第09讲 氧气的制取（暑假预习讲义）新九年级化学新教材科粤版

第09讲 氧气的制取 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01 实验室制氧气 1.加热高锰酸钾制氧气 （1）实验原理 文字表达式：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 （2）学生探究实验 ①实验目的：学习实验室制取氧气的方法，并验证氧气的化学性质。 ②提出问题：实验室用高锰酸钾制取氧气的装置是怎么样的?实验过程中应注意哪些操作? ③设计实验 实验室制取气体的装置由发生装置和收集装置两部分组成。 a.发生装置 加热高锰酸钾固体制取氧气应该选用下图装置中的哪种安装方式 甲 ，你的理由是：防止冷凝水回流炸裂试管。 甲 乙 b.收集装置 下图的收集装置中能用于收集氧气的是 甲或乙 ，你的理由是：氧气不易溶于水，密度比空气大。 甲：排水集气法 乙：向上排空气法 丙：向下排空气法 综上所述，分解高锰酸钾制取氧气的实验装置图为： ④进行实验 【仪器的连接】 实验开始前，先来学习仪器的简单连接操作 （1）连接玻璃管和胶皮管：将玻璃管口用水润湿，稍用力将玻璃管插入胶皮管。 （2）把玻璃管插入带孔橡皮塞：将玻璃管口用水润湿，对准胶塞的孔稍用力转动插入。 （3）在容器口塞橡皮塞：手拿容器（切勿抵桌面），将胶塞慢慢转动旋进容器口。 【实验步骤】 请按照制取氧气的实验装置图，准备好实验用品和仪器，完成组装后，按照以下步骤实施实验。边实验边思考，边观察记录。 操作步骤 操作方法 操作图示 检查装置的气密性 连接好装置，装置组装先下后上，从左往右。检查装置的气密性，将导管伸入水中，手握试管，观察到导管口有气泡产生，松开手后，导管内形成一段稳定的液柱，则说明装置的气密性良好。 装试剂 将药品平铺在试管底部，在试管口放一团棉花（水槽中的水变红说明未放棉花），塞上胶塞。棉花：防止加热时试管内的粉末状物质进入导管造成堵塞 固定装置 试管口略向下倾斜，固定在铁架台上。将盛满水的集气瓶倒立在盛有水的水槽内，要求瓶内没有气泡。垫高酒精灯至适当位置，将导管伸入水槽中 加热试管,收集气体 点燃酒精灯，先在试管下方来回移动，再用外焰集中加热盛试剂的部位（先预热）；防止试管因受热不均匀而炸裂。 导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集。当导管口有气泡连续均匀地冒出时开始收集。集满时，在水下盖好玻璃片，取出集气瓶，正放在桌面上。 气体不纯的原因：①没有等气泡连续均匀冒出就开始收集；②集气瓶开始未装满水 撤离导管，停止加热 停止加热前，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯 防止水槽中的水倒吸进去试管，炸裂试管 验证氧气的化学性质 用坩埚钳夹一小块木炭,先在空气中加热至红热，再伸入所收集的氧气瓶中,观察； 木炭在空气中加热，观察到持续红热，伸入氧气瓶中，观察到剧烈燃烧，发出白光，放出热量。 整理归位 试剂归位，清洗仪器,整理实验台 ⑤反思评价 a.采用排水法或向上排空气法收集氧气，如何判断气体是否集满? 答：排水法：集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了； 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。 b.如果采用向上排空气法收集，实验步骤有何不同? 答：采用向上排空气法收集时，可以先停止加热再撤离导管。 c.为什么要先将导气管从水槽移出再熄灭酒精灯? 答：防止水倒吸入试管使试管破裂。 ⑥撰写实验报告 ⑦分析与讨论 a.装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花? 答：防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。 b.若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些? 答：排水加热法收集时没等到气泡连续、均匀出现时开始就立即收集气体；向上排空气法收集时导管 c.若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些? 答：药品没有平铺在试管底部；试管口高于试管底部；加热开始时没有预热。 ⑧实验反思 【注意事项】 ·药品要平铺在试管底部，均匀受热。 ·管口要塞上一团棉花。 ·试管内导管刚伸出橡胶塞。 ·加热时，应先预热，再用外焰集中加热盛放药品的部位，防止试管受热不均而破裂。 ·加热开始所产生的气泡不宜收集，当气泡连续、均匀放出时，再把导管口伸入集气瓶内收集氧气。 ·收集完毕后，先将移出导管，再熄灭酒精灯，是为了防止水倒吸入试管使试管破裂 。 知识点02 分解过氧化氢制氧气 【实验3-5】 操作序号 实验操作 操作图示 实验现象 推断 （1） 用量筒量取4mL过氧化氢溶液加入试管中将带火星的木条伸入试管内 无明显现象 过氧化氢常温下不 （2） 取少量二氧化锰装入另一试管中，将带火星的木条伸进试管内 无明显现象 二氧化锰常温不产 （3） 再取少量二氧化锰于第三支试管中，再量取4mL过氧化氢溶液加入，将带火星的木条伸进试管内 有大量气泡产生， 过氧化氢在二氧化 （4） 待实验(3)的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入4 mL过氧化氢溶液，再将带火的木条伸进试管内 又产生大量气 二氧化锰在反应中 【讨论与交流】 ①综合上述几个实验，说一说在什么条件下更容易放出氧气？ 答：有二氧化锰存在的情况下，过氧化氢更容易放出氧气。 ②上述实验（4）可以重复多次，而且发现实验前后二氧化锰的质量没有改变。根据这个事实，你对二氧化锰所起的作用有什么看法？ 答：二氧化锰能促使过氧化氢分解，但它的质量在反应前后没有改变，说明它本身没有分解，化学性 【思路与方法导引】对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变一个因素，除了改变的那个因素外，其他固素应该保持一样。如[实验3-5](1)和(3)中产生氧气的速率不同，在这一组实验中，除了有无二氧化锰外，过氧化氢溶液的浓度和体积均相同。通过对实验结果的比较分析，可以知道二氧化锰能加速过氧化氨溶液的分解，这样的实验方法称为对比实验。 以上实验事实表明:在有二氧化锰存在的条件下，过氧化氢能更快地分解产生氧气。二氧化锰能促进过氧化氢分解，但它的质量在反应前后没有改变，说明它本身没有分解。 【催化剂和催化作用】 （1）概念：化学上把这种在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂所起的作用称为催化作用。 （2）特点： ①一变：能改变其他物质的反应速率，可以是加快，也可以是减慢； ②二不变：自身的质量和化学性质不变在反应前后都没有发生变化。 注意： ①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行； ②催化剂不是反应物，也不是生成物，写在反应条件上； ③一种催化剂仅针对某一些反应，并不是所有反应的催化剂； ④某一反应的催化剂可能不只一种，如氧化铁等也可做过氧化氢分解的催化剂； ⑤催化剂在化学反应前后化学性质不变，但是物理性质可能会改变。 【易错提醒】 ①催化剂能改变其它物质的反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义。 ②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。 ③催化剂是针对具体反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。 ④在某个化学反应中，可以选择不同的物质做为催化剂。如双氧水分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁做催化剂。 过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气，这个变化的文字表达式是:过氧化氢水＋氧气 知识点03 分解氯酸钾制氧气 （1）实验药品：氯酸钾（KClO3）（白色固体）和二氧化锰（MnO2）（黑色粉末） （2）实验原理： 文字表达式：氯酸钾 氯化钾 + 氧气 符号表达式： KClO3 KCl + O2 （3）实验装置： 发生装置：固固加热型（反应物为液体，催化剂固体，常温下反应） 收集装置：①排水法、②向上排空气法 与高锰酸钾制氧气时所用装置的区别：管口不塞棉花。 （4）实验步骤：同加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤一致。 知识点04 分解反应 1.概念：由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应，叫做分解反应。 2.反应特点：“一变多” 3.反应通式：AB→A+B 4.比较分解反应和化合反应 反应类型 分解反应 化合反应 概念 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 表达式 AB―→A＋B A＋B―→AB 特征 “一变多” “多变一” 实例 如：双氧水分解 如：红磷燃烧 共性 都是化学变化,都属于化学基本反应类型。 知识点05 工业制氧气的方法 工业制氧气 方法一：分离液态空气法 1．原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。 液态氧（沸点-183℃）和液态氮（沸点-196℃）的沸点不同。分离液态空气法是物理变化 2．考虑因素：成本低廉，原料容易获得，生产对环境的影响等； 3．具体过程： 空气 降温加压 液态空气 升温蒸发 液态氧 氮气 沸点低（-196℃），先蒸发出来 贮存在蓝色钢瓶中 沸点较高（-183℃），得到液态氧，仍然是混合物 【特别提醒】分离液态空气制取氧气利用的是氮气和氧气的沸点不同，故为物理变化。 方法二：膜分离技术 4.膜分离技术：利用具有氧气富集功能的薄膜，反复进行多级分离，便可得到含氧气90%以上的富氧空气。 ①膜分离技术在医疗、化工、炼钢、发酵等方面都有广泛的应用 教材习题2（P86） 过氧化氢溶液俗称双氧水。向一定浓度的过氧化氢溶液中加一些二氧化锰， 立即产生氧气，下列说法正确的是（ ）。 A. 过氧化氢中含有水和氧气 B. 过氧化氢使二氧化锰分解产生氧气 C. 反应物有过氧化氢和二氧化锰，不属于分解反应 D. 二氧化锰促进过氧化氢分解生成氧气和水 解题方法 根据二氧化锰在过氧化氢溶液制取氧气反应中做催化剂，催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而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，催化剂的特点可以概括为“一变、二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变.催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量、纯度等无影响进行分析. 【答案】D 教材习题3（P86） 实验室用高锰酸钾制取氧气的主要步骤有：①固定装置、②装入试剂、③加 热、④检查装置的气密性、⑤用排水法收集。其正确操作顺序是（ ）。 A. ①②③④⑤ B. ②③①④⑤ C. ④②①③⑤ D. ④①②⑤③ 解题方法 掌握正确氧气的操作步骤，可记住口诀“查装定点收移熄”,了解各个步骤中的注意事项， 【答案】C 教材习题3（P86） 在下列各个变化中，属于物理变化的是 ；属于分解反应的是 ； 属于化合反应的是 。（填序号） ①磷在空气中燃烧 ②分离液态空气制氧气 ③向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，得到水和氧气 ④加热高锰酸钾制氧气 ⑤我国航天员在空间站通过电解水获取氧气 解题方法 根据物理变化是指没有新物质生成的变化，分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，其特点可总结为“一变多”;化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”，进行分析判断。 【答案】② ③ ④⑤ ① 考点一 加热高锰酸钾制氧气 1．某市化学实验操作考试为高锰酸钾制取氧气。下列实验操作是某一考生的操作，正确的是 A．高锰酸钾药品取用 B．固定试管 C．点燃酒精灯 D．收集氧气 2．对装有高锰酸钾固体的试管进行加热，一段时间后，质量减小的是 A． B． C． D． 3．实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的仪器是 A．①②⑦⑧ B．①③④⑦ C．①②④⑥⑨ D．①③④⑤⑥⑨ 考点二 分解过氧化氢制氧气 4．某实验小组设计了如下实验探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用。下列说法不正确的是 A．实验甲中带火星的木条未复燃是因为过氧化氢常温下不分解 B．实验甲、乙说明能加快过氧化氢分解 C．实验乙、丙说明反应前后的化学性质不变 D．要说明是过氧化氢分解的催化剂，还需称量实验前后的质量 5．酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是 A．溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 6．两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气 的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中正确的是 A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．两份过氧化氢溶液的质量相等 C．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 D．使用催化剂，不能增加或减少生成物的质量 考点三 加热氯酸钾制氧气制氧气 4．某实验小组设计了如下实验探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用。下列说法不正确的是 A．实验甲中带火星的木条未复燃是因为过氧化氢常温下不分解 B．实验甲、乙说明能加快过氧化氢分解 C．实验乙、丙说明反应前后的化学性质不变 D．要说明是过氧化氢分解的催化剂，还需称量实验前后的质量 5．酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是 A．溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 6．两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气 的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中正确的是 A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．两份过氧化氢溶液的质量相等 C．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 D．使用催化剂，不能增加或减少生成物的质量 考点四 分解反应 10．下列反应属于分解反应的是 A．红磷在空气中燃烧 B．碳酸钙和稀盐酸反应 C．镁在氧气中燃烧 D．用双氧水和二氧化锰制取氧气 11．下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是 A．水氢气+氧气 B．硫+氧气二氧化硫 C．二氧化碳+水→碳酸 D．甲烷+氧气二氧化碳+水 12．电影《哪吒之魔童闹海》中敖丙的武器“冰锤”能将海水瞬间结冰，此过程属于 A．物理变化 B．化学变化 C．分解反应 D．化合反应 考点五 工业制氧气 13．工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是 A．属于化学变化 B．利用了物质的沸点不同 C．分离出氮气，再分离出氧气 D．分离得到的氧气装入蓝色钢瓶中储存 14．工业制取氧气主要有下列步骤。下列关于实验的说法正确的是 A．工业制氧气属于化学变化 B．从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点高 C．步骤②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 15．下列关于工业制氧气的说法正确的是 A．工业制氧气发生了化学变化 B．利用的原理是氮气和氧气的沸点不同 C．工业制得到的液氧是纯净物 D．工业制氧气的原料是高锰酸钾 考点六 催化剂及催化作用 16．有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能加快化学反应速率 B．过氧化氢分解过程中加入催化剂，生成氧气的质量增加 C．反应前后质量和化学性质不变 D．在化学反应前后其质量减小 17．在H2O2分解制O2的反应中MnO2作催化剂，下列有关催化剂说法不正确的是 A．反应前后性质不发生改变 B．反应前后质量不发生改变 C．某些反应可使用不同的催化剂 D．某些催化剂可催化不同的反应 18．为比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。用下图装置进行对比实验(气密性均好)，锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，气球中分别放大小相同的猪肝块和土豆块。实验时，将气球内的猪肝块和土豆块同时倒入锥形瓶内，实验结果发现猪肝催化效果好。下列实验现象正确的是 A．猪肝消失比土豆快 B．甲锥形瓶上的气球膨胀快 C．实验结束时，甲锥形瓶上的气球膨胀更大 D．实验结束时，乙锥形瓶内液体更多 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．初步学习在实验室制取氧气的原理和方法，知道什么是分解反应。 2．通过用对比实验的方法探究过氧化氢制取氧气的实验活动，认识催化剂及其作用。 3．通过氧气的制取实验和对氧气化学性质的探究，进一步提升学习化学的兴趣。 【学习重难点】 重点:实验室制取氧气的原理和氧气性质的探究；分解反应。 难点:氧气的实验室制法。 1．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列相关操作正确的是 A．制备氧气 B．收集氧气 C．气体验满 D．存放气体 2．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列实验操作正确的是 A．检查气密性时，先紧握试管，然后将导管的一端放入水中 B．组装仪器时，将导管口伸入盛满水的集气瓶，然后加热试管 C．收集满气体时，将集气瓶移出水槽，然后用玻璃片盖住瓶口 D．实验结束时，将导管移出水槽，然后熄灭酒精灯 3．为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是 序号 过氧化氢溶液 质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 0.1g 25℃ ② 10mL 10% 0.1g 25℃ ③ 10mL 5% 0.1g 40℃ ④ 10mL 5% 0.3g 25℃ A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 B．对比①与③，可以探究温度对反应速率的影响 C．对比②与④，可以探究的质量对反应速率的影响 D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同 4．通过化学反应制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解高锰酸钾的方法，这两种方法的共同点是 A．反应都不需要加热 B．均可使用同一套装置 C．均可用向上排空气法收集氧气 D．反应物的状态相同 5．某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．t2～t3只发生了一个化学反应 B．t1时刻开始有氧气生成 C．c是氧气 D．d是锰酸钾 6．加热氯酸钾制取氧气的操作中正确的是 A．开始加热时，导管口有气泡冒出立即收集 B．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动 C．用排空气法收集氧气时，导气管口应放在集气瓶口 D．试管口要塞一团棉花，防止粉末进入导管 7．兴趣小组的同学们在老师的指导下设计了如图所示的简易供氧器。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是 A．制氧剂可能是高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的收集装置 C．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率 D．图乙用作加湿过滤仓时，a管与病人相连 8．下列反应既不是是化合反应，又不是分解反应的是 A． B． C． D． 9．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法正确的是 A．两种催化剂中催化效率更高的是土豆块 B．后期压强减小说明过氧化氢分解是放热反应 C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s D．30s时曲线a的压强高于b，说明催化剂可以改变生成物的质量 10．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法正确的是 A．对比实验甲和丁，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．对比实验甲和乙，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 11．化学实验是进行科学探究的重要手段。 任务一 利用如图所示的实验装置制备常见气体，请回答有关问题： (1)写出图中仪器①的名称： 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，在加入药品前的操作是 ，选用的发生装置是 （填字母）。该反应的文字表达式为 ；收集较纯净的氧气宜选用 （填字母）。 (3)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用的发生装置 （填字母标号，下同）写出该反应的文字表达式 ；用装置C来收集气体的验满方法是 。 (4)如F图是一个正放的多功能瓶，可用于收集气体、洗涤气体、干燥气体、贮存气体等。在实验室里，用锌和稀硫酸溶液反应来制取氢气，应选用的发生装置是 （填字母），氢气的密度比空气小，且难溶于水，若用排空气法收集氢气时，氢气从 （填“a”或“b”）端通入。 (5)为了探究“铁可以在纯净的氧气中燃烧”，化学小组的同学做了如下实验：在一段螺旋状铁丝末端系一根火柴，用坩埚钳夹住铁丝，然后将火柴在酒精灯上点燃，将铁丝由集气瓶口向下慢慢伸入，如图3所示（夹持装置已略去）。 ①小雪同学发现铁丝只红热，没有观察到其他现象，她分析，除了可能是铁丝太粗或铁丝表面有铁锈外，还可能的一个原因是 。 ②小童同学重新做了实验，观察到明显的实验现象是 ，证明铁丝可以在纯净的氧气中燃烧。因此，做铁丝燃烧实验更适合用 法收集氧气。 ③做实验时，集气瓶中要预先加少量水或铺一层细沙，其原因是 。 12．A-F是实验室制取气体的常用装置。回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气，选择的装置组合是 (填字母)，反应的符号表达式是 。 (3)用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验，观察到的现象是 ，在集气瓶底部放少量水的目的是 。 (4)若选用BE装置加热高锰酸钾制取氧气，有下列操作： ①熄灭酒精灯；②装药品，固定装置；③检查装置气密性；④收集气体；⑤连接仪器；⑥点燃酒精灯，加热；⑦从水槽中取出导气管。 正确的操作顺序为___________。 A． ⑦②③①④⑤⑥ B．⑤③②⑥④①⑦ B． C．⑤③②⑥④⑦① D．⑤②③⑥④①⑦ (5)F装置常称为“多功能瓶”，可用来收集气体。若利用排水法收集气体，则气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。 13．化学实验是开展科学探究的重要方法，王老师利用如图所示的部分仪器完成制取氧气的实验。回答下列问题： (1)仪器M的名称是 。 (2)实验室制备氧气选用的发生装置应该是 （填装置字母）。 (3)某气体只能用装置D收集，则该气体可能具有的性质为__________（填选项宇母）。 A．能与水反应 B．能与空气反应 C．密度与空气接近 (4)用制取的进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满的集气瓶中（瓶中预留少量水），观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧，细铁丝未燃烧的原因是 。 14．实验室现有下列仪器和试剂，高锰酸钾、过氧化氢溶液及火柴等用品，请回答问题： (1)④的仪器名称是 。仪器①的用途是 。 (2)若实验室采用一种纯净物制取氧气缺少的用品是 ，此用品的作用是： 。选用仪器是： 。 (3)上述方法制取氧气过程中，首先要检查装置的气密性，确定装置不漏气后，打开橡胶塞，在试管中装入少量高锰酸钾，用带有导管的橡胶塞塞紧试管口。 固定在铁架台上。加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，其目的是： ，然后对着试剂所在部位加热。用排水法收集氧气时，当观察到气泡 时开始收集。当集气瓶中的水排完后，在 ，小心地把集气瓶移出水槽，然后正放在桌面。 15．空气是一种宝贵的资源，它与人类的生产生活密切相关。 (1)空气中的 可以制成电光源；雨雪等自然现象证明空气中有 。 (2)工业分离液态空气制取氧气的简易流程如下： Ⅰ.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）。 Ⅱ.将空气加压变为液态空气过程中，发生改变的是 （从微观角度解释） (3)比较人体呼出气体和吸入气体中氧气含量不同，可以使用______检验。 A．两根带火星的小木条 B．两根燃着的小木条 C．两份等量的澄清石灰水 D．两根红热的铁丝 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲 氧气的制取 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01 实验室制氧气 1.加热高锰酸钾制氧气 （1）实验原理 文字表达式：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 （2）学生探究实验 ①实验目的：学习实验室制取氧气的方法，并验证氧气的化学性质。 ②提出问题：实验室用高锰酸钾制取氧气的装置是怎么样的?实验过程中应注意哪些操作? ③设计实验 实验室制取气体的装置由发生装置和收集装置两部分组成。 a.发生装置 加热高锰酸钾固体制取氧气应该选用下图装置中的哪种安装方式 甲 ，你的理由是：防止冷凝水回流炸裂试管。 甲 乙 b.收集装置 下图的收集装置中能用于收集氧气的是 甲或乙 ，你的理由是：氧气不易溶于水，密度比空气大。 甲：排水集气法 乙：向上排空气法 丙：向下排空气法 综上所述，分解高锰酸钾制取氧气的实验装置图为： ④进行实验 【仪器的连接】 实验开始前，先来学习仪器的简单连接操作 （1）连接玻璃管和胶皮管：将玻璃管口用水润湿，稍用力将玻璃管插入胶皮管。 （2）把玻璃管插入带孔橡皮塞：将玻璃管口用水润湿，对准胶塞的孔稍用力转动插入。 （3）在容器口塞橡皮塞：手拿容器（切勿抵桌面），将胶塞慢慢转动旋进容器口。 【实验步骤】 请按照制取氧气的实验装置图，准备好实验用品和仪器，完成组装后，按照以下步骤实施实验。边实验边思考，边观察记录。 操作步骤 操作方法 操作图示 检查装置的气密性 连接好装置，装置组装先下后上，从左往右。检查装置的气密性，将导管伸入水中，手握试管，观察到导管口有气泡产生，松开手后，导管内形成一段稳定的液柱，则说明装置的气密性良好。 装试剂 将药品平铺在试管底部，在试管口放一团棉花（水槽中的水变红说明未放棉花），塞上胶塞。棉花：防止加热时试管内的粉末状物质进入导管造成堵塞 固定装置 试管口略向下倾斜，固定在铁架台上。将盛满水的集气瓶倒立在盛有水的水槽内，要求瓶内没有气泡。垫高酒精灯至适当位置，将导管伸入水槽中 加热试管,收集气体 点燃酒精灯，先在试管下方来回移动，再用外焰集中加热盛试剂的部位（先预热）；防止试管因受热不均匀而炸裂。 导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集。当导管口有气泡连续均匀地冒出时开始收集。集满时，在水下盖好玻璃片，取出集气瓶，正放在桌面上。 气体不纯的原因：①没有等气泡连续均匀冒出就开始收集；②集气瓶开始未装满水 撤离导管，停止加热 停止加热前，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯 防止水槽中的水倒吸进去试管，炸裂试管 验证氧气的化学性质 用坩埚钳夹一小块木炭,先在空气中加热至红热，再伸入所收集的氧气瓶中,观察； 木炭在空气中加热，观察到持续红热，伸入氧气瓶中，观察到剧烈燃烧，发出白光，放出热量。 整理归位 试剂归位，清洗仪器,整理实验台 ⑤反思评价 a.采用排水法或向上排空气法收集氧气，如何判断气体是否集满? 答：排水法：集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了； 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。 b.如果采用向上排空气法收集，实验步骤有何不同? 答：采用向上排空气法收集时，可以先停止加热再撤离导管。 c.为什么要先将导气管从水槽移出再熄灭酒精灯? 答：防止水倒吸入试管使试管破裂。 ⑥撰写实验报告 ⑦分析与讨论 a.装试剂后，为什么要在试管口放一团棉花? 答：防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。 b.若收集到的氧气不纯，你认为可能的原因有哪些? 答：排水加热法收集时没等到气泡连续、均匀出现时开始就立即收集气体；向上排空气法收集时导管没有伸到集气瓶底部。 c.若在实验过程中出现试管炸裂，你认为可能的原因有哪些? 答：药品没有平铺在试管底部；试管口高于试管底部；加热开始时没有预热。 ⑧实验反思 【注意事项】 ·药品要平铺在试管底部，均匀受热。 ·管口要塞上一团棉花。 ·试管内导管刚伸出橡胶塞。 ·加热时，应先预热，再用外焰集中加热盛放药品的部位，防止试管受热不均而破裂。 ·加热开始所产生的气泡不宜收集，当气泡连续、均匀放出时，再把导管口伸入集气瓶内收集氧气。 ·收集完毕后，先将移出导管，再熄灭酒精灯，是为了防止水倒吸入试管使试管破裂 。 知识点02 分解过氧化氢制氧气 【实验3-5】 操作序号 实验操作 操作图示 实验现象 推断 （1） 用量筒量取4mL过氧化氢溶液加入试管中将带火星的木条伸入试管内 无明显现象 过氧化氢常温下不易分解产生氧气 （2） 取少量二氧化锰装入另一试管中，将带火星的木条伸进试管内 无明显现象 二氧化锰常温不产生氧气 （3） 再取少量二氧化锰于第三支试管中，再量取4mL过氧化氢溶液加入，将带火星的木条伸进试管内 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 过氧化氢在二氧化锰的作用下产生氧气 （4） 待实验(3)的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入4 mL过氧化氢溶液，再将带火的木条伸进试管内 又产生大量气泡，带火星的木条复燃 二氧化锰在反应中化学性质不变 【讨论与交流】 ①综合上述几个实验，说一说在什么条件下更容易放出氧气？ 答：有二氧化锰存在的情况下，过氧化氢更容易放出氧气。 ②上述实验（4）可以重复多次，而且发现实验前后二氧化锰的质量没有改变。根据这个事实，你对二氧化锰所起的作用有什么看法？ 答：二氧化锰能促使过氧化氢分解，但它的质量在反应前后没有改变，说明它本身没有分解，化学性质并没有发生变化。 【思路与方法导引】对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。每次只能改变一个因素，除了改变的那个因素外，其他固素应该保持一样。如[实验3-5](1)和(3)中产生氧气的速率不同，在这一组实验中，除了有无二氧化锰外，过氧化氢溶液的浓度和体积均相同。通过对实验结果的比较分析，可以知道二氧化锰能加速过氧化氨溶液的分解，这样的实验方法称为对比实验。 以上实验事实表明:在有二氧化锰存在的条件下，过氧化氢能更快地分解产生氧气。二氧化锰能促进过氧化氢分解，但它的质量在反应前后没有改变，说明它本身没有分解。 【催化剂和催化作用】 （1）概念：化学上把这种在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂所起的作用称为催化作用。 （2）特点： ①一变：能改变其他物质的反应速率，可以是加快，也可以是减慢； ②二不变：自身的质量和化学性质不变在反应前后都没有发生变化。 注意： ①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行； ②催化剂不是反应物，也不是生成物，写在反应条件上； ③一种催化剂仅针对某一些反应，并不是所有反应的催化剂； ④某一反应的催化剂可能不只一种，如氧化铁等也可做过氧化氢分解的催化剂； ⑤催化剂在化学反应前后化学性质不变，但是物理性质可能会改变。 【易错提醒】 ①催化剂能改变其它物质的反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义。 ②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。 ③催化剂是针对具体反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。 ④在某个化学反应中，可以选择不同的物质做为催化剂。如双氧水分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁做催化剂。 过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气，这个变化的文字表达式是:过氧化氢水＋氧气 知识点03 分解氯酸钾制氧气 （1）实验药品：氯酸钾（KClO3）（白色固体）和二氧化锰（MnO2）（黑色粉末） （2）实验原理：二氧化锰 加热 文字表达式：氯酸钾 氯化钾 + 氧气 MnO2 △ 符号表达式： KClO3 KCl + O2 （3）实验装置： 发生装置：固固加热型（反应物为液体，催化剂固体，常温下反应） 收集装置：①排水法、②向上排空气法 与高锰酸钾制氧气时所用装置的区别：管口不塞棉花。 （4）实验步骤：同加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤一致。 知识点04 分解反应 1.概念：由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应，叫做分解反应。 2.反应特点：“一变多” 3.反应通式：AB→A+B 4.比较分解反应和化合反应 反应类型 分解反应 化合反应 概念 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 表达式 AB―→A＋B A＋B―→AB 特征 “一变多” “多变一” 实例 如：双氧水分解 如：红磷燃烧 共性 都是化学变化,都属于化学基本反应类型。 知识点05 工业制氧气的方法 工业制氧气 方法一：分离液态空气法 1．原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。 液态氧（沸点-183℃）和液态氮（沸点-196℃）的沸点不同。分离液态空气法是物理变化 2．考虑因素：成本低廉，原料容易获得，生产对环境的影响等； 3．具体过程： 空气 降温加压 液态空气 升温蒸发 液态氧 氮气 沸点低（-196℃），先蒸发出来 贮存在蓝色钢瓶中 沸点较高（-183℃），得到液态氧，仍然是混合物 【特别提醒】分离液态空气制取氧气利用的是氮气和氧气的沸点不同，故为物理变化。 方法二：膜分离技术 4.膜分离技术：利用具有氧气富集功能的薄膜，反复进行多级分离，便可得到含氧气90%以上的富氧空气。 ①膜分离技术在医疗、化工、炼钢、发酵等方面都有广泛的应用 教材习题2（P86） 过氧化氢溶液俗称双氧水。向一定浓度的过氧化氢溶液中加一些二氧化锰， 立即产生氧气，下列说法正确的是（ ）。 A. 过氧化氢中含有水和氧气 B. 过氧化氢使二氧化锰分解产生氧气 C. 反应物有过氧化氢和二氧化锰，不属于分解反应 D. 二氧化锰促进过氧化氢分解生成氧气和水 解题方法 根据二氧化锰在过氧化氢溶液制取氧气反应中做催化剂，催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而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，催化剂的特点可以概括为“一变、二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变.催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量、纯度等无影响进行分析. 【答案】D 教材习题3（P86） 实验室用高锰酸钾制取氧气的主要步骤有：①固定装置、②装入试剂、③加 热、④检查装置的气密性、⑤用排水法收集。其正确操作顺序是（ ）。 A. ①②③④⑤ B. ②③①④⑤ C. ④②①③⑤ D. ④①②⑤③ 解题方法 掌握正确氧气的操作步骤，可记住口诀“查装定点收移熄”,了解各个步骤中的注意事项， 【答案】C 教材习题3（P86） 在下列各个变化中，属于物理变化的是 ；属于分解反应的是 ； 属于化合反应的是 。（填序号） ①磷在空气中燃烧 ②分离液态空气制氧气 ③向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，得到水和氧气 ④加热高锰酸钾制氧气 ⑤我国航天员在空间站通过电解水获取氧气 解题方法 根据物理变化是指没有新物质生成的变化，分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，其特点可总结为“一变多”;化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”，进行分析判断。 【答案】② ③ ④⑤ ① 考点一 加热高锰酸钾制氧气 1．某市化学实验操作考试为高锰酸钾制取氧气。下列实验操作是某一考生的操作，正确的是 A．高锰酸钾药品取用 B．固定试管 C．点燃酒精灯 D．收集氧气 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾属于粉末状药品，往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁上，可先使试管横放，把盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送至试管底部，然后使试管直立起来。图中操作错误，不符合题意； B、给试管中的固体加热时，应用外焰加热，且试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，用高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，图中操作错误，不符合题意； C、禁止用燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯，防止发生火灾，图中操作错误，不符合题意； D、氧气不易溶于水，且与水不反应，可用排水法收集氧气，符合题意。 故选D。 2．对装有高锰酸钾固体的试管进行加热，一段时间后，质量减小的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气。所以对含有高锰酸钾固体的试管进行加热，一段时间后，高锰酸钾的质量减小，锰酸钾、二氧化锰、氧气的质量增加。 综上所述：选择A。 3．实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的仪器是 A．①②⑦⑧ B．①③④⑦ C．①②④⑥⑨ D．①③④⑤⑥⑨ 【答案】D 【详解】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，为固体加热反应，氧气可用向上排空气法或排水法收集，发生装置所需仪器有试管，酒精灯，铁架台（带铁夹），单孔带橡皮塞的导管；收集装置所需仪器有集气瓶，水槽，为①③④⑤⑥⑨。 故选：D。 考点二 分解过氧化氢制氧气 4．某实验小组设计了如下实验探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用。下列说法不正确的是 A．实验甲中带火星的木条未复燃是因为过氧化氢常温下不分解 B．实验甲、乙说明能加快过氧化氢分解 C．实验乙、丙说明反应前后的化学性质不变 D．要说明是过氧化氢分解的催化剂，还需称量实验前后的质量 【答案】A 【详解】A、实验甲中带火星的木条不复燃，是因为过氧化氢分解放出氧气的量很少，故A符合题意； B、对比实验甲和实验乙，实验甲中带火星的木条不复燃，实验乙中带火星的木条复燃，说明MnO2能加快过氧化氢分解，故B不符合题意； C、实验丙中带火星的木条复燃，则通过对比实验乙和实验丙，说明反应前后MnO2的化学性质不变，故C不符合题意； D、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。则要说明MnO2是过氧化氢分解的催化剂，还需称量实验前后MnO2的质量，故D不符合题意。 故选A。 5．酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是 A．溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 【答案】D 【详解】A、其他条件不变，过氧化氢溶液的浓度越大，反应越剧烈，选项错误； B、颜料可以给泡沐上色，但不可使反应产生更多泡沫，选项错误； C、酵母可用于催化过氧化氢分解，但不能促使过氧化氢产生更多气体，选项错误； D、过氧化氢分解生成氧气，泡沫中的气体是氧气，能使带火星的木条复燃，选项正确。 故选D。 6．两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气 的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中正确的是 A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．两份过氧化氢溶液的质量相等 C．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 D．使用催化剂，不能增加或减少生成物的质量 【答案】D 【详解】A、由图可知，生成相同量的氧气，氧化铁催化时消耗的时间更长，氧化铁的催化效果比二氧化锰差，故不正确； B、根据催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，根据图中最终产生氧气质量不相等，则说明两份过氧化氢溶液的初始质量不相同，故不正确； C、氧化铁和二氧化锰作为催化剂，反应后氧化铁和二氧化锰的质量都不变，故不正确； D、根据催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，即使用催化剂，不能增加或减少生成物的质量，故正确； 故选：D。 考点三 加热氯酸钾制氧气制氧气 4．某实验小组设计了如下实验探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用。下列说法不正确的是 A．实验甲中带火星的木条未复燃是因为过氧化氢常温下不分解 B．实验甲、乙说明能加快过氧化氢分解 C．实验乙、丙说明反应前后的化学性质不变 D．要说明是过氧化氢分解的催化剂，还需称量实验前后的质量 【答案】A 【详解】A、实验甲中带火星的木条不复燃，是因为过氧化氢分解放出氧气的量很少，故A符合题意； B、对比实验甲和实验乙，实验甲中带火星的木条不复燃，实验乙中带火星的木条复燃，说明MnO2能加快过氧化氢分解，故B不符合题意； C、实验丙中带火星的木条复燃，则通过对比实验乙和实验丙，说明反应前后MnO2的化学性质不变，故C不符合题意； D、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变。则要说明MnO2是过氧化氢分解的催化剂，还需称量实验前后MnO2的质量，故D不符合题意。 故选A。 5．酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是 A．溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 【答案】D 【详解】A、其他条件不变，过氧化氢溶液的浓度越大，反应越剧烈，选项错误； B、颜料可以给泡沐上色，但不可使反应产生更多泡沫，选项错误； C、酵母可用于催化过氧化氢分解，但不能促使过氧化氢产生更多气体，选项错误； D、过氧化氢分解生成氧气，泡沫中的气体是氧气，能使带火星的木条复燃，选项正确。 故选D。 6．两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气 的质量随反应时间的变化关系如图所示，已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中正确的是 A．氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B．两份过氧化氢溶液的质量相等 C．反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 D．使用催化剂，不能增加或减少生成物的质量 【答案】D 【详解】A、由图可知，生成相同量的氧气，氧化铁催化时消耗的时间更长，氧化铁的催化效果比二氧化锰差，故不正确； B、根据催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，根据图中最终产生氧气质量不相等，则说明两份过氧化氢溶液的初始质量不相同，故不正确； C、氧化铁和二氧化锰作为催化剂，反应后氧化铁和二氧化锰的质量都不变，故不正确； D、根据催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，即使用催化剂，不能增加或减少生成物的质量，故正确； 故选：D。 考点四 分解反应 10．下列反应属于分解反应的是 A．红磷在空气中燃烧 B．碳酸钙和稀盐酸反应 C．镁在氧气中燃烧 D．用双氧水和二氧化锰制取氧气 【答案】D 【详解】A、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； B、碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，不符合题意； C、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； D、双氧水是过氧化氢溶液，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，符合题意。 故选：D。 11．下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是 A．水氢气+氧气 B．硫+氧气二氧化硫 C．二氧化碳+水→碳酸 D．甲烷+氧气二氧化碳+水 【答案】D 【详解】A、水通电生成氢气和氧气，符合“一变多”特征，属于分解反应，故选项错误； B、硫和氧气燃烧反应生成二氧化硫，符合“多变一”特征，属于化合反应，故选项错误； C、二氧化碳和水反应生成碳酸，符合“多变一”特征，属于化合反应，故选项错误； D、甲烷和氧气燃烧反应生成二氧化碳和水，既不是“多变一”的分解反应也不是“一变多”的化合反应，故选项正确。 故选：D。 12．电影《哪吒之魔童闹海》中敖丙的武器“冰锤”能将海水瞬间结冰，此过程属于 A．物理变化 B．化学变化 C．分解反应 D．化合反应 【答案】A 【详解】海水瞬间结冰，只是水的状态由液态变为固态，物质本身还是水，没有新物质生成，属于物理变化；分解反应是一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，化合反应是两种或两种以上物质生成一种物质的反应，这两种反应类型都属于化学变化，海水结冰是物理变化，不属于化学变化，也不属于分解反应和化合反应。 故选A。 考点五 工业制氧气 13．工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是 A．属于化学变化 B．利用了物质的沸点不同 C．分离出氮气，再分离出氧气 D．分离得到的氧气装入蓝色钢瓶中储存 【答案】A 【详解】A、工业制氧气采用分离液态空气法，过程中没有新物质生成，属于物理变化。A不正确； B、工业制氧气采用分离液态空气法，利用空气中各成分的沸点不同制氧气，氮气沸点较低先收集到。B正确； C、工业制氧气采用分离液态空气法，利用空气中各成分的沸点不同制氧气，氮气沸点较低先收集到。C正确； D、工业上制得的氧气一般放在蓝色的钢瓶中储存。D正确。 综上所述：选择A。 14．工业制取氧气主要有下列步骤。下列关于实验的说法正确的是 A．工业制氧气属于化学变化 B．从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点高 C．步骤②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】C 【详解】A、工业制氧气过程中没有新物质生成，属于物理变化。A不正确； B、从步骤②可以看出，液氮首先蒸发出来，所以氮气的沸点比氧气的沸点低。B不正确； C、步骤②剩余液体为液氧，液氧是淡蓝色的。所以步骤②剩余液体为淡蓝色。C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。D不正确。 综上所述：选择C。 15．下列关于工业制氧气的说法正确的是 A．工业制氧气发生了化学变化 B．利用的原理是氮气和氧气的沸点不同 C．工业制得到的液氧是纯净物 D．工业制氧气的原料是高锰酸钾 【答案】B 【详解】A、工业制氧气是用原本空气中的氧气来进行降温液化，再高温气化，本质上并没有新物质生成，错误； B、工业制氧气利用的原理是氮气和氧气的沸点不同，正确； C、工业制得到的液氧含有其他气体混合物是混合物，错误； D、工业制氧气的原料是空气，错误； 故选B。 考点六 催化剂及催化作用 16．有关催化剂的说法正确的是 A．催化剂只能加快化学反应速率 B．过氧化氢分解过程中加入催化剂，生成氧气的质量增加 C．反应前后质量和化学性质不变 D．在化学反应前后其质量减小 【答案】C 【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，包括加快和减慢，并非只能加快，该选项错误； B、过氧化氢分解过程中，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，该选项错误； C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，这是催化剂的重要特征，该选项正确； D、由催化剂的定义可知，在化学反应前后其质量不变，不是减小，该选项错误。 故选C。 17．在H2O2分解制O2的反应中MnO2作催化剂，下列有关催化剂说法不正确的是 A．反应前后性质不发生改变 B．反应前后质量不发生改变 C．某些反应可使用不同的催化剂 D．某些催化剂可催化不同的反应 【答案】A 【分析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而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叫做催化剂。 【详解】A、催化剂在化学反应前后化学性质不发生改变，但是物理性质可能会改变，例如形状等。说反应前后性质不发生改变不准确，说法不正确，不符合题意； B、催化剂的特点之一是在化学反应前后质量不发生改变，说法正确，不符合题意； C、某些反应可使用不同的催化剂，例如过氧化氢分解制氧气，除了二氧化锰可以作催化剂外，硫酸铜溶液、红砖粉末等也可以作该反应的催化剂，说法正确，不符合题意； D、某些催化剂可催化不同的反应，例如二氧化锰不仅可以催化过氧化氢分解，还可以在氯酸钾分解制取氧气的反应中作催化剂，说法正确，不符合题意。 故选A。 18．为比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。用下图装置进行对比实验(气密性均好)，锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，气球中分别放大小相同的猪肝块和土豆块。实验时，将气球内的猪肝块和土豆块同时倒入锥形瓶内，实验结果发现猪肝催化效果好。下列实验现象正确的是 A．猪肝消失比土豆快 B．甲锥形瓶上的气球膨胀快 C．实验结束时，甲锥形瓶上的气球膨胀更大 D．实验结束时，乙锥形瓶内液体更多 【答案】B 【详解】A、猪肝和土豆都是催化剂，其质量和化学性质在反应前后不发生变化，因此猪肝和土豆都不会消失，说法错误，不符合题意； B、已知猪肝催化效果好，说明在相同时间内，猪肝作催化剂时对过氧化氢分解产生的氧气质量大于土豆作催化剂时对过氧化氢分解产生的氧气质量，则甲锥形瓶上的气球膨胀快，说法正确，符合题意； C、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，由于甲、乙锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，则实验结束时，甲、乙锥形瓶中产生氧气的质量相同，则甲、乙锥形瓶上的气球膨胀程度相同，说法错误，不符合题意； D、过氧化氢在催化剂的催化作用下分解生成水和氧气，由于甲、乙锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液，则实验结束时，甲、乙锥形瓶内液体体积相等，说法错误，不符合题意。 故选：B。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．初步学习在实验室制取氧气的原理和方法，知道什么是分解反应。 2．通过用对比实验的方法探究过氧化氢制取氧气的实验活动，认识催化剂及其作用。 3．通过氧气的制取实验和对氧气化学性质的探究，进一步提升学习化学的兴趣。 【学习重难点】 重点:实验室制取氧气的原理和氧气性质的探究；分解反应。 难点:氧气的实验室制法。 1．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列相关操作正确的是 A．制备氧气 B．收集氧气 C．气体验满 D．存放气体 【答案】B 【详解】A、实验室用高锰酸钾制取氧气时，为防止冷凝水倒流试管炸裂，试管口应略低于试管底部，故A错误； B、氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法进行收集，故B正确； C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，故C错误； D、氧气的密度比空气大，收集满的氧气应正放在实验台上，故D错误。 故选B。 2．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列实验操作正确的是 A．检查气密性时，先紧握试管，然后将导管的一端放入水中 B．组装仪器时，将导管口伸入盛满水的集气瓶，然后加热试管 C．收集满气体时，将集气瓶移出水槽，然后用玻璃片盖住瓶口 D．实验结束时，将导管移出水槽，然后熄灭酒精灯 【答案】D 【详解】A、检查气密性时，应先将导管一端放入水中，再紧握试管，若先紧握试管，内部气体受热膨胀提前逸出，再放入水中无法准确检验气密性，A 错误 。 B、组装仪器后，应先检查气密性，再装药品、加热，且不能一开始就将导管伸入盛满水的集气瓶，要等气泡连续均匀冒出时再收集，B 错误 。 C、收集满气体时，应在水下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水槽，否则空气易进入，C 错误 。 D、实验结束时，先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯，防止水倒吸使试管炸裂，D 正确 。 故选D。 3．为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是 序号 过氧化氢溶液 质量 反应温度 体积 溶质质量分数 ① 10mL 5% 0.1g 25℃ ② 10mL 10% 0.1g 25℃ ③ 10mL 5% 0.1g 40℃ ④ 10mL 5% 0.3g 25℃ A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响 B．对比①与③，可以探究温度对反应速率的影响 C．对比②与④，可以探究的质量对反应速率的影响 D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同 【答案】C 【详解】A、由表格数据可知，①②中过氧化氢溶液的溶质质量分数不同，其他条件相同，则对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响，说法正确，不符合题意； B、由表格数据可知，①③中反应温度不同，其他条件相同，则对比①与③，可以探究温度对反应速率的影响，说法正确，不符合题意； C、由表格数据可知，②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和二氧化锰的质量均不同，变量不唯一，则对比②与④，不能探究的质量对反应速率的影响，说法错误，符合题意； D、由表格数据可知，①与③的变量是反应温度，反应温度可以影响反应速率，但不能改变最终产物的质量，由于实验①与实验③中过氧化氢溶液的体积、溶质质量分数相同，所以最终收集到的氧气质量基本相同，说法正确，不符合题意。 故选C。 4．通过化学反应制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解高锰酸钾的方法，这两种方法的共同点是 A．反应都不需要加热 B．均可使用同一套装置 C．均可用向上排空气法收集氧气 D．反应物的状态相同 【答案】C 【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，不需要加热；高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，需要加热，说法错误，不符合题意； B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置；高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，说法错误，不符合题意； C、氧气密度比空气略大，可采用向上排空气法收集，因此两种方法制取氧气均可用向上排空气法收集氧气，说法正确，符合题意； D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体；高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，说法错误，不符合题意。 故选：C。 5．某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．t2～t3只发生了一个化学反应 B．t1时刻开始有氧气生成 C．c是氧气 D．d是锰酸钾 【答案】B 【分析】某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，高锰酸钾的质量较少，故b表示高锰酸钾、a表示氯酸钾，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故高锰酸钾在时刻开始分解、时刻完全分解；氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气，故氯酸钾在时刻开始分解、时刻完全分解；c在时刻开始产生、时刻达到最大值，d在时刻开始产生、时刻达到最大值，故c表示氯化钾、d表示氧气。 【详解】A、由分析可知，发生了两个化学反应，分别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，氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气，说法错误，不符合题意； B、由分析可知，d表示氧气，则时刻开始有氧气生成，说法正确，符合题意； C、由分析可知，c表示氯化钾，说法错误，不符合题意； D、由分析可知，d表示氧气，锰酸钾在时刻停止生成，达到最大值，说法错误，不符合题意。 故选：B。 6．加热氯酸钾制取氧气的操作中正确的是 A．开始加热时，导管口有气泡冒出立即收集 B．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动 C．用排空气法收集氧气时，导气管口应放在集气瓶口 D．试管口要塞一团棉花，防止粉末进入导管 【答案】B 【详解】A、开始加热时，导管口有气泡冒出不能立即收集，刚开始产生的气泡是排出的装置内的空气，要等到气泡连续、均匀冒出时才能收集，A错误； B、加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，为了使试管均匀预热，B正确； C、用排空气法收集氧气时，导气管口应伸到集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气，使收集的气体更纯，C错误； D、加热高锰酸钾制取氧气，试管口要塞一团棉花，防止粉末状物质进入导管，堵塞导管，而加热氯酸钾制取氧气，不需要在试管口塞一团棉花，D错误； 故选B。 7．兴趣小组的同学们在老师的指导下设计了如图所示的简易供氧器。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是 A．制氧剂可能是高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的收集装置 C．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率 D．图乙用作加湿过滤仓时，a管与病人相连 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾制氧气需要加热，根据图甲可知，该反应在常温下就可以进行，所以制氧剂不可能是高锰酸钾，故选项错误； B、反应仓产生氧气，相当于实验室制取氧气的发生装置，故选项错误； C、水不能加快氧气生成的速率，但可根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，故选项错误； D、氧气密度比水小，则氧气应从b导管进入，a导管导出，所以与病人相连的是a管，故选项正确。 故选：D。 8．下列反应既不是是化合反应，又不是分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】化合反应由两种或两种以上物质生成一种物质；分解反应由一种物质生成两种或两种以上其他物质。 A、，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，该选项错误； B、 ，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，该选项错误； C、，反应物是两种，生成物也是两种，既不属于化合反应，也不属于分解反应 ，该选项正确； D、，是一种物质反应生成两种物质，属于分解反应，该选项错误。 故选C。 9．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法正确的是 A．两种催化剂中催化效率更高的是土豆块 B．后期压强减小说明过氧化氢分解是放热反应 C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s D．30s时曲线a的压强高于b，说明催化剂可以改变生成物的质量 【答案】B 【详解】A、由图乙可知，相同时间内，加猪肝块（曲线 a ）比加土豆块（曲线 b ）时装置内压强增大得快，说明猪肝块作催化剂时反应速率更快，即两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块，A 错误； B、反应结束后，气体不再增多，后期压强减小是因为装置内温度恢复到室温，气体体积收缩，压强减小，说明过氧化氢分解是放热反应，B 正确； C、从图乙可以看出，大约在30s时，加猪肝块催化的过氧化氢反应后压强达到最大值，说明此时过氧化氢完全反应，而不是120s，C 错误； D、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，30s时曲线 a 的压强高于 b，是因为加猪肝块作催化剂时反应速率快，在相同时间内产生氧气多，导致压强高，两曲线最终压强相等，说明催化剂不可以改变生成物的质量，D 错误。 故选B。 10．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法正确的是 A．对比实验甲和丁，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．对比实验甲和乙，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】D 【详解】A、对比实验甲和丁，变量为，其他条件相同，可探究对分解速率的影响，说法错误，不符合题意； B、对比实验乙和丁，变量为浓度和，变量不唯一，不能探究对分解速率的影响，说法错误，不符合题意； C、对比实验甲和乙，变量为浓度，其他条件相同，可探究浓度对分解速率的影响，说法错误，不符合题意； D、由A选项分析可知，对比实验甲和丁，可探究对分解速率的影响；对比实验甲和丙，变量为温度，其他条件相同，可探究温度对分解速率的影响，则对比实验甲、丙和丁，可探究和温度对分解速率影响的程度，说法正确，符合题意。 故选：D。 11．化学实验是进行科学探究的重要手段。 任务一 利用如图所示的实验装置制备常见气体，请回答有关问题： (1)写出图中仪器①的名称： 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，在加入药品前的操作是 ，选用的发生装置是 （填字母）。该反应的文字表达式为 ；收集较纯净的氧气宜选用 （填字母）。 (3)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用的发生装置 （填字母标号，下同）写出该反应的文字表达式 ；用装置C来收集气体的验满方法是 。 (4)如F图是一个正放的多功能瓶，可用于收集气体、洗涤气体、干燥气体、贮存气体等。在实验室里，用锌和稀硫酸溶液反应来制取氢气，应选用的发生装置是 （填字母），氢气的密度比空气小，且难溶于水，若用排空气法收集氢气时，氢气从 （填“a”或“b”）端通入。 (5)为了探究“铁可以在纯净的氧气中燃烧”，化学小组的同学做了如下实验：在一段螺旋状铁丝末端系一根火柴，用坩埚钳夹住铁丝，然后将火柴在酒精灯上点燃，将铁丝由集气瓶口向下慢慢伸入，如图3所示（夹持装置已略去）。 ①小雪同学发现铁丝只红热，没有观察到其他现象，她分析，除了可能是铁丝太粗或铁丝表面有铁锈外，还可能的一个原因是 。 ②小童同学重新做了实验，观察到明显的实验现象是 ，证明铁丝可以在纯净的氧气中燃烧。因此，做铁丝燃烧实验更适合用 法收集氧气。 ③做实验时，集气瓶中要预先加少量水或铺一层细沙，其原因是 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) 检查装置气密性 A E (3) B 将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明已经收集满 (4) B b (5) 氧气纯度不够 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 排水 防止高温生成物溅落炸裂瓶底 【详解】（1）由图可知，图中仪器①的名称为锥形瓶，故填：锥形瓶； （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，在加入药品前的操作是检查装置气密性，防止装置漏气造成药品浪费； 高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为，该反应适用于固体加热型，发生装置选A；氧气的密度比空气大，不易溶于水，则可采用向上排空气法或排水法进行收集，其中排水法收集的气体较为纯净，即收集装置选E，故填：检查装置气密性；A；；E； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为，该反应适用于固-液常温型，发生装置选B；氧气具有可燃性，则用装置C来收集气体的验满方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明已经收集满，故填：B；；将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明已经收集满； （4）在实验室里，用锌和稀硫酸溶液反应来制取氢气，该反应适用于固-液常温型，生成装置选B；氢气的密度比空气小，若用排空气法收集氢气时，氢气从b端通入，故填：B；b； （5）①铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，说明当氧气的浓度达到一定值时，才能支持铁丝燃烧。小雪同学发现铁丝只红热，没有观察到其他现象，她分析，除了可能是铁丝太粗或铁丝表面有铁锈外，还可能的一个原因是氧气的纯度不够，故填：氧气纯度不够； ②小童同学重新做了实验，观察到明显的实验现象是铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；铁丝可以在纯净的氧气中燃烧，因此，做铁丝燃烧实验更适合用排水法收集氧气，排水法收集的氧气较为纯净，故填：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；排水； ③铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，则在做实验时，集气瓶中要预先加少量水或铺一层细沙，其原因是防止高温生成物溅落炸裂瓶底，故填：防止高温生成物溅落炸裂瓶底。 12．A-F是实验室制取气体的常用装置。回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气，选择的装置组合是 (填字母)，反应的符号表达式是 。 (3)用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验，观察到的现象是 ，在集气瓶底部放少量水的目的是 。 (4)若选用BE装置加热高锰酸钾制取氧气，有下列操作： ①熄灭酒精灯；②装药品，固定装置；③检查装置气密性；④收集气体；⑤连接仪器；⑥点燃酒精灯，加热；⑦从水槽中取出导气管。 正确的操作顺序为___________。 A． ⑦②③①④⑤⑥ B．⑤③②⑥④①⑦ B． C．⑤③②⑥④⑦① D．⑤②③⑥④①⑦ (5)F装置常称为“多功能瓶”，可用来收集气体。若利用排水法收集气体，则气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) AE (3) 火星四射、发出大量的热、生成黑色固体 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 (4)C (5)m 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是长颈漏斗； （2）实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气，该反应为固液常温型，发生装置可选择A，排水法收集的氧气较排空气法纯净，氧气不易溶于水，可选择E排水法收集，故可选择的装置组合是AE，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，符号表达式为：； （3）用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验，观察到的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体； 在集气瓶底部放少量水能防止高温熔融物溅落炸裂瓶底； （4）加热高锰酸钾制取氧气，正确的操作顺序为：⑤连接仪器，③检查装置气密性，以防止装置漏气影响实验结果，②装药品，固定装置，⑥点燃酒精灯，加热制取气体，④收集气体，⑦从水槽中取出导气管，①熄灭酒精灯，以防止水倒流炸裂试管，因此正确操作顺序是⑤③②⑥④⑦①； 故选C； （5）气体的密度比水小，若利用排水法收集气体，气体应从短进长出，故将气体从m端通入。 13．化学实验是开展科学探究的重要方法，王老师利用如图所示的部分仪器完成制取氧气的实验。回答下列问题： (1)仪器M的名称是 。 (2)实验室制备氧气选用的发生装置应该是 （填装置字母）。 (3)某气体只能用装置D收集，则该气体可能具有的性质为__________（填选项宇母）。 A．能与水反应 B．能与空气反应 C．密度与空气接近 (4)用制取的进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满的集气瓶中（瓶中预留少量水），观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧，细铁丝未燃烧的原因是 。 【答案】(1)集气瓶 (2)A或B (3)A (4)火柴燃烧消耗较多的氧气，导致氧气浓度降低 【详解】（1）如图所示，M是集气瓶； （2）实验室用加热高锰酸钾的方法或者过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，分别选用固体加热型或固液常温型，故填：A或B； （3）如图所示，D是向下排空气法，说明气体密度比空气小，若只能用此方法收集，说明该气体不能用排水法收集即可能是气体能与水反应，故选：A； （4）实验时应待火柴快燃尽再伸入集气瓶，若直接伸入，则火柴燃烧会消耗大量氧气，则导致氧气浓度降低，无法使铁丝燃烧。 14．实验室现有下列仪器和试剂，高锰酸钾、过氧化氢溶液及火柴等用品，请回答问题： (1)④的仪器名称是 。仪器①的用途是 。 (2)若实验室采用一种纯净物制取氧气缺少的用品是 ，此用品的作用是： 。选用仪器是： 。 (3)上述方法制取氧气过程中，首先要检查装置的气密性，确定装置不漏气后，打开橡胶塞，在试管中装入少量高锰酸钾，用带有导管的橡胶塞塞紧试管口。 固定在铁架台上。加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，其目的是： ，然后对着试剂所在部位加热。用排水法收集氧气时，当观察到气泡 时开始收集。当集气瓶中的水排完后，在 ，小心地把集气瓶移出水槽，然后正放在桌面。 【答案】(1) 酒精灯 用于收集或储存少量气体 (2) 棉花 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 ①③④⑤⑥⑨ (3) 试管口略向下倾斜 使试管均匀受热 连续均匀冒出 水面下用玻璃片盖住瓶口 【详解】（1）由图可知，仪器④的名称是：酒精灯；仪器①为集气瓶，集气瓶的用途是：用于收集或储存少量气体； （2）若实验室采用一种纯净物制取氧气，则是加热高锰酸钾制取氧气，用高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，故缺少的用品是棉花；作用是：防止加热时试管内粉末状物质进入导管； 用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选择③④⑥⑨，根据③导管的走向，以及氧气不易溶于水的性质，应选择排水法收集氧气，收集装置可选择①⑤，故所需仪器是：①③④⑤⑥⑨； （3）上述方法制取氧气过程中，首先要检查装置的气密性，确定装置不漏气后，打开橡胶塞，在试管中装入少量高锰酸钾，用带有导管的橡胶塞塞紧试管口；试管口略向下倾斜固定在铁架台上，防止冷凝水倒流，炸裂试管； 加热时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，其目的是：使试管均匀受热，防止试管受热不均炸裂； 然后对着试剂所在部位加热。用排水法收集氧气时，当观察到气泡连续均匀冒出时开始收集，因为一开始排出的是装置内的空气；当集气瓶中的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，防止氧气逸出，小心地把集气瓶移出水槽，然后正放在桌面。 15．空气是一种宝贵的资源，它与人类的生产生活密切相关。 (1)空气中的 可以制成电光源；雨雪等自然现象证明空气中有 。 (2)工业分离液态空气制取氧气的简易流程如下： Ⅰ.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）。 Ⅱ.将空气加压变为液态空气过程中，发生改变的是 （从微观角度解释） (3)比较人体呼出气体和吸入气体中氧气含量不同，可以使用______检验。 A．两根带火星的小木条 B．两根燃着的小木条 C．两份等量的澄清石灰水 D．两根红热的铁丝 【答案】(1) 稀有气体 水蒸气 (2) 低 分子间间隔 (3)B 【详解】（1）稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成电光源；雨雪是水蒸气凝结形成的，证明空气中有水蒸气。 （2）I.液态空气蒸发时，氮气先蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低； II. 加压时，空气由气态变为液态，分子本身不变，分子间间隔变小。 （3）A、带火星的小木条在吸入的空气中（氧气浓度约 21% ）和呼出气体（氧气浓度约 16% ）中，都难以复燃，无法区分氧气含量差异，不能检验，A 错误。 B、吸入气体中氧气浓度高，燃着的小木条燃烧更旺；呼出气体中氧气浓度低，燃着的小木条燃烧变弱，通过木条燃烧的剧烈程度，可比较氧气含量不同，能检验，B 正确。 C、澄清石灰水用于检验二氧化碳，不能检验氧气含量，C 错误。 D、铁丝在空气中（无论吸入还是呼出气体环境 ）都不能燃烧，无法检验氧气含量，D 错误。 故选B。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$