第9天 氧气的制备-【通成学典】2026-2027学年预备九年级化学暑期升级训练（8升9沪教版）

毫期升级训练 化学（沪教版）预备九年级 第9天 氧气的制备 新知导学 知识点1工业制氧气 1.分离液态空气法 工业上主要利用液氧（沸点为一183℃）与液氮（沸点为一196℃）的沸点不同来分离液态空气 制得氧气。 除尘净化 降温升温至 ·氮气 空气 除去二氧化 加压 -196℃ 升温至 氧气（一般加压注：此法得到韵 液态氧 贮存在淡蓝色 氧气为混合物 碳和水蒸气 -183℃ 钢瓶中) 2.工业制氧新方法 在一定压力下，让空气通过特殊薄膜（利用不同种类的气体分子在通过特定薄膜时渗透速率 不同的性质)或多孔性材料（如分子筛），将氧气与氮气分离，得到高纯度的氧气。 3.工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化。 【例1】[岳阳段考]工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关 这个过程的描述，正确的是 ( A.有新物质氧气生成 B.分离液态空气是化学变化 C.是利用液氮和液氧沸点不同 D.工业制氧制得的是纯净的氧气 解析：工业上制取氧气是利用空气中各成分的沸点不同，过程中没有新物质生成，属于物理变化，得 到的气体中还混有稀有气体等。 答案：C 【练1】工业上制取氧气可采用变压吸附法，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，通过增压与减压的交替循环，实现氮气和氧气的分离，过程示意图如图所示。 (1)用分子筛吸附氮气发生的是 (填氧气 ☐分子筛（吸附氮气） “物理”或“化学”)变化 ☐氧化铝（去除水蒸 (2)分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体 气和二氧化碳) 的 有关。 空气 氮气 (3)分子筛 (填“可以”或“不可以”)重 增压过程 减压过程 复使用。 知识点2实验室制取氧气 1.实验室制取氧气的三种方法 高锰酸钾加热 锰酸钾十二氧化锰十 氯酸钾 二氧化锰 加热 氯化钾十 反应 过氧化氢 二氧化锰 :水十氧气 KMnO K2 MnO MnO2 KCIO KCI 原理 H2Oz H,OO, 氧气 氧气 02 02 28 第2章空气与水资源 续表 分液 长颈 一小团 漏斗口漏斗 棉花 发生 装置 氧气不易溶于水且不与水反应，密度稍大于空气，可用排水法或向上排空气法收集 收集 方法 伸至瓶底，便于 将空气桃尽 检验 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气 方法 验满 用排水法收集氧气时，当集气瓶中的水排完时，说明氧气已收集满； 方法 用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 2.用高锰酸钾制取氧气的操作步骤及注意事项 实验步骤 操作方法及注意事项 (1)检查装置的气密性 先将导管伸入水中，再用手紧握试管，如果导管口有气泡冒出，说明装置不漏气 取少量高锰酸钾装入试管，并斜铺在试管底部，要在试管口放一小团棉花，防止 (2)将试剂装入试管 加热时试管内的粉末状物质进入导管 (3)将试管固定在铁架台上 铁夹夹在离试管口约。处，试管口应骆向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管 底部，使试管炸裂 先使酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，再用外焰集中加热盛放试 (4)点燃酒精灯加热 剂的部位 待导管口出现连续且均匀的气泡时才开始收集，等集气瓶里的水排完后，在水 (5)用排水法收集氧气 面下用玻璃片盖住瓶口，将集气瓶取出水面正放在实验台上 (6)收集完毕，将导管撤离 实验结束时，先把导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸人热的 水槽，熄灭酒精灯 试管中，造成试管炸裂 3.用多功能瓶收集气体 当利用排空气法收集密度比空气小的气体时，从图甲中的端进气；当利用排空 气法收集密度比空气大的气体时，从图甲中的m端进气（注意：这种进气方式只适合 正放的集气瓶)。如果利用排水法收集气体，可用图乙装置，从y端进气。 甲 【例2】利用如图所示的装置在实验室进行制取和收集氧气的实验，下列做法中，不正确的是( ④ A.选择装置①或②作为氧气的发生装置 29 毫期升级训练 化学（沪教版）预备九年级 B.选择装置③或④作为氧气的收集装置 C.若选择装置④，要等到导管口连续均匀冒出气泡时再收集氧气 D.若将装置①中的长颈漏斗改为分液漏斗，则分液漏斗下端管口也必须插入液面以下 解析：实验室可以采用固液不加热发生装置和固体加热发生装置来制备氧气，所以可以选择装置①或 ②作为氧气的发生装置，A正确；氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，氧气不易溶于水且 不与水反应，可以用排水法收集，所以可选装置③或④作为氧气的收集装置，B正确；用排水法收集气体 时，为了避免装置内受热逸出的空气被收集，需要等到导管口连续均匀冒出气泡时再收集氧气，C正确； 分液漏斗带有活塞，可以通过关闭活塞达到密闭状态，因此不需要插入液面以下，D错误。 答案：D 【练2】[邢台信都期中]下列关于实验室制取氧气的部分实验装置（如图所示）的描述，正确的是( ) A.装置甲可用于分解过氧化氢制取氧气 B.装置乙的优点是可以控制化学反应速率 C.用装置丙可以收集到干燥且纯净的氧气 D.用装置丁收集氧气时气体应该从b端进入 知识点3催化剂 1.概念：在化学反应中能改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生 变化的物质称为该反应的催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 2.特点 加快反应 一“变”一改变化学反应速率 化剂的 减慢反应 反应前后催化剂质量不变 两“不变” 点 反应前后催化剂化学性质不变 【例3】某同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰做了如图所示的实验，下列叙述中，不正确的是() A.①③说明二氧化锰能加快过氧化氢分解 带火星 B.①③的研究方法是对比实验法 的木条 二氧化1 C.不使用二氧化锰，过氧化氢也能分解生成氧气 过氧化氢 溶液 D.实验能证明二氧化锰是反应的催化剂 ① ② 解析：①中没有二氧化锰，带火星的木条不复燃，③中加有二氧化锰，带火星的木条复燃，对比说明二 氧化锰能加快过氧化氢分解；根据是否加入二氧化锰，带火星的木条能否复燃，进行对比实验；二氧 化锰是催化剂，不使用二氧化锰时过氧化氢也可以发生分解反应，只是反应速率慢；该实验只证明了 二氧化锰能改变反应速率，但设有证明反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变，不能说明二氧化 锰为催化剂。 答案：D 设计实验探究某物质是否为催化剂时，除了要考虑加入该物质前后化学反应速率是否发生改变外，还需探 究反应前后该物质的质量和化学性质是否发生改变。 30 第2章空气与水资源 【练3】新情境科技成就[宁德期中]“中国催化剂之父”一闵恩泽院士，为我国炼制石油催化剂制造 技术作出了巨大贡献。下列关于催化剂的说法，正确的是 () A.催化剂一定加快反应速率 B.没有催化剂反应无法发生 C.催化剂可增加生成物质量 D.反应前后催化剂的质量和化学性质不变 知识点4分解反应 1.定义：由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应。 2.分解反应与化合反应的比较： 反应类型 分解反应 化合反应 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化 由两种或两种以上物质生成一种新物质的化 定 义 学反应 学反应 特点 一变多 多变一 通式 X→A十B+… A+B十→X 关系 都是化学反应的基本反应类型，二者属于并列关系 【例4】[石家庄平山期末]下列属于分解反应的是 A.硫酸铜十氢氧化钠氢氧化铜十硫酸钠 B氢气十氧气点燃水 C.氧化汞加热汞十氧气 D甲烷十氧气点s水十二氧 解析：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应，其特点 “一变多”，四个选项中只有C选项符合。 答案：C 预学过关 1.从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室 又不是分解反应的是 制取氧气的最佳方法是 ( A. 铝十氧气点燃氧化铝 A.高锰酸钾加热分解B.分离液态空气 C.氯酸钾加热分解D.过氧化氢催化分解 B.酒精十氧气点s二氧化碳十水 2.实验室用过氧化氢制取氧气的主要步骤如 C,高锰酸钾加热铥酸钾十二氧化锰十氧气 下：①连接装置；②装人试剂；③检查装置 D.过氧化氢二氧化锰，水十氧气 的气密性；④用排水法收集。其操作顺序 5.[徐州段考]下列实验操作中“先”与“后”的顺 正确的是 ) 序不正确的是 A.①②③④ B.②③①④ A.给试管加热时，先使试管底部均匀受热， C.①③②④ D.③①②④ 再用酒精灯外焰固定加热 3.下列有关催化剂的说法，正确的是 B.加热高锰酸钾制氧气实验结束后，应先熄 A.不使用催化剂，物质就不能发生化学反应 灭酒精灯再从水槽中移出导管 B.催化剂在反应前后质量和性质不变 C.实验室制取气体时，先检查装置的气密性 C.催化剂能改变其他物质的反应速率 再加入试剂 D.同一催化剂只能用于一个化学反应 D.用排水法收集氧气时，先在水下盖玻璃 4.[沧州青县期末]下列反应既不是化合反应， 片，再从水中拿出集气瓶正放在桌上 3 毫期升级训练 化学（沪教版）预备九年级 6.工业上制取氧气主要是将经过除尘、除二氧 以下是晓宇所在的小组进行的探究，请你一 化碳、除水的空气进行如图所示的操作： 起参与他们的探究过程，并完成填空 四恶园等智 【问题】红砖粉末能否用作分解过氧化氢的 ② 液体③钢瓶 (第6题图 催化剂？ 下列说法中，不正确的是 【猜想】 A.步骤①②③不涉及化学变化 (1)猜想I:红砖粉末能用作分解过氧化氢 B.氮气的沸点比氧气的沸点低 的催化剂；猜想Ⅱ： 0 C.通过步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 【实验验证】 D.贮存在淡蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 (2)晓宇进行了两个实验，请你将晓宇的实 7.[天津武清期中]实验室有如图所示的装置， 验表格补充完整。 请根据图示回答问题： 序 实验步骤 实验现象 实验结论 号 将带火星的木条 ① 实 常温下过氧 验 伸入装有过氧化 化氢分解速 氢溶液的试管中 率很慢 (第7题图) (1)写出仪器名称：a 向装有过氧化氢 (2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物 实 溶液的试管中加 产生大量 ② 验 入红砖粉末，将 制取并收集氧气，应选用的装置为 气泡，木 带火星的木条伸 条复燃 (填字母)，反应的文字表达式为 入试管 (3)若用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的 【得出结论】 氧气，应选用的装置为 (3)红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率， 0 (4)若用氯酸钾和二氧化锰混合制氧气，反 故 (填“猜想I”或“猜想Ⅱ”)正确。 应的文字表达式为 【反思提高】 ,其中二氧化锰起 作用。 (4)经过讨论，林鹏认为只有上述两个实验， (5)与集气瓶配套使用的玻璃片一般一面为 不能证明红砖粉末能用作分解过氧化氢的催 光滑面，另一面为磨砂面。收集气体时应用 化剂，还要补充两个实验，分别探究反应前后 玻璃片的 (填“光滑面”或“磨砂面”) 红砖粉末的 和 有无变化， 盖好集气瓶 只有这两点也均无变化时，才能证明红砖粉 8.[邯郸大名期中]实验课上，老师 末能用作分解过氧化氢的催化剂。 同学们设计实验探究“红砖粉末 也可用作分解过氧化氢的催化剂 化学用语轻松练 写出下列反应的文字表达式： 1.加热高锰酸钾制取氧气： 2.加热氯酸钾制取氧气： 3.实验室用过氧化氢溶液制取氧气： 32用外焰给物质加热【问题和讨论】(1)不可以 对照实验必须在其他条件相同的情况下进行 (2)把一根火柴梗平放在酒精灯的火焰中，1一2s 后取出与外焰接触的地方已经烧焦，而与焰心 接触的地方还完好无损酒精灯外焰温度最高， 应用外焰给物质加热（合理答案均可）【延伸拓 展】下次难以打开（合理答案均可）[解析]【活 动过程和记录】通过表格中的信息可知，将相同 体积的水加热至沸腾，第③种情况用时最短，说明 酒精灯外焰的温度最高，用酒精灯给物质加热时 应用外焰。【问题和讨论】(1)题述实验向三支试 管中各加入3mL水，即要求所取水的量相同，用 控制变量法做实验必须在其他条件相同的情况下 进行，否则将有火焰的温度、水的量两个变量，故 所取水的量不可以不相同。(2)由于酒精灯的火 焰分三层，各层温度不一样，所以可将一根火柴梗 平放在酒精灯的火焰中，1~2s后取出，观察火柴 梗的烧焦程度即可，若与外焰接触的火柴梗已经 烧焦，而焰心处的火柴梗完好无损，则证明酒精灯 外焰温度最高，应用外焰给物质加热。 第2章空气与水资源 第7天空气的组成 【新知导学】1.C2.A 【预学过关】1.A2.C3.A4.C 5.B[解析]图像解读： 0~20s,瓶内压强减小，对应 的操作是向外拉注射器的活塞 强200 150 kPaj0 50-… 020406080时间/s 20s后压强不再改变， 20~80s,压强没有改变 说明气密性良好 说明拉注射器后没松手 (第5题图) 由图示可知，0~20s内，瓶内压强减小，A错误； 20s后压强不再改变，说明装置不漏气，气密性良 好，B正确；由0~20s的图像可知，该同学的操作 是向外拉注射器的活塞，装置中气体体积变大，压 强减小，C错误；由20~80s的图像可知，压强没 有变化，说明该同学拉注射器的活塞后，一直没有 松手，D错误。 6.（①)红磷十氧气点楼五氧化二磷(2)减小 (3)红磷的量不足（或装置漏气；或燃烧停止后未 等装置冷却至室温就打开弹簧夹等合理答案均可) (4)实验结果更准确（或更环保等合理答案均可） 方法点金 测定空气中氧气含量的解题方法 测定空气中氧气含量的实验装置有多种， 但万变不离其宗，解答这类问题时，要理解测定 空气中氧气含量的原理，围绕压强变化进行分 析，同时要注意红磷替代品应满足两个条件： ①在加热或，点燃的条件下，只与空气中的氧气 反应，不与空气中的其他成分反应；②该物质 反应后的生成物为固体。对实验结果的判断应 从红磷是否足量、装置是否漏气、是否冷却至室 温才打开弹簧夹等方面进行分析。 第8天性质活泼的氧气 【新知导学】1.D2.C3.D 【预学过关】1.B2.D3.D4.D5.C 6.(1)检验生成物是否为二氧化碳碳十氧气 点懋二氧化碳(2)防止溅落的高温物质使集气瓶 炸裂剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成 黑色固体铁十氧气点感四氧化三铁(3)①比 较活泼②都有氧气参加反应（合理答案均可） 化学用语轻松练 1.红磷十氧气点感五氧化二磷 力 02 P2Os 2碳十氧气点恋二氧化碳 CO2 CO2 3.硫十氧气点碎二氧化硫 SO2 S02 4铁十氧气点整四氧化三铁 Fe Oz FexO 第9天氧气的制备 【新知导学】1.(1)物理(2)压强(3)可以 2.D[解析]由图可知，装置甲是固体加热型发 生装置，而分解过氧化氢制取氧气需要固液常温 型发生装置，A不符合题意。装置乙的优点是便 于添加液体试剂，但不能控制化学反应速率，B不 符合题意。装置丙是用排水法收集氧气，可以收 集到较为纯净的氧气，但是排水法收集的氧气不 干燥，C不符合题意。氧气的密度比空气大，用装 置丁收集氧气时，气体应该从b端进入，将空气从 a端排出，D符合题意。 3.D 【预学过关】1.D2.C3.C4.B5.B6.D 7.(1)试管集气瓶(2)BC(或BD)过氧化 氢三氧化锰水十氧气(3)AC(4)氯酸钾 三氧化锰氯化钾十氧气催化（⑤）磨砂面 加热 8.(1)红砖粉末不能用作分解过氧化氢的催化剂 (2)①产生少量气泡，木条不复燃②红砖粉末 能够加快反应速率(3)猜想I(4)质量化 学性质[解析](1)该实验是探究红砖粉末能否 用作分解过氧化氢的催化剂，猜想I:红砖粉末能 用作分解过氧化氢的催化剂，则猜想Ⅱ：红砖粉末 不能用作分解过氧化氢的催化剂。(2)①实验结 论是常温下过氧化氢分解速率很慢，则将带火星 的木条伸人装有过氧化氢溶液的试管中，观察到 的现象是产生少量气泡，木条不复燃。②产生大 量气泡，木条复燃，说明红砖粉末能够加快反应速 率。(3)红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率， 故猜想I正确。(4)催化剂能改变化学反应速 率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后不 变，则还要补充两个实验，分别探究反应前后红砖 粉末的质量和化学性质有无变化 方法点金 探究物质是否为催化剂的方法 探究某种物质是否为某反应的催化剂，首 先要通过实验证明该物质能否增大（或减小）该 反应的化学反应速率，其次要分别通过实验验 证反应前后该物质的质量和化学性质有无改 变。能增大（或减小）其他物质的化学反应速 率，且其本身质量和化学性质在化学反应前后 都没有改变的物质才是该反应的催化剂。 化学用语轻松练 1.高锰酸钾加热锰酸钾十二氧化锰十氧气 2氯酸钾二氧化锰氯化钾+氧气 加热 3.过氧化氢二其化锰水十氧气 第10天水的组成 【新知导学】1.(1)增强水的导电性(2)负 (3)水通电氢气十氧气（④）是否有新物质生成 2.(1)淡蓝小液滴（或水雾）热量(2)氢 气+氧气点悠水可燃 【预学过关】1.B2.B3.A4.D5.D 6.B[解析]气体M为氢气，氢气具有可燃性， 能燃烧，不具有助燃性，不能使带火星的木条复 燃，B错误。 7.(1)氧气（或0）10(2)氢气+氧气点懋水 (3)氢元素和氧元素[解析](1)根据“正氧负 氢”，判断注射器I中产生的气体是氧气；根据“氧 一氢二”，得出电解水时产生的氢气和氧气的体积 比约为2：1，若注射器I中产生5mL气体，则注 射器Ⅱ中产生的气体约为10mL。(2)注射器Ⅱ 中收集的气体是氢气，氢气燃烧生成水，反应的文 字表达式为氢气十氧气点攀水。(3)氢气只含氢 元素，氧气只含氧元素，根据化学反应前后元素种 类不变，可知水是由氢元素和氧元素组成的 8.(1)H2OH2(2)分解反应(3)剧烈燃 烧，火星四射，生成黑色固体铁十氧气点越四氧 化三铁(4)C[解析]水通电生成氢气和氧 气，所以A是水，B、C分别是氢气和氧气中的一 种，银白色金属D和B反应生成黑色固体E,则D 是铁，B是氧气，E是四氧化三铁，C是氢气，氢气 在氧气中点燃生成水。经过验证，推导正确。 化学用语轻松练 1.氢气十氧气点楼水 2水通电氢气十氧气 3.过氧化氢二氧化锰水十氧气