第三章 第3节 氧气制取的化学方程式 拔尖特训-2024-2025学年浙教版八年级下册科学

8下 第三章 第3节 氧气制取的化学方程式 拔尖特训 1．（2025八下·义乌期中）实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质既不参加反应，也不溶于水)。反应方程式为： 实验数据记录如图： 请回答下列问题： （1）a=　 　。 （2） 计算受热分解的氯酸钾的质量(精确到0.01g) 。 (3分) （3）计算滤液中氯化钾溶质的质量分数(计算结果精确到0.01%)。 (3分) 2．（2025八下·义乌期中）氯酸钾和二氧化锰的混合物31克置于干燥试管中，加热到质量不再减少为止，冷却后测得固体质量为21.4克。试计算： （1）能制得氧气多少克？ （2）原混合物中氯酸钾的质量是多少克？ （3）反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数？（结果保留一位小数） 3．（2025·湖州模拟）某实验小组为测定食盐样品(含氯化钙杂质)中氯化钠的质量分数，进行如下实验：将80克食盐样品平均分成4份，分别加入4个烧杯中，各加入80克水溶解后，向每组中加入不同质量的相同浓度的碳酸钠溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，称量生成的沉淀质量。实验数据如下表所示： 实验组数 　 二 三 四 加入碳酸钠溶液的质量/克 10 20 30 40 产生的沉淀质量/克 0.8 1.6 2.0 2.0 （1）由表格数据可知，实验中氯化钙被完全反应的组有　 　。 （2）计算该食盐样品中氯化钠的质量分数。 （3）计算第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。(精确到0.1%) 4．（2025·定海模拟）在中考复习期间，小科发现许多生物实验中经常会用到碘液。例如： 实验一：验证绿叶在光照下制造淀粉；实验二：探究唾液淀粉酶对淀粉的水解作用； 实验三：观察和解剖玉米种子结构· 实验四：制作口腔上皮细胞临时装片等。 （1）以上四个实验中，碘液在实验　 　中(填序号)所发挥的作用与其他三个实验不同。 （2）小科对碘液很感兴趣，尝试自己配置碘液，配置步骤如下： ①先将10毫升蒸馏水加到烧杯中，投入10克碘化钾溶解； ②将5克碘(I2)加入到碘化钾溶液中搅拌均匀； ③再逐渐加入高浓度酒精不断搅拌使碘溶解，最终得到所需要的溶液； ④将碘液密封、遮光保存。 请问：小科在完成第①步骤后，所得碘化钾溶液的质量分数是多少?　 　 （3）碘液需要遮光保存，主要是防止其中的HIO(次碘酸)发生分解反应： 请问：若放出0.64克氧气，说明已有多少克HIO分解?(假设氧气全部来自次碘酸分解) 5．（2025八下·金华月考）实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。 （1）时段固体质量不变，是因为　 　。 （2）时，制得氧气质量是　 　克。 （3）时的质量为多少　 　?（写出计算过程） 6．（2025八下·金华月考）常见的制氧剂有氯酸钾（KClO3）、过氧化钙（CaO2） 和超氧化钾（KO2）等， 这些制氧剂在一定条件下都可用来制取氧气，如过氧化钙与水（H2O）反应生成氧气，化学方程式为： 2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑。 （1）以上出现的物质中属于氧化物的有　 　。 （2）计算7.2 克过氧化钙和水完全反应产生氧气的质量。　 　 7．（2024八下·杭州期末）为测定实验室中氯酸钾样品（杂质不参与反应）的纯度，取一定量该样品进行加热，不同时刻固体质量数据如图所示。 （1）时刻产生的氧气质量是　 　。 （2）时段剩余固体质量不变的原因　 　。 （3）列式计算该样品中氯酸钾的纯度　 　。 8．（2024八下·余杭期末）阅读下列科技短文并回答问题。 北京时间2024年4月25日20时58分，神舟十八号载人飞船发射成功。在太空中，如何补充航天员所需的氧气和处理呼出的二氧化碳呢？ 方式一：在空间站中，利用太阳能电池板提供的电能，通过电解水制备氧气，化学方程式为：，再利用分子吸附技术，吸收航天员呼出的二氧化碳，同时利用舱内外压强差实现二氧化碳的脱附，将其排入太空。 方式二：通过专用风机将座舱空气引入净化罐，利用过氧化钠吸收二氧化碳，生成碳酸钠和氧气，将空气净化后再重新流回舱内供航天员使用。 （1）一个航天员一天需要消耗约800克氧气，请计算至少需要电解多少克水来提供。 （2）两种不同的方式各有优点，请你说出它们各自的一条优点。　 　 9．小金同学利用一定质量的和混合物采用排水法制取氧气。实验过程中断一段时间后，由小科继续进行。两位同学都将实验数据及时记录并绘制成图像。 （1）在组装装置时，需将图甲所示的两段导管用橡皮管连接起来，则与橡皮管相连的是　 　端（用字母表示）； （2）图乙表示实验过程中生成的氧气质量随时间变化，图丙表示相应时刻大试管内剩余固体总质量随时间的变化情况。分析图像，计算说明： ①由图丙可知时刻已完全分解，根据质量守恒定律，图乙中a的质量为 ▲ g； ②求时刻剩余固体中的质量分数。（计算结果保留至0.1%） 10．（2024八下·萧山期末）为测定实验室中氯酸钾样品（杂质不参与反应）的纯度，取一定量该样品进行加热，记录不同时刻固体质量数据，如图。氯酸钾制取氧气的化学方程式为：。 （1）时刻产生的氧气质量是　 　。 （2）时段剩余固体质量不变的原因　 　。 （3）计算该样品中氯酸钾的纯度。 11．（2024八下·新昌期末）如图所示，小科同学制作了一个家庭制氧装置1.0版本。该制氧装置由甲乙两个塑料瓶、AB两根软管和药剂构成。药剂主要是过碳酸钠（Na2CO4）。制氧时，先往两个饮料瓶中加入适量的水，再往甲瓶中加入药剂，产生的气体通过B管从乙瓶导出，即可供人吸氧。 （1）针对洗气装置乙，同组其他同学认为小科同学的设计存在错误，请你指出其中的错误：　 　。 适用情况 吸氧浓度 日常保健 30%—40% 一般缺氧性疾病 40%—60% 急救 ≥60% （2）针对小科同学存在的错误，同组同学设计了2.0版本的制氧装置，并在此基础上经历了3.0和4.0版本的优化迭代，推测该小组迭代的理由　 　。 A.导管少，气密性更好 B.减少产生氧气在导管处残留 C.药品添加方便，可以控制反应进度 D.反应装置和洗气装置合在一起更轻便，方便携带 （3）迭代改进后的制氧机出氧流量（每分钟产生氧气体积）平稳，其中吸氧浓度C=[21%+4%×出氧流量（升/分钟）]，适用情况如表所示。某次在推广使用中，小组同学在反应装置中放入1220克过碳酸钠，待药品完全反应后，可供一位病人吸25分钟，计算吸氧浓度为多少？根据计算判断本次使用属于哪种适用情况？　 　（ρ氧=1.28克/升，过碳酸钠反应的化学方程式：）。 12．（2023八下·温州期末）如图甲为项目化学习小组制作的简易便携式制氧机和双孔鼻氧管示意图。使用时，将过碳酸钠和二氧化锰固体颗粒置于发生装置内，加水反应产生氧气，通过加湿装置后导出，经双孔鼻氧管出气孔进入人体供给呼吸。 简易便携式制氧机性能评价量表 评价指标 操作性定义 优秀 合格 待改进 产氧纯度 药品反应后产生的气体中氧气所占的体积比。 93%以上 85%～93% 85%以下 产氧速率 ① ≥5升/分钟 3～5升/分钟 <3升/分钟 （1）【量表设计】请完善评价量表中①的内容：　 　。 （2）【指标评价】小组同学在发生装置中放入488克过碳酸钠，待药品完全反应后，共收 集到55升气体，请通过计算对该制氧机的“产氧纯度”这一指标进行评价。(过碳酸钠反应的化学方程式： 氧气=1.28克/升，计算结果精确到0.1%) （3）【项目拓展】进入人体肺部的氧气浓度超过60%会导致氧中毒，因此，制氧机制得的高浓度氧气需要与外界空气混合降低浓度后再进入人体。假设鼻氧管气体中氧气浓度为90%，空气中氧气浓度为20%；佩戴者鼻孔横截面积为S，鼻氧管的出气孔横截面积为S2(如图乙)。忽略气体流速的影响，为了确保进入人体肺部的氧气浓度不超过60%，则S1和S2的大小关系应满足：S1：S2≥　 　。 13．（2024八下·临平期末）某学习小组同学用过氧化氢（双氧水）溶液制取氧气。 （1）下表是分解等量的过氧化氢（双氧水）溶液时选用不同催化剂所得到的实验数据： 催化剂（质量均为0.3克） 猪肝碾磨液 收集1升氧气所需的时间（秒） 42 650 18 300 从上述数据可得出一个结论：在该反应中　 　的催化效果最好。 （2）根据下图中数据计算需要的过氧化氢（双氧水）溶液多少克?（假设溶质完全分解，精确到0.1）。 14．（2024八下·温州月考）小实为了测定实验室中氨酸钾药品是否纯净，取2.5g该药品与0.5g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却。称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得在t1、t2、t3、t4时剩余圈体的质量，记录数据如图：（化学方程式：） （1）在　 　（选填“t1”、“t2”、“t3”“t4”）时，剩余固体中还有氯酸钾； （2）实验中生成氧气的质量是　 　g； （3）计算该药品中氯酸钾的质量，并判断该药品是否纯净?　 　 15．（2023八下·杭州月考） “化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂主要成分是超氧化钾(KO2)，化学方程式为. ____+3O2↑制氧剂中其它成分不能生成氧气。 （1）化学方程式待填处，应填上的化学式为 　 　。 （2）若该呼吸器需为使用者提供96克氧气，则至少需要含KO271%的制氧剂多少克? 16．（2024八下·越城月考）某同学从定量角度研究过氧化氢溶液制取氧气的过程，对原实验进行部分改进，增加了称量操作．具体做法是：取溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰放入气体发生装置，并对反应前后混合物的质量进行称量，记录如下： 反应过程 反应前 反应后 质量变化（不含容器质量） 34.3g 32.7g 若反应后，双氧水分解完全且氧气全部逸出，试回答： （1）制得氧气的质量为　 　克。 （2）请你列式计算所取过氧化氢溶液的质量为多少克？　 　 17．（2023八下·金华期中）过氧化氢溶液长期保存会自然分解，使得溶质质量分数减小。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液，和同学们一起测定溶质质量分数。他们取出该溶液51g，加入适量二氧化锰，生成氧气的质量与反应时间的关系如图。 （1）完全反应后生成氧气的质量为　 　。 （2）计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。 （3）要获得题中所得相同质量的氧气，若通过加热高锰酸钾来实现，试计算需要高锰酸钾的质量。 18．（2024·浙江期末）实验室制取氧气时，某同学取一定质量的高锰酸钾加热，产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示，请回答下列问题： （1）请根据图甲中的数据计算高锰酸钾的质量。(写出计算过程) （2）请在图乙坐标中画出固体中锰元素质量在t0~t5时段变化的示意图，并写出计算过程。 19．（2023八下·金华期中）实验室制取氧气时，小科同学取一定质量的高锰酸钾加热，记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示，请回答： （1）图中有两个时段固体质量都不变，理由是：t0~t1时段固体质量不变，是因为　 　；t4~t5时段固体质量不变，是因为　 　。 （2）请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少？（写出计算过程） （3）反应后锰元素的质量与反应前相比，　 　（填“增加了”、“减少了”或“保持不变”）。 20．（2023八下·杭州期中）小金取氯酸钾与二氧化锰的混合物30g放在大试管中加热，过一段时间后，停止加热，冷却，称得剩余固体的质量为26.16g，然后继续加热，至不再有气体释放为止，第二次收集到的氧气为5.76g。 （1）共收集到O2多少克？ （2）原混合物中有多少克MnO2? （3）第一次加热后剩余的26.16g固体中含有几种物质？各多少克？ 21．（2023八下·下城期中）实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。 （1）t0～t1时段固体质量不变，是因为　 　。 （2）t4时，制得氧气质量是　 　克。 （3）t5时MnO2的质量为多少？（写出计算过程） （4）请在图乙中画出固体中氧元素质量在t0～t5时段的变化曲线。（应做适当标注） 22．（2023八下·浙江期末）“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2)，产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应，其化学方程式为4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑。制氧剂中其他成分不能生成氧气。 （1）小明设计化学氧自救呼吸器时，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟呼吸次数外，还需了解哪些与人体呼吸相关的数据?　 　。(列举一个) （2）若该呼吸器需为使用者提供48g氧气，则至少需要含超氧化钾80%的制氧剂多少克? （3）小明设计了如图甲、乙两种化学氧自救呼吸器，其内部气体路径如图所示。你认为哪种方案更合理?说明理由：　 　。 23．（2023八下·杭州期中）“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾（KO2），产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应，其化学方程式为4KO2+2H2O=4____+3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。 （1）化学方程式待填处，应填上的化学式为　 　。 （2）小应设计化学氧自救呼吸器时，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟t次数外，还需了解哪些与人体呼吸相关的数据？　 　。（例举一个） （3）若该呼吸器需为使用者提供96克氧气，则至少需要KO2的质量分数为80%的制氧剂多少克？（写出计算过程） 答案解析部分 1．【答案】（1）4.5 （2） 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 245 　 96 x 　 4.8g 解得x=12.25g。 （3）设氯化钾的质量为y 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 　 149 96 　 y 4.8g 解得y=7.45g 滤液中氯化钾溶质的质量分数 2．【答案】（1）解：待反应至不再有气体生成后，制取氧气的质量＝31g﹣21.4g＝9.6g。 （2）解：设完全反应时消耗氯酸钾的质量为x 2KClO32KCl+3O2↑ ； 解得：x＝24.5g。 （3）解：二氧化锰在剩余固体中的质量分数100%＝30.4%。 3．【答案】（1）三、四 （2）解：设氯化钙的质量为x Na2CO3+ = 2NaCl+ 　 111 　 100 　 x 　 2.0 ，解得x=2.22g，则氯化钠的质量为：20g-2.22g=17.78g。 氯化钠的质量分数为 （3）解：设反应产生的氯化钠的质量为y Na2CO3+ = 2NaCl+ 　 　 117 100 　 　 y 2.0 ，解得y=2.34g， 反应后所得溶液中氯化钠的质量分数 。 4．【答案】（1）四 （2）50% （3）解：设分解的次碘酸的质量为x， 296 32 x 0.64g ； 解得：x=5.92g。 5．【答案】（1）温度没有达到氯酸钾分解的温度 （2）4.8 （3）设原固体混合物中氯酸钾的质量为x，x=12.25g，由于二氧化锰是该反应的催化剂，质量不变，所以t5时MnO2的质量为则二氧化锰的质量为15.0g-12.25g=2.75g；答：t5时MnO2的质量为2.75g。 6．【答案】过氧化钙、超氧化钾、水（或CaO2、KO2、H2O）；设：产生氧气的质量为x。x=1.6g答：产生氧气的质量为1.6g。 【解析】【分析】（1）根据氧化物是由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物来分析； （2）根据过氧化钙的质量和化学方程式的计算来分析。 【解答】（1）氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物；以上出现的物质中属于氧化物的有过氧化钙（CaO2）、超氧化钾（KO2）和水（H2O）； 7．【答案】1.68g；氯酸钾已反应完全；由图可知，氯酸钾完全分解生成的氧气质量=5g+1.5g-4.58g=1.92g，设5g样品中含有氯酸钾的质量为x，x=4.9g氯酸钾的质量分数：×100%═98%；答：该样品中氯酸钾的纯度是98%。 8．【答案】（1）解：设大约需要水的质量为x， ； 36 32 x 800g ； 解得：x=900g。 （2）电能来自于太阳能，属于清洁能源 9．【答案】（1）bd （2）①4.8 ②设时刻剩余固体中质量为m，则 10．【答案】（1）1.64g （2）氯酸钾已反应完，不再生成氧气 （3）m氧气=m样品+m二氧化锰-m剩=5g+1.6g-4.68g=1.92g 设参与反应的氯酸钾质量为x。 2KClO3 2KCl+3O2↑ 245 96 x 1.92g 245x=961.92g x=4.9g 12．【答案】（1）单位时间内 （2）解：设生成氧气的质量为m。 ∴该简易便携式制氧机的“产氧纯度”指标评定为：合格。 （3）7：4 【解析】（1）根据产氧速率的单位“升/分钟”可知，它的操作性定义①应该为：单位时间内产生氧气的体积。 （3）设鼻氧管的横截面积为S2，吸入空气的横截面积为S'， 那么得到：； 解得：S2：S'=4：3； 而鼻孔的横截面积等于鼻氧管的出气孔面积和吸入空气的管子面积之和， 即S1：S2=（4+3）：4=7：4。 13．【答案】（1）或二氧化锰 （2）解：设需15%的过氧化氢溶液质量为x 2H2O22H2O+ O2↑ 68 32 15%x 3.2g 68：32＝15%x：3.2g x=45.3g 答：需15%的过氧化氢溶液质量为45.3g。 14．【答案】t1、t2；0.96；设样品中含有氯酸钾的质量为x， x=2.45g， KClO3的质量为2.45g＜2.5g，所以不纯净。 15．【答案】（1）KOH （2）解：设制得96克氧气需要KO2的质量为x。 4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑ 284 96 x 96g ； 解得：x=284g。 则至少需要含KO271%的制氧剂的质量为：284g÷71%=400g。 16．【答案】1.6克；34克 【解析】（1）根据题意可知，容器内物质减少的质量为反应产生的氧气的质量。故反应制得的氧气质量为：34.3-32.7=1.6g； （2）根据化学方程式计算可得过氧化氢的质量。 解：设，过氧化氢溶液的质量为X； 2H2O22H2O + O2↑ 68 32 X·10% 1.6g 68：32= X·10%：1.6g X=34g 答：过氧化氢溶液的质量为34g。 17．【答案】（1）0.48 （2）2% （3）4.74g 【解析】（1）根据图片可知，完全反应后生成氧气的质量为0.48g； （2）设需要过氧化氢的质量为x， 68 32 x 0.48g ； 解得：x=1.02g； 该溶液中溶质的质量分数为。 （3）设生产0.48g氧气需要消耗高锰酸钾的质量为y， 316 32 y 0.48g ； 解得：y=4.74g。 18．【答案】（1）由图示可知，反应生成氧气质量为3.2克，设高锰酸钾质量为x 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 316 32 x 3.2g 316：32＝x：3.2g x=31.6g （2） 时段，锰元素质量恒为11 g， 19．【答案】（1）反应还未进行；反应进行完全 （2）设高锰酸钾的质量是x，由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+ O2↑ 316 32 x 3.2g 316/32=x/3.2g 解得：x＝31.6g （3）保持不变 20．【答案】（1）9.6g （2）解：设要生成9.6g氧气需要参加反应的氯酸钾的质量为X。 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 X 9.6g X=24.5g， 所以原混合物中MnO2质量为：30g-24.5g=5.5g； （3）含有氯酸钾14.7g；氯化钾5.96g；二氧化锰5.5g 21．【答案】（1）温度没有达到氯酸钾分解的温度 （2）4.8 （3）解：二氧化锰为反应时的催化剂，反应前后质量不变， t5时MnO2的质量与反应前相等， 设混合物中氯酸钾质量为x 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 245 　 96 x 　 4.8g 245：96=x：4.8g x=12.25g，则二氧化锰质量为15.0g-12.25g=2.75g. （4） 22．【答案】（1）呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量，合理即可) （2）设得到48g氧气需要超氧化钾的质量为x。 4KO2+2H2O=4KOH+ 3O2↑ 284 96 X 48g = x=142g 需要制氧剂的质量为=177.5g。 答：至少需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为177.5g （3）甲合理；水汽能快速与制氧剂接触，且呼气和吸气时水汽都有机会与制氧剂反应，水汽利用率高(或乙合理，理由能充分支持观点即可) 23．【答案】（1）KOH （2）人体呼出气体中的水蒸气含量 （3）解：超氧化钾=284g，制氧剂共需355g 【解析】（1）由化学方程式可知，反应前钾、氧、氢的原子个数分别为4、10、4，反应后钾、氧、氢的原子个数分别为0、6、0，由质量守恒定律可知，反应后缺少4个钾原子、4个氧原子和4个氢原子，则待填处的化学式为KOH； （2）制氧剂需要与水反应，所以除了查阅人体每分钟t次数外，还需要了解与人体呼出气体中水蒸气的含量，或者每次呼吸消耗氧气的质量等； （3）设得到96克氧气，需要KO2的质量分数为80%的制氧剂的质量为x， 4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑ 284 96 80%x 96g ； 解得：x=355g。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$