1.1.2 空气的成分 氧气的制取与收集- 2025-2026学年浙教版科学八年级下册

1.1 空气的成分 第2课时 氧气的制取与收集 知识点一： 氧气的工业制法 氧气的工业制法 （1）原料：空气 （2）制取方法 ① 液化蒸发空气法：利用氮气（沸点-196℃）、氧气（沸点-183℃）沸点不同，用液化空气分离法制取： ② 膜分离技术法：将空气通过富集氧气功能的薄膜，即可得到含氧量较高的空气，用该膜进行多级分离，可得到含氧气90%以上的富氧空气。 特别提醒： 实验室制取氧气是制取我们实验时所需的少量氧气，它属于化学变化；而工业上制取氧气则是大量制取氧气，利用空气分离的方法，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低，它属于物理变化。 考点1：工业制取氧气 1．（2025春•杭州期中）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。 （1）①所采取的方法是 　 　 。（填“升温”或“降温”） （2）液态空气分离过程中，　 　 先被分离出来，分离的依据是各物质的沸点不同。 （3）以下属于氧气用途的是 　 　 （填字母）。 A.气体肥料 B.医疗急救 C.助燃乙炔切割金属 2．（2024春•义乌市期中）变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图如图： 下列说法不正确的是（　　） A．变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体 B．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 D．分子筛中发生的变化是物理变化 3．（2025春•东阳市月考）制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2O2的吸附情况，结果如图乙（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。 请回答下列问题： （1）变压吸附制氧的原理是 　 　 （填“物理变化”或“化学变化”）。 （2）图甲中，表示氧分子变成氧原子的是 　 　 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 （3）由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2，证据是 　 　 。 （4）从使用的安全角度，吸氧时，应避免吸烟或接近任何火源，原因是 　 　 。 知识点二：固体加热型制取氧气 1.氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。 方法1：加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物） 实验目的：制取氧气 实验原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ 实验药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 实验仪器：试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽 实验装置： 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部） ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里） ④点燃酒精灯用外焰给试管加热 ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体 ⑥先从水槽中移出（离去）导管 ⑦再熄灭酒精灯 七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息） 【思考1】为什么要药品平铺或斜铺在试管底部？ 【答案】是为了让药品的受热面积大一些。 【思考2】为什么用酒精灯外焰加热？ 【答案】因为酒精灯外焰温度最高，而且如果用酒精灯内焰加热可能会导致试管炸裂。 【思考3】为什么装置中的试管口要向下倾斜？ 【答案】是为了防止实验中产生的水蒸气（固体药品在贮存中会吸潮）在试管口冷凝后流回试管底部造成试管炸裂。 【思考4】为什么在导管口放一团棉花？ 【答案】是为了防止固体颗粒进入导管（加热和生成的氧气形成的气流会使固体颗粒移动）。 【思考5】为什么要在导管中的气泡连续并均匀放出时才开始收集气体？ 【答案】因为在这之前产生的气泡中氧气不纯。 【思考6】为什么要先移导管再熄酒精灯？ 【答案】是为了防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。 考点2：固体加热型制取氧气 4．（2024春•鹿城区校级月考）用高锰酸钾制取并用向上排空气法收集氧气的实验中，下列操作与目的对应关系错误的是（　　） 实验操作 目的 A 试管口略向下倾斜 防止冷凝水回流引起试管炸裂 B 试管口放一团棉花 防止高锰酸钾粉末进入导管 C 用带火星的木条放在瓶口 检验氧气是否集满 D 当水槽内产生连续气泡时收集氧气 检验氧气产生的速度 A．A B．B C．C D．D 5．（2024春•婺城区校级期中）用高锰酸钾制取氧气实验时，发现试管破裂，可能原因有：①实验结束时，先熄灭了酒精灯后将导管移出水槽；②加热时试管底部触及灯芯；③加热前试管内外壁有水珠；④试管口向上倾斜；⑤实验前忘记检查装置的气密性；⑥没有进行预热，直接对准试管里固体进行加热．其中与之相关的是（　　） A．只有①③⑥ B．只有②④ C．全部 D．除了⑤外其余均是 6．（2025春•象山县校级月考）取4份等质量的KClO3向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变（假设气体没有外溢），用量筒收集生成的气体，移去酒精灯，待装置冷却到室温后，读取气体体积，然后将剩余固体溶于足量水中，经过滤干燥后称量不溶物质量，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下： 组别 ① ② ③ ④ 加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn 产生气体的体/mL 0 V1 V2 V3 不溶物的质量/g 0 m1 m2 m3 已知v1＞v2＞v3，关于此实验有下列七种说法：①3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气；②残留不溶物的质量关系为m1＜m2＜m3；③KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂；④等到气泡连续均匀冒出才开始收集；⑤橡皮管不伸入量筒底部，气体无法顺利进入量筒；⑥橡皮导管伸入量筒底部，可使测得的氧气体积更准确；⑦橡皮导管伸入量筒底部，可以避免先移去酒精灯而导致水倒吸入试管。其中正确的说法共有（　　） A．三种 B．四种 C．五种 D．六种 7．（2025春•义乌市校级期中）实验室常用于制取氧气的方法有： a、加热氯酸钾晶体和二氧化锰粉末； b、加热高锰酸钾固体； c、用二氧化锰粉末作催化剂使过氧化氢溶液分解产生水和氧气 （1）请仔细分析装置A的特点，推测其所用的制氧气的方法是 　 　 （填a、b或c）； （2）采用方法c制取氧气应该选用装置 　 　 （填“A”或“B”）； （3）利用装置A制氧气，在结束实验时要先撤离导管出水面，再熄灭酒精灯，其目的是：　 　 ；利用装置B制氧气时，仪器③的下端要插入液面以下，其目的是：　 　 。 8．（2024春•义乌市月考）如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。 （1）请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称：②　 　 。 （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择 　 　 （从A～G中选择，填字母序号，下同）组合装置，制取氧气的过程如下；①给试管加热②熄灭酒精灯③检查气密性④把试剂装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上⑤用排水法收集氧气⑥从水中取出导管；正确顺序是 　 　 。 A.③④①⑤②⑥ B.⑧④①⑤⑥② C.④①③⑤②⑥ D.④①③⑤⑥② （3）图H是化学实验常见的装置，有着较多用途。若在该装置中加入少量水，用于病人输氧，则连接病人的一端是 　 　 （填“m”或“n”），该装置在病人输氧时可以发挥的作用有 　 　 。（填选项）。 ①验证输出气体是否为氧气 ②便于观察是否有氧气 ③便于观察输氧的快慢 9．（2025秋•慈溪市校级月考）如表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据： 二氧化锰与氯酸钾的质量比 1：40 1：20 1：10 1：5 1：3 1：2 2：3 1：1 2：1 生成1L氧气所需的时间（s） 124 79 60 54 75 93 106 153 240 （1）据表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为　 　 时，反应速率最快。 （2）二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减小反应物的　 　 ，所以反应速率受到影响。 （3）二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是　 　 。 10．（2025•临平区二模）在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体（2Na2CO3•3H2O2）置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。 简易制氧机评价表 评价指标 优秀 合格 待改进 稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒 产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸 氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适 请回答： （1）对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是 　 　 反应。 （2）从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是 　 　 。 （3）3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是 　 　 。 （4）制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是 　 　 。 11．（2021春•台州期末）前段时间，国外某服装企业被曝光非法抵制新疆棉花产品，引发关注。中国是世界最大棉花消费国、第二大棉花生产国。棉花在化学实验中也经常被使用，如图为某科学小组同学进行的两组实验都用到棉花，其中图甲为用高锰酸钾制氧气实验，图乙为铁粉和水蒸气反应实验。 （1）图甲实验与图乙实验棉花的作用有所不同，请判断图甲实验中棉花的作用是 　 　 ； （2）点燃酒精灯加热后，图甲和图乙实验水槽中连续、均匀冒出的一个个气泡均附着在液面之上（水槽中均加入肥皂水，产生的气体无毒），为进一步探究两者实验产生的气体是否相同，根据所学知识，判断的方法是 　 　 ； （3）实验进行之后，图乙实验试管中原有的铁粉变成了另一种黑色物质（经鉴定和铁在氧气中燃烧的产物一样），水槽处附着的肥皂泡内气体为自然界中最轻气体，试写出图乙实验中的化学反应方程式 　 　 。 12．（2025春•浙江期中）小嘉同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请回答下列问题： （1）相对于D装置，我们常选择E装置收集氧气，它的优点是 　 　 ；若用E装置收集的氧气纯度明显偏低，原因可能是 　 　 （填序号）。 ①收集前，集气瓶中未注满水 ②导管口开始有气泡冒出，立刻收集 ③收集后，集气瓶中仍有少量水 ④收集气体后，集气瓶正放在桌面上 （2）要验证二氧化锰在反应前后化学性质不变，操作方法是：回收二氧化锰后，　 　 。 （3）其他同学在实验时发现用排空气法收集得到的气体有刺激性气味，以下是他们的探究过程。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：该气体为O2；猜想二：该气体为Cl2；猜想三：该气体为O2和Cl2 【查阅资料】氯气（Cl2）是一种有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【实验探究】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 方案Ⅰ 用排水法收集两瓶气体，分别标号A、B，将带火星的木条伸入A瓶气体中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶气体中 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想一成立 方案Ⅱ 用向上排空气法收集两瓶气体，分别标号A、B，将带火星的木条伸入A瓶气体中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶气体中 木条复燃，淀粉碘化钾试纸变色 猜想三成立 【反思评价】 根据氧气的性质可知猜想一不合理，理由是 　 　 ，但实验方案1的结果却支持猜想一，你认为造成这一错误的原因是 　 　 。 知识点三：常温型制取氧气（二氧化锰催化双氧水） 实验目的：制取氧气 实验原理：2H2O2MnO22H2O+O2↑ 实验药品：6%双氧水和二氧化锰 实验仪器：试管或锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、集气瓶、带导管的双孔橡胶塞 实验装置：见下图 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水 ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水 ④收集气体 【思考1】如果把分液漏斗换成长颈漏斗，有什么注意点，有什么优缺点？ 【答案】用长颈漏斗时，其下端要没入页面以下（即液封）。相对应用分液漏斗，用长颈漏斗做不到控制反应的开始和停止以及从装置角度控制反应的快慢。 【思考2】两个实验方法中都用到了催化剂二氧化锰，二氧化锰的作用是什么，如果不用二氧化锰化学反应能否发生，二氧化锰在反应前后是否会发生变化？ 【答案】二氧化锰是催化剂，其作用是加快化学反应速率；如果不用二氧化锰化学反能发生，只是反应速率相对较慢；二氧化锰在反应前后不会变化，质量不会变，化学性质也不会变。 特别提醒： ① 改变速率包括加快或减慢，不能片面地理解为加快。 ② MnO2不是专用催化剂。 ③ 催化剂不能增多或减小生成物的质量。 ④ 对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着反应不能发生，只是反应速率较小。 ⑤ 催化剂要纯净以免影响催化效果或引起事故。 考点3：固液常温型制取氧气 13．（2024•金华模拟）用“W“型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，下列说法不正确的是（　　） A．过氧化氢溶液遇到二氧化锰，立刻产生大量气泡 B．若a处粉末是木炭粉，能看到白光 C．若a处粉末是硫粉，则能看到明亮的蓝紫色火焰 D．若a处粉末是镁粉，则b管口会出现白雾 14．（2024•瓯海区校级三模）小明发现，在利用双氧水制取氧气的实验过程中，会看到不断翻腾的黑色悬浮液，看不到气泡产生。同时，为对比反应前后二氧化锰的质量变化，须经过滤分离，其操作繁琐、耗时长。已知水泥对过氧化氢分解无影响，且能具有一定固定作用。小明利用二氧化锰和水泥制取混合块，并利用如图所示装置探究水泥和二氧化锰最佳质量比。 ①按表1分别称取二氧化锰与水泥，将其混合均匀，经处理后分别形成0.4克块状固体。 ②按图所示安装装置，并检查气密性。 ③取混合物置于圆底烧瓶，打开分液漏斗活塞，使双氧水与混合物接触反应。 ④打开活塞，收集氧气。 ⑤记录一定时间收集到的氧气体积，并取出固体块烘干，称量其质量。 试验编号 水泥/二氧化锰 4分钟收集氧气的体积/毫升 反应后混合固体质量/克 一 3：1 16 0.4 二 2：1 24 0.36 三 1：1 49 0.39 四 1：2 65 0.4 五 1：3 70 0.37 （1）步骤②中检查气密性的方法是：　 　 。 （2）为了准确收集氧气的体积，请选择步骤④中收集氧气的方式　 　 。 A.观察到均匀气泡时，将导管伸入量筒收集氧气 B.立即将导管伸入量筒，收集氧气 （3）为了更加快速收集氧气并能更加方便验证催化剂的性质，请你谈谈水泥与二氧化锰的混合的最佳比例，并说明理由：　 　 。 15．同学们学习氧气后发现，许多物质在氧气中能剧烈燃烧，如：蜡烛在氧气中燃烧且有明亮的火焰；铁丝也能在氧气中燃烧，但是没有火焰。针对这些问题同学们进行实验请你参与他们的实验探究。 （1）写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式 　 　 。 （2）点燃蜡烛，用坩埚钳夹持一根尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃，有火焰产生（如图2所示）由此可知，蜡烛燃烧产生的火焰是由 　 　 （选填“固态”或者“气态”）石蜡燃烧形成的。要使该实验成功，同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长，原因是 　 　 。 16．（2024秋•慈溪市期中）根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题： （1）图甲装置中二氧化锰的作用是 　 　 ； （2）要获得一瓶干燥的氧气，图甲装置中导管的连接顺序为a→　 　 ； （3）下列关于硫燃烧实验（如图乙）的相关描述合理的有 　 　 （填序号）； ①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 ②硫燃烧是剧烈氧化的现象 ③硫在空气和氧气中燃烧的产物不同 ④集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染 17．（2025春•义乌市校级期中）资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。 （1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 　 　 。除了图乙的方法收集氧气外，还可用 　 　 法收集。 （2）小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误：　 　 。 （3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）。 　 　 。 18．（2025秋•慈溪市校级期中）小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 　 　 相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 　 　 。 【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 　 　 。若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 　 　 （填字母）。 19．（2024•永康市二模）某家用制氧机的结构如图甲所示，配套的制氧药剂包括A、B两剂，其中A剂为白色固体过碳酸钠（Na2CO3•3H2O2），B剂为二氧化锰。使用时先在反应仓和加湿过滤仓内加入适量水，然后在反应仓里依次放入A、B两剂，反应仓内就会有氧气生成，生成的氧气经加湿过滤仓加湿过滤后即可供人使用。 （1）该家用制氧机的制氧反应有两步： 第一步：； 第二步：　 　 （填写化学方程式）。 （2）该家用制氧机的制氧药剂选择使用过碳酸钠而不是双氧水，其原因是 　 　 （选填字母）。 A．产物更环保 B．成本更低廉 C．储存更方便 （3）小乐想利用饮料瓶、玻璃管、橡胶导管和热熔胶（可密封各接口处）仿照该家用制氧机制作一个简易制氧机，其设计图（半成品）如图乙所示，在答题卡中将设计图补充完整 　 　 。 考点4：图像分析 20．（2025春•杭州校级期中）实验室加热高锰酸钾制氧气。下列图像表示各个量随加热时间变化的图像，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 21．（2025秋•宁波校级期中）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是（　　） A．反应到t1时生成了（a﹣b）g氧气 B．P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2 C．在反应过程中，KCl的质量分数不断减少 D．在0～t2时段，MnO2在混合物中的含量不断增大 22．（2025春•义乌市校级月考）下列图象符合其描述情况的是（　　） A．如图表示：高锰酸钾制取氧气时，MnO2随着反应进行质量发生的变化 B．如图表示：a，b两试管中分别装有等质量等浓度的双氧水，并向a试管中放入催化剂后，随着反应的进行氧气的生成情况 C．如图表示：高锰酸钾制取氧气时，试管中剩余的固体随着反应的进行质量的变化情况 D．如图表示：双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况 23．（2025春•义乌市校级月考）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．c代表氧气 B．t1时刻，O2开始产生 C．t2时刻，KMnO4开始分解 D．KMnO4是催化剂 24．（2025春•浦江县期末）图像能将抽象的化学反应规律转化为直观的视觉语言，下列图像正确的是（　　） A．加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，固体物质种类随时间的变化 B．将水通电一段时间，两个电极产生氢气和氧气质量随时间的变化 C．向一定质量的大理石中加入足量稀硫酸，剩余固体质量随时间的变化 D．红磷在体积不变的密闭容器中充分燃烧，容器中的气压随时间的变化 知识点五： 实验装置选取 1. 装置的选择依据 发生装置 反应物状态 反应条件（是否需要加热） 收集装置 密度 密度比空气大 向上排空气法 密度比空气小 向下排空气法 溶解性 不易溶于水、不与水反应 排水法 2.发生装置 反应物状态及 条件 装置图 装置特点 气密性检查方法 固体反应加热型 ①试管口略向下倾斜； ②高锰酸钾制氧气实验中， 管口塞一团棉花； ③铁夹夹在距试管口约 1/4 处 检查时试管不要固定在铁 架台上，塞紧胶塞， 将导管 另一端插入装有水的烧杯 中，用手或热毛巾包住试 管，如观察到插入水中的导 管口处有气泡冒出，松手后 导管中有一小段液柱，证明 气密性良好 固液反应常温型 ①装置简单，便于操作 ②实验过程中无法随时添加药品 检查方法与上面相同 ①便于添加较多的药品 ②实验过程中长颈漏斗下 端应插入液面下，防止产生 的气体溢出 右侧导管处弹簧夹关闭，塞 紧橡胶塞，向长颈漏斗中加 水至没过漏斗下端后，继续 加水使漏斗中液面高于锥 形瓶中液面，静置一段时 间， 若液面高度差不变， 证 明装置没有漏气 ①分液漏斗可控制滴加液 体的速率从而控制反应速 率 ②漏斗下端不用插入液面 下 关闭分液漏斗的活塞，将右 侧导管的末端插入水中，用 热毛巾包裹锥形瓶（或垫石 棉网加热），观察导管口有 无气泡冒出 ①启普发生器适用范围：固 体药品为块状而不是粉末 状、反应中不会很快溶解； 生成的气体难溶于反应液。 ②使用时打开导气管上的 活塞，漏斗中的液体流下与 固体药品接触， 气体产生； 关闭活塞，此时液体与固体 仍然接触， 气体继续产生， 由于导气管处关闭，容器中 气体压强逐渐增大，使得液 面降低，液体被压回漏斗 中，与固体分离，反应停止。 方法与长颈漏斗相似，关闭 活塞，从球形漏斗中加水至 没过漏斗底端，继续加水使 漏斗中液面升高，一段时间 后液面高度差不变，则气密 性良好。 启普发生器简易装置，原理 与之相似，通过开关弹簧 夹，可以控制反应的发生和 停止。 检查方法与上面相同 总结： 检查气密性两种基本方法：受热法（如固固反应装置）和压水法（如启普发生器）， 通过造成装置中气体压强差，产生某种明显现象。 3.固液不加热型气体发生装置优缺点比较 4. 收集装置----多功能瓶的使用 装置 作用 气体进出方向 应用举例 洗气、干燥、检验 a 进 b 出 浓硫酸干燥二氧化 碳 收集密度大于空气 的气体 a 进 b 出 收集二氧化碳 收集密度小于空气 的气体 b 进 a 出 收集氢气 排水法收集气体 a 进 b 出 收集氧气 测量产生气体的体 积 气体从 a 进，液体 从 b 出，若想测量 的是二氧化碳这样 易溶于水的气体， 可以在液体上加少 量油， 防止气体溶 解 测量生成的二氧化 碳气体体积 考点5：氧气的收集 25．（2025春•鹿城区校级期中）归纳整理是学习科学的重要方法之一，小实对氧气的制取和性质进行了梳理。请回答下面小题。根据氧气的性质，以下能用于排空气法收集氧气的装置是（　　） A． B． C． D． 26．实验室需收集一瓶约含空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A．集气瓶中灌的水 B．集气瓶中灌的水 C．导管伸入到集气瓶体积的处 D．导管伸入到集气瓶体积的处 27．（2025春•永康市期中）如图可用来收集氧气，若用向上排空气法收集氧气，则氧气从 　 　 （填“左”或“右”，下同）导管通入，空气从 　 　 导管排出。若要检查是否已收集满氧气，可用带火星的木条放在 　 　 导管处。如用排水法收集氧气，可先把集气瓶装满水，水从 　 　 导管排出。 28．（2024春•东阳市期中）某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。 （1）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：Ⅰ.将3.0g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热；Ⅱ.将xg KClO3与1.0g CuO均匀混合加热；在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。在甲实验的Ⅱ中x的值应为 　 　 。 （2）乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下： 双氧水的质量 双氧水的浓度 MnO2的质量 　 　 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL 上表中横线上需记录的实验数据是 　 　 ，本实验中，测量O2体积的装置是 　 　 （填编号）。 该实验结论是：　 　 。 1．（2025春•玉环市校级月考）如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的实验装置图，下列关于氧气制取和收集的实验操作错误的是（　　） A．往试管里装药品前必须检验装置的气密性 B．给试管里药品加热前要先给试管预热 C．要等到气泡连续均匀放出才能开始收集气体 D．实验结束时，应先熄灭酒精灯然后把导管口移出水面 2．（2025春•滨江区期末）思维导图是有效的思维模式，是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”。如图为氧气制取课题的思维导图，下列说法不合理的是（　　） A．Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的不同制法 B．Ⅲ处表示的是催化剂 C．图中制取氧气的原料中都含有氧气 D．利用空气制取氧气可知液氧沸点比氮高 3．（2024•永康市二模）实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气，小雪又设达了如图丙、丁的装置用于制取氧气，相关叙述合理的是（　　） A．装置甲的试管口要略向下倾斜，是为防止高锰酸钾受热分解产生的水冷凝后倒流 B．使用装置乙分解双氧水制取氧气时，需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末 C．关闭止水夹a并向下压丙中注射器的活塞，放手后若活塞回到原处则装置气密性良好 D．利用装置丁进行实验室分解双氧水制取氧气，可实现“随开随用、随关随停” 4．（2025春•定海区校级期中）实验室利用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气直至完全反应，下列各物质的质量随反应时间变化的关系图正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（2021春•西湖区校级期中）请根据下列装置图回答问题： （1）写出图中仪器②的名称 　 　 。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置A，试管口略向下原因是　 　 ；收集氧气可以选用装置F或 　 　 。实验室高锰酸钾制取氧气的文字表达式：　 　 。 （3）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为 　 　 。 A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤ （4）经查资料可知，NH3的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3，选用 　 　 装置作制取氨气的发生装置，最好选用 　 　 装置来收集NH3，理由是 　 　 。 6．（2024春•慈溪市期末）工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。 （1）浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积的液态空气，该过程是通过 　 　 方式使空气液化的。 （2）取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。请说明导致燃着的木条熄灭和带火星的木条复燃的原因。 7．（2023春•东阳市期中）在学习氧气的性质时，小科进行了如下探究。 （1）用过氧化氢作为原料制取氧气，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 　 　 （填字母）作为发生装置。 （2）小科想用图乙装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。他用带火星的木条分别以①、②两种方式迅速插入，预期观察到的现象是 　 　 。 8．（2025•浙江模拟）初中阶段我们已经学习了实验室制取氧气有多种方法。图乙是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右行，并伴随极少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。请回答： （1）实验室选用装置甲作为制取氧气的发生装置，某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用集气装置收集O2过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，原因可能是 　 　 。 （2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图乙中试剂X应具有的性质是 　 　 。 （3）图乙装置的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下的放氧时间及对应的外壳温度，结果如丙所示。根据图丙，与第①组比较，应选择填充材料 　 　 （填“A”或“B”），请说明理由：　 　 。 9．（2025春•舟山期末）科学小组进行氧气的制取和性质的研究。 （1）小组同学采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物米制取氧气，图甲是两位同学组装好的仪器，其中正确的是 　 　 （填“A”或“B”）。实验开始后，在装试剂之前需完成的步骤是 　 　 。 （2）收集到2瓶相同体积的氧气后，同学们进行图乙中的实验。点燃系在铁丝上的火柴，待火柴 　 　 时，用不同的速度将铁丝伸入集气瓶，发现C中铁丝燃烧时间短且现象不明显。查阅资料后得知，快速伸入会使瓶内部分气体受热膨胀逸出，导致C中参与反应的氧气较D中 　 　 （选填“多”或“少”）。 10．（2024•绍兴模拟）小敏准备在实验室里制取一定量的氧气，用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。根据要求回答下列问题： （1）图甲是制取氧气的发生装置，点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是 　 　 。 （2）图乙氧气收集装置的不足之处是 　 　 。 （3）小敏改进实验装置后，收集了一瓶氧气，准备完成细铁丝燃烧实验，如图丙。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴 　 　 （选填“燃得最旺”或“快燃尽”）时将铁丝伸入集气瓶内。 11．（2025•温州三模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型： 【反应原理】 （1）根据质量守恒定律，实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而不选择氯化钾的原因是 　 　 。 【发生装置】 （2）请写出检查B装置气密性的方法：　 　 。 【收集方法】 （3）能利用D装置收集氧气的原因是 　 　 。 【实验反思】 小实对收集到的氧气浓度进行探究： 收集方法 向上排空气法 收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒 瓶内氧气体积分数（%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 氧气的平均体积分数（%） 79.7 88.4 （4）结合表格信息，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 　 　 。 12．（2025•鹿城区二模）小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下： ①将带有止水夹的导管和细铁丝固定在瓶塞上，按如图连接好电路，然后塞紧瓶塞，检查装置气密性。 ②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化锰，盖上瓶塞，打开止水夹。 ③将带火星的木条放在导管口。 ④待观察到某现象时，立即闭合电路开关。 （1）步骤④中的某现象是指 　 　 。 （2）电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是 　 　 。 （3）本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是 　 　 。 （4）与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置的一条优点：　 　 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.1 空气的成分 第2课时 氧气的制取与收集 知识点一： 氧气的工业制法 氧气的工业制法 （1）原料：空气 （2）制取方法 ① 液化蒸发空气法：利用氮气（沸点-196℃）、氧气（沸点-183℃）沸点不同，用液化空气分离法制取： ② 膜分离技术法：将空气通过富集氧气功能的薄膜，即可得到含氧量较高的空气，用该膜进行多级分离，可得到含氧气90%以上的富氧空气。 特别提醒： 实验室制取氧气是制取我们实验时所需的少量氧气，它属于化学变化；而工业上制取氧气则是大量制取氧气，利用空气分离的方法，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低，它属于物理变化。 考点1：工业制取氧气 1．（2025春•杭州期中）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。 （1）①所采取的方法是 　降温　 。（填“升温”或“降温”） （2）液态空气分离过程中，　氮气　 先被分离出来，分离的依据是各物质的沸点不同。 （3）以下属于氧气用途的是 　BC　 （填字母）。 A.气体肥料 B.医疗急救 C.助燃乙炔切割金属 【答案】（1）降温。 （2）氮气。 （3）BC。 【解答】解：（1）在空气分离制取氧气的过程中，通常采用降温的方法使空气液化，然后通过控制温度，使不同成分依次蒸发，从而实现分离，故答案为：降温。 （2）液态空气分离过程中，由于液态氮的沸点（﹣196℃）低于液态氧的沸点（﹣183℃），所以氮气先被分离出来，故答案为：氮气。 （3）氧气的用途包括：B.医疗急救：氧气可以提供呼吸支持，用于治疗缺氧症状，C.助燃乙炔切割金属：氧气作为助燃气体，可以提高乙炔燃烧的温度，用于金属切割，A选项“气体肥料”通常指的是二氧化碳，不是氧气的用途，故答案为：BC。 2．（2024春•义乌市期中）变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图如图： 下列说法不正确的是（　　） A．变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体 B．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 D．分子筛中发生的变化是物理变化 【答案】B 【解答】解：A、空气中含有稀有气体，且稀有气体不能被除去，所以变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体，故A正确； B、空气中含有二氧化碳，但是二氧化碳能被氧化铝除去，所以变压吸附法制取的氧气中不含有二氧化碳，故B错误； C、在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，所以分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关，故C正确； D、分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离，此过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D正确。 故选：B。 3．（2025春•东阳市月考）制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2O2的吸附情况，结果如图乙（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。 请回答下列问题： （1）变压吸附制氧的原理是 　物理变化　 （填“物理变化”或“化学变化”）。 （2）图甲中，表示氧分子变成氧原子的是 　Ⅱ　 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 （3）由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2，证据是 　压强越大氮气的吸附量越大　 。 （4）从使用的安全角度，吸氧时，应避免吸烟或接近任何火源，原因是 　氧气能支持燃烧，遇明火可能引起爆炸　 。 【答案】（1）物理变化； （2）Ⅱ； （3）压强越大氮气的吸附量越大； （4）氧气能支持燃烧，遇明火可能引起爆炸。 【解答】解：（1）变压吸附的过程中没有产生新的物质，故发生的是物理变化； （2）根据图甲图示可以看出，表示氧分子变成氧原子的是过程Ⅱ； （3）由图乙可知，25℃时，随着吸附压的增大，氮气和氧气的吸附量差值越来越大，故吸附压越大越有利于分离N2和O2； （4）从使用的安全角度，吸氧时，应避免吸烟或接近任何火源，是因为氧气能支持燃烧，遇明火可能引起爆炸； 故答案为：（1）物理变化； （2）Ⅱ； （3）压强越大氮气的吸附量越大； （4）氧气能支持燃烧，遇明火可能引起爆炸。 知识点二：固体加热型制取氧气 1.氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。 方法1：加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物） 实验目的：制取氧气 实验原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ 实验药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 实验仪器：试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽 实验装置： 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部） ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里） ④点燃酒精灯用外焰给试管加热 ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体 ⑥先从水槽中移出（离去）导管 ⑦再熄灭酒精灯 七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息） 【思考1】为什么要药品平铺或斜铺在试管底部？ 【答案】是为了让药品的受热面积大一些。 【思考2】为什么用酒精灯外焰加热？ 【答案】因为酒精灯外焰温度最高，而且如果用酒精灯内焰加热可能会导致试管炸裂。 【思考3】为什么装置中的试管口要向下倾斜？ 【答案】是为了防止实验中产生的水蒸气（固体药品在贮存中会吸潮）在试管口冷凝后流回试管底部造成试管炸裂。 【思考4】为什么在导管口放一团棉花？ 【答案】是为了防止固体颗粒进入导管（加热和生成的氧气形成的气流会使固体颗粒移动）。 【思考5】为什么要在导管中的气泡连续并均匀放出时才开始收集气体？ 【答案】因为在这之前产生的气泡中氧气不纯。 【思考6】为什么要先移导管再熄酒精灯？ 【答案】是为了防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。 考点2：固体加热型制取氧气 4．（2024春•鹿城区校级月考）用高锰酸钾制取并用向上排空气法收集氧气的实验中，下列操作与目的对应关系错误的是（　　） 实验操作 目的 A 试管口略向下倾斜 防止冷凝水回流引起试管炸裂 B 试管口放一团棉花 防止高锰酸钾粉末进入导管 C 用带火星的木条放在瓶口 检验氧气是否集满 D 当水槽内产生连续气泡时收集氧气 检验氧气产生的速度 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解答】解：A、为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，故选项说法正确。 B、试管口放一团棉花，能防止高锰酸钾粉末进入导管，故选项说法正确。 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，若木条复燃，说明已集满，故选项说法正确。 D、当水槽内产生连续气泡时收集氧气，是因为开始排出的气体是空气，否则会导致收集的气体中混有空气而造成不纯，故选项说法错误。 故选：D。 5．（2024春•婺城区校级期中）用高锰酸钾制取氧气实验时，发现试管破裂，可能原因有：①实验结束时，先熄灭了酒精灯后将导管移出水槽；②加热时试管底部触及灯芯；③加热前试管内外壁有水珠；④试管口向上倾斜；⑤实验前忘记检查装置的气密性；⑥没有进行预热，直接对准试管里固体进行加热．其中与之相关的是（　　） A．只有①③⑥ B．只有②④ C．全部 D．除了⑤外其余均是 【答案】D 【解答】解：在实验后试管破裂，这是操作不当经常会出现的问题，试管破裂可能的原因有： 实验结束时，先熄灭了酒精灯后将导管移出水槽，导致水倒流进试管而炸裂试管； 加热时试管底部触及灯芯（那里温度很低），试管受热不均而破裂； 加热前试管内外壁有水珠，加热时，试管受热不均而破裂； 固体加热时，试管口未略向下倾斜，试管里药品的冷凝水流到很烫的试管底部而炸裂试管； 没有进行预热，直接对准试管里固体进行加热，会使试管受热不均匀而破裂； 实验前忘记检查装置的气密性，只会导致气体外逸，不会导致试管破裂。 综上所述，故选：D。 6．（2025春•象山县校级月考）取4份等质量的KClO3向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变（假设气体没有外溢），用量筒收集生成的气体，移去酒精灯，待装置冷却到室温后，读取气体体积，然后将剩余固体溶于足量水中，经过滤干燥后称量不溶物质量，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下： 组别 ① ② ③ ④ 加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn 产生气体的体/mL 0 V1 V2 V3 不溶物的质量/g 0 m1 m2 m3 已知v1＞v2＞v3，关于此实验有下列七种说法：①3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气；②残留不溶物的质量关系为m1＜m2＜m3；③KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂；④等到气泡连续均匀冒出才开始收集；⑤橡皮管不伸入量筒底部，气体无法顺利进入量筒；⑥橡皮导管伸入量筒底部，可使测得的氧气体积更准确；⑦橡皮导管伸入量筒底部，可以避免先移去酒精灯而导致水倒吸入试管。其中正确的说法共有（　　） A．三种 B．四种 C．五种 D．六种 【答案】A 【解答】解：①高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰可以作为氯酸钾分解的催化剂；二氧化锰本身就是氯酸钾分解的催化剂；锰也能加快氯酸钾的分解（题目中表明加入这些物质后有不同的气体产生量和不溶物情况，说明对氯酸钾分解有影响），所以三种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气，①正确； ②设等质量的KClO3质量为m，高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，从方程式可知2KMnO4分解生成1MnO2，二氧化锰作为催化剂，在反应前后质量不变。由不溶物质量m1：m2＝1：5，且高锰酸钾分解生成二氧化锰，说明高锰酸钾的质量是二氧化锰质量的2倍，那么等质量的KClO3分解时，高锰酸钾分解产生的二氧化锰作为氯酸钾分解的催化剂，质量关系满足m1：m2＝1：5，②正确； ③加入的KMnO4不是催化剂，是高锰酸钾分解后产生的二氧化锰才是氯酸钾分解制备氧气的催化剂，所以高锰酸钾不是最好的催化剂，③错误； ④用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡冒出不能立即收集，因为开始排出的是装置内的空气，要等到气泡连续均匀冒出才开始收集，这样收集到的氧气更纯净，但该实验的目的不是收集纯净的氧气而是测定产生氧气的体积，所以应该一开始就收集气体，④错误； ⑤橡皮导管伸入量筒底部，气体是可以顺利进入量筒的，气体进入会将水排出，⑤错误； ⑥橡皮导管伸入量筒底部，可使测量的氧气体积更准确，因为这样能更好地将水排出，减少误差，⑥正确； ⑦先移去酒精灯会导致试管内温度降低，压强减小，水倒吸入试管，橡皮导管伸入量筒底部不能避免水倒吸，应该先将导管从水槽中取出，再移去酒精灯，⑦错误； 结合以上分析可知，正确的说法共有3种。 故选：A。 7．（2025春•义乌市校级期中）实验室常用于制取氧气的方法有： a、加热氯酸钾晶体和二氧化锰粉末； b、加热高锰酸钾固体； c、用二氧化锰粉末作催化剂使过氧化氢溶液分解产生水和氧气 （1）请仔细分析装置A的特点，推测其所用的制氧气的方法是 　b　 （填a、b或c）； （2）采用方法c制取氧气应该选用装置 　B　 （填“A”或“B”）； （3）利用装置A制氧气，在结束实验时要先撤离导管出水面，再熄灭酒精灯，其目的是：　防止水槽中的倒吸炸裂试管　 ；利用装置B制氧气时，仪器③的下端要插入液面以下，其目的是：　防止产生的气体从长颈漏斗下端逸出　 。 【答案】（1）b； （2）B； （3）防止水槽中的倒吸炸裂试管；防止产生的气体从长颈漏斗下端逸出。 【解答】解：（1）装置A属于固、固加热型，试管口有棉花，适合用作高锰酸钾制取氧气的发生装置，故选：b； （2）用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，属于固、液常温型，适合用装置B制取；故选：B； （3）利用装置A制氧气，为了防止水槽中的倒吸炸裂试管，要先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯；利用装置B制氧气时，为了防止产生的气体从长颈漏斗下端逸出，长颈漏斗的下端要插入液面以下。 故答案为： （1）b； （2）B； （3）防止水槽中的倒吸炸裂试管；防止产生的气体从长颈漏斗下端逸出。 8．（2024春•义乌市月考）如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。 （1）请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称：②　长颈漏斗　 。 （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择 　BEF　 （从A～G中选择，填字母序号，下同）组合装置，制取氧气的过程如下；①给试管加热②熄灭酒精灯③检查气密性④把试剂装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上⑤用排水法收集氧气⑥从水中取出导管；正确顺序是 　B　 。 A.③④①⑤②⑥ B.⑧④①⑤⑥② C.④①③⑤②⑥ D.④①③⑤⑥② （3）图H是化学实验常见的装置，有着较多用途。若在该装置中加入少量水，用于病人输氧，则连接病人的一端是 　n　 （填“m”或“n”），该装置在病人输氧时可以发挥的作用有 　②③　 。（填选项）。 ①验证输出气体是否为氧气 ②便于观察是否有氧气 ③便于观察输氧的快慢 【答案】（1）长颈漏斗； （2）BEF；B； （3）n；②③。 【解答】解：（1）仪器②是长颈漏斗；故答案为：长颈漏斗； （2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气属于固体加热型，发生装置选择B，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法来收集氧气，因此应选择BEF组合装置；正确的实验步骤为③检查气密性；④把试剂装入试管，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上；①给试管加热；⑤用排水法收集氧气；⑥从水中取出导管；②熄灭酒精灯；故答案为：BEF；B； （3）若在该装置中加入少量水，用于病人输氧，则连接病人的一端是n，该装置在病人输氧时可以发挥的作用有②便于观察是否有氧气、③便于观察输氧的快慢，但不能验证输出气体是否为氧气；故答案为：n；②③。 9．（2025秋•慈溪市校级月考）如表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据： 二氧化锰与氯酸钾的质量比 1：40 1：20 1：10 1：5 1：3 1：2 2：3 1：1 2：1 生成1L氧气所需的时间（s） 124 79 60 54 75 93 106 153 240 （1）据表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为　1：5　 时，反应速率最快。 （2）二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减小反应物的　接触面积　 ，所以反应速率受到影响。 （3）二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是　大大减少了二氧化锰和氯酸钾接触的机会　 。 【答案】（1）1：5。 （2）接触面积。 （3）大大减少了二氧化锰和氯酸钾接触的机会。 【解答】解：（1）据表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为1：5时，反应速率最快。 故答案为：1：5。 （2）二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减小反应物的接触面积，所以反应速率受到影响。 故答案为：接触面积。 （3）二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是大大减少了二氧化锰和氯酸钾接触的机会。 故答案为：大大减少了二氧化锰和氯酸钾接触的机会。 10．（2025•临平区二模）在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体（2Na2CO3•3H2O2）置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。 简易制氧机评价表 评价指标 优秀 合格 待改进 稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒 产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸 氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适 请回答： （1）对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是 　放热　 反应。 （2）从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是 　摆放平稳，不易歪倒　 。 （3）3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是 　夏季温度高，氧气在水中的溶解度减小，需要更高的水位才能达到与其他季节相近的产氧速率（答案不唯一）　 。 （4）制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是 　氯化钙溶液　 。 【答案】（1）放热； （2）摆放平稳，不易歪倒； （3）夏季温度高，氧气在水中的溶解度减小，需要更高的水位才能达到与其他季节相近的产氧速率（答案不唯一）； （4）氯化钙溶液。 【解答】解：（1）因为装置外壁变烫，说明反应过程中释放热量，是放热反应；故答案为：放热； （2）将发生装置和加湿装置固定相贴，装置摆放平稳，不易歪倒；故答案为：摆放平稳，不易歪倒； （3）气体溶解度随温度升高而减小，夏季水温高，氧气溶解度减小，提高水位可增加氧气与水的接触，维持产氧速率稳定；故答案为：夏季温度高，氧气在水中的溶解度减小，需要更高的水位才能达到与其他季节相近的产氧速率（答案不唯一）； （4）碳酸钠能与酸反应生成可溶于水的盐、二氧化碳和水，加入过量的氯化钙溶液可将碳酸钠转化为无害的氯化钠，调节至中性后排放；故答案为：氯化钙溶液。 11．（2021春•台州期末）前段时间，国外某服装企业被曝光非法抵制新疆棉花产品，引发关注。中国是世界最大棉花消费国、第二大棉花生产国。棉花在化学实验中也经常被使用，如图为某科学小组同学进行的两组实验都用到棉花，其中图甲为用高锰酸钾制氧气实验，图乙为铁粉和水蒸气反应实验。 （1）图甲实验与图乙实验棉花的作用有所不同，请判断图甲实验中棉花的作用是 　防止加热时高锰酸钾进入导管　 ； （2）点燃酒精灯加热后，图甲和图乙实验水槽中连续、均匀冒出的一个个气泡均附着在液面之上（水槽中均加入肥皂水，产生的气体无毒），为进一步探究两者实验产生的气体是否相同，根据所学知识，判断的方法是 　利用玻璃棒搅拌，甲中气泡不上浮，乙中气泡上浮，说明两种气体不相同　 ； （3）实验进行之后，图乙实验试管中原有的铁粉变成了另一种黑色物质（经鉴定和铁在氧气中燃烧的产物一样），水槽处附着的肥皂泡内气体为自然界中最轻气体，试写出图乙实验中的化学反应方程式 　3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2 。 【答案】（1）防止加热时高锰酸钾进入导管。 （2）利用玻璃棒搅拌，甲中气泡不上浮，乙中气泡上浮，说明两种气体不相同。 （3）3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。 【解答】解：（1）图甲实验中棉花的作用是防止加热时高锰酸钾进入导管。 故填：防止加热时高锰酸钾进入导管。 （2）判断的方法是利用玻璃棒搅拌，甲中气泡不上浮，乙中气泡上浮，说明两种气体不相同。 故填：利用玻璃棒搅拌，甲中气泡不上浮，乙中气泡上浮，说明两种气体不相同。 （3）图乙实验中，高温条件下铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学反应方程式：3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。 故填：3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2。 12．（2025春•浙江期中）小嘉同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请回答下列问题： （1）相对于D装置，我们常选择E装置收集氧气，它的优点是 　收集到的氧气纯度高（或容易观察氧气否集满）　 ；若用E装置收集的氧气纯度明显偏低，原因可能是 　①②　 （填序号）。 ①收集前，集气瓶中未注满水 ②导管口开始有气泡冒出，立刻收集 ③收集后，集气瓶中仍有少量水 ④收集气体后，集气瓶正放在桌面上 （2）要验证二氧化锰在反应前后化学性质不变，操作方法是：回收二氧化锰后，　将它与氯酸钾混合，加热后看氯酸钾分解速度是否加快　 。 （3）其他同学在实验时发现用排空气法收集得到的气体有刺激性气味，以下是他们的探究过程。 【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么？ 【猜想假设】猜想一：该气体为O2；猜想二：该气体为Cl2；猜想三：该气体为O2和Cl2 【查阅资料】氯气（Cl2）是一种有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 【实验探究】 序号 实验操作 实验现象 实验结论 方案Ⅰ 用排水法收集两瓶气体，分别标号A、B，将带火星的木条伸入A瓶气体中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶气体中 木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色 猜想一成立 方案Ⅱ 用向上排空气法收集两瓶气体，分别标号A、B，将带火星的木条伸入A瓶气体中，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶气体中 木条复燃，淀粉碘化钾试纸变色 猜想三成立 【反思评价】 根据氧气的性质可知猜想一不合理，理由是 　氧气没有气味　 ，但实验方案1的结果却支持猜想一，你认为造成这一错误的原因是 　氯气能溶于水，用排水法收集，产生的氯气被水吸收了　 。 【答案】（1）收集到的氧气纯度高（或容易观察氧气否集满）；①②； （2）将它与氯酸钾混合，加热后看氯酸钾分解速度是否加快； （3）氧气没有气味；氯气能溶于水，用排水法收集，产生的氯气被水吸收了。 【解答】解：（1）因为排水法可以有效排除空气，B装置收集氧气更纯净，同时容易观察氧气否集满。氧气纯度偏低可能是因为集气瓶未注满水或收集气体过早，导致空气混入。若小乐选择装置E收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是：收集气体前，集气瓶中没有注满水、导管口刚有气泡冒出，就立刻收集。 （2）验证二氧化锰在反应前后化学性质不变，操作方法是：回收二氧化锰后，将它与氯酸钾混合，加热后看氯酸钾分解速度是否加快。 （3）收集到的气体有刺激性气味，氧气没有气味，说明猜想一不合理。氯气能溶于水，用排水法收集，产生的氯气被水吸收了，所以淀粉碘化钾试纸不变色。 故答案为：（1）收集到的氧气纯度高（或容易观察氧气否集满）；①②； （2）将它与氯酸钾混合，加热后看氯酸钾分解速度是否加快； （3）氧气没有气味；氯气能溶于水，用排水法收集，产生的氯气被水吸收了。 知识点三：常温型制取氧气（二氧化锰催化双氧水） 实验目的：制取氧气 实验原理：2H2O2MnO22H2O+O2↑ 实验药品：6%双氧水和二氧化锰 实验仪器：试管或锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、集气瓶、带导管的双孔橡胶塞 实验装置：见下图 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水 ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水 ④收集气体 【思考1】如果把分液漏斗换成长颈漏斗，有什么注意点，有什么优缺点？ 【答案】用长颈漏斗时，其下端要没入页面以下（即液封）。相对应用分液漏斗，用长颈漏斗做不到控制反应的开始和停止以及从装置角度控制反应的快慢。 【思考2】两个实验方法中都用到了催化剂二氧化锰，二氧化锰的作用是什么，如果不用二氧化锰化学反应能否发生，二氧化锰在反应前后是否会发生变化？ 【答案】二氧化锰是催化剂，其作用是加快化学反应速率；如果不用二氧化锰化学反能发生，只是反应速率相对较慢；二氧化锰在反应前后不会变化，质量不会变，化学性质也不会变。 特别提醒： ① 改变速率包括加快或减慢，不能片面地理解为加快。 ② MnO2不是专用催化剂。 ③ 催化剂不能增多或减小生成物的质量。 ④ 对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着反应不能发生，只是反应速率较小。 ⑤ 催化剂要纯净以免影响催化效果或引起事故。 考点3：固液常温型制取氧气 13．（2024•金华模拟）用“W“型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触，下列说法不正确的是（　　） A．过氧化氢溶液遇到二氧化锰，立刻产生大量气泡 B．若a处粉末是木炭粉，能看到白光 C．若a处粉末是硫粉，则能看到明亮的蓝紫色火焰 D．若a处粉末是镁粉，则b管口会出现白雾 【答案】D 【解答】解：A、二氧化锰在过氧化氢的分解反应中起催化作用，立刻产生大量气泡，故选项说法正确。 B、若a处粉末是木炭粉，加热时木炭粉与氧气反应，能看到木炭燃烧，发出白光，故选项说法正确。 C、若a处粉末是硫粉，硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法正确。 D、若a处粉末是镁粉，生成氧化镁白色粉末，没有白雾，故选项说法错误。 故选：D。 14．（2024•瓯海区校级三模）小明发现，在利用双氧水制取氧气的实验过程中，会看到不断翻腾的黑色悬浮液，看不到气泡产生。同时，为对比反应前后二氧化锰的质量变化，须经过滤分离，其操作繁琐、耗时长。已知水泥对过氧化氢分解无影响，且能具有一定固定作用。小明利用二氧化锰和水泥制取混合块，并利用如图所示装置探究水泥和二氧化锰最佳质量比。 ①按表1分别称取二氧化锰与水泥，将其混合均匀，经处理后分别形成0.4克块状固体。 ②按图所示安装装置，并检查气密性。 ③取混合物置于圆底烧瓶，打开分液漏斗活塞，使双氧水与混合物接触反应。 ④打开活塞，收集氧气。 ⑤记录一定时间收集到的氧气体积，并取出固体块烘干，称量其质量。 试验编号 水泥/二氧化锰 4分钟收集氧气的体积/毫升 反应后混合固体质量/克 一 3：1 16 0.4 二 2：1 24 0.36 三 1：1 49 0.39 四 1：2 65 0.4 五 1：3 70 0.37 （1）步骤②中检查气密性的方法是：　连接装置，双手紧捂烧瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气　 。 （2）为了准确收集氧气的体积，请选择步骤④中收集氧气的方式　B　 。 A.观察到均匀气泡时，将导管伸入量筒收集氧气 B.立即将导管伸入量筒，收集氧气 （3）为了更加快速收集氧气并能更加方便验证催化剂的性质，请你谈谈水泥与二氧化锰的混合的最佳比例，并说明理由：　水泥与二氧化锰的混合的最佳比例是1：2，是因为反应前后固体质量不变，能够验证催化剂的质量反应前后不变，4分钟收集氧气的体积是65mL，比试验一收集的气体更多，实验结果更准确　 。 【答案】（1）连接装置，双手紧捂烧瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气。 （2）B。 （3）水泥与二氧化锰的混合的最佳比例是1：2，是因为反应前后固体质量不变，能够验证催化剂的质量反应前后不变，4分钟收集氧气的体积是65mL，比试验一收集的气体更多，实验结果更准确。 【解答】解：（1）步骤②中检查气密性的方法是：连接装置，双手紧捂烧瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气。 故答案为：连接装置，双手紧捂烧瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气。 （2）为了准确收集氧气的体积，步骤④中收集氧气的方式是立即将导管伸入量筒，收集氧气，是因为产生多少体积的氧气，就有多少体积的气体排入量筒中，实验结果更准确。 故答案为：B。 （3）为了更加快速收集氧气并能更加方便验证催化剂的性质，水泥与二氧化锰的混合的最佳比例是1：2，是因为反应前后固体质量不变，能够验证催化剂的质量反应前后不变，4分钟收集氧气的体积是65mL，比试验一收集的气体更多，实验结果更准确。 故答案为：水泥与二氧化锰的混合的最佳比例是1：2，是因为反应前后固体质量不变，能够验证催化剂的质量反应前后不变，4分钟收集氧气的体积是65mL，比试验一收集的气体更多，实验结果更准确。 15．同学们学习氧气后发现，许多物质在氧气中能剧烈燃烧，如：蜡烛在氧气中燃烧且有明亮的火焰；铁丝也能在氧气中燃烧，但是没有火焰。针对这些问题同学们进行实验请你参与他们的实验探究。 （1）写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式 　2H2O22H2O+O2↑　 。 （2）点燃蜡烛，用坩埚钳夹持一根尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃，有火焰产生（如图2所示）由此可知，蜡烛燃烧产生的火焰是由 　气态　 （选填“固态”或者“气态”）石蜡燃烧形成的。要使该实验成功，同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长，原因是 　如果导气管过长，石蜡蒸气会在导管中冷凝，不能从导管末端导出　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑； （2）点燃蜡烛，用坩埚钳夹持一根尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃，有火焰产生（如图2所示）由此可知，蜡烛燃烧产生的火焰是由气态石蜡燃烧形成的。要使该实验成功，同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长，原因是：如果导气管过长，石蜡蒸气会在导管中冷凝，不能从导管末端导出。 故填：（1）2H2O22H2O+O2↑；（2）气态；如果导气管过长，石蜡蒸气会在导管中冷凝，不能从导管末端导出。 16．（2024秋•慈溪市期中）根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题： （1）图甲装置中二氧化锰的作用是 　催化　 ； （2）要获得一瓶干燥的氧气，图甲装置中导管的连接顺序为a→　d→e→b→c　 ； （3）下列关于硫燃烧实验（如图乙）的相关描述合理的有 　①②④　 （填序号）； ①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 ②硫燃烧是剧烈氧化的现象 ③硫在空气和氧气中燃烧的产物不同 ④集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）图甲装置是过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，其中二氧化锰的作用是催化，加快反应的进行，利于氧气的收集； （2）要获得一瓶干燥的氧气，实验目的是收集干燥的氧气，而氧气是过氧化氢溶液制得的，所以要先干燥后用向上排空气法收集，干燥时洗气瓶应该长进短出也就是气体必须从浓硫酸中通过，所以收集图甲装置中导管的连接顺序为a→d→e→b→c； （3）①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气燃烧时蓝紫色火焰。正确； ②由于燃烧都是剧烈的氧化现象，所以硫燃烧是剧烈氧化的现象。正确； ③硫在空气和氧气中燃烧的现象不同，但是产物相同，都是生成二氧化硫。错误； ④由于生成的二氧化硫有毒能污染大气，同时二氧化硫能溶解于水，所以集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染。正确； 故选：①②④。 故答案为： （1）催化； （2）d→e→b→c； （3）①②④。 17．（2025春•义乌市校级期中）资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。 （1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 　加热过氧化氢溶液的同时，溶液中水蒸气随氧气一起逸出，氧气浓度较低　 。除了图乙的方法收集氧气外，还可用 　向上排空气　 法收集。 （2）小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误：　长颈漏斗的下端未伸入液面以下　 。 （3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）。 。 【答案】（1）加热过氧化氢溶液的同时，溶液中水蒸气随氧气一起逸出，氧气浓度较低；向上排空气； （2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下； （3）。 【解答】解：（1）图甲实验中带火星木条未复燃的原因是加热过氧化氢溶液的同时，溶液中水蒸气随氧气一起逸出，氧气的浓度较低；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，图乙的收集方法是排水法，除了图乙的方法收集氧气外，还可用向上排空气法收集； （2）小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，其中的错误之处为：长颈漏斗的下端未伸入液面以下，产生的氧气会从长颈漏斗处逸出； （3）采用加热的方法制取氧气时，由于开始的时间内溶液温度低，所以几乎没有氧气产生，而使用催化剂的方式制取氧气，实验开始就会产生大量氧气。无论哪种方式，最终生成氧气的质量是相同的，小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）如图：。 故答案为： （1）加热过氧化氢溶液的同时，溶液中水蒸气随氧气一起逸出，氧气浓度较低；向上排空气； （2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下； （3）。 18．（2025秋•慈溪市校级期中）小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 　速率　 相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 　收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集气体体积　 。 【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 　降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢　 。若直接用30%的H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是 　G　 （填字母）。 【答案】（1）速率； （2）收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集气体体积； 【继续探究】降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢；G。 【解答】解：（1）控制变量法是实验探究常用的方法之一，为了更好地比较反应速率，还需要控制三次实验中滴加过氧化氢溶液的速率相同，故填：速率； （2）判断反应速率可以通过观察实验现象如：产生气泡的快慢，还可以比较收集等体积气体所需时间或相同时间内收集气体体积大小，故填：收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集气体体积； 【继续探究】3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验，该实验是验证温度对反应速率的影响；使用分液漏斗可以控制液体反应物的滴加量，为了得到平稳的氧气流，用分液漏斗将过氧化氢溶液滴加到水中，减缓反应速率，故填：降低温度，可以使过氧化氢的分解速率变慢；G。 19．（2024•永康市二模）某家用制氧机的结构如图甲所示，配套的制氧药剂包括A、B两剂，其中A剂为白色固体过碳酸钠（Na2CO3•3H2O2），B剂为二氧化锰。使用时先在反应仓和加湿过滤仓内加入适量水，然后在反应仓里依次放入A、B两剂，反应仓内就会有氧气生成，生成的氧气经加湿过滤仓加湿过滤后即可供人使用。 （1）该家用制氧机的制氧反应有两步： 第一步：； 第二步：　2H2O22H2O+O2↑　 （填写化学方程式）。 （2）该家用制氧机的制氧药剂选择使用过碳酸钠而不是双氧水，其原因是 　C　 （选填字母）。 A．产物更环保 B．成本更低廉 C．储存更方便 （3）小乐想利用饮料瓶、玻璃管、橡胶导管和热熔胶（可密封各接口处）仿照该家用制氧机制作一个简易制氧机，其设计图（半成品）如图乙所示，在答题卡中将设计图补充完整 。 【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑； （2）C； （3）。 【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；故答案为：2H2O22H2O+O2↑； （2）由题意可知，过碳酸钠是固体，过氧化氢容易分解，所以过碳酸钠运输储存更方便，故答案为：C； （3）反应仓中产生的氧气能进入加湿仓内的水中，然后再由短管排出，图示为；故答案为：。 考点4：图像分析 20．（2025春•杭州校级期中）实验室加热高锰酸钾制氧气。下列图像表示各个量随加热时间变化的图像，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰是生成物，反应过程中其质量从0开始增大，至反应结束后不再改变，故选项图像错误。 B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前后固体中钾元素的质量不变；随着反应的进行，氧气逸出，固体的质量逐渐减少，钾元素的质量分数逐渐增大，然后不变，故选项图像正确。 C、高锰酸钾要加热到一定温度时才会分解释放出氧气，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，完全反应后，质量保持不变，故选项图像正确。 D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据质量守恒定律可知，固体中锰元素和钾元素的质量均不变，则Mn与K的质量比始终保持不变，故选项图像正确。 故选：A。 21．（2025秋•宁波校级期中）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是（　　） A．反应到t1时生成了（a﹣b）g氧气 B．P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2 C．在反应过程中，KCl的质量分数不断减少 D．在0～t2时段，MnO2在混合物中的含量不断增大 【答案】B 【解答】解：A、t1时，固体混合物的质量不变，此时氯酸钾还没有分解，还没有生成氧气，故选项说法错误。 B、P点处氯酸钾还没有完全分解，固体成分是KCl、KClO3和MnO2，故选项说法正确。 C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，在反应过程中，KCl的质量分数从0开始不断增大，至完全反应不再发生改变，故选项说法错误。 D、加热到一定温度氯酸钾才能分解，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，但随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐渐减少，则在0～t2时段，MnO2在混合物中的含量先不变，后不断增大，至完全反应不再发生改变，故选项说法错误。 故选：B。 22．（2025春•义乌市校级月考）下列图象符合其描述情况的是（　　） A．如图表示：高锰酸钾制取氧气时，MnO2随着反应进行质量发生的变化 B．如图表示：a，b两试管中分别装有等质量等浓度的双氧水，并向a试管中放入催化剂后，随着反应的进行氧气的生成情况 C．如图表示：高锰酸钾制取氧气时，试管中剩余的固体随着反应的进行质量的变化情况 D．如图表示：双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况 【答案】C 【解答】解：A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，刚开始时二氧化锰的质量为0，随着反应进行，二氧化锰质量增大，反应结束，二氧化锰的质量不再增加，该选项不正确。 B、等质量等浓度的双氧水完全反应后生成氧气质量相等，该选项不正确。 C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，固体质量减小，完全反应后固体质量不再变化，该选项正确。 D、一定条件下，过氧化氢分解生成水和氧气，随着反应进行，氧气质量不断增大，该选项不正确。 故选：C。 23．（2025春•义乌市校级月考）某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．c代表氧气 B．t1时刻，O2开始产生 C．t2时刻，KMnO4开始分解 D．KMnO4是催化剂 【答案】B 【解答】解：根据题干所给信息可知，b物质的质量少，b是高锰酸钾，a是氯酸钾，在t1时刻高锰酸钾开始分解，有氧气生成，随着高锰酸钾的分解，二氧化锰的质量也在不断的增加，高锰酸钾的质量不断减少，直到为零，高锰酸钾产生的二氧化锰是催化剂，故A、C、D错误，B正确。 故选：B。 24．（2025春•浦江县期末）图像能将抽象的化学反应规律转化为直观的视觉语言，下列图像正确的是（　　） A．加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，固体物质种类随时间的变化 B．将水通电一段时间，两个电极产生氢气和氧气质量随时间的变化 C．向一定质量的大理石中加入足量稀硫酸，剩余固体质量随时间的变化 D．红磷在体积不变的密闭容器中充分燃烧，容器中的气压随时间的变化 【答案】A 【解答】解：A、开始只有高锰酸钾一种物质，随着反应进行，固体是高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰三种物质，完全反应后是锰酸钾和二氧化锰两种物质，故该选项正确； B、水通电生成氢气和氧气，体积比为2：1，不是质量比，故该选项错误； C、向一定质量的大理石中加入足量稀硫酸，碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，硫酸钙微溶于水，剩余固体质量应一开始就减少，但最后不会为0，故该选项错误； D、红磷燃烧放热，容器中压强先变大，后变小；红磷燃烧消耗了氧气，最终容器内的压强小于开始时容器内的压强，故该选项错误； 故选：A。 知识点五： 实验装置选取 1. 装置的选择依据 发生装置 反应物状态 反应条件（是否需要加热） 收集装置 密度 密度比空气大 向上排空气法 密度比空气小 向下排空气法 溶解性 不易溶于水、不与水反应 排水法 2.发生装置 反应物状态及 条件 装置图 装置特点 气密性检查方法 固体反应加热型 ①试管口略向下倾斜； ②高锰酸钾制氧气实验中， 管口塞一团棉花； ③铁夹夹在距试管口约 1/4 处 检查时试管不要固定在铁 架台上，塞紧胶塞， 将导管 另一端插入装有水的烧杯 中，用手或热毛巾包住试 管，如观察到插入水中的导 管口处有气泡冒出，松手后 导管中有一小段液柱，证明 气密性良好 固液反应常温型 ①装置简单，便于操作 ②实验过程中无法随时添加药品 检查方法与上面相同 ①便于添加较多的药品 ②实验过程中长颈漏斗下 端应插入液面下，防止产生 的气体溢出 右侧导管处弹簧夹关闭，塞 紧橡胶塞，向长颈漏斗中加 水至没过漏斗下端后，继续 加水使漏斗中液面高于锥 形瓶中液面，静置一段时 间， 若液面高度差不变， 证 明装置没有漏气 ①分液漏斗可控制滴加液 体的速率从而控制反应速 率 ②漏斗下端不用插入液面 下 关闭分液漏斗的活塞，将右 侧导管的末端插入水中，用 热毛巾包裹锥形瓶（或垫石 棉网加热），观察导管口有 无气泡冒出 ①启普发生器适用范围：固 体药品为块状而不是粉末 状、反应中不会很快溶解； 生成的气体难溶于反应液。 ②使用时打开导气管上的 活塞，漏斗中的液体流下与 固体药品接触， 气体产生； 关闭活塞，此时液体与固体 仍然接触， 气体继续产生， 由于导气管处关闭，容器中 气体压强逐渐增大，使得液 面降低，液体被压回漏斗 中，与固体分离，反应停止。 方法与长颈漏斗相似，关闭 活塞，从球形漏斗中加水至 没过漏斗底端，继续加水使 漏斗中液面升高，一段时间 后液面高度差不变，则气密 性良好。 启普发生器简易装置，原理 与之相似，通过开关弹簧 夹，可以控制反应的发生和 停止。 检查方法与上面相同 总结： 检查气密性两种基本方法：受热法（如固固反应装置）和压水法（如启普发生器）， 通过造成装置中气体压强差，产生某种明显现象。 3.固液不加热型气体发生装置优缺点比较 4. 收集装置----多功能瓶的使用 装置 作用 气体进出方向 应用举例 洗气、干燥、检验 a 进 b 出 浓硫酸干燥二氧化 碳 收集密度大于空气 的气体 a 进 b 出 收集二氧化碳 收集密度小于空气 的气体 b 进 a 出 收集氢气 排水法收集气体 a 进 b 出 收集氧气 测量产生气体的体 积 气体从 a 进，液体 从 b 出，若想测量 的是二氧化碳这样 易溶于水的气体， 可以在液体上加少 量油， 防止气体溶 解 测量生成的二氧化 碳气体体积 考点5：氧气的收集 25．（2025春•鹿城区校级期中）归纳整理是学习科学的重要方法之一，小实对氧气的制取和性质进行了梳理。请回答下面小题。根据氧气的性质，以下能用于排空气法收集氧气的装置是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：A、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图气体应该从长管进，故选项不符合题意。 B、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图气体应该从短管进，故选项不符合题意。 C、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图能收集到氧气，故选项符合题意。 D、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图导管都是短管，导入的氧气马上又会排出，无法收集氧气，故选项不符合题意。 故选：C。 26．实验室需收集一瓶约含空气的氧气，下列操作正确的是（　　） A．集气瓶中灌的水 B．集气瓶中灌的水 C．导管伸入到集气瓶体积的处 D．导管伸入到集气瓶体积的处 【答案】B 【解答】解：A、需要收集一瓶大约空气的氧气，即收集的氧气，所以集气瓶中应灌的水，故A错； B、需要收集一瓶大约空气的氧气，即收集的氧气，所以集气瓶中应灌的水，故B正确； C、用排空气法收集氧气无法收集的氧气，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。 27．（2025春•永康市期中）如图可用来收集氧气，若用向上排空气法收集氧气，则氧气从 　右　 （填“左”或“右”，下同）导管通入，空气从 　左　 导管排出。若要检查是否已收集满氧气，可用带火星的木条放在 　左　 导管处。如用排水法收集氧气，可先把集气瓶装满水，水从 　右　 导管排出。 【答案】右；左；左；右。 【解答】解：由于氧气的密度比空气大，若用向上排空气法收集氧气，则氧气应从右导管通入，空气从左导管排出，若要检查是否已收集满氧气，可用带火星的木条放在左导管处，如果木条复燃，则说明氧气已收集满，如用排水法收集氧气，可先把集气瓶装满水，水从右导管排出。故答案为：右；左；左；右。 28．（2024春•东阳市期中）某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。 （1）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：Ⅰ.将3.0g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热；Ⅱ.将xg KClO3与1.0g CuO均匀混合加热；在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。在甲实验的Ⅱ中x的值应为 　3.0　 。 （2）乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下： 双氧水的质量 双氧水的浓度 MnO2的质量 　相同时间内收集氧气的体积　 Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL 上表中横线上需记录的实验数据是 　相同时间内收集氧气的体积　 ，本实验中，测量O2体积的装置是 　c　 （填编号）。 该实验结论是：　其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢溶液的分解速率越快　 。 【答案】（1）3.0； （2）相同时间内收集氧气的体积；c；其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢溶液的分解速率越快。 【解答】解：（1）依据题意可知，实验目的是探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，变量为催化剂的种类，要控制其它因素都相同，所以Ⅱ中KClO3的质量为3.0g，则x为3.0，故填：3.0； （2）分析表中信息可知，乙实验目的是探究过氧化氢溶液浓度对双氧水分解速度的影响，变量为过氧化氢溶液浓度，控制其它因素都相同，则上表中横线上需记录的实验数据是相同时间内收集氧气的体积；分析a、b、c装置特点可知，测量O2体积的装置是c；分析表中数据可知，该实验结论是其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢溶液的分解速率越快；故填：相同时间内收集氧气的体积；c；其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，过氧化氢溶液的分解速率越快。 1．（2025春•玉环市校级月考）如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的实验装置图，下列关于氧气制取和收集的实验操作错误的是（　　） A．往试管里装药品前必须检验装置的气密性 B．给试管里药品加热前要先给试管预热 C．要等到气泡连续均匀放出才能开始收集气体 D．实验结束时，应先熄灭酒精灯然后把导管口移出水面 【答案】D 【解答】解： A、实验室制取气体时，先检查装置气密性，再装药品，故选项说法正确。 B、为防止加热时试管破裂，给试管里药品加热前要先给试管预热，再固定在药品处加热，故选项说法正确。 C、排水法收集氧气时，刚开始冒出的是空气，要等到气泡连续均匀放出才能开始收集气体，故选项说法正确。 D、用高锰酸钾制取氧气并用破裂，排水法收集实验结束时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸入试管，使试管炸裂，故选项说法错误。 故选：D。 2．（2025春•滨江区期末）思维导图是有效的思维模式，是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”。如图为氧气制取课题的思维导图，下列说法不合理的是（　　） A．Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的不同制法 B．Ⅲ处表示的是催化剂 C．图中制取氧气的原料中都含有氧气 D．利用空气制取氧气可知液氧沸点比氮高 【答案】C 【解答】解：A、Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法，分别是氧气的不同制法，故选项说法正确。 B、Ⅲ处物质在制取氧气的反应前后质量不变、化学性质不变，Ⅲ处表示的是催化剂，故选项说法正确。 C、图中制取氧气的原料中都含有氧元素，不是都含有氧气，故选项说法错误。 D、利用空气制取氧气，蒸发出来的是氮气，留下来的是液态氧，可知液氧沸点比氮高，故选项说法正确。 故选：C。 3．（2024•永康市二模）实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气，小雪又设达了如图丙、丁的装置用于制取氧气，相关叙述合理的是（　　） A．装置甲的试管口要略向下倾斜，是为防止高锰酸钾受热分解产生的水冷凝后倒流 B．使用装置乙分解双氧水制取氧气时，需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末 C．关闭止水夹a并向下压丙中注射器的活塞，放手后若活塞回到原处则装置气密性良好 D．利用装置丁进行实验室分解双氧水制取氧气，可实现“随开随用、随关随停” 【答案】C 【解答】解：A、高锰酸钾受热不生成水，主要是固体加热装置容易产生冷凝水，为了避免水冷凝后倒流，才将试管口要略向下倾斜，叙述不合理，故A不符合题意； B、使用装置乙分解双氧水制取氧气时，二氧化锰是催化剂，不需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末，叙述不合理，故B不符合题意； C、向上拉装置丙中注射器的，将空气吸入，关闭活塞a，则保持内外压强一致，若活塞始终不下落，则装置气密性良好，叙述合理，故C符合题意； D、二氧化锰是粉末，会从试管中漏下进入溶液，无法实现固液分离，不可实现“随开随用、随关随停”的操作，叙述不合理，故D不符合题意； 故选：C。 4．（2025春•定海区校级期中）实验室利用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气直至完全反应，下列各物质的质量随反应时间变化的关系图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾和氧气，因此氧气的质量由零开始，随着反应的进行而不断增大，直到氯酸钾完全分解为止，故A正确； B、在反应未开始时，氯化钾的质量为零，故B错误； C、在该反应中，二氧化锰是催化剂，其质量在反应前后保持不变，故C错误； D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾和氧气，因此随着反应的进行，氯酸钾的质量不断减少，直到完全分解时，质量变为零，故D错误。 故选：A。 5．请根据下列装置图回答问题： （1）写出图中仪器②的名称 　锥形瓶　 。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置A，试管口略向下原因是　避免冷凝水回流，造成试管炸裂　 ；收集氧气可以选用装置F或 　E　 。实验室高锰酸钾制取氧气的文字表达式：　高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气　 。 （3）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为 　D　 。 A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤ （4）经查资料可知，NH3的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3，选用 　A　 装置作制取氨气的发生装置，最好选用 　G　 装置来收集NH3，理由是 　氨气极易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，有刺激性气味，污染空气，需要利用向下排空气法收集，同时需要尾气处理　 。 【答案】（1）锥形瓶。 （2）避免冷凝水回流，造成试管炸裂；E；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 （3）D。 （4）A；G；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，有刺激性气味，污染空气，需要利用向下排空气法收集，同时需要尾气处理。 【解答】解：（1）②为固液反应容器锥形瓶； 故答案为：锥形瓶。 （2）固体加热发生装置容易产生冷凝水，若试管口不略向下倾斜，导致冷凝水回流，造成试管骤冷，引起试管炸裂，因此需要略向下倾斜，避免发生回流，引起试管炸裂；氧气密度比空气大，还可以用向上排空气法收集，故选E为收集装置；高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，书写文字表达式不需要配平和气体符号，所以文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气； 故答案为：避免冷凝水回流，造成试管炸裂；E；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 （3）实验室制备气体的首先检查装置气密性，然后装入药品，开始加热，接着收集气体，收集完毕先移出导管再熄灭酒精灯，避免发生倒吸，所以顺序为②①④③⑥⑤； 故选：D。 （4）反应物为固体，且需要加热，故选A为发生装置；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，可以用向下排空气法收集，氨气有刺激性气味，污染空气，因此需要尾气处理，故选G为收集装置； 故答案为：A；G；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，有刺激性气味，污染空气，需要利用向下排空气法收集，同时需要尾气处理。 6．（2024春•慈溪市期末）工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。 （1）浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积的液态空气，该过程是通过 　降温　 方式使空气液化的。 （2）取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。请说明导致燃着的木条熄灭和带火星的木条复燃的原因。 【答案】（1）降温； （2）氮气沸点低，先汽化，氮气不燃烧、不支持燃烧，所以看到木条熄灭；后汽化出来的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。 【解答】解：（1）浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积的液态空气，该过程是通过降温的方式使空气液化的；故答案为：降温； （2）氮气沸点低，先汽化，氮气不燃烧、不支持燃烧，所以看到木条熄灭；后汽化出来的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；故答案为：氮气沸点低，先汽化，氮气不燃烧、不支持燃烧，所以看到木条熄灭；后汽化出来的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。 7．（2023春•东阳市期中）在学习氧气的性质时，小科进行了如下探究。 （1）用过氧化氢作为原料制取氧气，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 　B　 （填字母）作为发生装置。 （2）小科想用图乙装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。他用带火星的木条分别以①、②两种方式迅速插入，预期观察到的现象是 　①中带火星的木条复燃，②中带火星的木条不复燃　 。 【答案】（1）B； （2）①中带火星的木条复燃，②中带火星的木条不复燃。 【解答】解：（1）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，分液漏斗可以控制反应的速率，图C中颈太长，因此选B；故答案为：B； （2）用带火星的木条分别以①、②两种方式迅速插入，预期观察到的现象是：①中带火星的木条复燃，②中带火星的木条不复燃；故答案为：①中带火星的木条复燃，②中带火星的木条不复燃。 8．（2025•浙江模拟）初中阶段我们已经学习了实验室制取氧气有多种方法。图乙是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，该反应需要在300℃左右行，并伴随极少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。请回答： （1）实验室选用装置甲作为制取氧气的发生装置，某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用集气装置收集O2过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，原因可能是 　装置漏气　 。 （2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图乙中试剂X应具有的性质是 　能吸收氯气（或能与氯气反应），不能与氧气反应　 。 （3）图乙装置的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下的放氧时间及对应的外壳温度，结果如丙所示。根据图丙，与第①组比较，应选择填充材料 　B　 （填“A”或“B”），请说明理由：　填充隔热材料B能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间　 。 【答案】（1）装置漏气； （2）能吸收氯气（或能与氯气反应），不能与氧气反应； （3）B；填充隔热材料B能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。 【解答】解：（1）当观察到锥形瓶内有大量气泡时就开始收集氧气，说明有氧气生成，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，说明没有收集到氧气，原因可能是装置漏气。故答案为：装置漏气； （2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，而我们需要得到纯净的氧气，所以试剂X应能吸收氯气，同时不能与氧气反应，这样才能保证得到的氧气纯净且不被消耗。故答案为：能吸收氯气（或能与氯气反应），不能与氧气反应。 （3）观察图丙，填充材料A对应的外壳最高温度过高，可能会产生大量氯气，并且放氧时间相对较短；而填充材料B对应的外壳最高温度相对较低，能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，同时放氧时间较长，能更好地满足使用需求。所以与第①组比较，应选择填充材料B。故答案为：B；填充隔热材料B能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。 9．（2025春•舟山期末）科学小组进行氧气的制取和性质的研究。 （1）小组同学采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物米制取氧气，图甲是两位同学组装好的仪器，其中正确的是 　A　 （填“A”或“B”）。实验开始后，在装试剂之前需完成的步骤是 　检查装置气密性　 。 （2）收集到2瓶相同体积的氧气后，同学们进行图乙中的实验。点燃系在铁丝上的火柴，待火柴 　快燃尽　 时，用不同的速度将铁丝伸入集气瓶，发现C中铁丝燃烧时间短且现象不明显。查阅资料后得知，快速伸入会使瓶内部分气体受热膨胀逸出，导致C中参与反应的氧气较D中 　少　 （选填“多”或“少”）。 【答案】（1）A；检查装置气密性。 （2）快燃尽；少。 【解答】解：（1）用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，为了防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，观察可知，A装置正确，B 装置试管口向上倾斜是错误的。在装试剂之前，为了防止装置漏气而收集不到气体，需完成的步骤是检查装置气密性。故答案为：A；检查装置气密性。 （2）做铁丝在氧气中燃烧的实验时，点燃系在铁丝上的火柴，待火柴快燃尽时，再将铁丝伸入集气瓶，这样可以避免火柴燃烧消耗过多的氧气。由资料可知，快速伸入会使瓶内部分气体受热膨胀逸出，导致C中参与反应的氧气较D中少，所以C中铁丝燃烧时间短且现象不明显。故答案为：快燃尽；少。 10．（2024•绍兴模拟）小敏准备在实验室里制取一定量的氧气，用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。根据要求回答下列问题： （1）图甲是制取氧气的发生装置，点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是 　预热　 。 （2）图乙氧气收集装置的不足之处是 　导管未伸到集气瓶底部　 。 （3）小敏改进实验装置后，收集了一瓶氧气，准备完成细铁丝燃烧实验，如图丙。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴 　快燃尽　 （选填“燃得最旺”或“快燃尽”）时将铁丝伸入集气瓶内。 【答案】（1）预热； （2）导管未伸到集气瓶底部； （3）快燃尽。 【解答】解：（1）图甲是制取氧气的发生装置，点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是预热，防止受热不均使试管炸裂。 （2）图乙氧气收集装置的不足之处是导管未伸到集气瓶底部，会导致收集的氧气中混有大量空气。 （3）小敏改进实验装置后，收集了一瓶氧气，准备完成细铁丝燃烧实验，如图丙。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶内，这样既能确保铁丝被点燃，又不过多消耗氧气。 故答案为： （1）预热； （2）导管未伸到集气瓶底部； （3）快燃尽。 11．（2025•温州三模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型： 【反应原理】 （1）根据质量守恒定律，实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而不选择氯化钾的原因是 　氯化钾中没有氧元素，无法制取氧气　 。 【发生装置】 （2）请写出检查B装置气密性的方法：　关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好　 。 【收集方法】 （3）能利用D装置收集氧气的原因是 　氧气不易溶于水且不与水反应　 。 【实验反思】 小实对收集到的氧气浓度进行探究： 收集方法 向上排空气法 收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒 瓶内氧气体积分数（%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 氧气的平均体积分数（%） 79.7 88.4 （4）结合表格信息，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 　瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒　 。 【答案】（1）氯化钾中没有氧元素，无法制取氧气； （2）关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好； （3）氧气不易溶于水且不与水反应； （4）瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒。 【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。氯化钾中只含有钾元素和氯元素，不含有氧元素，所以不能用来制取氧气。故答案为：氯化钾中没有氧元素，无法制取氧气； （2）检查B装置气密性的方法：关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好；故答案为：关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好； （3）D装置是排水法收集气体的装置。能利用D装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应。故答案为：氧气不易溶于水且不与水反应； （4）从表格信息可以看出，当瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒，瓶内氧气体积分数明显提高。所以用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是在瓶口带火星木条复燃时继续收集一段时间。故答案为：瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒。 12．（2025•鹿城区二模）小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下： ①将带有止水夹的导管和细铁丝固定在瓶塞上，按如图连接好电路，然后塞紧瓶塞，检查装置气密性。 ②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化锰，盖上瓶塞，打开止水夹。 ③将带火星的木条放在导管口。 ④待观察到某现象时，立即闭合电路开关。 （1）步骤④中的某现象是指 　带火星的木条复燃　 。 （2）电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是 　电流热效应　 。 （3）本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是 　剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色物质　 。 （4）与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置的一条优点：　能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧　 。 【答案】（1）带火星的木条复燃； （2）电流热效应； （3）剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色物质； （4）能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧。 【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃； （2）电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是电流热效应； （3）本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色物质； （4）与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置的一条优点能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧。 故答案为：（1）带火星的木条复燃； （2）电流热效应； （3）剧烈燃烧、火星四射、放热，生成黑色物质； （4）能持续提供氧气，保障铁丝的燃烧。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/3/10 13:48:34；用户：张洵；邮箱：15355424966；学号：49357609 1 学科网（北京）股份有限公司 $