专题1 新课改情境下的氧气制备与应用的实验探究应用-2025-2026学年九年级化学实验探究同步培优练（全国通用）

专题1 新课改情境下的氧气制备与应用的实验探究应用 1．选用合适的药品和装置可以制取氧气。 I.实验室制氧 (1)仪器①的名称为 。 (2)装置B常用于双氧水和二氧化锰制氧气，该反应的化学方程式为 。 (3)收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置为 （填字母）。 Ⅱ.生活制氧 过碳酸钠是水产养殖中常见的制氧剂，具有和的双重性质，在异丙醇（有机溶剂）中的溶解度较低。 (4)制备过碳酸钠 ①实验室用与稳定剂的混合溶液和溶液化合制备过碳酸钠，该反应放热，实验装置如图所示。恒压滴液漏斗中盛装的药品为 。 ②反应结束后，停止搅拌，向反应液中加入异丙醇，静置、过滤、洗涤、干燥，获得过碳酸钠固体。加入异丙醇的目的是 。 (5)探究过碳酸钠性质 向过碳酸钠溶液中滴加酚酞，溶液变红，逐滴加入稀盐酸至过量，溶液颜色变浅，最终呈无色并产生使澄清石灰水变浑浊的气体。说明过碳酸钠溶液中含有的阴离子有 。 (6)应用过碳酸钠 如图所示，以过碳酸钠为制氧剂制作家庭简易制氧机。下列说法正确的是_________。 A．使用前，隔板右侧应注满水 B．可通过c管观察氧气的供给速率 C．反应时，隔板左右两侧气压相等 D．该制氧装置可以随时关停 Ⅲ.太空制氧 空间站氧气再生系统简易流程如图所示。 (7)在温度和催化剂的条件下，反应器中发生反应的化学方程式 。 (8)装置的作用是 。 2．化学兴趣小组同学进行“氧气制取”系列实验研讨活动。 【实验一】实验室制氧 (1)图一仪器①的名称是 。 (2)实验室用AE来制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用装置E收集时导管伸入集气瓶中的时机是 。 【实验二】家庭制氧 (3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了一个家庭简易制氧机如图 ①利用可以上下抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是 （答一点）。 ②若想利用B装置监测产生氧气的速度，小组同学将B装置改进的措施是 （填字母）。 a．将a导管加长并伸入水面以下 b．将b号管加长并伸入水面以下 c．将a和b导管同时加长并伸入水面以下 【实验三】探究制氧催化剂 (4)小组同学发现氧化铁（）对分解也有催化作用。为比较和对分解快慢的不同影响，用如图中A装置分别进行实验；启动传感器，注入溶液，夹上弹簧夹。氧气体积分数随时间变化情况如图B： ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。 ②写出使分解较快的催化剂及判断依据： 。 ③实验可以得出：氯化铁和二氧化锰都可加快过氧化氢的分解速率。从催化剂的角度看，影响过氧化氢溶液分解速率的因素还有哪些？ （答一条即可）。 3．工业上、实验室和生活中使用不同的方法制取氧气。 I．工业制氧气 (1)以分子筛为吸附剂制取氧气。原理如图1所示。 由图可知过程1中，空气通过分子筛吸附材料时， 分子更容易被吸附；过程2中，采用 (填“增压”或“减压”)方法，能使被吸附的气体释放出去，使分子筛吸附材料恢复吸附能力。 II．实验室制氧气 实验小组分别用图2中图甲和图乙两种方法来制氧气。用图乙装置研究浓度为5%的过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应，用传感器测定装置中压强的变化并用数据采集器记录数据如图乙中的右图所示。 (2)用图甲装置制氧气时，需先松开 (选填“K1” “K2”或“K3”)处的螺丝进行调整后再做实验。 (3)写出实验室中用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。 (4)图乙中右图曲线a在0~10s压强增大的原因是：①过氧化氢分解产生氧气；② 。 (5)比较图乙中a、b曲线，分析平菇在此反应中的作用可能是 。 III．生活中制氧气 已知：超氧化钾(KO₂)是黄色固体，分别与CO2、H2O反应生成白色固体和O2，产氧效率高，适合作生氧剂；生氧原理为 (6)制取较纯的氧气选用KO2与H2O反应要优于 KO2与CO2反应的原因是 。 (7)动手实践：设计并制作氧自救呼吸器，如图3所示。 ①判断其中固体生氧剂已完全失效的现象是 。 ②该呼吸器使用一段时间后，取出其中固体，设计实验探究该固体中生氧剂已部分失效。简述实验方案(包括操作、现象) 。 (8)超氧化钾制氧技术还可应用于潜艇供氧。在潜水艇等密闭环境中使用超氧化钾供氧的优点：反应条件简单，反应过程易操作， 。 4．氧气是人类赖以生存的物质，不同领域获得氧气的方法不同。 Ⅰ．工业获得氧气 (1)工业以空气为原料获得氧气，工业上选择空气的主要原因是 。 (2)揭开盛有液态空气的容器盖，将燃着的木条置于瓶口上方，可立即观察到 。 a.木条熄灭                    b.木条燃烧更旺 Ⅱ．家庭获得氧气 某款家用制氧利用两种化学试剂［过碳酸钠（）和二氧化锰］同时加入水中制取氧气，装置示意图如图1。 (3)制氧机工作时发生了两步反应， 第一步：； 第二步： 。（用化学方程式表示） (4)图中“加湿过滤仓”的原理与图2中 （填字母）装置类似。 (5)“加湿过滤仓”中的水除了有加湿氧气的作用外，还可能起到的作用是 （填序号）． a.观察氧气生成的速率           b.除去氧气中一些杂质 c.增加氧气质量                d.降低氧气温度 Ⅲ．渔业获得氧气 过氧化钙（）、过氧化钠（）都能与反应生成和相应的碱，运输活鱼时常用到过氧化钙（）来增加水中的含氧量。 (6)过氧化钙与水反应的化学方程式为 。 (7)鱼类运输供氧一般不选择，选择更好，可能原因是 。 5．氧气是人类生存必需的物质，认识和获取氧气具有重要意义。 I.工业获得氧气 工业制取氧气原理： 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点/℃ -195.8 -183.0 -78.4 -185.7 -246.0 -268.9 (1)工业制得的氧气中较难被分离出去的气体是表中的 (填化学式)。 (2)工业生产的氧气可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生改变的是 (填字母)。 a.分子能量    b.分子运动速率    c.分子质量    d.分子数目    e.分子间隔    f.分子构成 II.实验室获得氧气 同学们利用如图所示的实验装置制取氧气并完成氧气性质的相关实验，请完成相关问题： (3)实验室用装置A制氧气的化学符号表达式为 。 (4)仪器①的名称 ，若用B装置制氧气，则应在①中盛放的试剂是 。 (5)若要用C、D组合测量生成氧气的体积，应把C装置的 (填“a”或“b”)端接d，C中的水 (填“需要”或“不需要”)装满，此实验利用氧气 的性质。 (6)装置E是铁丝在氧气中燃烧的实验，请写出反应生成物的化学式 。 III.空间站获得氧气 “天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，这是航天员首次在“梦天”舱授课。氧气和水是维持航天员驻留空间站的必需物质，如图是空间站内常用水气整合系统的工作原理流程图。 (7)由上述流程图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有 (填数字)条。 (8)氧气循环再生过程中需要定期补充一定量的水，可能的原因是 。 6．I．实验室制取氧气是初中重要化学实验之一，根据要求回答问题。 (1)写出仪器甲的名称 。 (2)为了使反应能平稳地进行，应选用的发生装置是 (从图中选填编号，下同)；用向上排空气法收集氧气应选用的装置是 。 (3)若用装置A、E制取并收集氧气，长颈漏斗的下端管口伸入液面下(即液封)，目的是 ；当装置E中出现 现象时，再把导管伸入盛满水的集气瓶开始收集；用该方法收集到的氧气可以完成硫在氧气中的燃烧实验，集气瓶内要预留适量的水，水的作用是 。 (4)加热一定质量的高锰酸钾制取氧气并测定生成氧气的体积，反应的文字表达式为 ，采用如图所示装置(气密性良好)，装置中导管的连接顺序为： 。 Ⅱ．制作简易“制氧机” 某兴趣小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示，并购买了供氧剂，购买的供氧剂分为甲、乙两种，甲剂是白色的过碳酸钠固体，乙剂是黑色的二氧化锰粉末。 查阅资料：加水后过碳酸钠会分解生成和继续分解提供氧气。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (5)过滤仓中的水除了有过滤杂质作用，还可以起到的作用是 (写一条即可)。 (6)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。 (7)如表是供氧剂的使用注意事项。据此回答下列问题。 注意事项 1.连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂。 2.理想的水温在之间，可连续供氧分钟。水温偏高时，每分钟供氧量增加，供氧时间缩短。 3.可通过增加或减少乙剂用量或加水量来调节供氧速率。 ①其中提到“连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂”，不必另加乙剂的原因是 ； ②水温偏高时，每分钟供氧量增加，其原因是 。 Ⅲ．“沸石分子筛”制氧机 以空气为原料，空气经过分子筛时氨气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的富氧空气。下图为该制氧过程的示意图。 (8)图中代表的是 (用化学符号表示) (9)分离过程的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 Ⅳ．用下图装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷)，操作如下： ①往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为。 ②用电点火装置点燃红磷，充分反应。 ③冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为。 (10)红磷燃烧的符号表达式为 。 (11)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。 7．氧气在生产生活中有广泛的应用，制取氧气的方法有很多。 (1)工业制氧将液态空气升温至至之间，使 先蒸发，剩余的气体储存于钢瓶中。 (2)从微观的角度分析，分离液态空气过程中，主要是 发生了改变。 实验室制氧  下图是实验室制备气体的常见装置 (3)①实验室用双氧水和二氧化锰收集较干燥的氧气，应选择的收集装置是 ，反应的化学方程式为 。 ②若选用制取氧气，则收集气体应从 （选填“”或“”）处进入，写出用装置制取氧气的化学方程式 ，选择收集方法的依据是 。用装置制备二氧化碳，若想让反应停止，则需要 （填操作）。写出实验室检验二氧化碳气体的化学方程式 。 ③双氧水制取氧气的微观过程如下，请将反应示意图补画完整，下图方形空格中应该为 。 家庭制氧  小明发现家里的化学制氧机是用双氧水和二氧化锰做药包制氧气的。于是根据说明书上的“内筒模型图”自己做了一个微型模拟制氧机。 (4)在实践过程中，他认识到过滤加湿仓的作用，请分析他的推断所依据的现象： 过滤加湿仓的作用 依据的现象 降温 瓶： 观察氧气生成的速率 瓶： 鱼塘增氧  养鱼增氧剂的主要成分过氧化钙（）能与水反应：。某同学将水加入到盛有“养鱼增氧剂”样品的烧杯中，充分反应后，称得剩余物质的质量为。请计算 8．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，许多重大的化学发现都是通过实验得到的。某兴趣小组在化学实验室进行了科学实验探究。 【任务一】认识实验室安全图标 (1)化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。小明在学习《物质的变化和性质》时，接触到以下图标，请你帮助他认识相关图标的意义。 图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。 【任务二】实验室制取氧气： 某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： (2)指出仪器名称：① 。 (3)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 (填字母)。你认为该装置中还缺少 。 (4)若用过氧化氢制取氧气，还需要用到一种药品 (填名称)，该物质起 作用；写出用过氧化氢制氧气的反应的表达式 ，反应类型属于 。 【任务三】验证氧气性质的实验 (5)如图实验中的铁丝绕成螺旋状的目的是 。 (6)图甲所示实验有一处错误，它是 。 (7)小明同学做铁丝在氧气中燃烧的实验时，实验成功率最高的是______。(填字母) A． B． C． 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（5）向过碳酸钠溶液中滴加酚酞，溶液变红，说明溶液显碱性，说明过碳酸钠溶液中含有氢氧根离子； 逐滴加入稀盐酸至过量，溶液颜色变浅，最终呈无色并产生使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体是二氧化碳，说明过碳酸钠溶液中含有碳酸根离子； （6）A、该装置是固液不加热型制气装置，利用气体压强来控制固体和液体的甲醇，从而控制反应的发生与停止，若隔板右侧注满水，装置内产生氧气，会把水压入塑料管中，因此使用前隔板右侧不需要注满水，故错误； B、氧气不易溶于水，若有氧气产生，会从c管排出，可通过观察c管中气泡产生的速率来观察氧气的供给速率，故正确； C、反应时，隔板左侧产生氧气，气压增大，隔板左侧气压大于右侧气压，故错误； D、当关闭阀门K时，隔板左侧压强增大，将液体压入注射器，固液分离，反应停止；打开阀门K时，固液接触，反应发生，所以该制氧装置可以随时关停，故正确； 故选：BD； （7）根据流程，人呼出气体含二氧化碳，从流程图可知，气体X与氢气在反应器反应生成甲烷和水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以气体X是二氧化碳；反应器中氢气和二氧化碳在温度570～580K和催化剂的条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为； （8）人呼出的气体中含有二氧化碳等气体，装置F的作用是分离出呼出气体中的二氧化碳，要使二氧化碳参与后续反应器反应。 2．化学兴趣小组同学进行“氧气制取”系列实验研讨活动。 【实验一】实验室制氧 (1)图一仪器①的名称是 。 (2)实验室用AE来制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用装置E收集时导管伸入集气瓶中的时机是 。 【实验二】家庭制氧 (3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了一个家庭简易制氧机如图 ①利用可以上下抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是 （答一点）。 ②若想利用B装置监测产生氧气的速度，小组同学将B装置改进的措施是 （填字母）。 a．将a导管加长并伸入水面以下 b．将b号管加长并伸入水面以下 c．将a和b导管同时加长并伸入水面以下 【实验三】探究制氧催化剂 (4)小组同学发现氧化铁（）对分解也有催化作用。为比较和对分解快慢的不同影响，用如图中A装置分别进行实验；启动传感器，注入溶液，夹上弹簧夹。氧气体积分数随时间变化情况如图B： ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是 。 ②写出使分解较快的催化剂及判断依据： 。 ③实验可以得出：氯化铁和二氧化锰都可加快过氧化氢的分解速率。从催化剂的角度看，影响过氧化氢溶液分解速率的因素还有哪些？ （答一条即可）。 【答案】(1)集气瓶 (2) 导管口气泡连续均匀冒出 (3) 可以控制反应的发生和停止 a (4) 装置中含有空气，空气中氧气体积分数约为21% ，因为作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比更短 催化剂质量、催化剂种类、催化剂形状等（表述合理即可） 【详解】（1）由图可知，仪器为集气瓶，故填：集气瓶； （2）实验室用AE来制取氧气，A为固固加热型发生装置，且试管口没有棉花，可用于氯酸钾制氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：，用装置E收集时导管伸入集气瓶中的时机是导管口气泡连续均匀冒出，否则氧气不纯； （3）①利用可以上下抽拉的线绳，实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，固液接触反应发生，固液分离反应停止，优点可以控制反应的发生和停止，故填：可以控制反应的发生和停止； ②若想利用B装置监测产生氧气的速度，小组同学将B装置改进的措施是将a导管加长并伸入水面以下，通过观察产生气泡速度，判定产生气体速度，故选a； （4）①装置中含有空气，空气中氧气体积分数约为21%，故初始时氧气的体积分数不为0，故填：装置中含有空气，空气中氧气体积分数约为21%； ②观察图B，氧气体积分数达到32%，二氧化锰作催化剂时，时间更短，所以二氧化锰是分解更快的催化剂 ③从催化剂的角度看，影响过氧化氢溶液分解速率的因素还有催化剂质量、催化剂种类、催化剂形状等，故填：催化剂质量、催化剂种类、催化剂形状等。 3．工业上、实验室和生活中使用不同的方法制取氧气。 I．工业制氧气 (1)以分子筛为吸附剂制取氧气。原理如图1所示。 由图可知过程1中，空气通过分子筛吸附材料时， 分子更容易被吸附；过程2中，采用 (填“增压”或“减压”)方法，能使被吸附的气体释放出去，使分子筛吸附材料恢复吸附能力。 II．实验室制氧气 实验小组分别用图2中图甲和图乙两种方法来制氧气。用图乙装置研究浓度为5%的过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应，用传感器测定装置中压强的变化并用数据采集器记录数据如图乙中的右图所示。 (2)用图甲装置制氧气时，需先松开 (选填“K1” “K2”或“K3”)处的螺丝进行调整后再做实验。 (3)写出实验室中用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。 (4)图乙中右图曲线a在0~10s压强增大的原因是：①过氧化氢分解产生氧气；② 。 (5)比较图乙中a、b曲线，分析平菇在此反应中的作用可能是 。 III．生活中制氧气 已知：超氧化钾(KO₂)是黄色固体，分别与CO2、H2O反应生成白色固体和O2，产氧效率高，适合作生氧剂；生氧原理为 (6)制取较纯的氧气选用KO2与H2O反应要优于 KO2与CO2反应的原因是 。 (7)动手实践：设计并制作氧自救呼吸器，如图3所示。 ①判断其中固体生氧剂已完全失效的现象是 。 ②该呼吸器使用一段时间后，取出其中固体，设计实验探究该固体中生氧剂已部分失效。简述实验方案(包括操作、现象) 。 (8)超氧化钾制氧技术还可应用于潜艇供氧。在潜水艇等密闭环境中使用超氧化钾供氧的优点：反应条件简单，反应过程易操作， 。 【答案】(1) 氮气/氮/N2 减压 (2)K3 (3) (4)过氧化氢分解放出热量 (5)催化作用 (6)超氧化钾与二氧化碳反应制得的氧气中可能含有二氧化碳，导致制得的气体不纯净 (7) 生氧剂由黄色变为白色 取生氧剂样品于试管中，加水溶解，产生气泡，将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明生成了氧气，说明固体中含超氧化钾，向管内溶液中滴入氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明含碳酸钾，则生氧剂部分失效； (8)可以消耗人呼出的二氧化碳 【详解】（1）由图可知，相同条件下，氮气的吸附量较大，故空气通过分子筛吸附材料时，氮气分子更容易被吸附； 由图可知，相同条件下，随着压强的增大，气体的吸附量逐渐增大，则过程2中，采用减压方法，能使被吸附的气体释放出去，使分子筛吸附材料恢复吸附能力； （2）铁架台上三个旋钮的作用：K1的作用是：顶住铁架台竖直的铁杆，用于固定铁夹的高度；K2作用是：顶住铁夹后面的铁杆，用于固定铁夹的角度（试管口略向下倾斜）；K3在铁夹上，用于夹紧试管。故用图甲装置制氧气时，需先松开K3处的螺丝进行调整后再做实验，铁夹要夹持在离试管口约三分之一处； （3）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：； （4）图乙中右图曲线a在0~10s压强增大的原因是：①过氧化氢分解产生氧气；②过氧化氢分解放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，故完全反应后，逐渐冷却至室温，压强会减小； （5）比较图乙中a、b曲线，相同时间内，加入平菇的气压大，说明加入平菇的反应速率快，说明平菇在此反应中的作用可能是：催化作用； （6）制取较纯的氧气选用KO2与H2O反应要优于 KO2与CO2反应的原因是：超氧化钾与二氧化碳反应制得的氧气中可能含有二氧化碳，导致制得的气体不纯净； （7）①超氧化钾是黄色固体，分别与CO2、H2O反应生成白色固体和O2，故判断其中固体生氧剂已完全失效的现象是：生氧剂由黄色变为白色； ②超氧化钾能与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，碳酸钾能与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钾，故可用氯化钡溶液检验其是否失效，超氧化钾能与水反应生成氢氧化钾和氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，可用水检验固体中是否含超氧化钾，故设计实验探究该固体中生氧剂已部分失效的实验方案是：取生氧剂样品于试管中，加水溶解，产生气泡，将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明生成了氧气，说明固体中含超氧化钾，向管内溶液中滴入氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明含碳酸钾，则生氧剂部分失效； （8）超氧化钾能与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，故其优点还有：可以消耗人呼出的二氧化碳。 4．氧气是人类赖以生存的物质，不同领域获得氧气的方法不同。 Ⅰ．工业获得氧气 (1)工业以空气为原料获得氧气，工业上选择空气的主要原因是 。 (2)揭开盛有液态空气的容器盖，将燃着的木条置于瓶口上方，可立即观察到 。 a.木条熄灭                    b.木条燃烧更旺 Ⅱ．家庭获得氧气 某款家用制氧利用两种化学试剂［过碳酸钠（）和二氧化锰］同时加入水中制取氧气，装置示意图如图1。 (3)制氧机工作时发生了两步反应， 第一步：； 第二步： 。（用化学方程式表示） (4)图中“加湿过滤仓”的原理与图2中 （填字母）装置类似。 (5)“加湿过滤仓”中的水除了有加湿氧气的作用外，还可能起到的作用是 （填序号）． a.观察氧气生成的速率           b.除去氧气中一些杂质 c.增加氧气质量                d.降低氧气温度 Ⅲ．渔业获得氧气 过氧化钙（）、过氧化钠（）都能与反应生成和相应的碱，运输活鱼时常用到过氧化钙（）来增加水中的含氧量。 (6)过氧化钙与水反应的化学方程式为 。 (7)鱼类运输供氧一般不选择，选择更好，可能原因是 。 【答案】(1)空气资源丰富、原料易得，成本低廉等 (2)a (3) (4)b (5)abd (6) 【详解】（1）空气在自然界中储量丰富，原料易得，成本低廉，这是工业选择空气为原料制氧气的主要原因； （2）液态空气中氮气沸点低于氧气，打开容器时氮气先汽化逸出，氮气不能燃烧且不支持燃烧，将燃着木条置于瓶口，木条会熄灭，故选a； （3）根据第一个反应可知，第二步是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，化学方程式为； （4）图1“加湿过滤仓”中氧气通过水，起到类似洗气的作用；图2中a装置为气体从长导管通入液体（洗气原理），经过润湿后从短导管排出，故选b； （5）a、氧气不易溶于水，将氧气通过水，可通过观察“加湿过滤仓”中的产生气泡的快慢，判断氧气生成的速率，正确； b、“加湿过滤仓”中的水可吸收氧气中部分杂质，除去氧气中一些杂质，正确； c、“加湿过滤仓”中的水不能增加氧气质量，错误； d、“加湿过滤仓”中的水可吸收热量，降低氧气温度，正确； 故选abd； （6）过氧化钙（）、过氧化钠（）都能与反应生成和相应的碱，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则过氧化钙与水反应生成氧气和氢氧化钙，化学方程式为； （7）过氧化钠与水反应生成强碱NaOH，会破坏水体环境，危害鱼类；而过氧化钙反应生成的氢氧化钙微溶于水，碱性较弱，对鱼类影响小，因此选用过氧化钙； 5．氧气是人类生存必需的物质，认识和获取氧气具有重要意义。 I.工业获得氧气 工业制取氧气原理： 组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气 氖气 氦气 沸点/℃ -195.8 -183.0 -78.4 -185.7 -246.0 -268.9 (1)工业制得的氧气中较难被分离出去的气体是表中的 (填化学式)。 (2)工业生产的氧气可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生改变的是 (填字母)。 a.分子能量    b.分子运动速率    c.分子质量    d.分子数目    e.分子间隔    f.分子构成 II.实验室获得氧气 同学们利用如图所示的实验装置制取氧气并完成氧气性质的相关实验，请完成相关问题： (3)实验室用装置A制氧气的化学符号表达式为 。 (4)仪器①的名称 ，若用B装置制氧气，则应在①中盛放的试剂是 。 (5)若要用C、D组合测量生成氧气的体积，应把C装置的 (填“a”或“b”)端接d，C中的水 (填“需要”或“不需要”)装满，此实验利用氧气 的性质。 (6)装置E是铁丝在氧气中燃烧的实验，请写出反应生成物的化学式 。 III.空间站获得氧气 “天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，这是航天员首次在“梦天”舱授课。氧气和水是维持航天员驻留空间站的必需物质，如图是空间站内常用水气整合系统的工作原理流程图。 (7)由上述流程图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有 (填数字)条。 (8)氧气循环再生过程中需要定期补充一定量的水，可能的原因是 。 【答案】(1)Ar (2)abe (3) (4) 分液漏斗 过氧化氢溶液 (5) a 不需要 不易溶于水 (6)Fe3O4 (7)3 (8)循环再生过程中生成了CH4，而CH4不参与循环再生过程，消耗了氢元素（合理即可） 【详解】（1）由表中内容可知，氩气和氧气的沸点比较接近，则不好除去，氩气的化学式为：Ar； （2）工业生产的氧气可加压贮存在蓝色钢瓶中，没有新物质生成，属于物理变化，氧气分子质量不变，氧气分子没有转变为其他分子，此过程中氧气分子间间隔减小，分子能量减小，分子运动速率减慢，故选abe； （3）A装置为固体加热型，且试管口有一团棉花，即为高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：； （4）据图可知，仪器①的名称是：分液漏斗； B装置不需要加热，可用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取氧气，所以在①中盛放的试剂是过氧化氢溶液； （5）氧气的密度比水小，不易溶于水，应从C装置b端通入氧气，将水排出，由于排出水的体积就是产生气体的体积，所以进行操作时，集气瓶未装满水不影响实验结果； （6）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁的化学式为：Fe3O4； （7）由上述流程图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有3条，即呼吸作用产生水、二氧化碳和氢气反应生成水、尿液净化得到水； （8）由于氧气循环再生过程中，电解水生成的氢气部分转化为甲烷，并没有全部转化成水，而CH4不参与循环再生过程，消耗了氢元素，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，所以要定期补充一定量的水。 6．I．实验室制取氧气是初中重要化学实验之一，根据要求回答问题。 (1)写出仪器甲的名称 。 (2)为了使反应能平稳地进行，应选用的发生装置是 (从图中选填编号，下同)；用向上排空气法收集氧气应选用的装置是 。 (3)若用装置A、E制取并收集氧气，长颈漏斗的下端管口伸入液面下(即液封)，目的是 ；当装置E中出现 现象时，再把导管伸入盛满水的集气瓶开始收集；用该方法收集到的氧气可以完成硫在氧气中的燃烧实验，集气瓶内要预留适量的水，水的作用是 。 (4)加热一定质量的高锰酸钾制取氧气并测定生成氧气的体积，反应的文字表达式为 ，采用如图所示装置(气密性良好)，装置中导管的连接顺序为： 。 Ⅱ．制作简易“制氧机” 某兴趣小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示，并购买了供氧剂，购买的供氧剂分为甲、乙两种，甲剂是白色的过碳酸钠固体，乙剂是黑色的二氧化锰粉末。 查阅资料：加水后过碳酸钠会分解生成和继续分解提供氧气。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (5)过滤仓中的水除了有过滤杂质作用，还可以起到的作用是 (写一条即可)。 (6)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是 。 (7)如表是供氧剂的使用注意事项。据此回答下列问题。 注意事项 1.连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂。 2.理想的水温在之间，可连续供氧分钟。水温偏高时，每分钟供氧量增加，供氧时间缩短。 3.可通过增加或减少乙剂用量或加水量来调节供氧速率。 ①其中提到“连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂”，不必另加乙剂的原因是 ； ②水温偏高时，每分钟供氧量增加，其原因是 。 Ⅲ．“沸石分子筛”制氧机 以空气为原料，空气经过分子筛时氨气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的富氧空气。下图为该制氧过程的示意图。 (8)图中代表的是 (用化学符号表示) (9)分离过程的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 Ⅳ．用下图装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷)，操作如下： ①往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为。 ②用电点火装置点燃红磷，充分反应。 ③冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为。 (10)红磷燃烧的符号表达式为 。 (11)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。 【答案】(1)锥形瓶 (2) B C (3) 防止生成的气体从长颈漏斗口逸出 导管口有气泡连续均匀冒出 吸收二氧化硫，防止污染环境 (4) 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 (5)观察氧气流速/湿润氧气/降低氧气温度（合理即可） (6)在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气 (7) 二氧化锰是催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，可反复使用 温度高，化学反应速率快 (8) (9)物理 (10) (11)27% 【详解】（1）据图可知，仪器甲的名称是锥形瓶； （2）为了使反应能平稳的进行，应该选择便于控制反应速率的气体发生装置，即B装置作为气体发生装置；用向上排空气法收集氧气时，导管应伸到集气瓶底部以防止收集的气体不纯，所以收集装置应选择C装置； （3）用装置A、E制取并收集氧气，若长颈漏斗的下端没有伸入液面以下，生成的气体可以通过长颈漏斗逸出装置，而不被收集，所以应将长颈漏斗下端浸于液面以下，保证气体不从长颈漏斗逸出；为了防止收集到装置内的空气导致收集到的氧气不纯，不能在导管口刚开始有气泡冒出时就立即收集，应当在导管口气泡连续均匀放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶中，开始收集；二氧化硫有毒，会污染环境，可以用水吸收，故集气瓶内要预留适量的水，水的作用是：吸收二氧化硫，防止污染环境； （4）加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；加热一定质量的高锰酸钾制取氧气并测定生成氧气的体积并采用图中所示装置时，因为氧气会在水中上浮，最终聚集在集气瓶的上方，从而将集气瓶中的水从下方的长导管挤出至量筒中，所以装置中导管的连接顺序为：f→h→g→i； （5）过滤仓中的水除了有过滤杂质作用，还可以起到的作用是观察氧气流速（或湿润氧气或降低氧气温度）； （6）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气； （7）①其中提到“连续供氧只补加甲剂即可，不必另加乙剂”，不必另加乙剂的原因是二氧化锰是催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，可反复使用； ②水温偏高时，每分钟供氧量增加，其原因是温度高，化学反应速率快； （8） 根据图示可知，空气经过沸石分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的富氧空气，可知图中代表氮分子，符号为N2； （9）分离过程没有生成新物质，属于物理变化； （10）红磷燃烧生成五氧化二磷固体，该反应的符号表达式是：； （11）倒吸过来水的体积即为消耗氧气的体积，则氧气的体积为60mL-33mL=27mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为×100%=27%。 7．氧气在生产生活中有广泛的应用，制取氧气的方法有很多。 (1)工业制氧将液态空气升温至至之间，使 先蒸发，剩余的气体储存于钢瓶中。 (2)从微观的角度分析，分离液态空气过程中，主要是 发生了改变。 实验室制氧  下图是实验室制备气体的常见装置 (3)①实验室用双氧水和二氧化锰收集较干燥的氧气，应选择的收集装置是 ，反应的化学方程式为 。 ②若选用制取氧气，则收集气体应从 （选填“”或“”）处进入，写出用装置制取氧气的化学方程式 ，选择收集方法的依据是 。用装置制备二氧化碳，若想让反应停止，则需要 （填操作）。写出实验室检验二氧化碳气体的化学方程式 。 ③双氧水制取氧气的微观过程如下，请将反应示意图补画完整，下图方形空格中应该为 。 家庭制氧  小明发现家里的化学制氧机是用双氧水和二氧化锰做药包制氧气的。于是根据说明书上的“内筒模型图”自己做了一个微型模拟制氧机。 (4)在实践过程中，他认识到过滤加湿仓的作用，请分析他的推断所依据的现象： 过滤加湿仓的作用 依据的现象 降温 瓶： 观察氧气生成的速率 瓶： 鱼塘增氧  养鱼增氧剂的主要成分过氧化钙（）能与水反应：。某同学将水加入到盛有“养鱼增氧剂”样品的烧杯中，充分反应后，称得剩余物质的质量为。请计算 【答案】(1)氮气/N2 (2)分子间的间隔 (3) D a 氧气不易溶于水，且不和水反应 关闭弹簧夹    (4) 外壁发热 产生气泡的速率 【详解】（1）氮气的沸点比氧气的沸点低，则氮气先蒸发，剩余的气体储存于钢瓶中。 （2）分离液态空气的过程中，分子种类不变，但分子的间隔改变。 （3）①双氧水制取氧气的反应为固液常温反应，发生装置选B，排空气法收集的氧气较干燥，且氧气密度比空气大，收集装置选D； 双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：。 ②氧气不易溶于水，且氧气密度比水小，用F装置收集时，气体应从a口通入； A为加热固体的装置，且试管口没有塞棉花，适用于氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：； F装置为排水法收集装置，由于氧气不易溶于水，且不和水反应，则可用该方法收集； B装置中，大理石放在多孔隔板上，关闭弹簧夹，产生的气体无法排出，装置中的液体压入长颈漏斗中，与固体分离，反应停止； 实验室用石灰水检验二氧化碳，二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：。 ③根据反应原理可知，过氧化氢在催化剂的作用下分解生成水和氧气，反应前后原子种类和数目不变，则应该补充2个水分子，图示为：。 （4）A瓶外壁发热，则说明反应放热，则加湿仓的作用为降温； 氧气不易溶于水，可通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率。 8．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，许多重大的化学发现都是通过实验得到的。某兴趣小组在化学实验室进行了科学实验探究。 【任务一】认识实验室安全图标 (1)化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。小明在学习《物质的变化和性质》时，接触到以下图标，请你帮助他认识相关图标的意义。 图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。 【任务二】实验室制取氧气： 某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： (2)指出仪器名称：① 。 (3)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 (填字母)。你认为该装置中还缺少 。 (4)若用过氧化氢制取氧气，还需要用到一种药品 (填名称)，该物质起 作用；写出用过氧化氢制氧气的反应的表达式 ，反应类型属于 。 【任务三】验证氧气性质的实验 (5)如图实验中的铁丝绕成螺旋状的目的是 。 (6)图甲所示实验有一处错误，它是 。 (7)小明同学做铁丝在氧气中燃烧的实验时，实验成功率最高的是______。(填字母) A． B． C． 【答案】(1) 保护眼睛 洗手 (2)集气瓶 (3) A 棉花 (4) 二氧化锰 催化 分解反应 (5)增大受热面积 (6)集气瓶底没有留少量的水或细沙 (7)C 【详解】（1）根据图示可知，图标①护目镜图标，其目的是保护眼睛； 图标⑥洗手图标，表示做完实验后应洗手。 （2）由图可知，仪器①为集气瓶。 （3）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A； 加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管应塞一团棉花，图中装置少了棉花。 （4）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，则过氧化氢制取氧气的反应中，还需要二氧化锰； 二氧化锰的作用为催化作用； 反应的文字表达式为：； 该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。 （5）将铁丝绕成螺旋状，能增大铁丝的受热面积。 （6）铁燃烧实验中，为了防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，集气瓶底应留少量的水或细沙。 （7）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，火柴头向下燃烧，能使铁丝充分受热，更易达到铁丝的着火点，成功率最高，故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$