2.3氧气的制备 课时同步练习-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

**基本信息** 本同步练以“知识梳理-课堂练习-基础巩固-能力进阶”为路径，分层覆盖氧气制备核心知识，通过基础概念辨析、实验操作规范到综合探究的梯度设计，强化化学观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |课堂练习|收集方法、装置操作等基础考点|以选择为主，即时检测课堂核心概念（如催化剂性质判断）| |基础巩固|工业/实验室制法、反应类型等核心知识|选择与填空结合，强化装置规范（如试管倾斜角度）和原理应用| |能力进阶|实验步骤排序、影响因素探究等综合应用|实验题为主，通过变量控制（如过氧化氢浓度对速率影响）培养科学思维|

第2章　空气与水资源 第3节　氧气的制备 【知识梳理】 1. 从空气中分离出氧气 （1） 氧气的工业制法——分离液态空气法（一般） ① 原理：工业上根据 　 　不同分离出氧气，发生的是 　 　变化。 ② 流程：（说明：“蒸发”一词说成“蒸馏”更准确，“蒸馏”将在本章第4节学习） （2） 在一定压力下，让空气通过特殊薄膜或多孔性材料（如 　 　），将氧气和氮气分离，可以得到高纯度的氧气。 2. 氧气的实验室制法（发生 　 　变化） （1） 制取原理：实验室常用 　 　（俗名为双氧水）、高锰酸钾或氯酸钾等含氧元素的物质来制取氧气，发生反应的文字表达式分别为①  　 　、 ②  　 　、③   　。 （2） 实验装置： ① 发生装置：“固液常温型”装置（用双氧水制取氧气）和“固体加热型”装置（用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气）。用高锰酸钾制取氧气时，在试管口需放置一小团棉花，其目的是 　 　。 ② 收集装置：收集氧气可用 　 　法，也可用向 　 排空气法，因为氧气 　 　溶于水且不与水反应，氧气在常温下一般不与空气中的其他气体反应，且密度比空气 　 。 （3） 装置气密性检查：检查教材P53图2-25中发生装置的气密性的方法是 　 　。检查教材P54图2-26中发生装置的气密性的方法是先将导管另一端插入 　 　，后用手握住 　 　，观察到导管口有 　 　，移开手后过一段时间，导管中会形成 　 　，则说明装置 　 　。 （4） 氧气的检验和验满：用带火星的木条分别伸入 　 　和置于 　 　，观察是否复燃。用排水法收集氧气时，当集气瓶口有大气泡逸出时，则说明氧气已集满。 （5） 用排水法收集氧气，在停止实验时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免因 　 　而产生 　 　，可能造成 　 　。 （6） 催化剂：在化学反应中能 　 　化学反应速率，但本身的 　 　和 　 　在化学反应前后都 　 　的物质称为该反应的催化剂。 （7） 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，称为 　 　。 【课堂练习】 1. 分析氧气的收集方法时，不需要考虑的是（　　） A. 氧气的溶解性 B. 氧气能否与水或空气中其他成分反应 C. 氧气的密度 D. 空气中氧气的体积分数 2. 下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作及示意图中，正确的是（　　） 3. 下列与氧气有关的实验装置图错误的是（资料：浓硫酸有很强的吸水性）（　　） 4. 下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是（　　） A. 制取气体时，先装试剂，后检查装置的气密性 B. 加热试管里的试剂时，先将试管均匀预热，后对准试剂部位加热 C. 检查装置气密性时，先用两手紧贴容器外壁，后将导管的一端伸入水中 D. 加热高锰酸钾并用排水法收集氧气时，先加热，后在集气瓶中装水 5. 下列有关催化剂的说法，不正确的是（　　） A. 在化学反应前后其性质不变 B. 在化学反应中能改变其他物质的反应速率 C. 二氧化锰可作不同反应的催化剂 D. 过氧化氢分解中，可用不同物质作催化剂 6. 分离液态空气法的原理是 　 　，在氧气的实验室制法和用分子筛获得氧气的方法中发生物理变化的是 　 　。 7. 实验室用图甲所示装置制取并收集氧气。 （1） 用MnO2作催化剂，加热分解KClO3得到O2和KCl。该反应的文字表达式为 　 　，该反应属于 　 　（填“化合”或“分解”）反应。 （2） 仪器X的用途为 　 　，收集干燥氧气应选取的收集装置为 　 （填字母）。 （3） 搭建如图乙所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开 　 （填“K1”“K2”或“K3”）处的螺丝，待调整后再拧紧。 （4） 实验结束时，下列两步操作中先进行的是 　 （填字母）。 a. 移走并熄灭仪器X　 b. 断开试管与洗气瓶之间的连接 【基础巩固】 1. 下列关于氧气的说法错误的是(　　) A. 工业上可采用分离液态空气法制取氧气 B. 氧气支持燃烧,是一种高能清洁燃料 C. 铁丝在氧气中燃烧时火星四射,放出大量的热 D. 实验室制取氧气发生的是化学变化 2. 用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集,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,用力塞紧橡皮塞 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 3. 实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,下列有关操作中正确的是(　　) A. 试管口应该向上倾斜 B. 用酒精灯内焰加热 C. 有气泡放出时即可开始收集 D. 收集前集气瓶应装满水 4. 下列关于在过氧化氢溶液中加入二氧化锰的作用描述正确的是(　　) A. 只有二氧化锰可作为过氧化氢分解的催化剂 B. 二氧化锰可以增加氧气的质量 C. 加入二氧化锰是为了增大反应的速率 D. 所有反应中都需添加催化剂 5. 在一定压力下,让空气通过特殊薄膜或多孔性材料(如 　 　),将 　 　和 　 　分离,可以得到高纯度的氧气。  6. 写出氯酸钾受热分解(以二氧化锰作催化剂)的文字表达式: 　 　,该反应属于 　 　反应,用高锰酸钾制取氧气与用氯酸钾制取氧气的发生装置的不同点是 　 　。  7. 如图,浸入液氮3min后,试管内产生约占其容积三分之一的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;1min后伸入带火星的木条,观察到木条复燃。 (1) 导致木条熄灭的原因是 　 　。  (2) 上述实验实现了氮气和氧气的分离,由实验现象可知,两种气体中沸点比较高的是 　 　。  【能力进阶】 8. 实验室用高锰酸钾制取氧气,有如下步骤:① 加热;② 检查装置的气密性;③ 装药品;④ 用排水法收集氧气;⑤ 从水槽中取出导管;⑥ 熄灭酒精灯;⑦ 连接发生装置。正确的操作顺序是(　　) A. ⑦②③①④⑤⑥ B. ①⑦③②⑤④⑥ C. ⑤⑦③②①④⑥ D. ⑦③①②④⑥⑤ 9. 小林设计如表实验探究影响过氧化氢分解速率的因素。下列说法错误的是(　　) 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 收集50mLO2所需的时间/s 1 20 5 40 二氧化锰 37 2 20 10 40 二氧化锰 14 3 20 5 40 氧化铜 x A. 对比实验1和2可得出过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢的分解速率越大 B. 对比实验2和3,可比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果 C. 若x>37,可得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强 D. 该实验适宜用排水法收集氧气 10. 小强、小超等同学用如图所示的实验装置制取并收集氧气: (1) 请写出标号仪器的名称:①  　 　,②  　 　,③  　 　,④  　 　。  (2) 若用过氧化氢溶液制取氧气,则应选用的发生装置是 　 　(填字母),反应的文字表达式是 　 　,该反应属于 　 　(填“化合”或“分解”)反应;要收集较纯净的氧气应选用的收集装置是 　 (填字母)。  (3) 若用高锰酸钾制氧气,则应选用的发生装置是 　 (填字母),发生反应的文字表达式为 　 　。实验时需在试管口放置 　 　,其作用是 　 　;用排水法收集氧气完毕,务必先 　 　,再 　 　,目的是防止 　 　。  (4) 装置B中长颈漏斗的作用是 　 　,装置B的优点是 　 　。能用排水法收集氧气的理由是 　 　,能用向上排空气法收集氧气的理由是 　 　。  11. 如图是工业上制取氧气的主要步骤。 (1) 步骤B中所发生的变化属于 　 　(填“物理”或“化学”)变化。  (2) 步骤C是利用氮气和氧气的 　 　不同,将氮气和氧气分离开来。  (3) 空气中的氧气与液态空气中的氧气化学性质相同的原因是 　 　。  (4) 嫦娥五号取回的月壤保存在氮气中,这说明氮气化学性质 　 (填“活泼”或“不活泼”)。  (5) 下列属于氮气用途的是 　 (填字母)。  A. 作食品包装填充气 B. 支持燃烧 C. 制氮肥 D. 作电光源 参考答案 第2章　空气与水资源 第3节　氧气的制备 【知识梳理】 1. 从空气中分离出氧气 （1） 氧气的工业制法——分离液态空气法（一般） ① 原理：工业上根据 　氧气和氮气的沸点　不同分离出氧气，发生的是 　物理　变化。 ② 流程：（说明：“蒸发”一词说成“蒸馏”更准确，“蒸馏”将在本章第4节学习） （2） 在一定压力下，让空气通过特殊薄膜或多孔性材料（如 　分子筛　），将氧气和氮气分离，可以得到高纯度的氧气。 2. 氧气的实验室制法（发生 　化学　变化） （1） 制取原理：实验室常用 　过氧化氢溶液　（俗名为双氧水）、高锰酸钾或氯酸钾等含氧元素的物质来制取氧气，发生反应的文字表达式分别为①  　 过氧化氢水＋氧气 　、 ②  　高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气　、③  　氯酸钾氯化钾＋氧气　。 （2） 实验装置： ① 发生装置：“固液常温型”装置（用双氧水制取氧气）和“固体加热型”装置（用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气）。用高锰酸钾制取氧气时，在试管口需放置一小团棉花，其目的是 　防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽　。 ② 收集装置：收集氧气可用 　排水　法，也可用向 　上　排空气法，因为氧气 　不易　溶于水且不与水反应，氧气在常温下一般不与空气中的其他气体反应，且密度比空气 　大　。 （3） 装置气密性检查：检查教材P53图2-25中发生装置的气密性的方法是 　关闭分液漏斗的活塞，将导管另一端插入水中，用双手握住锥形瓶外壁，观察到导管口有气泡逸出，移开双手后过一段时间，导管中形成一段稳定的水柱，则装置不漏气　。检查教材P54图2-26中发生装置的气密性的方法是先将导管另一端插入 　水中　，后用手握住 　试管　，观察到导管口有 　气泡冒出　，移开手后过一段时间，导管中会形成 　一段稳定的水柱　，则说明装置 　不漏气　。 （4） 氧气的检验和验满：用带火星的木条分别伸入 　集气瓶中　和置于 　集气瓶口　，观察是否复燃。用排水法收集氧气时，当集气瓶口有大气泡逸出时，则说明氧气已集满。 （5） 用排水法收集氧气，在停止实验时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免因 　试管内气体压强减小　而产生 　倒吸现象　，可能造成 　试管炸裂（或试管破裂）　。 （6） 催化剂：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。 （7） 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应，称为 　分解反应　。 【课堂练习】 1. 分析氧气的收集方法时，不需要考虑的是（　D　） A. 氧气的溶解性 B. 氧气能否与水或空气中其他成分反应 C. 氧气的密度 D. 空气中氧气的体积分数 2. 下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作及示意图中，正确的是（　A　） 3. 下列与氧气有关的实验装置图错误的是（资料：浓硫酸有很强的吸水性）（　C　） 4. 下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是（　B　） A. 制取气体时，先装试剂，后检查装置的气密性 B. 加热试管里的试剂时，先将试管均匀预热，后对准试剂部位加热 C. 检查装置气密性时，先用两手紧贴容器外壁，后将导管的一端伸入水中 D. 加热高锰酸钾并用排水法收集氧气时，先加热，后在集气瓶中装水 5. 下列有关催化剂的说法，不正确的是（　A　） A. 在化学反应前后其性质不变 B. 在化学反应中能改变其他物质的反应速率 C. 二氧化锰可作不同反应的催化剂 D. 过氧化氢分解中，可用不同物质作催化剂 6. 分离液态空气法的原理是 　氧气和氮气的沸点不同　，在氧气的实验室制法和用分子筛获得氧气的方法中发生物理变化的是 　用分子筛获得氧气的方法　。 7. 实验室用图甲所示装置制取并收集氧气。 （1） 用MnO2作催化剂，加热分解KClO3得到O2和KCl。该反应的文字表达式为 　氯酸钾氯化钾＋氧气　，该反应属于 　分解　（填“化合”或“分解”）反应。 （2） 仪器X的用途为 　给物质加热　，收集干燥氧气应选取的收集装置为 　C　（填字母）。 （3） 搭建如图乙所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开 　K2　（填“K1”“K2”或“K3”）处的螺丝，待调整后再拧紧。 （4） 实验结束时，下列两步操作中先进行的是 　b　（填字母）。 a. 移走并熄灭仪器X　 b. 断开试管与洗气瓶之间的连接 【基础巩固】 1. 下列关于氧气的说法错误的是(　B　) A. 工业上可采用分离液态空气法制取氧气 B. 氧气支持燃烧,是一种高能清洁燃料 C. 铁丝在氧气中燃烧时火星四射,放出大量的热 D. 实验室制取氧气发生的是化学变化 2. 用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集,下列操作符合安全规范的是(　B　) A. 连接仪器:将试管抵住实验台,用力塞紧橡皮塞 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 3. 实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,下列有关操作中正确的是(　D　) A. 试管口应该向上倾斜 B. 用酒精灯内焰加热 C. 有气泡放出时即可开始收集 D. 收集前集气瓶应装满水 4. 下列关于在过氧化氢溶液中加入二氧化锰的作用描述正确的是(　C　) A. 只有二氧化锰可作为过氧化氢分解的催化剂 B. 二氧化锰可以增加氧气的质量 C. 加入二氧化锰是为了增大反应的速率 D. 所有反应中都需添加催化剂 5. 在一定压力下,让空气通过特殊薄膜或多孔性材料(如 　分子筛　),将 　氧气　和 　氮气　分离,可以得到高纯度的氧气。  6. 写出氯酸钾受热分解(以二氧化锰作催化剂)的文字表达式: 　氯酸钾氯化钾+氧气　,该反应属于 　分解　反应,用高锰酸钾制取氧气与用氯酸钾制取氧气的发生装置的不同点是 　用高锰酸钾制取氧气的发生装置,在试管口有一小团棉花　。  7. 如图,浸入液氮3min后,试管内产生约占其容积三分之一的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条熄灭;1min后伸入带火星的木条,观察到木条复燃。 (1) 导致木条熄灭的原因是 　液氮的沸点比液氧的沸点低,液氮先汽化为氮气,氮气使燃着的木条熄灭　。  (2) 上述实验实现了氮气和氧气的分离,由实验现象可知,两种气体中沸点比较高的是 　氧气(或O2)　。  【能力进阶】 8. 实验室用高锰酸钾制取氧气,有如下步骤:① 加热;② 检查装置的气密性;③ 装药品;④ 用排水法收集氧气;⑤ 从水槽中取出导管;⑥ 熄灭酒精灯;⑦ 连接发生装置。正确的操作顺序是(　A　) A. ⑦②③①④⑤⑥ B. ①⑦③②⑤④⑥ C. ⑤⑦③②①④⑥ D. ⑦③①②④⑥⑤ 9. 小林设计如表实验探究影响过氧化氢分解速率的因素。下列说法错误的是(　B　) 序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 收集50mLO2所需的时间/s 1 20 5 40 二氧化锰 37 2 20 10 40 二氧化锰 14 3 20 5 40 氧化铜 x A. 对比实验1和2可得出过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢的分解速率越大 B. 对比实验2和3,可比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果 C. 若x>37,可得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强 D. 该实验适宜用排水法收集氧气 10. 小强、小超等同学用如图所示的实验装置制取并收集氧气: (1) 请写出标号仪器的名称:①  　试管　,②  　酒精灯　,③  　水槽　,④  　集气瓶　。  (2) 若用过氧化氢溶液制取氧气,则应选用的发生装置是 　B　(填字母),反应的文字表达式是 　过氧化氢水+氧气　,该反应属于 　分解　(填“化合”或“分解”)反应;要收集较纯净的氧气应选用的收集装置是 　C　(填字母)。  (3) 若用高锰酸钾制氧气,则应选用的发生装置是 　A　(填字母),发生反应的文字表达式为 　高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气　。实验时需在试管口放置 　一小团棉花　,其作用是 　防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽　;用排水法收集氧气完毕,务必先 　将导管移出水面　,再 　熄灭酒精灯　,目的是防止 　因试管内气压减小而产生倒吸现象　。  (4) 装置B中长颈漏斗的作用是 　向装置中添加液体药品　,装置B的优点是 　可随时添加液体药品　。能用排水法收集氧气的理由是 　氧气不易溶于水且氧气不与水反应　,能用向上排空气法收集氧气的理由是 　氧气的密度比空气的大且氧气不与空气反应　。  11. 如图是工业上制取氧气的主要步骤。 (1) 步骤B中所发生的变化属于 　物理　(填“物理”或“化学”)变化。  (2) 步骤C是利用氮气和氧气的 　沸点　不同,将氮气和氧气分离开来。  (3) 空气中的氧气与液态空气中的氧气化学性质相同的原因是 　组成和结构相同　。  (4) 嫦娥五号取回的月壤保存在氮气中,这说明氮气化学性质 　不活泼 　(填“活泼”或“不活泼”)。  (5) 下列属于氮气用途的是 　AC　(填字母)。  A. 作食品包装填充气 B. 支持燃烧 C. 制氮肥 D. 作电光源 1 学科网（北京）股份有限公司 $