2.4依据特定需求制取氧气 同步练习-2026-2027学年九年级化学北京版上册

**基本信息** 练习围绕氧气制取核心知识，分层覆盖基础概念到综合应用，通过实验情境与跨学科问题设计，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| |----|----------|----------| |基础认知|催化剂、气体收集等单一知识点|单选题考查概念辨析（如第2题催化剂性质）| |综合应用|实验操作、反应类型等多知识点整合|填空题结合物质推断（如第14题反应类型判断）| |实践创新|制氧机设计、高原供氧等真实情境|实验题涉及装置选择与评价（如第21题气体制取）|

2.4依据特定需求制取氧气 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．NO是汽车尾气中的一种大气污染物，它是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的NO2气体。在实验中，收集NO时可选用的方法是 A．排水或向上排空气法 B．向上排空气法 C．向下排空气法 D．排水法 2．下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．二氧化锰是所有反应的催化剂 B．二氧化锰能够增加过氧化氢分解产生氧气的质量 C．催化剂在反应前后的质量和性质都不改变 D．对于一个化学反应来说催化剂可能不止一种 3．家用制氧机已成为现代家庭中的常备用品之一，如图是其制氧原理示意图，下列有关说法正确的一项是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．过滤器可以除去空气中的粉尘 C．空气压缩后其中分子间隔变大 D．用空气制氧气发生了化学变化 4．下图所示实验，能达到实验目的的是 A．证明铁在氧气中能燃烧 B．检验氧气 C．测定空气中氧气的含量 D．证明蜡烛燃烧有二氧化碳生成 5．下列实验室制备氧气并探究其性质的操作，正确的是 A．制备氧气 B．收集氧气 C．氧气验满 D．硫在氧气中燃烧 6．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：①加热，②检查装置的气密性，③装药品，④用排水法收集气体，⑤从水槽中取出导气管，⑥熄灭酒精灯，⑦连接仪器。其中操作顺序正确的是 A．⑦②③①④⑤⑥ B．①⑦③②⑤④⑥ C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤ 7．基于高原旅行者设计和制作简易供氧器，需要满足的基本要求不包括 A．制氧原材料价廉物美，方便携带 B．能持续供氧，供氧过程不产生有害气体 C．参加反应的相关化学物质必须易溶于水 D．设计气流阀门，调控气流速度 8．下列图像能正确反映对应变化关系的是 A． 用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气 B． 用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的含量 C．过氧化氢溶液制取氧气，水的质量变化情况 D． 加热高锰酸钾制取氧气 9．空气是人类宝贵的自然资源，下列关于空气的说法错误的是 A．空气中氧气的体积分数大约是21% B．不同的稀有气体充入霓虹灯通电时可以发出不同颜色的光 C．二氧化碳（CO2）是一种空气污染物，会造成空气污染 D．工业上常用分离液态空气的方法制备氧气 10．下列用高锰酸钾制取氧气并检验氧气性质的实验操作，正确的是 A．检查装置气密性 B．加热高锰酸钾 C．排空气法收集氧气 D．铁丝在氧气中燃烧 11．按照如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”，下列说法正确的是 A．没有催化剂，过氧化氢不会分解 B．反应前后，发泡剂催化剂的质量不相同 C．反应前后，发泡剂催化剂的化学性质不同 D．过氧化氢分解的催化剂不止一种 12．下列关于催化剂的叙述正确的是 A．催化剂只能加快反应的进行 B．二氧化锰是一切反应的催化剂，而且能增加过氧化氢分解释放氧气的质量 C．在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率 D．要使高锰酸钾受热分解放出氧气，必须加入二氧化锰，否则就不能发生反应 二、填空题 13．现有以下反应： ①红磷+氧气五氧化二磷；②铁+氧气四氧化三铁； ③氧化汞汞+氧气；④酒精+氧气水+二氧化碳； ⑤碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳。 (1)其中属于化合反应的是___________(填序号，下同)；属于分解反应的是___________。 (2)“某反应不可能既是化合反应又是分解反应”的说法___________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________。 (3)对化学反应、化合反应、分解反应三个概念之间关系的表示，正确的是___________(填字母)。 A． B． C． 14．A、B…H八种物质，有如图所示关系：其中A是一种暗紫色固体，E是一种无色液体，H是一种黑色固体。试推断： (1)写出反应①和③的符号表达式：①__________，③__________。 (2)反应②所属的基本反应类型是__________。 (3)反应③中集气瓶底需放入一些水的原因是__________。 15．空气是宝贵的自然资源。利用空气制取氮气和氧气的流程如图所示： (1)Ⅰ得到的洁净空气属于______（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)从微观角度分析，Ⅱ变化前后，改变的是______。 (3)Ⅲ发生的是______（填“物理”或“化学”）变化。 16．认真阅读下列材料，回答有关问题： 生活中有时需要用到高浓度氧气，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。 氧气瓶和氧气袋中的氧气一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出氧气。 制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将氮气、氧气通过某种沸石分子筛，测定其对氮气、氧气的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大，代表吸附量越大)。    吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。 依据文章内容回答下列问题。 (1)供氧方式主要有______(写出一种即可)。 (2)深冷法制氧利用了物质的______(填“物理性质”或“化学性质”)差异。 (3)由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2，证据是______。 (4)健康人______高流量吸氧(填“可以”或“不可以”)。 17．实验室用过氧化氢溶液制取氧气，从下列装置中可选取的组合是___________。 A．①④    B．②④    C．①③    D．___________ 三、简答题 18．下列反应中均有甲烷生成：①；② 上述反应①和②，实验室制取甲烷应选择哪个序号，对比另一个实验，该反应的优势是什么？ 19．如何鉴别水和双氧水？ 20．某兴趣小组在跨学科实践课上制作了如图所示的简易化学“制氧机”。请回答下列问题。 (1)请根据所学知识写出①中可选用的试剂名称。 (2)②中利用了氧气的什么性质？ (3)请写出检验收集到的气体为氧气的方法。 四、实验题 21．利用下列装置进行气体的制取，请回答下列相关问题： (1)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为________；若利用装置E收集氢气，气体应从________（填“b”或“c”）端通入； (2)若实验室制取二氧化碳要控制反应速率，获得平稳气流，则发生装置应选择________（填序号），为了检验二氧化碳，可在装置D中加入的试剂是________； (3)将装置F倾斜使两种药品混合，即可制得气体。下列气体可用该装置制取的是________（填序号）。 ①用锌和稀硫酸反应制取氢气 ②加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷 ③用双氧水和二氧化锰制取氧气 《2.4依据特定需求制取氧气》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B B B A C B C A 题号 11 12 答案 D C 1．D 【详解】NO难溶于水，可以用排水法收集，NO在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体，不能用排空气法收集，故选D。 2．D 【分析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。 【详解】A、二氧化锰不一定是催化剂，其他物质也可以当催化剂，故A错误； B、生成物质量由反应物决定，催化剂仅影响反应速率，不改变生成物质量。故B错误； C、催化剂在反应前后质量和化学性质（而不是性质）不变，故C错误； D、过氧化氢溶液分解制取氧气可使用二氧化锰作催化剂也可用氧化铁作催化剂，在同一反应中可以用多种催化剂改变速率，故D正确。 故选D。 【点睛】掌握催化剂的特征（“一变二不变”）是正确解答本题的关键。 3．B 【详解】A、按体积分数计算，空气中氧气的体积分数约为21%，故A错误，不符合题意； B、过滤器可以除去空气中的粉尘，故B正确，符合题意； C、分子间有间隔，空气压缩后，其中分子间的间隔变小，故C错误，不符合题意； D、有新物质生成的变化称为化学变化，没有新物质生成的变化称为物理变化。用空气制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同进行的混合物分离，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D错误，不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】A、铁丝表面有铁锈，不能燃烧，该选项不正确； B、氧气具有助燃性，检验氧气时，应将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，则说明为氧气，该选项正确； C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置中的压强几乎不变，则不能测定空气中氧气的含量，该选项不正确； D、观察到冷而干的烧杯内壁有水雾，说明蜡烛燃烧生成了水，但不能证明生成了二氧化碳，该选项不正确。 故选B。 5．B 【详解】A、加热高锰酸钾制氧气，试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水倒流造成试管炸开，且试管口处应放一团棉花，防止粉末状物质进入导管，故A错误； B、氧气不易溶于水，可用排水法收集氧气，收集前集气瓶内要装满水，故B正确； C、氧气具有助燃性，验满的方法为：将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃，则集满，故C错误； D、硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫，为防止污染空气，应在集气瓶底预留少量的水，来吸收二氧化硫，故D错误； 故选：B。 6．A 【详解】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），则操作顺序正确的是⑦②③①④⑤⑥，故选A。 7．C 【详解】A、基于高原旅行者设计和制作简易供氧器，需满足制氧原材料价廉物美，方便携带，选项正确； B、基于高原旅行者设计和制作简易供氧器，需满足能持续供氧，便于长时间使用，且供氧过程不产生有害气体，选项正确； C、基于高原旅行者设计和制作简易供氧器，不需考虑参加反应的相关化学物质必须易溶于水，选项错误； D、基于高原旅行者设计和制作简易供氧器，需设计气流阀门，调控气流速度，以适应不同环境的要求，选项正确。 故选C。 8．B 【详解】A、在使用两份完全相同的双氧水制取氧气时，我们知道催化剂只会改变反应的速率，而不会改变最终产生氧气的质量，如图所示，两条曲线产生的氧气质量不一样，这是不符合实际情况的，故选项图像错误； B、用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的含量，红磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，实验一开始瓶内气体温度升高，气压增大；随着反应的进行，氧气不断被消耗，同时燃烧停止后装置逐渐恢复室温，这2个因素都会导致装置内气压减小，由于氧气被消耗，最终瓶内气压小于初始值，故选项图像正确； C、过氧化氢溶液中含有水，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，随着反应的进行，水的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，但不是从0开始，故选项图像错误； D、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，随着反应进行，高锰酸钾不断分解产生氧气，根据质量守恒定律，反应前固体为高锰酸钾，反应后固体为锰酸钾和二氧化锰，所以剩余固体质量不断减小，但待高锰酸钾完全反应后，剩余固体是锰酸钾和二氧化锰，质量不为0，而图中最终剩余固体质量为0，不符合实际情况，故选项图像错误。 故选B。 9．C 【详解】A、空气中各成分按体积分数计算，氧气约占21%，该说法正确，不符合题意。 B、不同的稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，所以可充入霓虹灯，该说法正确，不符合题意。 C、二氧化碳虽然能导致温室效应，但它是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不会造成空气污染，该说法错误，符合题意。 D、工业上利用液态氮和液态氧沸点的不同，常用分离液态空气的方法制备氧气，该说法正确，不符合题意。 故选C。 10．A 【详解】A、检查该装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管，若有气泡冒出，则说明装置气密性良好，该选项正确； B、加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花，且试管应该略倾斜向下，该选项不正确； C、氧气密度比空气略大，应用向上排空气法收集，该选项不正确； D、铁丝燃烧时，为了防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶底应留少量的水或细沙，该选项不正确。 故选A。 11．D 【详解】A、没有催化剂过氧化氢也会分解，只是反应速率较慢，故说法错误； B、根据催化剂定义可知，化学反应前后，发泡剂催化剂的质量相同，故说法错误； C、根据催化剂定义可知，化学反应前后催化剂的化学性质不变，故说法错误； D、过氧化氢分解的催化剂不止一种，过氧化氢分解的催化剂有二氧化锰、氧化铜等，故说法正确； 选择D。 12．C 【详解】A、催化剂能改变反应速率，可能加快，也可能减慢，该反应叙述不正确； B、二氧化锰并不是所有反应的催化剂，且催化剂不能改变生成物的质量，该选项叙述不正确； C、催化剂能改变反应速率，该选项叙述正确； D、高锰酸钾不需要加入二氧化锰，也能发生反应，该选项叙述不正确。 故选C。 13．(1) ①② ③ (2) 正确 化合反应的特征是“多变一”，反应物必须是两种或两种以上，分解反应的特征是“一变多”，反应物必须是一种，两种反应是并列关系 (3)A 【详解】（1）化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质，则属于化合反应的是①②； 分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质，则属于分解反应的是③； （2）化合反应的特征是“多变一”，反应物必须是两种或两种以上，分解反应的特征是“一变多”，反应物必须是一种，因此“某反应不可能既是化合反应又是分解反应”，说法正确； （3）化合反应和分解反应属于并列关系，两者都属于化学反应，即化学反应包含化合反应和分解反应。 故选A。 14．(1) (2)分解反应 (3) 【分析】根据题目给出的流程图和信息：A是一种暗紫色固体，E是一种无色液体，H是一种黑色固体，暗紫色固体高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，因此A是高锰酸钾，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，因此E是过氧化氢，D是氧气，则B是二氧化锰，C是锰酸钾，F是水，H是一种黑色固体，铁和氧气点燃生成四氧化三铁，则G为铁，H为四氧化三铁，代入验证，推断合理。 【详解】（1）①为高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为； ③铁和氧气点燃生成四氧化三铁，符号表达式为； （2）②为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，符合“一变多”的特点，属于分解反应； （3）③中集气瓶底需放入一些水，防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底。 15．(1)混合物 (2)分子间的间隔 (3)物理 【详解】（1）Ⅰ得到的洁净空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物，故填：混合物； （2）从微观角度分析，Ⅱ变化前后，物质由气态变为液态，没有产生新的物质，改变的是分子间的间隔，故填：分子间的间隔； （3）Ⅲ是利用氮气和氧气的沸点不同加以分离，没有新物质生成，属于物理变化，故填：物理。 16．(1)氧气瓶/氧气袋/制氧机 (2)物理性质 (3)25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大 (4)不可以 【详解】（1）生活中有时需要用到高浓度氧气，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机，故填：氧气瓶或者氧气袋或者制氧机； （2）深冷法制氧利用了物质的沸点差异，从空气中分离出氧气，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故填：物理性质； （3）由图乙可知，25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大，故25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2，故填：25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大； （4）吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧，故填：不可以。 17． B ②③/③② 【详解】实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气不需要加热，采用固液加热型发生装置，故发生装置选②；氧气的密度比空气大，且不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，故收集装置选③或④。 故选B。 18．应选择①，优势是节约能源，不需高温高压 【详解】应选择①，优势是节约能源，不需高温高压。 19．分别投入二氧化锰，放出能使带有火星的木条复燃的气体的物质为双氧水。 【详解】双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，双氧水即过氧化氢，加入二氧化锰会放出氧气，而水加入二氧化锰不能放出氧气，故答：分别投入二氧化锰，放出能使带有火星的木条复燃的气体的物质为双氧水。 20．(1)过氧化氢和二氧化锰 (2)不易溶于水 (3)将带火星的木条靠近导管口，若木条复燃，则为氧气 【详解】（1）该装置固液常温装置，适用于过氧化氢和二氧化锰制取氧气； （2）将氧气通入水中，氧气会再排出，利用了氧气不易溶于水的性质； （3）利用氧气的助燃性，可用将带火星的木条靠近导管口的方法检验氧气，若木条复燃，则为氧气。 21．(1) c (2) C 澄清石灰水 (3)①③ 【详解】（1）实验室用B装置制取氧气，则反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，应为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为，故填：； 若利用装置E收集氢气，氢气的密度比空气小，应从长管进入，即从c端通入；故填：c； （2）若实验室制取二氧化碳要控制反应速率，获得平稳气流，则发生装置应选择C，可通过调节活塞控制反应的速率，故填：C； 澄清石灰水可用于检验二氧化碳，故填：澄清石灰水； （3）①利用F装置制取气体，则反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，故锌和稀硫酸反应利用该装置可以制取氢气，符合题意； ②无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷需要加热，不能利用F装置制取，不符合题意； ③利用F装置制取气体，则反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，故双氧水和二氧化锰利用该装置可以制取氧气，符合题意。 故填：①③。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $