2.3 氧气的制备 第2课时（讲义）化学新教材沪教版九年级上册

本讲义聚焦氧气的实验室制取核心知识点，系统梳理高锰酸钾加热分解、氯酸钾与二氧化锰混合加热的反应原理、实验装置及操作步骤，构建从具体制取方法到实验室制备气体一般思路（装置选择依据：反应物状态、反应条件、气体性质）的学习支架。 该资料以“实验探究”为主线，通过“查装定点收移熄”口诀强化操作记忆，设计三种制取方法对比表格培养科学思维，结合随学随练与活学活用题目提升科学探究与实践能力。课中辅助教师突出重难点，课后助力学生通过实例分析查漏补缺，深化化学观念与科学态度。

第二章 空气与水资源 第3节  氧气的制备 第2课时  氧气的实验室制取 课标要点 1.掌握实验室用高锰酸钾加热分解制取氧气的反应原理、实验装置和操作步骤。 2.了解加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气的反应原理。 3.初步形成实验室制备气体的一般思路。 学习重难点 重点：高锰酸钾制取氧气的实验原理、装置、操作步骤及注意事项。 难点：实验操作的先后顺序（特别是“先撤导管后熄灭酒精灯”的原因）及注意事项的理解与记忆。 知识点 加热高锰酸钾制氧气（重点） 加热高锰酸钾制氧气 1.药品：高锰酸钾（ 色固体，化学式： ） 2.反应原理：文字表达式： 符号表达式： 3.反应装置（固体加热型）： 实验室里制取气体的装置包括 装置和 装置两部分。 4. 实验步骤： 操作步骤 口诀 操作方法 检查装置的 查（茶） 连接好装置，先将导管末端放入 ，再 ，若观察到 ，移开手后过一段时间，导管中 ，说明装置气密性良好 将试剂装入试管 装（庄） 将试剂 ，并在 放 ，用单孔橡皮塞塞紧 把 固定在铁架台上 定（定） 铁夹夹在试管的中上部（或距试管口  处），并使试管口   点燃酒精灯 点（点） 点燃酒精灯，先用酒精灯对试管 ，然后对准试剂部位加热 收集氧气 收（收） 若用排水法收集气体，集气瓶内装满 ，倒扣在水槽中（瓶口在水面下），当导管口有 地冒出时，开始收集。当 时表明瓶内已经集满氧气，在 盖好玻璃片取出， 放在桌面上； 若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶 （为了排尽瓶内空气），验满时，将 放在集气瓶 ，若 ，则氧气已收集满。 撤离导管 离（利） 实验结束后，先 ，后 熄灭酒精灯 熄（息） 注意事项： ①仪器的组装要按先下后上、从左到右的顺序进行。 ②试管内的导管略露出橡胶塞即可，便于气体导出。 ③用排水法收集气体时，应先将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内；待集满气后，先撤出导管并在水面下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水面。 ④药品要平铺在试管底部，便于均匀受热。 ⑤试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流至热的试管底部，使试管炸裂。 ⑥试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。 ⑦实验结束时，要先把导管移出水槽，然后再熄灭酒精灯，否则试管内气体的温度降低，压强减小，水槽里的水倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 ⑧用高锰酸钾制取氧气的实验步骤可概括为“查、装、定、点、收、移、熄”，谐音记忆为“茶、庄、定、点、收、利、息”。 随学随练 1．（2026·福建·中考真题）利用高锰酸钾制取氧气并验证氧气性质的实验中，下列操作或装置错误的是（ ） A．检查气密性 B．发生装置 C．准备收集 D．验证性质 2．（25-26八年级下·河北衡水·期末）氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示，请回答下列问题。 （1）写出图中仪器a的名称：________________。 （2）若用图中装置A制取氧气，反应的文字表达式是：_____________________；装置A中的试管口略向下倾斜的原因是_____________________________。 （3）若用装置F采用向上排空气法收集氧气，应将气体从______（选填“b”或“c”）口通入。 （4）若用过氧化氢溶液制取氧气，还需要用到___________（填试剂名称），起___________作用，__________（选填“能”或“不能”）用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质。 知识点 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气 1. 药品：氯酸钾（ 色固体，化学式 ）与二氧化锰（ 色粉末，化学式 ） 2.反应原理： 文字表达式：文字表达式： ； 符号表达式： 3.反应装置：固体加热型 4.实验步骤： ①检查装置的气密性；②加入试剂并固定仪器；③点燃酒精灯并收集气体；④从水槽中撤出导管；⑤熄灭酒精灯。 教材拓展 1.二氧化锰在氯酸钾制取氧气实验中是作催化剂，有催化作用； 2.二氧化锰在高锰酸钾制取氧气实验中是生成物。 随学随练 1．（2026·安徽安庆·二模）某小组同学探究在不加催化剂的情况下氯酸钾受热是否会产生氧气（已知：氯酸钾的熔点为，）向试管中加入少量氯酸钾后，将高温传感器探头插入试剂内，把氧气传感器插放在试管口（氧气传感器测量极限值约为29%），如图1所示。测定试管中氧气含量随温度变化情况如图2所示。下列说法中，错误的是（ ） A．氯酸钾的分解温度高于其熔点 B．试管口向上倾斜的原因是防止受热熔化的氯酸钾流出试管 C．图2中a～b段氧气含量略有下降，原因是氯酸钾分解的氧气逸出试管 D．该实验证明不加催化剂，氯酸钾受热会分解产生氧气 2．（25-26八年级上·全国·寒假作业）下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A．在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量 B．加热一定量的氯酸钾好和二氧化锰的混合物 C．在少量二氧化锰中加入过氧化氢溶液 D．在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气 知识点 实验室制取气体的装置选择（重点） 实验室制取气体的装置选择 1. 反应装置的选择 （1）发生装置选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）。 （2）常见的发生装置 固体加热型 固液常温型 2. 收集装置的选择 （1） 收集装置选择依据：气体的 ，气体的 。 （2） 常见的收集装置 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与 反应的气体 适合密度比空气 不与空气反应的气体 适合密度比空气 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现 的气泡时开始收集； 时气体收集满 注意事项：导管 ，以保证 。 注意事项：导管 ，以保证 。 教材延伸 🧪发生装置的选择：看“状态”与“条件” 发生装置的选择主要取决于反应物的状态（固态、液态） 和反应条件（是否需要加热）。据此可分为两种基本类型： 固体加热型：适用于反应物为固体，且反应需要加热的情况。 典型实例：加热高锰酸钾（KMnO₄）或氯酸钾（KClO₃）与二氧化锰（MnO₂）的混合物制取氧气。 装置要点：试管口要略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管；用高锰酸钾时试管口需塞一团棉花，防止粉末进入导管。 固液常温型：适用于反应物为固体和液体（或液体与液体），且反应在常温下进行的情况。 典型实例：用过氧化氢（H₂O₂）和MnO₂制氧气、用大理石（CaCO₃）和稀盐酸制二氧化碳（CO₂）、用锌粒和稀硫酸制氢气（H₂）。 装置要点：若使用长颈漏斗，其末端必须浸入液面以下，形成“液封”以防气体逸出。 🧪收集装置的选择：看“密度”与“溶解性” 收集装置的选择主要依据气体的密度和溶解性等物理性质。同时，必须确保气体不与空气中的成分 （O₂、CO₂等）或水发生反应。 排水法：适用于不易溶于水或难溶于水，且不与水反应的气体。 优点：收集到的气体比较纯净。 典型实例：O₂（不易溶于水）、H₂（难溶于水）。 向上排空气法：适用于密度比空气大，且不与空气成分反应的气体。 典型实例：O₂（密度比空气大）、CO₂（密度比空气大）。 向下排空气法：适用于密度比空气小，且不与空气成分反应的气体。 典型实例：H₂（密度比空气小）。 随学随练 1．（2026·陕西渭南·二模）在用KMnO4制取氧气的实验中，部分实验操作如图，其中正确的是（ ） A．加入KMnO4粉末 B．加热KMnO4 C．点燃酒精灯 D．收集O2 2．（2026·江苏连云港·中考真题）实验室用制取并进行性质实验。下列装置和操作能达到目的的是（ ） A．制取 B．收集 C．验满 D．Fe丝在中燃烧 拓展 实验室加热高锰酸钾制取氧气时操作的注意事项（难点） 1、 实验室加热高锰酸钾制取氧气时操作的注意事项 1. 试剂平铺在试管底部：增大 ，便于 ； 2. 试管口塞一团棉花：防止 ； 3. 试管口应略向下倾斜：防止 ； 4. 导管应略出试管口： ； 5. 加热药品前，先使试管均匀受热（预热）：防止 ； 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 ，会使得收集的氧气 ； 7. 氧气收集完毕后，集气瓶正放在桌面上：氧气密度比空气 ，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 ； 9. 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止 。 2、 实验室制取氧气的三种方法对比 试剂 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰 反应原理 试剂状态 反应条件 发生装置 活学活用 1．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）根据下列实验装置图，回答问题： （1）写出仪器b的名称：___________。 （2）小华用加热高锰酸钾的方法制取一瓶纯净的氧气，可选用的制备装置和收集装置的组合为____（填字母），该反应的符号表达式为______________________；实验时为了防止加热时粉末状物质进入导管，应在______________________；固定时试管口应略向下倾斜，目的是__________________；当观察到___________时，说明氧气已集满。 （3）小英用收集到的氧气完成铁丝燃烧实验，实验时要在集气瓶底留少量水或铺一层细沙，其目的是_________________________，请写出该反应的符号表达式__________________。 （4）小明选择装置B用于制备氧气，该反应的符号表达式为__________________。检查装置B的气密性：先用止水夹夹紧乳胶管，再向长颈漏斗中加水，若______________________，则装置气密性良好。可使用C装置收集氧气，原因是___________________________。用该方法收集氧气时，验满的方法是：______________________，则氧气已集满。 2．（25-26九年级上·湖南娄底·期末）如图所示是实验室制取气体的常用装置。 请回答下列问题： （1）A装置中仪器①的名称是___________，试管口略向下倾斜的原因是_________。 （2）仪器②的名称是__________，该仪器的主要作用是_________。 （3）实验室用加热氯酸钾制取氧气，应选择的发生装置为_________(填字母序号)；装入药品的方法是__________。若要收集较纯净的氧气，应选择的收集装置是_________(填字母序号)。 （4）写出过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气的文字表达式：__________。制取氧气和二氧化碳均可选择的发生装置和收集装置为__________(填字母序号)。 解题要点： 物质制备的要求 1.利用化学反应制备物质，应选择价廉易得的物质为原料； 2.物质制备的装置要安全可靠，物质制备反应的条件要便于控制，生成物要易于分离和收集； 3.物质制备过程中能源的消耗要尽可能少，要尽量避免对环境造成不利的影响。 拓展 固液常温型发生装置 固液常温型发生装置的用途 最简便的发生装置，但不便于随时添加液体，适用于制取 气体 左侧装置可以随时添加液体，适用于制取 气体；右侧装置可以 。 可通过关闭弹簧夹使装置内压强增大，液体被压至长颈漏斗内，液面降低至塑料片以下，此时固液分离反应停止，所以该装置可以 。 注意：此装置塑料片上不适合放置 固体（如MnO2等） 活学活用 1．（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期中）实验室制取氧气时，下列装置选择与反应原理匹配正确的是（ ） A．用高锰酸钾制氧气——固液不加热型 B．用过氧化氢制氧气——固固加热型 C．用过氧化氢制氧气——固液不加热型 D．用高锰酸钾制氧气——固固加热型(试管口无棉花) 2．（25-26九年级上·陕西渭南·期中）通过化学学习，相信你已经掌握了实验室制取气体的有关知识，请结合下列装置图回答问题： （1）写出下列仪器的名称：①______；②______。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为______（填字母），反应的文字表达式为______。 （3）要收集一瓶较干燥的氧气，应选用装置______（在D、E、F中选择）收集，验满的方法是______。 （4）下列是小王同学用装置AF制取氧气的部分实验操作，不合理的是______（填字母）。 A．先检查装置的气密性，后加药品 B．先固定试管，后放置酒精灯 C．实验结束后先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 D．将装满氧气的集气瓶倒放在桌面上 （5）现要利用固液不加热的装置来制取收集一瓶氧气并测定其体积，所选实验装置接口的正确顺序为______（用小写字母和“→”连接）。 拓展 多功能瓶的使用 多功能瓶的用途 活学活用 1．（25-26九年级上·河南信阳·阶段检测）供给呼吸是氧气的重要用途之一。吸氧设备中有医用氧气湿化器，其功能类似于“多功能瓶”，下列关于“多功能瓶”的说法不正确的是（ ） A．输氧时，氧气应从长导管进入 B．输氧时，能对氧气加湿 C．集气时，多功能瓶必须装水 D．可以观察气体的流速 2．（25-26九年级上·广东深圳·期中）如图是实验室常用的多功能瓶，下面有关多功能瓶的说法错误的是（ ） A．当瓶中装满水时可用于排水法收集氢气 B．用于向上排空气法收集气体时，气体从a口进 C．多功能瓶用于检验二氧化碳时，瓶内应装入澄清石灰水 D．用排空气法收集氧气，无论多功能瓶正放还是倒放，氧气都从b口进 题型 实验室制取氧气 ▌例1 （2026·内蒙古·中考真题）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气。发生装置如下图所示，符合实验要求的是（ ） A．试管口倾斜方向 B．铁夹夹持的位置 C．酒精灯加热部位 D．试管口放置棉花 解题贴士 七步顺序不能乱，这是实验题的高频考点： 查（茶）：检查装置的气密性（先导管放水中，后双手握试管）。 装（庄）：装入药品（高锰酸钾）。 定（定）：固定试管在铁架台上。 点（点）：点燃酒精灯加热（先预热，后集中加热）。 收（收）：收集气体。 离（利）：实验结束时，先将导管移离水面。 熄（息）：再熄灭酒精灯。 （顺序易错点）：一定要“先离后熄”，目的是防止水槽中的水倒吸进入灼热的试管，导致试管炸裂。 ▌对点练1-1 （2025·江苏南京·中考真题）在图示实验室制取氧气的实验过程中，下列操作不规范的是（ ） A．检查装置气密性：先把导管伸入水中，再用手紧握试管 B．加热试剂：先让试管均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热 C．收集气体：导管口刚开始有气泡放出时，立即收集气体 D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 ▌对点练1-2 （25-26九年级下·广东惠州·阶段检测）实验室制氧气有以下操作，操作顺序正确的是（ ） ①撤去酒精灯；②将仪器固定在铁架台上；③检验装置的气密性；④给装入药品的试管加热；⑤收集气体；⑥撤出伸入水中的导气管；⑦装入高锰酸钾，用带导管的橡皮塞塞紧试管口 A．⑦③②④⑤⑥① B．③⑦②④⑤⑥① C．③⑦②④⑤①⑥ D．⑦③④②⑤⑥① 题型 实验室制取气体的装置选择 ▌例2 （2026·湖南长沙·三模）实验室制取气体是初中化学重要的实验技能，也是很多学生必做实验的重要组成部分。某校化学兴趣小组围绕“氧气的制取与性质”开展项目式学习活动。 （1）仪器①的名称为___。 （2）小组同学选用高锰酸钾制取较纯净的氧气，应选择的装置组合为___(填装置序号)，若用装置D收集氧气，当观察到_____时，说明氧气已收集满。 （3）如图E，小组同学将红热的铁丝伸入盛满氧气的集气瓶中。预先在瓶底放入少量水，目的是__。 解题贴士 1.固液常温型发生装置适合反应条件为常温的反应；固体加热型发生装置适合反应条件为加热的反应。 2.氧气不易溶于水且不与水发生反应，可选用排水法收集；氧气密度比空气大，还可选用向上排空气法收集；而向下排空气法适合密度比空气小的气体，如氢气。 ▌对点练2-1（2026·河南郑州·二模）化学实验课上，小锋同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气，请回答下列问题。 （1）仪器①的名称是______。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选择的发生和收集装置组合______(填字母代号)。 （3）用装置E收集氧气时，是利用了氧气______的性质。 ▌对点练2-2（25-26九年级上·陕西西安·期末）如图是利用双氧水制氧气的实验装置，连接正确的一组是（ ） A．①④ B．①③ C．②④ D．②③ 基础通关 1．（2026·江苏苏州·中考真题）加热高锰酸钾固体制氧气实验中，一定不需用到的仪器是（ ） A．铁架台 B．长颈漏斗 C．试管 D．酒精灯 2．（2026·云南昆明·二模）实验室制取O2，下列操作和装置选择不合理的是（ ） A．检查气密性 B．加入固体粉末 C．发生装置 D．收集气体 3．（25-26八年级上·山东东营·期末）实验室用高锰酸钾制取氧气有一套标准操作流程，下列步骤存在明显错误的是（ ） A．装药前先检查整套装置气密性 B．试管装好药品后，先均匀预热再集中加热药品部位 C．导管口刚冒出气泡就立刻收集气体 D．实验结束先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 4．（2026·江苏扬州·二模）实验室用高锰酸钾制取氧气并验证性质，以下装置使用及操作正确的是（ ） A．甲；向试管中加入固体试剂 B．乙：加热装置中的试剂制取氧气 C．丙：用集气瓶如图示方法收集氧气 D．丁：将铁丝伸入集气瓶中燃烧 5．（25-26八年级下·山东德州·阶段检测）下列曲线图形能正确反映变化关系的是（ ） A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液 B．加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．用红磷测定空气中氧气含量 6．（25-26九年级上·山西太原·阶段检测）在实验室、医院经常使用的多功能瓶如图所示，下列叙述正确的是（ ）    A．瓶内盛满水时，如果收集氦气，a 是进气管 B．瓶内充满空气时，如果收集氧气，b 是进气管 C．瓶内盛放半瓶水，病人吸氧时，b 管连接氧气罐 D．瓶内盛有适量的澄清石灰水用于检验二氧化碳时，a 是进气管 7．（2026·湖南·中考真题）排水集气法收集氧气的装置如图所示。下列有关操作或说法正确的是（ ） A．导管口有气泡连续均匀冒出时，开始收集 B．瓶内水排完后，拿出水面再用玻璃片盖住瓶口 C．集气瓶移出水槽后，倒放在实验台上 D．排空气法比该方法收集到的氧气更纯净 8．（25-26八年级上·广西南宁·期末）实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，随着反应的进行，试管内固体的质量逐渐减少。图中的点表示的含义正确的是（ ） A．a点表示反应前高锰酸钾和二氧化锰的质量 B．b点表示时间为时锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 C．c点表示时间为时生成锰酸钾的质量 D．d点表示生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 9．（2026·海南·模拟预测）如图是实验室常用的一种气体制取装置。有关说法不合理的是（ ） A．该装置适合于固液不加热型制取气体 B．O2、H2、CO2均可采用该装置进行制取 C．该发生装置的优点是装置简单,操作简便 D．应待导管口产生连续均匀的气泡时,再将导管放入水槽内的试管口 10．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图为便携式制氧机工作原理示意图。下列说法错误的是（ ） A．“反应仓”中的液体试剂可以是过氧化氢溶液 B．“过滤仓”中水能湿润氧气 C．观察“过滤仓”中气泡的快慢可以判断氧气排出的速率 D．多功能瓶可作为加湿过滤仓，与人口鼻相连的是b管 素养提升 11．（25-26九年级上·河南南阳·阶段检测）请按要求书写文字表达式，并注明反应的基本类型。 （1）硫燃烧：_______。 （2）高锰酸钾制取氧气：_______。 （3）剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体的反应：________。 12．（2026·海南省直辖县级单位·二模）气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据右图装置回答问题。 （1）图中仪器①的名称是______。 （2）实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气，应选用图中的装置组合是______（填字母编号）。 13．（25-26八年级上·山东东营·期末）实验室常用加热高锰酸钾制取氧气，结合实验装置回答问题： （1）写出图中两种核心仪器名称：（3）________；（4）________。 （2）高锰酸钾制氧气需要加热固体药品，应选用________型发生装置；想要收集不含空气、纯度较高的氧气，选用________法收集。 （3）试管口处放置一小团棉花的作用是________________________。 （4）使用排水集气法收集氧气时，不能一开始就收集，要等到________________________时，再将导管伸入集气瓶收集气体。 14．（2026·内蒙古通辽·二模）氧气是我们周围重要的化学物质，它在日常生产生活中应用广泛。根据下列装置图，回答下列问题： 【实验Ⅰ】气体的制取 （1）A为实验室用高锰酸钾制取的发生装置，该装置的不足之处是____________；若要收集一瓶纯度较高的，则气体应从B装置____________（填“a”或“b”）导管通入。 【实验Ⅱ】基于特定需求设计和制作简易供氧器 （2）上图为某品牌“便携式制氧机”的工作示意图，图中“通道”相当于C装置中_______（填“c”或“d”）导管，图中“加湿仓”中水的作用是_____________（只写一条，合理即可） 15．（25-26八年级下·山东东营·期末）如图是某同学设计的实验室制取氧气的装置图 （1）指出仪器名称：①___________，②___________，③___________。 （2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是___________(填字母)。 （3）给试管中的固体物质加热时试管口要___________，目的是___________。 （4）若用排水法收集氧气的适宜时间是___________，收集满的标志是___________。 （5）若要收集比较干燥的氧气，可选用的收集装置是___________，验满的方法是___________。 （6）若用过氧化氢制取氧气，还需要用到___________(填名称)，其起___________作用，制取气体时，组装好仪器后，应先___________，再添加药品。写出用过氧化氢制氧气的反应的文字表达式___________。 （7）实验结束后，有人问：“我用带火星的木条伸入集气瓶内，为什么不会复燃？”请你推测导致这种现象的可能原因___________(写一个)。 （8）氢气是一种无色无味、密度比空气小，且难溶于水的气体；实验室常用锌粒与稀硫酸常温下反应制取氢气。你认为制取氢气应选择的发生装置是___________；若用装置F来收集氢气，则应从___________(填“b”或“c”)通入氢气；若要判断制取氢气的快慢，可在装置F中装半瓶水，此时氢气应从___________(填“b”或“c”)通入。 迁移创新 16．（25-26八年级上·河北石家庄·期末）氯酸钾可以用于制取氧气，其反应过程可表示为：氯酸钾氯化钾+氧气 某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 ？ 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 （1）设置实验1的目的是______。 （2）实验3中取氯酸钾的质量为______g。 （3）由实验1和实验4可知，氯化钾______（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，解释原因：______。 （4）要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量“收集50mL氧气所需时间”外，还可以测量______。 17．（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）请结合所学实验室制取气体的有关知识，结合下列装置图回答问题： （1）写出下列仪器的名称：①_______；②_______。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为_______(填字母)。 （3）要收集一瓶较干燥的氧气，应选用装置______(在D、E、F中选择)收集，验满的方法是_______。 （4）下列是小王同学用装置A和F制取氧气的部分实验操作，不合理的是______(填字母)。 A．先检查装置的气密性，后加药品 B．先固定试管，后放置酒精灯 C．为避免浪费，加热后立即开始用集气瓶收集气体 D．实验结束后先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 E．将集满氧气的集气瓶例放在桌面上 （5）现要利用固液不加热的装置来制取收集一瓶氧气并测定其体积，所选实验装置接口的正确顺序为______(用小写字母和“→”连接)。 18．（25-26八年级上·山东泰安·期末）同学们开展了“利用生活中的材料和相关试剂制作简易家用供氧器”的项目式探究活动。 任务一：回顾制取氧气的方法 （1）工业上用分离液态空气制氧气的方法是利用了各组分的___________不同。 （2）下图是实验室常见的仪器。请回答： ①用过氧化氢制取并收集一瓶干燥的氧气，选择的发生和收集装置为___________(填字母)，反应的符号表达式为___________。 ②若用高锰酸钾制取并用排水法收集一瓶氧气，操作正确的有___________(填字母)。 A．收集完成后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 B．等到气泡连续且均匀冒出时，再将导管口移入集气瓶 C．待集气瓶充满氧气，将集气瓶移出水面再盖好玻璃片 D．将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，立即收集氧气 ③某同学打算选择F装置利用排水法收集一瓶氧气，发生装置的导气管应与___________(填“a”或“b”)端相连。 任务二：了解市售化学制氧机的工作原理 （3）某化学制氧机利用的试剂是过碳酸钠固体和二氧化锰固体。过碳酸钠()遇水会分解成碳酸钠()和过氧化氢，且该反应放热。为了测定该过程中二氧化锰固体的作用，同学们进行了如图实验： Ⅰ.把带火星的木条分别插入试管A、B中，观察到A中产生少量气泡，带火星的木条不复燃。B中产生大量气泡，带火星的木条复燃。 Ⅱ.当B试管中没有现象时，重新加入2g过碳酸钠固体，观察到又产生大量气泡，将带火星的木条伸入试管，___________(填实验现象)，实验后过滤、洗涤、干燥、称量得到的黑色固体残渣质量为1g。 （4）实验证明二氧化锰能改变化学反应速率且___________和质量在反应前后没有发生变化，是反应的___________。 任务三：制作简易家用供氧器 （5）同学们利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了图甲所示装置。右瓶中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是___________(填字母)。 A．观察氧气生成速率 B．降低吸入氧气温度 C．加快氧气生成速率 （6）同学们将自制简易家用制氧机在图甲的基础上进行了图乙所示的迭代优化，请写出改进后装置的优点___________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 空气与水资源 第3节  氧气的制备 第2课时  氧气的实验室制取 课标要点 1.掌握实验室用高锰酸钾加热分解制取氧气的反应原理、实验装置和操作步骤。 2.了解加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气的反应原理。 3.初步形成实验室制备气体的一般思路。 学习重难点 重点：高锰酸钾制取氧气的实验原理、装置、操作步骤及注意事项。 难点：实验操作的先后顺序（特别是“先撤导管后熄灭酒精灯”的原因）及注意事项的理解与记忆。 知识点 加热高锰酸钾制氧气（重点） 1.药品：高锰酸钾（紫黑色固体，化学式：KMnO4） 2.反应原理：文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2。 3.反应装置（固体加热型）： 实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。 4. 实验步骤： 操作步骤 口诀 操作方法 检查装置的气密性 查（茶） 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 将试剂装入试管 装（庄） 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 把试管固定在铁架台上 定（定） 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  点燃酒精灯 点（点） 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 收集氧气 收（收） 若用排水法收集气体，集气瓶内装满水，倒扣在水槽中（瓶口在水面下），当导管口有气泡连续均匀地冒出时，开始收集。当有气泡从瓶口向外冒时表明瓶内已经集满氧气，在水下盖好玻璃片取出，正放在桌面上； 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（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 撤离导管 离（利） 实验结束后，先将导管从水槽中撤离，后熄灭酒精灯 熄灭酒精灯 熄（息） 注意事项： ①仪器的组装要按先下后上、从左到右的顺序进行。 ②试管内的导管略露出橡胶塞即可，便于气体导出。 ③用排水法收集气体时，应先将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内；待集满气后，先撤出导管并在水面下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水面。 ④药品要平铺在试管底部，便于均匀受热。 ⑤试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流至热的试管底部，使试管炸裂。 ⑥试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。 ⑦实验结束时，要先把导管移出水槽，然后再熄灭酒精灯，否则试管内气体的温度降低，压强减小，水槽里的水倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 ⑧用高锰酸钾制取氧气的实验步骤可概括为“查、装、定、点、收、移、熄”，谐音记忆为“茶、庄、定、点、收、利、息”。 随学随练 1．（2026·福建·中考真题）利用高锰酸钾制取氧气并验证氧气性质的实验中，下列操作或装置错误的是（ ） A．检查气密性 B．发生装置 C．准备收集 D．验证性质 【答案】B 【解析】A.手握试管，试管内气体受热膨胀，若导管口有气泡冒出则气密性良好，正确。 B.加热高锰酸钾固体制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流回热的试管底部导致试管炸裂，图中试管口向上倾斜，且导管应略出橡皮塞即可，错误。 C.排水法收集氧气时，初期排出的是装置内空气，需等气泡连续均匀冒出后再收集，图示为收集前的准备状态，正确。 D.铁丝在氧气中燃烧，集气瓶底部预留少量水，可防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，正确。 2．（25-26八年级下·河北衡水·期末）氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示，请回答下列问题。 （1）写出图中仪器a的名称：________________。 （2）若用图中装置A制取氧气，反应的文字表达式是：_____________________；装置A中的试管口略向下倾斜的原因是_____________________________。 （3）若用装置F采用向上排空气法收集氧气，应将气体从______（选填“b”或“c”）口通入。 （4）若用过氧化氢溶液制取氧气，还需要用到___________（填试剂名称），起___________作用，__________（选填“能”或“不能”）用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质。 【答案】（1）铁架台 （2） 避免冷凝水回流到高温试管底部导致试管炸裂 （3）b （4）二氧化锰 催化 能 【解析】（1）略。 （2）装置A试管口放置棉花，是高锰酸钾受热分解制氧气的特征装置，对应文字表达式为：； 固体药品中含有水分，加热后变成水蒸气，在试管口遇冷液化成冷凝水；试管口略向下倾斜，可避免冷凝水回流到高温试管底部，冷热不均导致试管炸裂。 （3）氧气密度比空气大，采用长管（b）进、短管（c）出的方式收集。 （4）过氧化氢常温下分解速率极慢，需要加入二氧化锰作催化剂加快反应速率； 高锰酸钾受热分解的剩余固体中含有二氧化锰，二氧化锰可重复催化过氧化氢分解，因此可以替代。 知识点 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气 1. 药品：氯酸钾（白色固体，化学式KClO3）与二氧化锰（黑色粉末，化学式MnO2） 2.反应原理： 文字表达式：文字表达式：氯酸钾氯化钾+氧气； 符号表达式：KClO3 KCl + O2 3.反应装置：固体加热型 4.实验步骤： ①检查装置的气密性；②加入试剂并固定仪器；③点燃酒精灯并收集气体；④从水槽中撤出导管；⑤熄灭酒精灯。 教材拓展 1.二氧化锰在氯酸钾制取氧气实验中是作催化剂，有催化作用； 2.二氧化锰在高锰酸钾制取氧气实验中是生成物。 随学随练 1．（2026·安徽安庆·二模）某小组同学探究在不加催化剂的情况下氯酸钾受热是否会产生氧气（已知：氯酸钾的熔点为，）向试管中加入少量氯酸钾后，将高温传感器探头插入试剂内，把氧气传感器插放在试管口（氧气传感器测量极限值约为29%），如图1所示。测定试管中氧气含量随温度变化情况如图2所示。下列说法中，错误的是（ ） A．氯酸钾的分解温度高于其熔点 B．试管口向上倾斜的原因是防止受热熔化的氯酸钾流出试管 C．图2中a～b段氧气含量略有下降，原因是氯酸钾分解的氧气逸出试管 D．该实验证明不加催化剂，氯酸钾受热会分解产生氧气 【答案】C 【解析】A. 由图2可知，温度约380°C时氧气含量才快速升高，说明氯酸钾此时才开始分解，氯酸钾熔点为356°C，则分解温度高于熔点，说法正确； B. 由以上分析可知，氯酸钾分解温度高于熔点，氯酸钾受热会先熔化，试管口向上倾斜可防止液态的氯酸钾流出试管，说法正确； C. a~b段温度低于氯酸钾的分解温度，氯酸钾还未分解，氧气含量下降是因为温度升高，试管内空气受热膨胀，部分混有氧气的空气逸出，不是氯酸钾分解的氧气逸出，说法错误； D. 温度高于400°C时氧气含量显著上升，说明不加催化剂，氯酸钾受热也会分解产生氧气，说法正确。 2．（25-26八年级上·全国·寒假作业）下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A．在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量 B．加热一定量的氯酸钾好和二氧化锰的混合物 C．在少量二氧化锰中加入过氧化氢溶液 D．在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气 【答案】D 【解析】A、在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量。红磷燃烧放热，使容器内压强先增大；燃烧结束后温度降低，氧气被消耗，压强最终小于初始值，图中最终压强大于初始值，图像错误。 B、加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物。二氧化锰是催化剂，质量不变，但固体总质量因氧气生成而减少，因此二氧化锰的质量分数应逐渐增大，直至反应结束后保持不变，而不是一直保持不变，图像错误。 C、在少量二氧化锰中加入过氧化氢溶液，过氧化氢一加入就会立即反应生成氧气，氧气质量应从0开始持续增加，直至过氧化氢耗尽，图中氧气质量起点不为0，图像错误。 D、在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气。加热高锰酸钾会生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前只含高锰酸钾这1种物质，反应过程中含有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰、氧气这4种物质，反应结束后含有锰酸钾、二氧化锰、氧气这3种物质，图像正确。 故选D。 知识点 实验室制取气体的装置选择（重点） 1. 反应装置的选择 （1）发生装置选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）。 （2）常见的发生装置 固体加热型 固液常温型 2. 收集装置的选择 （1） 收集装置选择依据：气体的溶解性，气体的密度。 （2） 常见的收集装置 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与水反应的气体 适合密度比空气大 不与空气反应的气体 适合密度比空气小 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 教材延伸 🧪发生装置的选择：看“状态”与“条件” 发生装置的选择主要取决于反应物的状态（固态、液态） 和反应条件（是否需要加热）。据此可分为两种基本类型： 固体加热型：适用于反应物为固体，且反应需要加热的情况。 典型实例：加热高锰酸钾（KMnO₄）或氯酸钾（KClO₃）与二氧化锰（MnO₂）的混合物制取氧气。 装置要点：试管口要略向下倾斜防止冷凝水倒流炸裂试管；用高锰酸钾时试管口需塞一团棉花，防止粉末进入导管。 固液常温型：适用于反应物为固体和液体（或液体与液体），且反应在常温下进行的情况。 典型实例：用过氧化氢（H₂O₂）和MnO₂制氧气、用大理石（CaCO₃）和稀盐酸制二氧化碳（CO₂）、用锌粒和稀硫酸制氢气（H₂）。 装置要点：若使用长颈漏斗，其末端必须浸入液面以下，形成“液封”以防气体逸出。 🧪收集装置的选择：看“密度”与“溶解性” 收集装置的选择主要依据气体的密度和溶解性等物理性质。同时，必须确保气体不与空气中的成分 （O₂、CO₂等）或水发生反应。 排水法：适用于不易溶于水或难溶于水，且不与水反应的气体。 优点：收集到的气体比较纯净。 典型实例：O₂（不易溶于水）、H₂（难溶于水）。 向上排空气法：适用于密度比空气大，且不与空气成分反应的气体。 典型实例：O₂（密度比空气大）、CO₂（密度比空气大）。 向下排空气法：适用于密度比空气小，且不与空气成分反应的气体。 典型实例：H₂（密度比空气小）。 随学随练 1．（2026·陕西渭南·二模）在用KMnO4制取氧气的实验中，部分实验操作如图，其中正确的是（ ） A．加入KMnO4粉末 B．加热KMnO4 C．点燃酒精灯 D．收集O2 【答案】C 【解析】A.取用粉末状固体时，需先将试管横放，把药品送至试管底部后再直立试管。图示直接向竖直试管中加粉末，易使药品沾在试管壁或砸破试管。 B.加热高锰酸钾时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管，图示试管口向上倾斜，操作错误。 C.点燃酒精灯需用火柴引燃，禁止用燃着的酒精灯互相引燃，该操作符合规范。 D.氧气密度大于空气，应使用向上排空气法收集，且导管需伸到集气瓶底部，图示为向下排空气法，操作错误。 2．（2026·江苏连云港·中考真题）实验室用制取并进行性质实验。下列装置和操作能达到目的的是（ ） A．制取 B．收集 C．验满 D．Fe丝在中燃烧 【答案】A 【解析】A.高锰酸钾制氧气为固体加热型反应，装置中试管口略向下倾斜（可防止冷凝水倒流炸裂热的试管），试管口放置棉花避免高锰酸钾粉末进入导管，操作符合要求，正确。 B.用装满水的万能瓶排水收集氧气时，氧气密度小于水，应从短导管通入氧气，水从长导管排出，图中从长管通入氧气，无法收集到氧气，错误。 C.氧气验满操作需将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃说明收集满，图中将木条伸入瓶内是检验氧气的操作，不是验满，错误。 D.铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物，直接掉落会炸裂集气瓶，瓶底需预先铺少量细沙或放少量水，图中未做防护处理，错误。 拓展 实验室加热高锰酸钾制取氧气时操作的注意事项（难点） 1、 实验室加热高锰酸钾制取氧气时操作的注意事项 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。 2、 实验室制取氧气的三种方法对比 试剂 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰 反应原理 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 氯酸钾氯化钾+氧气∆ 过氧化氢 水+氧气 试剂状态 固态 固态+固态 固态+液态 反应条件 加热 加热、催化剂 催化剂 发生装置 活学活用 1．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）根据下列实验装置图，回答问题： （1）写出仪器b的名称：___________。 （2）小华用加热高锰酸钾的方法制取一瓶纯净的氧气，可选用的制备装置和收集装置的组合为____（填字母），该反应的符号表达式为______________________；实验时为了防止加热时粉末状物质进入导管，应在______________________；固定时试管口应略向下倾斜，目的是__________________；当观察到___________时，说明氧气已集满。 （3）小英用收集到的氧气完成铁丝燃烧实验，实验时要在集气瓶底留少量水或铺一层细沙，其目的是_________________________，请写出该反应的符号表达式__________________。 （4）小明选择装置B用于制备氧气，该反应的符号表达式为__________________。检查装置B的气密性：先用止水夹夹紧乳胶管，再向长颈漏斗中加水，若______________________，则装置气密性良好。可使用C装置收集氧气，原因是___________________________。用该方法收集氧气时，验满的方法是：______________________，则氧气已集满。 【答案】（1）锥形瓶 （2）AE 试管口放一团棉花 防止冷凝水倒流炸裂试管 集气瓶口有大气泡冒出时（或集气瓶中的水全部排出） （3）防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 （4） 长颈漏斗中形成一段稳定的水柱（液面高度长时间不下降） 氧气的密度比空气密度大 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃 【解析】（1）略。 （2）高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，收集较纯净的氧气用排水法，故应选择的装置组合为AE； 符号表达式略； 防止加热时粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花；该试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使热的试管炸裂；观察到集气瓶口有大气泡冒出时（或集气瓶中的水全部排出）说明氧气已集满； （3）铁丝在氧气中燃烧，会生成四氧化三铁，高温熔融物溅落，会炸裂瓶底； 略。 （4）B装置为固液常温型，故制取氧气的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，略； 气密性现象：长颈漏斗中形成一段稳定的水柱（液面高度长时间不下降）；氧气的密度比空气密度大，可以用向上排空气法；验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已经收集满了。 2．（25-26九年级上·湖南娄底·期末）如图所示是实验室制取气体的常用装置。 请回答下列问题： （1）A装置中仪器①的名称是___________，试管口略向下倾斜的原因是_________。 （2）仪器②的名称是__________，该仪器的主要作用是_________。 （3）实验室用加热氯酸钾制取氧气，应选择的发生装置为_________(填字母序号)；装入药品的方法是__________。若要收集较纯净的氧气，应选择的收集装置是_________(填字母序号)。 （4）写出过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气的文字表达式：__________。制取氧气和二氧化碳均可选择的发生装置和收集装置为__________(填字母序号)。 【答案】（1）酒精灯 防止冷凝水倒流，炸裂试管 （2）长颈漏斗 添加液体药品 （3）A 先将试管横放，然后用纸槽或药匙将药品送到试管底部，慢慢竖起试管 D （4）过氧化氢水+氧气 BC 【解析】（1）由图可知，A中仪器①的名称是酒精灯； 给试管中的固体加热时，为了防止冷凝水倒流，炸裂试管，所以试管口应略下倾斜。 （2）由图可知，仪器②的名称是长颈漏斗，作用是添加液体药品。 （3）实验室用加热氯酸钾制取氧气，为固固加热装置，应选择的发生装置为A； 装入固体粉末的方法是：先将试管横放，然后用纸槽或药匙将药品送到试管底部，慢慢竖起试管； 氧气不易溶于水，要收集一瓶较纯净的氧气，应选择的收集装置是排水装置D。 （4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水+氧气； 实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，不需加热，属于固液常温型，实验室用双氧水制取氧气不需加热，属于固液常温型，制取氧气和二氧化碳均可选择的发生装置为B；二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，故用向上排空气法收集；氧气密度比空气大也可以采用向上排空气法收集，收集装置为C，制取氧气和二氧化碳均可选择的收集装置为C。故制取氧气和二氧化碳均可选择的发生装置和收集装置分别为B和C。 拓展 固液常温型发生装置 最简便的发生装置，但不便于随时添加液体，适用于制取少量气体 左侧装置可以随时添加液体，适用于制取较多气体；右侧装置可以控制化学反应的速率。 可通过关闭弹簧夹使装置内压强增大，液体被压至长颈漏斗内，液面降低至塑料片以下，此时固液分离反应停止，所以该装置可以控制反应的发生与停止。 注意：此装置塑料片上不适合放置粉末状固体（如MnO2等） 活学活用 1．（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期中）实验室制取氧气时，下列装置选择与反应原理匹配正确的是（ ） A．用高锰酸钾制氧气——固液不加热型 B．用过氧化氢制氧气——固固加热型 C．用过氧化氢制氧气——固液不加热型 D．用高锰酸钾制氧气——固固加热型(试管口无棉花) 【答案】C 【解析】A、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固固加热型发生装置，为防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应放一团棉花，说法错误，不符合题意； B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液不加热型发生装置，说法错误，不符合题意； C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液不加热型发生装置，说法正确，符合题意； D、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固固加热型发生装置，为防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应放一团棉花，说法错误，不符合题意。 故选：C。 2．（25-26九年级上·陕西渭南·期中）通过化学学习，相信你已经掌握了实验室制取气体的有关知识，请结合下列装置图回答问题： （1）写出下列仪器的名称：①______；②______。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为______（填字母），反应的文字表达式为______。 （3）要收集一瓶较干燥的氧气，应选用装置______（在D、E、F中选择）收集，验满的方法是______。 （4）下列是小王同学用装置AF制取氧气的部分实验操作，不合理的是______（填字母）。 A．先检查装置的气密性，后加药品 B．先固定试管，后放置酒精灯 C．实验结束后先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 D．将装满氧气的集气瓶倒放在桌面上 （5）现要利用固液不加热的装置来制取收集一瓶氧气并测定其体积，所选实验装置接口的正确顺序为______（用小写字母和“→”连接）。 【答案】（1）铁架台 集气瓶 （2）A （3）D 将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已经集满 （4）BD （5）b→h→g→i 【解析】（1）由图可知，仪器①是铁架台；②是集气瓶 （2）高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，发生装置应选A，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为。 （3）氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排气法和排水法收集，排气法收集较干燥，排水收集较纯净，故要收集一瓶较干燥的氧气，应选用装置D；验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已经集满。 （4）A、为了防止装置漏气对实验造成影响，应该先检查装置的气密性，后加药品，正确； B、要根据酒精灯的高度决定试管的高度，应该先放置酒精灯，后固定试管，错误； C、为了防止水槽中的水倒吸使试管骤冷，炸裂试管，实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯，正确； D、氧气的密度比空气的大，装满氧气的集气瓶要正放在桌面上，错误。 故选BD。 （5）固液不加热的装置来制取收集一瓶氧气并测定其体积选用装置B、G、H组合来测定生成氧气的体积，排出水的体积等于生成气体的体积，氧气密度比水小，氧气从短管通入，水从长管排出，所选实验装置接口的正确顺序为b→h→g→i。 拓展 多功能瓶的使用 多功能瓶的用途 活学活用 1．（25-26九年级上·河南信阳·阶段检测）供给呼吸是氧气的重要用途之一。吸氧设备中有医用氧气湿化器，其功能类似于“多功能瓶”，下列关于“多功能瓶”的说法不正确的是（ ） A．输氧时，氧气应从长导管进入 B．输氧时，能对氧气加湿 C．集气时，多功能瓶必须装水 D．可以观察气体的流速 【答案】C 【解析】A、输氧时氧气应从长导管进入，这样可湿润氧气，故选项说法正确； B、多功能瓶内装水时，氧气通过水可被湿润，故选项说法正确； C、使用“多功能瓶”集气时，若用排空气法收集，多功能瓶不用装满水，故选项说法不正确； D、氧气从长导管进入，从短导管排出，可通过观察气泡的快慢，来判断输出氧气的流速，故选项说法正确。 故选C。 2．（25-26九年级上·广东深圳·期中）如图是实验室常用的多功能瓶，下面有关多功能瓶的说法错误的是（ ） A．当瓶中装满水时可用于排水法收集氢气 B．用于向上排空气法收集气体时，气体从a口进 C．多功能瓶用于检验二氧化碳时，瓶内应装入澄清石灰水 D．用排空气法收集氧气，无论多功能瓶正放还是倒放，氧气都从b口进 【答案】D 【解析】A、氢气难溶于水，当瓶中装满水时，可用于排水法收集氢气，氢气应从b口进入，将水从a口排出，该说法正确，不符合题意。 B、向上排空气法收集气体时，气体密度比空气大，应长进短出，即气体从a口进，空气从b口排出，该说法正确，不符合题意。 C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，多功能瓶用于检验二氧化碳时，瓶内应装入澄清石灰水，气体从a口进入，使二氧化碳与澄清石灰水充分接触，该说法正确，不符合题意。 D、氧气密度比空气大，用排空气法收集氧气，多功能瓶正放时，氧气应从a口进；多功能瓶倒放时，氧气应从b口进，该说法错误，符合题意。 故选D。 题型 实验室制取氧气 ▌例1 （2026·内蒙古·中考真题）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气。发生装置如下图所示，符合实验要求的是（ ） A．试管口倾斜方向 B．铁夹夹持的位置 C．酒精灯加热部位 D．试管口放置棉花 【答案】D 【解析】A.加热固体试剂时，试管口应略向下倾斜，避免反应生成/冷凝的水倒流炸裂试管，图中试管口向上倾斜，不符合要求。 B.铁夹应夹持在距离试管口的位置，图中铁夹过于靠近试管口的橡胶塞，夹持位置错误。 C.酒精灯需用外焰（温度最高）对准试管底部的高锰酸钾药品加热，图中加热位置不是药品区，加热部位不符合要求。 D.加热高锰酸钾制氧气时，试管口需放置棉花，防止高锰酸钾粉末随气流进入导管堵塞管道，该操作符合实验要求。 解题贴士 七步顺序不能乱，这是实验题的高频考点： 查（茶）：检查装置的气密性（先导管放水中，后双手握试管）。 装（庄）：装入药品（高锰酸钾）。 定（定）：固定试管在铁架台上。 点（点）：点燃酒精灯加热（先预热，后集中加热）。 收（收）：收集气体。 离（利）：实验结束时，先将导管移离水面。 熄（息）：再熄灭酒精灯。 （顺序易错点）：一定要“先离后熄”，目的是防止水槽中的水倒吸进入灼热的试管，导致试管炸裂。 ▌对点练1-1 （2025·江苏南京·中考真题）在图示实验室制取氧气的实验过程中，下列操作不规范的是（ ） A．检查装置气密性：先把导管伸入水中，再用手紧握试管 B．加热试剂：先让试管均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热 C．收集气体：导管口刚开始有气泡放出时，立即收集气体 D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】C 【解析】A、检查装置气密性时，先把导管伸入水中，再用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手冷却后，导管内上升一段水柱，说明装置气密性良好，故选项操作正确。 B、加热试剂时，先让试管均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热，以防止试管底部受热不均匀造成炸裂，故选项操作正确。 C、收集气体时，导管口刚开始有气泡放出时，不宜立即收集气体，因为刚冒出的气泡中混有试管中的空气，导致气体不纯，故选项操作不正确。 D、停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管，故选项操作正确。 故选C。 ▌对点练1-2 （25-26九年级下·广东惠州·阶段检测）实验室制氧气有以下操作，操作顺序正确的是（ ） ①撤去酒精灯；②将仪器固定在铁架台上；③检验装置的气密性；④给装入药品的试管加热；⑤收集气体；⑥撤出伸入水中的导气管；⑦装入高锰酸钾，用带导管的橡皮塞塞紧试管口 A．⑦③②④⑤⑥① B．③⑦②④⑤⑥① C．③⑦②④⑤①⑥ D．⑦③④②⑤⑥① 【答案】B 【解析】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤口诀：查、装、定、点、收、离、熄 ③检验装置的气密性（查） ⑦装入高锰酸钾，用带导管的橡皮塞塞紧试管口（装） ②将仪器固定在铁架台上（定） ④给装入药品的试管加热（点） ⑤收集气体（收） ⑥撤出伸入水中的导气管（离） ①撤去酒精灯（熄） 正确顺序：③⑦②④⑤⑥①，对应选项 B。 题型 实验室制取气体的装置选择 ▌例2 （2026·湖南长沙·三模）实验室制取气体是初中化学重要的实验技能，也是很多学生必做实验的重要组成部分。某校化学兴趣小组围绕“氧气的制取与性质”开展项目式学习活动。 （1）仪器①的名称为___。 （2）小组同学选用高锰酸钾制取较纯净的氧气，应选择的装置组合为___(填装置序号)，若用装置D收集氧气，当观察到_____时，说明氧气已收集满。 （3）如图E，小组同学将红热的铁丝伸入盛满氧气的集气瓶中。预先在瓶底放入少量水，目的是__。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）AD 集气瓶瓶口有大量气泡向外逸出 （3）防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底 【解析】（1）略。 （2）高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，反应需要加热，因此发生装置选固体加热型的A；要得到较纯净的氧气，排水法收集的气体纯度高于排空气法，因此收集装置选排水法的D，装置组合为AD。 用排水法收集氧气时，当观察到集气瓶瓶口有大量气泡向外逸出，说明氧气已经收集满。 （3）铁丝在氧气中燃烧生成高温的四氧化三铁熔融物，熔融物溅落到冷的集气瓶瓶底会导致瓶底炸裂，因此预先在瓶底放少量水的目的是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底。 解题贴士 1.固液常温型发生装置适合反应条件为常温的反应；固体加热型发生装置适合反应条件为加热的反应。 2.氧气不易溶于水且不与水发生反应，可选用排水法收集；氧气密度比空气大，还可选用向上排空气法收集；而向下排空气法适合密度比空气小的气体，如氢气。 ▌对点练2-1（2026·河南郑州·二模）化学实验课上，小锋同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气，请回答下列问题。 （1）仪器①的名称是______。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选择的发生和收集装置组合______(填字母代号)。 （3）用装置E收集氧气时，是利用了氧气______的性质。 【答案】（1）集气瓶 （2）AC/AE （3）不易溶于水且不与水反应 【解析】（1）仪器①是用来收集气体的容器，为集气瓶。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选择固固加热型发生装置A，氧气的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，选择收集装置C，氧气不易溶于水，不能与水发生反应，选择收集装置E，故填：AC或AE。 （3）用装置E收集氧气时，是利用了氧气不易溶于水且不与水反应的性质。 ▌对点练2-2（25-26九年级上·陕西西安·期末）如图是利用双氧水制氧气的实验装置，连接正确的一组是（ ） A．①④ B．①③ C．②④ D．②③ 【答案】B 【解析】实验室用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气时，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置①，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用排水法③或向上排空气法收集。故选B。 基础通关 1．（2026·江苏苏州·中考真题）加热高锰酸钾固体制氧气实验中，一定不需用到的仪器是（ ） A．铁架台 B．长颈漏斗 C．试管 D．酒精灯 【答案】B 【解析】加热高锰酸钾制氧气属于固体加热型反应：铁架台用于固定反应容器、试管用于盛放高锰酸钾固体、酒精灯用于加热，长颈漏斗的作用是在固液不加热型反应中添加液体药品，该实验没有液体反应物，因此不需要使用长颈漏斗。 2．（2026·云南昆明·二模）实验室制取O2，下列操作和装置选择不合理的是（ ） A．检查气密性 B．加入固体粉末 C．发生装置 D．收集气体 【答案】D 【解析】A.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故选项不符合题意； B.添加固体粉末时将试管横放，用药匙/纸槽把药品送至试管底部再竖立试管，可避免药品沾在试管内壁，操作合理，故选项不符合题意； C.加热高锰酸钾制氧气属于固体加热型反应，装置中试管口略向下倾斜可防止冷凝水倒流炸裂试管，管口棉花可阻挡高锰酸钾粉末进入导管，装置合理，故选项不符合题意； D.氧气密度略大于空气，需用向上排空气法收集，图示为向下排空气法，仅适用于密度小于空气的气体，无法收集到氧气，操作不合理，故选项符合题意。 3．（25-26八年级上·山东东营·期末）实验室用高锰酸钾制取氧气有一套标准操作流程，下列步骤存在明显错误的是（ ） A．装药前先检查整套装置气密性 B．试管装好药品后，先均匀预热再集中加热药品部位 C．导管口刚冒出气泡就立刻收集气体 D．实验结束先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 【答案】C 【解析】A. 所有气体制备实验都需要在装药前先检查装置气密性，防止装置漏气无法收集到目标气体，操作正确。 B. 加热试管内固体时先均匀预热，可避免试管受热不均炸裂，再集中加热药品部位，操作正确。 C. 导管口刚开始冒出的气泡是装置内残留的空气，此时立刻收集会导致所得氧气纯度极低，需等气泡连续均匀冒出时再收集，操作错误。 D. 实验结束先将导管移出水面再熄灭酒精灯，可防止水槽中的水倒吸入高温试管导致试管炸裂，操作正确。 4．（2026·江苏扬州·二模）实验室用高锰酸钾制取氧气并验证性质，以下装置使用及操作正确的是（ ） A．甲；向试管中加入固体试剂 B．乙：加热装置中的试剂制取氧气 C．丙：用集气瓶如图示方法收集氧气 D．丁：将铁丝伸入集气瓶中燃烧 【答案】B 【解析】A.取用高锰酸钾这类粉末状固体时，应先将试管倾斜，把盛有药品的药匙送至试管底部，再直立试管，防止药品沾在试管内壁。图中试管竖直加药，操作错误。 B.加热高锰酸钾制氧气的操作符合要求：试管口略向下倾斜，避免冷凝水倒流炸裂试管；试管口塞有棉花，防止高锰酸钾粉末随气流进入导管；用酒精灯外焰加热，装置正确。 C.氧气密度大于空气，用该万能瓶排空气收集氧气时，应“长进短出”（气体从长导管通入，空气从短导管排出），图中气体从短管通入，操作错误。 D.铁丝在氧气中燃烧时，高温熔融物溅落易炸裂集气瓶，瓶底需预先放少量水或铺一层细沙，图中未做防护，操作错误。 5．（25-26八年级下·山东德州·阶段检测）下列曲线图形能正确反映变化关系的是（ ） A．向一定量的二氧化锰中持续加入过氧化氢溶液 B．加热两份等体积等浓度的过氧化氢溶液 C．加热一定量高锰酸钾固体 D．用红磷测定空气中氧气含量 【答案】A 【解析】A.二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，反应前后质量和化学性质不变，持续加入过氧化氢时，会持续反应生成氧气，氧气质量随过氧化氢溶液质量增加线性增大，图像正确。 B.催化剂仅改变化学反应速率，不改变生成物质量。等体积等浓度的过氧化氢完全反应，最终生成氧气的质量相等，图像中最终气体质量不等，图像错误。 C.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后剩余锰酸钾、二氧化锰两种固体，最终固体质量不会降到0，图像错误。 D.空气中氧气体积约占，红磷燃烧仅消耗氧气，最终集气瓶内剩余气体体积约为原来的，图像中最终剩余体积约为原体积的，图像错误。 6．（25-26九年级上·山西太原·阶段检测）在实验室、医院经常使用的多功能瓶如图所示，下列叙述正确的是（ ）    A．瓶内盛满水时，如果收集氦气，a 是进气管 B．瓶内充满空气时，如果收集氧气，b 是进气管 C．瓶内盛放半瓶水，病人吸氧时，b 管连接氧气罐 D．瓶内盛有适量的澄清石灰水用于检验二氧化碳时，a 是进气管 【答案】D 【解析】A、瓶中盛满水收集氦气，因为气体密度比水小，气体应从 b 进，将水从 a 管排出，叙述错误； B、瓶中充满空气，因为氧气密度比空气大，收集氧气时气体应从 a 管进，将空气从 b 管排出，叙述错误； C、瓶中放半瓶水，吸氧时气体应从 a 管进，再从 b 管出，所以 a 连氧气罐，叙述错误； D、检验二氧化碳时，瓶中放澄清石灰水，气体从 a 管进入，叙述正确。 故选：D。 7．（2026·湖南·中考真题）排水集气法收集氧气的装置如图所示。下列有关操作或说法正确的是（ ） A．导管口有气泡连续均匀冒出时，开始收集 B．瓶内水排完后，拿出水面再用玻璃片盖住瓶口 C．集气瓶移出水槽后，倒放在实验台上 D．排空气法比该方法收集到的氧气更纯净 【答案】A 【解析】A.反应刚开始排出的气泡是装置内的空气，待导管口气泡连续均匀冒出时，排出的才是纯净氧气，此时开始收集可避免收集的氧气混有空气，操作正确。 B.瓶内水排完后，需要在水下就用玻璃片盖住瓶口，再拿出水面；如果拿出水面后再盖玻璃片，空气会进入集气瓶导致氧气不纯，操作错误。 C.氧气密度大于空气（），集气瓶移出水槽后应正放在实验台上，倒放会导致氧气逸散，操作错误。 D.排水法收集的氧气纯度高于排空气法，排空气法易残留空气，说法错误。 8．（25-26八年级上·广西南宁·期末）实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气，随着反应的进行，试管内固体的质量逐渐减少。图中的点表示的含义正确的是（ ） A．a点表示反应前高锰酸钾和二氧化锰的质量 B．b点表示时间为时锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 C．c点表示时间为时生成锰酸钾的质量 D．d点表示生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 【答案】D 【解析】A、a点对应的时间为0，高锰酸钾还未发生分解，则a点表示反应前高锰酸钾的质量，说法错误； B、b点时高锰酸钾已分解了一段时间，b点时试管内物质为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰，说法错误； C、c点时高锰酸钾相对于b点，又分解了一段时间，但还没有完全分解，c点时试管内物质为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰，说法错误； D、d点之后剩余固体不再减少，说明高锰酸钾在此时恰好完全分解，所以d点表示生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量，说法正确。 故选D。 9．（2026·海南·模拟预测）如图是实验室常用的一种气体制取装置。有关说法不合理的是（ ） A．该装置适合于固液不加热型制取气体 B．O2、H2、CO2均可采用该装置进行制取 C．该发生装置的优点是装置简单,操作简便 D．应待导管口产生连续均匀的气泡时,再将导管放入水槽内的试管口 【答案】B 【解析】A、从图中可以看出，发生装置为常温下固液不加热型制取气体的装置，说法正确，不符合题意； B、CO2能溶于水且能与水发生反应，故该装置中收集装置不能用于收集CO2，说法错误，符合题意； C、该发生装置的优点是装置简单，操作简便，说法正确，不符合题意； D、刚开始发生装置中排出的气体主要是装置内的空气，所以需待导管口产生连续均匀的气泡时才开始收集，是为了使收集的气体更纯净，说法正确，不符合题意。 故选B。 10．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图为便携式制氧机工作原理示意图。下列说法错误的是（ ） A．“反应仓”中的液体试剂可以是过氧化氢溶液 B．“过滤仓”中水能湿润氧气 C．观察“过滤仓”中气泡的快慢可以判断氧气排出的速率 D．多功能瓶可作为加湿过滤仓，与人口鼻相连的是b管 【答案】D 【解析】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，则反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液，不符合题意； B、将氧气通入水中后再收集，利用了氧气不易溶于水的性质，能湿润氧气，不符合题意； C、将氧气通入水中，可通过产生气泡的快慢判断氧气排出的快慢，不符合题意； D、氧气不易溶于水，密度比水小，为了使氧气被充分湿润，气体应从长管b通入，从短管a导出，因此a管与病人相连则右图中，将氧气符合题意。 故选D。 素养提升 11．（25-26九年级上·河南南阳·阶段检测）请按要求书写文字表达式，并注明反应的基本类型。 （1）硫燃烧：_______。 （2）高锰酸钾制取氧气：_______。 （3）剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体的反应：________。 【答案】（1），化合反应 （2），分解反应 （3），化合反应 【解析】（1）硫在点燃条件下与氧气反应生成二氧化硫，反应符合“多变一”的特征，属于化合反应。 （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成三种产物，反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。 （3）描述的现象是铁在氧气中燃烧的典型特征，铁与氧气点燃生成四氧化三铁，反应符合“多变一”的特征，属于化合反应。 12．（2026·海南省直辖县级单位·二模）气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据右图装置回答问题。 （1）图中仪器①的名称是______。 （2）实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气，应选用图中的装置组合是______（填字母编号）。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）AE 【解析】（1）根据常见化学仪器的外形和用途，图中仪器①是长颈漏斗。 （2）高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，反应需要加热，因此选择固体加热型发生装置A；要收集纯净的氧气，排水法收集的气体纯度高于排空气法，氧气不易溶于水，因此选择排水法收集装置E，故装置组合为AE。 13．（25-26八年级上·山东东营·期末）实验室常用加热高锰酸钾制取氧气，结合实验装置回答问题： （1）写出图中两种核心仪器名称：（3）________；（4）________。 （2）高锰酸钾制氧气需要加热固体药品，应选用________型发生装置；想要收集不含空气、纯度较高的氧气，选用________法收集。 （3）试管口处放置一小团棉花的作用是________________________。 （4）使用排水集气法收集氧气时，不能一开始就收集，要等到________________________时，再将导管伸入集气瓶收集气体。 【答案】（1）酒精灯 集气瓶 （2）固体加热 排水 （3）防止固体粉末进入导管 （4）导管口有连续均匀气泡冒出 【解析】（1）略。 （2）高锰酸钾是固体药品，反应需要加热条件，因此选用固体加热型气体发生装置； 排水集气法收集气体时，水可以将集气瓶内的空气完全排出，收集到的氧气不含空气、气体纯度高；向上排空气法收集的氧气会混有少量空气，纯度偏低。 （3）加热时固体粉末容易随产生的氧气气流进入玻璃导管，试管口放置一团棉花可以阻挡固体粉末，防止固体粉末进入导管。 （4）实验刚开始加热时，从导管中冒出的气泡是装置内原本留存的空气，如果立刻收集，会导致收集的氧气混有空气、纯度偏低；需要等到导管口冒出连续且均匀的气泡时，装置内空气已经排尽，此时收集才能得到较纯净的氧气。 14．（2026·内蒙古通辽·二模）氧气是我们周围重要的化学物质，它在日常生产生活中应用广泛。根据下列装置图，回答下列问题： 【实验Ⅰ】气体的制取 （1）A为实验室用高锰酸钾制取的发生装置，该装置的不足之处是____________；若要收集一瓶纯度较高的，则气体应从B装置____________（填“a”或“b”）导管通入。 【实验Ⅱ】基于特定需求设计和制作简易供氧器 （2）上图为某品牌“便携式制氧机”的工作示意图，图中“通道”相当于C装置中_______（填“c”或“d”）导管，图中“加湿仓”中水的作用是_____________（只写一条，合理即可） 【答案】（1）试管口未放一团棉花 b （2）c 湿润氧气（或“观察氧气流速”“降低氧气温度”，合理即可） 【解析】（1）高锰酸钾制取氧气时，为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，需要在试管口放一团棉花，装置A的不足之处就是试管口未放一团棉花； B装置是排水法收集氧气，氧气密度比水小，应从短管进气、长管排水，所以气体应从b导管通入，这样水会从a导管排出，收集到纯度较高的氧气。 （2）C装置中，若要收集/导出氧气，氧气应从c导管进入，水从d排出；图中“O₂通道”是氧气输出的通道，相当于C装置的c导管； “加湿仓”中水的作用可以是：湿润氧气（或“观察氧气流速”“降低氧气温度”，合理即可）。 15．（25-26八年级下·山东东营·期末）如图是某同学设计的实验室制取氧气的装置图 （1）指出仪器名称：①___________，②___________，③___________。 （2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是___________(填字母)。 （3）给试管中的固体物质加热时试管口要___________，目的是___________。 （4）若用排水法收集氧气的适宜时间是___________，收集满的标志是___________。 （5）若要收集比较干燥的氧气，可选用的收集装置是___________，验满的方法是___________。 （6）若用过氧化氢制取氧气，还需要用到___________(填名称)，其起___________作用，制取气体时，组装好仪器后，应先___________，再添加药品。写出用过氧化氢制氧气的反应的文字表达式___________。 （7）实验结束后，有人问：“我用带火星的木条伸入集气瓶内，为什么不会复燃？”请你推测导致这种现象的可能原因___________(写一个)。 （8）氢气是一种无色无味、密度比空气小，且难溶于水的气体；实验室常用锌粒与稀硫酸常温下反应制取氢气。你认为制取氢气应选择的发生装置是___________；若用装置F来收集氢气，则应从___________(填“b”或“c”)通入氢气；若要判断制取氢气的快慢，可在装置F中装半瓶水，此时氢气应从___________(填“b”或“c”)通入。 【答案】（1）试管 酒精灯 长颈漏斗 （2）A （3）略向下倾斜 防止冷凝水倒流，炸裂试管 （4）导管口有连续、均匀的气泡冒出时 集气瓶口有大气泡向外冒出时 （5）C 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满 （6）二氧化锰 催化 检查装置的气密性 （7）装置漏气 （8） B c b 【解析】（1）略。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，因此应选择“固体加热型”发生装置。装置A符合要求。 （3）给试管中的固体物质加热时，试管口要略向下倾斜。这是因为药品中可能含有水分，或者反应会生成水，水蒸气在试管口遇冷会凝结成水珠。如果试管口向上，冷凝水会倒流到灼热的试管底部，导致试管因骤冷而炸裂。 （4）若用排水法收集氧气，刚开始从导管口冒出的气泡是装置内的空气，此时收集会导致氧气不纯。应等到导管口有连续、均匀的气泡冒出时，再开始收集。当观察到集气瓶口有大气泡向外冒出时，表明瓶内的水已被完全排出，氧气已经收集满。 （5）若要收集比较干燥的氧气，不能使用排水法（装置D）。由于氧气的密度比空气大，应采用向上排空气法收集，故选择装置C。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，如果木条复燃，说明瓶口处已是氧气，即氧气已收集满。 （6）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，为了加快反应速率，通常需要加入二氧化锰。二氧化锰在该反应中起催化作用，其本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变。在制取任何气体时，组装好仪器后，第一步都应该是检查装置的气密性，确保装置不漏气，然后再添加药品。用过氧化氢制氧气的反应的文字表达式为：。 （7）在实验室制取氧气并用带火星的木条检验时，如果木条没有复燃，说明集气瓶内的氧气浓度不够高。可能是装置漏气，导致生成的氧气逸出，未能收集到集气瓶中。 药品失效或用量不足，导致产生的氧气量太少。其他合理即可。 （8）制取氢气的反应物是固体（锌粒）和液体（稀硫酸），且反应条件是常温（不需要加热），选择固液常温型装置B。   F中装有水，氢气密度比水小，氢气从短管c通入，水从b排出。 如果要判断氢气产生的快慢，需要气体从长管通入水中，之后从短管排出。所以此时氢气应从b通入。 迁移创新 16．（25-26八年级上·河北石家庄·期末）氯酸钾可以用于制取氧气，其反应过程可表示为：氯酸钾氯化钾+氧气 某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 氯酸钾质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mL氧气所需时间/s 实验1 5 - - 171 实验2 5 二氧化锰 0.5 49 实验3 ？ 氧化铁 0.5 58 实验4 5 氯化钾 0.5 154 （1）设置实验1的目的是______。 （2）实验3中取氯酸钾的质量为______g。 （3）由实验1和实验4可知，氯化钾______（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，解释原因：______。 （4）要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量“收集50mL氧气所需时间”外，还可以测量______。 【答案】（1）与2、3、4组实验分别形成对照组（合理即可） （2）5 （3）有 反应生成的氯化钾对氯酸钾的分解起到催化作用 （4）相同时间内收集氧气的体积 【解析】（1）为了明确催化剂对反应速率的影响，需要增加空白实验形成对比，所以设置实验1的目的是与2、3、4组实验分别形成对照组。 （2）为了控制单一变量，所以氯酸钾质量保持一致，所以实验3中取氯酸钾的质量为5g。 （3）由实验1和实验4中收集时间可知，氯化钾有催化作用，维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s，说明反应生成的氯化钾对氯酸钾的分解起到催化作用。 （4）反应速率还可以用相同时间内收集氧气的体积来表示。要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL氧气所需时间外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积。 17．（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）请结合所学实验室制取气体的有关知识，结合下列装置图回答问题： （1）写出下列仪器的名称：①_______；②_______。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为_______(填字母)。 （3）要收集一瓶较干燥的氧气，应选用装置______(在D、E、F中选择)收集，验满的方法是_______。 （4）下列是小王同学用装置A和F制取氧气的部分实验操作，不合理的是______(填字母)。 A．先检查装置的气密性，后加药品 B．先固定试管，后放置酒精灯 C．为避免浪费，加热后立即开始用集气瓶收集气体 D．实验结束后先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 E．将集满氧气的集气瓶例放在桌面上 （5）现要利用固液不加热的装置来制取收集一瓶氧气并测定其体积，所选实验装置接口的正确顺序为______(用小写字母和“→”连接)。 【答案】（1）铁架台 长颈漏斗 （2）A （3）D 将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已经集满 （4）BCE （5）b→h→g→i 【解析】（1）据图可知，仪器①的名称为铁架台；仪器②的名称为长颈漏斗。故填：铁架台；长颈漏斗。 （2）用高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，所以实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置为A。故填：A。 （3）由于氧气密度比空气大，所以要收集一瓶较干燥的氧气，应选用向上排空气法，D装置为向上排空气法。所以应选用装置D。由于氧气能使带火星木条复燃，所以验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已经集满。故填：D；将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已经集满。 （4）A、为防止装置漏气影响实验，应该先检查装置的气密性，后加药品。A实验操作合理，不符合题意； B、组装仪器时应从下到上，从左到右。所以应先放置酒精灯，后固定试管。B实验操作不合理，符合题意； C、加热后先排出的是试管中的空气，加热后立即开始收集会使氧气不纯。C实验操作不合理，符合题意； D、实验结束后先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流炸裂试管。D实验操作合理，不符合题意； E、由于氧气密度比空气略大，所以将集满氧气的集气瓶正放在桌面上。F实验操作不合理，符合题意。 综上所述：选择BCE。 （5）利用固液不加热的装置来制取氧气由于C装置中长颈漏斗下端没有伸到液面下，产生的氧气会从长颈漏斗逸出，所以选择B装置作为发生装置，由于氧气密度比水小，所以收集一瓶氧气并测定其体积，可将氧气从G装置的短管通入，排出的水通入量筒，测量水的体积即是生成氧气的体积。所以所选实验装置接口的正确顺序为b→h→g→i。故填：b→h→g→i。 18．（25-26八年级上·山东泰安·期末）同学们开展了“利用生活中的材料和相关试剂制作简易家用供氧器”的项目式探究活动。 任务一：回顾制取氧气的方法 （1）工业上用分离液态空气制氧气的方法是利用了各组分的___________不同。 （2）下图是实验室常见的仪器。请回答： ①用过氧化氢制取并收集一瓶干燥的氧气，选择的发生和收集装置为___________(填字母)，反应的符号表达式为___________。 ②若用高锰酸钾制取并用排水法收集一瓶氧气，操作正确的有___________(填字母)。 A．收集完成后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 B．等到气泡连续且均匀冒出时，再将导管口移入集气瓶 C．待集气瓶充满氧气，将集气瓶移出水面再盖好玻璃片 D．将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，立即收集氧气 ③某同学打算选择F装置利用排水法收集一瓶氧气，发生装置的导气管应与___________(填“a”或“b”)端相连。 任务二：了解市售化学制氧机的工作原理 （3）某化学制氧机利用的试剂是过碳酸钠固体和二氧化锰固体。过碳酸钠()遇水会分解成碳酸钠()和过氧化氢，且该反应放热。为了测定该过程中二氧化锰固体的作用，同学们进行了如图实验： Ⅰ.把带火星的木条分别插入试管A、B中，观察到A中产生少量气泡，带火星的木条不复燃。B中产生大量气泡，带火星的木条复燃。 Ⅱ.当B试管中没有现象时，重新加入2g过碳酸钠固体，观察到又产生大量气泡，将带火星的木条伸入试管，___________(填实验现象)，实验后过滤、洗涤、干燥、称量得到的黑色固体残渣质量为1g。 （4）实验证明二氧化锰能改变化学反应速率且___________和质量在反应前后没有发生变化，是反应的___________。 任务三：制作简易家用供氧器 （5）同学们利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了图甲所示装置。右瓶中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是___________(填字母)。 A．观察氧气生成速率 B．降低吸入氧气温度 C．加快氧气生成速率 （6）同学们将自制简易家用制氧机在图甲的基础上进行了图乙所示的迭代优化，请写出改进后装置的优点___________。 【答案】（1）沸点 （2）BD B a （3）带火星的木条复燃 （4）化学性质 催化剂 （5）AB （6）可以控制反应速率(合理即可) 【解析】（1）工业上用分离液态空气的方法制取氧气，该方法的原理是利用了氧气和氮气的沸点不同； （2）①过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，向上排空气法收集的氧气较干燥，应选择如图中B和D； 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：； ②A．收集完成后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽内的水倒吸入试管，使试管炸裂，故选项不符合题意； B．等到气泡连续且均匀冒出时，再将导管口移入集气瓶，以免收集到开始排出的空气，故选项符合题意； C．待集气瓶充满氧气，在水下盖好玻璃片，再将集气瓶移出水面，以免收集的氧气逸出，进入空气，故选项不符合题意； D．将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，等到气泡连续且均匀冒出时开始收集氧气，防止收集的氧气不纯，故选项不符合题意； 故选B； ③氧气的密度比水小，F装置用于排水法收集氧气时，瓶内需预先装满水，气体应从a端通入，将水从b端排出； （3）()遇水会分解成碳酸钠()和过氧化氢，且该反应放热。过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，当B试管中没有现象时，重新加入2g过碳酸钠固体，观察到又产生大量气泡，将带火星的木条伸入试管，带火星的木条复燃； （4）由以上实验可知，二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，质量和本身没有改变。所以该实验证明二氧化锰能改变化学反应速率且化学性质和质量在反应前后没有发生变化，是反应的催化剂； （5）A、通过观察水中产生气泡的快慢，可判断氧气的生成速率，故符合题意； B、洗气装置中的水能降低吸入氧气的温度，故符合题意； C、洗气装置中的水不能加快氧气生成速率，故不符合题意； 故选AB； （6）注射器能控制液体的滴加速率，进而控制反应速率。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 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