第四节 依据特定需求制取氧气（分层作业） 化学北京版2024九年级上册

2.4 依据特定需求制取氧气 1．实验室中以高锰酸钾为原料制备氧气，并采用排水法收集。下列实验操作不规范的是 A．查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁 B．固定装置：将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上 C．加热药品：先让试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在部位加热 D．收集气体：导管口刚有气泡冒出就开始收集气体 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．下列化学反应中，属于分解反应的是 A． B． C． D． 4．化学小组进行实践活动。如下表《常见家用制氧机的原理》所示： 方法 原料 原理 ① 空气 利用分子筛过滤出氧气 ② 水 电解水制取氧气 ③ 过碳酸钠 过碳酸钠与水反应制取氧气 利用常见材料制作模拟简易家用制氧机，如上图所示。B瓶中加入过碳酸钠、水和二氧化锰可制得氧气，A瓶中水的作用是_______（填序号）。 A．监控氧气速率 B．收集氧气 C．过滤 5．15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。下列装置中仪器选择和药品放置最合理的是 A． B． C． D． 6．利用下列原理制取氧气，具有反应快、操作简便、耗能少、无污染的是 A．氯酸钾氯化钾＋氧气 B．高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 C．过氧化氢水＋氧气 D．氧化汞汞＋氧气 7．以下均为实验室制取氧气时需要考虑的因素，其中应首先考虑的因素是 A．原料廉价易得 B．必须用含氧元素的物质作反应物 C．反应条件、反应的快慢 D．对环境的影响 8．实验室用高锰酸钾制取氧气，大致可分为以下几个步骤： a．将高锰酸钾装入试管，用带管的橡皮塞塞紧试管口，并把试管固定在铁架台上 b．检查装置的气密性 c．点燃酒精灯给试管加热 d．用排水法收集氧气 e．熄灭酒精灯 f．将导气管从水中取出 正确的操作顺序是 A．abcdfe B．bacdfe C．abcdef D．bacdef 9．如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 A．集气瓶需要装满水—收集较为纯净的氧气 B．导管略出胶塞一点—有利于气体的导出 C．先撒导管后熄灭酒精灯—防止水倒吸试管炸裂 D．用排水法收集氧气—氧气不溶于水且不和水反应 10．工业制氧气有分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法（吸附法）等。如图是采用膜分离技术制取氧气的简易流程，该过程根据颗粒大小不同实现氧气制取。下列说法错误的是 A．空气预处理一般为空气除尘、除水蒸气等 B．膜分离技术制取氧气采用的是物理变化 C．分离液态空气法制取氧气的原理是空气各成分的沸点不同 D．氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明氧气分子的直径更大 11．下列实验操作中，“先”与“后”的顺序不正确的是 A．制备气体时，先检查装置的气密性，后装好药品 B．给试管内少量液体加热时，先预热，后集中加热 C．固体和液体混合时，先加固体，再加液体 D．高锰酸钾制取氧气时，实验结束，先熄灭酒精灯再移出导管 12．实验室制取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是 A．锥形瓶里加入少量二氧化锰粉末，分液漏斗里盛放过氧化氢溶液 B．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后盖上玻璃片 C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上 D．当发生装置中液体与固体一接触产生的气泡立即收集 13．在容积为250mL的集气瓶内装入如下图所示的水量，放入水槽中用排水法收集氧气。观察到集气瓶口有气泡往外冒出时，在水中盖上玻璃片移出水槽正放在桌上。然后用带火星的木条依次伸入两个集气瓶中，观察到①中木条不复燃，②中木条复燃。下列有关说法中，错误的是 A．能使带火星的木条复燃的氧气，不一定是纯净的氧气 B．能用排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水 C．图①实验中，集气瓶内氧气的体积分数为44% D．图②实验中，集气瓶内氧气的体积分数为40% 14．“多功能瓶”具有使用方便、操作简单的优点，可借助它完成多个实验。下列说法错误的是 A．若用图1收集一瓶氧气，则氧气应从a端通入 B．若用图1收集一瓶氢气(密度比空气小)，则氢气应从b端通入 C．若用图2收集一瓶氧气，则氧气应从a端通入 D．若用图2测量收集的氧气体积，则应在a端连接一个量筒 15．某实验小组同学用5%的过氧化氢溶液制取氧气，大致可分为以下几个步骤：①从长颈漏斗中加入适量的过氧化氢溶液；②检查装置的气密性；③将少量二氧化锰装入锥形瓶；④验满后盖上毛玻璃片，正放于实验台上；⑤用排空气法收集氧气；⑥整理试验台；⑦拆卸洗涤仪器。正确的操作顺序是 A．②①③⑤④⑦⑥ B．②①③⑤④⑥⑦ C．②③①⑤④⑦⑥ D．③②①⑤④⑥⑦ 一、实验题 1. 下列实验操作合理的是 A．检查装置①气密性时，可以向长颈漏斗中注入少量水，若漏斗中液面不下降，则装置不漏气 B．用双氧水制取并收集干燥的O2时，装置的连接顺序为a-d-c-f C．用高锰酸钾制O2并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-g-h-i D．用装置④收集O2时，放在e处带火星的木条复燃，则氧气收集满了 2. 为了便于贮存和运输过氧化氢，工业上常将其转化为过碳酸钠晶体（2Na2CO3·3H2O2），该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。过碳酸钠晶体与下列物质接触不会失效的是 A．二氧化锰 B．氯化钠 C．盐酸 D．石灰水 3. 下列反应在一定条件下都能进行，既不是分解反应，也不是化合反应的 A．碳酸氢铵氨气+二氧化碳+水 B．铝+氧气氧化铝 C．氢气+氯气氯化氢 D．锌+硫酸→硫酸锌+氢气 4. 下列关于实验先后顺序，说法错误的是 A．给试管里的固体加热时，先预热，再对准药品加热 B．实验室制取氧气前，先检查气密性，再装药品 C．高锰酸钾制氧气并用排水法收集氧气时，先将导气管移入集气瓶，再开始加热 D．用排水法收集氧气结束时，先在液面下盖好玻璃片，再将集气瓶拿出来正放在桌面上 5. 化学学习小组开展学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作四套简易供氧器如图所示。各装置中右侧瓶中所装液体为水，分别向三套装置的左侧瓶中加入制氧药品。下列有关说法错误的是 A．装置中不合理的是乙 B．装置丙可根据需要调节氧气流量 C．各装置中右侧瓶类似于排水集气装置 D．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素 二、实验题 6. 如图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。 (1)仪器①的名称是 (2)用装置 A 制取氧气的文字表达式为 。 (3)欲收集一瓶较纯净的氧气，选择的收集装置是： ，若用 E装置收集氧气，氧气应该从 端通入(填m或n)。 7. 如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下面小题： (1)①实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用A作发生装置，试管口略向下倾斜的原因是 。 ②试管口还要放一团棉花，目的是 。 ③该反应的符号表达式为 。 (2)采用装置B制取氧气时，其试管中应放的药品是 ；反应的符号表达式为 。 (3)实验室经常用C装置来代替B装置做实验，C装置的优点是 。 (4)装置E用排空气法收集氧气，验满的方法是 。 (5)F图表示的气体收集方法是 ；用F装置收集完氧气后，测得氧气的纯度明显偏低，原因可能是 。 (6)在加入药品之前应 。 (7)某同学用A和F制取氧气，收集完所需氧气后，接下来的操作是 。 8. 学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 活动一 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（2Na2O3∙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，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，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，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______（填字母）。 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是：将带 放在 ，若出现 的现象，则是氧气。 (3)图1反应仓中“O2通道”相当于图2装置中的 （选填“c”或“d”）导管。 活动二  制作简易的家用制氧机 (4)同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图3），其中C瓶的作用相当于图1中的 仓。 9. 下图是实验室制取气体的常见装置，请回答问题： (1)实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达式为 ，反应的基本类型是 反应。 (2)用装置C收集氧气时，当 时开始收集。 (3)欲收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是 (填字母序号)。 (4)F装置可用于排水法收集气体，收集时气体应从 口进入(填字母)。 三、科学探究题 10. 学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式2Na2CO3•3H2O2，白色固体）和二氧化锰。制氧过程的反应为：过碳酸钠碳酸钠+水+氧气，该反应为放热反应。 【活动一】认识制氧机 (1)观察窗的作用是 。 (2)加湿仓的作用是 。 【活动二】选择制氧剂 实验一：过氧化氢 小组设计了如图2实验装置，用表中质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2注入溶液，记录并处理20min内数据如图3。 编号 ① ② ③ ④ 浓度/% 5 15 25 30 体积/mL 9.11 9.11 1.66 1.37 (3)检查图2装置气密性的操作是 (4)反应的文字表达式为 。 (5)④比③产氧量少，可能的原因是 。 实验二：过碳酸钠 往锥形瓶中加入14g过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水，待反应完全后收集到约159.1mL水，（产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等）。其它药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。 (6)由图4可得出的结论是 。 【活动三】制作供氧器 (7)综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 。 (8)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器，与真实产品对比中，形成的观点不正确的是 （填字母）。 A．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．内部气体流向采用高进低出方式 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 四、填空与简答 11. 分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 (1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点 (选填“高”或“低”)。嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明通常条件下氮气化学性质 (选填“活泼”或“不活泼”)。 (3)氧气有广泛用途，下列属于氧气用途的是______(填字母序号)。 A．气焊气割 B．作燃料 C．探空气球 D．潜水 12. 学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 【活动一】如图甲所示，反应仓中的制氧剂是过碳酸钠和二氧化锰，已知：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，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (1)加湿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___________(填字母)。 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)验证从加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。 【活动二】 制作简易的家用制氧机 (3)同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机(如图乙)，其中A瓶的作用相当于图甲中的 仓。 (4)氧气能从A瓶中逸出，是因为氧气 。 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 $$ 2.4 依据特定需求制取氧气 1．实验室中以高锰酸钾为原料制备氧气，并采用排水法收集。下列实验操作不规范的是 A．查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁 B．固定装置：将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上 C．加热药品：先让试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在部位加热 D．收集气体：导管口刚有气泡冒出就开始收集气体 【答案】D 【解析】A、查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，则说明装置气密性良好，故实验操作正确； B、高锰酸钾为固体，加热固体时需将试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，再固定在铁架台上，故实验操作正确； C、加热固体药品时，应先预热使试管底部受热均匀，再对高锰酸钾所在部位集中加热，故实验操作正确； D、利用排水法收集气体要等到导管口的气泡连续均匀冒出时开始收集，若刚有气泡冒出就开始收集气体，会导致装置内原有的空气被收集，所制取的氧气不纯，故实验操作错误。 故选D。 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 【答案】D 【解析】A.工业制取氧气方法是分离液态空气法，工业制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化；正确； B.由图示可知，氮气先蒸发出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低；正确； C.氮气与氧气的沸点不同，氮气沸点低，先汽化，因此，剩余的液体主要是液氧，液氧是淡蓝色的；正确； D.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物；错误。 故选：D。 3．下列化学反应中，属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项正确； B、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项错误； C、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，故选项错误； D、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的形式，不属于分解反应，故选项错误。 故选A。 4．化学小组进行实践活动。如下表《常见家用制氧机的原理》所示： 方法 原料 原理 ① 空气 利用分子筛过滤出氧气 ② 水 电解水制取氧气 ③ 过碳酸钠 过碳酸钠与水反应制取氧气 利用常见材料制作模拟简易家用制氧机，如上图所示。B瓶中加入过碳酸钠、水和二氧化锰可制得氧气，A瓶中水的作用是_______（填序号）。 A． 监控氧气速率 B．收集氧气 C．过滤 【答案】A 【解析】 B瓶中加入过碳酸钠、水和二氧化锰可制得氧气，氧气进入A瓶，可观察气泡逸出，根据气泡逸出的速度来观察氧气产生的速度。 故选A。 5．15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。下列装置中仪器选择和药品放置最合理的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气，难以控制，收集困难，故须对反应速率进行控制，从而获得平稳的气流； A、该装置中，水可以稀释过氧化氢溶液，但过氧化氢溶液从长颈漏斗一次性加入，浓度较大不能获得平稳的气流，不符合题意； B、该装置中，过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生剧烈反应，再通过分液漏斗加水不能获得平稳的气流，不符合题意； C、该装置中，过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生剧烈反应，再通过长颈漏斗加水不能获得平稳的气流，不符合题意； D、该装置中，水可以稀释过氧化氢溶液，分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入速率，从而能获得平稳的气流，符合题意。 故选：D。 6．利用下列原理制取氧气，具有反应快、操作简便、耗能少、无污染的是 A．氯酸钾氯化钾＋氧气 B．高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 C．过氧化氢水＋氧气 D．氧化汞汞＋氧气 【答案】C 【解析】A、氯酸钾氯化钾＋氧气，需要加热，操作麻烦，消耗能源，此选项不符合题意；     B、高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气，需要加热，操作麻烦，消耗能源，此选项不符合题意；     C、过氧化氢水＋氧气，无需加热，操作简单，不消耗能源，且生成物污染物，此选项符合题意；     D、氧化汞汞＋氧气，需要加热，操作麻烦，消耗能源，并且产生有毒金属汞，有污染，此选项不符合题意； 7．以下均为实验室制取氧气时需要考虑的因素，其中应首先考虑的因素是 A．原料廉价易得 B．必须用含氧元素的物质作反应物 C．反应条件、反应的快慢 D．对环境的影响 【答案】B 【解析】根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，所以实验室制取氧气时首先需要考虑必须用含氧元素的物质作反应物。然后再考虑反应条件、反应的快慢及对环境的影响。基本不考虑原料是否廉价易得。故选B。 8．实验室用高锰酸钾制取氧气，大致可分为以下几个步骤： a．将高锰酸钾装入试管，用带管的橡皮塞塞紧试管口，并把试管固定在铁架台上 b．检查装置的气密性 c．点燃酒精灯给试管加热 d．用排水法收集氧气 e．熄灭酒精灯 f．将导气管从水中取出 正确的操作顺序是 A． abcdfe B．bacdfe C．abcdef D．Bacdef 【答案】B 【解析】制取高锰酸钾时，一定要先检查装置气密性，后装入药品，以免装置漏气浪费药品；排水法收集气体时，一定要等气泡连续均匀冒出再开始收集，所以一定是先加热试管，后排水法收集氧气。结束后，要先移出导管后熄灭酒精灯，避免水槽中的水倒流入试管。 所以锰酸钾法制氧气时的操作步骤是：b检查装置的气密性——a.将高锰酸钾装入试管，用带管的橡皮塞塞紧试管口，并把试管固定在铁架台上——c.点燃酒精灯给试管加热—— d.用排水法收集氧气——f将导气管从水中取出——e熄灭酒精灯。 顺序为bacdfe，故选B。 9．如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 A．集气瓶需要装满水—收集较为纯净的氧气 B．导管略出胶塞一点—有利于气体的导出 C．先撒导管后熄灭酒精灯—防止水倒吸试管炸裂 D．用排水法收集氧气—氧气不溶于水且不和水反应 【答案】D 【解析】A、排水法收集氧气时，集气瓶需要装满水，能够排尽瓶中的空气，收集较为纯净的氧气，选项正确； B、导管略出胶塞一点，有利于气体的导出，选项正确； C、先撒导管后熄灭酒精灯，能够防止水倒吸引起试管炸裂，选项正确； D、用排水法收集氧气，依据是氧气不易溶于水且不和水反应，选项错误； 故选D。 10．工业制氧气有分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法（吸附法）等。如图是采用膜分离技术制取氧气的简易流程，该过程根据颗粒大小不同实现氧气制取。下列说法错误的是 A．空气预处理一般为空气除尘、除水蒸气等 B．膜分离技术制取氧气采用的是物理变化 C．分离液态空气法制取氧气的原理是空气各成分的沸点不同 D．氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明氧气分子的直径更大 【答案】D 【解析】A、空气预处理一般为空气除尘、除水蒸气等操作，故A选项不符合题意； B、膜分离技术制取氧气，只是根据颗粒大小不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，故B选项不符合题意； C、分离液态空气法制取氧气的原理是：利用液氮和液氧的沸点不同，将其分离，液氮沸点低，蒸发过程中，氮气先分离出来，故C选项不符合题意； D、氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明分子直径氮气大于氧气，故D选项符合题意。 故选D。 11．下列实验操作中，“先”与“后”的顺序不正确的是 A．制备气体时，先检查装置的气密性，后装好药品 B．给试管内少量液体加热时，先预热，后集中加热 C．固体和液体混合时，先加固体，再加液体 D．高锰酸钾制取氧气时，实验结束，先熄灭酒精灯再移出导管 【答案】D 【解析】A、制取气体时，都要先检查装置的气密性，然后再装药品，以免装置漏气，更换仪器浪费药品，正确； B、给试管内少量液体加热时，为防止试管受热不均匀造成试管炸裂，先均匀加热，后集中加热，正确； C、固体和液体混合时，先加固体，再加液体，以免向液体加入固体，液体溅出，或不好倾斜或放平，正确； D、高锰酸钾制取氧气时，实验结束，如果先撤酒精灯，则会使导管内温度降低，压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂，错误； 故选D。 12．实验室制取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是 A．锥形瓶里加入少量二氧化锰粉末，分液漏斗里盛放过氧化氢溶液 B．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后盖上玻璃片 C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上 D．当发生装置中液体与固体一接触产生的气泡立即收集 【答案】A 【解析】根据图像，该装置为固液常温型反应装置，可知是利用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，则锥形瓶里加入少量二氧化锰粉末，分液漏斗里盛放过氧化氢溶液，A选项正确； B、集满氧气的集气瓶需在水里面盖上玻璃片，然后从水槽里取出，B选项错误； C、氧气密度大于空气，集满氧气的集气瓶从水槽里取出后正放在桌面上，以防止氧气逸出，C选项错误； D、当导管口有连续均匀的气泡冒出时，开始收集氧气，若发生装置中液体与固体一接触产生的气泡立即收集，会收集到装置内原有的空气，导致氧气不纯，D选项错误。 故选：A。 13．在容积为250mL的集气瓶内装入如下图所示的水量，放入水槽中用排水法收集氧气。观察到集气瓶口有气泡往外冒出时，在水中盖上玻璃片移出水槽正放在桌上。然后用带火星的木条依次伸入两个集气瓶中，观察到①中木条不复燃，②中木条复燃。下列有关说法中，错误的是 A．能使带火星的木条复燃的氧气，不一定是纯净的氧气 B．能用排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水 C．图①实验中，集气瓶内氧气的体积分数为44% D．图②实验中，集气瓶内氧气的体积分数为40% 【答案】D 【解析】A、由图可知，②中集气瓶未装满水，②中收集的氧气中混有部分空气，木条能复燃，说明能使带火星的木条复燃的氧气，不一定是纯净的氧气，不符合题意； B、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，不符合题意； C、氧气约占空气体积的，则图①实验中，集气瓶内氧气的体积分数为：，不符合题意； D、由C分析可知，图②实验中，集气瓶内氧气的体积分数为：，符合题意。 故选D。 14．“多功能瓶”具有使用方便、操作简单的优点，可借助它完成多个实验。下列说法错误的是 A．若用图1收集一瓶氧气，则氧气应从a端通入 B．若用图1收集一瓶氢气(密度比空气小)，则氢气应从b端通入 C．若用图2收集一瓶氧气，则氧气应从a端通入 D．若用图2测量收集的氧气体积，则应在a端连接一个量筒、 【答案】C 【解析】A、氧气的密度比空气大，先在集气瓶底部聚集，若用图1收集一瓶氧气，则氧气应从a端通入，故选项说法正确； B、氢气密度比空气小，先在集气瓶上方聚集，若用图1收集一瓶氢气，则氢气应从b端通入，故选项说法正确； C、由于氧气不易溶于水，密度比水小，若用图2收集一瓶氧气，则氧气应从b端通入，故选项说法不正确； D、由于氧气不易溶于水，氧气的密度比水小，用图2装置收集氧气，气体从b端通入，水从a端排出，因此若用图2测量收集的氧气体积，则应在a端连接一个量筒，故选项说法正确。 故选C。 15．某实验小组同学用5%的过氧化氢溶液制取氧气，大致可分为以下几个步骤：①从长颈漏斗中加入适量的过氧化氢溶液；②检查装置的气密性；③将少量二氧化锰装入锥形瓶；④验满后盖上毛玻璃片，正放于实验台上；⑤用排空气法收集氧气；⑥整理试验台；⑦拆卸洗涤仪器。正确的操作顺序是 A．②①③⑤④⑦⑥ B．②①③⑤④⑥⑦ C．②③①⑤④⑦⑥ D．③②①⑤④⑥⑦ 【答案】C 【解析】某实验小组同学用5%的过氧化氢溶液制取氧气，大致可分为以下几个步骤：②检查装置的气密性；③将少量二氧化锰装入锥形瓶；①从长颈漏斗中加入适量的过氧化氢溶液；⑤用排空气法收集氧气；④验满后盖上毛玻璃片，正放于实验台上；⑦拆卸洗涤仪器，⑥整理试验台；故正确的操作顺序是②③①⑤④⑦⑥； 故选：C。 一、实验题 1.下列实验操作合理的是 A．检查装置①气密性时，可以向长颈漏斗中注入少量水，若漏斗中液面不下降，则装置不漏气 B．用双氧水制取并收集干燥的O2时，装置的连接顺序为a-d-c-f C．用高锰酸钾制O2并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-g-h-i D．用装置④收集O2时，放在e处带火星的木条复燃，则氧气收集满了 【答案】D 【解析】A、检查装置①气密性时，封闭右端管口，向长颈漏斗中注入水，浸没漏斗下端管口，继续注水，若漏斗中液面不下降，则装置不漏气，故选项操作不合理； B、用双氧水制取并收集干燥的O2时，选择的发生装置为①，氧气的密度比空气大，采用向上排空气法，气体应先干燥后收集，装置的连接顺序为a-c-d-f，故选项操作不合理； C、氧气不易溶于水，密度比水小，所以用KMnO4制取并粗略测定O2的体积时，选择的发生装置为②，收集装置为⑤，气体应“短进长出”，最后连接量筒，因此装置的连接顺序为b-h-g-i，故选项操作不合理； D、氧气的密度比空气大，先在集气瓶底部聚集，用装置④收集O2时，气体从f端进入，空气从e端排出，验满时将带火星的木条放在e处，若带火星的木条复燃，则氧气收集满了，故选项操作合理。 故选D。 2.为了便于贮存和运输过氧化氢，工业上常将其转化为过碳酸钠晶体（2Na2CO3·3H2O2），该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。过碳酸钠晶体与下列物质接触不会失效的是 A． 二氧化锰 B．氯化钠 C．盐酸 D．石灰水 【答案】B 【解析】根据题目信息，过碳酸钠晶体（2Na2CO3·3H2O2）具有Na2CO3和H2O2的双重性质。 A、二氧化锰能加速H2O2分解，导致过碳酸钠晶体失效，A选项错误； B、氯化钠与Na2CO3、H2O2都不反应，不会导致过碳酸钠晶体失效，B选项正确； C、盐酸能与Na2CO3反应生成氯化钠、二氧化碳、水，导致过碳酸钠晶体失效，C选项错误； D、石灰水是Ca(OH)2溶液，石灰水能与Na2CO3反应生成CaCO3、NaOH，导致过碳酸钠晶体失效，D选项错误。 故选：B。 3.下列反应在一定条件下都能进行，既不是分解反应，也不是化合反应的 A．碳酸氢铵氨气+二氧化碳+水 B．铝+氧气氧化铝 C．氢气+氯气氯化氢 D．锌+硫酸→硫酸锌+氢气 【答案】D 【解析】A、该反应符合分解反应一变多的特征，属于分解反应。A不符合题意； B、该反应符合化合反应多变一的特征，属于化合反应。B不符合题意； C、该反应符合化合反应多变一的特征，属于化合反应。C不符合题意； D、该反应反应物两种，生成物两种，既不符合分解反应一变多的特征，也不符合化合反应多变一的特征，既不是分解反应，也不是化合反应。D符合题意。 综上所述：选择D。 4.下列关于实验先后顺序，说法错误的是 A．给试管里的固体加热时，先预热，再对准药品加热 B．实验室制取氧气前，先检查气密性，再装药品 C．高锰酸钾制氧气并用排水法收集氧气时，先将导气管移入集气瓶，再开始加热 D．用排水法收集氧气结束时，先在液面下盖好玻璃片，再将集气瓶拿出来正放在桌面上 【答案】C 【解析】A、给试管内固体加热时，先预热，再对准药品加热，可以防止受热不均使试管破裂，故选项说法正确； B、实验室制气体前，先检查气密性，再装药品，可以避免因气密性不好收集不到所需气体，故选项说法正确； C、高锰酸钾制取氧气并用排水集气法收集氧气时，先将导管口移入集气瓶，再开始加热，会导致收集到的氧气不纯，故选项说法错误； D、用排水法收集氧气结束时，先在液面下盖好玻璃片，再将集气瓶拿出来正放在桌面上，防止氧气与空气混合是氧气不纯，故选项说法正确； 故选：C。 5.化学学习小组开展学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作四套简易供氧器如图所示。各装置中右侧瓶中所装液体为水，分别向三套装置的左侧瓶中加入制氧药品。下列有关说法错误的是 A．装置中不合理的是乙 B．装置丙可根据需要调节氧气流量 C．各装置中右侧瓶类似于排水集气装置 D．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素 【答案】C 【解析】A、乙装置中，右侧瓶中导管在液面以下，反应生成的氧气无法导出，该装置不合理，故A说法正确； B、丙装置可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制氧气流量，故B说法正确； C、氧气不易溶于水，各装置中的右侧瓶能使氧气比较湿润，但是并没有排出右侧瓶中的水，不是排水法收集氧气，故C说法错误； D、供氧器用于实际生活，设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素，故D说法正确； 故选：C。 二、实验题 6.如图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。 (1)仪器①的名称是 (2)用装置 A 制取氧气的文字表达式为 。 (3)欲收集一瓶较纯净的氧气，选择的收集装置是： ，若用 E装置收集氧气，氧气应该从 端通入(填m或n)。 【答案】(1)铁架台 (2) (3) B m 【解析】（1）由图可知，仪器①为铁架台。 （2）A装置为加热固体的装置，且试管口塞一团棉花，适用于高锰酸钾制取氧气，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：； （3）排水法收集的氧气较纯，且氧气不易溶于水，收集装置选B； 氧气密度比空气大，用E装置收集时，气体应从m口通入。 7.如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下面小题： (1)①实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用A作发生装置，试管口略向下倾斜的原因是 。 ②试管口还要放一团棉花，目的是 。 ③该反应的符号表达式为 。 (2)采用装置B制取氧气时，其试管中应放的药品是 ；反应的符号表达式为 。 (3)实验室经常用C装置来代替B装置做实验，C装置的优点是 。 (4)装置E用排空气法收集氧气，验满的方法是 。 (5)F图表示的气体收集方法是 ；用F装置收集完氧气后，测得氧气的纯度明显偏低，原因可能是 。 (6)在加入药品之前应 。 (7)某同学用A和F制取氧气，收集完所需氧气后，接下来的操作是 。 【答案】(1) 防止冷凝水倒流，造成试管炸裂 防止加热时试管内粉末状物质进入导管，堵塞导管 (2) 过氧化氢溶液和二氧化锰 (3)可以控制反应速率 (4)将带火星的木条放于b端口，若木条复燃，则氧气集满 (5) 排水法 导管口刚有气泡冒出时便开始收集 (6)检查装置气密性 (7)先移出导管，再熄灭酒精灯 【解析】（1）①实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用A作发生装置，试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流，造成试管炸裂； ②试管口还要放一团棉花，目的是防止加热时，试管内粉末状物质进入导管，堵塞导管； ③高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：； （2）装置B是固体与液体混合不需加热的发生装置，制氧气所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式：； （3）C装置中分液漏斗能控制液体的滴加速度，从而能控制反应速率，实验室经常用C装置来代替B装置做实验，C装置的优点是能控制反应速率； （4）氧气的密度大于空气，若用E装置收集氧气，氧气应从a端通入，当b端有氧气逸出，说明氧气集满，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验其收集满的方法是将带火星的木条放于b端口，若木条复燃，则氧气集满； （5）F图实验操作的名称是排水法收集气体；用F装置收集完氧气后，测得氧气的纯度明显偏低，原因可能是导管口刚有气泡冒出时便开始收集； （6）在加入药品之前应检查装置气密性，防止因装置漏气，更换药品导致药品浪费； （7）某同学用A和D制取氧气，收集完所需氧气后，接下来的操作是先移出导管，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸，炸裂试管。 8.学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 活动一 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（2Na2O3∙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，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，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，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______（填字母）。 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是：将带 放在 ，若出现 的现象，则是氧气。 (3)图1反应仓中“O2通道”相当于图2装置中的 （选填“c”或“d”）导管。 活动二  制作简易的家用制氧机 (4) 同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图3），其中C瓶的作用相当于图1中的 仓。 【答案】(1)AB (2) 火星的木条 导管口a处 木条复燃 (3)c (4)过滤 【解析】（1）A、由于氧气不易溶于水，所以可以通过观察过滤仓中的水中气泡产生的快慢来观察氧气生成的速率。A符合题意； B、由于用该制氧机制氧时，放出热量，氧气温度较高，所以氧气通过过滤仓中的水可降低温度。B符合题意； C、过滤仓中的水对氧气 的生成快慢没有影响。C不符合题意。 故填：AB。 （2）由于氧气具有助燃性，所以验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是：将带火星的木条放在导管口a处，若出现木条复燃现象，则是氧气。故填：火星的木条；导管口a处；木条复燃。 （3）图1中氧气从反应仓b口进入水中，再从过滤仓的a口出去，即图1反应仓中“O2通道”相当于图2装置中的c导管。故填：c。 （4）图3中氧气从D瓶生成，通过导管进入C瓶水中，再通过C瓶导管导出，所以C瓶的作用相当于图1中的过滤仓。故填：过滤。 9.下图是实验室制取气体的常见装置，请回答问题： (1)实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达式为 ，反应的基本类型是 反应。 (2)用装置C收集氧气时，当 时开始收集。 (3)欲收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置是 (填字母序号)。 (4)F装置可用于排水法收集气体，收集时气体应从 口进入(填字母)。 【答案】(1) 分解 (2)气泡连续均匀冒出 (3)D (4)a 【解析】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式；； 该反应是一变多的反应，属于分解反应； （2）排水法收集气体开始排出的是氧气和空气的混合气，因此当气泡连续均匀冒出时开始收集； （3）欲收集一瓶干燥的氧气，应该采用排空气法，氧气密度比空气略大，应该选择向上排空气法收集故填：D； （4）氧气密度比水小，因此从短导管导入，水从长导管排出，故填：a。 三、科学探究题 10.学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式2Na2CO3•3H2O2，白色固体）和二氧化锰。制氧过程的反应为：过碳酸钠碳酸钠+水+氧气，该反应为放热反应。 【活动一】认识制氧机 (1)观察窗的作用是 。 (2)加湿仓的作用是 。 【活动二】选择制氧剂 实验一：过氧化氢 小组设计了如图2实验装置，用表中质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2注入溶液，记录并处理20min内数据如图3。 编号 ① ② ③ ④ 浓度/% 5 15 25 30 体积/mL 9.11 9.11 1.66 1.37 (3)检查图2装置气密性的操作是 (4)反应的文字表达式为 。 (5)④比③产氧量少，可能的原因是 。 实验二：过碳酸钠 往锥形瓶中加入14g过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水，待反应完全后收集到约159.1mL水，（产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等）。其它药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。 (6)由图4可得出的结论是 。 【活动三】制作供氧器 (7)综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 。 (8)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器，与真实产品对比中，形成的观点不正确的是 （填字母）。 A．产氧和洗气装置组合不用一体化 B．内部气体流向采用高进低出方式 C．特定需求是选择制氧方法的重要依据 D．制氧机要符合美学、工程、安全等标准 【答案】(1)观察是否有气泡和产生气泡的快慢 (2)洗气，使氧气具有一定的湿度 (3)将末端的胶皮管用止水夹夹住，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，如果装置不漏气，活塞回到原位置 (4) (5)过氧化氢制氧时放出热量，如果浓度过大，会造成放热过多，溶液剧烈沸腾，会造成部分溶液顺着导管进入集气瓶，导致反应物减少，收集的氧气少，也可能是浓度过大，造成放热过多，反应容器中压强过大，橡皮塞迸出，导致收集的氧气偏少 (6)相同条件下，过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大 (7)便于携带，能持续平稳地提供氧气 (8)AB 【解析】（1）通过观察窗，可以观察是否有气泡产生和产生气泡的快慢； （2）人体吸入的氧气有湿度，则加湿仓的作用是洗气，使氧气具有一定的湿度； （3）检查图2装置气密性的操作是：将末端的胶皮管用止水夹夹住，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，如果装置不漏气，活塞回到原位置； （4）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：； （5）分析表格数据，④中过氧化氢溶液的浓度大，但是④比③产氧量少，可能的原因是：过氧化氢制氧时放出热量，如果浓度过大，会造成放热过多，溶液剧烈沸腾，会造成部分溶液顺着导管进入集气瓶，导致反应物减少，收集的氧气少，也可能是浓度过大，造成放热过多，反应容器中压强过大，橡皮塞迸出，导致收集的氧气偏少； （6）由图4可知，相同条件下，过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大； （7）过碳酸钠是固体便于携带，且由图可知，过碳酸钠能持续平稳地提供氧气，故选择过碳酸钠作制氧剂； （8）A、产氧和洗气装置组合更便于使用，所以需要一体化，符合题意； B、图5的简易供氧器与真实产品都是内部气体流向采用低进高出方式，符合题意； C、实验室和生活中的制氧方式不同，则特定需求是选择制氧方法的重要依据，不符合题意； D、制氧机是工业生产的民用商品，则要符合美学、工程、安全等标准，不符合题意。 故选A。 四、填空与简答 11.分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 (1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)由步骤B可以看出氮气的沸点比氧气的沸点 (选填“高”或“低”)。嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明通常条件下氮气化学性质 (选填“活泼”或“不活泼”)。 (3)氧气有广泛用途，下列属于氧气用途的是______(填字母序号)。 A．气焊气割 B．作燃料 C．探空气球 D．潜水 【答案】(1)混合物 (2) 低 不活泼 (3)AD 【解析】（1）空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，故填：混合物； （2）由步骤B可以看出氮气首先汽化，则氮气的沸点比氧气的沸点低；嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明通常条件下氮气化学性质不活泼，可用作保护气，故填：低；不活泼； （3）A、氧气具有助燃性，可用于气焊气割，故A符合题意； B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，故B不符合题意； C、氧气的密度比空气大，不能用于探空气球，故C不符合题意； D、氧气能供给呼吸，可用于潜水，故D符合题意。 故选AD。 12.学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。 【活动一】如图甲所示，反应仓中的制氧剂是过碳酸钠和二氧化锰，已知：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，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (1)加湿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___________(填字母)。 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)验证从加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。 【活动二】 制作简易的家用制氧机 (3)同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机(如图乙)，其中A瓶的作用相当于图甲中的 仓。 (4)氧气能从A瓶中逸出，是因为氧气 。 【答案】(1)AB (2)将带火星的木条放在导管口，若复燃，则为氧气 (3)加湿过滤 (4)不易溶于水 【解析】（1）A、氧气不易溶于水，可以通过观察过滤仓中气泡产生的速度来观察氧气生成的速率，符合题意； B、过滤仓中的水可以降低氧气的温度，符合题意； C、过滤仓中的水对氧气生成量无影响，不能加快氧气的生成速率，不符合题意。 故选：AB； （2）氧气具有助燃性，则验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是：将带火星的木条放在导管口处，若木条复燃，则说明为氧气； （3）图乙中氧气从B瓶生成通过导管进入A瓶水中，再通过A中导管逸出，故其中A瓶的作用相当于甲中的加湿过滤仓； （4）氧气不易溶于水，所以能从A瓶中逸出。 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 $$