2.3.1 制取氧气（讲义）-2025-2026学年九年级化学上册同步教学讲义（人教版2024）

2.3.1 制取氧气 01.学习目标 1.了解加热高锰酸钾制取氧气的方法，掌握制取氧气的制取装置、收集装置、实验步骤、注意事项等内容 2.掌握工业制取氧气的方法 重点 实验室制取氧气的方法、以及工业制氧的方法 难点 实验室制取氧气实验装置的选择 02. 思维导图 03. 新知导学 1、 氧气的工业制法 1. 工业生产需要考虑的因素：原料来源是否广泛、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。 2. 分离液态空气制氧气的流程 【易错提醒】分离液态空气制取氧气利用的是氮气和氧气的沸点不同，没有新物质生成，故为物理变化。 3. 膜分离技术 氧气的实验室制法 在实验室中，常采用加热高锰酸钾或分解过氧化氢等方法制取氧气。 【知识拓展】 实验室制取氧气选择药品和反应时需考虑的因素： 1. 利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气； 2. 制氧气的原料因是含有氧的物质； 3. 生成的气体成分单一，便于收集。 2、 加热高锰酸钾制取氧气 1. 实验用品：高锰酸钾（暗紫色固体）、木条、棉花、大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、火柴。 2. 反应原理 文字表达式： 符号表达式： 3. 实验装置（实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置） 发生装置选择的依据是：反应物的状态和反应条件 （1） 实验室常见的气体发生装置类型如图 ①若反应物为固体且反应需要加热，则选用固固加热型； ②若反应物为固体和液体且在常温下即可进行，则选用固液常温型。 加热高锰酸钾制取氧气时，因为高锰酸钾为固体，反应条件为加热，故选择固固加热型发生装置。 （2） 收集装置选择的依据：气体密度和气体溶解性 ①装置类型 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装置类型 适用气体 适用于 气体 适用于 气体 适用于 气体 优点 收集的气体较纯净 收集的气体较干燥 注意事项 当观察到导管口 冒出时，再开始收集气体 导管应伸入集气瓶底部，其目的是 ②氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集氧气；氧气不易溶于水且不与水反应，也可选择排水法收集氧气。 4. 实验步骤 ①检查装置的气密性； ②把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花； ③用带导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上，将两个集气瓶分别盛满水，用玻璃片先盖住瓶口一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内； ④加热试管，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热； ⑤导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集。当气泡连续并均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。待瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌子上； ⑥停止加热时，先把导管移出水面； ⑦然后再熄灭酒精灯。 简记为“茶庄定点收利息”（每一个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄） 【注意事项】 a. 连接装置：应先下后上，从左到右的顺序； b. 检查装置的气密性：将导管的一段浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱； c. 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）； d. 固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部； e. 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰集中加热； f. 收集气体：若用排水法收集气体，当气泡连续均匀的冒出时再收集，刚排出的是空气，水排完后，在水面下应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上（密度比空气密度大）防止气体逸出。 若用向上排空气法，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内的空气）； 【易错提醒】 ①试管口要略向下倾斜的原因是防止生成的水回流，使试管底部破裂； ②导管伸入发生装置内要稍漏出橡皮塞，有利于产生的气体排出； ③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，污染制取的气体和水槽中的水； ④排气法收集气体时，导管要伸入接近集气瓶底部，有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯； ⑤实验结束时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，是防止水槽中的水倒流至试管底部，炸裂试管。 5. 验满方法 ①用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。 ②向上排空气法：将带火星的小木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 【易错提醒】 验满氧气若用向上排空气法是将带火星的小木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明已收集满；但检验氧气则是将带火星的小木条放在集气瓶瓶内，若木条复燃，证明该气体是氧气。 【质疑反思】 ①使用固固加热型装置制取氧气时，出现了试管炸裂的情况，其原因可能是： a. 加热时试管外壁有水； b. 加热时试管口未向下倾斜，导致冷凝水回流； c. 加热时试管没有先预热等； ②若发现利用排水法收集的氧气不纯，其原因可能是： a. 未等到导管口有连续均匀的气泡冒出时就开始收集； b. 收集气体前集气瓶中没有充满水等； 【教材实验拓展】 加热氯酸钾制取氧气 实验药品：氯酸钾、二氧化锰、木条、大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、火柴 【注意事项】 加热氯酸钾制取氧气与加热高锰酸钾制取氧气区别在于，加热氯酸钾制取氧气试管口不塞棉花。 1. 反应原理 文字表达式： 符号表达式： 注意：二氧化锰在该反应中是催化剂，起催化作用。 2. 实验装置 发生装置：固固加热型装置 收集装置：排水法、向上排空气法 3. 实验步骤：与加热高锰酸钾制取氧气相似（试管口不塞棉花）。 04夯实基础 1． 如图1是工业分离液态空气制取氧气的有关流程，如图2是氮气和氧气的沸点。下列说法不正确的是（） 图二 物质 氮气 氧气 沸点 -195.8℃ -183.0℃ A．用燃着的木条可以区分空气、氧气和氮气 B．工业分离液态空气得到的氧气属于纯净物 C．过程中未发生化学变化 D．结合图1和图2中数据可知，氮气先转变为气体，从液态空气中分离出来 2． 实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是（） A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 3． 空气是一种宝贵的资源，下列说法正确的是（） A．氧气能支持燃烧，可作燃料 B．空气中氧气的体积含量约为21% C．空气污染物包括二氧化硫、二氧化碳等有毒气体 D．蒸发液态空气时先分离出氮气，再分离出氧气，说明液氮沸点高于液氧沸点 4． 下列关于制取氧气的操作中其先后顺序的叙述正确的是（） A．先加药品，后检查装置的气密性 B．先预热试管，后给试管底部的药品加热 C．先从水槽中取出集气瓶，后盖上玻璃片 D．先给试管加热，再给集气瓶装满水 5． 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．酒精灯、水槽 C．集气瓶、导管 D．烧杯、玻璃棒 6． 实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是（） A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花 D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热 7． 科学规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列有关氧气的制取和性质研究的实验中，错误的是（） 8． 下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（） 9． 绘制图像能帮助我们分析物质变化规律。下列图像量变关系错误的是（） A． A B．B C．C D．D 10． 对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，下列图像能正确表示对应变化关系的是（） 11． 下图是工业上利用分离液态空气的方法得到氧气的流程示意图： (1)分离液态空气制氧气的过程主要发生___________ (选填“物理”或“化学”)变化。 (2)能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是空气中液氧和液氮的___________不同，将液态空气升温最先逸出的物质主要是___________。 (3)常温下，如果将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是___________。 (4)工业制氧气需要考虑的因素：原料是否易得、___________ (写一条)。 12. 化学是一门以实验为基础的科学。选择下图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。 回答下列问题： (1)该实验应选择的仪器有______（填字母标号，不重复选用仪器）。 (2)为确保实验成功，实验前须检查装置气密性，方法是______。 13. 小王同学用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气的过程中，出现了下面的异常情况，请你帮他分析其中的可能原因： (1)在收集氧气的过程中，发现水槽中的水呈现紫红色； (2)收集到的氧气不纯； (3)收集不到氧气； (4)实验结束后发现试管破裂。 14. （1）为什么在实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜？用排水法收集氧气完毕后，为什么要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯？ （2）实验室可用加热高锰酸钾制氧气，一段时间后停止加热，则试管内剩余固体物质最多有______种，其中为黑色粉末的物质是_______。 （3）实验室用KMnO4制取O2的实验步骤用七个字概括是______。 15. 实验室制取氧气等常见气体的相关装置如下图所示。 (1)仪器a的名称是___________。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气欲选用C装置。 ①实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为___________。 ②用C装置作为用高锰酸钾制取氧气的实验装置，其中的发生装置有一处错误，请加以改正___________。 ③C装置中用排水法收集氧气是利用了氧气的什么性质？___________ (3)若用F装置收集氧气，气体应从___________（填“左”或“右”）口通入。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.3.1 制取氧气 01.学习目标 1.了解加热高锰酸钾制取氧气的方法，掌握制取氧气的制取装置、收集装置、实验步骤、注意事项等内容 2.掌握工业制取氧气的方法 重点 实验室制取氧气的方法、以及工业制氧的方法 难点 实验室制取氧气实验装置的选择 02. 思维导图 03. 新知导学 1、 氧气的工业制法 1. 工业生产需要考虑的因素：原料来源是否广泛、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。 2. 分离液态空气制氧气的流程 【易错提醒】分离液态空气制取氧气利用的是氮气和氧气的沸点不同，没有新物质生成，故为物理变化。 3. 膜分离技术 氧气的实验室制法 在实验室中，常采用加热高锰酸钾或分解过氧化氢等方法制取氧气。 【知识拓展】 实验室制取氧气选择药品和反应时需考虑的因素： 1. 利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气； 2. 制氧气的原料因是含有氧的物质； 3. 生成的气体成分单一，便于收集。 2、 加热高锰酸钾制取氧气 1. 实验用品：高锰酸钾（暗紫色固体）、木条、棉花、大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、火柴。 2. 反应原理 文字表达式： 符号表达式： 3. 实验装置（实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置） 发生装置选择的依据是：反应物的状态和反应条件 （1） 实验室常见的气体发生装置类型如图 ①若反应物为固体且反应需要加热，则选用固固加热型； ②若反应物为固体和液体且在常温下即可进行，则选用固液常温型。 加热高锰酸钾制取氧气时，因为高锰酸钾为固体，反应条件为加热，故选择固固加热型发生装置。 （2） 收集装置选择的依据：气体密度和气体溶解性 ①装置类型 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装置类型 适用气体 适用于 气体 适用于 气体 适用于 气体 优点 收集的气体较纯净 收集的气体较干燥 注意事项 当观察到导管口 冒出时，再开始收集气体 导管应伸入集气瓶底部，其目的是 ②氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集氧气；氧气不易溶于水且不与水反应，也可选择排水法收集氧气。 4. 实验步骤 ①检查装置的气密性； ②把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花； ③用带导管的橡胶塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上，将两个集气瓶分别盛满水，用玻璃片先盖住瓶口一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内； ④加热试管，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热； ⑤导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集。当气泡连续并均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。待瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌子上； ⑥停止加热时，先把导管移出水面； ⑦然后再熄灭酒精灯。 简记为“茶庄定点收利息”（每一个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄） 【注意事项】 a. 连接装置：应先下后上，从左到右的顺序； b. 检查装置的气密性：将导管的一段浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱； c. 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）； d. 固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部； e. 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰集中加热； f. 收集气体：若用排水法收集气体，当气泡连续均匀的冒出时再收集，刚排出的是空气，水排完后，在水面下应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上（密度比空气密度大）防止气体逸出。 若用向上排空气法，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内的空气）； 【易错提醒】 ①试管口要略向下倾斜的原因是防止生成的水回流，使试管底部破裂； ②导管伸入发生装置内要稍漏出橡皮塞，有利于产生的气体排出； ③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，污染制取的气体和水槽中的水； ④排气法收集气体时，导管要伸入接近集气瓶底部，有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯； ⑤实验结束时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，是防止水槽中的水倒流至试管底部，炸裂试管。 5. 验满方法 ①用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。 ②向上排空气法：将带火星的小木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 【易错提醒】 验满氧气若用向上排空气法是将带火星的小木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明已收集满；但检验氧气则是将带火星的小木条放在集气瓶瓶内，若木条复燃，证明该气体是氧气。 【质疑反思】 ①使用固固加热型装置制取氧气时，出现了试管炸裂的情况，其原因可能是： a. 加热时试管外壁有水； b. 加热时试管口未向下倾斜，导致冷凝水回流； c. 加热时试管没有先预热等； ②若发现利用排水法收集的氧气不纯，其原因可能是： a. 未等到导管口有连续均匀的气泡冒出时就开始收集； b. 收集气体前集气瓶中没有充满水等； 【教材实验拓展】 加热氯酸钾制取氧气 实验药品：氯酸钾、二氧化锰、木条、大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、火柴 【注意事项】 加热氯酸钾制取氧气与加热高锰酸钾制取氧气区别在于，加热氯酸钾制取氧气试管口不塞棉花。 1. 反应原理 文字表达式： 符号表达式： 注意：二氧化锰在该反应中是催化剂，起催化作用。 2. 实验装置 发生装置：固固加热型装置 收集装置：排水法、向上排空气法 3. 实验步骤：与加热高锰酸钾制取氧气相似（试管口不塞棉花）。 04夯实基础 1． 如图1是工业分离液态空气制取氧气的有关流程，如图2是氮气和氧气的沸点。下列说法不正确的是（） 图二 物质 氮气 氧气 沸点 -195.8℃ -183.0℃ A．用燃着的木条可以区分空气、氧气和氮气 B．工业分离液态空气得到的氧气属于纯净物 C．过程中未发生化学变化 D．结合图1和图2中数据可知，氮气先转变为气体，从液态空气中分离出来 【答案】B 【详解】A、燃着的木条在空气中正常燃烧，在氧气中燃烧更旺，在氮气中会熄灭，则能区分，该选项说法正确； B、 工业分离液态空气的过程中，只是分离出氮气，得到的富氧中仍含有氧气、稀有气体等，属于混合物，该选项说法不正确； C、过程中只是将物质进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法正确； D、氮气的沸点比氧气低，则氮气先转变为气体，从液态空气中分离出来，该选项说法正确； 故选B。 2． 实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是（） A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上 【答案】C 【详解】A、在试管口放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故选项做法正确； B、导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，是因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，制得氧气不纯，应等到气泡连续并比较均匀地放出时再收集，故选项做法正确； C、用高锰酸钾制取所需氧气后，要先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂，故选项做法不正确； D、氧气的密度比空气大，收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项做法正确； 故选C。 3． 空气是一种宝贵的资源，下列说法正确的是（） A．氧气能支持燃烧，可作燃料 B．空气中氧气的体积含量约为21% C．空气污染物包括二氧化硫、二氧化碳等有毒气体 D．蒸发液态空气时先分离出氮气，再分离出氧气，说明液氮沸点高于液氧沸点 【答案】B 【详解】A、氧气确实能支持燃烧(助燃)，但它本身不能被点燃或作为燃料使用，故该选项错误； B、空气是混合物，其成分相对固定。根据初中化学知识，氧气在空气中的体积分数约为21%，故该选项正确； C、空气污染物主要指对人类健康和环境有害的物质。二氧化硫是常见污染物，会导致酸雨，属于有毒气体。但二氧化碳是空气的正常成分(约占0.03%)，无毒，且参与自然循环(如光合作用)；它虽能引起温室效应，但在初中化学中不被列为污染物，故该选项错误； D、液态空气的分离利用各成分沸点不同进行分馏。氮气的沸点(-196°)低于氧气的沸点(-183°C)，因此蒸发时沸点较低的氮气先汽化分离，随后才是氧气，故该选项错误； 故选B。 4． 下列关于制取氧气的操作中其先后顺序的叙述正确的是（） A．先加药品，后检查装置的气密性 B．先预热试管，后给试管底部的药品加热 C．先从水槽中取出集气瓶，后盖上玻璃片 D．先给试管加热，再给集气瓶装满水 【答案】B 【详解】A、制取氧气时，应先检查装置的气密性，再加药品，避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，说法错误，不符合题意； B、加热时，先进行预热，使试管均匀受热，再对准药品部位集中加热，说法正确，符合题意； C、用排水法收集完氧气时，先在水下用玻璃片盖住集气瓶，再从水槽中取出集气瓶正放在桌面上，说法错误，不符合题意； D、制取氧气时，先将集气瓶装满水倒立在水槽中，再给试管加热，观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时，将导管伸入集气瓶中收集氧气，说法错误，不符合题意； 故选B。 5． 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．酒精灯、水槽 C．集气瓶、导管 D．烧杯、玻璃棒 【答案】D 【分析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，用高锰酸钾制取氧气，需要“固体加热型””发生装置和收集装置；发生装置：大试管用于盛装高锰酸钾固体；铁架台用于固定大试管；酒精灯用于给高锰酸钾加热，使高锰酸钾分解产生氧气；收集装置：因为氧气不易溶于水，可用排水法收集，此时需要水槽和导管，将导管一端放在大试管上，另一端放在集气瓶口，集气瓶用于收集氧气体。 【详解】A、大试管、铁架台是“固体加热型”发生装置中用到的仪器，不符合题意； B、 酒精灯用于加热，水槽配合排水法收集氧气，是实验中用到的仪器，不符合题意； C、 集气瓶用于收集氧气，导管用于导出氧气，是实验中用到的仪器，不符合题意； D、 整个用高锰酸钾制取氧气的实验过程中，不需要烧杯和玻璃棒，符合题意； 故选D。 6． 实验室制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述正确的是（） A．装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜 B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C．用高锰酸钾制取氧气时，在导管口放一团棉花 D．用排水集气法收集氧气时，导管口应先伸入集气瓶中再加热 【答案】A 【详解】A、加热固体药品(如高锰酸钾)时，试管口需略向下倾斜，这是为了防止冷凝水倒流回试管底部，导致试管受热不均而炸裂。正确； B、氧气密度比空气略大，应用向上排空气法收集，因此集气瓶口应向上。如果瓶口向下，则适用于密度比空气小的气体(如氢气)，但氧气不适用此方法。错误； C、正确操作是在试管口(不是导管口)放一团棉花，目的是防止固体粉未随氧气流进入导管，造成堵塞。选项描述为“导管口”不准确，因为导管口是气体出口，放棉花可能阻碍气体流通。错误； D、正确操作是先加热药品，待导管口气泡连续均匀冒出(表明装置内空气已排尽)时，再将导管口伸入集气瓶收集氧气。如果先伸入导管再加热，初始产生的气体(含空气)会混入集气瓶，导致收集的氧气不纯。错误；故选A。 7． 科学规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列有关氧气的制取和性质研究的实验中，错误的是（） 【答案】C 【详解】A、该装置检查气密性时，往外拉注射器活塞，若装置气密性良好，锥形瓶内压强减小，外界空气会通过长颈漏斗进入，长颈漏斗下端管口会有气泡冒出，操作正确； B、 图中是固体加热型发生装置，可用于加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流使试管炸裂，试管口塞一团棉花以防试管内固体粉末进入导管，操作正确； C、氧气不易溶于水、密度比水小，用排水法收集氧气时，氧气应从短导管通入，水从长导管排出，而图中氧气从长导管通入，无法将水排出收集到氧气，操作错误； D、铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底部放少量水，是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，操作正确； 故选C。 8． 下图是氧气的实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（） 【答案】A 【详解】A、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，且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未状物质进入导管，图中操作正确，符合题意； B、氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集，但是导管口应伸到集气瓶底部，这样才能将集气瓶内空气排尽，图中操作错误，不符合题意； C、氧气具有助燃性，氧气验满的方法:将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸到集气瓶内部，图中操作错误，不符合题意； D、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，图中操作错误，不符合题意； 故选A。 9． 绘制图像能帮助我们分析物质变化规律。下列图像量变关系错误的是（） A． A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，一开始高锰酸钾还未分解，试管中只含高锰酸钾一种物质；加热到一定温度高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，当高锰酸钾部分分解时，试管内含高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰、氧气四种固体物质；待高锰酸钾完全反应后，试管内含锰酸钾、二氧化锰、氧气三种固体物质，故选项图像正确； B、红磷燃烧生成五氧化二磷固体，随着反应的进行氧气被消耗，压强逐渐减小，冷却至室温，当打开弹簧夹时，在瓶内外压强差的作用下，水就会被压入瓶中，进入集气瓶的水的体积即为氧气在瓶，内空气中的体积，进入的水约占集气瓶容积的五分之一；开始，瓶内先装入水来吸收热量吸收白烟；故选项图像正确； C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾需要加热到一定温度才开始分解，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，二氧化锰的质量从0开始逐渐增加，至完全反应不再发生改变，故选项图像错误； D、红磷燃烧放出大量的热，温度升高，随着反应结束，温度逐渐恢复至常温，故选项图像正确； 故选C。 10． 对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，下列图像能正确表示对应变化关系的是（） 【答案】C 【详解】A、氯酸钾在二氧化锰催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，随着反应的进行，氧气质量增大，完全反应后氧气质量不再变化，故选项图像不正确； B、二氧化锰是该反应的催化剂，化学反应前后锰元素质量不变，由于该反应氧气生成，随着反应的进行，固体质量减小，剩余固体中锰元素质量分数逐渐增大，完全反应后，保持不变，故选项图像不正确； C、二氧化锰是该反应的催化剂，是由锰元素和氧元素组成，随着反应进行，不断生成氧气，剩余固体中氧元素质量减小，完全反应后氧元素质量不再变化，故选项图像正确； D、氯酸钾在二氧化锰催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应前氯化钾质量是0，故选项图像不正确； 故选C。 11． 下图是工业上利用分离液态空气的方法得到氧气的流程示意图： (1)分离液态空气制氧气的过程主要发生___________ (选填“物理”或“化学”)变化。 (2)能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是空气中液氧和液氮的___________不同，将液态空气升温最先逸出的物质主要是___________。 (3)常温下，如果将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是___________。 (4)工业制氧气需要考虑的因素：原料是否易得、___________ (写一条)。 【答案】(1)物理 (2)沸点 氮气 (3)木条熄灭 (4)成本是否低廉(合理即可) 【详解】】(1)分离液态空气制氧气是利用液氧和液氮沸点不同，将其分离，没有新物质生成，属于物理变化； (2)分离氧气和氮气依据是液氧和液氮的沸点不同；液氮沸点低，升温时最先逸出的是氮气(N2)； (3)液态空气升温时氮气先逸出，氮气不支持燃烧，所以燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，木条会熄灭； (4)工业制氧气考虑因素有原料是否易得、成本是否低廉、是否环保等。 12. 化学是一门以实验为基础的科学。选择下图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。 回答下列问题： (1)该实验应选择的仪器有______（填字母标号，不重复选用仪器）。 (2)为确保实验成功，实验前须检查装置气密性，方法是______。 【答案】(1)ABDEFG (2)连接BD，把导管另一端放入装有水的F中，用手紧握试管，看是否有气泡冒出，松开手后，再观察导管内是否有一段水柱上升。 【详解】(1)高锰酸钾制氧气是固体加热型反应，需满足：发生装置：加热(酒精灯，A)、反应容器(试管，B)、固定装置(铁架台，G)、导气(带弯管的导管，D，适配排水法收集)；收集装置：氧气不易溶于水，选排水法，需集气瓶(E)、水槽(F)；故选：ABDEFG。 (2)利用气体热胀冷缩，改变装置内压强，观察现象判断气密性，所以方法如下：连接BD，把导管另一端放入装有水的F中，用手紧握试管，看是否有气泡冒出，松开手后，再观察导管内是否有一段水柱上升。 13. 小王同学用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气的过程中，出现了下面的异常情况，请你帮他分析其中的可能原因： (1)在收集氧气的过程中，发现水槽中的水呈现紫红色； (2)收集到的氧气不纯； (3)收集不到氧气； (4)实验结束后发现试管破裂。 【答案】 (1)试管口没有塞一团棉花 (2)集气瓶中水没有注满，留有气泡 (3)装置的气密性不好 (4)试管口没有略向下倾斜 【详解】(1)用高锰酸钾制氧气时若试管口没有塞一团棉花，会导致加热时高锰酸钾粉未会沿导管进入水槽，高锰酸钾为暗紫色固体，溶于水形成紫红色溶液； (2) 用排水法收集氧气时，初始产生的气泡是装置内的空气，而非纯氧气，如果未等导管口气泡连续均匀冒出，就开始收集，会导致收集到的氧气中混有空气，使氧气不纯；还可能是集气瓶中水没有注满，留有气泡，造成收集到的气体中混有空气； (3) 如果装置连接不严密(如导管松动或橡胶塞未塞紧)，会导致漏气，氧气无法进入集气瓶，造成收集不到氧气； (4)试管加热后温度很高，如果实验结束后立即用冷水清洗或接触冷物体，玻璃会因热胀冷缩不均匀而破裂；还可能是因为试管口没有略向下倾斜，造成冷凝水倒流炸裂了试管；或先熄灭酒精灯，后移出水槽中的导管，造成水被倒吸，造成试管炸裂。 14. （1）为什么在实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜？用排水法收集氧气完毕后，为什么要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯？ （2）实验室可用加热高锰酸钾制氧气，一段时间后停止加热，则试管内剩余固体物质最多有______种，其中为黑色粉末的物质是_______。 （3）实验室用KMnO4制取O2的实验步骤用七个字概括是______。 【答案】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂；用排水法收集氧气完毕后，要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸进入热的试管，导致试管炸裂，先移出导管再熄灭酒精灯，可以避免水倒吸，保护实验仪器。 （2）3；二氧化锰 （3）查装定点收离熄 【详解】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，是因为高锰酸钾等药品中可能含有湿存水，加热时水蒸发变成水蒸气，在试管口遇冷会冷凝成水滴，如果试管口不略向下倾斜，冷凝水倒流回热的试管底部，会使试管因受热不均而炸裂；用排水法收集氧气完毕后，要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，这是因为如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，气体收缩，压强减小，水槽中的水会在大气压的作用下倒吸进入热的试管，导致试管炸裂，先移出导管再熄灭酒精灯，可以避免水倒吸，保护实验仪器。 （2）一段时间后停止加热，当高锰酸钾没有完全分解时，试管内剩余固体物质最多，有高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰共3种，高锰酸钾为暗紫色，锰酸钾为墨绿色，二氧化锰是黑色粉末； 故填：3；二氧化锰(或MnO2)。 （3）实验室用高锰酸钾制取氧气的实验步骤： 1　 “查”检查装置的气密性； 2　 “装”装入药品； 3　 “定”将试管固定在铁架台上收集气体； 4　 “点”点燃酒精灯； 5　 “收”收集气体； 6　 “离”将导管移离水面； 7　 “熄”熄灭酒精灯； 概括为：查、装、定、点、收、离、熄。 15. 实验室制取氧气等常见气体的相关装置如下图所示。 (1)仪器a的名称是___________。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气欲选用C装置。 ①实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为___________。 ②用C装置作为用高锰酸钾制取氧气的实验装置，其中的发生装置有一处错误，请加以改正___________。 ③C装置中用排水法收集氧气是利用了氧气的什么性质？___________ (3)若用F装置收集氧气，气体应从___________（填“左”或“右”）口通入。 【答案】(1)试管 (2) ① ②试管口应塞一团棉花； ③氧气不易溶于水，且不和水反应 (3)左 【详解】（1）由图可知，仪器a为试管。 （2）①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： ②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氧气不易溶于水，且不和水反应，则可用排水法收集。 （3）氧气密度比空气大，用F装置收集时，气体应从长管通入，即氧气从左口通入。 学科网（北京）股份有限公司 $$