基础实验1 氧气的实验室制取与性质（同步讲义） 化学沪教版2024九年级上册

第2章 空气与水资源 基础实验1 氧气的实验室制取与性质 实验目的 1. 学习组装加热高锰酸钾制取氧气的实验装置，制取和收集氧气。 2. 通过木炭、蜡烛、铁丝分别在氧气中燃烧的实验，认识氧气的性质。 重点和难点 重点：实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的原理及操作。 难点：掌握氧气制备的实验操作，初步形成实验室制备气体的一般思路。 ◆知识点一 氧气的制取 【实验目的】 实验室用高锰酸钾制取并收集氧气 【实验用品】 药品：高锰酸钾（暗紫色固体）； 仪器：酒精灯、试管、集气瓶、单孔橡皮塞、导管、橡胶管、水槽、火柴、玻璃片、棉花、铁夹、铁架台、木块、药匙等。 【实验过程】 实验原理 文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 , 符号表达式为KMnO4 K2MnO4+MnO2 + O2 实验装置 实验步骤 步骤：查、装、定、点、收、离、熄 ① 连接仪器并检查装置气密性：连接好装置，先将导管末端放入水中，再用手紧握试管，若观察到导管口有气泡冒出，移开手后过一段时间，导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。 ② 装入药品：将试剂平铺在试管底部，并在试管口放一小团棉花，用单孔橡皮塞塞紧。 ③ 固定装置：自下而上，从左到右的顺序。铁夹夹在试管的中上部（或距试管口1/4~1/3 处），并使试管口略向下倾斜 。 ④ 点燃酒精灯加热：点燃酒精灯，先用酒精灯对试管预热，然后对准试剂部位加热。 ⑤ 收集气体：导管口气泡连续均匀冒出时开始收集，集气瓶口有较大气泡冒出时，说明已经收集满，在水下盖好玻璃片取出正放。 ⑥将导管撤离出水槽 ⑦ 熄灭酒精灯 收集方法 排水法：氧气不易溶于水。 若用排水法收集气体，当气泡连续均匀冒出时开始收集（原因是开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，表明氧气已集满，在水下用玻璃片磨砂面盖住瓶口，移出水槽，将集气瓶正放在桌面上。 向上排空法：氧气密度比空气大。 向上排空气法：若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（目的是为了排尽瓶内空气） 教材拓展：实验室制取气体的一般思路 即学即练 1.实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。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KMnO4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】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，A不符合题意；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，B不符合题意；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，C不符合题意；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，D符合题意。 2.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】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A正确； 属于固液常温型，故B错误；属于固液常温型，故C错误；属于固液常温型，故D错误。 ◆知识点二 氧气的性质 【实验目的】 探究氧气的性质 【实验仪器】 集气瓶、玻璃片、坩埚钳、火柴 【实验试剂】 木炭、硫粉、铁丝、蜡烛、水 【实验过程】 1．物理性质 三态变化 （物理变化） 常温常压下的氧气是气态，降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2．化学性质 实验名称 实验现象 文字表达式和符号表达式 木炭在氧气中燃烧 ①发出白光 碳+ 氧气二氧化碳 C + O2 CO2 ②放热 ③生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 铁丝在氧气中燃烧 ①剧烈燃烧火星四射 铁 + 氧气四氧化三铁 Fe + O2 Fe3O4 ②放热 ③生成黑色固体 硫在氧气中燃烧 ①产生蓝紫色火焰 硫+ 氧气 二氧化硫 S + O2 SO2 ②放热 ③有刺激性气味的气体产生 蜡烛在氧气中燃烧 ①发出白光 石蜡 + 氧气 水+二氧化碳 ②放热 ③干冷烧杯内壁有水珠生成 ④澄清石灰水变浑浊 注意事项： 实验名称 注意事项 木炭在氧气中燃烧 （1）夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中，防止瓶内氧气受热逸出。 （2）火焰的处理要小心谨慎，避免烧伤或引发火灾，实验结束后要确保火焰已经完全熄灭。 （3）在封闭玻璃瓶口时，要确保玻璃瓶口与氧气气体瓶之间没有空隙，以免氧气泄漏导致实验失败。 铁丝在氧气中燃烧 （1）铁丝末端系一根火材梗的目的：引燃铁丝； （2）铁丝弯成螺旋状的目的：增大铁丝的受热面积； 木条即将燃尽再伸入集气瓶的原因：防止木条燃烧消耗集气瓶内氧气，而不利于铁丝燃烧； （3）集气瓶底预先放少量水或细沙：防止生成的高温熔化物溅落，使集气瓶炸裂。 硫在氧气中燃烧 集气瓶底水的作用 （1）防止灼热生成物掉落使集气瓶炸裂； （2）吸收生成的有害气体，防止其污染空气。 蜡烛在氧气中燃烧 （1）所用氧气要用向上排空气法收集，保持气体干燥； （2）蜡烛点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。 即学即练 1.如图是硫和铁在氧气中燃烧的实验，根据实验回答下列问题。 (1)硫在氧气中燃烧的文字表达式为 。 (2)硫在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部装少量的水，水的作用是 。 (3)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式是 。 (4)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部预留少量的水，水的作用是 。 【答案】(1)硫+氧气二氧化硫 (2)吸收二氧化硫，防止污染空气 (3)铁+氧气四氧化三铁 (4)防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底 【解析】（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的表达式为硫+氧气二氧化硫，故填：硫+氧气二氧化硫； （2）二氧化硫有毒，直接排放会污染空气，因此硫在氧气中燃烧的实验中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气；故填：吸收二氧化硫，防止污染空气； （3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的表达式为铁+氧气四氧化三铁，故填：铁+氧气四氧化三铁； （4）玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时，在集气瓶底部预留少量的水，其作用是防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底，故填：防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底。 2.在一次实验课上，同学们以小组为单位，合作完成了关于铁丝与氧气反应的实验，该过程中有关实验操作、实验原理、实验现象和注意事项的描述正确的是 A．待火柴熄灭时，插入盛有氧气的集气瓶中 B．细铁丝在氧气中的燃烧产物是氧化铁 C．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出白光 D．集气瓶中预先加的少量水可用细沙代替 【答案】D 【详解】A 、待火柴即将熄灭时，插入盛有氧气的集气瓶中，能够保证铁丝燃烧，待火柴熄灭时，插入盛有氧气的集气瓶中，不能引燃烧铁丝，错误； B 、细铁丝在氧气中的燃烧产物是四氧化三铁，不是氧化铁，错误； C、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，没有白光，错误； D、集气瓶中预先加的少量水是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，细沙也能起到这个作用，正确。 故选D。 1、 实验现象的观察与描述 1.描述实验现象时不能用结论代替现象，如： (1)铁丝在氧气中燃烧，不能描述为火星四射，生成四氧化三铁（更正：生成黑色固体）； (2)硫在氧气中燃烧，不能描述为产生蓝紫色火焰，生成二氧化硫（更正：生成有刺激性气味的气体）。 2.描述现象时不能脱离实验实际，如：不能将黑色固体描述成白色固体等。 3.不能片面描述实验现象，如：如木炭在氧气中燃烧，只描述为“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”或“发出白光”都是不全面的，反应放出热量或吸收热量也属于实验现象。 4.描述实验现象时注意准确性，如：烟与雾的区别？烟是小颗粒，雾是小液滴。 2、 收集氧气时的检验和验满 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 验满 a. 排水法：当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已满。 b.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 3、 实验室加热高锰酸钾制取氧气时的操作注意事项 1. 试剂平铺在试管底部：增大受热面积，便于均匀受热； 2. 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管； 3. 试管口应略向下倾斜：防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂； 4. 导管应略出试管口：便于收集气体； 5. 加热药品前，先使试管均匀受热（预热）：防止试管受热不均匀导致试管炸裂； 6. 排水法收集气体时，当气泡连续均匀冒出时开始收集：因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯； 7. 氧气收集完毕后，集气瓶正放在桌面上：氧气密度比空气大，正放可减少氧气的逸散； 8. 向上排空气法收集气体时，导管应伸入集气瓶底部：为了排尽瓶内空气； 9. 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流回炽热的试管中，炸裂试管。 实践应用 1.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．铁夹应夹在试管底部 B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动 C．实验结束时应先熄灭酒精灯 D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上 【答案】B 【详解】A、铁夹应夹在距试管口 处，错误； B、加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动，对试管进行预热，防止试管因受热不均而炸裂，正确； C、实验结束时应先撤导管后熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂，错误； D、氧气的密度比空气大，实验结束后集气瓶应盖好玻璃片，正放在桌面上，错误。 故选B。 2.如图所示为实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作。其中正确的是 A．检查气密性 B．加入固体药品 C．制取氧气 D．检验氧气已收集满 【答案】A 【详解】A、检查装置气密性的方法是：将导管的一端伸入水中，用手紧握试管，若观察到水中的导管口有气泡冒出，则说明装置的气密性良好，正确； B、取用高锰酸钾粉末先将试管倾斜，把盛有高锰酸钾粉末的药匙伸入到试管底部，再直立试管，错误； C、高锰酸钾制取氧气时试管口应放一团棉花，以防止试管内的固体粉末进入导管，错误； D、检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则是氧气；而氧气验满时，是把带火星的木条凑近集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气集满，错误。 故选A。 考点一 实验室用高锰酸钾制备氧气 【例1】实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是 ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 【答案】C 【详解】为防止装置漏气影响实验结果，连接好仪器后，应立即检查装置气密性，再加的入药品，实验结束后，先撤导管，再熄灭酒精灯，防止因先熄灭酒精灯，试管内气压降低，水槽中的水倒流到试管内，引起试管的炸裂； 实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得正确的操作顺序是：④②⑦①③⑥⑤。 故选C。 【例2】化学实验是科学探究的重要手段。 (1)仪器名称：① 。 (2)实验室选用高锰酸钾制氧气 ①该反应的文字表达式为 ；制备并收集氧气选用的装置组合是 (从A~E装置中选取)。 ②若用F装置收集氧气，气体应从 (填“a”或“b”)端进入，证明氧气已经集满的方法是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 AC 或 AD a 将带火星的木条置于 b 导管口，若木条复燃，则已集满 【详解】（1）仪器①是分液漏斗； （2）实验室选用高锰酸钾制氧气：高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。 ①该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； 高锰酸钾制氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，则发生装置为固体加热型，即选择装置A； 氧气不易溶于水且不与水发生反应，密度比空气略大，收集氧气可以用排水法和向上排空气法，即选择装置C、D； 则制备并收集少量氧气选用的装置组合是AC 或 AD； ②若用F装置（向上排空气法）收集氧气，氧气密度比空气略大，则气体应从a端进入，b端逸出； 证明氧气已经集满的方法是将带火星的木条置于 b 导管口，若木条复燃，则已集满。 【变式1-1】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是解题要点 : 1. 注意掌握高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意事项，如常考的：管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；注意试管口要略向下倾斜,防止药品中的湿存的水分受热后变成水蒸气,到管口遇冷成水流回试管底部,使试管炸裂；实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂。 2. 按题目具体要求选择制备和收集装置。 3. 注意区分氧气的检验和验满：:检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气;验满时只有放在瓶口，观察木条是否复燃才能确定是否收集满。 4. 注意仪器名称不要写错别字。    A．先将药品装入试管，再检查装置气密性 B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热 C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片 D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【答案】B 【详解】A、先检查装置的气密性，再将药品装入试管，防止因装置漏气而浪费药品，故说法不正确； B、加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热，防止试管因受热不均而炸裂，故说法正确； 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，故说法不正确； D、实验完毕，应先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，可防止水倒吸，炸裂试管，故说法不正确。 故选B。 【变式2-1】2．某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 基础实验： 实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。请回答下列问题： (1)仪器a、b的名称分别是 、 。 (2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2，该装置中需要改动的一处是 。欲收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用(填序号) 。 【答案】(1) 长颈漏斗 水槽 (2) 在试管口塞一团棉花 C 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是长颈漏斗，仪器b的名称是水槽，故填：长颈漏斗；水槽； （2）甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2，该装置中需要在试管口塞一团棉花，防止粉末状物进入导管；氧气密度比空气大，不易溶于水也不与水反应，可采用向上排空气法和排水法进行收集，排空气法收集的气体较为干燥，应选用装置C，故填：在试管口塞一团棉花；C。 考点二 氧气的性质 【例3】下列有关蜡烛燃烧的实验现象叙述错误的      A．蜡烛燃烧时生成了二氧化碳和水 B．蜡烛在空气中燃烧产生黄色火焰，放热 C．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠 D．用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，蜡烛能重新燃烧 【答案】A 【详解】A、有关蜡烛燃烧的实验现象叙述不能出现产物的名称，选项说法错误； B、蜡烛在空气中燃烧产生黄色火焰，放热，选项说法正确； C、在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠，选项说法正确； D、用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，白烟是石蜡的固体小颗粒，所以蜡烛能重新燃烧，选项说法正确； 故选：A。 【例4】下图是木炭在氧气中燃烧的实验示意图，请对该实验进行分析并回答下列问题： (1)写出木炭燃烧的文字表达式 。 (2)图③中木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈，原因是 。 (3)图④中实验现象为 。 【答案】(1)碳+氧气二氧化碳 (2)氧气的浓度越大，反应越剧烈 (3)澄清石灰水变浑浊 【详解】（1）木炭燃烧生成二氧化碳，文字表达式为 碳+氧气二氧化碳； （2）物质燃烧，氧气的浓度越大，反应越剧烈，所以木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈； （3）木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故向集气瓶中倒入澄清石灰水可以看到，澄清石灰水变浑浊。 解题要点： 1.准确掌握不同物质在氧气中燃烧的现象，如常考的木炭在氧气中燃烧现象：发出白光，放出大量的热，生成的气体使澄清石灰水变浑浊；铁丝在氧气中燃烧现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热等； 2.注意各物质在氧气其中燃烧的操作要点。 3.仔细按题目要求作答，不同物质在不同条件（氧气或空气）中燃烧现象不同。 【变式3-1】下列有关实验现象的描述中不正确的是 A．木炭在氧气中燃烧发白光 B．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射生成一种黑色物质 C．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体 D．红磷在氧气中燃烧产生大量白雾 【答案】D 【解析】A、木炭在氧气中燃烧发白光，选项正确； B、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色物质，选项正确； C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体，选项正确； D、红磷在氧气中燃烧产生大量白烟，选项错误，故选D。 【变式4-1】实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气性质的探究实验。 (1)实验一：硫在氧气中燃烧的文字表达式是 。 (2)实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，该反应的文字表达式为 。铁丝在空气中不能燃烧却可以在氧气中燃烧，说明物质在空气中燃烧的剧烈程度与 有关。 【答案】(1)硫+氧气二氧化硫 (2) 铁+氧气 四氧化三铁 氧气的浓度 【解析】（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的文字表达式是：硫+氧气二氧化硫； （2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式是：铁+氧气 四氧化三铁；氧气和空气的不同之处是氧气的浓度不同，铁丝在空气中不能燃烧却可以在氧气中燃烧，说明物质在空气中燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。 基础达标 1．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 【详解】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。 2．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 【答案】C 【详解】A、取用粉末状药品，试管先横放，用药匙或纸槽将药品送至试管底部，然后将试管直立起来，故A选项图中所示操作不正确，不符合题意； B、为防止高锰酸钾粉末进入导管，应在试管口放一团棉花，故B选项图中所示操作不正确，不符合题意； C、氧气不易溶于水，可采用排水法收集，用多功能收集时，应从短管通入氧气，故C选项图中所示操作正确，符合题意； D、验满氧气应将带火星的木条放在试管口，若木条复燃，则证明氧气已集满，不能伸入瓶内，故D选项图中所示操作不正确，不符合题意。 故选C。 3.下列化学现象的描述，正确的是 A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁 B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体 D．红磷在氧气中燃烧产生白雾 【答案】C 【解析】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体四氧化三铁是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误； B、硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误； C、镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种白色固体，故选项说法正确； D、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。 故选C。 4.木炭在氧气中燃烧并检验产物的实验如图，下列说法不正确的是 A．反应放热 B．燃烧发红光 C．生成无色气体 D．集气瓶内液体变浑浊 【答案】B 【详解】A、木炭在氧气中燃烧，放出大量的热，说法正确，不符合题意； B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，在空气中燃烧发出红光，符合题意； C、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是无色的，故生成无色气体，不符合题意； D、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故集气瓶内液体变浑浊，不符合题意。 故选B。 5．（2024·河北石家庄·一模）实验探究是学习化学的重要途径。如图所示为实验室常用的实验装置： (1)写出装置A中标号仪器①的名称 ，试管口放棉花团的作用是 。 (2)用B装置进行木炭在氧气中燃烧的实验，为使反应充分，实验操作是： ，为了检验产物，可在燃烧停止后向集气瓶中倒入少量的 ，振荡，观察实验现象为 。 【答案】(1) 铁架台 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 (2) 把点燃的木炭从上往下缓慢伸入集气瓶底 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 【详解】（1）装置A中标号仪器①的名称是铁架台；在试管口放棉花团的作用是：防止加热时，固体粉末进入导管； （2）做木炭在氧气中燃烧的实验时，如果一开始就把红热的木炭很快地插入盛氧气的集气瓶下部，由于木炭燃烧放出大量的热会使氧气体积膨胀，从瓶口逸出，会出现的后果是：一会儿就会熄灭，反应不充分，正确的操作应是：把点燃的木炭从上往下缓慢伸入集气瓶底；木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可向集气瓶中倒入澄清石灰水，检验产物，观察实验现象为澄清石灰水变浑浊。 6.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】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；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；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；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。 7.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】发生装置由反应物状态和反应条件共同决定，故A选项说法错误；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B选项说法错误；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C选项说法错误；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D选项说法正确。 阅读下列材料，回答下列4～6小题： 高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。 8．下列物质中属于氧化物的是 A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2 【答案】C 【解析】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。KMnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，A不符合题意；K2MnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，B不符合题意；MnO2​是由锰、氧两种元素组成，是氧化物，C符合题意；O2​是由一种元素组成，是单质，不是氧化物，D不符合题意。 9．在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是 A．酒精灯 B．试管 C．漏斗 D．集气瓶 【答案】C 【解析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，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。酒精灯用于加热，使高锰酸钾分解，A不符合题意；试管用于高锰酸钾分解的反应容器，B不符合题意；反应是在试管内进行的，不需要过滤或其他需要漏斗的操作，漏斗在此实验中并不需要，C符合题意；集气瓶用于收集生成的氧气，D不符合题意。 10．下列实验操作正确的是 A．验满O2 B．检验气密性 C．组装仪器 D．加液体 【答案】B 【详解】A、氧气验满应把带火星木条放在集气瓶口，故A不正确； B、检查气密性时，先把导管一端浸入水里，然后用手握紧试管外壁，观察水中导管口有没有气泡冒出，故B正确； C、在试管口塞入橡胶塞应把橡胶塞慢慢转动塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，故C不正确； D、胶头滴管不能伸入试管内，应垂直悬空于试管口上方，故D不正确。 故选B。 11．化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。如表操作正确的是        A．检查气密性 B．收集氧气 C．氧气验满 D．氧气的性质 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通，无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，图中所示操作错误； B、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，图中所示操作正确； 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、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，图中所示操作错误。 故选：B。 12．下列是制取氧气装置气密性的检查、验满、性质、收集的装置，其中正确的是 A．检查气密性 B．验满 C．铁丝在氧气中燃烧 D．从a进气收集氧气 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A. 由图示可知：用手握住试管，气体受热膨胀会从长颈漏斗逸出，无法检验装置的气密性，故错误； B. 验满氧气，应将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，证明收集满，故错误； C. 做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，应在集气瓶底部装少量水或沙，防止生成的高温熔融物溅落下来炸裂瓶底，故正确； D. 氧气的密度比空气的大，收集氧气时，氧气应从b端进入，故错误。 故选C 13．简要回答下列有关实验室制取氧气操作的问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气时，试管口略向下倾斜的原因是 。 (2)排水法开始收集氧气的最佳时刻是 。 (3)停止加热时，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯的原因是 。 (4)用高锰酸钾制取氧气时，要在靠近试管口的部位放一团棉花，其目的是 。 (5)用向上排空气法收集氧气如何验满 。 【答案】(1)防止冷凝水回流炸裂试管 (2)当导管口泡均匀冒出时 (3)防止倒吸 (4)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 (5)将带火星的小木条放在集气瓶口，若小木条复燃，则集满 【详解】（1）装置中的水蒸气在试管口遇冷凝结，为防止冷凝水回流炸裂试管，故需要将试管口略向下倾斜； （2）刚开始导管口出来的气体为装置中的空气，当导管口气泡均匀冒出时为产生的氧气，故收集氧气的最佳时刻是当导管口气泡均匀冒出时； （3）若先熄灭酒精灯，装置中的空气遇冷收缩，会使水槽中的水被倒吸进装置，故为防止倒吸需要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯； （4）为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，需要在试管口加一团棉花； （5）氧气具有助燃性，则验证向上排空气法收集氧气集满的方法为：将带火星的小木条放在集气瓶口，若小木条复燃则集满。 14.下图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下列问题。 （1）仪器a的名称是 。 （2）将装置A和 （填装置序号）连接，制取并收集O2，A中反应的化学方程式为 。 【答案】 （1）锥形瓶 （2）C 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 【解析】 （1）仪器a是锥形瓶。 （2）氧气密度比空气大，可以使用C向上排空气法收集氧气。A是固体加热型装置，且试管口有一团棉花，使用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。 15．（2025·江苏·一模）某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 基础实验： 实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。请回答下列问题： (1)仪器a、b的名称分别是 、 。 (2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2，该装置中需要改动的一处是 。欲收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用(填序号) 。 【答案】(1) 长颈漏斗 水槽 (2) 在试管口塞一团棉花 C 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是长颈漏斗，仪器b的名称是水槽，故填：长颈漏斗；水槽； （2）甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2，该装置中需要在试管口塞一团棉花，防止粉末状物进入导管；氧气密度比空气大，不易溶于水也不与水反应，可采用向上排空气法和排水法进行收集，排空气法收集的气体较为干燥，应选用装置C，故填：在试管口塞一团棉花；C。 16．（2024·安徽芜湖·三模改编）根据如图所示装置，按要求回答问题： (1)写出图中标号仪器的名称：① 。 (2)实验室加热高锰酸钾制取氧气，发生的反应的符号表达式为 ，该反应属于基本反应类型中的 。 (3)若选用装置D收集氧气，其验满的方法是 。 (4)欲收集一瓶氧气，供“细铁丝在氧气中燃烧”的实验使用，最好选择的收集装置是 (填字母)。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) 分解反应 (3)将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，则已经集满 (4)E 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗； （2）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：； 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应； （3）若选用装置D收集氧气，氧气具有助燃性，验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满； （4）细铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，故最好选择的收集装置是E，方便在瓶底预留少量水。 综合应用 17．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 【答案】C 【详解】A、取用粉末状药品，试管先横放，用药匙或纸槽将药品送至试管底部，然后将试管直立起来，故A选项图中所示操作不正确，不符合题意； B、为防止高锰酸钾粉末进入导管，应在试管口放一团棉花，故B选项图中所示操作不正确，不符合题意； C、氧气不易溶于水，可采用排水法收集，用多功能收集时，应从短管通入氧气，故C选项图中所示操作正确，符合题意； D、验满氧气应将带火星的木条放在试管口，若木条复燃，则证明氧气已集满，不能伸入瓶内，故D选项图中所示操作不正确，不符合题意。 故选C。 18．关于“加热高锰酸钾制取并用排水法收集氧气”的实验中，下列说法中不正确的是 A．反应结束后先将导管移除水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管 B．等到导管口排除的气泡连续均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净 C．装有氯酸钾的试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流炸裂试管底部 D．向氯酸钾固体中加入少量二氧化锰，目的是产生更多的氧气 【答案】D 【详解】A、反应结束后先将导管移出水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管，故A正确； B、等到导管口排除的气泡连续均匀时再开始收集，目的是使排进装置内的空气，使收集的氧气更纯净，故B正确； C、装有氯酸钾的试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流炸裂试管底部，故C正确； D、向氯酸钾固体加入少量二氧化锰，目的是催化氯酸钾的分解，与产生的氧气的量没有任何关系，故D错误。 故选D。 19．用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤（请填写完成空格）： (1)①把试管固定在 上； ② 仪器； ③检查装置的 ； ④装药品； ⑤点燃 ； ⑥用排水集气法收集； ⑦熄灭酒精灯； ⑧把 撤离水面。 (2)生成氧气的文字表达式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 (3)检验氧气的方法： 。 【答案】(1) 铁架台 组装 气密性 酒精灯 导管 (2) 分解 (3)将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明为氧气 【详解】（1）用高锰酸钾制取氧气时，先组装仪器，然后检查装置的气密性，再把试管固定在铁架台上，装药品，点燃酒精灯，开始收集气体，实验结束后，先把导管逸出水面，再熄灭酒精灯，顺序为②③④①⑤⑥⑧⑦。 （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，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。 （3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则检验的方法为：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说明为氧气。 20.以下是氧气的实验室制取和性质实验。 （1）仪器a的名称是 。 （2）A中制取氧气的化学方程式为 。 （3）用装置B来收集氧气，进气口为 （填“m”或“n”）。 （4）图C中，细铁丝剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体。 【答案】 （1）试管 （2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （3）m （4）火星四射 【解析】 （1）据图可知，仪器a的名称是试管； （2）装置A需要加热，试管口有棉花，可用加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学的反应方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑； （3）氧气的密度比空气大，用装置B收集氧气，氧气从长管端进入，即氧气应从导管口m端通入； （4）细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。 拓展培优 21．下列图像对应关系正确的是 A．一定质量的木炭与过量氧气反应 B．a、b试管内分别加入等浓度、等体积的过氧化氢溶液试管内有少量二氧化锰 C．加热一定质量的高锰酸钾 D．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物 【答案】D 【详解】A、一定质量的木炭与过量氧气反应，木炭和氧气反应生成二氧化碳，氧气过量，故木炭完全反应，故木炭的质量逐渐减小至零，不符合题意； B、a、b试管内分别加入等浓度、等体积的过氧化氢溶液，b 试管内有少量二氧化锰，二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，催化剂能改变化学反应速率， 不能增加生成物的质量，故b试管中反应速率快，但是最后生成氧气的质量相同，不符合题意； C、加热一定质量的高锰酸钾，高锰酸钾需要加热到一定温度才开始分解，故一开始高锰酸钾的质量不变，达到分解温度后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故高锰酸钾的质量逐渐减小至零，不符合题意； D、加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，二氧化锰的质量不变，由于生成了气体，故固体的质量减小，故固体中二氧化锰的质量分数逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意。 故选D。 22．根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出标号仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的符号表达式 ，以高锰酸钾为试剂利用装置制取氧气时，还要做的改进是 。 (3)用装置收集氧气的依据是 ，用装置收集氧气时，气体应从 （填“”或“”）管通入，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)某同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，他应选用的装置组合是 。经检查气密性良好后，该同学用此装置制备并收集的氧气来完成铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，请你分析造成失败的可能的原因是 。（写出1个即可） 【答案】(1) 铁架台 水槽 (2) 试管口应塞一团棉花 (3) 氧气密度大于空气 a 把带火星的小木条放在F的b口 (4) BC 铁丝没有除锈 【详解】（1）仪器的名称：①铁架台，②水槽； （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：；加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花； （3）用D置收集氧气的依据是氧气密度大于空气，可以选择向上排空气法收集；若用F装置收氧气时，氧气密度大于空气，气体应长进短出，气体应从a管通入，氧气具有助燃性，检险氧气足否集满的方法是把带火星的小木条放在F的b口，木条复燃说明满了； （4）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，反应为固液不加热反应，发生装置选择B，氧气密度大于空气、不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，则收集装置选择C，故选用的装置组合是BC；铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，造成失败的原因可能是铁丝没有除锈等。 23．我们了解到常用的实验室制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。 (1)根据绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 （填“甲”“乙”或“丙”）途径更能体现化学实验的绿色化追求。    (2)下列是实验室制取氧气的一些装置，请回答有关问题。    ①写出仪器的名称：a 。 ②装置A的一处明显错误是 ，改正A装置后，用固体混合物制取氧气，反应的文字表达式为 ，若收集一瓶纯净的氧气，收集装置为 ，当看到 现象时证明氧气已收集满。 ③小军同学用装置A、D制取一瓶氧气后，将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是 ，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先 。 【答案】(1)乙 (2) 酒精灯 试管口未略向下倾斜或试管口向上倾斜 E 大气泡从集气瓶口冒出 发生装置漏气或集气瓶破损 检验装置的气密性 【详解】（1）过氧化氢制取氧气为常温下的反应，但高锰酸钾、氯酸钾制取氧气需要加热，则过氧化氢制取氧气更能体现化学实验的绿色化追求，故填乙。 （2）①由图可知，仪器a为酒精灯。 ②装置A为加热固体的反应，为了防止冷凝水倒流，则试管口应向下倾斜，而A装置中试管口向上倾斜； 实验室用固体混合物制取氧气，适用于氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：； 氧气密度比空气大，且不易溶于水，可选向上排空气法或排水法收集，排水法收集的气体较纯，故选E； 排水法收集时，当观察到大气泡从集气瓶口冒出，则说明氧气已收集满。 ③若小木条不复燃，说明收集的氧气较少，则可能原因为发生装置漏气或集气瓶破损等； 制取气体时，应先检验装置的气密性。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 空气与水资源 基础实验1 氧气的实验室制取与性质 实验目的 1. 学习组装加热高锰酸钾制取氧气的实验装置，制取和收集氧气。 2. 通过木炭、蜡烛、铁丝分别在氧气中燃烧的实验，认识氧气的性质。 重点和难点 重点：实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的原理及操作。 难点：掌握氧气制备的实验操作，初步形成实验室制备气体的一般思路。 ◆知识点一 氧气的制取 【实验目的】 实验室用高锰酸钾制取并收集氧气 【实验用品】 药品：高锰酸钾（暗紫色固体）； 仪器：酒精灯、试管、集气瓶、单孔橡皮塞、导管、橡胶管、水槽、火柴、玻璃片、棉花、铁夹、铁架台、木块、药匙等。 【实验过程】 实验原理 文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 , 符号表达式为K 实验装置 实验步骤 步骤：查、装、定、点、收、离、熄 ① 连接仪器并检查装置气密性：连接好装置，先将导管末端放入水中，再用手紧握试管，若观察到导管口有气泡冒出，移开手后过一段时间，导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。 ② 装入药品：将试剂平铺在试管底部，并在试管口放一小团棉花，用单孔橡皮塞塞紧。 ③ 固定装置：自下而上，从左到右的顺序。铁夹夹在试管的中上部（或距试管口1/4~1/3 处），并使试管口略向下倾斜 。 ④ 点燃酒精灯加热：点燃酒精灯，先用酒精灯对试管预热，然后对准试剂部位加热。 ⑤ 收集气体：导管口气泡连续均匀冒出时开始收集，集气瓶口有较大气泡冒出时，说明已经收集满，在水下盖好玻璃片取出正放。 ⑥将导管撤离出水槽 ⑦ 熄灭酒精灯 收集方法 排水法：氧气不易溶于水。 若用排水法收集气体，当气泡连续均匀冒出时开始收集（原因是开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，表明氧气已集满，在水下用玻璃片磨砂面盖住瓶口，移出水槽，将集气瓶正放在桌面上。 向上排空法：氧气密度比空气大。 向上排空气法：若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（目的是为了排尽瓶内空气） 教材拓展：实验室制取气体的一般思路 即学即练 1.实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。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KMnO4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 2.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 ◆知识点二 氧气的性质 【实验目的】 探究氧气的性质 【实验仪器】 集气瓶、玻璃片、坩埚钳、火柴 【实验试剂】 木炭、硫粉、铁丝、蜡烛、水 【实验过程】 1． 物理性质 三态变化 （物理变化） 常温常压下的氧气是气态，降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2．化学性质 实验名称 实验现象 文字表达式和符号表达式 木炭在氧气中燃烧 ①发出白光 碳+ 氧气二氧化碳 C + ②放热 ③生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 铁丝在氧气中燃烧 ①剧烈燃烧火星四射 铁 + 氧气四氧化三铁 Fe + ②放热 ③生成黑色固体 硫在氧气中燃烧 ①产生蓝紫色火焰 硫+ 氧气 二氧化硫 S + ②放热 ③有刺激性气味的气体产生 蜡烛在氧气中燃烧 ①发出白光 石蜡 + 氧气 水+二氧化碳 ②放热 ③干冷烧杯内壁有水珠生成 ④澄清石灰水变浑浊 注意事项： 实验名称 注意事项 木炭在氧气中燃烧 （1）夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中，防止瓶内氧气受热逸出。 （2）火焰的处理要小心谨慎，避免烧伤或引发火灾，实验结束后要确保火焰已经完全熄灭。 （3）在封闭玻璃瓶口时，要确保玻璃瓶口与氧气气体瓶之间没有空隙，以免氧气泄漏导致实验失败。 铁丝在氧气中燃烧 （1）铁丝末端系一根火材梗的目的：引燃铁丝； （2）铁丝弯成螺旋状的目的：增大铁丝的受热面积； 木条即将燃尽再伸入集气瓶的原因：防止木条燃烧消耗集气瓶内氧气，而不利于铁丝燃烧； （3）集气瓶底预先放少量水或细沙：防止生成的高温熔化物溅落，使集气瓶炸裂。 硫在氧气中燃烧 集气瓶底水的作用 （1）防止灼热生成物掉落使集气瓶炸裂； （2）吸收生成的有害气体，防止其污染空气。 蜡烛在氧气中燃烧 （1）所用氧气要用向上排空气法收集，保持气体干燥； （2）蜡烛点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。 即学即练 1.如图是硫和铁在氧气中燃烧的实验，根据实验回答下列问题。 (1)硫在氧气中燃烧的文字表达式为 。 (2)硫在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部装少量的水，水的作用是 。 (3)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式是 。 (4)铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部预留少量的水，水的作用是 。 2.在一次实验课上，同学们以小组为单位，合作完成了关于铁丝与氧气反应的实验，该过程中有关实验操作、实验原理、实验现象和注意事项的描述正确的是 A．待火柴熄灭时，插入盛有氧气的集气瓶中 B．细铁丝在氧气中的燃烧产物是氧化铁 C．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出白光 D．集气瓶中预先加的少量水可用细沙代替 1、 实验现象的观察与描述 1.描述实验现象时不能用结论代替现象，如： (1)铁丝在氧气中燃烧，不能描述为火星四射，生成四氧化三铁（更正：生成黑色固体）； (2)硫在氧气中燃烧，不能描述为产生蓝紫色火焰，生成二氧化硫（更正：生成有刺激性气味的气体）。 2.描述现象时不能脱离实验实际，如：不能将黑色固体描述成白色固体等。 3.不能片面描述实验现象，如：如木炭在氧气中燃烧，只描述为“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”或“发出白光”都是不全面的，反应放出热量或吸收热量也属于实验现象。 4.描述实验现象时注意准确性，如：烟与雾的区别？烟是小颗粒，雾是小液滴。 2、 收集氧气时的检验和验满 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 验满 a. 排水法：当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已满。 b.向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。 3、 实验室加热高锰酸钾制取氧气时的操作注意事项 1. 试剂平铺在试管底部：增大受热面积，便于均匀受热； 2. 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管； 3. 试管口应略向下倾斜：防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂； 4. 导管应略出试管口：便于收集气体； 5. 加热药品前，先使试管均匀受热（预热）：防止试管受热不均匀导致试管炸裂； 6. 排水法收集气体时，当气泡连续均匀冒出时开始收集：因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯； 7. 氧气收集完毕后，集气瓶正放在桌面上：氧气密度比空气大，正放可减少氧气的逸散； 8. 向上排空气法收集气体时，导管应伸入集气瓶底部：为了排尽瓶内空气； 9. 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流回炽热的试管中，炸裂试管。 实践应用1.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是 A．铁夹应夹在试管底部 B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动 C．实验结束时应先熄灭酒精灯 D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上 2.如图所示为实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作。其中正确的是 A．检查气密性 B．加入固体药品 C．制取氧气 D．检验氧气已收集满 考点一 实验室用高锰酸钾制备氧气 【例1】实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是 ①点燃酒精灯给试管加热 ②将药品装入试管 ③用排水法收集氧气 ④检查装置的气密性 ⑤熄灭酒精灯，停止加热 ⑥将导管从水槽中取出 ⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上 A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥ C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤ 【例2】化学实验是科学探究的重要手段。 (1)仪器名称：① 。 (2)实验室选用高锰酸钾制氧气 ①该反应的文字表达式为 ；制备并收集氧气选用的装置组合是 (从A~E装置中选取)。 ②若用F装置收集氧气，气体应从 (填“a”或“b”)端进入，证明氧气已经集满的方法是 。 【变式1-1】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是解题要点 : 1. 注意掌握高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意事项，如常考的：管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管；注意试管口要略向下倾斜,防止药品中的湿存的水分受热后变成水蒸气,到管口遇冷成水流回试管底部,使试管炸裂；实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂。 2. 按题目具体要求选择制备和收集装置。 3. 注意区分氧气的检验和验满：:检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气;验满时只有放在瓶口，观察木条是否复燃才能确定是否收集满。 4. 注意仪器名称不要写错别字。    A．先将药品装入试管，再检查装置气密性 B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热 C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片 D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【变式2-1】2．某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 基础实验： 实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。请回答下列问题： (1)仪器a、b的名称分别是 、 。 (2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2，该装置中需要改动的一处是 。欲收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用(填序号) 。 考点二 氧气的性质 【例3】下列有关蜡烛燃烧的实验现象叙述错误的      A．蜡烛燃烧时生成了二氧化碳和水 B．蜡烛在空气中燃烧产生黄色火焰，放热 C．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠 D．用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，蜡烛能重新燃烧 【例4】下图是木炭在氧气中燃烧的实验示意图，请对该实验进行分析并回答下列问题： (1)写出木炭燃烧的文字表达式 。 (2)图③中木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈，原因是 。 (3)图④中实验现象为 。 解题要点： 1.准确掌握不同物质在氧气中燃烧的现象，如常考的木炭在氧气中燃烧现象：发出白光，放出大量的热，生成的气体使澄清石灰水变浑浊；铁丝在氧气中燃烧现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热等； 2.注意各物质在氧气其中燃烧的操作要点。 3.仔细按题目要求作答，不同物质在不同条件（氧气或空气）中燃烧现象不同。 【变式3-1】下列有关实验现象的描述中不正确的是 A．木炭在氧气中燃烧发白光 B．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射生成一种黑色物质 C．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体 D．红磷在氧气中燃烧产生大量白雾 【变式4-1】实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气性质的探究实验。 (1)实验一：硫在氧气中燃烧的文字表达式是 。 (2)实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，该反应的文字表达式为 。铁丝在空气中不能燃烧却可以在氧气中燃烧，说明物质在空气中燃烧的剧烈程度与 有关。 基础达标 1．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 2．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 3.下列化学现象的描述，正确的是 A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁 B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体 D．红磷在氧气中燃烧产生白雾 4.木炭在氧气中燃烧并检验产物的实验如图，下列说法不正确的是 A．反应放热 B．燃烧发红光 C．生成无色气体 D．集气瓶内液体变浑浊 5．（2024·河北石家庄·一模）实验探究是学习化学的重要途径。如图所示为实验室常用的实验装置： (1)写出装置A中标号仪器①的名称 ，试管口放棉花团的作用是 。 (2)用B装置进行木炭在氧气中燃烧的实验，为使反应充分，实验操作是： ，为了检验产物，可在燃烧停止后向集气瓶中倒入少量的 ，振荡，观察实验现象为 。 6.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 7.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 阅读下列材料，回答下列4～6小题： 高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。 8．下列物质中属于氧化物的是 A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2 9．在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是 A．酒精灯 B．试管 C．漏斗 D．集气瓶 10．下列实验操作正确的是 A．验满O2 B．检验气密性 C．组装仪器 D．加液体 11．化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。如表操作正确的是        A．检查气密性 B．收集氧气 C．氧气验满 D．氧气的性质 A．A B．B C．C D．D 12．下列是制取氧气装置气密性的检查、验满、性质、收集的装置，其中正确的是 A．检查气密性 B．验满 C．铁丝在氧气中燃烧 D．从a进气收集氧气 A．A B．B C．C D．D 13．简要回答下列有关实验室制取氧气操作的问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气时，试管口略向下倾斜的原因是 。 (2)排水法开始收集氧气的最佳时刻是 。 (3)停止加热时，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯的原因是 。 (4)用高锰酸钾制取氧气时，要在靠近试管口的部位放一团棉花，其目的是 。 (5)用向上排空气法收集氧气如何验满 。 14.下图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下列问题。 （1）仪器a的名称是 。 （2）将装置A和 （填装置序号）连接，制取并收集O2，A中反应的化学方程式为 。 15．（2025·江苏·一模）某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。 基础实验： 实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。请回答下列问题： (1)仪器a、b的名称分别是 、 。 (2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2，该装置中需要改动的一处是 。欲收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用(填序号) 。 16．（2024·安徽芜湖·三模改编）根据如图所示装置，按要求回答问题： (1)写出图中标号仪器的名称：① 。 (2)实验室加热高锰酸钾制取氧气，发生的反应的符号表达式为 ，该反应属于基本反应类型中的 。 (3)若选用装置D收集氧气，其验满的方法是 。 (4)欲收集一瓶氧气，供“细铁丝在氧气中燃烧”的实验使用，最好选择的收集装置是 (填字母)。 综合应用 17．实验室用高锰酸钾制取氧气的部分实验操作如图所示，其中正确的是 A．装药品 B．制备 C．收集 D．验满 18．关于“加热高锰酸钾制取并用排水法收集氧气”的实验中，下列说法中不正确的是 A．反应结束后先将导管移除水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管 B．等到导管口排除的气泡连续均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净 C．装有氯酸钾的试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流炸裂试管底部 D．向氯酸钾固体中加入少量二氧化锰，目的是产生更多的氧气 19．用高锰酸钾制取氧气有如下操作步骤（请填写完成空格）： (1)①把试管固定在 上； ② 仪器； ③检查装置的 ； ④装药品； ⑤点燃 ； ⑥用排水集气法收集； ⑦熄灭酒精灯； ⑧把 撤离水面。 (2)生成氧气的文字表达式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 (3)检验氧气的方法： 。 20.以下是氧气的实验室制取和性质实验。 （1）仪器a的名称是 。 （2）A中制取氧气的化学方程式为 。 （3）用装置B来收集氧气，进气口为 （填“m”或“n”）。 （4）图C中，细铁丝剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体。 拓展培优 21．下列图像对应关系正确的是 A．一定质量的木炭与过量氧气反应 B．a、b试管内分别加入等浓度、等体积的过氧化氢溶液试管内有少量二氧化锰 C．加热一定质量的高锰酸钾 D．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物 22．根据下列实验装置图，回答有关问题。 (1)写出标号仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的符号表达式 ，以高锰酸钾为试剂利用装置制取氧气时，还要做的改进是 。 (3)用装置收集氧气的依据是 ，用装置收集氧气时，气体应从 （填“”或“”）管通入，检验氧气是否集满的方法是 。 (4)某同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，他应选用的装置组合是 。经检查气密性良好后，该同学用此装置制备并收集的氧气来完成铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，请你分析造成失败的可能的原因是 。（写出1个即可） 23．我们了解到常用的实验室制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。 (1)根据绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 （填“甲”“乙”或“丙”）途径更能体现化学实验的绿色化追求。    (2)下列是实验室制取氧气的一些装置，请回答有关问题。    ①写出仪器的名称：a 。 ②装置A的一处明显错误是 ，改正A装置后，用固体混合物制取氧气，反应的文字表达式为 ，若收集一瓶纯净的氧气，收集装置为 ，当看到 现象时证明氧气已收集满。 ③小军同学用装置A、D制取一瓶氧气后，将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底，都未见小木条复燃，可能的原因是 ，由此小军提醒其他同学，制取氧气前一定要先 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$