1)上图是他们进行实验的装置图，写出标号仪器的名称：① ； (2)此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。 【实验记录】 实验编号 1 2 反应物 5%H2O2 5%H2O2 催化剂 1g水泥块 1gMnO2 时间 165秒 46秒 【结论】 (3)该探究过程得出的结论是 。 【反思】 (4)H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2 或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2 和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否改变。 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 $$ 3.2 氧气的制取 第2课时 一、选择题 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 【答案】A 【解析】工业上制取氧气是先将空气加压降温而液化，液化的空气中，不同气体的沸点不同，液态氮的沸点（-196℃）低于液态氧的沸点（-183℃），因此加热时氮气先蒸发出来，剩下的主要是液态氧，该过程利用了氧气和氮气的沸点不同从而实现分离，故选：A。 2.用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示，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．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．II中气体的收集方法是向下排空气法 D．II中收集到的氧气干燥且纯净 【答案】B 【解析】A、分液漏斗有活塞，加入的双氧水可以不用浸没分液漏斗下端，故A错误； B、反应过程中应通过控制分液漏斗活塞，控制双氧水水滴加速率，从而控制反应速率，能使反应较平稳进行，故B正确； C、氧气的密度比空气大，应选用向上排空气法，即II中气体的收集方法是向上排空气法，故C错误； D、用向上排空气法收集到的氧气中容易混有空气，不够纯净，故D错误。 故选B。 3.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.空气经除尘、除去二氧化碳和水蒸气后，进行如图所示操作。下列说法正确的是 A．氮气的沸点比氧气低 B．100g空气含21g氧气 C．将空气液化选择降温比加压更节能 D．液态空气汽化过程放热 【答案】A 【解析】A、由氮气先从液态空气中汽化可知，氮气的沸点比氧气低，说法正确； B、氧气约占空气体积的21%，即100L空气含21L氧气，说法错误； C、空气是极不易液化的气体，必须具备低温技术和设备，使它们达到它们各自的临界温度以下，而后再用增大压强的方法使其液化，选择降温不能将空气液化，说法错误； D、液态空气汽化过程吸热，说法错误； 故选：A。 5.如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中不正确的是 A．此方法制得的氮气可用于食品防腐 B．该分离过程中气体分子的结构不变 C．该液体物质为纯净的氧气 D．说明液氧的沸点比液氮高 【答案】C 【解析】A、氮气化学性质不活泼，常用作保护气，可用于食品防腐，说法正确； B、该过程没有新物质生成，属于物理变化，从微观上看微粒种类不发生改变，故气体分子的结构不变，说法正确； C、该液体物质是由氧气、稀有气体等混合而成，属于混合物，说法错误； D、分离液态空气时，氮气先分离出来，说明液氧的沸点比液氮高，说法正确。 故选C。 6.同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰做了如图所示实验，下列叙述不正确的是 A．步骤①③说明二氧化锰能加快过氧化氢分解 B．步骤①③的研究方法是对比实验法 C．该反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气 D．实验能证明二氧化锰是反应的催化剂 【答案】D 【解析】A、①中没有二氧化锰，带火星的木条不复燃，③中加有二氧化锰，带火星的木条复燃，对比说明二氧化锰能加快过氧化氢分解，该选项叙述正确； B、①③的研究方法为对比实验法，该选项叙述正确； C、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：，该选项叙述正确； D、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，该反应只证明了二氧化锰能证明反应速率，但没有证明反应前后质量和化学性质不变，则不能说明二氧化锰为催化剂，该选项叙述不正确。 故选D。 7.实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是 A．都使用二氧化锰作催化剂 B．反应都需要加热 C．都有两种生成物 D．都是分解反应 【答案】D 【解析】A、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中，二氧化锰是生成物，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，该反应中，二氧化锰是催化剂，选项错误； B、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，该反应不需要加热，选项错误； C、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应有三种生成物，选项错误； D、两个反应都是一种物质生成两种或两种以上新物质的反应，符合分解反应的特点，都属于分解反应，选项正确，故选D。 8.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 【解析】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。 9.实验发现，氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢，但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，则氯酸钾的分解速率大大加快，反应过程中两种固体的质量随时间的变化如下图。下列说法正确的是 A．高锰酸钾可作为氯酸钾分解时的催化剂 B．没有催化剂氯酸钾无法分解 C．加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多 D．反应结束后固体完全消失 【答案】C 【解析】A、高锰酸钾在加热的条件生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可作为氯酸钾分解时的催化剂，故A错误； B、氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢，即没有催化剂氯酸钾也可以分解，故B错误； C、由题干信息可知，将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，则氯酸钾的分解速率大大加快，高锰酸钾分解也会产生部分氧气，所以加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多，故C正确； D、高锰酸钾在加热的条件生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，反应结束后会剩余锰酸钾、二氧化锰、氯化钾三种固体，故D错误。 故选C。 10.氯酸钾和高锰酸钾混合加热，完全反应后，生成物有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】C 【解析】高锰酸钾在加热时分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气，完全反应后，生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气、氯化钾，共4种，故选：C。 11.下列关于实验操作的“先后”描述错误的是 A．氯酸钾制氧气时，先检查装置气密性，后向试管中加入药品 B．红磷测定空气中氧气含量时，先将集气瓶冷却到室温，后打开弹簧夹 C．高锰酸钾制氧气收集完气体时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面 D．给物质加热时，先使试管均匀受热，后对准药品部位加热 【答案】C 【解析】A、氯酸钾制氧气时，先检查装置气密性，后向试管中加入药品，防止装置漏气，浪费药品，选项正确，不符合题意； B、红磷测定空气中氧气含量时，先将集气瓶冷却到室温，后打开弹簧夹，防止气体受热膨胀，占据了一定的体积，导致测定结果偏小，选项正确，不符合题意； C、高锰酸钾制氧气收集完气体时，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，选项不正确，符合题意； D、给物质加热时，先使试管均匀受热，后对准药品部位加热，防止试管受热不均，炸裂，选项正确，不符合题意。 故选C。 12.向一定量的氯酸钾中加入少量二氧化锰，加热至不再产生气体为止。如图为各物质的质量随反应时间的变化关系，其中不正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、根据题意可知，氯酸钾的质量是一定的，因此最终氯酸钾完全反应后不会再生成氧气，因此氧气的质量不会一直变大，选项错误； B、该反应中的催化剂二氧化锰反应前后质量是不变的，因此曲线是一条不为0的平行于横坐标的直线，选项正确； C、根据分析可知随之反应的发生，氯化钾由0开始不断增多，最终完全反应后不再增加，选项正确； D、氯酸钾是反应物，随着反应的进行，最终完全反应后会减少的0，如图所示，选项正确； 故选：A。 13.分解高锰酸钾、氯酸钾（化学式）、过氧化氢（化学式）三种物质，都可以制得氧气。这说明三种物质的组成中都含有 A． 氧化物 B．氧元素 C．氧分子 D．氧气 【答案】B 【解析】宏观上看，物质是由元素组成的，高锰酸钾由钾元素、锰元素、氧元素组成；氯酸钾由钾元素、氯元素、氧元素组成，过氧化氢由氢元素和氧元素组成。所以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢三种物质，都可以制得氧气，是由于三种物质的组成中都含有氧元素。 综上所述：选择B。 14.收集氧气的正确方法是 A．排水法，导气管通入试管底 B．向上排气法，导气管伸近瓶底 C．向下排气法，导气管放到瓶口 D．向上排气法，导气管放在瓶口 【答案】B 【解析】A、由于氧气不易溶于水，可用排水法收集，导管放在集气瓶口即可。A不正确； B、由于氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，导管要伸入集气瓶底部，以便把瓶内原有的空气排尽。B正确； C、由于氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，导管要伸入集气瓶底部，以便把瓶内原有的空气排尽。不可向下排气法收集。C不正确； D、由于氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，但导管要伸入集气瓶底部，以便把瓶内原有的空气排尽。D不正确。 综上所述：选择B。 15.现有a、b两种质量相等的固体，其中a为纯净的氯酸钾，b是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物(氯酸钾制取氧气的文字表达式：氯酸钾氯化钾+氧气)。将a、b分别放入试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气。当a、b均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图像中，正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据题目信息，氯酸钾制取氧气的文字表达式为：，a、b两种质量相等的固体，其中a为纯净的氯酸钾，b是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物，则a中氯酸钾的质量大于b中氯酸钾的质量，因而反应结束后a产生的氧气比b多；二氧化锰可以加速氯酸钾分解，b中有二氧化锰，可以使氯酸钾在较低的温度下迅速地放出氧气，而a要在较高的温度下较慢地放出氧气，则加热过程中b产生氧气的时间更早，产生氧气的速率也更快，对比图像可知，B选项正确。 故选：B。 一、选择题 1.下列有关氧气的制取、收集、验满的实验中错误的是 A．制取 B．收集 C．收集 D．验满 【答案】D 【解析】A、利用过氧化氢溶液制取氧气时不需加热，属于固-液常温型，可用此发生装置，故A不符合题意； B、氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集，且导管伸入到集气瓶底部，故B不符合题意； C、氧气不易溶于水，可用排水法收集，故C不符合题意； D、氧气验满时应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明已经集满，不能伸入集气瓶中，故D符合题意。 故选D。 2.氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法正确的是 A．木炭在氧气中剧烈燃烧，生成CO B．可用向上排空气法或排水法收集氧气 C．保持氧气化学性质的最小粒子是氧原子 D．利用如图所示装置可比较和对分解速率的影响 【答案】B 【解析】A、木炭在氧气中剧烈燃烧，生成二氧化碳，故A错误； B、氧气的密度比空气的密度略大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用排水法收集，故B正确； C、分子是保持物质化学性质的最小粒子，故保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子，故C错误； D、做对比试验必须控制变量，如图装置中过氧化氢溶液的浓度不相同，不能比较MnO2和CuO对分解的影响，故D错误。 故选B。 3.下列加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的部分操作示意图中，正确的是 A．检查气密性 B．加热 C．收满后移出水面 D．气体放置在桌面上 【答案】A 【解析】A、检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A正确； B、加热固体时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，故B错误； C、收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误； D、氧气的密度比空气大，收集后应正立放在桌面，故D错误。 故选：A。 4.如图实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是 A．甲：吸收放出的热量 B．乙：通过水体积的变化得出O2体积 C．丙：防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶 D．丁：水排净集气瓶内的空气，便于O2收集 【答案】A 【解析】A、硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫，水的主要作用为吸收二氧化硫，防止污染空气，故A符合题意； B、红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气导致瓶中压强减小，量筒中倒吸入集气瓶中水的体积大约等于集气瓶中氧气的体积，故B不符合题意； C、铁丝在氧气中燃烧生成高温的熔融物，水的作用为防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶，故C不符合题意； D、排水集气法先将水装满集气瓶，排净集气瓶内的空气，便于收集纯净的氧气，避免混入空气，故D不符合题意。 故选A。 5.用过氧化氢溶液制取氧气的实验中，如图所示操作不正确的是 A．熄灭酒精灯 B．加入二氧化锰 C．加过氧化氢溶液 D．收集氧气 【答案】C 【解析】A、熄灭酒精灯要用灯帽盖灭，图中所示操作正确； B、取用粉末状药品，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，图中所示操作正确； C、向试管中倾倒液体药品时，标签要对准手心；图中瓶塞没有倒放，图中所示操作错误； D、氧气的密度比空气的大，导管应伸入集气瓶的底部，图中所示操作正确。 故选：C。 6.实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案和现象如下： （已知：I2是紫黑色固体、I2溶于水由于量的不同而呈现黄色或棕黄色）。 实验①  实验②  实验③   实验①：无明显现象。 实验②：溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色。 实验③：溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出。 下列说法错误的是 A．加入KI能加快H2O2的分解 B．对比②和③，说明H2O2的分解放出热量 C．对比②和③，说明酸性条件下H2O2氧化KI的速率更快 D．对比②和③，③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 【答案】D 【分析】实验①中无明显现象，说明常温下，过氧化氢的分解速率很慢，且稀硫酸不能加快过氧化氢的分解；实验②中加入KI固体，溶液立即变为黄色，最终溶液仍为黄色，说明该实验中，KI只是溶解在水中，没有参与反应，而产生大量无色气体，说明过氧化氢分解生成了氧气，溶液温度升高，说明过氧化氢分解放出热量，由此可知，该实验主要发生的是过氧化氢的分解反应；实验③中加入稀硫酸和KI固体，溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出，I2是紫黑色固体，说明该实验中，有碘生成，则该实验主要发生的是过氧化氢和KI的反应。 【解析】A、实验①中未加KI固体，无明显现象，实验②中加入KI固体，产生大量无色气体，说明KI能加快过氧化氢的分解，不符合题意； B、由分析可知，实验②中主要发生的是过氧化氢的分解反应，溶液温度升高，实验③中主要发生的是过氧化氢和KI的反应，温度无明显变化，说明H2O2的分解放出热量，不符合题意； C、实验②中加入蒸馏水，溶液显中性，实验②中主要发生的是过氧化氢的分解反应，实验③中加入稀硫酸，溶液显酸性，实验③主要发生的是H2O2和KI的氧化反应，说明酸性条件下H2O2氧化KI的速率更快，不符合题意； D、由分析可知，实验②中溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色，主要发生的是过氧化氢的分解反应，实验③中产生少量无色气体，溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出。主要发生的是KI和过氧化氢的氧化反应，故③中的现象可能是因为H2O2氧化KI的速率大于H2O2分解的速率，符合题意。 故选D。 二、填空题 7.分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 (1)空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。 ①氮气       ②氧气       ③稀有气体       ④二氧化碳       ⑤水 (2)稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。 (3)分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 (填“熔点”或“沸点”)不同，发生 (填“物理”或“化学”)变化。 【答案】(1)④⑤ (2)稀有气体的化学性质不活泼 (3) 沸点 物理 【解析】（1）由图可知，空气的净化装置后的液态空气分离出稀有气体，氮气、氧气，故除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的二氧化碳、水，故选④⑤； （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是稀有气体的化学性质不活泼，不容易参加化学反应； （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，该过程中没有生成新物质，发生物理变化。 8.A、B均为纯净物，C、D、E均为混合物；①～⑤五条途径(如图)都会产生气体M，实验室可利用途径①、②、③反应来制取M，工业上可通过途径④来生产M，自然界可通过途径⑤来提供M；途径①、②、③反应类型相同，途径①反应生成的一种物质N可作为途径②、③反应的催化剂。图中部分物质未写出，请回答下列问题。 (1)M物质为 ，N物质是 。(填化学式) (2)常温下，A、B为固体，C为液体，写出途径①反应的符号表达式 ，属于 反应(填基本反应类型)；实验室做此实验时试管口应放一团 ，目的是防止 。 (3)工业上需要大量的M时，一般采用的方法是 ，利用的是两种主要成分的 不同。 (4)通过途径⑤提供M在自然界中被称为 作用。 【答案】(1)O2 MnO2 (2) 分解 棉花 固体粉末进入导管 (3)分离液态空气 沸点 (4)光合 【解析】（1）“A，B均为纯净物，C，D，E均为混合物”，“实验室可利用途径①、②、③反应来制取M”，“工业上可通过途径④来生产M，自然界可通过途径⑤来提供M”，“途径①、②、③反应类型相同，途径①反应生成的一种物质N可作为途径②、③反应的催化剂”，则可推测M气体为氧气，而N为二氧化锰，故填：O2，MnO2； （2）常温下，A、B为固体，C为液体，物质N可作为途径②、③反应的催化剂，则A为高锰酸钾，B为氯酸钾，C为过氧化氢溶液；途径①是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的符号表达式为；该反应符合“一变多”，属于分解反应；高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团棉花，防止固体粉末进入导管，堵塞导管； （3）工业采用分离液态空气的方法制取氧气，空气中主要成分是氮气和氧气，利用两物质的沸点不同，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发分离液态空气； （4）光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，途径⑤为光合作用。 三、实验题 9.氧气的制法与性质 Ⅰ.工业制取氧气 (1)分离液态空气法。在低温高压下，使空气液化，利用液氮与液氧的 不同，使氮气先从液态空气中分离出来，剩下来的主要是液氧，贮存在蓝色钢瓶中。 (2)膜分离技术法。利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，收集高浓度的氧气。膜的渗透孔径只有几个纳米，细菌和病毒不能通过。由此判断：氧分子直径 细菌直径。(选填“大于”或“小于”)氧气。 Ⅱ.实验室制取氧气： 某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： (3)指出仪器名称：① ；② (4)实验室能用排水法收集氧气，是因为 ；能用向上排空气法收集氧气，是因为 。 (5)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 (填字母)。你认为该装置中还缺少 ，其目的是 ，写出该反应的文字表达式 ，反应类型属于 。 (6)若用排水法收集氧气时，当看到导管口有气泡 时，再收集氧气。反应结束，先 再 ，目的是 。 (7)若用过氧化氢制取氧气，还需要用到一种药品 (填名称)，该物质起 作用；用过氧化氢制取氧气选择的制取并收集装置是 ，写出用过氧化氢制氧气的反应的文字表达式 。 (8)用向上排空气法收集氧气，验满的方法是 ，若用F装置收集氧气，则气体从 端进(填“b”或“c”)。 Ⅲ.性质检验：根据所学知识，填写下列空白。 (9)做“木炭的燃烧”的实验时，将点燃的木炭放入燃烧匙，由上而下 (填“缓慢”或“迅速”)伸入盛有集满氧气的集气瓶中，观察到的现象是 ，实验结束后迅速向集气瓶内加少量的澄清石灰水，观察到 。 (10)做铁丝在氧气中燃烧的实验时(图1)，集气瓶中水的作用是 。 (11)图2是硫在氧气中燃烧实验，观察到的现象是 ，其反应的符号表达式是 ，集气瓶中水的作用是 。 【答案】(1)沸点 (2)小于 (3) 试管 酒精灯 (4) 氧气不易溶于水，且与水不反应 密度大于空气，且与空气各成分不反应 (5) A 试管口未塞一团棉花 防止生成的粉末状物质进入导管 ；分解反应 (6) 连续均匀 将导管移出水槽 熄灭酒精灯 防止水被倒吸进入试管，使试管炸裂 (7) 二氧化锰 催化作用 BC/BD (8) 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已经收集满 c (9) 缓慢 木炭剧烈燃烧，发出白光，放出热量 澄清石灰水变浑浊 (10)防止生成高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂 (11) 发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种刺激性气味的气体 吸收有毒气体，防止污染空气 【解析】（1）分离液态空气制取氧气，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温，由于液氮的沸点比液氧低，先从液态空气中分离出来，剩下来的主要是液氧，贮存在蓝色钢瓶中； （2）利用高分子富氧膜让空气中氧分子优先通过的特性，收集高浓度的氧气，而细菌和病毒不能通过，则氧分子直径小于细菌直径； （3）据图可知，仪器是①试管，是②酒精灯； （4）实验室能用排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水，且与水不反应；能用向上排空气法收集氧气，是因为密度大于空气，且与空气各成分不反应； （5）用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，该反应是固体加热型反应，则发生装置选A；该装置中还缺少一团棉花，其目的是防止生成的粉末状物质进入导管；加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：，此反应符合一变多的特点，属于分解反应； （6）若用排水法收集氧气时，当看到导管口气泡均匀连续冒出时，再收集氧气；反应结束，先把导管移出水面再熄灭酒精灯，目的是防止水倒流炸裂试管； （7）若用过氧化氢制取氧气，还需要用到一种药品是二氧化锰，其起催化作用；用过氧化氢制取氧气不需要加热，应该用B作为发生装置；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，可选装置C，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，可选装置D；过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解产生了水和氧气，反应的文字表达式为：； （8）氧气能支持燃烧，所以用向上排空气法来收集验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃即可；氧气的密度比水小，所以用F收集氧气时，氧气从短管c进入，水从长管b排出； （9）做“木炭的燃烧”实验时，用坩埚钳夹持，将点燃的木炭放入燃烧匙，由上而下缓慢伸入盛有集满氧气的集气瓶中；红热的木炭在氧气中燃烧的实验现象是剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体； （10）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，所以集气瓶里放入少量水或铺一层细沙的作用是防止生成的熔化物溅落炸裂瓶底； （11）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种具有刺激性气味的气体；二氧化硫有毒且易溶于水，所以集气瓶底预先加入少量水的作用是吸收二氧化硫气体，防止污染空气，其反应的符号表达式是：。 10.某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 (1)对比实验 ，探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响。 (2)对比实验甲和丙，探究 对过氧化氢分解速率的影响。 (3)对比实验甲、丁，探究二氧化锰对过氧化氢分解速率影响的程度，上述实验 （填“能”或“不能”）得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 【答案】(1)甲和乙 (2)温度 (3)不能 【解析】（1）甲乙实验中，只有过氧化氢溶液的浓度不同，对比可探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响。 （2）甲实验为常温，丙实验为加热，其它条件均相同，对比可探究温度对过氧化氢分解速率的影响。 （3）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，甲、丁实验对比可证明二氧化锰能改变反应速率，但不能证明反应前后质量和化学性质是否改变，则不能 11.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 。 【答案】(1) (2)作对照 (3)无明显现象；试管内产生大量气泡，带火星的木条复燃 (4)将实验Ⅲ反应后的马铃薯洗净、干燥、称重，然后与反应前进行对比，看质量是否有变化 【解析】（1）根据资料，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，则该反应是过氧化氢在马铃薯的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：。 （2）催化剂能改变化学反应速率，设计实验Ⅰ的目的是与实验Ⅱ作对照，验证马铃薯是否对过氧化氢分解具有催化作用。 （3）实验Ⅰ中过氧化氢分解速率极慢，产生的氧气不足以使带火星的木条复燃，所以实验Ⅰ中无明显现象。 实验Ⅲ中马铃薯能加速过氧化氢分解，继续加入5%的过氧化氢溶液，过氧化氢能迅速分解产生大量氧气，使带火星的木条复燃，因此实验Ⅲ的现象是：试管内产生大量气泡，带火星的木条复燃。 （4）催化剂能改变反应速率，且自身的质量和化学性质在反应前后保持不变。前面的实验已探究马铃薯是否能加速过氧化氢分解，还需要做的一步实验是将实验Ⅲ反应后的马铃薯洗净、干燥、称重，然后与反应前进行对比，看质量是否有变化。 12.实验室制备氧气，可供选择的实验装置如图所示： (1)若用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气，可选用A装置，其中的玻璃仪器有 (填一种)。反应的文字表达式是 。 (2)氯酸钾与二氧化锰加热制氧气与高锰酸钾反应制氧气相比，它们的固体剩余物中都有 ，但它在两个反应中的作用不一样，在氯酸钾分解中它起了 作用。 (3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，反应的文字表达式是 ；发生装置选择 (填装置序号)，加试剂之前的操作是 。 (4)若要收集一瓶氧气供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，气体收集装置最好选择 (填装置字母)。 【答案】(1)酒精灯或试管或导管； (2)二氧化锰/MnO2 ；催化 (3)；B；检查装置的气密性 (4)E 【解析】（1）由图可知，A装置中的玻璃仪器有：酒精灯、试管、导管；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：； （2）氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，剩余固体是氯化钾和二氧化锰，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，剩余固体是锰酸钾和二氧化锰，故剩余物中都有二氧化锰(MnO2)；在氯酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，起到催化作用； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，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；加入试剂前，应先检查装置的气密性，防止装置漏气，浪费药品； （4）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，故应在集气瓶底部放少量水，故应选择排水法收集，收集装置最好选择E。 四、科学探究题 13.研究性学习小组选择“H2O2 生成O2 的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程： 【假设】H2O2 生成O2 的快慢与催化剂种类有关 【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2 溶液中，分别加入相同质量的MnO2 和水泥块，测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需的时间。 【进行实验】 (1)上图是他们进行实验的装置图，写出标号仪器的名称：① ； (2)此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。 【实验记录】 实验编号 1 2 反应物 5%H2O2 5%H2O2 催化剂 1g水泥块 1gMnO2 时间 165秒 46秒 【结论】 (3)该探究过程得出的结论是 。 【反思】 (4)H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2 或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2 和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否改变。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)排水法 (3)过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关，二氧化锰的催化效果比水泥块好 (4) 质量 化学性质 【解析】（1）由图可知，仪器①为长颈漏斗； （2）需要比较收集一瓶氧气所需的时间，需要有明显的现象判断是否收集满，排水法通过瓶口有气泡冒出可知已收集一瓶氧气，现象明显及时，故填：排水法； （3）通过探究过程可知催化剂种类不同，对催化效果有影响，二氧化锰催化效果更快，故填：过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关，二氧化锰的催化效果比水泥块好； （4）根据催化剂的定义可知，催化剂除了能改变化学反应速率，化学反应前后，其质量和化学性质不变，故还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的质量和化学性质是否改变。 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 $$