2.3 制取氧气分层练-2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 围绕“制取氧气”核心知识点，按工业制法、实验室制法、分解反应分层设题，从基础选择到综合实验探究，梯度覆盖化学观念、科学思维与探究素养，适配新授课知识巩固与能力进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|氧气工业制法原理与操作|选择题（如第1-2题）考查沸点差异、变化类型等基础概念，填空题（第3题）强化分离流程理解| |技能应用|实验室制氧装置与操作|实验装置分析题（第4-8题）聚焦导管位置、加热规范等操作细节，图像题（第6-7题）培养动态分析能力| |综合探究|分解反应与制氧实践|综合实验题（第15题）整合制氧剂选择、装置设计与性质验证，体现科学探究与实践素养，概念辨析题（第13-14题）深化反应类型理解|

2.3 制取氧气 知识点一 氧气的工业制法 1.已知液氧的沸点为-183 ℃，液氮的沸点为-196 ℃，工业上利用分离液态空气法制取氧气的流程如图所示，下列说法正确的是( ) A.液氮的沸点比液氧的沸点高 B.工业制氧属于物理变化 C.最先从液态空气中蒸发出来的气体是氧气 D.此方法得到的“液态氧”是纯净物 2.实验室制取氧气与工业制取氧气相比较，下列叙述中正确的是( ) A.生产原料完全不同 B.制取产物完全不同 C.都是化学反应 D.都利用了物质的化学性质 3.下图是工业上制取氧气的流程图，请回答下列问题。 （1）图中物质X主要是______________。 （2）将液氧和氮气分离利用的是液氧和液氮的____________不同。 （3）上述流程中物质①②③中属于混合物的是_____________。 （4）与实验室制取氧气相比，工业上制取氧气的优点有_________（写一点即可）。 （5）写出氧气在生活、生产中的一种用途：__________________。 知识点二 氧气的实验室制法 4.实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置中，有关几个“口”位置的描述，错误的是( ) A.用排水法收集氧气时，导管口应浸没在水里 B.用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下 C.试管内的导管口稍露出橡胶塞即可，不能伸入太长 D.需要加热时，装固体试剂的试管口应略向下倾斜 5.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下所示，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 6.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小。如图中的点表示的含义错误的是( ) A.a点表示高锰酸钾的质量 B.b点表示高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 C.c点表示锰酸钾和二氧化锰混合物的质量 D.d点表示高锰酸钾完全分解 7.兴趣小组同学用图甲所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图乙所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是( ) A.M点：导管口有气泡冒出，表示可以开始收集 B.M→N点，收集到的氧气体积逐渐增加 C.P点：试管中含有两种固体 D.P点时，在拿出集气瓶前，应熄灭酒精灯 8.高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是( ) A.连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞 B.加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热 C.结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面 D.整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗 9.如图所示，室温下两胶头滴管同时向试管中滴入4 mL 5%的过氧化氢溶液，可观察到两试管内都产生气泡，橡胶薄膜向右凸。下列说法正确的是( ) A.本实验能证明二氧化锰是催化剂 B.两试管内气压均有改变 C.橡胶薄膜向右凸是因为左侧试管消耗二氧化锰生成了更多氧气 D.完全反应后恢复至室温，橡胶薄膜保持右凸 10.下列示意图分别是实验室用过氧化氢溶液制取氧气的主要步骤，其中操作不正确的是( ) A.检查装置气密性 B.取用药品 C.收集气体 D.验满 11.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是( ) A.第一组是同时实验，观察比较两个气球体积的变化情况 B.第二组是同时实验，观察比较两支试管中气泡产生的快慢 C.第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃 D.第四组是分两次实验，比较收集一定体积氧气所需的时间 12.实验室制取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是( ) A.锥形瓶里加少量二氧化锰粉末，分液漏斗里盛放5%双氧水 B.锥形瓶里加入高锰酸钾固体，分液漏斗里盛放蒸馏水 C.集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上 D.当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡立刻收集 知识点三 分解反应 13.下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是( ) A.镁+氧气氧化镁 B.氧化汞汞+氧气 C.水氢气+氧气 D.石蜡+氧气二氧化碳+水 14.从微观分析，下列变化属于分解反应的是( ) A. B. C. D. 15.根据需求选择合适的化学制氧剂和装置制取氧气，用于生产、生活实际。 【寻找制氧剂】高锰酸钾（）、双氧水（）、氯酸钠（）可以作为化学制氧剂是因为三种物质中都含有元素。 【实验室制取氧气并验证性质】 （1）实验原理：高锰酸钾制氧气的文字表达式为___________________________。 （2）装置选择：可选择的发生装置是__________（填字母）。 （3）主要操作：①装药品；②检查装置的气密性；③固定装置；④点燃酒精灯；⑤收集气体；⑥熄灭酒精灯；⑦从水槽中移出导管。合理的操作顺序是_____（填字母）。 A.①②③④⑤⑦⑥ B.②①③④⑤⑦⑥ C.②①③④⑤⑥⑦ （4）实验过程： ①做木炭在氧气中燃烧的实验，证明木炭燃烧发生了化学变化的操作是___________。 ②做铁丝燃烧实验更适合用_______法收集氧气以获得相同条件下浓度更高的氧气。 【自制简易制氧机】 （5）原料选择：用双氧水和二氧化锰比高锰酸钾更适合的主要原因是____________。 （6）设计简易制氧机：原始设计： 改进设计： 改进设计中C与其他设计相比，具有的优点是____________（写出一点即可）。 （7）自制简易制氧机的一般思路：在选取制氧的化学反应原理后，模拟一般气体制备所需的____________________，并根据实际需要增加净化装置。 【实验拓展】“证据推理”是科学思维重要的组成部分。用“——”进行连线。 答案以及解析 1.答案：B 解析：液氧的沸点为-183 ℃，液氮的沸点为-196 ℃，液氧的沸点大于液氮的沸点，A不正确。工业制氧气利用的是氮气和氧气沸点不同，过程中无新物质生成，属于物理变化，B正确。由于液氮的沸点比液氧的沸点低，所以先蒸发出来的是氮气，C不正确。此方法得到的“液态氧”不是纯净物，仍然含有稀有气体、二氧化碳等，D不正确。 2.答案：A 解析：实验室用双氧水溶液分解或加热高锰酸钾分解制取氧气，工业上利用氧气和氮气的沸点不同分离液态空气制取氧气，两者生产原料完全不同；实验室制取氧气是化学变化，利用化学性质，而工业上制取氧气是物理变化，利用物理性质。 3.答案：（1）稀有气体 （2）沸点 （3）①③ （4）原料廉价易得（合理即可） （5）供给呼吸（合理即可） 解析：（1）空气的成分按体积计算，大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.04%、其他气体0.02%。物质X主要是稀有气体。 （2）将液氧和氮气分离利用的是液氧和液氮的沸点不同。 （3）①液体A中有氧气、氮气和稀有气体等，②中只有氮气这一种物质，③液体B中有氧气和稀有气体等，属于混合物的是①③。 （4）工业上制取氧气的优点有原料廉价易得；产物多样，便于进行综合利用等。 （5）氧气的用途有供给呼吸；用于炼钢、气焊等。 4.答案：B 解析：氧气的密度比空气略大，用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向上，B错误。 5.答案：D 解析：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；因为酒精灯的外焰温度最高，要用酒精灯的外焰加热；气泡连续、均匀放出时，说明产生的氧气已较纯净，可以开始收集；用排水法收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气。 6.答案：C 解析： 7.答案：C 解析：加热高锰酸钾并用排水法收集氧气，导管口刚开始排出的是装置内的空气，当气泡连续均匀冒出时可以开始收集，此时集气瓶内的液面高度下降。M点液面高度没有下降，说明此时还没有开始收集，A错误。M→N点，刚开始时集气瓶内液面高度不变，氧气的体积不变，还未开始收集，之后随着反应的发生，氧气体积逐渐增加，B错误。P点时液面高度不变，但不为0，说明高锰酸钾已完全分解，试管内固体是锰酸钾和二氧化锰两种，C正确。P点时，应在拿出集气瓶后熄灭酒精灯，D错误。 8.答案：B 解析：将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞，容易使试管破碎，A错误；加热时先预热，再对准试剂所在部位集中加热，以防试管炸裂，B正确；实验结束后，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，C错误；加热后的试管，不能立即用冷水清洗，D错误。 9.答案：B 解析：要证明二氧化锰是催化剂，不仅需要证明它能改变反应速率，还需要验证其质量和化学性质在反应前后不变，本实验仅能证明加入二氧化锰后，过氧化氢溶液的反应速率加快，不能证明二氧化锰是催化剂，A错误。左边试管内加入二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应产生氧气使装置内压强增大，右边试管中未加二氧化锰，过氧化氢也会缓慢分解生成氧气，使装置内压强增大，B正确。二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变，橡胶薄膜向右凸是因为二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，反应刚开始一段时间内左侧试管内生成的氧气比右侧试管内多，C错误。该实验两试管中各滴入4 mL 5%的过氧化氢溶液，催化剂只能影响反应速率，不影响最终产生氧气的质量，则完全反应后恢复至室温，左右两试管内压强相等，橡胶薄膜恢复原状，D错误。故选B。 10.答案：D 解析：检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中。 11.答案：C 解析：第一组是同时实验，观察比较两个气球体积膨胀的快慢，从而比较出反应的快慢；第二组是同时实验，观察比较两支试管中气泡产生的快慢，从而确定反应的快慢；第三组是分两次实验，观察带火星的木条是否能够复燃，只能检验是否产生氧气，并不能比较产生氧气的快慢；第四组是分两次实验，比较收集一定体积氧气所需的时间，所用时间越短，说明反应越快。 12.答案：A 解析：用高锰酸钾制取氧气时，需要加热的装置；因为氧气的密度比空气大，为了防止氧气逸散，集气瓶从水槽里盖上玻璃片取出后应正放在桌面上；用排水法收集氧气的合适时机是气泡连续均匀冒出时，以防收集的氧气不纯。 13.答案：D 解析：D中反应的反应物和生成物均有两种，不属于分解反应，也不属于化合反应。故选D。 14.答案：D 解析：反应前有2种分子，反应后生成了1种分子，该反应表示两种物质发生反应生成另一种物质，属于化合反应，A错误；反应前有1种分子，反应后生成了1种分子，该反应表示一种物质发生反应生成另一种物质，不属于分解反应，B错误；该变化中分子种类不变，分子间隔变大，发生的是物理变化，C错误；反应前有1种分子，反应后生成了2种新分子，该反应表示一种物质发生反应生成两种新物质，属于分解反应，D正确。 15.答案：【寻找制氧剂】氧 【实验室制取氧气并验证性质】 （1）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （2）A （3）B （4）①往反应后的集气瓶中加入适量澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊；②排水 【自制简易制氧机】 （5）不需加热，节约能源，生成物为水，不会污染环境 （6）可以控制反应的发生和停止 （7）发生装置和收集装置 【实验拓展】 解析：【实验室制取氧气并验证性质】（4）①木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，要证明木炭燃烧发生了化学变化，即证明产生了新物质二氧化碳即可。②做铁丝燃烧实验需要浓度更高的氧气，排水法收集到的氧气浓度更高。 【自制简易制氧机】（6）改进设计中A添加了长颈漏斗，便于添加液体药品，B将长颈漏斗改成注射器，通过控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率，C将药品放置于无纺布袋中，液体通过长颈漏斗加入，打开弹簧夹，加入液体药品，固液接触，反应开始，产生气体，关闭弹簧夹，装置中气压增大，将液体药品压回长颈漏斗中，固液分离，反应停止，则C与其他设计相比，具有优点是可以控制反应的发生和停止。 学科网（北京）股份有限公司 $