氧气的性质和制取专题练习备课包 --2026-2027学年九年级化学沪教版上册

“唯美课堂” 氧气的性质和制取 编制人：王建伟 15996099149 专题五 氧气的性质和制取 1. 实验室可用如图装置比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，实验时，分别将过氧化氢溶液一次 性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据。下列说法不正确的是 A.实验数据只需记录产生的氧气体积 B.实验中所用MnO2、CuO的质量相等 C.实验过程中发现U型管内右侧液面上升，说明过氧化氢分解放出热量 D.实验中所用过氧化氢溶液的质量和溶液的溶质质量分数相等 2. 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错误的是 A. T1时刻，O2开始产生 B. b曲线表示KMnO4分解 C. KMnO4在该反应中起催化作用 D. c曲线代表氯化钾 ( A B C D )3. 现有a、b两支试管，a试管内有少量二氧化锰，同时向两支试管内滴加等质量、等浓度的过氧化氢溶液，能正确表示a、b两支试管内放出氧气质量（纵坐标）与反应时间（横坐标）关系的图像是 ( )4. 过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多。化学兴趣小组的同学设计如下四组实验，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是 A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化快慢 B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢 C．第三组分两次实验，看木条是否能复燃 D．第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间 5. 某社团探究氧气浓度对燃烧的影响，探究结果如图所示，下列说法错误的是 A．带火星木条不一定在纯氧中才能复燃 B．可用排水法收集不同浓度的氧气 C．欲使直径0.2mm细铁丝燃烧，所需氧气的最低体积分数为60% D．由图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径 6. 纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。对比铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧的事实，某同学得出下列结论，其中不正确的是 A.纳米铁粉在空气中自燃的产物不是四氧化三铁 B.相同的反应物在不同条件下生成物可能不同 C.纳米铁与铁丝不是同一种物质 D.反应物间接触面积大小是反应能否发生的因素之一 7. （2026·广东汕尾·一模）兴趣小组利用甲、乙装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，数据如图所示。下列说法正确的是 A．实验开始时，两集气瓶内O2的质量分数均约为21% B．70s时，装置甲中集气瓶内CO2的体积分数为88.3% C．其他条件相同时，木条燃烧能更快消耗O2 D．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＞乙 8. （2026·四川成都·一模）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示，下列说法正确的是 A．反应过程中装置内气压变大只是因为产生了氧气 B．结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块 C．从曲线a、b的变化可知催化剂种类不同，产生的氧气的量不同 D．反应前后土豆块和猪肝块的性质不变 9.（2026·江苏连云港·一模）利用图1装置研究过氧化氢制氧气的反应，所得结果如图2所示。 下列说法不正确的是 A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．该实验能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用 C．对比ab段和bc段，可以判断过氧化氢溶液与MnO2的反应放热 D．比较曲线①②可知，适当增加溶液的浓度，可以使反应加快 10.（2026·陕西宝鸡·一模）下列关于实验先后顺序的说法不正确的是 A．高锰酸钾制氧气并用排水法收集时，先将导气管移入集气瓶，再开始加热 B．实验室制氧气时，先检查装置的气密性，再装入试剂 C．给试管里的固体加热时，先预热，再对准试剂加热 D．用排水法收集氧气完毕后，先在水面下盖好玻璃片，再将集气瓶拿出来正放在桌面上 11.（2026·江苏徐州·一模）用下左图装置加热高锰酸钾并收集一瓶氧气。集气瓶内液面高度随加热时间 的变化如下右图，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，此时可以开始收集 B．N点：将试管内固体经溶解、蒸发可得 C．P点：此时试管中可能含有三种固体物质 D．M→N：固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量 12. 用H2O2溶液制取O2并测定产生O2的体积，按图2所示组装实验装置 ①向锥形瓶中加入一定量的MnO2，注射器中吸入20mLH2O2溶液。 ②将注射器中的H2O2溶液平均分4次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表：   第1次 第2次 第3次 第4次 收集气体的总体积/mL 60 120 x y 表中的数据x=______，根据表中的数据可以推测20mLH2O2溶液总共产生O2的体积为______mL。 第1次产生O2的体积为_____mL。 13. 在下图装置实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是____________________________。 实验中测得实验结果是：反应前注射器内气体总体积是25mL，反应后注射器内气体总体积是22mL，由此数据可以推算出测定的空气中氧气的体积分数_____2l%(填“＞”、“＝”或“＜”)，造成该实验出现误差的原因可能是_________(填序号) ①没有交替缓缓推动两个注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜丝量太多 ④加入铜丝量太少 通过上面的实验，你想到的测量混合物中某成分含量的方法是____________________________________ ______________________________________________________ 14. 如图1所示是测定空气中氧气含量的实验 图2中BC段气压变化的原因是_____________________________________________________________，CD段气压变化的原因是________________________________________________，DE段气压变化的原因是_________________________________。该实验中红磷需足量，目的是__________________________；如果实验结果偏小，可能的原因有______________________(答一点即可)。图1中实验装置始终密闭，优点是_______________________________、________________。 15. 实验小组同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2。实验结 束时，某同学发现用排水法收集到的氧气体积大于理论产量。针对这一现象，同学们进行了如下探究： 【猜想】猜想1：反应生成的二氧化锰分解放出氧气； 猜想2：反应生成的锰酸钾分解放出氧气。 【验证】 同学们分成两组： 第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变，则猜想_____错误。 第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法就得出了猜想2正确的结论。该组同学的方法是_______________________________________________________________________________ 【再探究】一些同学完成上述实验后，提出“铁丝能否在二氧化碳中燃烧呢？”，他们又设计了如下方案：（已知在点燃的条件下，镁带能在二氧化碳中剧烈燃烧。“引燃”目的是使可燃物温度升高达到着火点） 方案①：将弯成螺旋状的细铁丝系上一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，由上而下缓慢插入装有二氧化碳的集气瓶中，观察铁丝能否被引燃。 方案②：将弯成螺旋状的细铁丝系上一段镁带，点燃镁带，待镁带快燃尽时，由上而下缓慢插入装有二氧化碳的集气瓶中，观察铁丝能否被引燃。 认真比较分析两种方案，你认为方案______ (填①或②)引燃更为科学，理由是_______________________ ________________________________________________________________________。 16. （2026·江苏无锡锡北片中·一模）兴趣小组同学开展探究过氧化氢溶液制取氧气的实验。 (1)甲装置中仪器a的名称是___________，相对于长颈漏斗，其优点是_________________________。 (2)过氧化氢溶液制取氧气反应的化学方程式是________________________________，若用装置乙排空气法收集氧气，则气体应从_______(填“m”或“n”)端通入。 (3)利用丙装置开展制取氧气的课外实验（土豆中含过氧化氢分解的催化剂），现需要在注射器中收集50mL体积分数为80%的氧气，在注射器中需要预留空气的体积约为________。 (4)两位同学分别利用丙装置开展实验，将等体积溶液加入注射器中，收集的气体体积和时间的关系如图丁。对比曲线1，曲线2对应实验改变的是________（填选项序号）。 a. 温度     b. 浓度     c. 土豆片的量     d. 注射器的规格 17.（2026·江苏苏州平江学校·一模）生活中有时需要用到高浓度的氧气，而获取高浓度氧气有多种方法。 Ⅰ.过碳酸钠制氧。“便携式制氧机”可用于家庭保健供氧，某品牌制氧机原理如题图1所示。用该制氧机制气时，在反应仓中加入适量水，再先后加入白色过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)颗粒和黑色二氧化锰粉末，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (1)图中“过滤仓”的原理与图2中_________(填字母)装置类似。“过滤仓”中的水除了可以过滤杂质提纯氧气外，作用还有_______(填字母) A．加快氧气的生成   B．降低氧气温度    C．可以通过气泡观察氧气生成的速率 (2)充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤渣的成分是___________。 Ⅱ.渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，在一定压力下，让空气通过氧气分离膜，可得到富氧空气，如图3所示。 (3)空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透率_______(填“>”或“<”)氧分子渗透率； (4)请在下图方框中画出富氧空气的微观示意图___________； Ⅲ.氧烛制氧。氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术(如图4)。主要含NaClO3、催化剂和少量铁粉。使用时按压启动装置，铁粉燃烧，并触发NaClO3分解并放出热量维持反应持续发生，生成NaCl和O2.。 (5)NaClO3分解制氧的反应方程式为__________________________________________，其制气装置类似于实验室制氧气(图6)中______(填“甲”或“乙”)装置，装置乙中仪器X 名称为___________； (6)使用氧烛时产氧率明显低于理论值的原因可能是____________________________________________； (7)氧烛的填充材料会影响其放氧时间和外壳最高温度，研究人员分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛放氧时间及对应外壳温度(如图5)，氧烛应选择填充材料_______(填“A”或“B”)，请说明理由_____________________________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年化学强化练习 氧气的性质和制取 1. 实验室可用如图装置比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，实验时，分 别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据。 下列说法不正确的是 A. 实验数据只需记录产生的氧气体积 B. 实验中所用MnO2、CuO的质量相等 C. 实验过程中发现U型管内右侧液面上升，说明 过氧化氢分解放出热量 D. 实验中所用过氧化氢溶液的质量和溶液的溶质 质量分数相等 A 收集等体积氧气需要的时间 2. 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错误的是 A. t1时刻，O2开始产生 B. b曲线表示KMnO4分解 C. KMnO4在该反应中起催化作用 D. c曲线代表氯化钾 C KMnO4只要稍稍加热就能分解，t1时KMnO4开始分解产生O2，A正确；b曲线表示 KMnO4分解，B正确； t2时KClO3分解生成氯化钾和氧气，c曲线代表氯化钾或氯酸钾分解生成氧气，D正确 3. 现有a、b两支试管，a试管内有少量二氧化锰，同时向两支试管内滴加等质量、 等浓度的过氧化氢溶液，能正确表示a、b两支试管内放出氧气质量（纵坐标）与 反应时间（横坐标）关系的图像是 A B C D A 催化剂的加入只能改变反应速率，不能改变生成物的质量 4. 过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多。化学兴趣小组的同学设计如下四组实验，比 较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是 A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化快慢 B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢 C．第三组分两次实验，看木条是否能复燃 D．第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间 C 分两次实验，无法比较 5. 某社团探究氧气浓度对燃烧的影响，探究结果如图所示，下列说法错误的是 A．带火星木条不一定在纯氧中才能复燃 B．可用排水法收集不同浓度的氧气 C．欲使直径0.2mm细铁丝燃烧，所需氧气的最低体积分数为60% D．由图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径 C 47% 6. 纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。对比铁丝在空气中不能燃烧， 而在氧气中能剧烈燃烧的事实，某同学得出下列结论，其中不正确的是 A. 纳米铁粉在空气中自燃的产物不是四氧化三铁 B. 相同的反应物在不同条件下生成物可能不同 C. 纳米铁与铁丝不是同一种物质 D. 反应物间接触面积大小是反应能否发生的因素之一 C 四氧化三铁是黑色氧化物不是红色 7. （2026·广东汕尾·一模）兴趣小组利用甲、乙装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧 至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，数据如图所示。下列说法正确的是 A．实验开始时，两集气瓶内O2的质量分数均约为21% B．70s时，装置甲中集气瓶内CO2的体积分数为88.3% C．其他条件相同时，木条燃烧能更快消耗O2 D．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＞乙 C 体积 小于88.3% ＜ 8. （2026·四川成都·一模）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解 的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相 同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b 所示，下列说法正确的是 A．反应过程中装置内气压变大只是因为产生了氧气 B．结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块 C．从曲线a、b的变化可知催化剂种类不同，产生的氧气的量不同 D．反应前后土豆块和猪肝块的性质不变 B 还因为反应放热 相同 化学性质 9.（2026·江苏连云港·一模）利用图1装置研究过氧化氢制氧气的反应，所得结果 如图2所示。下列说法不正确的是 A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞 B．该实验能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用 C．对比ab段和bc段，可以判断过氧化氢溶液与MnO2的反应放热 D．比较曲线①②可知，适当增加溶液的浓度，可以使反应加快 B 没有对比实验，不能说明二氧化锰能改变反应速率，且无法证明其质量和化学性质 是否改变 10.（2026·陕西宝鸡·一模）下列关于实验先后顺序的说法不正确的是 A．高锰酸钾制氧气并用排水法收集时，先将导气管移入集气瓶，再开始加热 B．实验室制氧气时，先检查装置的气密性，再装入试剂 C．给试管里的固体加热时，先预热，再对准试剂加热 D．用排水法收集氧气完毕后，先在水面下盖好玻璃片，再将集气瓶拿出来正放 在桌面上 A 先加热，等到导气管口气泡连续均匀放出再收集 11.（2026·江苏徐州·一模）用下左图装置加热高锰酸钾并收集一瓶氧气。集气瓶内 液面高度随加热时间的变化如下右图，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，此时可以开始收集 B．N点：将试管内固体经溶解、蒸发可得 C．P点：此时试管中可能含有三种固体物质 D．M N：固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量 C 12. 用H2O2溶液制取O2并测定产生O2的体积，按图2所示组装实验装置。 ①向锥形瓶中加入一定量的MnO2，注射器中吸入20mLH2O2溶液。 ②将注射器中的H2O2溶液平均分4次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生 气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表： 表中的数据x=______，根据表中的数据可以推测20mLH2O2溶液总共产生O2的体积为______mL。 第1次产生O2的体积为_____mL。 180 220 55 第一次 第二次 第三次 第四次 收集气体的总体积/mL 60 120 x y 每一次收集气体的体积中都包括加入5mL液体的体积 13. 在下图装置实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是　 ______ 。实验中测得实验结果是：反应前注射器内气体总体积是25mL，反应后 注射器内气体总体积是22mL，由此数据可以推算出测定的空气中氧气的体积分数 　 2l%(填“＞”、“＝”或“＜”)，造成该实验出现误差的原因可能是　 　(填序号) ①没有交替缓缓推动两个注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜丝量太多 ④加入铜丝量太少 通过上面的实验，你相到的测量混合物中某成分含量的方法是_________________ _______________________________________________________________________ ___________________ 使氧气充分 ＜ ①②④ 通过化学方法除去 反应 混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化，从而得出 该种成分的含量 图2中BC段气压变化的原因是_______________________________________________ ____________________________，CD段气压变化的原因是______________________ ______________，DE段气压变化的原因是___________________________。 该实验中红磷需足量，目的是_______________；如果实验结果偏小，可能的原因有_________。（答一点即可） 图1中实验装置始终密闭，优点是_______________________________、 ________________。 红磷燃烧放热使气体体积膨胀导致压强增大的幅度大于 消耗氧气导致压强减小的幅度 红磷燃烧消耗了氧气且温 打开弹簧夹，水进入集气瓶中 使氧气完全反应 装置漏气 装置始终密闭，测定结果更准确 减少了空气污染 (避免了因燃烧匙伸入过慢而引起的气体外逸) 14.如图1所示是测定空气中氧气含量的实验 度降低到室温 15. 实验小组同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中，将温度控制在250℃ 加热制取O2。实验结束时，某同学发现用排水法收集到的氧气体积大于理论产量。 针对这一现象，同学们进行了如下探究： 【猜想】 猜想1：反应生成的二氧化锰分解放出氧气； 猜想2：反应生成的锰酸钾分解放出氧气。 【验证】 同学们分成两组： 第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变，则猜想 错误。 第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法就得出了猜想2正确的结论。该组同学的方法是__________________________________________________ _________________________________ 1 取少量锰酸钾于试管中，在250℃条件下加热，然后将带 火星的木条伸入试管中，木条复燃。 【再探究】一些同学完成上述实验后，提出“铁丝能否在二氧化碳中燃烧呢？” 他们又设计了如下方案：（已知在点燃的条件下，镁带能在二氧化碳中剧烈燃烧。 “引燃”目的是使可燃物温度升高达到燃点。） 方案①：将弯成螺旋状的细铁丝系上一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，由上 而下缓慢插入装有二氧化碳的集气瓶中，观察铁丝能否被引燃。 方案②：将弯成螺旋状的细铁丝系上一段镁带，点燃镁带，待镁带快燃尽时，由上 而下缓慢插入装有二氧化碳的集气瓶中，观察铁丝能否被引燃。 认真比较分析两种方案，你认为方案　 (填①或②)引燃更为科学，理由是_______ ___________________________________________________________________ ② 火柴在 CO2中不能燃烧，不能引燃细铁丝，镁能在CO2中燃烧，可以引燃细铁丝。 16. 【答案】(1) 分液漏斗 可以控制反应速率 (2) m (3)12.5mL (4)b 现需要在注射器中收集50mL体积分数为80%的氧气，那么氧气的体积为50mL×80%=40mL 设在注射器中需要预留空气的体积约为x，则有50mL-x+x× =40mL， 解得x=12.5mL 17. （2026·江苏苏州平江学校·一模） 【答案】(1) B BC (2)二氧化锰 (3)＜ (4) (5) 2NaClO3 2NaCl +3O2↑ 甲 锥形瓶 (6)铁粉燃烧消耗部分氧气 (7) B 填充材料B对应的氧烛放氧时间长 、且外壳温度低，防止热量散失，维持产 氧药块温度 $