第07讲 氧气的制备-【暑假自学课】2025年新九年级化学暑假提升精品讲义（沪教版2024）

第07讲 氧气的制备 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 从空气中分离出氧气 1. 分离液态空气制氧气 （1）原理：利用液态空气中液氮和液氧的 不同，采用蒸发的方法，将氮气与氧气分离。属于 变化。 （2）过程： 2. 工业制氧气的新方法 例如，在一定压力下，让空气通过特殊薄膜或多孔性材料（如分子筛），将氧气和氮气分离，可以得到高纯度的氧气。 知识点2 利用化学反应制备氧气 1. 分解过氧化氢溶液制取氧气 试剂 过氧化氢溶液（ 液体）、二氧化锰（ 粉末） 反应原理 发生装置 收集装置 排水集气法 该方法收集的气体比较 向上排空气法 该方法收集去气体比较 检验方法 ，若 ，证明是氧气 验满方法 排水法：当 ，证明已集满 向上排空气法： ，若 ，证明已集满 存放方法 由于氧气的密度比空气大，所以盖上玻璃片后，瓶口应向上 在桌面上 【特别提醒】 （1） 如果用长颈漏斗，长颈漏斗下端要伸到液面以下，防止 。 （2） 锥形瓶中导管口稍露出双孔塞即可，便于 。 （3） 用向上排空气法收集时，导气管应伸到集气瓶底部，以便 。 （4） 用排水法收集时，等看到 后，再进行收集。 2. 催化剂和催化作用 （1） 概念： ①催化剂：在化学反应中能 化学反应速率，但本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质。 ②催化作用：催化剂在 中所起的作用。 （2）特点：“一增两不变” ①一增：增大 。 ②两不变：催化剂的 在化学反应前后没有改变。 【特别提醒】 （1） 催化剂具有选择性，某种催化剂只对某些化学反应具有催化作用。 （2） 催化剂能增大化学反应速率， 增加生成物的质量。 （3） 催化剂的物理性质在化学反应前后可能改变。 （4） 同一个化学反应可能有不同的催化剂。 （5） 催化剂不能控制反应的发生与停止。 3. 加热高锰酸钾（ 色固体）制取氧气 （1）反应原理： （2）实验装置图 发生装置 收集装置 固体加热型（反应物是 ，反应条件需要 ） 排水法收集（氧气 溶于水） （3）实验步骤和注意事项 实验步骤 注意事项 查 连接装置并 ①导管只需刚刚露出橡胶塞，便于 ； ②试管口应放一团棉花，防止 ； ③试管口应略 倾斜，防止 ，使试管炸裂； ④加热时，现将酒精灯在试管下来回移动，使试管 ，再集中对药品部位加热； ⑤要等到气泡 冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的 ，此时收集，会导致收集的氧气 ； ⑥实验结束时，应先 ，再 ，以免因试管内压强减小而产生倒吸现象。 装 用 将药品装入试管 定 将试管固定在 点 点燃酒精灯加热 收 收集气体 离 从水槽中撤离 熄 熄灭 谐音记忆“茶庄定点收利息” 4. 加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气 （1）反应原理： （2）实验装置及操作方法与 制取氧气相似，但不用在试管口放一小团棉花。 【方法比较】 过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的优缺点： 优点：不用加热、节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰易回收。 缺点：过氧化氢不宜长时间保存且浓度大时反应速率太快，不易控制。 知识点3 分解反应 1．概念：由 物质生成 新物质的反应。 2．特点： 。 3. 表达式：A→B+C+……。 教材习题01（P55） 下列反应中既不是化合反应，又不是分解反应的是 A. 加热氯酸钾制氧气 B. 木炭在氧气中燃烧 C. 石蜡在空气中燃烧 D. 磷在空气中燃烧 解题方法 石蜡在空气中燃烧的表达式为：石蜡+氧气水+二氧化碳，该反应涉及多种反应物（石蜡和氧气）生成多种产物（二氧化碳和水），既不符合“多变一”（化合反应），也不符合“一变多”（分解反应）的特征 【答案】 教材习题02（P56） 如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，请指出其中的错误操作及导致的后果。 ① ② ③ ①加热前将导管伸入集气瓶中 ②氧气集满后，从水中移出集气瓶并盖上玻璃片 ③气体收集完毕，先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出 解题方法 ①加热前就将导管伸入集气瓶中，一开始收集的是试管中的空气，会使收集的氧气不纯。应等导管口出现连续均匀气泡再开始收集。 ②从水中移出集气瓶，氧气会从瓶口逸出，导致瓶中的氧气不纯。应在水下盖上玻璃片，再移出水面。 ③先熄灭酒精灯，水槽中的水会倒吸入热的试管，使试管炸裂。应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 【答案】 考点一 从空气中分离出氧气 1．工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是 A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 2．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 3．工业上制取氧气主要有下列步骤：    （1）从步骤②可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点 ______（填“高”或“低”）。 （2）贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 ______（填“纯净物”或“混合物”）。 （3）工业上采用该方法制氧气，这一变化属于______变化（填“物理”或“化学”）。 考点二 氧气的实验室制法 4．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 5．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 6．实验是学习化学的重要途径。氧气的实验室制取与性质 （1）反应原理：用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。 （2）注意事项：用装置A和装置B制取氧气，为确保装置不漏气，应先检查装置的 ；集满氧气后，为防止水倒吸，应先 （填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”）。 （3）气体收集：用装置C收集氧气，是利用了氧气的密度比空气 的性质；检验氧气集满的操作为 。 （4）性质验证：将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭，木炭燃烧变旺，说明氧气具有的化学性质为 。 考点三 催化剂和催化作用 7．下列关于催化剂的说法正确的是 A．二氧化锰可以作任何反应的催化剂 B．化学反应前后催化剂的性质保持不变 C．不加入二氧化锰，过氧化氢也能分解产生氧气 D．在化学反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂 8．下列关于实验室用一定质量的过氧化氢溶液制取氧气的图像中，不正确的是 A． B． C． D． 9．探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 （1）实验原理：图2中发生反应的文字表达式为 。 （2）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。 （3）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。 【问题与思考】 （4）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化？ （5）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什么？ 考点四 分解反应 10．下列反应属于分解反应的是 A．铁 + 氧气四氧化三铁 B．硫 + 氧气二氧化硫 C．石蜡 + 氧气二氧化碳 + 水 D．水氢气 + 氧气 11．《天工开物》中记载有黄铁矿制硫技术，原理是，该反应的基本类型属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．其它反应 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.认识工业制取氧气的思路和方法。 2.运用化学原理设计氧气的实验 室制备方案，初步学习氧气制备的实验操作，养成严格遵守实验规则的意 识。 3.初步形成实验室制备气体的一般思路。 4.认识催化剂和催化作用。 【学习重难点】 1.制取氧气实验的相关操作及注意事项。 2.分解反应的概念。 1．工业制氧气的流程如下图(已知：氧气的沸点为-183℃，氮气的沸点为-196℃，其余气体忽略不计)。下列说法正确的是 A．该过程中发生了化学变化 B．低温蒸发的温度区间为-196℃~-183℃ C．空气液化后，氮分子停止运动 D．降温过程中，气体分子间的间隔变大 2．实验室里一般不能制得氧气的物质是 A．高锰酸钾 B．氯酸钾 C．氯化钠 D．过氧化氢 3．实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是 A． B． C． D． 4．实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水 5．氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是 A．发生装置仅由药品状态决定 B．该装置能收集到纯净的氧气 C．红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D．制取氧气的原料一定含有氧元素 6．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，下列说法错误的是 A．实验前应先检查装置气密性 B．MnO2在反应前后质量和性质不变 C．收集氧气可用向上排空气法 D．将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明氧气已收集满 7．实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉 D．停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 8．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是 A．大试管、铁架台 B．烧杯、玻璃棒 C．集气瓶、酒精灯 D．导管、单孔塞 9．1774年，法国化学家拉瓦锡在加热氧化汞时，制得并命名了氧气。加热氧化汞发生的化学反应为2HgO=2Hg+O2↑，该反应属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 10．实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 11．小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； （4）验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 12．小明同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）可以选择的发生装置是 （填字母）； （3）由于在相同条件下氧气的密度比空气 ，可以选择D装置进行收集； （4）如果用E装置收集氧气，当导管口 时（填“开始有气泡放出”或“气泡连续并比较均匀地放出”），再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 13．化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与 g粉末状氧化铜反应。 （2）在检查装置的气密性后， （填“快速”或“缓慢”）推动注射器活塞，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中。 （3）依据 ，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 （4）写出氧化铜作为催化剂加速过氧化氢分解的符号表达式 。 （5）实验过程中发现U形管内右侧液面上升，原因是该反应 （填“放热”或“吸热”）。 14．为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。 评价标准 1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证 2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作 3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁 4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果 5.是否体验到实验探究活动的乐趣 你是某小组成员，参与完成下列实验活动。 （1）选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。 A．加热高锰酸钾 B．加热混有二氧化锰的氯酸钾 C．催化分解过氧化氢 你所选方案对应反应的文字表达式为 。 小组讨论决定选用A方案。 （2）进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务 ①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据下图所提供的仪器，选择 、 (填仪器名称)。 ②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管 (填“中部”或“底部”)后直立试管，抽出纸槽。 ③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略 。 ④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是 。收集到两瓶气体，均呈红色。 ⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用 (填仪器名称)洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。 （3）评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是 。 15．化学兴趣小组对氧气的制取进行了如下探究。 （1）实验室制取氧气(如图)。如图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置，请按要求回答下列问题： I． 写出仪器a的名称： 。 II． 利用A、E装置组合可制取O2写出利用此装置制氧气的符号表达式 。用此方法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是 (填字母)。 a．收集气体前，集气瓶中没有注满水 b．导管口开始有气泡冒出，就立刻收集 c．收集气体后，集气瓶中仍有少量水 Ⅲ．用排水法规范操作也不能收集到 100%的氧气的原因是 。 （2）探究不同催化剂的催化效果 分别取 10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按如下面左图所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如下面右图所示。 ①对比分析左图中的 (填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 ②下列关于催化剂的说法，正确的是 (填字母序号)。 A．不加入催化剂，化学反应就不能发生 B．加入催化剂可以使生成物的质量增加 C．同一个化学反应可以有多种催化剂 16．氧气是一种重要的气体，在生产和生活中有广泛的用途。 （1）工业制取氧气的原理如下：(已知氧气沸点为-183℃，氮气沸点为-196℃) “操作2”得到的气体A是 (填化学式)。 （2）实验室制取氧气的发生装置及收集装置如图。 ①仪器①的名称是 。 ②实验室用高锰酸钾制取氧气，若选用装置AE实验，收集完气体后，测得氧气纯度明显偏低，原因可能是 (填序号)。 A．高锰酸钾中混入了二氧化锰    B．收集前，集气瓶中未注满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水    D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集 ③利用装置A和F(F装满水)、G可以制取氧气并测量其体积，则接口的顺序为：a→ →d(填“b→c”或“c→b”)。 ④利用上述装置也可在实验室制取二氧化碳，用B装置制取二氧化碳气体时长颈漏斗下端需伸入液面以下的原因是什么？ 。 （3）近年来，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 ①分子筛制氧机(如图1)：以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，获得高浓度的O2，此过程与过滤操作类似。 ②化学药剂制氧机：如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。该制氧机的制氧原理： 第一步：过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢 第二步： (结合图3，用文字表达式作答)，其中二氧化锰在反应中起 作用，在化学反应前后 不变。 ③医疗氧气瓶上有湿化瓶装置，装置类似于如图4，下列说法正确的有 (填字母)。 A．b导管连接制氧机    B．b导管连接病人吸氧的塑料管 C．可以观察氧气生成的速率 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲 氧气的制备 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 从空气中分离出氧气 1. 分离液态空气制氧气 （1）原理：利用液态空气中液氮和液氧的沸点不同，采用蒸发的方法，将氮气与氧气分离。属于物理变化。 （2）过程： 2. 工业制氧气的新方法 例如，在一定压力下，让空气通过特殊薄膜或多孔性材料（如分子筛），将氧气和氮气分离，可以得到高纯度的氧气。 知识点2 利用化学反应制备氧气 1. 分解过氧化氢溶液制取氧气 试剂 过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 过氧化氢 ( 二氧化锰 ) 水 + 氧气 H2O2 H2O O2 发生装置 收集装置 排水集气法 该方法收集的气体比较纯净 向上排空气法 该方法收集去气体比较干燥 检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气 验满方法 排水法：当集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已集满 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已集满 存放方法 由于氧气的密度比空气大，所以盖上玻璃片后，瓶口应向上正放在桌面上 【特别提醒】 （1） 如果用长颈漏斗，长颈漏斗下端要伸到液面以下，防止气体从漏斗口逸出。 （2） 锥形瓶中导管口稍露出双孔塞即可，便于气体排出。 （3） 用向上排空气法收集时，导气管应伸到集气瓶底部，以便排净集气瓶内的空气。 （4） 用排水法收集时，等看到气泡连续、均匀冒出后，再进行收集。 2. 催化剂和催化作用 （1） 概念： ①催化剂：在化学反应中能增大化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。 ②催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 （2）特点：“一增两不变” ①一增：增大其他物质的化学反应速率。 ②两不变：催化剂的质量和化学性质在化学反应前后没有改变。 【特别提醒】 （1） 催化剂具有选择性，某种催化剂只对某些化学反应具有催化作用。 （2） 催化剂能增大化学反应速率，不能增加生成物的质量。 （3） 催化剂的物理性质在化学反应前后可能改变。 （4） 同一个化学反应可能有不同的催化剂。 （5） 催化剂不能控制反应的发生与停止。 3. 加热高锰酸钾（ 暗紫色固体）制取氧气 （1）反应原理：高锰酸钾 ( 加热 )锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 （2）实验装置图 发生装置 收集装置 固体加热型（反应物是固体，反应条件需要加热） 排水法收集（氧气不易溶于水） （3）实验步骤和注意事项 实验步骤 注意事项 查 连接装置并检查装置的气密性 ①导管只需刚刚露出橡胶塞，便于氧气排出； ②试管口应放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽； ③试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂； ④加热时，现将酒精灯在试管下来回移动，使试管均匀受热，再集中对药品部位加热； ⑤要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯； ⑥实验结束时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免因试管内压强减小而产生倒吸现象。 装 用药匙将药品装入试管 定 将试管固定在铁架台上 点 点燃酒精灯加热 收 收集气体 离 从水槽中撤离导管 熄 熄灭酒精灯 谐音记忆“茶庄定点收利息” 4. 加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气 （1）反应原理： （2）实验装置及操作方法与加热高锰酸钾制取氧气相似，但不用在试管口放一小团棉花。 【方法比较】 过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的优缺点： 优点：不用加热、节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰易回收。 缺点：过氧化氢不宜长时间保存且浓度大时反应速率太快，不易控制。 知识点3 分解反应 1．概念：由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应。 2．特点：一变多。 3. 表达式：A→B+C+……。 教材习题01（P55） 下列反应中既不是化合反应，又不是分解反应的是 A. 加热氯酸钾制氧气 B. 木炭在氧气中燃烧 C. 石蜡在空气中燃烧 D. 磷在空气中燃烧 解题方法 石蜡在空气中燃烧的表达式为：石蜡+氧气水+二氧化碳，该反应涉及多种反应物（石蜡和氧气）生成多种产物（二氧化碳和水），既不符合“多变一”（化合反应），也不符合“一变多”（分解反应）的特征 【答案】C 教材习题02（P56） 如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图，请指出其中的错误操作及导致的后果。 ① ② ③ ①加热前将导管伸入集气瓶中 ②氧气集满后，从水中移出集气瓶并盖上玻璃片 ③气体收集完毕，先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出 解题方法 ①加热前就将导管伸入集气瓶中，一开始收集的是试管中的空气，会使收集的氧气不纯。应等导管口出现连续均匀气泡再开始收集。 ②从水中移出集气瓶，氧气会从瓶口逸出，导致瓶中的氧气不纯。应在水下盖上玻璃片，再移出水面。 ③先熄灭酒精灯，水槽中的水会倒吸入热的试管，使试管炸裂。应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 【答案】①加热前就将导管伸入集气瓶中，一开始收集的是试管中的空气，会使收集的氧气不纯。应等导管口出现连续均匀气泡再开始收集。 ②从水中移出集气瓶，氧气会从瓶口逸出，导致瓶中的氧气不纯。应在水下盖上玻璃片，再移出水面。 ③先熄灭酒精灯，水槽中的水会倒吸入热的试管，使试管炸裂。应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 考点一 从空气中分离出氧气 1．工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是 A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 【答案】C 【解析】A、液态空气中含有液态氧气、液态氮气、液态二氧化碳等，属于混合物，故A不符合题意； B、氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，故B不符合题意； C、步骤②中是从液态空气中蒸发出氮气，没有新物质生成，属于物理变化，故C符合题意； D、得到的剩余液体大部分为液氧，液氧呈淡蓝色，故D不符合题意。 故选C。 2．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。 3．工业上制取氧气主要有下列步骤：    （1）从步骤②可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点 ______（填“高”或“低”）。 （2）贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 ______（填“纯净物”或“混合物”）。 （3）工业上采用该方法制氧气，这一变化属于______变化（填“物理”或“化学”）。 【答案】（1）低 （2）混合物 （3）物理 【解析】（1）步骤②中，首先蒸发出的是氮气，说明氮气的沸点比氧气的沸点低。 （2）由图示知，储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体、二氧化碳等，属于混合物。 （3）工业上制取氧气采用的分离液态空气法，是利用液态氧与液态氮的沸点不同，将氮气分离出来，由于分离过程中没有生成其他物质，属于物理变化。 考点二 氧气的实验室制法 4．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在生成氧气的同时，还有锰酸钾和二氧化锰生成，由于反应需要加热，所以发生装置应选A；实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故正确； B、属于固液常温型，故错误； C、属于固液常温型，故错误； D、属于固液常温型，故错误。 故选：A。 5．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 【答案】B 【解析】A、根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法错误； C、甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； D、根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法正确。 故选：B。 6．实验是学习化学的重要途径。氧气的实验室制取与性质 （1）反应原理：用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。 （2）注意事项：用装置A和装置B制取氧气，为确保装置不漏气，应先检查装置的 ；集满氧气后，为防止水倒吸，应先 （填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”）。 （3）气体收集：用装置C收集氧气，是利用了氧气的密度比空气 的性质；检验氧气集满的操作为 。 （4）性质验证：将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭，木炭燃烧变旺，说明氧气具有的化学性质为 。 【答案】（1）高锰酸钾 ( 加热 )锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （2）气密性 将导管移出水面 （3）大 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 （4）助燃性 【解析】（1）用高锰酸钾制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为高锰酸钾 ( 加热 )锰酸钾+二氧化锰+氧气； （2）用装置A和装置B制取氧气，为确保装置不漏气，应先检查装置的气密性； 集满氧气后，为防止水倒吸，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯； （3）用装置C收集氧气，是利用了氧气的密度比空气大的性质； 检验氧气集满的操作：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满； （4）将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭，木炭燃烧变旺，说明氧气具有的化学性质为助燃性。 考点三 催化剂和催化作用 7．下列关于催化剂的说法正确的是 A．二氧化锰可以作任何反应的催化剂 B．化学反应前后催化剂的性质保持不变 C．不加入二氧化锰，过氧化氢也能分解产生氧气 D．在化学反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂 【答案】C 【解析】A、二氧化锰不能作任何反应的催化剂，不同的化学反应需要不同的催化剂，比如高锰酸钾受热分解不需要二氧化锰作催化剂，故A错误； B、化学反应前后催化剂的化学性质保持不变，不是性质不变，因为物理性质可能会改变，故B错误； C、过氧化氢在常温下就能分解产生氧气，只是速率较慢，不加入二氧化锰，反应也能进行，故C正确； D、在化学反应前后质量不变的物质不一定是该反应的催化剂，比如在加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的反应中，若向反应容器中加入一些不反应的杂质，杂质质量也不变，但不是催化剂，故D错误； 故选：C。 8．下列关于实验室用一定质量的过氧化氢溶液制取氧气的图像中，不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、二氧化锰作为过氧化氢分解反应的催化剂，反应过程中质量不变，故选项正确； B、过氧化氢在二氧化锰催化的作用下生成氧气和和水，氧气是生成物，随着反应的进行，氧气的质量不断增加，当过氧化氢反应完全，不再变化，故选项正确； C、二氧化锰作为过氧化氢分解反应的催化剂，反应过程中质量不变，故选项不正确； D、过氧化氢是反应物，随着反应进行质量逐渐减少，直到反应停止，过氧化氢质量为0，故选项正确； 故选C。 9．探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 （1）实验原理：图2中发生反应的文字表达式为 。 （2）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。 （3）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。 【问题与思考】 （4）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化？ （5）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什么？ 【答案】（1）过氧化氢 ( 二氧化锰 )水+氧气 （2）带火星的木条复燃 （3）加快 （4）无变化 （5）常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃 【解析】（1）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，发生反应的文字表达式为：过氧化氢 ( 二氧化锰 )水+ 氧气； （2）图1中没有加入二氧化锰，带火星木条不复燃。图3中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，氧气具有助燃性，现象为带火星的木条复燃； （3）说明二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快； （4）二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质不变； （5）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常温下，过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少，不足以使带火星的木条复燃。 考点四 分解反应 10．下列反应属于分解反应的是 A．铁 + 氧气四氧化三铁 B．硫 + 氧气二氧化硫 C．石蜡 + 氧气二氧化碳 + 水 D．水氢气 + 氧气 【答案】D 【解析】A、该反应是两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，错误； B、该反应是两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，错误； C、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，错误； D、该反应是一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，正确； 故选：D。 11．《天工开物》中记载有黄铁矿制硫技术，原理是，该反应的基本类型属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．其它反应 【答案】B 【解析】A、化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，该反应的基本反应类型不属于化合反应，故A错误； B、分解反应是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，该反应是一种物质生成两种物质，基本反应类型属于分解反应，故B正确； C、置换反应是由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的基本反应类型不属于置换反应，故C错误； D、该反应是一种物质生成两种物质，基本反应类型属于分解反应，故D错误； 故选：B。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.认识工业制取氧气的思路和方法。 2.运用化学原理设计氧气的实验 室制备方案，初步学习氧气制备的实验操作，养成严格遵守实验规则的意 识。 3.初步形成实验室制备气体的一般思路。 4.认识催化剂和催化作用。 【学习重难点】 1.制取氧气实验的相关操作及注意事项。 2.分解反应的概念。 1．工业制氧气的流程如下图(已知：氧气的沸点为-183℃，氮气的沸点为-196℃，其余气体忽略不计)。下列说法正确的是 A．该过程中发生了化学变化 B．低温蒸发的温度区间为-196℃~-183℃ C．空气液化后，氮分子停止运动 D．降温过程中，气体分子间的间隔变大 【答案】B 【解析】A、工业制氧气利用液氮和液氧的沸点不同，将各成分分离，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法不正确； B、氧气的沸点为-183℃，氮气的沸点为-196℃，低温蒸发的温度的范围是高于氮气的沸点低于氧气的沸点，即-196℃~-183℃，故选项说法正确； C、空气液化后，氮分子仍然在不断地运动，只是速度变慢，故选项说法不正确； D、降温过程中，气体分子间的间隔变小，而不是间隔变大，故选项说法不正确。 故选：B。 2．实验室里一般不能制得氧气的物质是 A．高锰酸钾 B．氯酸钾 C．氯化钠 D．过氧化氢 【答案】C 【解析】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，不符合题意； B、氯酸钾在二氧化锰催化、加热的条件下生成氯化钾和氧气，不符合题意； C、氯化钠由钠元素和氯元素组成，不含氧元素，由质量守恒定律可知，氯化钠发生化学反应后不可能生成氧气，符合题意； D、过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气，不符合题意； 故选：C。 3．实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中，错误的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气，属于固固加热制气体，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，且试管口要塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故A正确，不符合题意； B、氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故B正确，不符合题意； C、氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故C正确，不符合题意； D、氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，故D错误，符合题意； 故选：D。 4．实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水 【答案】D 【解析】A、加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；     B、因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误； C、气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；     D、收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。 故选：D。 5．氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是 A．发生装置仅由药品状态决定 B．该装置能收集到纯净的氧气 C．红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D．制取氧气的原料一定含有氧元素 【答案】D 【解析】A、发生装置由反应物状态和反应条件共同决定，故选项说法错误； B、该装置只能收集到较为纯净的氧气，收集的氧气中会混入水蒸气等杂质，故选项说法错误； C、木炭在氧气中燃烧实验中，要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中，以利于木炭与氧气充分接触，防止氧气受热逸出，实验现象不明显，故选项说法错误； D、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则制取氧气的原料一定含有氧元素，故选项说法正确； 故选：D。 6．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，下列说法错误的是 A．实验前应先检查装置气密性 B．MnO2在反应前后质量和性质不变 C．收集氧气可用向上排空气法 D．将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明氧气已收集满 【答案】B 【解析】A、实验前应首先检查装置的气密性，以免装置漏气浪费药品，所以选项正确； B、MnO2是催化剂，在反应前后，其本身的质量和化学性质都没有发生变化，物理性质可能改变，所以选项错误； C、氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，所以选项正确； D、氧气具有助燃性，氧气的验证方法是将带火星的木条置于集气瓶口，如果木条复燃则证明氧气已满，所以选项正确。 故选：B。 7．实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉 D．停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】C 【解析】A.实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，放一团棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，故做法正确； B.为防止加热时试管内壁出现的小水珠流到试管底部将试管炸裂，因此试管口要略向下倾斜，故做法正确； C. 导管口的气泡连续、均匀的放出时开始收集，以防收集的氧气不纯，故做法错误； D.为防止冷水倒吸入热的试管，则在实验完毕后，先将导管移出水面再熄灭酒精灯，故做法正确； 故选：C。 8．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是 A．大试管、铁架台 B．烧杯、玻璃棒 C．集气瓶、酒精灯 D．导管、单孔塞 【答案】B 【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置需要大试管（反应容器）、酒精灯（加热容器）、铁架台（固定）、单孔塞、导管，收集装置需要集气瓶、水槽等。不需要烧杯和玻璃棒。 故选：B。 9．1774年，法国化学家拉瓦锡在加热氧化汞时，制得并命名了氧气。加热氧化汞发生的化学反应为2HgO=2Hg+O2↑，该反应属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】B 【解析】加热氧化汞产生气体，从反应的方程式看，反应物是一种，生成物是两种，符合“一变多”的特征，属于分解反应。 故选：B。 10．实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】D 【解析】A、检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意； B、应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意； C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，不符合题意； D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。 故选：D。 11．小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ； （4）验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。 【答案】（1）酒精灯 （2）C或D （3）棉花等 （4）复燃或重新燃烧等 【解析】（1）仪器①的名称酒精灯； （2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D； （3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花； （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。 12．小明同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称 ； （2）可以选择的发生装置是 （填字母）； （3）由于在相同条件下氧气的密度比空气 ，可以选择D装置进行收集； （4）如果用E装置收集氧气，当导管口 时（填“开始有气泡放出”或“气泡连续并比较均匀地放出”），再把导管口伸入盛满水的集气瓶。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）A （3）大 （4）气泡连续并比较均匀地放出 【解析】（1）由图可知，仪器①的名称长颈漏斗，故填：长颈漏斗； （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置为A，故填：A； （3）由于在相同条件下氧气的密度比空气大，可以选择D装置进行收集，故填：大； （4）如果用E装置收集氧气，当导管口气泡连续并比较均匀地放出，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，故填：气泡连续并比较均匀地放出。 13．化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与 g粉末状氧化铜反应。 （2）在检查装置的气密性后， （填“快速”或“缓慢”）推动注射器活塞，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中。 （3）依据 ，得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 （4）写出氧化铜作为催化剂加速过氧化氢分解的符号表达式 。 （5）实验过程中发现U形管内右侧液面上升，原因是该反应 （填“放热”或“吸热”）。 【答案】（1）0.2 （2）快速 （3）相同时间内用二氧化锰作催化剂的反应比用氧化铜作催化剂的反应收集的氧气体积较大 （4） （5）放热 【解析】（1）根据实验目的：比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果可知，需作对比实验，根据控制变量唯一的原则，在保证其它条件相同时，不同催化剂对反应速度的影响，因此实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状氧化铜反应； （2）开始实验时注入双氧水的方法是快速推注射器活塞，防止反应放热且生成气体，试管内气压过大，注射器液体压不进去。故在检查装置的气密性后，快速推动注射器活塞，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中； （3）要比较两种催化剂的催化效果，主要比较相同时间内收集的氧气体积，相同时间收集的氧气体积越大，说明催化效果越好；依据相同时间内用二氧化锰比用氧化铜作催化剂的反应收集的氧气体积大，可得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好； （4）过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为； （5）实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明具支试管内气压增大，原因是该反应是放热反应。 14．为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。 评价标准 1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证 2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作 3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁 4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果 5.是否体验到实验探究活动的乐趣 你是某小组成员，参与完成下列实验活动。 （1）选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。 A．加热高锰酸钾 B．加热混有二氧化锰的氯酸钾 C．催化分解过氧化氢 你所选方案对应反应的文字表达式为 。 小组讨论决定选用A方案。 （2）进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务 ①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据下图所提供的仪器，选择 、 (填仪器名称)。 ②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管 (填“中部”或“底部”)后直立试管，抽出纸槽。 ③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略 。 ④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是 。收集到两瓶气体，均呈红色。 ⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用 (填仪器名称)洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。 （3）评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是 。 【答案】（1）高锰酸钾 ( 加热 )锰酸钾+二氧化锰+氧气(或过氧化氢 ( 二氧化锰 )水+ 氧气或) （2）酒精灯 集气瓶（两空可互换顺序） 底部 向下倾斜 导管口气泡连续均匀地放出时 试管刷 （3）装入药品后，在试管口放一团棉花 【解析】（1）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下分解出水和氧气，氯酸钾和二氧化锰混合加热生成氯化钾和氧气，文字表达式为：高锰酸钾 ( 加热 )锰酸钾+二氧化锰+氧气；过氧化氢 ( 二氧化锰 )水+ 氧气；；任选其一； （2）①根据题意选择加热高锰酸钾制取氧气，发生装置选用固体加热型，除题中所选装置外还需要热源即酒精灯，收集气体时需要集气瓶，固体：酒精灯；集气瓶； ②将固体粉末装入试管时要将药品送至试管的底部，便于稍后加热反应，故填：底部； ③为防止固体加热时由于药品潮湿或是生成的水从试管口倒流使试管受热不均而炸裂，试管口应略向下倾斜，固体：向下倾斜； ④加热初始，生成的氧气混有空气所以导管口处的气泡不能连续冒出，此时氧气不纯，待导管口气泡连续均匀冒出时说明此时氧气纯净可以收集，故填：导管口气泡连续均匀地放出时； ⑤洗涤试管的仪器是试管刷，故填：试管刷； （3）根据收集到两瓶气体，均呈红色，说明该实验未在试管口堵棉花，这样会使固体粉末进入导管污染气体，故实验改进意见是：装入药品后，在试管口放一团棉花。 15．化学兴趣小组对氧气的制取进行了如下探究。 （1）实验室制取氧气(如图)。如图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置，请按要求回答下列问题： I． 写出仪器a的名称： 。 II． 利用A、E装置组合可制取O2写出利用此装置制氧气的符号表达式 。用此方法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是 (填字母)。 a．收集气体前，集气瓶中没有注满水 b．导管口开始有气泡冒出，就立刻收集 c．收集气体后，集气瓶中仍有少量水 Ⅲ．用排水法规范操作也不能收集到 100%的氧气的原因是 。 （2）探究不同催化剂的催化效果 分别取 10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按如下面左图所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如下面右图所示。 ①对比分析左图中的 (填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 ②下列关于催化剂的说法，正确的是 (填字母序号)。 A．不加入催化剂，化学反应就不能发生 B．加入催化剂可以使生成物的质量增加 C．同一个化学反应可以有多种催化剂 【答案】（1）酒精灯 ab 排水法收集的氧气中混有水蒸气 （2）①b、d ②C 【解析】（1）I．仪器a的名称是酒精灯； Ⅱ.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；选用高锰酸钾制取氧气，反应的符号表达式为：，用排水法收集氧气纯度偏低， a、若收集气体前，集气瓶中没有注满水，则集气瓶中仍含有空气，会使气体不纯，符合题意； b、由于刚产生的气泡中混有空气，若导管口开始有气泡冒出，就立刻收集，会使气体不纯，符合题意； c、收集气体后，集气瓶中仍有少量水，不会影响气体纯度，不符合题意，故选：ab； Ⅲ.用排水法规范操作也不能收集到 100%的氧气是因为排水法收集的氧气中混有水蒸气； （2）①对比分析图中的b、d点压力不同，时间相同，可知利用不同的催化剂，生成的气体质量不同，因此化学反应速率与催化剂的种类有关； ②A、不加入催化剂的化学反应也能发生，如食物腐烂不需要催化剂就能发生，说法错误； B、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的量，说法错误； C、同一个化学反应可以有多种催化剂，如分解过氧化氢溶液制取氧气时，可使用二氧化锰、氧化铜等作为催化剂，说法正确，故选：C。 16．氧气是一种重要的气体，在生产和生活中有广泛的用途。 （1）工业制取氧气的原理如下：(已知氧气沸点为-183℃，氮气沸点为-196℃) “操作2”得到的气体A是 (填化学式)。 （2）实验室制取氧气的发生装置及收集装置如图。 ①仪器①的名称是 。 ②实验室用高锰酸钾制取氧气，若选用装置AE实验，收集完气体后，测得氧气纯度明显偏低，原因可能是 (填序号)。 A．高锰酸钾中混入了二氧化锰    B．收集前，集气瓶中未注满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水    D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集 ③利用装置A和F(F装满水)、G可以制取氧气并测量其体积，则接口的顺序为：a→ →d(填“b→c”或“c→b”)。 ④利用上述装置也可在实验室制取二氧化碳，用B装置制取二氧化碳气体时长颈漏斗下端需伸入液面以下的原因是什么？ 。 （3）近年来，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 ①分子筛制氧机(如图1)：以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，获得高浓度的O2，此过程与过滤操作类似。 ②化学药剂制氧机：如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。该制氧机的制氧原理： 第一步：过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢 第二步： (结合图3，用文字表达式作答)，其中二氧化锰在反应中起 作用，在化学反应前后 不变。 ③医疗氧气瓶上有湿化瓶装置，装置类似于如图4，下列说法正确的有 (填字母)。 A．b导管连接制氧机    B．b导管连接病人吸氧的塑料管 C．可以观察氧气生成的速率 【答案】（1）N2 （2）试管 BD c→b 防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出 （3）过氧化氢 ( 二氧化锰 )水+ 氧气 催化 质量和化学性质 BC 【解析】（1）氧气沸点为-183°C，氨气沸点为-196°C，氮气的沸点低，故升温蒸发过程中，氮气先分离出来，故“操作2”得到的气体A是：N2； （2）①仪器①的名称是试管； ②实验室用高锰酸钾制取氧气，若选用装置AE实验，收集完气体后，测得氧气纯度明显偏低， A、高锰酸钾中混入了二氧化锰，不会影响氧气的纯度，不符合题意； B、收集前，集气瓶中未注满水，未能将集气瓶内空气排尽，会使收集的氧气中混有空气，导致氧气纯度偏低，符合题意； C、收集后，集气瓶中仍有少量水，不影响氧气的纯度，不符合题意； D、未见气泡连续均匀冒出时就开始收集，会导致收集的氧气不纯，因为一开始排出的是空气，会使收集的氧气中混有空气，符合题意； 故选：BD； ③利用装置A和F（F装满水）、G可以制取氧气并测量其体积，氧气不易溶于水，氧气密度比水小，则接口的顺序为：a c b d，故填：c→b； ④利用上述装置也可在实验室制取二氧化碳，用B装置制取二氧化碳气体时长颈漏斗下端需伸入液面以下形成液封，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出； （3） ②由图3可知，第二步加入了二氧化锰，故发生反应为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：过氧化氢 ( 二氧化锰 )水+氧气；其中二氧化锰在反应中起催化作用，在化学反应前后质量和化学性质不变； ③A.氧气不易溶于水，应a导管连接制氧机，这样可湿润氧气，且可通过产生气泡的速率观察产生氧气的速率，故A说法错误； B、b导管连接病人吸氧的塑料管，可以防止水吸入病人口中，故B说法正确； C.氧气不易溶于水，应a导管连接制氧机，这样可湿润氧气，且可通过产生气泡的速率观察产生氧气的速率，故C说法正确； 故选：BC。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$