3.1.4 氧气的制取&跨学科实践活动3 基于特定需求设计和制作简易供氧器-【一战成名新中考】2025广西中考化学·一轮复习·分层作业本（练册）

分层作业本·广西化学 核 心 三 初 中 必 须 掌 握 的 化 学 物 质 命题点 4　 氧气的制取 [广西:2024. 28(4),2023. 28(3)(4);北部湾:6 年 6 考] 1. (2024 山西改编)探究“分解过氧化氢制氧气的 反应中二氧化锰的作用”。 (1)实验方法:①向图 1 试管中加入 5 mL 5% 的过氧化氢溶液,把带火星的木条插入试管, 观察现象。 ②向图 2 试管内加入少量二氧化 锰,把带火星木条插入试管,观察现象。 ③待 试管中没有现象发生时,重复进行①的实验操 作,观察现象。 设置图 1 的目的是 　 。 (2)实验原理:图 2 中发生反应的化学方程式 为 　 。 (3)实验现象:图 1 中带火星木条不复燃。 图 3 中的现象为　 带火星的木条复燃　 。 (4)实验结论:二氧化锰可使过氧化氢分解的 速率　 加快　 。 【问题与思考】(5)研究表明,二氧化锰是该反 应的催化剂,它在反应前后的　 质量　 和化学 性质没有发生变化;加入二氧化锰 　 不能 　 (填“能”或“不能”)增加生成氧气的质量。 (6)常温下,图 1 试管内也产生了氧气,但带火 星木条不能复燃的原因可能是 　 　 。 2. 一题练透一实验 化学是一门以实验为基础 的学科。 根据下列实验装置,回答问题。 (1)写出仪器①的名称　 试管　 。 (2)工业上制取氧气的方法是　分离液态空气法　 。 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生 装置是　 A　 (填字母序号),反应的化学方程式 为 　 。 若要收集干燥的氧气,应选用的收集装置是 　 C　 (在 A~E 中选);用 E 装置收集氧气是因 为　 氧气不易溶于水　 ;判断氧气已集满的现 象是　 当集气瓶瓶口有大气泡往外冒出时,说 明已集满 　 。 停止加热时,为防止倒吸,应先 进行的操作是　 把导管移出水面　 (填“熄灭 酒精灯”或“把导管移出水面”)。 集满氧气的 集气瓶应 　 正 　 (填“正”或“倒”)放在桌面 上。 某同学用 E 装置收集的氧气不纯,原因可 能是　 开始收集时集气瓶中未装满水(或未等 气泡连续均匀冒出就开始收集,合理即可) 　 。 (4)若利用 B 装置制取氧气时,长颈漏斗必须 伸入液面以下,目的是 　 形成液封,防止产生 的气体逸出　 ,若将装置中的长颈漏斗改为分 液漏斗,其优点是 　 能够控制反应的速率 　 。 用该装置制取氧气的化学方程式为 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 用 C 装置收集氧气 的原因是　 密度比空气的大　 ,检验氧气收集 满的操作是将　 带火星　 (填“带火星”或“燃 着”)的木条放在集气瓶瓶口,发现木条　 复燃　 , 证明氧气已集满。 (5)若用 F 装置利用排空气法收集氧气,气体应 从　 m　 (填“m”或“n”)端通入。 若 F 装置中盛 满水,利用排水法收集氧气,气体应从　 n　 (填 “m”或“n”)端通入。 【性质实验】(6)(2024 云 南改编)某同学为探究燃 烧的条件设计了如图实 验。 已知白磷的着火点 是 40 ℃ 。 向装置甲中通入制备好的氧气,甲中的热水压 入乙中,甲、乙中的白磷均燃烧。 由液面降低后 甲中白磷燃烧的事实,说明燃烧需要　 与氧气接 触　 ;由热水进入后乙中白磷燃烧的事实,说 明燃烧需要 　 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 82 分层作业本·广西化学 核 心 三 初 中 必 须 掌 握 的 化 学 物 质 跨学科实践活动 3　 基于特定需求设计和制作简易供氧器 　 　 供氧器在生产、生活中扮演着重要的角色。 在老师的指导下,同学们为设计和制作供氧器开 展了下列活动。 活动 1　 明确任务 【提出问题】基于特定需求设计和制作简易供氧 器需要考虑哪些方面的问题? 设计思路是什么? 【问题讨论】(1)小明同学认为,制作简易供氧器 需要考虑　 反应物的状态　 、 　 。 (2)小华认为,反应物的组成中必须含有氧元素, 她的依据是 　 。 (3)通过小组讨论,同学们一致认为制作简易供 氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、 制得的氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。 根 据反应物的状态及反应条件确定发生装置,根据 氧气的　 密度和溶解性　 等确定收集装置。 活动 2　 建构模型 老师提供了以下实验装置,要求同学们用过氧化 氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 【设计实验】 (4)实践组的同学选择了 A、F 装置 制取氧气,反应的化学方程式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,完成该实验,装置 A 中还缺少的一种用品是　 棉花　 ;创新组的同学 选用过氧化氢溶液制取氧气,应该选择的发生装 置为　 B(或 C) 　 (填字母序号)。 【交流讨论】(5)工业上需要大量的氧气,工业制 氧的方法是利用液态氮和液态氧的　 沸点　 不 同,采用蒸馏的方法将氮气和氧气进行分离。 活动 3　 市场调研 图 1 为化学制氧器的原理图。 (6)小科通过阅读说明书,了解它的工作原理。 加湿过滤仓利用氧气　 不易　 溶于水的原理,使 氧气变得湿润;根据加湿过滤仓中　 产生气泡的 多少　 ,可以判断氧气排出的快慢;夏天鱼缸中 水里溶解氧的含量　 下降　 ,可用该仪器给鱼缸 中的鱼供氧。 图 1 　 　 图 2 图 2 是某化学氧自救器“初期生氧器”的示意图, 该化学氧自救器在工作初期,内部独立的“初期 生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题。 “初期生氧器” 内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等 成分。 (7)“初期生氧器”主要依靠氯酸钾和二氧化锰 制氧,其反应的化学方程式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (8)根据制氧反应条件可以推测“初期生氧器” 中铁粉的作用,铁粉与氧气反应会 　 放热 　 ,从 而使氯酸钾的分解反应能持续进行。 活动 4　 作品发布 通过查阅资料,同学们了解到潜水员、空间站中 航天员使用的氧气产生的原理不同。 (9)空间站采用电解水供氧,其反应的化学方程 式为 　 。 (10) 潜水员供氧装置中产生氧气的原理为 2Na2O2 +2CO2 􀪅􀪅 2X+O2,根据反应原理,同学 们绘制了下图所示的模拟供氧装置,其中 X 的化 学式为　 Na2CO3 　 ;作为供氧装置,其不足之处 有　 制得的氧气不纯,可能混有二氧化碳(合理 即可) 　 　 　 　 　 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 92 参考答案·广西化学 分 层 作 业 本 跨学科实践活动 2　 微型空气质量 “检测站”的组装与使用 (1) Fe(或铁) 　 金属　 硬度大、耐腐蚀性强(合理即可) 　 (2)B　 (3)CO　 温度　 (4)酸雨　 取适量雨水水样,加入紫 色石蕊溶液,溶液变红(合理即可) 　 煤、石油等化石燃料的 燃烧　 (5)人体健康(合理即可) 　 过滤　 【进行实验】氯化 钡溶液(或硝酸钡溶液) 　 有刺激性气味　 (6) ( NH4 ) 2 SO4 +BaCl2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓ + 2NH4 Cl[ 或( NH4 ) 2 SO4 + Ba( NO3 ) 2 􀪅􀪅 BaSO4 ↓+2NH4 NO3 ]　 (7)Ba(OH) 2 溶液　 (8)相同 命题点 2　 空气中氧气含量的测定 1. (1)汞液面上升 　 汞与氧气反应,钟罩内气体减少,气压 减小　 (2)4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2 O5 　 (3)检查装置气密性　 (4)④①③② (5)产生大量白烟　 O2 和 P2 O5(或氧气和五氧化二磷,顺 序不能颠倒) 　 氮气(或 N2) (6)红磷量不足(或装置未冷却至室温就打开弹簧夹或装 置漏气,合理即可) 　 弹簧夹未夹紧(或伸入燃烧匙过慢, 合理即可) (7)反应结束后,温度下降气体逐渐混合均匀(或温度下 降水蒸气变成液态,氧气含量增大) (8)反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压 强的影响大　 19. 37 (9)反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,燃烧放 出的热量减少,温度降低到红磷着火点以下,红磷熄灭,所 以氧气消耗不完 (10)不合理　 木炭燃烧生成 CO 和 CO2 ,消耗气体的同时 又生成气体,使瓶内压强变化不明显　 铜粉(合理即可) (11)铁丝生锈,表面生成一层红棕色的物质　 不能 2. D 3. (1)减小　 红色固体变为黑色　 2Cu+O2 △ 􀪅􀪅 2CuO　 (2) 测得的氧气体积分数偏低 　 (3) 图 1 装置的气体进入气 球时会经过铜粉,气体与铜粉充分接触,使反应更充分　 (4)实验前后注射器的读数和硬质玻璃管的容积　 (5)偏 大　 气球内含有气体时会导致反应后读取的注射器数值 偏小,导致消耗气体体积偏大,从而导致实验结果偏大　 (6)使空气与铜粉接触更充分,测得的数据更准确　 使铜 丝与氧气充分反应　 CuO 命题点 3　 氧气的性质及物质燃烧现象 1. (1)D　 (2)B　 【拓展考法】 ①⑤⑦ 2. D　 3. D 4. (1)右侧　 分子在不断地运动　 (2)2Cu+O2 △ 􀪅􀪅 2CuO 5. (1)D　 (2)D　 【拓展考法】 ② 6. Ⅰ. (1)蓝紫色　 有刺激性气味的气体　 S+O2 点燃 􀪅􀪅 SO2 (2)吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气　 氢氧化钠 (或 NaOH) Ⅱ. (3) 坩埚钳 　 使木炭与氧气充分反应 　 C + O2 点燃 􀪅􀪅 CO2 　 (4)白光　 澄清石灰水变浑浊　 氧气的浓度 Ⅲ. (5)除去铁丝表面的铁锈和污物　 增大铁丝与氧气的 接触面积　 火柴快燃尽 　 ( 6) 不能 　 剧烈燃烧,火星四 射,放出大量的热,生成黑色固体　 3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3 O4 (7)防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底 　 细沙 　 铁丝 挨集气瓶内壁太近(或高温物质溅到集气瓶内壁上) 命题点 4　 氧气的制取 1. (1)做对照　 (2)2H2 O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅 2H2 O+O2 ↑　 (3)带火星 的木条复燃　 (4)加快　 (5)质量　 不能　 (6)常温下,过 氧化氢溶液分解速率缓慢,产生的氧气太少 2. (1)试管　 ( 2) 分离液态空气法 　 ( 3) A　 2KMnO4 △ 􀪅􀪅 K2 MnO4 +MnO2 +O2 ↑　 C　 氧气不易溶于水　 当集气瓶瓶 口有大气泡往外冒出时,说明已集满　 把导管移出水面　 正　 开始收集时集气瓶中未装满水(或未等气泡连续均匀 冒出就开始收集,合理即可) 　 (4)形成液封,防止产生的 气体逸出　 能够控制反应的速率　 2H2 O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅 2H2 O+ O2 ↑　 密度比空气的大 　 带火星 　 复燃 　 ( 5) m　 n 　 (6)与氧气接触　 温度达到可燃物的着火点 跨学科实践活动 3　 基于特定需求设计和 制作简易供氧器 (1)反应物的状态　 反应条件　 (2)反应前后元素的种类不 变　 (3)密度和溶解性　 (4)2KMnO4 △ 􀪅􀪅 K2 MnO4 +MnO2 + O2 ↑　 棉花　 B(或 C) 　 (5)沸点　 (6)不易　 产生气泡的 多少　 下降 　 (7)2KClO3 MnO2 △ 􀪅􀪅􀪅 2KCl+3O2 ↑　 (8)放热　 (9)2H2O 通电 􀪅􀪅 2H2 ↑+O2 ↑　 (10) Na2 CO3 　 制得的氧气不 纯,可能混有二氧化碳(合理即可) 主题二　 碳和碳的氧化物 命题点 5　 碳单质的性质及用途 1. (1)A　 (2)石墨　 排列方式　 (3)疏松多孔 2. C　 3. D　 4. C 5. (1)集中火焰,提高温度 　 防止冷凝水流至热的试管底 部,避免试管炸裂 (2)C+2CuO 高温 􀪅􀪅 2Cu+CO2 ↑　 澄清石灰水变浑浊 　 还 原 (3)CO2 +C 高温 􀪅􀪅 2CO　 防止一氧化碳外逸,污染空气 (4)H2 +CuO △ 􀪅􀪅 Cu+H2 O 6. D 命题点 6　 一氧化碳和二氧化碳的性质及用途 1. C　 2. B　 3. A　 4. A　 5. (1)A　 (2)B　 6. D　 7. D 【拓展考法】 HI 8. C 9. (1)右　 分子在不断地运动 　 (2)低处的蜡烛先熄灭,高 处的蜡烛后熄灭　 不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大　 灭火　 ( 3) 澄清石灰水变浑浊 　 CO2 + Ca ( OH) 2 􀪅􀪅 CaCO3 ↓+H2 O　 检验二氧化碳 　 (4) 湿石蕊纸花 　 能与 水反应　 CO2 +H2 O 􀪅􀪅 H2 CO3 　 红色变为紫色　 H2 CO3 􀪅􀪅 H2 O + CO2 ↑ 　 ( 5) ① 红 　 ② 2NaOH + CO2 􀪅􀪅 Na2 CO3 +H2 O　 ③减小 10. C　 11. B　 12. B 命题点 7　 二氧化碳的制取 1. (1)酒精灯　 (2)CaCO3 +2HCl 􀪅􀪅 CaCl2 +H2 O+CO2 ↑　 A　 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在 大理石表面阻止反应进行　 (3)E　 CO2 的密度比空气大 磨砂面　 燃着　 熄灭　 二氧化碳能溶于水且与水反应　 (4)澄清石灰水　 m　 澄清石灰水变浑浊　 浓硫酸　 m　 除去 CO2 中混有的 HCl　 m　 (5)可以控制反应的速率　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 5