第二单元实验活动1氧气的实验室制取与性质讲义--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元空气和氧气实验活动1 氧气的实验室制取与性质》精品讲义 ( 一．实验 目标 1.掌握加热高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、操作步骤及注意事项。 2.学会根据气体性质选择收集方法，能准确进行氧气的检验与验满。 3.通过木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验，加深对氧气助燃性等化学性质的认识。 4.初步形成实验探究的学科素养，提升动手操作与问题分析能力。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： （1）加热高锰酸钾制取氧气的实验操作（查、装、定、点、收、离、熄）； （2）氧气的检验、验满方法； （3）氧气性质实验的现象观察与记录。 2.难点： （1）实验装置气密性的检查； （2）实验操作顺序的规范及错误操作的后果分析； （3）铁丝在氧气中燃烧实验成功的关键因素。 ) ( 三 ． 知识体系 ) 四．实验原理和装置 （一）氧气的制取原理 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。 2、实验室制取氧气的方法 实验室常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢的方法制取氧气。 （1）、加热高锰酸钾固体； 反应原理： （2）、分解过氧化氢溶液； 反应原理： 思考：为什么选用这二种物质？ （二）实验室制氧气的装置 1. 实验室制取气体的装置选择总体思路是：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. 实验室制取气体的常见发生装置. （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.实验室常见气体收集装置 （1）排水法：氧气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：氧气密度比空气大的气体 （三）实验室制氧气实验用品 1. 器材：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、细铁丝、木条、棉花。 2. 药品：高锰酸钾、木炭、细铁丝、澄清石灰水。 五．实验内容 （一）实验室加热高锰酸钾制氧气 1、反应原理： 2、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）溶于水形成紫色溶液 3. 发生装置：固固加热制取气体 4. 收集装置： （1）排水法：氧气难溶于水的气体且不与水发生反应。收集的氧气纯度高不干燥。 （2）向上排空气法：氧气的密度比空气大的气体。收集的氧气干燥纯度不高。 ( 发生装置 )5.实验装置图： ( 收集 装置 ) A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽 6.操作步骤： （1）查—组装仪器，检查装置的气密性； ①操作方法：连接好仪器后，先将导管放入水中，再用手紧握试管（或加热试管等使装置内气体受热）。 ②原理：利用装置内气体受热膨胀，压强增大。如果装置气密性良好，气体就会从导管口逸出，看到水中的导管口有气泡冒出；当松开手后，试管内温度降低，压强减小，外界大气压会把水压入导管，形成一段水柱 。 ③造成装置气密性不好的原因 a.仪器破损：如试管有裂缝、胶皮管老化有破损等，会导致气体泄漏。 b.连接不紧密：橡皮塞没有塞紧，胶皮管与玻璃导管连接不牢固 ，或二者口径大小不匹配等。 c.操作不当：不能先握住试管，后将导管放入水中；当室温过高时，用手握试管温差不明显也会导致看不到气泡，这时可采用酒精灯微热法 。 （2）装—向试管中装入药品； 操作要领是“一斜、二送、三直立” 。先使试管倾斜，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。如取用碳酸钠粉末，用药匙取适量碳酸钠，将试管倾斜，把药匙伸入试管底部，再直立试管。 （3）定—将试管固定在铁架台上； 按照从下到上，从左到右的顺序连接仪器。先放置好铁架台（从下到上确定高度） ，再将气体发生装置固定在铁架台上（从左到右连接），根据酒精灯火焰的高度确定试管固定的高度，接着连接收集装置等。 （4）点—点燃酒精灯，进行加热； 试管口要略向下倾斜（防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管），铁夹应夹在试管的中上部，先预热，再用外焰固定在有药品的部位加热 。 （5）收—收集氧气； 当气泡连续均匀冒出时开始收集，主要目的是排尽装置内的空气，防止收集到的氧气不纯。 （6）离—将导气管撤离水槽； （7）熄—熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。 茶 庄 定 点 收 利 息 7. 验满： （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。 8.注意事项 （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。 (防止冷凝水倒流炸裂试管) （4）导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出) （5）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) （二）氧气的性质实验 1.氧气的检验实验 【思考】集气瓶里收集的是一种常见的气体。你知道它是空气、氧气还是氮气吗？ （1）操作：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中。 （2）现象：木条复燃。 （3）结论：氧气能支持燃烧，可用于检验氧气。 2.木炭燃烧实验 ( 变浑浊 ) ( 燃烧，放热，发白光 ) ( 红 ) 用坩埚钳夹取木炭，在酒精灯上加热到发红，插入收集的氧气中，观察现象，停止后向集气瓶中加入澄清石灰水，振荡，观察现象。 （1）操作：用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至红热，然后缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。 （2）现象：在空气中加热时，木炭发红；在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 （3）文字表达式：碳+氧气二氧化碳 符号表达式：C + O2CO2 （4）注意： ①必须由瓶口向下缓慢插入，若快速伸入瓶底，会把部分氧气从瓶口排出； ②燃烧着的木炭不要与瓶壁接触，以免集气瓶破裂。 （5） 讨论：为什么要将木炭缓慢伸入集气瓶中？ 3.铁丝燃烧实验 点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，插入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。 ( 剧烈燃烧，火光四射，放出大量的热，生成黑色固体 ) ( 空气中:发红光 ) （1）操作：将细铁丝绕成螺旋状，一端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。 （2）现象：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。 （3）文字表达式：铁+氧气四氧化三铁 符号表达式：Fe + O2Fe3O4 （4）注意：①点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴。 ②待火柴快燃尽时，插入装有氧气的并事先盛有少量水集气瓶中； （5）讨论：铁丝绕成螺旋状的目的是什么？火柴的作用是什么？ 4.实验总结与拓展 （1）总结：氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应，在这些反应中氧气提供氧，具有氧化性。 （2）拓展：比较不同物质在空气中和氧气中燃烧现象不同的原因，得出氧气浓度越高，燃烧越剧烈的结论 。思考物质燃烧的剧烈程度还可能与哪些因素有关？ 5.学习用流程图鉴别氧气 现有一瓶无色无味的气体，它可能是氧气、二氧化碳、氮气的其中一种，如何鉴别？ ( 加入澄清石灰水 ) 【思考交流】 （1）在做铁丝在氧气中燃烧这个实验时,底部应放少量的水或铺一薄层细沙，为什么? （2）做木炭和铁丝实验为何要将燃烧匙自上而下缓慢的插入? （3）回忆一下我们以前学过的知识,在测定空气中氧气含量的时候,我们用的是什么药品?想一想,能否利用碳、铁来测定空气中氧气的含量吗? 为什么? 六．经典例题 例1.实验室制取氧气的发生装置选择依据是（ ） A. 气体的密度 B. 气体的溶解性 C. 反应物状态和反应条件 D. 气体的气味 例2.某同学加热高锰酸钾制取氧气，实验结束后发现试管破裂，可能的原因是（ ） ①试管口没有放棉花 ②试管口没有略向下倾斜 ③没有预热 ④收集完氧气后先熄灭酒精灯，再移出导管 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④ 例3．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． 例4.2025年中关村论坛展示的“梦想”号大洋钻探船需携带供氧设备，其供氧原理若采用实验室制氧方式，下列原料可行的是（ ） A. 水 B. 高锰酸钾 C. 氯化钠 D. 二氧化碳 例5.2025年我国“九州”算力光网运行需稳定电力，若备用发电机依赖氧气助燃，实验室用高锰酸钾制氧时，发生装置必备的仪器是（ ） A. 分液漏斗 B. 酒精灯 C. 长颈漏斗 D. 锥形瓶 例6.9.3阅兵仪式上，战机尾焰绚丽夺目，其燃烧离不开氧气。实验室用排水法收集氧气时，开始收集的最佳时机是（ ） A. 试管内导管口刚有气泡冒出时 B. 试管内导管口连续均匀冒出气泡时 C. 试管内出现大量白烟时 D. 高锰酸钾完全分解时 例7.2025年“基于新型光敏蛋白的基因治疗技术”为失明患者带来希望，该技术研发中若需氧气，用高锰酸钾制氧时，试管口塞棉花的目的是（ ） A. 防止冷凝水倒流炸裂试管 B. 方便固定导管 C. 防止高锰酸钾粉末进入导管 D. 增强气密性 例8.“大漠孤烟直，长河落日圆”描绘了边塞壮阔景象，若在实验室模拟类似燃烧场景（木炭在氧气中燃烧），实验操作正确的是（ ） A. 木炭快速伸入集气瓶底部 B. 木炭从瓶口缓慢伸入集气瓶 C. 直接用手夹持木炭 D. 集气瓶内无需预先放水 例9.下面是学习了化学第二单元课题3后，同学们进入实验室进行“氧气的实验室制与性质”实验活动，如图所示的操作流程是进行“氧气性质”的探究．请回答下列问题： （1）操作B提供热源的仪器名称是________  （2）操作B木炭要加热到________ （填现象）． （3）进行C实验的具体操作是________ ． （4）操作C中发生的现象是________  例10.化学是一门以实验为基础的学科，同学们在实验室进行了与氧气有关的一系列实验探究。 （一）探究空气中氧气的含量。甲设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶。（实验装置如右图所示）回答下列问题： （1）实验过程中，观察到的主要现象是 ______________ ；______________ 。反应的文字表达式是 ______________ 。 （2）乙用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值比明显偏小，其操作上的原因可能是（要求答出两种）： _________ ________ ， _________________________ 。 （3）丙也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？ ________________ ___________________________________________________________________________ 。 （4）某同学对实验进行反思后，提出改进方案（如右图所示），你认为改进后的优点是 ___________________________________________________________________________ 。 (二)探究氧气的性质 （1）下列A、B两图是一同学进行的物质在氧气中燃烧的两个实验： 请帮助他完成实验报告，并回答有关问题。 物质 现象 在空气中 在氧气中 铁丝 红热 ________ 硫 微弱的淡蓝色火焰 ________ B中反应的文字表达式为： ________ ；该反应属于 _________ 反应。两集气瓶中都预先装有少量水，但作用不同，A中水的作用是 ________________ 。 七．课堂检测 （一）选择题 1.2025年福建舰电磁弹射技术突破中，特种钢材耐高温性能关键，类似实验室铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底留水的目的是（ ） A. 吸收生成的白色固体 B. 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 C. 冷却集气瓶 D. 增强氧气的浓度 2.9.3阅兵中，徒步方队步伐整齐，实验室制氧步骤也需遵循顺序。加热高锰酸钾制氧的正确步骤排序是（ ） ①点燃酒精灯加热 ②检查装置气密性 ③收集气体 ④熄灭酒精灯 ⑤移出导管 ⑥装药品固定装置 A. ②⑥①③⑤④ B. ⑥②①③④⑤ C. ②⑥①③④⑤ D. ⑥②①③⑤④ 3.2025年“FusionOne AI一体化解决方案”可优化实验流程，若AI监控高锰酸钾制氧实验，下列情况需紧急停止的是（ ） A. 试管口略向下倾斜 B. 导管口有连续气泡冒出 C. 试管口未塞棉花导致导管堵塞 D. 用外焰加热试管 4.“野火烧不尽，春风吹又生”体现了燃烧与氧气的关系，下列物质在氧气中燃烧，现象描述正确的是（ ） A. 铁丝——发出白光，生成白色固体 B. 木炭——剧烈燃烧，火星四射 C. 铁丝——剧烈燃烧，生成黑色固体 D. 木炭——产生大量白烟 5.2025年液态空气储能示范项目利用空气液化技术，实验室制取氧气后，收集满氧气的集气瓶放置方式是（ ） A. 倒立在桌面上，盖上玻璃片 B. 正立在桌面上，盖上玻璃片 C. 随意放置 D. 浸入水中放置 6.9.3阅兵中防空导弹系统需精密部件，类似实验室制氧装置的组装，下列关于铁架台固定试管的操作正确的是（ ） A. 铁夹夹在试管中部 B. 铁夹夹在距试管口约1/3处 C. 铁夹夹在试管底部 D. 试管口向上倾斜固定 7.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的燃烧需要氧气，实验室用高锰酸钾制氧时，实验结束后先移导管后熄灯的原因是（ ） A. 方便下次实验 B. 防止水槽中的水倒吸入热的试管 C. 使高锰酸钾充分反应 D. 节约酒精 8.2025年华为“在网计算加速技术”提升数据处理效率，若远程监控制氧实验，下列属于氧气化学性质的是（ ） A. 无色无味 B. 密度略大于空气 C. 能支持燃烧 D. 不易溶于水 9.实验室用高锰酸钾制取氧气，若采用向上排空气法收集，导管应伸入集气瓶的位置是（ ） A. 集气瓶口处 B. 集气瓶中部 C. 集气瓶底部 D. 任意位置均可 10.9.3阅兵中，后勤保障需储备氧气，实验室制氧后检验氧气是否收集满的方法是（ ） A. 向集气瓶中倒入澄清石灰水 B. 将带火星的木条伸入集气瓶内 C. 将带火星的木条放在集气瓶口 D. 闻集气瓶内气体气味 （二）非选择题 11．现有A、B、C、D四种物质。A是无色无味的气体，B在A中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，同时生成一种黑色固体C．D是一种银白色液体，D与空气中的A在一定条件下反应产生红色物质E．试判断A、B、C、D各是什么物质，请将答案填在空格内： (1)写出下列物质名称：A是___________；B是___________；C是___________；D是___________。 (2)写出B在A中燃烧生成C的文字表达式：___________。 (3)写出D与A反应的文字表达式：___________。 12.实验室制取气体所需装置如下图所示。  A   B C   D   E 请回答以下问题： （1）装置中标“a”的仪器名称是________。 （2）下列酒精灯使用方法不正确的是________（填序号）。 （3）用高锰酸钾制取氧气的文字表达式是________， 所选用的发生装置是________（填序号），收集较纯净的氧气应选择的收集装置是________（填序号）。 （4）用过氧化氢溶液制取氧气的文字表达式是________ ， 应选用的发生装置是________。 （5）若用D装置收集氧气时，检验是否收集满的方法是________。 13.结合2025年我国航天飞船氧气供给技术新突破，以如图加热高锰酸钾制取氧气的装置为基础，完成以下问题： （1）图中仪器a的名称是______，它在实验中的作用是______。 （2）2025年某空间站采用新型分子筛技术制取氧气，该技术利用氧气和氮气的______不同（填“物理性质”或“化学性质”），属于______变化（填“物理”或“化学”）。 （3）氧气在常温下是______色______味的气体，这一物理性质使得它在航天舱内可直接供给宇航员呼吸且无感官刺激。 （4） 图中装置用于加热高锰酸钾制取氧气，该反应的发生装置选择的依据是（ ） A. 反应物是固体，反应需要加热 B. 反应物是固体和液体，反应不需要加热 C. 生成的气体密度比空气大 D. 生成的气体不易溶于水 （5）2025年某新型制氧设备中，催化剂的作用是（ ） A. 增加氧气产量 B. 提高氧气纯度 C. 加快制取氧气的反应速率 D. 改变氧气的物理性质 （6）实验结束后，若发现水槽中的水变红，原因可能是（ ） A. 试管口未略向下倾斜 B. 试管口未放棉花 C. 收集氧气时导管未伸到集气瓶底部 D. 装置气密性不好 （7）关于工业制氧和实验室制氧（加热高锰酸钾）的对比，正确的是（ ） A. 两者原理完全相同 B. 工业制氧是物理变化，实验室制氧是化学变化 C. 两者都需要加热 D. 工业制氧原料是高锰酸钾，实验室制氧原料是空气 （8）航天飞船中氧气可用于火箭推进剂的助燃，利用了氧气的（ ） A. 可燃性 B. 助燃性 C. 溶解性 D. 颜色 八．课后作业 （一）完成知识清单 1.实验室常用二种制氧气的方法： 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 __________ ； 2.实验室制氧气时，发生装置的选择依据是 __________ 和 __________ 。加热高锰酸钾制氧气，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。 3.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 __________ 。 4.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 __________ 。 5.氧气的检验方法是用______的木条伸入集气瓶中，若木条______，则该气体是氧气。 6.木炭在氧气中燃烧，发出______，放出热量，生成能使澄清石灰水______的气体，文字表达式为______，符号表达式为______。 7、铁丝在氧气中剧烈燃烧，，放出大量热，生成______色固体，文字表达式为，符号表达式为______。集气瓶底放少量水或细沙的目的是______。 （二）强化训练 一．选择题 1.2025年中关村论坛展示的“梦想”号大洋钻探船需携带供氧设备，其供氧原理若采用实验室制氧方式，下列可行的原料是（ ） A. 水 B. 高锰酸钾 C. 氯化钠 D. 二氧化碳 2.实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置的选择依据是（ ） A. 氧气密度比空气大 B. 氧气不易溶于水 C. 反应需加热且反应物为固体 D. 反应不需要催化剂 3．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． 4.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 5．某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用 于“测定空气中氧气的含量”（试管的容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处。容器内红磷足量）。用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是（　　） A．20mL处 B．15mL处 C．10mL处 D．5mL处 6．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O2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 7.“炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了燃烧场景，实验室中木炭在氧气中燃烧的正确操作是（ ） A. 快速伸入集气瓶底部 B. 从瓶口缓慢伸入集气瓶 C. 用手直接夹持木炭 D. 集气瓶内预先放水 8.2025年基于新型光敏蛋白的基因治疗技术研发中需氧气，用高锰酸钾制氧时，试管口塞棉花的目的是（ ） A. 防止冷凝水倒流 B. 固定导管位置 C. 防止高锰酸钾粉末进入导管 D. 增强装置气密性 9.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 10．如图所示，等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭，点燃使其充分反应，冷却至室温，打开弹簧夹，出现的现象是（　　） A．甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入 B．甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入 C．甲、乙两瓶均有水流入 D．甲、乙两瓶均无水流入 11.加热高锰酸钾制氧气的实验步骤中，排在“点燃酒精灯加热”之前的操作是（ ） A. 收集气体 B. 检查装置气密性 C. 移出导管 D. 熄灭酒精灯 12.用排水法收集高锰酸钾分解产生的氧气，开始收集的最佳时机是（ ） A. 试管内刚有气泡冒出时 B. 试管内气泡连续均匀冒出时 C. 高锰酸钾完全分解时 D. 试管内出现大量白烟时 13.实验结束后，下列操作顺序正确的是（ ） A. 先熄灭酒精灯，后移出导管 B. 先移出导管，后熄灭酒精灯 C. 同时进行熄灭酒精灯和移出导管 D. 先整理仪器，后熄灭酒精灯 14.用向上排空气法收集氧气时，检验是否收集满的方法是（ ） A. 向集气瓶中倒入澄清石灰水 B. 将带火星的木条伸入集气瓶内 C. 将带火星的木条放在集气瓶口 D. 闻集气瓶内气体气味 15.通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是（　　） A．数字化能为探究提供更为直观的证据 B．瓶内压强先升高是因为反应放热导致 C．用红磷能准确测定空气中氧气的含量 D．实验后压强恢复是因为打开了止水夹 二．非选择题 16．根据下图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。 (1)图1反应的文字表达式______________； (2)图1集气瓶中加入水的作用是_______________； (3)图2中现象是___________，集气瓶中加入的液体可能____________，其目的为_______________。硫在空气中燃烧，不如在氧气中燃烧剧烈的原因是______________。 17.2025年，我国“天工”号量子芯片制造设备实现技术突破，其精密部件加工需在富氧环境下进行，这让小明联想到“炉火照天地，红星乱紫烟”的冶炼场景，也想到实验室制取氧气的相关知识。请结合所学回答下列问题： (1) 实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应属于______（填“物理”或“化学”）变化，因为______。 (2) 制取氧气时，选择发生装置需考虑的因素是反应物的______和反应______。 (3) 用高锰酸钾制取氧气，试管口塞一团棉花的目的是______。 (4) 若要收集较纯净的氧气，应选择的收集方法是______（填序号）。 A. 向上排空气法 B. 排水法 (5) 进行木炭在氧气中燃烧实验时，木炭应______（填“迅速”或“缓慢”）伸入集气瓶中，这样做的目的是______。 (6) 铁丝在氧气中燃烧的实验现象是______（填序号）。 A. 发出白光，生成白色固体 B. 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 18.2025年9月3日，我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年盛大阅兵仪式，展示了诸多先进装备，其材料制造、燃料燃烧等环节都与氧气密切相关。同时，我国在航天科技领域也有新突破，航天员的生命保障系统离不开对氧气性质的精准利用。结合下列实验装置图，完成以下问题： （1）通常状况下，氧气是一种______色、______味的气体，这体现了氧气的______性质（填“物理”或“化学”）。 （2）图A中碳在氧气中燃烧，说明氧气具有______（填“可燃性”或“助燃性”）；图B中硫在氧气中燃烧，集气瓶底部的水是为了______。 （3）图C中细铁丝在氧气中剧烈燃烧，该反应______（填“需要”或“不需要”）预先在集气瓶底部放少量水或细沙，原因是______。 （4）下列关于氧气物理性质的说法，正确的是（ ） A. 氧气易溶于水，所以水中生物能生存 B. 氧气的密度比空气小 C. 氧气在低温高压下可变为液体或固体 D. 氧气在任何环境下都是无色的 （5）2025年阅兵式上战机燃料燃烧、航天科技中物质氧化都与氧气化学性质有关，下列体现氧气化学性质的是（ ） A. 氧气能使灯泡发光（如氖气灯） B. 氧气能支持燃烧 C. 氧气的密度比空气略大 D. 氧气不易溶于水 （6）图D是测定空气中氧气含量的实验，利用了白磷在氧气中燃烧的性质。下列关于该实验与氧气性质的关联，说法正确的是（ ） A. 白磷燃烧只利用了氧气的物理性质 B. 白磷在空气中不能燃烧，只有在氧气中能燃烧 C. 白磷燃烧说明氧气能支持燃烧，体现其化学性质 D. 该实验中氧气的体积分数测定结果与氧气的性质无关 （7）阅兵仪式上的信号弹发光与物质在氧气中燃烧有关，下列物质燃烧现象与氧气浓度无关的是（ ） A. 碳在氧气中燃烧的剧烈程度 B. 硫在氧气中燃烧的火焰颜色 C. 铁丝能否在氧气中燃烧 D. 氧气的密度大小 （8）下列生活或科技场景中，利用氧气物理性质的是（ ） A. 医疗急救中供给呼吸 B. 航天燃料燃烧需要氧气助燃 C. 工业上利用分离液态空气制取氧气 D. 炼钢时通入氧气除去杂质 19.2025年我国“凌云”航天发动机试车成功，其燃料燃烧离不开氧气，这让小化学起“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”中燃烧与氧气的关联，结合如图氧气性质实验及氧气制取知识，回答问题： (1) 实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应属于______（填“物理”或“化学”）变化，判断依据是______。 (2) 选择高锰酸钾制氧的发生装置时，需考虑反应物是______（填“固体”“液体”或“固液混合”），且反应需要______（填“加热”或“不加热”）。 (3) 图中做铁丝在氧气中燃烧实验（甲装置）时，集气瓶底部预留少量水的目的是______。 (4) 铁丝燃烧实验中，点燃火柴的作用是______（填序号）。 A. 直接引燃铁丝 B. 升高铁丝温度，达到其着火点 (5) 乙装置中红磷在氧气中燃烧，现象是______（填“产生白烟”或“火星四射”）。 (6) 丙装置中硫在氧气中燃烧，集气瓶底部预留少量水的目的是______。 (7) 若要收集较纯净的氧气，应选择的收集方法是______（填“排水法”或“向上排空气法”）。 (8) 实验室用高锰酸钾制氧时，试管口略向下倾斜的目的是______（填“防止冷凝水倒流炸裂试管”或“便于气体导出”）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元空气和氧气实验活动1 氧气的实验室制取与性质》精品讲义 ( 一．实验 目标 1.掌握加热高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置、操作步骤及注意事项。 2.学会根据气体性质选择收集方法，能准确进行氧气的检验与验满。 3.通过木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验，加深对氧气助燃性等化学性质的认识。 4.初步形成实验探究的学科素养，提升动手操作与问题分析能力。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： （1）加热高锰酸钾制取氧气的实验操作（查、装、定、点、收、离、熄）； （2）氧气的检验、验满方法； （3）氧气性质实验的现象观察与记录。 2.难点： （1）实验装置气密性的检查； （2）实验操作顺序的规范及错误操作的后果分析； （3）铁丝在氧气中燃烧实验成功的关键因素。 ) ( 三 ． 知识体系 ) 四．实验原理和装置 （一）氧气的制取原理 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。 2、实验室制取氧气的方法 实验室常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢的方法制取氧气。 （1）、加热高锰酸钾固体； 反应原理： （2）、分解过氧化氢溶液； 反应原理： 思考：为什么选用这二种物质？ 【解析】因为它们都含有氧元素。 （二）实验室制氧气的装置 1. 实验室制取气体的装置选择总体思路是：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. 实验室制取气体的常见发生装置. （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.实验室常见气体收集装置 （1）排水法：氧气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：氧气密度比空气大的气体 （三）实验室制氧气实验用品 1. 器材：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、细铁丝、木条、棉花。 2. 药品：高锰酸钾、木炭、细铁丝、澄清石灰水。 五．实验内容 （一）实验室加热高锰酸钾制氧气 1、反应原理： 2、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）溶于水形成紫色溶液 3. 发生装置：固固加热制取气体 4. 收集装置： （1）排水法：氧气难溶于水的气体且不与水发生反应。收集的氧气纯度高不干燥。 （2）向上排空气法：氧气的密度比空气大的气体。收集的氧气干燥纯度不高。 ( 发生装置 )5.实验装置图： ( 收集 装置 ) A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽 6.操作步骤： （1）查—组装仪器，检查装置的气密性； ①操作方法：连接好仪器后，先将导管放入水中，再用手紧握试管（或加热试管等使装置内气体受热）。 ②原理：利用装置内气体受热膨胀，压强增大。如果装置气密性良好，气体就会从导管口逸出，看到水中的导管口有气泡冒出；当松开手后，试管内温度降低，压强减小，外界大气压会把水压入导管，形成一段水柱 。 ③造成装置气密性不好的原因 a.仪器破损：如试管有裂缝、胶皮管老化有破损等，会导致气体泄漏。 b.连接不紧密：橡皮塞没有塞紧，胶皮管与玻璃导管连接不牢固 ，或二者口径大小不匹配等。 c.操作不当：不能先握住试管，后将导管放入水中；当室温过高时，用手握试管温差不明显也会导致看不到气泡，这时可采用酒精灯微热法 。 （2）装—向试管中装入药品； 操作要领是“一斜、二送、三直立” 。先使试管倾斜，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。如取用碳酸钠粉末，用药匙取适量碳酸钠，将试管倾斜，把药匙伸入试管底部，再直立试管。 （3）定—将试管固定在铁架台上； 按照从下到上，从左到右的顺序连接仪器。先放置好铁架台（从下到上确定高度） ，再将气体发生装置固定在铁架台上（从左到右连接），根据酒精灯火焰的高度确定试管固定的高度，接着连接收集装置等。 （4）点—点燃酒精灯，进行加热； 试管口要略向下倾斜（防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管），铁夹应夹在试管的中上部，先预热，再用外焰固定在有药品的部位加热 。 （5）收—收集氧气； 当气泡连续均匀冒出时开始收集，主要目的是排尽装置内的空气，防止收集到的氧气不纯。 （6）离—将导气管撤离水槽； （7）熄—熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。 茶 庄 定 点 收 利 息 7. 验满： （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。 8.注意事项 （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。 (防止冷凝水倒流炸裂试管) （4）导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出) （5）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) （二）氧气的性质实验 1.氧气的检验实验 【思考】集气瓶里收集的是一种常见的气体。你知道它是空气、氧气还是氮气吗？ （1）操作：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中。 （2）现象：木条复燃。 （3）结论：氧气能支持燃烧，可用于检验氧气。 2.木炭燃烧实验 ( 变浑浊 ) ( 燃烧，放热，发白光 ) ( 红 ) 用坩埚钳夹取木炭，在酒精灯上加热到发红，插入收集的氧气中，观察现象，停止后向集气瓶中加入澄清石灰水，振荡，观察现象。 （1）操作：用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热至红热，然后缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。 （2）现象：在空气中加热时，木炭发红；在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 （3）文字表达式：碳+氧气二氧化碳 符号表达式：C + O2CO2 （4）注意： ①必须由瓶口向下缓慢插入，若快速伸入瓶底，会把部分氧气从瓶口排出； ②燃烧着的木炭不要与瓶壁接触，以免集气瓶破裂。 （5）讨论：为什么要将木炭缓慢伸入集气瓶中？ 【答案】：防止燃烧放出的热量使集气瓶中上部的氧气受热逸出，确保木炭与氧气充分反应 。 3.铁丝燃烧实验 点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，插入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。 ( 剧烈燃烧，火光四射，放出大量的热，生成黑色固体 ) ( 空气中:发红光 ) （1）操作：将细铁丝绕成螺旋状，一端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。 （2）现象：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。 （3）文字表达式：铁+氧气四氧化三铁 符号表达式：Fe + O2Fe3O4 （4）注意：①点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴。 ②待火柴快燃尽时，插入装有氧气的并事先盛有少量水集气瓶中； （5）讨论：铁丝绕成螺旋状的目的是什么？火柴的作用是什么？ 【答案】：铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积；火柴的作用是引燃铁丝 4.实验总结与拓展 （1）总结：氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应，在这些反应中氧气提供氧，具有氧化性。 （2）拓展：比较不同物质在空气中和氧气中燃烧现象不同的原因，得出氧气浓度越高，燃烧越剧烈的结论 。思考物质燃烧的剧烈程度还可能与哪些因素有关？ 【答案】：与可燃物本身的性质、与氧气的接触面积等有关 5.学习用流程图鉴别氧气 现有一瓶无色无味的气体，它可能是氧气、二氧化碳、氮气的其中一种，如何鉴别？ ( 加入澄清石灰水 ) 【思考交流】 （1）在做铁丝在氧气中燃烧这个实验时,底部应放少量的水或铺一薄层细沙，为什么? 【答案】防止产生的高温熔融物溅落下来，炸裂瓶底。 （2）做木炭和铁丝实验为何要将燃烧匙自上而下缓慢的插入? 【答案】充分利用氧气 （3）回忆一下我们以前学过的知识,在测定空气中氧气含量的时候,我们用的是什么药品?想一想,能否利用碳、铁来测定空气中氧气的含量吗? 为什么? 【答案】磷 不能，因为碳与氧气反应，生成的气体会占据消耗氧气的体积。而铁丝在空气中不燃烧。 六．经典例题 例1.实验室制取氧气的发生装置选择依据是（ ） A. 气体的密度 B. 气体的溶解性 C. 反应物状态和反应条件 D. 气体的气味 【答案】：C 【解析】：发生装置选择依据是反应物状态（固体、液体等）和反应条件（加热、不加热等）；收集装置依据是气体密度和溶解性。 例2.某同学加热高锰酸钾制取氧气，实验结束后发现试管破裂，可能的原因是（ ） ①试管口没有放棉花 ②试管口没有略向下倾斜 ③没有预热 ④收集完氧气后先熄灭酒精灯，再移出导管 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④ 【答案】：B 【解析】：①试管口没放棉花会导致高锰酸钾粉末进入导管，但不会使试管破裂；②试管口没略向下倾斜，冷凝水回流会炸裂试管；③没预热，试管受热不均会炸裂；④先熄酒精灯后移导管，水倒吸会炸裂试管。故选B。 例3．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。 例4.2025年中关村论坛展示的“梦想”号大洋钻探船需携带供氧设备，其供氧原理若采用实验室制氧方式，下列原料可行的是（ ） A. 水 B. 高锰酸钾 C. 氯化钠 D. 二氧化碳 【答案】：B 【解析】：实验室可通过加热高锰酸钾制取氧气，这是实验活动1的核心原理之一。水、氯化钠、二氧化碳均无法在实验室简便制取氧气，故选B。 例5.2025年我国“九州”算力光网运行需稳定电力，若备用发电机依赖氧气助燃，实验室用高锰酸钾制氧时，发生装置必备的仪器是（ ） A. 分液漏斗 B. 酒精灯 C. 长颈漏斗 D. 锥形瓶 【答案】：B 【解析】：加热高锰酸钾制取氧气属于“固固加热型”反应，必须用到酒精灯进行加热。分液漏斗、长颈漏斗和锥形瓶是固液不加热型装置的常用仪器，故选B。 例6.9.3阅兵仪式上，战机尾焰绚丽夺目，其燃烧离不开氧气。实验室用排水法收集氧气时，开始收集的最佳时机是（ ） A. 试管内导管口刚有气泡冒出时 B. 试管内导管口连续均匀冒出气泡时 C. 试管内出现大量白烟时 D. 高锰酸钾完全分解时 【答案】：B 【解析】：刚开始排出的气泡是装置内的空气，若此时收集会导致氧气不纯。当导管口有连续均匀的气泡冒出时，才开始收集，才能得到较纯净的氧气，故选B。 例7.2025年“基于新型光敏蛋白的基因治疗技术”为失明患者带来希望，该技术研发中若需氧气，用高锰酸钾制氧时，试管口塞棉花的目的是（ ） A. 防止冷凝水倒流炸裂试管 B. 方便固定导管 C. 防止高锰酸钾粉末进入导管 D. 增强气密性 【答案】：C 【解析】：高锰酸钾为粉末状，加热时易随气流进入导管并堵塞导管，因此需在试管口放置一团棉花。防止冷凝水倒流是试管口略向下倾斜的目的，故选C。 例8.“大漠孤烟直，长河落日圆”描绘了边塞壮阔景象，若在实验室模拟类似燃烧场景（木炭在氧气中燃烧），实验操作正确的是（ ） A. 木炭快速伸入集气瓶底部 B. 木炭从瓶口缓慢伸入集气瓶 C. 直接用手夹持木炭 D. 集气瓶内无需预先放水 【答案】：B 【解析】：木炭需从瓶口缓慢伸入，可防止集气瓶内氧气受热逸出，使木炭与氧气充分反应。快速伸入会导致氧气逸出，应用坩埚钳夹持木炭，木炭燃烧无需放水（铁丝燃烧需放水），故选B。 例9.下面是学习了化学第二单元课题3后，同学们进入实验室进行“氧气的实验室制与性质”实验活动，如图所示的操作流程是进行“氧气性质”的探究．请回答下列问题： （1）操作B提供热源的仪器名称是________  （2）操作B木炭要加热到________ （填现象）． （3）进行C实验的具体操作是________ ． （4）操作C中发生的现象是________  【答案】（1）酒精灯；（2）发红；（3）由上而下缓慢伸入；（4）木炭燃烧，发出白光，放热 【解析】（1）操作B提供热源的仪器名称是酒精灯．（2）操作B木炭要加热到发红．（3）进行C实验的具体操作是由上而下缓慢伸入．（4）操作C中发生的现象是：木炭燃烧，发出白光，放热．故答为：（1）酒精灯；（2）发红；（3）由上而下缓慢伸入；（4）木炭燃烧，发出白光，放热． 例10.化学是一门以实验为基础的学科，同学们在实验室进行了与氧气有关的一系列实验探究。 （一）探究空气中氧气的含量。甲设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶。（实验装置如右图所示）回答下列问题： （1）实验过程中，观察到的主要现象是 ______________ ；______________ 。反应的文字表达式是 ______________ 。 （2）乙用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值比明显偏小，其操作上的原因可能是（要求答出两种）： _________ ________ ， _________________________ 。 （3）丙也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？ ________________ ___________________________________________________________________________ 。 （4）某同学对实验进行反思后，提出改进方案（如右图所示），你认为改进后的优点是 ___________________________________________________________________________ 。 (二)探究氧气的性质 （1）下列A、B两图是一同学进行的物质在氧气中燃烧的两个实验： 请帮助他完成实验报告，并回答有关问题。 物质 现象 在空气中 在氧气中 铁丝 红热 ________ 硫 微弱的淡蓝色火焰 ________ B中反应的文字表达式为： ________ ；该反应属于 _________ 反应。两集气瓶中都预先装有少量水，但作用不同，A中水的作用是 ________________ 。 【答案】（一）（1） 红磷燃烧生成大量白烟     烧杯中的水进入集气瓶约占集气瓶体积的          （2）装置的气密性不好     没有等装置冷却就打开止水夹     (3)进入的水的量偏少，木炭燃烧产生二氧化碳，导致集气瓶内的压强变化不明显     (4)环保     （二）剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体     明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成有刺激性气味的气体          化合     防止高温生成物溅落瓶底，引起集气瓶炸裂     不能     增加一个盛有空气的集气瓶作对比实验 【解析】(一)(1)红磷燃烧的现象是:发黄光、放热、冒出大量的白烟;实验结束后，打开铁夹，水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶容积的五分之一，红磷燃烧的文字表达式是 磷十氧气五氧化二磷;(2)保证本实验成功的关键是:装置气密性要好;红磷要足量;要冷却到室温再读数.(3)用木炭代替了红磷，水不会进入集气瓶，因为碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，内外没有产生压强差.(4)通过凸透镜聚光引燃红磷，不需要打开瓶塞，空气出不来也进不去，测量比较准确.用酒精灯引燃红磷，红磷燃烧生成了五氧化二磷进入空气会污染空气，由于磷燃烧放出大量的热，打开瓶塞时容易使空气受热而逸出.所以实验的优点是:误差少或无污染.(二)铁丝在氧气中燃烧可以观察到的现象是:铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成了一种黑色的固体;做铁丝在氧气里燃烧的实验时，预先在集气瓶里装少量水或细沙，可使燃烧后的高温物质不直接溅落在瓶底，防止瓶底受热而发生炸裂; 七．课堂检测 （一）选择题 1.2025年福建舰电磁弹射技术突破中，特种钢材耐高温性能关键，类似实验室铁丝在氧气中燃烧实验，集气瓶底留水的目的是（ ） A. 吸收生成的白色固体 B. 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 C. 冷却集气瓶 D. 增强氧气的浓度 【答案】：B 【解析】：铁丝在氧气中燃烧会产生高温黑色熔融物，若直接落到集气瓶底会导致瓶底炸裂，因此需预留少量水或铺一层细沙，故选B。 2.9.3阅兵中，徒步方队步伐整齐，实验室制氧步骤也需遵循顺序。加热高锰酸钾制氧的正确步骤排序是（ ） ①点燃酒精灯加热 ②检查装置气密性 ③收集气体 ④熄灭酒精灯 ⑤移出导管 ⑥装药品固定装置 A. ②⑥①③⑤④ B. ⑥②①③④⑤ C. ②⑥①③④⑤ D. ⑥②①③⑤④ 【答案】：A 【解析】：实验室制氧步骤可总结为“查、装、定、点、收、离、熄”。即先检查气密性，再装药品固定，加热后收集，结束时先移导管再灭酒精灯（防倒吸），故选A。 3.2025年“FusionOne AI一体化解决方案”可优化实验流程，若AI监控高锰酸钾制氧实验，下列情况需紧急停止的是（ ） A. 试管口略向下倾斜 B. 导管口有连续气泡冒出 C. 试管口未塞棉花导致导管堵塞 D. 用外焰加热试管 【答案】：C 【解析】：导管堵塞会导致装置内压强过大，可能引发危险，需紧急停止实验。试管口略向下倾斜、外焰加热是正确操作，连续气泡冒出是收集的时机，均无需停止，故选C。 4.“野火烧不尽，春风吹又生”体现了燃烧与氧气的关系，下列物质在氧气中燃烧，现象描述正确的是（ ） A. 铁丝——发出白光，生成白色固体 B. 木炭——剧烈燃烧，火星四射 C. 铁丝——剧烈燃烧，生成黑色固体 D. 木炭——产生大量白烟 【答案】：C 【解析】：铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体；木炭燃烧发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。A、B、D现象描述均错误，故选C。 5.2025年液态空气储能示范项目利用空气液化技术，实验室制取氧气后，收集满氧气的集气瓶放置方式是（ ） A. 倒立在桌面上，盖上玻璃片 B. 正立在桌面上，盖上玻璃片 C. 随意放置 D. 浸入水中放置 【答案】：B 【解析】：氧气的密度略大于空气，因此收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上，并盖上玻璃片，以防止氧气逸散，故选B。 6. 9.3阅兵中防空导弹系统需精密部件，类似实验室制氧装置的组装，下列关于铁架台固定试管的操作正确的是（ ） A. 铁夹夹在试管中部 B. 铁夹夹在距试管口约1/3处 C. 铁夹夹在试管底部 D. 试管口向上倾斜固定 【答案】：B 【解析】：固定试管时，铁夹应夹在距试管口约1/3处，既牢固又便于加热。夹在中部或底部均不规范，试管口应略向下倾斜，故选B。 7. “春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的燃烧需要氧气，实验室用高锰酸钾制氧时，实验结束后先移导管后熄灯的原因是（ ） A. 方便下次实验 B. 防止水槽中的水倒吸入热的试管 C. 使高锰酸钾充分反应 D. 节约酒精 【答案】：B 【解析】：若先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会倒吸入热的试管，导致试管炸裂。因此必须先移出导管再熄灭酒精灯，故选B。 8.2025年华为“在网计算加速技术”提升数据处理效率，若远程监控制氧实验，下列属于氧气化学性质的是（ ） A. 无色无味 B. 密度略大于空气 C. 能支持燃烧 D. 不易溶于水 【答案】：C 【解析】：化学性质是物质在化学变化中表现出的性质，如支持燃烧、助燃性等。无色无味、密度、溶解性均属于物理性质，故选C。 9.实验室用高锰酸钾制取氧气，若采用向上排空气法收集，导管应伸入集气瓶的位置是（ ） A. 集气瓶口处 B. 集气瓶中部 C. 集气瓶底部 D. 任意位置均可 【答案】：C 【解析】：向上排空气法收集氧气时，导管需伸入集气瓶底部，才能将集气瓶内的空气充分排出，保证收集到的氧气更纯净，故选C。 10.9.3阅兵中，后勤保障需储备氧气，实验室制氧后检验氧气是否收集满的方法是（ ） A. 向集气瓶中倒入澄清石灰水 B. 将带火星的木条伸入集气瓶内 C. 将带火星的木条放在集气瓶口 D. 闻集气瓶内气体气味 【答案】：C 【解析】：检验氧气是否收集满需用“验满”方法，即将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明已收集满。伸入集气瓶内是检验气体是否为氧气的方法，故选C。 （二）非选择题 11．现有A、B、C、D四种物质。A是无色无味的气体，B在A中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，同时生成一种黑色固体C．D是一种银白色液体，D与空气中的A在一定条件下反应产生红色物质E．试判断A、B、C、D各是什么物质，请将答案填在空格内： (1)写出下列物质名称：A是___________；B是___________；C是___________；D是___________。 (2)写出B在A中燃烧生成C的文字表达式：___________。 (3)写出D与A反应的文字表达式：___________。 【答案】(1)     氧气     铁     四氧化三铁     汞 (2) (3)汞+氧气氧化汞 【解析】A是无色无味的气体，B可以在A中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体C可知，A为氧气；B是铁；C为四氧化三铁；汞属于银白色液体，汞与氧气反应生成氧化汞属于红色固体，D是一种银白色液体，D与空气中的A在一定条件下反应产生红色物质E，所以D是汞，E是氧化汞，代入验证，推理正确。(1)由分析可知：A为氧气；B是铁；C是四氧化三铁；D是汞；(2)B在A中燃烧生成C是铁和氧气反应生成四氧化三铁，所以文字表达式是：；(3) D与A反应是汞和氧气生成氧化汞，所以文字表达式是：汞+氧气 氧化汞。 12. 实验室制取气体所需装置如下图所示  A   B C   D   E 请回答以下问题： （1）装置中标“a”的仪器名称是________。 （2）下列酒精灯使用方法不正确的是________（填序号）。 （3）用高锰酸钾制取氧气的文字表达式是________， 所选用的发生装置是________（填序号），收集较纯净的氧气应选择的收集装置是________（填序号）。 （4）用过氧化氢溶液制取氧气的文字表达式是________ ， 应选用的发生装置是________。 （5）若用D装置收集氧气时，检验是否收集满的方法是________。 【答案】（1）铁架台 ；（2）B D；（3）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；A ；C；（4）过氧化氢水+氧气 ；B；（5）将带火星的木条接近集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已满，若木条不复燃，则说明氧气未满 【解析】（1）仪器“a”的名称是铁架台。（2）A选项：用火柴点燃酒精灯，操作正确。 B选项：禁止用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯，否则容易引发火灾，该操作错误。C选项：用灯帽盖灭酒精灯，操作正确。D选项：禁止用嘴吹灭酒精灯，否则可能将火焰吹入灯内，引发危险，该操作错误。所以酒精灯使用方法不正确的是BD。（3）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾} + 二氧化锰} + 氧气。 该反应是固体加热型反应，所选用的发生装置是A。 氧气不易溶于水，用排水法（装置C）收集的氧气更纯净，所以收集较纯净的氧气应选择的收集装置是C。（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水}+ 氧气。该反应是固液不加热型反应，应选用的发生装置是B。（5）D装置是向上排空气法收集氧气，检验是否收集满的方法是：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。 13.结合2025年我国航天飞船氧气供给技术新突破，以如图加热高锰酸钾制取氧气的装置为基础，完成以下问题： （1）图中仪器a的名称是______，它在实验中的作用是______。 （2）2025年某空间站采用新型分子筛技术制取氧气，该技术利用氧气和氮气的______不同（填“物理性质”或“化学性质”），属于______变化（填“物理”或“化学”）。 （3）氧气在常温下是______色______味的气体，这一物理性质使得它在航天舱内可直接供给宇航员呼吸且无感官刺激。 （4） 图中装置用于加热高锰酸钾制取氧气，该反应的发生装置选择的依据是（ ） A. 反应物是固体，反应需要加热 B. 反应物是固体和液体，反应不需要加热 C. 生成的气体密度比空气大 D. 生成的气体不易溶于水 （5）2025年某新型制氧设备中，催化剂的作用是（ ） A. 增加氧气产量 B. 提高氧气纯度 C. 加快制取氧气的反应速率 D. 改变氧气的物理性质 （6）实验结束后，若发现水槽中的水变红，原因可能是（ ） A. 试管口未略向下倾斜 B. 试管口未放棉花 C. 收集氧气时导管未伸到集气瓶底部 D. 装置气密性不好 （7）关于工业制氧和实验室制氧（加热高锰酸钾）的对比，正确的是（ ） A. 两者原理完全相同 B. 工业制氧是物理变化，实验室制氧是化学变化 C. 两者都需要加热 D. 工业制氧原料是高锰酸钾，实验室制氧原料是空气 （8）航天飞船中氧气可用于火箭推进剂的助燃，利用了氧气的（ ） A. 可燃性 B. 助燃性 C. 溶解性 D. 颜色 【答案】（1）酒精灯；加热高锰酸钾，提供反应所需的热量；（2）物理性质；物理；（3）无；无；（4）A；（5）C；（6） B；（7）B；（8）B。 【解析】（1）仪器a是酒精灯，在加热高锰酸钾制取氧气的实验中，其作用是加热高锰酸钾，提供反应所需的热量。（2）分子筛技术制取氧气利用的是氧气和氮气的物理性质（分子大小等差异），过程中没有新物质生成，属于物理变化。（3）氧气在常温下是无色无味的气体，这一物理性质符合航天舱内呼吸供给的要求。（4）加热高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置选择依据是反应物是固体，反应需要加热，选A。（5）催化剂的作用是改变（加快或减慢）化学反应速率，在制取氧气的反应中是加快反应速率，不能增加产量、提高纯度，也不能改变物质的物理性质，选C。（6）加热高锰酸钾时，试管口未放棉花，高锰酸钾粉末会随氧气流进入水槽，使水变红，选B；A选项会导致试管炸裂，C选项会导致收集的氧气不纯，D选项会导致收集不到氧气。（7） 工业制氧是分离液态空气，利用物理性质，属于物理变化；实验室加热高锰酸钾制氧是化学变化，两者原理不同，A错误，B正确；工业制氧不需要加热，C错误；工业制氧原料是空气，实验室制氧原料是高锰酸钾，D错误。（8）氧气用于火箭推进剂助燃，利用的是助燃性，氧气本身不可燃，选B。 八．课后作业 （一）完成知识清单 1.实验室常用二种制氧气的方法： 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 __________ ； 【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； 2.实验室制氧气时，发生装置的选择依据是 __________ 和 __________ 。加热高锰酸钾制氧气，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 3.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 4.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 5.氧气的检验方法是用______的木条伸入集气瓶中，若木条______，则该气体是氧气。 【答案】：带火星；复燃 6.木炭在氧气中燃烧，发出______，放出热量，生成能使澄清石灰水______的气体，文字表达式为______，符号表达式为______。 【答案】：白光；变浑浊；碳+氧气二氧化碳；C + O2CO2 7、铁丝在氧气中剧烈燃烧，，放出大量热，生成______色固体，文字表达式为，符号表达式为______。集气瓶底放少量水或细沙的目的是______。 【答案】：火星四射；黑；铁+氧气四氧化三铁；Fe + O2Fe3O4；防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 （二）强化训练 一．选择题 1.2025年中关村论坛展示的“梦想”号大洋钻探船需携带供氧设备，其供氧原理若采用实验室制氧方式，下列可行的原料是（ ） A. 水 B. 高锰酸钾 C. 氯化钠 D. 二氧化碳 【答案】：B 【解析】：实验室可通过加热高锰酸钾制取氧气，这是实验活动1的核心原理之一。水、氯化钠、二氧化碳均无法通过简便的实验室方法制取氧气，故选B。 2.实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置的选择依据是（ ） A. 氧气密度比空气大 B. 氧气不易溶于水 C. 反应需加热且反应物为固体 D. 反应不需要催化剂 【答案】：C 【解析】：发生装置的选择取决于反应物状态和反应条件。加热高锰酸钾制取氧气属于“固固加热型”反应，因此选择对应发生装置，与氧气的性质及是否需要催化剂无关，故选C。 3．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。 4.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。 5．某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用 于“测定空气中氧气的含量”（试管的容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处。容器内红磷足量）。用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是（　　） A．20mL处 B．15mL处 C．10mL处 D．5mL处 【答案】C 【解析】由试管的容积为50mL，注射器内空气的体积为25mL，空气中氧气的体积分数约为1/5可知空间中氧气共约有（50mL+25mL）×1/5＝15mL，红磷足量将空间中的氧气全部消耗，约消耗了15mL，冷却至室温，注射器中活塞向左移动，应停留至25mL﹣15mL＝10mL处。 故选：C。 6．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O2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。 7.“炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了燃烧场景，实验室中木炭在氧气中燃烧的正确操作是（ ） A. 快速伸入集气瓶底部 B. 从瓶口缓慢伸入集气瓶 C. 用手直接夹持木炭 D. 集气瓶内预先放水 【答案】：B 【解析】：木炭需从瓶口缓慢伸入，可防止集气瓶内氧气受热逸出，保证反应充分进行。快速伸入会导致氧气逸出，应用坩埚钳夹持木炭，木炭燃烧无需放水，故选B。 8.2025年基于新型光敏蛋白的基因治疗技术研发中需氧气，用高锰酸钾制氧时，试管口塞棉花的目的是（ ） A. 防止冷凝水倒流 B. 固定导管位置 C. 防止高锰酸钾粉末进入导管 D. 增强装置气密性 【答案】：C 【解析】：高锰酸钾为粉末状，加热时易随气流进入导管并造成堵塞，因此需在试管口放置一团棉花。防止冷凝水倒流是试管口略向下倾斜的目的，故选C。 9.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。 10．如图所示，等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭，点燃使其充分反应，冷却至室温，打开弹簧夹，出现的现象是（　　） A．甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入 B．甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入 C．甲、乙两瓶均有水流入 D．甲、乙两瓶均无水流入 【答案】A 【解析】甲中红磷燃烧生成的五氧化二磷是固体，消耗了瓶中的氧气，使压强减小，小于大气压，从而使水进入瓶中，且流入水的体积约占集气瓶体积的1/5.乙瓶中的碳燃烧生成的二氧化碳是气体，虽然消耗了氧气，但是二氧化碳代替了氧气的位置，使压强几乎不变，水不能进入乙瓶中。故选:A。 11.加热高锰酸钾制氧气的实验步骤中，排在“点燃酒精灯加热”之前的操作是（ ） A. 收集气体 B. 检查装置气密性 C. 移出导管 D. 熄灭酒精灯 【答案】：B 【解析】：实验室制氧步骤可总结为“查、装、定、点、收、离、熄”，即先检查装置气密性，再进行后续操作。A、C、D均在“点燃酒精灯加热”之后，故选B。 12.用排水法收集高锰酸钾分解产生的氧气，开始收集的最佳时机是（ ） A. 试管内刚有气泡冒出时 B. 试管内气泡连续均匀冒出时 C. 高锰酸钾完全分解时 D. 试管内出现大量白烟时 【答案】：B 【解析】：刚开始排出的气泡是装置内的空气，此时收集会导致氧气不纯。当导管口有连续均匀的气泡冒出时，才开始收集，才能得到较纯净的氧气，故选B。 13.实验结束后，下列操作顺序正确的是（ ） A. 先熄灭酒精灯，后移出导管 B. 先移出导管，后熄灭酒精灯 C. 同时进行熄灭酒精灯和移出导管 D. 先整理仪器，后熄灭酒精灯 【答案】：B 【解析】：若先熄灭酒精灯，试管内温度降低、压强减小，水槽中的水会倒吸入热的试管导致炸裂。因此必须先移出导管，再熄灭酒精灯，故选B。 14.用向上排空气法收集氧气时，检验是否收集满的方法是（ ） A. 向集气瓶中倒入澄清石灰水 B. 将带火星的木条伸入集气瓶内 C. 将带火星的木条放在集气瓶口 D. 闻集气瓶内气体气味 【答案】：C 【解析】：验满需在集气瓶口进行，将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃则证明已收集满。伸入集气瓶内是检验气体是否为氧气的方法，故选C。 15.通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是（　　） A．数字化能为探究提供更为直观的证据 B．瓶内压强先升高是因为反应放热导致 C．用红磷能准确测定空气中氧气的含量 D．实验后压强恢复是因为打开了止水夹 【答案】C 【解析】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，故选项说法正确。B、红磷燃烧放出大量的热，瓶内压强先升高是因为反应放热导致，故选项说法正确。C、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，最终装置内氧气的含量为10%，用红磷不能准确测定空气中氧气的含量，故选项说法错误。D、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，内外压强相同，故选项说法正确。故选: C。 二．非选择题 16．根据下图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。 (1)图1反应的文字表达式______________； (2)图1集气瓶中加入水的作用是_______________； (3)图2中现象是___________，集气瓶中加入的液体可能____________，其目的为_______________。硫在空气中燃烧，不如在氧气中燃烧剧烈的原因是______________。 【答案】 (1)(2)防止高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂 (3)     放热，产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体     水（氢氧化钠）     吸收二氧化硫，防止污染空气     空气中氧气浓度不高 【解析】(1)图1反应为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：；(2)铁在氧气中燃烧，放出大量的热，加入水的作用是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；(3)图2中现象为：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体；硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水和氢氧化钠反应，故集气瓶中加入的液体可能是水或氢氧化钠溶液；目的是：吸收二氧化硫，防止污染空气；硫在空气中燃烧，不如在氧气中燃烧剧烈的原因是：空气中氧气浓度低。 17.2025年，我国“天工”号量子芯片制造设备实现技术突破，其精密部件加工需在富氧环境下进行，这让小明联想到“炉火照天地，红星乱紫烟”的冶炼场景，也想到实验室制取氧气的相关知识。请结合所学回答下列问题： (1) 实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应属于______（填“物理”或“化学”）变化，因为______。 (2) 制取氧气时，选择发生装置需考虑的因素是反应物的______和反应______。 (3) 用高锰酸钾制取氧气，试管口塞一团棉花的目的是______。 (4) 若要收集较纯净的氧气，应选择的收集方法是______（填序号）。 A. 向上排空气法 B. 排水法 (5) 进行木炭在氧气中燃烧实验时，木炭应______（填“迅速”或“缓慢”）伸入集气瓶中，这样做的目的是______。 (6) 铁丝在氧气中燃烧的实验现象是______（填序号）。 A. 发出白光，生成白色固体 B. 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 【答案】(1) 化学；有新物质生成；(2) 状态；条件；(3) 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；(4) B；(5) 缓慢；使木炭与氧气充分反应；(6) B。 【解析】(1) 化学变化的本质是有新物质生成，高锰酸钾制取氧气的过程中生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气等新物质，所以属于化学变化。(2) 发生装置的选择依据是反应物的状态（固体、液体等）和反应条件（是否需要加热等）。用高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应需要加热，所以选择固体加热型发生装置。(3) 高锰酸钾是粉末状固体，加热时容易随气流进入导管，堵塞导管，所以在试管口塞一团棉花来防止这种情况发生。(4) 排水法收集的气体较纯净，因为排水法能把集气瓶内的空气排尽，而向上排空气法收集的气体可能会混有少量空气，所以要收集较纯净的氧气选排水法，即B选项。(5) 木炭缓慢伸入集气瓶中，能使木炭与氧气充分接触，从而充分反应。如果迅速伸入，集气瓶内的氧气会受热逸出，导致反应不充分。(6) 铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，所以选B选项；A选项是木炭在氧气中燃烧的现象（发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体）。 18.2025年9月3日，我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年盛大阅兵仪式，展示了诸多先进装备，其材料制造、燃料燃烧等环节都与氧气密切相关。同时，我国在航天科技领域也有新突破，航天员的生命保障系统离不开对氧气性质的精准利用。结合下列实验装置图，完成以下问题： （1）通常状况下，氧气是一种______色、______味的气体，这体现了氧气的______性质（填“物理”或“化学”）。 （2）图A中碳在氧气中燃烧，说明氧气具有______（填“可燃性”或“助燃性”）；图B中硫在氧气中燃烧，集气瓶底部的水是为了______。 （3）图C中细铁丝在氧气中剧烈燃烧，该反应______（填“需要”或“不需要”）预先在集气瓶底部放少量水或细沙，原因是______。 （4）下列关于氧气物理性质的说法，正确的是（ ） A. 氧气易溶于水，所以水中生物能生存 B. 氧气的密度比空气小 C. 氧气在低温高压下可变为液体或固体 D. 氧气在任何环境下都是无色的 （5）2025年阅兵式上战机燃料燃烧、航天科技中物质氧化都与氧气化学性质有关，下列体现氧气化学性质的是（ ） A. 氧气能使灯泡发光（如氖气灯） B. 氧气能支持燃烧 C. 氧气的密度比空气略大 D. 氧气不易溶于水 （6）图D是测定空气中氧气含量的实验，利用了白磷在氧气中燃烧的性质。下列关于该实验与氧气性质的关联，说法正确的是（ ） A. 白磷燃烧只利用了氧气的物理性质 B. 白磷在空气中不能燃烧，只有在氧气中能燃烧 C. 白磷燃烧说明氧气能支持燃烧，体现其化学性质 D. 该实验中氧气的体积分数测定结果与氧气的性质无关 （7）阅兵仪式上的信号弹发光与物质在氧气中燃烧有关，下列物质燃烧现象与氧气浓度无关的是（ ） A. 碳在氧气中燃烧的剧烈程度 B. 硫在氧气中燃烧的火焰颜色 C. 铁丝能否在氧气中燃烧 D. 氧气的密度大小 （8）下列生活或科技场景中，利用氧气物理性质的是（ ） A. 医疗急救中供给呼吸 B. 航天燃料燃烧需要氧气助燃 C. 工业上利用分离液态空气制取氧气 D. 炼钢时通入氧气除去杂质 【答案】（1）无；无；物理； （2）助燃性；吸收生成的有刺激性气味的气体，防止污染空气； （3）需要；防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；（4）C；（5）B； （6）C； （7） D； （8） C。 【解析】（1）通常状况下氧气的颜色、气味属于不需要发生化学变化就能表现出来的物理性质，所以是无色、无味的气体。（2）碳在氧气中燃烧，氧气支持燃烧，体现助燃性；硫燃烧生成的二氧化硫有刺激性气味，水可吸收它防止污染空气。（3）铁丝燃烧生成的四氧化三铁是高温熔融物，若直接落到瓶底会炸裂集气瓶，所以需要预先在瓶底放水或细沙。（4） A选项，氧气不易溶于水，水中生物生存是因为溶解了少量氧气；B选项，氧气密度比空气略大；C选项，氧气在低温高压下可变为淡蓝色液体或固体，正确；D选项，氧气在液态或固态时是淡蓝色的。（5）化学性质是在化学变化中表现出来的性质，氧气支持燃烧属于化学性质；A是物理性质（稀有气体发光），C、D是物理性质。（6）白磷燃烧是化学变化，利用了氧气支持燃烧的化学性质；A错误，因为是化学性质；B错误，白磷在空气中也能燃烧；D错误，该实验利用了氧气能被消耗的化学性质来测定体积分数。（7）A、B、C选项的现象都与氧气浓度（含量）有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈、火焰颜色越明显、铁丝越易燃烧；D选项氧气的密度是物理性质，与燃烧现象无关。（8）工业分离液态空气是利用氧气和氮气沸点不同（物理性质）；A、B、D都是利用氧气的化学性质（供给呼吸、助燃、氧化反应）。 19.2025年我国“凌云”航天发动机试车成功，其燃料燃烧离不开氧气，这让小化学起“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”中燃烧与氧气的关联，结合如图氧气性质实验及氧气制取知识，回答问题： (1) 实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应属于______（填“物理”或“化学”）变化，判断依据是______。 (2) 选择高锰酸钾制氧的发生装置时，需考虑反应物是______（填“固体”“液体”或“固液混合”），且反应需要______（填“加热”或“不加热”）。 (3) 图中做铁丝在氧气中燃烧实验（甲装置）时，集气瓶底部预留少量水的目的是______。 (4) 铁丝燃烧实验中，点燃火柴的作用是______（填序号）。 A. 直接引燃铁丝 B. 升高铁丝温度，达到其着火点 (5) 乙装置中红磷在氧气中燃烧，现象是______（填“产生白烟”或“火星四射”）。 (6) 丙装置中硫在氧气中燃烧，集气瓶底部预留少量水的目的是______。 (7) 若要收集较纯净的氧气，应选择的收集方法是______（填“排水法”或“向上排空气法”）。 (8) 实验室用高锰酸钾制氧时，试管口略向下倾斜的目的是______（填“防止冷凝水倒流炸裂试管”或“便于气体导出”）。 【答案】(1) 化学；有新物质生成；(2) 固体；加热；(3) 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；(4) B；(5) 产生白烟；(6) 吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；(7) 排水法；(8) 防止冷凝水倒流炸裂试管。 【解析】(1) 化学变化的本质是有新物质生成，高锰酸钾制取氧气时生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气等新物质，因此属于化学变化。(2) 高锰酸钾是固体，且反应需要加热，所以发生装置属于“固体加热型”。(3) 铁丝在氧气中燃烧会生成高温黑色熔融物，集气瓶底部预留少量水可防止其溅落炸裂瓶底。(4) 火柴燃烧能升高铁丝温度，使铁丝达到着火点从而燃烧，不能直接引燃铁丝，故选B。(5) 红磷在氧气中燃烧的现象是产生大量白烟；“火星四射”是铁丝燃烧的现象。(6) 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，水可吸收二氧化硫，防止污染空气。(7) 排水法收集的氧气更纯净，因为排水法能将集气瓶内空气几乎排尽；向上排空气法收集的氧气易混有少量空气。(8) 加热时试管口的冷凝水若倒流回热的试管，会导致试管炸裂，因此试管口要略向下倾斜。 学科网（北京）股份有限公司 $