2.3氧气的制备同步练习-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

**基本信息** 初中化学新授课同步练，以氧气制备为核心，通过基础操作→原理应用→综合探究的三阶分层设计，覆盖实验操作、反应规律及定量分析，强化科学思维与探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|制备装置选择、操作规范|11道单选题聚焦试管倾斜、收集时机等基础操作，夯实化学观念| |提升层|反应类型、物质推断|5道填空题结合文字表达式书写、工业制氧原理，深化科学思维| |综合层|实验探究、定量分析|实验题变量控制（如浓度对速率影响）、综合题质量守恒应用，体现科学探究与实践|

2.3氧气的制备 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是    A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水 2．实验室用过氧化氢和二氧化锰来制取和收集氧气时，用到的一组仪器是(　　) A．集气瓶、导管、胶头滴管、药匙 B．漏斗、量筒、铁架台、集气瓶 C．试管、酒精灯、集气瓶、铁架台 D．锥形瓶、分液漏斗、导管、集气瓶 3．下列说法正确的是 A．水灭火的原理是降低可燃物的着火点 B．加碘食盐中的碘是指碘单质 C．实验室用氯酸钾制取氧气时，二氧化锰做催化剂 D．为方便运输，将烟花厂建在市中心 4．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法正确的是    A．R的值为46 B．戊一定是该反应的催化剂 C．参加反应的乙和丙的质量之比是2：1 D．容器中甲和丁的质量之和等于乙和丙的质量之和 5．下列有关实验室用高锰酸钾制氧气的说法错误的是 A．检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管 B．给试管里的固体加热时，试管口略向下倾斜是防止冷凝水倒流炸裂试管 C．排水法收集氧气时，刚开始有气泡冒出就立即收集 D．用向上排空气法收集气体时，导管应伸入集气瓶底部 6．在一个密闭容器中，甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法错误的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 5 2 20 22 反应后质量/g 待测 11 28 5 A．该反应是化合反应 B．甲可能是该反应的催化剂 C．该反应中乙，丙的质量比为9：8 D．反应后甲的质量为5g 7．过碳酸钠固体溶于水可产生过氧化氢，进而制得。实验小组利用此原理，自制简易供氧器(如图)制取。下列说法正确的是 A．使用前不需检查装置气密性 B．Ⅰ中的二氧化锰在反应中起催化作用 C．Ⅱ中的水只是用于增加的湿度 D．该装置不能控制产生的快慢 8．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气的主要操作：①装药品；②固定装置；③检查装置的气密性；④连接仪器；⑤加热；⑥收集气体；⑦熄灭酒精灯；⑧从水槽中撤出导管。正确的操作顺序是 A．③④①②⑤⑥⑧⑦ B．③④①②⑤⑥⑦⑧ C．④③①②⑤⑥⑧⑦ D．④③①②⑤⑥⑦⑧ 9．在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．检查气密性   B．制备氧气   C．收集氧气   D．蜡烛燃烧   10．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．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片 B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热 C．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管 D．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 11．某同学在实验室用高锰酸钾制取氧气时发现试管炸裂，造成试管炸裂的原因可能是下列中的 ①没有给试管均匀预热    ②试管外壁潮湿    ③试管口没有略向下倾斜   ④试管口塞了一团棉花  ⑤加热时试管与灯芯接触  ⑥收集完氧气后，先撤酒精灯，后把导管移出水面 A．全部 B．除④外 C．除⑥外 D．①②③⑤ 二、填空题 12．实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式为______________；反应基本类型是_______（填“化合”或“分解”）反应；若用该装置收集氧气，依据是______________。 13．A~F 是初中化学常见物质， 黑色固体 A 和白色固体 B 在加热的条件下反应生成 C 和 D，A 在 反应前后的质量和化学性质都没有改变。若将固体 E 点燃，立即放入充满 D 的集气瓶中，产生蓝 紫色火焰， 生成有刺激性气味的气体 F。 (1)写出下列各物质的名称：B____________；C___________；F__________； (2)A 在反应中所起的作用是___________________作用； (3)完成 E 在 D 中燃烧实验时， 装 D 的集气瓶要盖上玻璃片， 并且要预先在集气瓶的瓶底放少量水， 其主要作用是__________。 14．如图是工业上用于制备硫酸铵的部分流程。 (1)写出反应①的现象是________，反应的文字表达式为________。 (2)反应②为三氧化硫+水→硫酸，该反应属于________反应（填基本反应类型）。 (3)“原料气”中氮气的制备：氮气占空气体积的________，工业上可利用________制取得到氮气。 15．氧气的工业制法 【资料】 空气中含氧气的体积约为21%，这是制取氧气的廉价、易得的原料。 怎样才能把氧气从空气中分离出来呢？我们知道，任何液态物质都有一定的沸点。 科学家们正是利用了物质的这一性质，在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。由于液态氮的沸点是-196℃，比液态氧的沸点(-183 ℃)低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到1.5×104kPa，并贮存在蓝色的钢瓶中。   近年来，膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。 富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。      工业上制取氧气主要有下列步骤：    (1)从步骤②可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点 ___________(填“高”或“低”)。 (2)贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 ___________(填“纯净物”或“混合物”)。 (3)工业上采用该方法制氧气，这一变化属于___________变化(填“物理”或“化学”)；而实验室可用过氧化氢分解制氧气，请写出有关符号表达式：___________，其基本反应类型是___________。 16．下列反应中，属于分解反应的是___________。 A．酒精+氧气二氧化碳+水    B．红磷+氧气五氧化二磷 C．氧化汞汞+氧气    D．___________ 三、实验题 17．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 (1)对比实验甲和_____，探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响； (2)对比实验甲和丙，探究_____对过氧化氢分解速率的影响； (3)对比实验甲、丁，探究出二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，则上述实验_____(填“能”或“不能”)得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 四、综合应用题 18．“近代化学之父”拉瓦锡的杰出成就之一就是将化学研究从定性转向定量。 (1)测定空气成分：拉瓦锡利用汞在空气中加热产生氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和___________(填写物质名称)组成的结论，并测定了空气中氧气的含量。 【模拟拓展】 (2)实验小组模拟拉瓦锡的实验，用红磷测定空气中氧气含量，取容积为集气瓶，实验前加入水，如图所示(实验误差忽略不计)。 ①实验结束后打开止水夹时，水倒吸回瓶内的体积约为___________mL。 ②实验小组的同学利用数字设备分别测定了温度、压强随时间变化的情况，绘制曲线如图所示，a点代表打开止水夹的时刻，下列说法不正确的是___________。 A．a点处的压强等于大气压    B．反应开始时压强增大是因为温度升高 C．a点的温度已经接近室温    D．a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶 (3)拉瓦锡用精确的定量实验，研究了氧化汞的分解与合成的反应过程。 请依据氧化汞分解的微观示意图，从微观角度解释化学反应的本质：___________，该反应属于___________反应(填基本类型)。 拉瓦锡通过实验同时发现：在化学反应中，不仅物质的总质量在反应前后保持不变，而且物质中所含的任一元素的质量在反应前后保持不变。 【应用拓展】实验小组同学利用质量守恒定律对“蔗糖的组成”进行探究。实验开始先通入一会儿氨气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 实验原理：蔗糖隔绝空气受热发生分解反应 【定性实验】 (4)①实验开始先通入一会儿氮气的目的是___________。 ②实验时观察到干冷的小烧杯内壁有无色液滴，说明蔗糖中含有___________元素。 ③实验结束观察到玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是碳单质，并利用实验验证了自己的猜想。 【定量实验】 (5)准确测量出蔗糖与足量氧气反应后生成和水，则蔗糖中氧元素质量为___________g，蔗糖中碳、氢元素的原子个数比为___________(最简整数比)。 【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧元素组成，其质量比和原子个数比为定值。 《2.3氧气的制备》参考答案 1．D 【详解】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；     B. 因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误； C. 气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；     D. 收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。 故选D。 2．D 【详解】实验室用过氧化氢和二氧化锰来制取和收集氧气时，需要选择固液常温型的发生装置，选择排水法或向上排空气法收集气体，需要用到的实验仪器是锥形瓶、分液漏斗、导管和集气瓶。故选D。 3．C 【详解】A、可燃物的着火点一般是不会改变的，水灭火的原理是把温度降低可燃物的着火点以下，错误； B、加碘食盐中的碘指的是碘元素，不是碘单质，错误； C、实验室单独用氯酸钾制取氧气比较慢，为了加快反应，通常用二氧化锰做催化剂，正确； D、将烟花厂有爆炸的危险，建在市中心，不合理，会发生爆炸事故，错误； 故选C。 4．C 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则6g+Rg+28g+10g+3g=50g+2g+5g+35g+3g，R=48；反应后，甲的质量增加，甲是生成物，乙的质量减小，乙是反应物，丙的质量减小，丙是反应物，丁的质量增加，丁是生成物，戊的质量不变，戊可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。 【详解】A、由分析可知，R的值为48，不符合题意； B、化学反应前后，戊的质量不变，戊可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意； C、参加反应的乙和丙的质量之比是：（48g-2g）：（28g-5g）=2：1，符合题意； D、甲、丁是反应物，乙、丁是生成物，根据质量守恒定律，参加反应的甲、丁的质量之和等于生成乙和丙的质量之和，不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】A、检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管，若导管口产生气泡，且松开手后导管口上升一段液柱，说明装置气密性良好，A选项正确； B、给试管里的固体加热时，试管口略向下倾斜是防止冷凝水倒流炸裂试管，B选项正确； C、排水法收集氧气时，需等到导管口有连续均匀的气泡冒出时才能开始收集，若刚开始有气泡冒出就立即收集，会收集到装置内原有的空气，导致氧气不纯，C选项错误； D、用向上排空气法收集气体时，被收集气体的密度大于空气，需将空气从上方排出，则导管应伸入集气瓶底部，D选项正确。 故选：C。 6．A 【详解】A、由分析可知，丁生成乙和丙，故反应为分解反应，故A说法错误； B、甲反应前后质量没变，故可能为催化剂，故B说法正确； C、反应生成的乙的质量为11g-2g=9g，丙的质量为28g-20g=8g，故该反应中乙，丙的质量比为9：8，故C说法正确； D、反应后甲的质量为5g，故D说法正确。 故选A。 【分析】设甲的待测质量为x，根据质量守恒定律，密闭容器中，反应前物质的总质量为：5+2+20+22=49，反应后物质的总质量为：11+28+5+x=49，则x=5，甲质量没变，可能是该反应的催化剂；乙质量增加，应为该反应的生成物；丙质量增加，应为该反应的生成物；丁质量减少，应为该反应的反应物。 7．B 【详解】A、制取气体的装置，使用前检查气密性，防止漏气，说法不正确； B、过碳酸钠溶于水产生H2O2，二氧化锰对H2O2分解起催化作用，说法正确； C、O2通过 Ⅱ 中的水，除了可增加湿度，还可以观察气体冒出速度等。故说法不正确； D、注射器可控制加水速度，进而控制H2O2产生速率，即能控制产生O2的快慢，说法不正确。 故选B。 8．C 【详解】高锰酸钾制取氧气的步骤为：查装定点收离熄，查，即连接仪器后先检查装置气密性，装，即装药品，定为固定装置，点为点燃酒精灯，收为收集气体，离为将导管移出水面，熄为熄灭酒精灯，则顺序为④③①②⑤⑥⑧⑦，故选C。 9．C 【详解】A、检查装置的气密性先将导管放入水中然后用手握住试管外壁看导管口是否有气泡冒出，操作正确； B、实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，在试管口加一团棉花，用酒精灯加热，试管口略向下倾斜，操作正确； C、氧气密度大于空气，用排空气法收集氧气时，导管应插入到集气瓶底，操作错误； D、蜡烛能够在氧气中燃烧，操作正确。 故选C。 10．D 【详解】A. 收集O2后，应先将集气瓶在水下盖上玻璃片，然后再移出水槽，选项错误； B. 先加热药品，产生气体，等导管口气泡连续均匀冒出时将导管口移入集气瓶开始收集，否则会导致收集气体不纯，选项错误； C. 停止加热时，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，否则易导致水倒流入试管内，使试管炸裂，选项错误； D. 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，选项正确。 故选D。 11．B 【详解】试管炸裂的原因主要是试管受热不均匀： ①没有给试管预热，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂； ②试管外壁有潮湿有水，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂； ②试管口没有略向下倾斜，会造成冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂； ④加热高锰酸钾制取氧气，塞了一团棉花，能防止试管内固体进入导管，不会造成试管炸裂； ⑤加热时试管与灯芯接触，会造成试管受热不均匀而容易炸裂试管； ⑥收集完氧气，先熄灭酒精灯后把导管撤离水面，由于试管内有气压降低，水槽内的水在大气压强的作用下进入试管，使试管遇冷受热不均炸裂； 故除④外均是造成试管炸裂的可能原因。 故选B。 12． 分解 氧气的密度比空气的大 【详解】过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，文字表达式为：； 反应符号一变多，属于分解反应； 图中收集装置为向上排空气法收集装置，氧气的密度比空气的大，可采用该装置收集。 13．(1) 氯酸钾 氯化钾 二氧化硫 (2)催化 (3)吸收二氧化硫，防止环境污染 【详解】（1）已知A 在 反应前后的质量和化学性质都没有改变，可推出A为二氧化锰，又因为黑色固体 A 和白色固体 B 在加热的条件下反应生成 C 和 D，可以推出白色固体 B为氯酸钾，又根据，将固体 E 点燃，立即放入充满 D 的集气瓶中，产生蓝 紫色火焰， 生成有刺激性气味的气体 F，可以推出D为氧气，则C为氯化钾，F为有刺激性气味的气体，即为二氧化硫，故答案为：氯酸钾，氯化钾，二氧化硫； （2）A 二氧化锰在反应前后的质量和化学性质都没有改变，可改变反应速率，所以A在反应中所起的作用是催化作用； （3） E 在 D 中燃烧时产生二氧化硫，有毒的气体，所以要预先在集气瓶的瓶底放少量水， 其主要作用是吸收二氧化硫，防止环境污染。 14．(1) 发出淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 (2)化合 (3) 78% 分离液态空气 【详解】（1）反应①硫在空气中燃烧的现象是发出淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体； 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，文字表达式为； （2）反应②为，该反应符合“多变一”的特点，属于基本反应类型中的化合反应； （3）氮气占空气体积的78%，工业上可利用分离液态空气制取得到氮气。 15．(1)低 (2)混合物 (3) 物理 分解反应 【详解】（1）由步骤②中可知，首先蒸发出的是氮气，说明氮气的沸点比氧气的沸点低。故填：低。 （2）由图示知，储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、部分稀有气体、二氧化碳等，由多种物质组成，属于混合物。故填：混合物。 （3）工业上制取氧气采用的分离液态空气法，是利用液态氧与液态氮的沸点不同，将氮气分离出来，由于分离过程中没有生成其他物质，属于物理变化；实验室可用过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，符号表达式为：；在该反应中反应物只有一种，生成物有两种，属于分解反应。故填：物理；；分解反应。 16． C 过氧化氢水+氧气 【详解】A、该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项错误； B、该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误； C、该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项正确。 故选C。 过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，文字表达式为：过氧化氢水+氧气。 17．(1)乙 (2)温度 (3)不能 【详解】（1）实验甲、乙中，变量为过氧化氢溶液的浓度，则对比实验甲和乙，能探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响； （2）实验甲、丙中，过氧化氢溶液的体积、浓度均相同，变量为是否对过氧化氢溶液进行加热，则对比实验甲和丙，能探究温度对过氧化氢分解速率的影响； （3）催化剂是指能改变反应速率，但在化学反应前后其质量和化学性质不变，对比实验甲、丁，探究出二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，但不能证明二氧化锰在反应前后的质量和化学性质不变，所以上述实验不能得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 18．(1)氮气 (2) 40 A (3) 分子分成原子，原子重新组合成新的分子 分解反应 (4) 排尽装置内的空气，防止干扰实验结果 H、O（或氢、氧） (5) 8.8 【详解】（1）拉瓦锡利用汞在空气中加热产生氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成的结论，并测定了空气中氧气的含量。故填：氮气。 （2）①红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体体积减少，压强减小，则实验结束后打开止水夹时，水倒吸回瓶内的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，即为：。故填：40。 ②A．由图可知，a点处的压强小于开始时的压强，则小于大气压，故A错误； B．反应开始时压强增大是因为红磷燃烧放热，温度升高，故B正确； C．a点时压强几乎不变，则说明此时的温度已经接近室温，故C正确； D．a点后气压增大，是由于打开止水夹，水倒吸入集气瓶，故D正确。 故选：A。 （3）在反应中，氧化汞分子分解成汞原子和氧原子，每两个氧原子结合成氧分子，许多汞原子聚集成金属汞，所以化学反应的本质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子；该反应是由一种物质生成两种物质的反应，基本反应类型属于分解反应。故填：分子分成原子，原子重新组合成新的分子；分解反应。 （4）①实验开始先通入一会儿氮气的目的是排尽装置内的空气，防止干扰实验结果。故填：排尽装置内的空气，防止干扰实验结果。 ②实验时观察到干冷的小烧杯内壁有无色液滴，说明有水生成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说明蔗糖中含有氢、氧元素。故填：H、O（或氢、氧）。 （5）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，则生成二氧化碳中碳元素的质量与蔗糖中碳元素的质量相同，则蔗糖中碳元素的质量为：，生成水中氢元素的质量与蔗糖中氢元素质量相同，则蔗糖中氢元素质量为：，则蔗糖中氧元素质量为：17.1g-7.2g-1.1g=8.8g；蔗糖中碳、氢元素的原子个数比为：。故填：8.8；。 学科网（北京）股份有限公司 $