制取氧气（一）-2025-2026学年新九年级暑假讲义（人教版2024）

2025年暑假人教版化学启航·探秘手册13-《制取氧气（一）》 ( 一、 预习 目标 1.   了解工业制氧气的方法及原理，明确其与实验室制氧的区别。 2.   掌握实验室制氧气的不同原理、对应实验装置的选择依据。 3.   熟悉高锰酸钾制氧气的实验流程、操作要点及注意事项。 ) ( 二．预习 内容 【知识 回顾 】 ： 1. 氧气的物理性质 2. 氧气的 三态变化 改变条件： 　 氧气 　 → 　 液氧 　 → 固态氧 （无色） 　 （淡蓝色） （淡蓝色） （一） 、氧气的工业制法 自学阅读课本44页资料卡片 1.方法：分离液态空气 2.原料：液态空气 3 .原理：利用液态空气中各成分沸点不同，氮气沸点（-196 ℃ ）低于氧气沸点（-183 ℃ ），通过分离液态空气的方法制取氧气。先将空气加压降温变为液态，再缓慢升温，氮气先汽化逸出，剩下的主要是液态氧 。 4 .流程图： 5.   特点：适合大规模生产，得到的氧气纯度相对较低，是物理变化。 （ 二 ） 、 实验室 制取氧气的原理 植物的光合作用就是一种常见的能产生氧气的化学反应，但光合作用原理进行较缓慢，且要求高，实验室不便操控。那怎样才能比较容易的在实验室中制得比较纯净的氧气呢? ) ( 1.实验室制氧气选择药品和反应时需考虑的因素: （1）.制氧气的原料须是含氧的物质; （2）.利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气; （3）.生成的气体成分单一，便于收集。 【查阅资料】 生活中还有很多利用化学反应产生氧气的例子，如鱼塘经常会用到增氧剂，其有效成分是过氧化氢，一种化学试剂，可以分解产生氧气，使用时撒入水中供给鱼类呼吸。还有特种部队用高锰酸钾野外生火，高锰酸钾是一种化学试剂，也可以分解产生氧气，以支持燃料燃烧，使特种兵在户外更易生火。 上述材料中的试剂也是我们实验室制氧气常用的，实验室常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾的方法制取氧气。 2. 实验室制取氧气的方法 （ 1 ） .过氧化氢制氧气：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。 （ 2 ） .氯酸钾制氧气：氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气。 （ 3 ） .高锰酸钾制氧气：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 【 即时理解 】：实验室选择用这三种氧气制取原理的理由是什么？ （1）. 生成物中只有氧气一种气体，成分单一，便于收集。 （2）. 实验条件比较简单，能快得到氧气。 （三）、实验室制氧气的装置选择 1. 总体思路是：装置简单操作易行。 （1）由反应物状态以及反应条件 —— 确定发生装置。 （2）生成物的溶解性或密度 —— 确定收集装置。 2. 制取气体的发生装置. （1）.固固加热型：反应物都是固体，反应需要加热 （2）固液不加热型：反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热 使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封（分液漏斗就不必）。 ) ( （3）. 实验室制氧气的发生装置的选择 3. 气体收集装置 （1）排水法： 不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应 （2） 向上排空气法 ： 密度比空气大的气体 （ 3）向下排空气法：密度比空气小的气体 （4）实验室制氧气的 收集 装置的选择 ① 若要获得纯度高的氧气釆用排水法。 ② 若要获得干燥的氧气采用向上排空气法 。 （四） 、实验室加热高锰酸钾制氧气 1、反应原理： 2、药品： 溶于水形成紫色溶液 ) ( 3、发生装置：固体物质加热制取气体的装置 【注意】： 仪器安装顺序：自下而上，从左到右 。 4 .   实验步骤 （1） 查：检查装置的气密性。 （2） 装：将高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花。 （3） 定：把试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜。 （4） 点：点燃酒精灯，先预热，再对准药品部位加热。 （5） 收：用排水法或向上排空气法收集氧气。 （6） 离：实验结束，先将导管移出水槽。 （7） 熄：熄灭酒精灯。 5 . 验满与检验 ： （1）.排水法：集气瓶口有气泡冒出 （2）.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 【即时理解】 （1）、药品要平铺在试管底部以使其均匀受热； （2）、铁夹应夹在距试管口1/3处； （3）、试管口应略向下倾斜； （4）、导气管伸入试管不能太长； （5）、用高锰酸钾制氧气，试管口需放一团棉花； （防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞） （6）、用向上排空气法收集气体时，导气管要伸入集气瓶底？ （目的排尽装置内空气） （ 7 ）、用排水法收集结束时先撤导管再停止加热？ （防止因压强减小，水倒吸入试管内，引起试管炸裂） ) ( 三．知识提炼 1.工业制氧气采用 __________ 法，原理是利用液态空气中 __________ 和 __________ 的 __________ 不同，先将空气 __________ ，然后 __________ ， __________ 沸点较低先蒸发出来，剩下主要是 __________ ，该过程属于 __________ 变化。 2.实验室常用三种制氧气的方法： ① 加热 __________ 制氧气，文字表达式为 __________ ； ② 分解 __________ 制氧气，需加入 __________ 作催化剂，文字表达式为 __________ ； ③ 加热 __________ 和 __________ 的混合物制氧气， __________ 起催化作用，文字表达式为 __________ 。 3.实验室制氧气时，发生装置的选择依据是 __________ 和 __________ 。加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气，因反应物为 __________ 且需 __________ ，选 __________ 型发生装置；用过氧化氢溶液制氧气，因反应物为 __________ 和 __________ 且 __________ ，选 __________ 型发生装置。 4.用高锰酸钾制氧气时： ① 试管口要 __________ 倾斜，目的是 __________ ； ② 试管口需放 __________ ，防止 __________ ； ③ 实验结束时，应先 __________ ，再 __________ ，防止 __________ 。 5.收集氧气可采用 __________ 法，因为氧气 __________ ；也可采用 __________ 法，因为氧气 __________ 。用排水法收集时，当观察到 __________ 时开始收集，集满的现象是 __________ 。 ) ( 四．经典例题 例 1.   小明在科技博物馆看到 “ 工业制氧展示区 ” ，玻璃罐内的液态物质在升温后逐渐分离出氧气。该过程利用的原理是？ A. 氧气和其他气体颜色不同 B. 氧气和其他气体密度不同 C. 氧气和其他气体沸点不同 D. 氧气和其他气体气味不同 例 2.   学校组织传统文化研学，参观古代 “ 炼丹术 ” 展览时，讲解员提到古人曾尝试加热某些固体获取气体。若该过程类似实验室制氧，可能使用的原料是？ A. 木炭（主要成分碳） B. 食盐（主要成分氯化钠） C. 高锰酸钾 D. 小苏打（碳酸氢钠） 例 3.   某科研团队研发出 “ 便携式制氧机 ” 用于登山救援，其工作原理最可能类似实验室的哪种制氧方法？ A. 分离液态空气法 B. 加热氯酸钾和二氧化锰 C. 常温分解过氧化氢溶液 D. 电解水 例 4.   化学课上，老师展示实验装置：锥形瓶内装有液体，长颈漏斗添加试剂，瓶内插有带导管的双孔塞。该装置适合制取氧气的方法是？ A. 加热高锰酸钾 B. 分解过氧化氢溶液 C. 加热氯酸钾 D. 工业制氧 ) ( 例 5.   小乐在制作 “ 氧气主题手抄报 ” 时，想用流程图表示工业制氧步骤，正确顺序是？ ① 蒸发氮气 ② 加压降温 ③ 分离液态空气 ④ 空气液化 A. ②④③① B. ④②①③ C. ②④①③ D. ①②③④ 例6.古代医书《千金方》记载 “ 取紫黑色石，火煅取气，可疗窒息 ” 。结合现代化学知识，该 “ 紫黑色石 ” 最可能是？ A. 硫磺 B. 石灰石 C. 高锰酸钾 D. 硫酸铜 例7.某科技新闻报道 “ 新型制氧催化剂可使反应速率提升10倍 ” ，该催化剂最可能应用于哪种制氧过程？ A. 工业分离液态空气 B. 加热氯酸钾制氧 C. 过氧化氢分解制氧 D. 加热高锰酸钾制氧 例8. 某校化学社团开展 “ 氧气与生活 ” 主题探究活动。 （1）古代医书《本草纲目》记载 “ 石硫黄（硫磺）燃烧可助燃 ” ，但该过程 不能 制取氧气，因为硫磺燃烧消耗氧气生成 ______ （填物质名称）；实验室常用 ______ （填 “ 加热高锰酸钾 ” 或 “ 分离液态空气 ” ）制取少量氧气。 （2）社团设计 “ 家庭制氧 ” 方案，选用过氧化氢溶液和土豆块（含天然催化剂），该反应的文字表达式为 ________________________ 。 （3）用高锰酸钾制氧时，需在试管口放一团棉花，目的是 ______ 。 A. 防止冷凝水回流 B. 防止粉末进入导管 C. 加快反应速率 （4）工业制氧气的流程：空气 → 加压降温 → 液态空气 → 升温蒸发 → 氮气先逸出 → 剩余 ______ （填物质名称），该过程属于 ______ （填 “ 物理 ” 或 “ 化学 ” ）变化。 （5）若用下图装置收集氧气，氧气应从 ______ （填 “ a ” 或 “ b ” ）端通入。（图为排水法收集装置，a端短，b端长） ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1 .   实验室用高锰酸钾制氧时，若试管口未放棉花，可能导致 （ ） A. 氧气无法生成 B. 水槽中水变红 C. 反应速度变慢 D. 收集的氧气不纯 2 .   校园科技节上，小组设计 “ 家庭制氧装置 ” 。下列方案中，最安全可行的是 （ ） A. 加热白醋（主要成分醋酸） B. 向过氧化氢溶液中加入土豆块（含天然酶） C. 电解食盐水 D. 燃烧木炭 3 .   古籍《天工开物》记载 “ 以强火煅石，取其气可助燃 ” 。现代化学分析表明，该过程与实验室哪种制氧原理相似 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分解过氧化氢 C. 加热高锰酸钾 D. 工业制氧 4 .   医院使用的大型储氧罐中的氧气，最可能通过哪种方法制取 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分离液态空气 C. 分解过氧化氢 D. 电解水 5 .   实验课上，某同学用加热高锰酸钾制氧，实验结束时先熄灭酒精灯，后移出导管，可能造成 （ ） A. 氧气不纯 B. 试管炸裂 C. 收集不到氧气 D. 生成氧气量减少 ) ( 6 .   为宣传 “ 氧气与生活 ” ，班级制作短视频。下列场景中，涉及实验室制氧原理的是 （ ） A. 潜水员携带压缩氧气瓶 B. 消防员使用的氧气面罩 C. 学生用双氧水和二氧化锰制作 “ 氧气喷泉 ” D. 工业炼钢通入富氧空气 7 .   古代 “ 炼丹术 ” 文献记载 “ 取白矾（硫酸钾铝）、硝石（硝酸钾）共炼，得清气 ” 。结合现代化学，该 “ 清气 ” 最可能通过什么方式产生 （ ） A. 硝石受热分解 B. 白矾与硝石反应 C. 二者混合挥发 D. 白矾受热分解 8 .   某同学设计 “ 简易制氧装置 ” ，将塑料瓶改装成反应容器，加入黑色粉末和无色液体后迅速产生气泡。该装置中黑色粉末可能是 （ ） A. 木炭粉 B. 二氧化锰 C. 氧化铜 D. 铁粉 9 .   冬季供暖时，新闻报道 “ 某小区老人使用 ‘ 便携式制氧机 ’ 过冬 ” 。该制氧机的工作原理与实验室哪种方法最接近 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分离液态空气 C. 常温分解过氧化氢D. 加热高锰酸钾 1 0 .   实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧时，二氧化锰的作用是 （ ） A. 参与反应生成氧气 B. 增加氧气产量 C. 加快反应速率D. 提供反应所需热量 11.某古装剧中，太医使用 “ 神秘药粉加热 ” 救治昏厥病人。从化学角度推测，药粉最可能是（ ） A. 碳酸钙 B. 高锰酸钾 C. 碳酸钠 D. 碳酸钡 12.科技小组对比三种制氧方法： ① 加热高锰酸钾 ② 分解过氧化氢 ③ 加热氯酸钾。三种方法的共同点是（ ） A.都需要加热 B.都产生两种以上物质 C.都使用催化剂 D.都生成氧气 13.实验室用高锰酸钾制氧时，试管口略向下倾斜的目的是（ ） A.便于氧气导出 B.防止冷凝水倒流 C.增加受热面积 D.防止粉末堵塞导管 二．非选择题 14. 科技节上，某小组设计 “ 多功能制氧装置 ” 。 （1）装置A用于加热氯酸钾制氧，需添加 ______ （填物质名称）作催化剂；装置B适合用过氧化氢溶液制氧，因为反应物状态为 ______ （填 “ 固体 ” 或 “ 固液 ” ）。 （2）加热高锰酸钾制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）实验结束时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 ______ 。 A. 防止氧气不纯 B. 防止水倒吸 C. 节约酒精 （4）工业制氧的关键步骤是利用氧气与氮气的 ______ 不同进行分离；该过程 ______ （填 “ 有 ” 或 “ 无 ” ）新物质生成。 （5）若用向上排空气法收集氧气，验满方法是将带火星木条放在集气瓶 ______ （填 “ 瓶口 ” 或 “ 瓶内 ” ），观察木条是否复燃。 15. 结合传统文化与现代科技，探究氧气制取。 （1）古籍记载 “ 取紫雪（高锰酸钾）火煅，得清气 ” ，该 “ 清气 ” 为 ______ ；实验室用此法制氧时，试管口应 ______ （填 “ 向上 ” 或 “ 略向下 ” ）倾斜。 （2）过氧化氢制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）下列装置中，适合过氧化氢制氧的是 ______ 。 A. 加热固体装置 B. 固液常温装置 C. 电解装置 （4）工业制氧时，将空气液化后升温， ______ （填 “ 氮气 ” 或 “ 氧气 ” ）先汽化逸出；该过程 ______ （填 “ 改变 ” 或 “ 不改变 ” ）物质化学性质。 （5）用排水法收集氧气时，当观察到 ______ （填 “ 气泡连续均匀冒出 ” 或 “ 开始有气泡 ” ）时再收集，原因是 ______ 。 ) ( 《达标检测》（时间：40分钟 满分：70分） 一．选择题（30分） 1. 下列生活场景中，与工业制氧原理无关的是 （ ） A. 钢铁厂炼钢通入富氧空气 B. 医院使用的液氧罐 C. 家庭鱼缸使用的增氧泵 D. 火箭发射使用的液氧推进剂 2. 小明用 “ 加热高锰酸钾 ” 制氧时，收集到的氧气呈淡红色，原因可能是 （ ） A. 试管口未放棉花 B. 装置漏气 C. 加热温度过高 D. 收集过早 3.某 “ 氧气科普展 ” 展示古代制氧尝试，其中 “ 将红色氧化汞加热 ” 的实验，与现代实验室哪种制氧方法原理相似 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分解过氧化氢 C. 加热高锰酸钾 D. 电解水 4.为模拟 “ 太空舱制氧 ” ，科技社团设计实验。下列方案中，最符合太空环境需求的是 （ ） A. 电解水 B. 加热高锰酸钾 C. 常温分解过氧化氢 D. 分离液态空气 5.生活中 “ 氧立得 ” 便携式制氧器的广告宣称 “ 即开即用 ” ，其制氧原理最可能是？ A. 压缩空气释放 B. 常温化学反应制氧 C. 加热固体制氧 D. 电解水制氧 6 ．实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是（　　） A． B． C． D． 7 ．实验室需收集一瓶约混有 1/4 体积空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A.集气瓶中灌1/4的水 B.集气瓶中灌3/4的水 C.导管伸入到集气瓶体积的1/4处 D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处 8 ．检验氧气的方法是（　　） A．用燃着的木条放在瓶口 B．用燃着的木条伸入瓶内 C．用带火星的木条伸入瓶内 D．用带火星的木条放在瓶口 9 ．实验是学习化学的基础，下列实验操作正确的是（　　） A．给液体加热 B．倾倒液体 C．氧气验满 D．排空气法收集氧气 10 ．实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（　　） A．组装好装置后，检查装置气密性 B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热 C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体 D．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽移出导管 ) ( 11 ．实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　） A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中 B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 C．收集O 2 后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管 12 ．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤： ① 加热 ② 检查装置的气密性 ③ 装药品 ④ 用排水集气法收集 ⑤ 从水槽中取出导气管 ⑥ 熄灭酒精灯 ⑦ 连接仪器，其中操作顺序正确的是（　　） A． ①⑦③②⑤④⑥ B． ⑦②③①④⑤⑥ C． ⑤⑦③②①④⑥ D． ⑦③①②④⑥⑤ 13 ．如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 1 4 、下列关于实验室制取氧气和收集，操作先后顺序中不正确的是（　　） A．先检查制氧装置的气密性，在装药品 B．先给试管均匀加热，再对着药品加热 C．等导管口排出的气泡均匀后，再将导管插入盛水的集气瓶口 D．先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出 15 ．下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（　　） A．检查气密性 B．加热立即收集 C．收满后移出集气瓶 D．结束时停止加热 二．非选择题（40分） 16.某科研团队研发 “ 应急制氧设备 ” ，结合实验室制氧原理设计方案。 （1）设备采用 “ 常温快速制氧 ” ，最可能选用的原料是 ______ （填 “ 氯酸钾 ” 或 “ 过氧化氢溶液 ” ）和 ______ （填物质名称）。 （2）加热氯酸钾制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）用高锰酸钾制氧时，若未预热就集中加热，可能导致 ______ 。 A. 氧气产量减少 B. 试管炸裂 C. 收集的氧气不纯 ) ( （4）工业制氧的原料是 __ ，分离过程中发生的是 __ （填 “ 物理 ” 或 “ 化学 ” ）变化。 （5）若需收集较纯净的氧气，应选 ______ （填 “ 排水法 ” 或 “ 向上排空气法 ” ），因为 ______ 。 17.古代 “ 炼丹术 ” 与现代化学结合，探究氧气制取。 （1）古人加热 “ 硝石（硝酸钾） ” 可获得氧气，类似实验室 ______ （填 “ 加热高锰酸钾 ” 或 “ 分解过氧化氢 ” ）的方法；现代实验室用此法制氧时，需在 ______ （填仪器名称）中加热。 （2）过氧化氢在二氧化锰作用下制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）选择制氧装置时，需考虑反应物状态和 ______ 。 A. 生成气体的颜色 B. 反应条件 C. 生成气体的气味 （4）工业制氧时，将空气 ______ （填 “ 加压降温 ” 或 “ 升温降压 ” ）变为液态，再利用沸点差异分离；该过程 ______ （填 “ 属于 ” 或 “ 不属于 ” ）分解反应。 （5）用向上排空气法收集氧气时，导气管应伸到集气瓶 ______ （填 “ 上部 ” 或 “ 底部 ” ），目的是 ______ 。 18. 空气中主要组分的沸点如表所示 组分 氮气 氧气 二氧化碳 沸点（ ℃ ） ﹣ 195.8 ﹣ 183.0 ﹣ 78.5 工业制氧气的流程如下： （1）工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的 　 　 不同，此过程属于 　 　 （填 “ 物理 ” 或 “ 化学 ” ）变化。 （2）将液态空气升温，最先逸出的物质主要是 　 　 。 （ 3 ）液态氧的沸点 　 　 （填 “ 低于 ”“ 等于 ” 或 “ 高于 ” ） ﹣ 196 ℃ ；写出液态氧的一种用途： 　 　 ． （ 4 ）得到的液态氧的颜色是 　 　 。 19 、某校研究性学习小组到实验室进行探究实验．他们准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质． （1）写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式 　　 ． （2）请指出图中所用仪器的名称： a 　　 b 　　 c 　　 d 　 （3）他们所用的装置图中有一些错误，请你为他们指出来： ① ． 　　 ② ． 　 ③ ． 　 ④ ． 　 （4）收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并 　　 （填 “ 正放 ” 或 “ 倒放 ” ）在桌上． （5）他们用这种方法收集了两瓶气体．在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃．导致这个现象的可能的原因是（写出操作上的原因）： 　　 ． ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年暑假人教版化学启航·探秘手册13-《制取氧气（一）》 ( 一、 预习 目标 1.   了解工业制氧气的方法及原理，明确其与实验室制氧的区别。 2.   掌握实验室制氧气的不同原理、对应实验装置的选择依据。 3.   熟悉高锰酸钾制氧气的实验流程、操作要点及注意事项。 ) ( 二．预习 内容 【知识 回顾 】 ： 1. 氧气的物理性质 2. 氧气的 三态变化 改变条件： 　 氧气 　 → 　 液氧 　 → 固态氧 （无色） 　 （淡蓝色） （淡蓝色） （一） 、氧气的工业制法 自学阅读课本44页资料卡片 1.方法：分离液态空气 2.原料：液态空气 3 .原理：利用液态空气中各成分沸点不同，氮气沸点（-196 ℃ ）低于氧气沸点（-183 ℃ ），通过分离液态空气的方法制取氧气。先将空气加压降温变为液态，再缓慢升温，氮气先汽化逸出，剩下的主要是液态氧 。 4 .流程图： 5.   特点：适合大规模生产，得到的氧气纯度相对较低，是物理变化。 （ 二 ） 、 实验室 制取氧气的原理 植物的光合作用就是一种常见的能产生氧气的化学反应，但光合作用原理进行较缓慢，且要求高，实验室不便操控。那怎样才能比较容易的在实验室中制得比较纯净的氧气呢? ) ( 1.实验室制氧气选择药品和反应时需考虑的因素: （1）.制氧气的原料须是含氧的物质; （2）.利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气; （3）.生成的气体成分单一，便于收集。 【查阅资料】 生活中还有很多利用化学反应产生氧气的例子，如鱼塘经常会用到增氧剂，其有效成分是过氧化氢，一种化学试剂，可以分解产生氧气，使用时撒入水中供给鱼类呼吸。还有特种部队用高锰酸钾野外生火，高锰酸钾是一种化学试剂，也可以分解产生氧气，以支持燃料燃烧，使特种兵在户外更易生火。 上述材料中的试剂也是我们实验室制氧气常用的，实验室常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾的方法制取氧气。 2. 实验室制取氧气的方法 （ 1 ） .过氧化氢制氧气：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。 （ 2 ） .氯酸钾制氧气：氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气。 （ 3 ） .高锰酸钾制氧气：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 【 即时理解 】：实验室选择用这三种氧气制取原理的理由是什么？ （1）. 生成物中只有氧气一种气体，成分单一，便于收集。 （2）. 实验条件比较简单，能快得到氧气。 （三）、实验室制氧气的装置选择 1. 总体思路是：装置简单操作易行。 （1）由反应物状态以及反应条件 —— 确定发生装置。 （2）生成物的溶解性或密度 —— 确定收集装置。 2. 制取气体的发生装置. （1）.固固加热型：反应物都是固体，反应需要加热 （2）固液不加热型：反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热 使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封（分液漏斗就不必）。 ) ( （3）. 实验室制氧气的发生装置的选择 3. 气体收集装置 （1）排水法： 不易溶于水或难溶于水的气体且不与水发生反应 （2） 向上排空气法 ： 密度比空气大的气体 （ 3）向下排空气法：密度比空气小的气体 （4）实验室制氧气的 收集 装置的选择 ① 若要获得纯度高的氧气釆用排水法。 ② 若要获得干燥的氧气采用向上排空气法 。 （四） 、实验室加热高锰酸钾制氧气 1、反应原理： 2、药品： 溶于水形成紫色溶液 ) ( 3、发生装置：固体物质加热制取气体的装置 【注意】： 仪器安装顺序：自下而上，从左到右 。 4 .   实验步骤 （1） 查：检查装置的气密性。 （2） 装：将高锰酸钾装入试管，在试管口放一团棉花。 （3） 定：把试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜。 （4） 点：点燃酒精灯，先预热，再对准药品部位加热。 （5） 收：用排水法或向上排空气法收集氧气。 （6） 离：实验结束，先将导管移出水槽。 （7） 熄：熄灭酒精灯。 5 . 验满与检验 ： （1）.排水法：集气瓶口有气泡冒出 （2）.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 【即时理解】 （1）、药品要平铺在试管底部以使其均匀受热； （2）、铁夹应夹在距试管口1/3处； （3）、试管口应略向下倾斜； （4）、导气管伸入试管不能太长； （5）、用高锰酸钾制氧气，试管口需放一团棉花； （防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞） （6）、用向上排空气法收集气体时，导气管要伸入集气瓶底？ （目的排尽装置内空气） （ 7 ）、用排水法收集结束时先撤导管再停止加热？ （防止因压强减小，水倒吸入试管内，引起试管炸裂） ) ( 三．知识提炼 1.工业制氧气采用 __________ 法，原理是利用液态空气中 __________ 和 __________ 的 __________ 不同，先将空气 __________ ，然后 __________ ， __________ 沸点较低先蒸发出来，剩下主要是 __________ ，该过程属于 __________ 变化。 【答案】：分离液态空气；氮气；氧气；沸点；加压降温液化；升温；氮气；液态氧；物理 2.实验室常用三种制氧气的方法： ① 加热 __________ 制氧气，文字表达式为 __________ ； ② 分解 __________ 制氧气，需加入 __________ 作催化剂，文字表达式为 __________ ； ③ 加热 __________ 和 __________ 的混合物制氧气， __________ 起催化作用，文字表达式为 __________ 。 【答案】： ① 高锰酸钾；高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气； ② 过氧化氢；二氧化锰；过氧化氢 水 + 氧气； ③ 氯酸钾；二氧化锰；二氧化锰；氯酸钾 氯化钾 + 氧气 3.实验室制氧气时，发生装置的选择依据是 __________ 和 __________ 。加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气，因反应物为 __________ 且需 __________ ，选 __________ 型发生装置；用过氧化氢溶液制氧气，因反应物为 __________ 和 __________ 且 __________ ，选 __________ 型发生装置。 【答案】：反应物的状态；反应条件；固体；加热；固体加热；固体；液体；不需要加热；固液常温 4.用高锰酸钾制氧气时： ① 试管口要 __________ 倾斜，目的是 __________ ； ② 试管口需放 __________ ，防止 __________ ； ③ 实验结束时，应先 __________ ，再 __________ ，防止 __________ 。 【答案】： ① 略向下；防止冷凝水回流使试管炸裂； ② 一团棉花；高锰酸钾粉末进入导管； ③ 将导管移出水面；熄灭酒精灯；水倒吸进入试管，使试管炸裂 5.收集氧气可采用 __________ 法，因为氧气 __________ ；也可采用 __________ 法，因为氧气 __________ 。用排水法收集时，当观察到 __________ 时开始收集，集满的现象是 __________ 。 【答案】：排水；不易溶于水；向上排空气；密度比空气大；气泡连续均匀冒出；集气瓶口有大气泡冒出 ) ( 四．经典例题 例 1.   小明在科技博物馆看到 “ 工业制氧展示区 ” ，玻璃罐内的液态物质在升温后逐渐分离出氧气。该过程利用的原理是？ A. 氧气和其他气体颜色不同 B. 氧气和其他气体密度不同 C. 氧气和其他气体沸点不同 D. 氧气和其他气体气味不同 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：工业制氧气采用分离液态空气法，利用氧气与氮气等气体沸点不同，升温时低沸点的氮气先汽化，剩余液态氧。 例 2.   学校组织传统文化研学，参观古代 “ 炼丹术 ” 展览时，讲解员提到古人曾尝试加热某些固体获取气体。若该过程类似实验室制氧，可能使用的原料是？ A. 木炭（主要成分碳） B. 食盐（主要成分氯化钠） C. 高锰酸钾 D. 小苏打（碳酸氢钠） 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：实验室加热高锰酸钾可分解产生氧气，其他选项物质加热不能制氧。 ) ( 例 3.   某科研团队研发出 “ 便携式制氧机 ” 用于登山救援，其工作原理最可能类似实验室的哪种制氧方法？ A. 分离液态空气法 B. 加热氯酸钾和二氧化锰 C. 常温分解过氧化氢溶液 D. 电解水 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：便携式设备需操作简便、无需加热，过氧化氢在催化剂作用下常温分解制氧符合需求。 例 4.   化学课上，老师展示实验装置：锥形瓶内装有液体，长颈漏斗添加试剂，瓶内插有带导管的双孔塞。该装置适合制取氧气的方法是？ A. 加热高锰酸钾 B. 分解过氧化氢溶液 C. 加热氯酸钾 D. 工业制氧 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：固液常温型装置适用于过氧化氢溶液在二氧化锰催化下制氧，其他方法需加热或不适用于实验室。 例 5.   小乐在制作 “ 氧气主题手抄报 ” 时，想用流程图表示工业制氧步骤，正确顺序是？ ① 蒸发氮气 ② 加压降温 ③ 分离液态空气 ④ 空气液化 A. ②④③① B. ④②①③ C. ②④①③ D. ①②③④ 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：工业制氧先将空气加压降温液化，再升温使氮气先蒸发，最后分离得到液态氧。 例6.古代医书《千金方》记载 “ 取紫黑色石，火煅取气，可疗窒息 ” 。结合现代化学知识，该 “ 紫黑色石 ” 最可能是？ A. 硫磺 B. 石灰石 C. 高锰酸钾 D. 硫酸铜 【答案】：C 【解析】：高锰酸钾为紫黑色固体，加热可分解产生氧气用于急救。 例7.某科技新闻报道 “ 新型制氧催化剂可使反应速率提升10倍 ” ，该催化剂最可能应用于哪种制氧过程？ A. 工业分离液态空气 B. 加热氯酸钾制氧 C. 过氧化氢分解制氧 D. 加热高锰酸钾制氧 【答案】：C 【解析】：过氧化氢分解需要催化剂加快反应，其他方法不需要催化剂。 例8. 某校化学社团开展 “ 氧气与生活 ” 主题探究活动。 （1）古代医书《本草纲目》记载 “ 石硫黄（硫磺）燃烧可助燃 ” ，但该过程 不能 制取氧气，因为硫磺燃烧消耗氧气生成 ______ （填物质名称）；实验室常用 ______ （填 “ 加热高锰酸钾 ” 或 “ 分离液态空气 ” ）制取少量氧气。 （2）社团设计 “ 家庭制氧 ” 方案，选用过氧化氢溶液和土豆块（含天然催化剂），该反应的文字表达式为 ________________________ 。 （3）用高锰酸钾制氧时，需在试管口放一团棉花，目的是 ______ 。 A. 防止冷凝水回流 B. 防止粉末进入导管 C. 加快反应速率 （4）工业制氧气的流程：空气 → 加压降温 → 液态空气 → 升温蒸发 → 氮气先逸出 → 剩余 ______ （填物质名称），该过程属于 ______ （填 “ 物理 ” 或 “ 化学 ” ）变化。 （5）若用下图装置收集氧气，氧气应从 ______ （填 “ a ” 或 “ b ” ）端通入。（图为排水法收集装置，a端短，b端长） 【 答案 】 ：（1）二氧化硫；加热高锰酸钾 ； （2）过氧化氢 水 + 氧气 ； （3）B ； （4）液态氧；物理 ； （5）a 。 【 解析 】 ：（1）硫磺燃烧生成二氧化硫，消耗氧气；实验室少量制氧常用加热高锰酸钾，分离液态空气是工业方法。（2）土豆含酶可催化过氧化氢分解。（3）棉花用于防止高锰酸钾粉末堵塞导管。（4）工业制氧利用沸点差异，属物理变化。（5）排水法收集氧气应 “ 短进长出 ” ，从a端通入排开水。 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1 .   实验室用高锰酸钾制氧时，若试管口未放棉花，可能导致 （ ） A. 氧气无法生成 B. 水槽中水变红 C. 反应速度变慢 D. 收集的氧气不纯 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：未放棉花会使高锰酸钾粉末随气流进入导管，导致水槽中水变红。 2 .   校园科技节上，小组设计 “ 家庭制氧装置 ” 。下列方案中，最安全可行的是 （ ） A. 加热白醋（主要成分醋酸） B. 向过氧化氢溶液中加入土豆块（含天然酶） C. 电解食盐水 D. 燃烧木炭 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：土豆中的酶可催化过氧化氢分解操作安全；其他选项或无法制氧或存在危险。 3 .   古籍《天工开物》记载 “ 以强火煅石，取其气可助燃 ” 。现代化学分析表明，该过程与实验室哪种制氧原理相似 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分解过氧化氢 C. 加热高锰酸钾 D. 工业制氧 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：加热 “ 强火煅石 ” 与加热高锰酸钾制氧原理一致，均为固体受热分解。 4 .   医院使用的大型储氧罐中的氧气，最可能通过哪种方法制取 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分离液态空气 C. 分解过氧化氢 D. 电解水 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：工业分离液态空气法产量大，适合大规模生产医用氧气。 5 .   实验课上，某同学用加热高锰酸钾制氧，实验结束时先熄灭酒精灯，后移出导管，可能造成 （ ） A. 氧气不纯 B. 试管炸裂 C. 收集不到氧气 D. 生成氧气量减少 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：先灭酒精灯会导致试管内温度降低、气压减小，水倒吸使试管炸裂。 6 .   为宣传 “ 氧气与生活 ” ，班级制作短视频。下列场景中，涉及实验室制氧原理的是 （ ） A. 潜水员携带压缩氧气瓶 B. 消防员使用的氧气面罩 C. 学生用双氧水和二氧化锰制作 “ 氧气喷泉 ” D. 工业炼钢通入富氧空气 【 答案 】 ：C 解析：双氧水（过氧化氢）与二氧化锰反应属于实验室制氧方法，其他选项为工业用途。 7 .   古代 “ 炼丹术 ” 文献记载 “ 取白矾（硫酸钾铝）、硝石（硝酸钾）共炼，得清气 ” 。结合现代化学，该 “ 清气 ” 最可能通过什么方式产生 （ ） A. 硝石受热分解 B. 白矾与硝石反应 C. 二者混合挥发 D. 白矾受热分解 【 答案 】 ：A 【 解析 】 ：硝酸钾（硝石）加热可分解产生氧气，其他选项无制氧反应。 8 .   某同学设计 “ 简易制氧装置 ” ，将塑料瓶改装成反应容器，加入黑色粉末和无色液体后迅速产生气泡。该装置中黑色粉末可能是 （ ） A. 木炭粉 B. 二氧化锰 C. 氧化铜 D. 铁粉 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：二氧化锰是过氧化氢分解制氧的催化剂，其他物质无催化作用。 9 .   冬季供暖时，新闻报道 “ 某小区老人使用 ‘ 便携式制氧机 ’ 过冬 ” 。该制氧机的工作原理与实验室哪种方法最接近 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分离液态空气 C. 常温分解过氧化氢D. 加热高锰酸钾 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：便携式设备需常温操作，符合过氧化氢分解制氧特点。 1 0 .   实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧时，二氧化锰的作用是 （ ） A. 参与反应生成氧气 B. 增加氧气产量 C. 加快反应速率D. 提供反应所需热量 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：二氧化锰是催化剂，可加快反应速率，但不改变生成物质量。 ) ( 11.某古装剧中，太医使用 “ 神秘药粉加热 ” 救治昏厥病人。从化学角度推测，药粉最可能是（ ） A. 碳酸钙 B. 高锰酸钾 C. 碳酸钠 D. 碳酸钡 【答案】：B 【解析】：高锰酸钾加热分解产生氧气，可用于急救，其他物质加热不产生氧气。 12.科技小组对比三种制氧方法： ① 加热高锰酸钾 ② 分解过氧化氢 ③ 加热氯酸钾。三种方法的共同点是（ ） A.都需要加热 B.都产生两种以上物质 C.都使用催化剂 D.都生成氧气 【答案】：D 【解析】：三种方法均为制氧反应， ② 不需要加热， ①③ 不都使用催化剂。 13.实验室用高锰酸钾制氧时，试管口略向下倾斜的目的是（ ） A.便于氧气导出 B.防止冷凝水倒流 C.增加受热面积 D.防止粉末堵塞导管 【答案】：B 【解析】：防止加热时产生的冷凝水回流到热试管底部，导致试管炸裂。 二．非选择题 14. 科技节上，某小组设计 “ 多功能制氧装置 ” 。 （1）装置A用于加热氯酸钾制氧，需添加 ______ （填物质名称）作催化剂；装置B适合用过氧化氢溶液制氧，因为反应物状态为 ______ （填 “ 固体 ” 或 “ 固液 ” ）。 （2）加热高锰酸钾制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）实验结束时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 ______ 。 A. 防止氧气不纯 B. 防止水倒吸 C. 节约酒精 （4）工业制氧的关键步骤是利用氧气与氮气的 ______ 不同进行分离；该过程 ______ （填 “ 有 ” 或 “ 无 ” ）新物质生成。 （5）若用向上排空气法收集氧气，验满方法是将带火星木条放在集气瓶 ______ （填 “ 瓶口 ” 或 “ 瓶内 ” ），观察木条是否复燃。 【 答案 】 ：（1）二氧化锰；固液 ； （2）高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 （3）B ； （4）沸点；无 ； （5）瓶口 【 解析 】 ：（1）氯酸钾制氧需二氧化锰催化；过氧化氢制氧是固液常温反应。（3）先移导管后熄灯可防止水倒吸使试管炸裂。（4）工业制氧利用沸点差异，属物理变化。（5）排空气法验满需将木条放瓶口检测氧气是否充满。 15. 结合传统文化与现代科技，探究氧气制取。 （1）古籍记载 “ 取紫雪（高锰酸钾）火煅，得清气 ” ，该 “ 清气 ” 为 ______ ；实验室用此法制氧时，试管口应 ______ （填 “ 向上 ” 或 “ 略向下 ” ）倾斜。 （2）过氧化氢制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）下列装置中，适合过氧化氢制氧的是 ______ 。 A. 加热固体装置 B. 固液常温装置 C. 电解装置 （4）工业制氧时，将空气液化后升温， ______ （填 “ 氮气 ” 或 “ 氧气 ” ）先汽化逸出；该过程 ______ （填 “ 改变 ” 或 “ 不改变 ” ）物质化学性质。 （5）用排水法收集氧气时，当观察到 ______ （填 “ 气泡连续均匀冒出 ” 或 “ 开始有气泡 ” ）时再收集，原因是 ______ 。 【 答案 】 ：（1）氧气；略向下 ； （2）过氧化氢 水 + 氧气 ； （3）B ； （4）氮气；不改变 ； （5）气泡连续均匀冒出；开始的气泡含装置内空气，会导致氧气不纯 【 解析 】 ：（1）高锰酸钾加热分解产生氧气；试管口略向下防冷凝水倒流。（3）过氧化氢制氧选固液常温装置。（5）排水法需等气泡连续均匀冒出再收集，保证氧气纯净。 ) ( 《达标检测》（时间：40分钟 满分：70分） 一．选择题（30分） 1. 下列生活场景中，与工业制氧原理无关的是 （ ） A. 钢铁厂炼钢通入富氧空气 B. 医院使用的液氧罐 C. 家庭鱼缸使用的增氧泵 D. 火箭发射使用的液氧推进剂 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：家庭鱼缸增氧泵通过机械曝气溶氧，不涉及工业制氧的分离液态空气法。 2. 小明用 “ 加热高锰酸钾 ” 制氧时，收集到的氧气呈淡红色，原因可能是 （ ） A. 试管口未放棉花 B. 装置漏气 C. 加热温度过高 D. 收集过早 【 答案 】 ：A 【 解析 】 ：未放棉花导致高锰酸钾粉末进入导管，使氧气带颜色。 3.某 “ 氧气科普展 ” 展示古代制氧尝试，其中 “ 将红色氧化汞加热 ” 的实验，与现代实验室哪种制氧方法原理相似 （ ） A. 加热氯酸钾 B. 分解过氧化氢 C. 加热高锰酸钾 D. 电解水 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：均为固体受热分解产生氧气的反应。 4.为模拟 “ 太空舱制氧 ” ，科技社团设计实验。下列方案中，最符合太空环境需求的是 （ ） A. 电解水 B. 加热高锰酸钾 C. 常温分解过氧化氢 D. 分离液态空气 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：常温反应、操作简便，适合太空舱有限资源环境。 5.生活中 “ 氧立得 ” 便携式制氧器的广告宣称 “ 即开即用 ” ，其制氧原理最可能是？ A. 压缩空气释放 B. 常温化学反应制氧 C. 加热固体制氧 D. 电解水制氧 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ： “ 即开即用 ” 说明采用常温下快速反应的制氧方式，如过氧化氢分解。 6 ．实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是（　　） A． B． C． D． 【 答案】C 【 解析 】A、属于固液常温型；B、可以用于金属矿物的冶炼；C、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C；实验室用高锰酸钾制取氧气时，高锰酸钾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；D、属于液体的蒸馏装置。故选：C。 7 ．实验室需收集一瓶约混有 1/4 体积空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A.集气瓶中灌1/4的水 B.集气瓶中灌3/4的水 C.导管伸入到集气瓶体积的1/4处 D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处 【 答案】B 【 解析 】A、需要收集一瓶大约 1/4 空气的氧气，即收集 3/4 的氧气，所以集气瓶中应灌 3/4 的水，故A错；B、需要收集一瓶大约 1/4 空气的氧气，即收集 3/4 的氧气，所以集气瓶中应灌 3/4 的水，故B正确；C、用排空气法收集氧气无法收集 3/4 的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故C错；D、用排空气法收集氧气无法收集 3/4 的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故D错。故选：B。 ) ( 8 ．检验氧气的方法是（　　） A．用燃着的木条放在瓶口 B．用燃着的木条伸入瓶内 C．用带火星的木条伸入瓶内 D．用带火星的木条放在瓶口 【 答案】C 【 解析 】：氧气的检验方法：用带火星的木条伸入瓶内（或试管内）来检验，如果它能使带火星的木条复燃，则证明该气体是氧气。故选：C。 9 ．实验是学习化学的基础，下列实验操作正确的是（　　） A．给液体加热 B．倾倒液体 C．氧气验满 D．排空气法收集氧气 【 答案】B 【 解析 】：A、给试管中的液体加热时液体体积不能超过试管容积的 1/3 ，图中所示操作错误。B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，所示操作正确。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，图中所示操作错误。D、排空气法收集氧气时，导管应伸到集气瓶底部，图中所示操作错误。故选：B。 10 ．实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（　　） A．组装好装置后，检查装置气密性 B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热 C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体 D．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽移出导管 【 答案】A 【 解析 】A．实验前应先检查装置的气密性，组装好装置后，检查装置气密性，故正确；B．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热，试管受热不均，引起试管炸裂，故错误；C．待导管口有均匀气泡产生时开始收集，不能有气泡冒出就立即收集，故错误；D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水会倒流，可能引起试管炸裂，故错误。故选：A。 11 ．实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（　　） A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中 B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 C．收集O 2 后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管 【 答案】A 【 解析 】A、用排水法收集氧气时，加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中，故A正确；B、用排水法收集氧气时，当气泡均匀连续地放出时，才开始收集氧气，不能先将导管口移入集气瓶，再开始加热，故B错误；C、用排水法收集氧气后，用玻璃片将瓶盖好后，移出水面正放在桌子上，故C错误；D、氧气收集完毕，如果先将酒精灯熄灭，则试管内压强变小，水会沿导管倒流进试管，故D错误。故选：A。 ) ( 12 ．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤： ① 加热 ② 检查装置的气密性 ③ 装药品 ④ 用排水集气法收集 ⑤ 从水槽中取出导气管 ⑥ 熄灭酒精灯 ⑦ 连接仪器，其中操作顺序正确的是（　　） A． ①⑦③②⑤④⑥ B． ⑦②③①④⑤⑥ C． ⑤⑦③②①④⑥ D． ⑦③①②④⑥⑤ 【 答案】B 【 解析 】根据实验室用高锰酸钾制取氧气时操作步骤：连 → 查 → 装 → 定 → 点 → 收 → 移 → 熄，可知操作顺序正确的是 ⑦②③①④⑤⑥ ；故选：B。 13 ．如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【 答案】A 【 解析 】A、用高锰酸钾制取氧气，图中装置正确，故A正确；B、收集气体的导管，要深入集气瓶底部，图中导气管太短，故B错误；C、验满氧气，带火星的木条伸进集气瓶内部，图中操作错误，故C错误；D、验证氧气的性质，做细铁丝燃烧的实验时，反应剧烈，火星四射，热的溅落物会炸裂瓶底，图中操作错误，故D错误。故选：A。 1 4 、下列关于实验室制取氧气和收集，操作先后顺序中不正确的是（　　） A．先检查制氧装置的气密性，在装药品 B．先给试管均匀加热，再对着药品加热 C．等导管口排出的气泡均匀后，再将导管插入盛水的集气瓶口 D．先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出 【 答案】 D． 【 解析 】A、先检查制氧装置的气密性，再装药品，否则会浪费药品，故A正确；B、先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热，防止受热不均，引起试管炸裂，故B正确；C、等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，否则可能会收集的气体不纯，故C正确；D、先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出；应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，故D错误． 15 ．下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（　　） A．检查气密性 B．加热立即收集 C．收满后移出集气瓶 D．结束时停止加热 【 答案】A 【 解析 】A．检查装置气密性：组装好仪器，把导管的一端放入水中，用手紧握试管，水中的导管口有气泡冒出，证明装置的气密性良好，故A正确；B．为了防止收集到的气体不纯，当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误；C．收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，故C错误；D．实验结束后要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，故D错误。故选：A。 二．非选择题（40分） 16.某科研团队研发 “ 应急制氧设备 ” ，结合实验室制氧原理设计方案。 （1）设备采用 “ 常温快速制氧 ” ，最可能选用的原料是 ______ （填 “ 氯酸钾 ” 或 “ 过氧化氢溶液 ” ）和 ______ （填物质名称）。 （2）加热氯酸钾制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）用高锰酸钾制氧时，若未预热就集中加热，可能导致 ______ 。 A. 氧气产量减少 B. 试管炸裂 C. 收集的氧气不纯 ) ( （4）工业制氧的原料是 ______ ，分离过程中发生的是 ______ （填 “ 物理 ” 或 “ 化学 ” ）变化。 （5）若需收集较纯净的氧气，应选 ______ （填 “ 排水法 ” 或 “ 向上排空气法 ” ），因为 ______ 。 【答案】：（1）过氧化氢溶液；二氧化锰；（2）氯酸钾 氯化钾 + 氧气；（3）B （4）空气；物理；（5）排水法；排水法收集的氧气不含空气，纯度更高 【解析】：（1）过氧化氢溶液在二氧化锰催化下常温反应，适合应急制氧。（3）未预热会使试管受热不均而炸裂。（5）排水法可避免空气混入，收集的氧气更纯净。 17.古代 “ 炼丹术 ” 与现代化学结合，探究氧气制取。 （1）古人加热 “ 硝石（硝酸钾） ” 可获得氧气，类似实验室 ______ （填 “ 加热高锰酸钾 ” 或 “ 分解过氧化氢 ” ）的方法；现代实验室用此法制氧时，需在 ______ （填仪器名称）中加热。 （2）过氧化氢在二氧化锰作用下制氧的文字表达式为 ________________________ 。 （3）选择制氧装置时，需考虑反应物状态和 ______ 。 A. 生成气体的颜色 B. 反应条件 C. 生成气体的气味 （4）工业制氧时，将空气 ______ （填 “ 加压降温 ” 或 “ 升温降压 ” ）变为液态，再利用沸点差异分离；该过程 ______ （填 “ 属于 ” 或 “ 不属于 ” ）分解反应。 （5）用向上排空气法收集氧气时，导气管应伸到集气瓶 ______ （填 “ 上部 ” 或 “ 底部 ” ），目的是 ______ 。 【答案】：（1）加热高锰酸钾；试管（2）过氧化氢 水 + 氧气；（3）B；（4）加压降温；不属于；（5）底部；排尽瓶内空气，使收集的氧气更纯净 【解析】：（1）加热固体制氧需用试管；与加热高锰酸钾原理相似。（3）装置选择依据反应物状态和反应条件。（5）排空气法导管伸到瓶底可排尽空气，提高氧气纯度。 18. 空气中主要组分的沸点如表所示 组分 氮气 氧气 二氧化碳 沸点（ ℃ ） ﹣ 195.8 ﹣ 183.0 ﹣ 78.5 工业制氧气的流程如下： （1）工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的 　 　 不同，此过程属于 　 　 （填 “ 物理 ” 或 “ 化学 ” ）变化。 （2）将液态空气升温，最先逸出的物质主要是 　 　 。 （ 3 ）液态氧的沸点 　 　 （填 “ 低于 ”“ 等于 ” 或 “ 高于 ” ） ﹣ 196 ℃ ；写出液态氧的一种用途： 　 　 ． （ 4 ）得到的液态氧的颜色是 　 　 。 【 答案】（1） 沸点；物理； （ 2） 氮气；（ 3 ）高于；支持燃烧 （ 4） 淡蓝色； 【 解析 】（1）工业制氧气的原理是分离液态空气，由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，故答案为：沸点；有新物质生成的变化为化学变化，无新物质生成的变化为物理变化，此变化中没有生成新物质，故变化属于物理变化；故答案为：物理；（2）空气先加压降温，空气变成了液态，此时仍为气态的物质是氦气和氖气；由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，留下的主要是液氧，剩余物质是混合物；故答案为：氮气； （ 3） 由于空气中大约含有21%的氧气，所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料；工业上制氧气采用的是分离液态空气法：在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发；由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧，在整个过程中没有生成其它物质，没有新物质生成，属于物理变化．氧气供给呼气，支持燃烧． （ 4） 该知识属于工业制氧气，气态氧气无色，而液态氧气为淡蓝色，空气中主要由氧气和氮气组成，工业制氧气原理是利用氮气和氧气的沸点不同，要达到分离效果，必 须让沸点低的液氮先气化出来，而温度不能达到液氧的沸点，否则氧气也会出来 ) ( 19 、某校研究性学习小组到实验室进行探究实验．他们准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质． （1）写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式 　　 ． （2）请指出图中所用仪器的名称： a 　　 b 　　 c 　　 d 　 （3）他们所用的装置图中有一些错误，请你为他们指出来： ① ． 　　 ② ． 　 ③ ． 　 ④ ． 　 （4）收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并 　　 （填 “ 正放 ” 或 “ 倒放 ” ）在桌上． （5）他们用这种方法收集了两瓶气体．在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃．导致这个现象的可能的原因是（写出操作上的原因）： 　　 ． 【 答案】（1） 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 （2） 酒精灯，试管，铁架台，水槽； （ 3） ① 在使用酒精灯加热时，首先检查灯内酒精的量，不超过酒精灯总容积的2/3， ② 加热时要用外焰，观察图示可以看出，灯内酒精过多，未用酒精灯的外焰加热， ③ 加热固体药品时，试管口要略低于试管底部，防止冷凝水倒流入试管引起试管炸裂， ④ 用高锰酸钾制取氧气时试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 ；（ 4） 正放 （ 5） 排水法收集气体要等气泡连续均匀冒出再收集，防止收集的气体混入空气，从而使收集的气体不纯 【 解析 】（1）高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的表达式是高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；（2）根据常用仪器的名称和用途分析可知这些仪器分别是：酒精灯，试管，铁架台，水槽；（3）在使用酒精灯加热时，首先检查灯内酒精的量，不超过酒精灯总容积的2/3，加热时要用外焰，观察图示可以看出，灯内酒精过多，未用酒精灯的外焰加热，加热固体药品时，试管口要略低于试管底部，防止冷凝水倒流入试管引起试管炸裂，用高锰酸钾制取氧气时试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；（4）氧气密度比空气大，应正放在桌上；（5）排水法收集气体要等气泡连续均匀冒出再收集，防止收集的气体混入空气，从而使收集的气体不纯，根据该同学操作所出现的现象可知是进行了该错误操作，造成第一瓶气体不纯； ) 学科网（北京）股份有限公司 $$