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(2024)上册

“唯美课堂” 氧气的性质与制取 编制人：王建伟 15996099149 专题四 氧气的性质与制取 1.实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。 (1)写出图甲中指定仪器的名称：①___________；②___________。 (2)写出实验室用A、C装置制取氧气的反应表达式 A：__________________________________________；C：_____________________________，以上反应属于___________(填基本反应类型)。 (3)C装置的主要优点是_____________________________________。 (4)证明图乙中蜡烛燃烧产生了水，该集气瓶中氧气最好应选用图甲中装置_______(在A-F中选)收集。 (5)若用G装置收集O2，验满的操作和现象是___________________________________________________。 (6)可以选择D装置收集氧气，原因是_______________________________________，收集到的氧气不纯的原因_____________________________________(写一点即可)。 (7)某同学打算利用D装置收集一瓶(200 mL)含氧气体积分数为80%的气体，实验前需要在集气瓶中预先装入_______mL水。(假设集气瓶中的水最后全部被通入的氧气排出)。 (8)实验室用块状固体硫化亚铁与稀硫酸反应制取硫化氢气体，硫化氢气体的密度比空气的密度大，能溶于水。实验室制取并收集硫化氢气体应选用的装置是___________(在A-F中选)。 2. 做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是进行了以下探究： 【问题一】某同学实验过程中发现铁丝没有燃烧，反复实验均未成功。导致实验失败的原因可能有： (1)铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行。因此，你认为该同学进行实验前应做的实验操作是_____________。 (2)导致该同学实验失败的原因还可能是___________(填序号)。 A. 点燃火柴后立即伸入瓶内 B. 瓶内氧气的浓度不高 C. 集气瓶底部留有少量水 【问题二】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁？ 【查阅资料1】①氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁，因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种；②氧化铁为红棕色固体；③铁能和稀盐酸反应生成氢气，铁的氧化物也能和稀盐酸反应，但无气体产生。 【实验探究】 (3)将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入________溶液，观察到的现象是__________________，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。写出铁丝在氧气中燃烧的表达式：______________________。 【问题三】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢？ 【查阅资料2】氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表： 四氧化三铁 氧化铁 铁 分解温度/℃ 1538 1400 熔点/℃ 1500 【理论讨论】根据上述探究以及实验现象，并结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时氧化铁已分解。 【拓展延伸】 (4) 氧化铁()高温分解可生成四氧化三铁和一种空气中气体，写出该反应的表达式： __________________________________。 (5)有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末的颜色____________________，就说明包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。 (6)实验室在做铁丝燃烧实验时，发现集气瓶底炸裂，其原因是：________________________________。 3. 催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，其________和___________在化学反应前后都不变。 【任务二】探究催化剂 (2)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生，带火星的木条_________ 氧化铜的质量为_______g 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 (3)步骤______和步骤_______的现象对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 (4)步骤②中反应的表达式为__________________________________。 【项目三】：探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响。 如图2装置进行实验：水浴温度控制在18℃，在250 mL三颈瓶中加入MnO2均为0.5 g，在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各5 mL分进行实验。数字传感器数据绘制图像如图3、图4所示。 (5)由图3可知：该反应是_________(选填“放热”或“吸热”)反应。 (6)由图4可知：H2O2溶液浓度越高，其分解的反应速率越_______(选填“快”或“慢”)，以10% H2O2溶液为例，约30s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是_____________________________________________。 (7)某同学查阅资料后发现H2O2溶液分解的反应速率还可能与催化剂的质量有关，请你帮学习小组同学完成具体实验方案设计，证明H2O2溶液分解的反应速率与催化剂的质量有关。 【实验方案】_______________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。 可供选择的药品：足量的5% H2O2溶液、10% H2O2溶液、MnO2粉末、Fe2O3粉末 4.如图是实验室制取和收集气体的部分装置： (1)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用A发生装置的试管口要放一团棉花的原因_____________________；反应的符号表达式是____________________________________________，仪器x的名称是___________。你认为与C装置相比，选用B作发生装置，优点是_________________________________。 (2)用E装置收集氧气，若E中装满水，气体进入口是______(填“a”或“b”)；若E中没有水，用E装置收集氧气的验满的方法是____________________________________________________________________。 (3)实验室用B装置来制取氧气，组装好仪器后，应先检查装置气密性，具体操作方法是__________________ ___________________________________________________________________________，则气密性良好。 (4)若制备一瓶氧气以备铁丝燃烧实验，最好选择F装置收集，理由是：______________________________，_______________________________________。请写出铁丝燃烧的符号表达式______________________。 (5)甲烷(CH4)是一种可燃性气体，密度比空气小且难溶于水。实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得，现用以上装置需制备并收集一瓶纯净的甲烷气体，应选择的发生装置为______，若用F装置收集甲烷，发现____________________________________时，说明集气瓶中的甲烷已经收集满。 5.实验室常利用化学反应制取少量氧气，常用装置如图所示。 (1)用装置A制取氧气时，先向锥形瓶中加入二氧化锰，然后通过___________(填仪器名称)向锥形瓶内添加液体至___________(选填“a”或“b”)处。为了测量所得氧气体积，正确的接口连接顺序为： ①→___________ →___________→⑩。 (2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气，写出其符号表达式____________________________________________，选择的装置组合是_______(A-E中选择：填序号)，装置中不足之处是____________________________。若此组合收集的氧气仍不纯，原因可能是_________________________。若用F装置收集氧气，证明氧气已经集满的操作和现象是_________________________________________________________________ (3)火柴头含有氯酸钾、二氧化锰等物质，火柴盒侧面涂有发火剂。划火柴过程中_______(填“吸收”或“放出”)热量，促使氯酸钾分解产生氧气，并使火柴头燃烧。上述过程中产生氧气的符号表达式为： _______________________________________。 (4)硫化氢(H2S)是一种有毒气体，实验室采用硫化亚铁固体和稀盐酸在常温下反应 制取，发生装置应选择__________(A-E中选择，填序号)。可用F和I装置组合 进行收集并处理尾气，由此可推测H2S 具有______________________________ 的性质(合理即可)，其中倒扣漏斗的作用为_______________________。 (5)兴趣小组同学在实验中多次使用注射器(如图所示) ①检查装置的气密性：甲图中，向右拉动注射器活塞，若观察到 _______________________________，说明该装置的气密性良好。 ②替代实验仪器：乙装置也可制氧气，与装置A制氧气相比，乙装 置的优点是______________________________________。 6. 空气是一种宝贵的自然资源，请回答下列问题： 测定空气中氧气的含量。 (1)图甲为空气成分示意图，物质A的名称为_____________。 (2)图乙装置可测定空气里氧气含量，红磷燃烧的主要现象是_______________________________________，该反应的符号表达式为_________________________________。 (3)图丙是利用图乙装置中的传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势。请结合实验原理，解释BC段气体压强变化的原因：______________________________________________________、______________________________________________________________。 【拓展延伸】实验小组同学将足量白磷放在集气瓶中，白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气且放出热量。他们用压强传感器测定瓶中压强的变化，根据压强的变化来计算空气中氧气的含量，实验装置及数据采集如图。 资料：相同条件下，气体的压强与气体所占的体积成正比。 (4)用如图所示数据计算：用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是______%(结果精确到0.1%)。反应结束，瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是____________________________________________。 7. 某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2g二氧化锰，取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行图1所示实验。 (1) 对比试管①③实验现象，说明_______________________________________________，步骤⑥称量固体的质量为________g，步骤⑦的现象为_______________________________________________。 综上所述，可证明二氧化锰为该反应的催化剂。 【任务二】定量探究催化剂的效果 为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，小组同学进行探究，收集40mL气体测得数据如下表。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 催化剂的质量/g 待测数据 1 20 无 a 2 20 淀粉0.5 b 3 20 二氧化锰0.5 c (2)实验1的目的是__________________________________________________________________。 (3)实验2发生反应的文字表达式或符号表达式为____________________________________。 (4)上述实验“待测数据”测的是_________________________________，实验证明二氧化锰的催化效果更好，则b_______(填“>”、“<”或“=”)c。 【任务三】数字化实验探究催化剂的效果 分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、0.5g淀粉，按图2装置进行实验，瓶内气压的变化如图3所示。 (5)比较分析图3中的________点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)在温度一定的情况下，氧气的体积分数等于氧气的压强分数。上述实验过程中虽然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同，请从催化剂的角度解释原因：________________________________ ____________________________________________________。 【任务四】催化剂的用途 (7)催化剂对工业发展有重要意义，为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是________（填字母）。 a．屠呦呦 b．徐光宪 c．徐寿 d．闵恩泽 8. 某化学兴趣小组同学以“制取氧气”为主题开展项目式学习。 【任务一】实验室制取氧气 实验室制氧，请结合题1图回答问题。 (1)请写出标号仪器的名称：①___________。 (2)用氯酸钾和二氧化锰制取O2，可选用的发生装置为___________(选填序号)，反应的化学方程式为：____________________________________，可选用D装置收集O2的时机是________________________，用D装置判断集满氧气的现象是____________________________________，若用E装置收集O2验满的方法____________________________________________________________________________________。 (3)若用15%双氧水和二氧化锰制取O2，选用装置B相对于C的优点是______________________________，该反应的化学方程式为_________________________________。 (4)若用装置F收集氧气并测定氧气的体积，还需要添加的仪器是______________。 【任务二】：认识便携式富氧机 市场上一些便携式富氧机是使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能来分离空中的氧气和氮气，滤透速率快的分子富集在膜的另一端，从而得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如2图所示。 (5)空气通过氧气分离膜的，氮分子渗透速率________(填“大于”或“小于”)氧分子滤透速率。上述便携式制氧机富集氧气的过程属于___________(填“物理变化”或“化学变化”)。 【信息检索】一种简易制氧机的工作原理如3图所示。A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量的水，先放A剂，再放B剂，即可分解产生氧气。 ( )(6)如3图加湿仓中水的作用是________________________________(写1点)，图中“O2通道”相当于1图中F装置的_________(填“a”或“b”)端导管。 (7)氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有__________________性质；根据已知信息推测，A剂的保存方法是__________________________________。 (8)10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如4图所示，常选CaO2给鱼池增氧的原因是________________________________________________________________。 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 1．工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是 A．液态空气是混合物 B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低 C．步骤②属于化学变化 D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色 C 物理变化，因为变化中没有生成新物质 2．工业制氧气有分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法（吸附法）等。如图 是采用膜分离技术制取氧气的简易流程，该过程根据颗粒大小不同实现氧气制取。 下列说法错误的是 A．空气预处理一般为空气除尘、除水蒸气等 B．膜分离技术制取氧气采用的是物理变化 C．分离液态空气法制取氧气的原理是空气各成分的沸点不同 D．氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明氧气分子的直径更大 D 小 3．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A B C D A B、C、D都是固液不加热型，而用高锰酸钾制取氧气需要加热 4．某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 B 存在两个变量，无法比较 5．下列关于实验室用一定质量的过氧化氢溶液制取氧气的图像中，不正确的是 C 二氧化锰是这个反应的催化剂，反应前后的质量不会发生改变 6．下列关于催化剂的说法正确的是 A．二氧化锰可以作任何反应的催化剂 B．化学反应前后催化剂的性质保持不变 C．不加入二氧化锰，过氧化氢也能分解产生氧气 D．在化学反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂 C 加热高锰酸钾的反应中，二氧化锰是生成物 只是化学性质而不是性质 催化剂不仅是反应前后质量不变，还要求能改变反应速率，反应前后化学性质不变 7．实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，下列说法错误的是 A．实验前应先检查装置气密性 B．MnO2在反应前后质量和性质不变 C．收集氧气可用向上排空气法 D．将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明氧气已收集满 B 只是化学性质而不是性质 8．实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉 D．停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 C 必须要等到导气管口气泡连续均匀放出时才能收集，否则收集氧气不纯 9．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是 A．大试管、铁架台 B．烧杯、玻璃棒 C．集气瓶、酒精灯 D．导管、单孔塞 B 10. 实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序 合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 D 先 后 先查后装 先 后 11. 实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气性质的探究实验。 【探究一】探究氧气的物理性质。 (1)通常情况下，氧气是一种无色、无臭的气体。降温、加压就会发生状态的改变： 在过程① 、②中发生的变化都是 变化。 【探究二】探究氧气的化学性质 (2)实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是 ， 该反应的文字表达式为 。 (3)实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是 。 物理 引燃铁丝 铁 + 氧气 四氧化三铁 向集气瓶中倒入澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊 (4)实验三的实验结论是 。正确选择试剂是实验成功的关 键，该实验中对试剂的选择合理的是 (填字母)。 A.可以用铁代替红磷进行实验      B.红磷需要足量   C.只与氧气反应 (5)实验一、三中都要在集气瓶中放少量的水。实验一中水的作用是_______________ ；在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是 。 (6)以上三个反应的相同点是 、 。(写出两点) (7)根据上述实验，说明氧气的化学性质 (填“比较活泼”或“不活泼”)。 氧气约占空气总体积的1／5 B C 防止燃烧产物掉 瓶底，使集气瓶炸裂 实验一 都有氧气参加反应 生成物都是一种 比较活泼 12.实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题 (1)写出图甲中指定仪器的名称：①________；②_____。 (2)写出实验室用A、C装置制取氧气的反应表达式 A：__________________________；C：________________________， 以上反应属于_________(填基本反应类型)。 (3)C装置的主要优点是_______________。 锥形瓶 水槽 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 过氧化氢 水 + 氧气 分解反应 能控制反应速率 (4)证明图乙中蜡烛燃烧产生了水，该集气瓶中氧气最好应选用图甲中装置______(在 A-F中选)收集。 (5)若用G装置收集O2，验满的操作和现象是___________________________________ _____________________。 (6)可以选择D装置收集氧气，原因是___________________________，收集到的氧气 不纯的原因_______________________ (写一点即可)。 E 将带火星的木条放在b管口，若木条复 燃，则氧气已经收集满 氧气不易溶于水且不与水反应 集气瓶中没有预先装满水 导气管口一有气泡放出就收集 (7)某同学打算利用D装置收集一瓶(200 mL)含氧气体积分数为80%的气体，实验前 需要在集气瓶中预先装入_____mL水。(假设集气瓶中的水最后全部被通入的氧气 排出)。 (8)实验室用块状固体硫化亚铁与稀硫酸反应制取硫化氢气体，硫化氢气体的密度比 空气的密度大，能溶于水。实验室制取并收集硫化氢气体应选用的装置是_____ (在A-F中选)。 设预先装入水的体积为x x + (200mL-x)×1／5=200mL×80% 150 C E 13. 做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是进 行了以下探究： 【问题一】某同学实验过程中发现铁丝没有燃烧，反复实验均未成功。导致实验失 败的原因可能有： (1)铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行。因此，你认为该同学进行实验前应做的实 验操作是____________。 (2)导致该同学实验失败的原因还可能是______(填序号)。 A. 点燃火柴后立即伸入瓶内 B. 瓶内氧气的浓度不高 C. 集气瓶底部留有少量水 用砂纸打磨 A B 【问题二】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁？ 【查阅资料1】 ①氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁，因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁 和四氧化三铁两种； ②氧化铁为红棕色固体； ③铁能和稀盐酸反应生成氢气，铁的氧化物也能和稀盐酸反应，但无气体产生。 【实验探究】 (3)将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入________溶液，观察到的现象是： ____________，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。写出铁丝在氧气 中燃烧的表达式：________________________。 稀盐酸 有气泡产生 铁 + 氧气 四氧化三铁 【问题三】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢？ 【查阅资料2】氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表： 【理论讨论】根据上述探究以及实验现象，并结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时氧化铁已分解。 【拓展延伸】 (4)氧化铁(Fe2O3)高温分解可生成四氧化三铁和一种空气中气体，写出该反应的表达 式：_____________________。 四氧化三铁 氧化铁 铁 分解温度̸ ℃ 1538 1400 熔点 ℃ 1500 Fe2O3 Fe3O4 + O2 (5)有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末的颜色___________，就说明 包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。 (6)实验室在做铁丝燃烧实验时，发现集气瓶底炸裂，其原因是：________________ ___________。 变成红棕色 集气瓶底没有预先 铺一层细沙 或加少量水 14. 催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开 了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，其______和_________在化学反应前后都不变。 【任务二】探究催化剂 (2)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了 如图实验进行验证，请填写下表： 质量 化学性质 (2)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了 如图实验进行验证，请填写下表： (3)步骤_____和步骤_____的现象对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。 (4)步骤②中反应的表达式为__________________________________。 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦结果 实验结论 无明显现象 试管中有气泡产生，带火星的木条______ 氧化铜的质量为_____g 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 复燃 0.2 ① ③ H2O2 H2O + O2 CuO 【任务三】：探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响。 如图2装置进行实验：水浴温度控制在18℃，在250 mL三颈瓶中加入MnO2均为0.5 g，在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各5 mL分进行实验。数字传感器数据绘制图像如图3、图4所示。 (5)由图3可知：该反应是_____(选填“放热”或“吸热”)反应。 (6)由图4可知：H2O2溶液浓度越高，其分解的反应速率越____(选填“快”或“慢”)， 以10% H2O2溶液为例，约30s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是____________ _____________________________。 放热 快 反应结束后， 温度降低，气体收缩，气压减小 (7)某同学查阅资料后发现H2O2溶液分解的反应速率还可能与催化剂的质量有关，请 你帮学习小组同学完成具体实验方案设计，证明H2O2溶液分解的反应速率与催化 剂的质量有关。 【实验方案】______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ______________________________。 可供选择的药品：足量的5% H2O2溶液、10% H2O2溶液、MnO2粉末、Fe2O3粉末 取两支相同的试管，分别加入5mL5%的H2O2溶液，向其中一支试管中 加入0.1gMnO2粉末，向另一支试管中加入0.2gMnO2粉末，观察两支试管中产生气泡 的速率。若加入0.2gMnO2粉末的试管中产生气泡的速率更快，则证明H2O2溶液分解 的反应速率与催化剂的质量有关 15. 如图是实验室制取和收集气体的部分装置： (1)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用A发生装置的试管口要放一团棉花的原因 _______________________________；反应的符号表达式是： ______________________________，仪器x的名称是__________。你认为与C装置 相比，选用B作发生装置，优点是__________________。 (2)用E装置收集氧气，若E中装满水，气体进入口是____(填“a”或“b”)；若E中没有 水，用E装置收集氧气的验满的方法是______________________________________ ___________________。 防止加热时固体粉末进入导气管中 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +O2 长颈漏斗 可以控制反应速率 a 将带火星的木条放在b管口，若木条复燃， 说明氧气已经收集满 (3)实验室用B装置来制取氧气，组装好仪器后，应先检查装置气密性，具体操作方法 是______________________________________________________________________ ___________________________________________________，则气密性良好。 (4)若制备一瓶氧气以备铁丝燃烧实验，最好选择F装置收集，理由是： ___________________，__________________________________________________。 请写出铁丝燃烧的符号表达式__________________。 关闭分液漏斗的活塞，将装置导管的末端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁，若 导管口有气泡冒出，松开手后导管中形成一段稳定的水柱 收集的氧气纯度更高 集气瓶底部可预留少量水，防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 Fe + O2 Fe3O4 (5)甲烷(CH4)是一种可燃性气体，密度比空气小且难溶于水。实验室常用加热无水醋 酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得，现用以上装置需制备并收集一瓶纯净的甲烷 气体，应选择的发生装置为____，若用F装置收集甲烷，发现___________________ ______时，说明集气瓶中的甲烷已经收集满。 A 集气瓶口有气泡向外 冒出 16. 实验室常利用化学反应制取少量氧气，常用装置如图所示。 (1)用装置A制取氧气时，先向锥形瓶中加入二氧化锰，然后通过________(填仪器名 称)向锥形瓶内添加液体至_____(选填“a”或“b”)处。为了测量所得氧气体积， 正确的接口连接顺序为：①→_____ →_____→⑩。 (2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气，写出其符号表达式： ________________________________，选择的装置组合是_______(A-E中选择：填 序号)，装置中不足之处是_____________________。若此组合收集的氧气仍不纯， 原因可能是_______________________。 长颈漏斗 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +O2 a ⑨ ⑧ B D 试管口缺少一小团棉花 集气瓶中没有预先装满水 或导气管口一有气泡冒出就开始收集 若用F装置收集氧气，证明氧气已经集满的操作和现象是_______________________ _______________________________。 (3)火柴头中含有氯酸钾、二氧化锰等物质，火柴盒侧面涂有发火剂。划火柴过程中 ______(填“吸收”或“放出”)热量，促使氯酸钾分解产生氧气，并使火柴头燃烧。 上述过程中产生氧气的符号表达式为：________________________________。 将带火星木条放在⑥管口， 若木条复燃，说明氧气已经收集满 放出 KClO3 KCl + O2 MnO2 △ (4)硫化氢(H2S)是一种有毒气体，实验室采用硫化亚铁固体和稀盐酸在常温下反应制 取，发生装置应选择_____(A-E中选择，填序号)。可用F和I装置组合进行收集并处 理尾气，由此可推测H2S 具有__________的性质(合理即可)，其中倒扣漏斗的作用 为___________。 A 易溶于水 防止水倒吸 增大气体与水的接触面积，有利于气体的吸收 (5)兴趣小组同学在实验中多次使用注射器(如图所示) ①检查装置的气密性：甲图中，向右拉动注射器活塞，若观察到_________________ _______，说明该装置的气密性良好。 ②替代实验仪器：乙装置也可制氧气，与装置A制氧气相比，乙装置的优点是_____ _____________。 长颈漏斗管口有气 泡冒出 可以 控制反应速率 17. 空气是一种宝贵的自然资源，请回答下列问题：测定空气中氧气的含量。 (1)图甲为空气成分示意图，物质A的名称为______。 (2)图乙装置可测定空气里氧气含量，红磷燃烧的主要现象是_________________， 该反应的符号表达式为_________________。 (3)图丙是利用图乙装置中的传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的 变化趋势。请结合实验原理，解释BC段气体压强变化的原因：________________ _________、_____________________________。 氮气 产生大量的白烟 P + O2 P2O5 红磷燃烧消耗了瓶 内的氧气 燃烧停止后温度逐渐降低到室温 【拓展延伸】实验小组同学将足量白磷放在集气瓶中，白磷能发生缓慢氧化从而消 耗氧气且放出热量。他们用压强传感器测定瓶中压强的变化，根据压强的变化来 计算空气中氧气的含量，实验装置及数据采集如图。 资料：相同条件下，气体的压强与气体所占的体积成正比。 (4)用如图所示数据计算：用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是_____%(结果 精确到0.1%)。反应结束，瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是___________ ______________。 19.7 101.30kPa-81.38kPa 101.30kPa ×100% 不能燃烧、 不能支持燃烧 18. 某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2g二氧化锰，取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行图1所示实验。 (1)对比试管①③实验现象，说明__________________________________，步骤⑥称量 固体的质量为____g，步骤⑦的现象为___________________________。 综上所述，可证明二氧化锰为该反应的催化剂。 二氧化锰能加快过氧化氢的反应速率 0.2 有气泡产生，带火星木条复燃 【任务二】定量探究催化剂的效果 为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，小组同学进行探究，收集40mL气体测得数据如下表。 (2)实验1的目的是_________________________________________________。 (3)实验2发生反应的文字表达式或符号表达式为___________________。 (4)上述实验“待测数据”测的是_________________________，实验证明二氧化锰的 催化效果更好，则b____(填“>”、“<”或“=”)c。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 催化剂的质量/g 待测数据 1 20 无 a 2 20 淀粉0.5 b 3 20 二氧化锰0.5 c 作为对照实验，探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响 H2O2 H2O + O2 淀粉 收集40mL氧气需要的时间 ＞ 【任务三】数字化实验探究催化剂的效果 分别取20mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5g二氧化锰、 0.5g淀粉，按图2装置进行实验，瓶内气压的变化如 图3所示。 (5)比较分析图3中的____点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6)在温度一定的情况下，氧气的体积分数等于氧气的压强分数。上述实验过程中虽 然化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同，请从催化剂的角度解释 原因：___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _____________________。 bd 或ac 催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量。两个实验用的过氧 化氢溶液的浓度和体积相同，完全反应后生成氧气的质量相同，所以温度一定时， 两个装置中的压强相同 【任务四】催化剂的用途 (7)催化剂对工业发展有重要意义，为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是 ___(填字母)。 a．屠呦呦 b．徐光宪 c．徐寿 d．闵恩泽 d 中国催化剂之父 中国稀土之父 19. 某化学兴趣小组同学以“制取氧气”为主题开展项目式学习。 【任务一】实验室制取氧气 实验室制氧，请结合题1图回答问题。 (1)请写出标号仪器的名称：①________。 (2)用氯酸钾和二氧化锰制取O2，可选用的发生装置为_____(选填序号)，反应的化学 方程式为：_______________________，可选用D装置收集O2的时机是___________ ________________，用D装置判断集满氧气的现象是_______________________，若 用E装置收集O2验满的方法_________________________________________________ ___________。 导气管口气 铁架台 A 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 集气瓶口有气泡向外冒出 泡连续均匀放出时 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气 已经收集满 (3)若用15%双氧水和二氧化锰制取O2，选用装置B相对于C的优点是_____________ ______，该反应的化学方程式为_______________________。 (4)若用装置F收集氧气并测定氧气的体积，还需要添加的仪器是_____。 可以控制反应 速率 2H2O2 2H2O+ O2↑ 量筒 【任务二】：认识便携式富氧机 市场上一些便携式富氧机是使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能来分离空中的氧气和氮气，滤透速率快的分子富集在膜的另一端，从而得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如2图所示。 (5)空气通过氧气分离膜的，氮分子渗透速率______(填“大于”或“小于”)氧分子滤透速 率。上述便携式制氧机富集氧气的过程属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。 小于 物理变化 【信息检索】一种简易制氧机的工作原理如3图所示。A剂的主要成分是过碳酸钠， 过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢， B剂是一种难溶于水的固体。在反应仓内加入适量的水，先放A剂，再放B剂，即可 分解产生氧气。 (6)如3图加湿仓中水的作用是__________ (写1点)，图中“O2通道”相当于1图中F装置 的____(填“a”或“b”)端导管。 (7)氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有___________。 湿润氧气 观察氧气产生速率 a 不易溶于水 (8)10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如4图所示，常选 CaO2给鱼池增氧的原因是________________________________________________ ____________________________________________________。 CaO2与水反应生成氧气的速率较慢，能持续较长时间 产生氧气； 相同质量的CaO2完全反应生成的氧气质量更多 20. 氧气是一种重要的气体，在生产和生活中有广泛的用途。 (1)工业制取氧气的原理如下：(已知氧气沸点为-183℃，氮气沸点为-196℃) “操作2”得到的气体A是 (填化学式)。 N2 (2)实验室制取氧气的发生装置及收集装置如图。 ①仪器①的名称是 。 ②实验室用高锰酸钾制取氧气，若选用装置AE实验，收集完气体后，测得氧气纯度 明显偏低，原因可能是 (填序号)。 A．高锰酸钾中混入了二氧化锰    B．收集前，集气瓶中未注满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水    D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集 试管 B D (2)实验室制取氧气的发生装置及收集装置如图。 ③利用装置A和F(F装满水)、G可以制取氧气并测量其体积，则接口的顺序为：a→ →d(填“b→c或“c→b”)。 ④利用上述装置B也可以制取氧气，其中长颈漏斗下端需伸入液面以下形成液封的原 因是什么？ 。 c→b 防止生成气体从长颈漏斗中逸出 (3)近年来，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 ①分子筛制氧机(如图1)：以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过， 获得高浓度的O2，此过程与过滤操作类似。 ②化学药剂制氧机：如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。该制氧机的制氧原理： 第一步：过碳酸钠→碳酸钠 + 过氧化氢 第二步： (结合图3，用文字表达式作答)，其中二氧化锰 在反应中起 作用，在化学反应前后 不变。 过氧化氢 水 + 氧气 催化 质量和化学性质 (3)近年来，制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 ③医疗氧气瓶上有湿化瓶装置，装置类似于如图4，下列说法正确的有 (填字母)。 A．b导管连接制氧机    B．b导管连接病人吸氧的塑料管 C．可以观察氧气生成的速率 B C 21. 化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用 如图所示的装置先后进行了两次实验。 (1)实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与 g粉末状氧化铜反应。 (2)在检查装置的气密性后， (填“快速”或“缓慢”)推动注射器 活塞，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中。 (3)依据 ，得出结论：二氧化锰 对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好。 (4)写出氧化铜作为催化剂加速过氧化氢分解的符号表达式 。 (5)实验过程中发现U形管内右侧液面上升，原因是该反应 (填“放热”或“吸热”)。 0.2 快速 收集相同体积氧气时，二氧化锰催化组所需时间更短 相同时间内，二氧化锰催化组收集的氧气体积更大 放热 H2O2 H2O + O2 CuO 22. 化学兴趣小组对氧气的制取进行了如下探究。 (1)实验室制取氧气(如图)。如图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置，请按要求回答下列问题： I.写出仪器a的名称： 。 II.利用A、E装置组合可制取O2写出利用此装置制氧气的符号表达式 。 用此方法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是 (填字母)。 a. 收集气体前，集气瓶中没有注满水 b.导管口开始有气泡冒出，就立刻收集 c. 收集气体后，集气瓶中仍有少量水 酒精灯 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 ab Ⅲ.用排水法规范操作也不能收集到 100%的氧气的原因是 。 (2)探究不同催化剂的催化效果 分别取 10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按如下面左图所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如下面右图所示。 ①对比分析左图中的 (填字母)点，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 ②下列关于催化剂的说法，正确的是 (填字母序号)。 A.不加入催化剂，化学反应就不能发生 B.加入催化剂可以使生成物的质量增加 C.同一个化学反应可以有多种催化剂 氧气中含有少量水蒸气 ac 或bd C 23. 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________。 分液漏斗 可以控制液体的滴 加速度，从而控制反应速率 2H2O2 2H2O + O2 ↑ m 12.5mL 23. 兴趣小组同学开展探究过氧化氢溶液制取氧气的实验。 (4)两位同学分别利用丙装置开展实验，将等体积H2O2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. H2O2浓度     c.土豆片的量      d.注射器的规格 b $