内容正文:
化学臻选·2026-2027学年人教版九年级化学上
《第二单元空气和氧气实验活动1 氧气的实验室制取与性质》提优宝典+特训A·B卷
一.学习目标
(
1.巩固高锰酸钾制氧气反应原理,认识物质性质决定实验操作;加深理解氧气的助燃性,区分分解反应、氧化反应的概念。
2.能根据反应物状态、反应条件选择发生装置;依据气体性质选择收集装置;会分析实验异常、失败现象的原因,建立证据推理思维。
3.熟练掌握高锰酸钾制取氧气整套操作流程,学会气密性检查、气体检验与验满;规范完成木炭、铁丝在氧气中燃烧的性质实验,强化动手与观察描述能力。
4.树立化学实验安全意识,养成严谨规范的实验习惯;认识规范操作对实验成败的关键作用,懂得节约药品、爱护仪器。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
加热高锰酸钾制取氧气的反应原理、仪器装置、完整操作步骤(查、装、定、点、收、离、熄)。
2.
气密性检查、试管口棉花、试管口略向下倾斜、收集时机、实验结束先后顺序等关键操作与原理。
3.
氧气的检验、验满的操作与区分。
4.
木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验操作、现象描述、集气瓶底防护措施。
(二)难点
1.
理解每一步实验操作背后的原理,不是机械记忆步骤。
2.
分析氧气不纯、收集不到氧气、铁丝燃烧实验失败等异常现象的原因。
3.
区分
“
检验氧气
”
和
“
氧气验满
”
,分清操作位置(瓶内/瓶口)。
4.
气体发生装置、收集装置的选择逻辑,为后续制取气体打基础。
)三.知识精析
(
(一)
加热高锰酸钾制取氧气
1.实验药品:暗紫色高锰酸钾固体 。
2.反应原理:
。(分解反应,一变多)
3.实验仪器:
试管、铁架台(带铁夹)、酒精灯、单孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、集气瓶、玻璃片。
4.实验装置(
适用条件:反应物为固体,反应需要加热。
)
A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽
(1)发生装置:固体加热型(反应物为固体,反应需要加热)。
(2)收集装置:排水法(氧气不易溶于水且不与水反应)。(也可以用向上排空气法(氧气密度比空气大))。
)
(
(3)装置注意事项:
①
药品要平铺在试管底部以使其均匀受热。
②
铁夹应夹在距试管口1/3处。
③
试管口应略向下倾斜。
(防止冷凝水倒流炸裂试管)
④
导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出)
⑤
试管口需放一团棉花;
(防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞)
⑥
用向上排空气法收集气体时,导气管要伸入集气瓶底?
(目的排尽装置内空气)
⑦
用排水法收集结束时先撤导管再停止加热?
(防止因压强减小,水倒吸入试管内,引起试管炸裂)
5.收集装置两种方案
①
排水集气法:依据:氧气不易溶于水,不与水反应。收集气体较纯净,但会混有水蒸气。
②
向上排空气法:依据:氧气密度略大于空气。收集气体干燥,但是纯度偏低。
6.操作步骤:查、装、定、点、收、离、熄(茶庄定点收利息)
(1)
查(查气密性):装药品之前检查气密性。导管一端浸入水中,双手紧握试管外壁,导管口冒出气泡,松手后导管内形成一段稳定水柱,气密性良好。必须装药品前检查,防止药品浪费。
(2)
装(装药品):把高锰酸钾送入试管底部,药品平铺;试管口放一团蓬松棉花,防止高锰酸钾粉末随气流进入导管,堵塞导管。塞紧橡胶塞。
(3)
定(固定试管):试管口略向下倾斜。目的:防止药品中冷凝水回流,使热的试管炸裂。
(4)
点(点燃酒精灯):先对试管整体来回移动预热,试管受热均匀,再对准药品部位集中加热,防止试管冷热不均炸裂。
(5)
收(收集氧气):不能导管刚冒气泡就收集!刚开始冒出气泡是装置内空气,待气泡连续、均匀冒出,再把导管伸入集气瓶口收集,否则收集氧气不纯。
(6)
离(撤离导管):实验结束,先将导管移出水面。
(7)
熄(熄灭酒精灯):最后熄灭酒精灯。
7.检验与验满对比(高频考点)
项目
操作
现象
检验氧气(证明瓶内是氧气)
带火星木条伸入集气瓶内
木条复燃,证明该气体是氧气
排水法验满
集气瓶口向外冒出大量大气泡
说明已经收集满
向上排空气法验满
带火星木条放在集气瓶口
木条复燃,已满
8.
收集好的氧气:氧气密度大于空气,集气瓶正放在桌面上,盖上玻璃片。
(二)
氧气的性质实验(木炭、铁丝燃烧)
收集两瓶氧气,其中一瓶集气瓶底部预留少量水,用于铁丝燃烧实验。
1.木炭在氧气中燃烧
【操作】:用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上加热至红热,然后缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。
【现象】:在空气中加热时,木炭发红;在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
【表达式】:碳+氧气
二氧化碳
符号表达式:C + O
2
CO
2
)
(
【讨论】:为什么要将木炭缓慢伸入集气瓶中?
【答案】:防止燃烧放出的热量使集气瓶中上部的氧气受热逸出,确保木炭与氧气充分反应 。
2.
细铁丝在氧气中燃烧(重点实验)
【操作】:将细铁丝绕成螺旋状,一端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。
【现象】:铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。
【表达式】:铁+氧气
四氧化三铁
符号表达式:Fe + O
2
Fe
3
O
4
【点拨】:
①
铁丝用砂纸打磨,除去表面铁锈氧化层;
②
铁丝下端系一根火柴,火柴快燃尽时再伸入集气瓶,防止火柴燃烧消耗瓶内大量氧气;
③
集气瓶底部预先放少量水(或者铺一层细沙)。(目的:防止高温熔融物掉落,炸裂集气瓶瓶底)。
【讨论】:铁丝绕成螺旋状的目的是什么?火柴的作用是什么?
【答案】:铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积;火柴的作用是引燃铁丝
(三)
实验小结
1.
高锰酸钾制氧气属于分解反应;木炭、铁丝燃烧属于化合反应,同时也是氧化反应。
2.
燃烧剧烈程度和氧气浓度有关,氧气浓度越高,燃烧现象越剧烈。
)
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.实验室制取氧气的发生装置选择依据是( )
A. 气体的密度 B. 气体的溶解性
C. 反应物状态和反应条件 D. 气体的气味
【答案】:C
【解析】:发生装置选择依据是反应物状态(固体、液体等)和反应条件(加热、不加热等);收集装置依据是气体密度和溶解性。
2.某同学加热高锰酸钾制取氧气,实验结束后发现试管破裂,可能的原因是( )
①试管口没有放棉花 ②试管口没有略向下倾斜 ③没有预热 ④收集完氧气后先熄灭酒精灯,再移出导管
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
【答案】:B
【解析】:①试管口没放棉花会导致高锰酸钾粉末进入导管,但不会使试管破裂;②试管口没略向下倾斜,冷凝水回流会炸裂试管;③没预热,试管受热不均会炸裂;④先熄酒精灯后移导管,水倒吸会炸裂试管。故选B。
3.如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、用高锰酸钾制取氧气,图中装置正确,故A正确;B、收集气体的导管,要深入集气瓶底部,图中导气管太短,故B错误;C、验满氧气,带火星的木条伸进集气瓶内部,图中操作错误,故C错误;D、验证氧气的性质,做细铁丝燃烧的实验时,反应剧烈,火星四射,热的溅落物会炸裂瓶底,图中操作错误,故D错误。故选:A。
4.实验室用高锰酸钾或过氧化氢与二氧化锰混合制氧气时,必不可少的一组仪器是( )
A.试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、胶头滴管
B.酒精灯、水槽、试管、集气瓶、量筒
C.铁架台、烧杯、集气瓶、玻璃片
D.试管、铁架台、集气瓶、玻璃片
【答案】:D
【解析】实验室用高锰酸钾(固体加热)或过氧化氢+二氧化锰(固液不加热)制氧气,找出两套装置都必须有的仪器。高锰酸钾制氧气:试管、铁架台、酒精灯、集气瓶、玻璃片、导管,过氧化氢制氧气:试管、铁架台(或锥形瓶)、集气瓶、玻璃片、导管,不需要酒精灯,A:试管、铁架台、集气瓶、胶头滴管 → 胶头滴管不需要,B:酒精灯不需要(过氧化氢不用加热),量筒不需要,C:水槽不是必不可少,向上排空气法收集可以不用水槽,D:试管、铁架台、集气瓶、玻璃片两套都需要。
5.在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯,你认为可能的原因是( )
A.用排水法收集氧气时,集气瓶装满水
B.用向上排空气法收集氧气时,导管伸入集气瓶的底部
C.用排水法收集氧气时,导管口开始有气泡冒出,立即收集
D.用排水法收集氧气时,收集满后,在水下盖上玻璃片
【答案】:C
【解析】A.排水法集气瓶装满水 → 正确操作,得到较纯氧气,不会不纯,B.向上排空气导管伸到瓶底 → 正确操作,利于排尽空气,C.导管口刚开始有气泡冒出就收集 → 刚开始出来是装置内空气,立刻收集,氧气混空气,造成不纯,D.排水法收集满水下盖玻璃片 → 正确操作。
6.实验室里用排水法收集氧气,依据的氧气性质是( )
A.无色 B.无味 C.不易溶于水 D.支持燃烧
【答案】:C
【解析】排水法收集气体依据:气体不易溶于水,且不和水反应。A无色、B无味是物理性质,但不是排水收集依据;D支持燃烧是化学性质。
7.实验室加热高锰酸钾制氧气,可直接采用的发生装置是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、属于固液常温型;B、可以用于金属矿物的冶炼;C、用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在生成氧气的同时,还有锰酸钾和二氧化锰生成,由于反应需要加热,所以发生装置应选C;实验室用高锰酸钾制取氧气时,高锰酸钾粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽,使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色),为防止这种现象的发生,通常要在试管口放一棉花团;D、属于液体的蒸馏装置。故选:C。
8.实验室需收集一瓶约混有体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌的水
B.集气瓶中灌的水
C.导管伸入到集气瓶体积的处
D.导管伸入到集气瓶体积的处
【答案】B
【解析】A、需要收集一瓶大约空气的氧气,即收集的氧气,所以集气瓶中应灌的水,故A错;B、需要收集一瓶大约空气的氧气,即收集的氧气,所以集气瓶中应灌的水,故B正确;C、用排空气法收集氧气无法收集的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故C错;D、用排空气法收集氧气无法收集的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故D错。故选:B。
9.实验是学习化学的基础,下列实验操作正确的是( )
A.给液体加热 B.倾倒液体 C.氧气验满 D.排空气法收集氧气
【答案】B
【解析】:A、给试管中的液体加热时液体体积不能超过试管容积的,图中所示操作错误。
B、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,所示操作正确。
C、检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误。D、排空气法收集氧气时,导管应伸到集气瓶底部,图中所示操作错误。故选:B。10.如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米级铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法错误的是( )
A.实验甲中观察到燃烧发出淡蓝色火焰
B.甲、乙、丙、丁装置中水的作用都相同
C.实验丙和实验丁的生成物相同
D.从实验丙和丁可以看出增大反应物接触面积可以使反应更剧烈
【答案】:B
【解析】甲:硫在空气中燃烧;乙:硫在氧气中燃烧;丙:铁丝氧气中燃烧;丁:纳米铁粉在空气中燃烧。A:甲(硫在空气):淡蓝色火焰正确,B:甲、乙瓶中水:吸收有毒的二氧化硫;丙瓶水:防止高温熔融物炸裂瓶底;丁瓶水:防止高温熔融物炸裂瓶底。甲乙水作用和丙丁不一样,B错误。C:丙铁丝、丁纳米铁粉燃烧都生成四氧化三铁,生成物相同,D:纳米铁粉颗粒细,接触面积大,空气中可以燃烧;粗铁丝空气中不能燃烧,说明增大接触面积反应更剧烈。
11.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、实验室利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时可以利用该装置制取,但长颈漏斗应插到液面之下,防止氧气从长颈漏斗溢出,错误;B、因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,收集时导管应该尽量接近集气瓶底部,这样能使收集的氧气更纯净,错误;C、验满应该将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃说明已满,错误;D、因为铁燃烧时形成的高温熔融物容易溅落炸裂集气瓶,因此应该在集气瓶中注入适量的水,或在集气瓶底部铺一层细沙,正确。故选:D。
12.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是( )
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片
D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
【答案】A
【解析】A、用排水法收集氧气时,加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中,故A正确;B、用排水法收集氧气时,当气泡均匀连续地放出时,才开始收集氧气,不能先将导管口移入集气瓶,再开始加热,故B错误;C、用排水法收集氧气后,用玻璃片将瓶盖好后,移出水面正放在桌子上,故C错误;D、氧气收集完毕,如果先将酒精灯熄灭,则试管内压强变小,水会沿导管倒流进试管,故D错误。故选:A。
13.已知a为过氧化氢溶液,b为混有少量二氧化锰的过氧化氢溶液,a和b的浓度和质量相等。当两份液体同时反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】生成氧气的质量由过氧化氢的质量决定,a中只有过氧化氢,而b中含有催化剂,所以b中过氧化氢的质量比a中过氧化氢的质量少,因此a产生的氧气比b产生的氧气多,但是b中含有催化剂,二氧化锰可以加快反应速率,所以b的反应速率比a的快;故选A。
14.由高锰酸钾制氧气的下列装置及操作正确的是( )
A.检查气密性 B.制取 C.收集 D.检验
【答案】A
【解析】A、检查装置气密性的方法:把导管一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气,故A正确,符合题意;B、高锰酸钾制氧气时,试管口应放一小团棉花,防止固体粉末进入导管堵塞导管,故B错误,不符合题意;C、使用向上排空气法收集氧气时,为了将空气顺利排出,导管要伸入集气瓶底部,图示导管没有伸入集气瓶底部,故C错误,不符合题意;D、检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则是氧气;而氧气验满时,是把带火星的木条凑近集气瓶口,若木条复燃,则证明氧气集满,故D错误,不符合题意;故选A。
15.如图,过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,下列现象正确的是( )
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水左移
【答案】D
【解析】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,则瓶内的压强变大,充气的气球缩小,红墨水向左移动,观察选项,故选D.
二.非选择题(共40分)
16.化学是一门以实验为基础的科学。选择图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
回答下列问题:
(1)仪器H的名称是___________。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式是___________。
(3)用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有___________(填字母标号,不重复选用仪器)。
(4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品是___________,符号表达式为___________,反应类型是___________。
【答案】(1)锥形瓶 (2) (3)ABDEFG (4) 过氧化氢溶液和二氧化锰 分解反应
【解析】(1)由图可知,仪器H的名称是:锥形瓶;(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;(3)该反应属于固体加热反应,发生装置可选A、B、D、G,因为氧气不易溶于水,且密度比空气大,可用排水法和向上排空气法收集,根据所给装置,应选择排水法收集,收集装置应选E、F,故用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有ABDEFG;(4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品有:反应物过氧化氢溶液和催化剂二氧化锰;该反应是过氧化氢在二氧化锰为催化剂的条件下生成水和氧气,符号表达式为:;该反应是由一种物质在特定条件下反应生成两种新物质,符合分解反应定义。
17.实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a._______;b._______。
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的制取装置组合是_______(填序号),发生的化学反应的文字表达式_______;其中二氧化锰的作用是_______。
(3)用E装置收集氧气的依据是_______,检验氧气是否集满的方法是_______。
(4)通常状况下,甲烷是一种无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得,制取甲烷可选用的装置组合是_______(填序号),其理由是_______。
【答案】(1) 酒精灯 铁架台/铁架台(带铁夹) (2) BC/BE 催化作用 (3) 氧气密度比空气大 带火星木条放在集气瓶口,木条复燃,则满 (4) AC/AD 反应物是固体,反应需加热(发生装置A),甲烷难溶于水且密度比空气小(收集装置C或装置D)
【解析】(1)仪器名称a:酒精灯;b:长颈漏斗 (2)双氧水和二氧化锰制氧气,发生装置选B(固‑液不加热);氧气可以排水法C或者向上排空气法E;装置组合:BC或 BE。
文字表达式:,二氧化锰作用:催化作用(加快过氧化氢分解速率)(3)E是向上排空气法,收集氧气依据:氧气的密度比空气大,且不与空气中成分反应。验满方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已收集满。(4)制取甲烷,药品:醋酸钠和碱石灰,固体,需要加热 →发生装置A;甲烷性质:难溶于水→排水,C;密度比空气小→向下排空气,D;组合:AC或 AD。理由:反应物为固体,反应条件需要加热;甲烷难溶于水(选C)/甲烷密度比空气小(选D)。
18.如图分别表示硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图。请回答问题:
(1)实验一中观察到产生____色火焰,进行实验一时,无需标注的实验图标是_____(填字母)。
A.护目镜 B.用电 C.排风 D.洗手
(2)实验一中水的作用是_______。
(3)写出实验二中铁丝下端系一根火柴的目的是:_______。可观察到细铁丝在氧气中燃烧的现象是_______。
(4)某同学在该实验过程中,没有观察到铁丝燃烧,可能的原因有_______(填标号)。
A.集气瓶中氧气的浓度太低 B.集气瓶底部忘了留少量水.
C.铁丝太粗 D.点燃系在铁丝上的火柴后,太早伸入集气瓶中
(5)将两个装满氧气的集气瓶,按图所示,用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入,观察到木条复燃,且在A中燃烧比在B中燃烧更旺,从以上实验现象可知氧气的性质有______、_______。
【答案】(1) 蓝紫 B (2)吸收二氧化硫,防止其污染空气 (3) 引燃铁丝 铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成一种黑色固体 (4)ACD (5) 支持燃烧 密度比空气大
【解析】(1)硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,则实验一中观察到产生蓝紫色火焰,硫在氧气中燃烧生成的二氧化硫是一种有毒气体,此实验无需通电,因此进行实验一时,无需标注的实验图标是B;(2)二氧化硫有毒,会污染空气,则实验一中水的作用是吸收二氧化硫,防止其污染空气;(3)做铁丝在氧气中燃烧实验时,在铁丝下端系一根火柴的目的是引燃铁丝,铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,观察到的现象是铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体;(4)某同学在该实验过程中,没有观察到铁丝燃烧,可能的原因有集气瓶中氧气的浓度太低,铁丝太粗,点燃系在铁丝上的火柴后,太早伸入集气瓶中,而集气瓶底部忘了留少量水,使生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底,故选:ACD;(5)将两个装满氧气的集气瓶,按图3所示,用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入,观察到木条复燃,且在A中燃烧比在B中燃烧更旺,从以上实验现象可知氧气的性质有支持燃烧、密度比空气大。
19.老师为同学们提供了如下实验装置;
(1)写出图中标数字的仪器名称①
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 填字母,下同),反应的文字表达式 是 ,装入药品后要在试管口放一团
(3)要收集较纯的氧气,应选用的收集装置是 收集满的现象是 收集满氧气的集气瓶应该 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
(4)甲同学用排水法收集完氧气后,测得其纯度较低,原因可能是 (填字母)。
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. 导管口有气泡冒出就立即收集 D. 集满气体后,在水下盖上玻璃片再移出水槽
(5)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是 (填字母)
a.所要制取气体的颜色 b.药品容易获得,能生成所要制取的气体
c.反应条件易于控制,反应速率适中 d.操作简便易行,安全可靠,节能环保
(6)乙炔(C2H2) 是一种密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用块状电石(主要成分是Ca C2)和水在常温下制取乙炔气体,该反应非常剧烈,且会放出大量的热。为得到平稳的气流,制取乙炔选择的发生装置是 ; 若 用G 装置收集乙炔,气体应从 端进入(选填“a”或“b”)。
【答案】(1) 试管 (2) A; ;一团棉花 (3) F;集气瓶口有大气泡冒出;正 (4) BC (5) a (6) C;b
【解析】(1) 仪器①:试管 (2) 高锰酸钾制氧气,固体加热型,发生装置选A,表达式:
,试管口放一团棉花(防止高锰酸钾粉末进入导管
(3) 收集较纯净氧气用排水法,装置F;收集满现象:集气瓶瓶口有大量气泡向外冒出;氧气密度大于空气,集气瓶应该正放在桌面上。(4) 排水法氧气纯度低的原因:B.收集前集气瓶未注满水(瓶内留有空气)C.导管口刚有气泡就立即收集(收集到装置内空气)选 BC,
A选项混入二氧化锰不影响纯度;D是正确操作。(5) 制取气体不需要考虑气体颜色,选\a解析:要考虑药品易得、反应条件、操作安全;气体颜色不需要考虑。(6) 电石和水常温制乙炔,反应剧烈,要平稳气流,选带注射器的C(注射器可控制加水速率,控制反应速率)。G装置(万能瓶)收集乙炔,乙炔密度比空气小,短进长出,从b端进。
B卷·强化提优
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.2026年中关村论坛展示的“梦想”号大洋钻探船需携带供氧设备,其供氧原理若采用实验室制氧方式,下列可行的原料是( )
A. 水 B. 高锰酸钾 C. 氯化钠 D. 二氧化碳
【答案】:B
【解析】:实验室可通过加热高锰酸钾制取氧气,这是实验活动1的核心原理之一。水、氯化钠、二氧化碳均无法通过简便的实验室方法制取氧气,故选B。
2.实验室加热高锰酸钾制氧气,可直接采用的发生装置是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、属于固液常温型;B、可以用于金属矿物的冶炼;C、用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在生成氧气的同时,还有锰酸钾和二氧化锰生成,由于反应需要加热,所以发生装置应选C;实验室用高锰酸钾制取氧气时,高锰酸钾粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽,使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色),为防止这种现象的发生,通常要在试管口放一棉花团;D、属于液体的蒸馏装置。故选:C。
3.实验室需收集一瓶约混有1/4体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌1/4的水
B.集气瓶中灌3/4的水
C.导管伸入到集气瓶体积的1/4处
D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处
【答案】B
【解析】A、需要收集一瓶大约1/4空气的氧气,即收集3/4的氧气,所以集气瓶中应灌3/4的水,故A错;B、需要收集一瓶大约1/4空气的氧气,即收集3/4的氧气,所以集气瓶中应灌3/4的水,故B正确;C、用排空气法收集氧气无法收集3/4的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故C错;D、用排空气法收集氧气无法收集3/4的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故D错。故选:B。
4.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是( )
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片
D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
【答案】A
【解析】A、用排水法收集氧气时,加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中,故A正确;B、用排水法收集氧气时,当气泡均匀连续地放出时,才开始收集氧气,不能先将导管口移入集气瓶,再开始加热,故B错误;C、用排水法收集氧气后,用玻璃片将瓶盖好后,移出水面正放在桌子上,故C错误;D、氧气收集完毕,如果先将酒精灯熄灭,则试管内压强变小,水会沿导管倒流进试管,故D错误。故选:A。
5.下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是( )
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
【答案】A
【解析】A.检查装置气密性:组装好仪器,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好,故A正确;B.为了防止收集到的气体不纯,当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误;C.收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住,再拿出水面,故C错误;D.实验结束后要先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,故D错误。故选:A。
6.如图所示,等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气,燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭,点燃使其充分反应,冷却至室温,打开弹簧夹,出现的现象是( )
A.甲瓶中有水流入,乙瓶没有水流入 B.甲瓶没有水流入,乙瓶中有水流入
C.甲、乙两瓶均有水流入 D.甲、乙两瓶均无水流入
【答案】A
【解析】甲中红磷燃烧生成的五氧化二磷是固体,消耗了瓶中的氧气,使压强减小,小于大气压,从而使水进入瓶中,且流入水的体积约占集气瓶体积的1/5.乙瓶中的碳燃烧生成的二氧化碳是气体,虽然消耗了氧气,但是二氧化碳代替了氧气的位置,使压强几乎不变,水不能进入乙瓶中。故选:A。
7.加热高锰酸钾制氧气的实验步骤中,排在“点燃酒精灯加热”之前的操作是( )
A. 收集气体 B. 检查装置气密性 C. 移出导管 D. 熄灭酒精灯
【答案】:B
【解析】:实验室制氧步骤可总结为“查、装、定、点、收、离、熄”,即先检查装置气密性,再进行后续操作。A、C、D均在“点燃酒精灯加热”之后,故选B。
8.用排水法收集高锰酸钾分解产生的氧气,开始收集的最佳时机是( )
A. 试管内刚有气泡冒出时 B. 试管内气泡连续均匀冒出时
C. 高锰酸钾完全分解时 D. 试管内出现大量白烟时
【答案】:B
【解析】:刚开始排出的气泡是装置内的空气,此时收集会导致氧气不纯。当导管口有连续均匀的气泡冒出时,才开始收集,才能得到较纯净的氧气,故选B。
9.实验结束后,下列操作顺序正确的是( )
A. 先熄灭酒精灯,后移出导管 B. 先移出导管,后熄灭酒精灯
C. 同时进行熄灭酒精灯和移出导管 D. 先整理仪器,后熄灭酒精灯
【答案】:B
【解析】:若先熄灭酒精灯,试管内温度降低、压强减小,水槽中的水会倒吸入热的试管导致炸裂。因此必须先移出导管,再熄灭酒精灯,故选B。
10.用向上排空气法收集氧气时,检验是否收集满的方法是( )
A. 向集气瓶中倒入澄清石灰水 B. 将带火星的木条伸入集气瓶内
C. 将带火星的木条放在集气瓶口 D. 闻集气瓶内气体气味
【答案】:C
【解析】:验满需在集气瓶口进行,将带火星的木条放在瓶口,若木条复燃则证明已收集满。伸入集气瓶内是检验气体是否为氧气的方法,故选C。
11.氧气的制取和性质实验如图。下列说法中正确的是
A.发生装置仅由试剂状态决定。 B.该装置能收集到干燥的氧气。
C.制取氧气的原料一定含有氧元素。 D.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底。
【答案】C
【解析】A、发生装置由反应物的状态和反应条件共同决定,而不是仅由试剂状态决定,A 错误。B、图中用排水法收集氧气,排水法收集的氧气中含有水蒸气,不能收集到干燥的氧气,B 错误。C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,要制取氧气,原料中一定含有氧元素,C 正确。D、红热木炭应缓慢伸入集气瓶瓶底,这样可以使木炭与氧气充分反应,若迅速伸入集气瓶瓶底,燃烧放出的热量会使集气瓶中的氧气受热膨胀逸出,D 错误。故本题答案为:C。
12.实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列做法错误的是( )
A.在试管口放一团棉花,防止粉末状物质进入导管
B.导管口开始有气泡放出时不要立即收集,以免收集到的气体不纯
C.用高锰酸钾制取所需氧气后,要先熄灭酒精灯,然后再把导管移出水面,防止水槽中的水沿导管倒吸,使试管骤冷破裂
D.将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
【答案】C
【解析】A、在试管口放一团棉花,防止加热时粉末状物质进入导管,故选项做法正确;B、导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,是因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气,制得氧气不纯,应等待到气泡连续并比较均匀地放出时再收集,故选项做法正确;C、用高锰酸钾制取所需氧气后,要先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水槽中的水沿导管倒吸,使试管骤冷破裂,故选项做法不正确;D、氧气的密度比空气大,收集满氧气的集气瓶正放在桌面上,故选项做法正确。故选C。
13.实验室制取氧气并验证其性质,下列操作、试剂和装置选择合理的是
A.检查气密性 B.发生装置 C.收集氧气 D. 硫在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】A.检查装置气密性的操作为将导管末端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出则气密性良好,图示操作正确。B.加热高锰酸钾固体制取氧气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流炸裂试管,图示试管口向上倾斜,操作错误。C.密度大于空气,用该万能瓶收集应“长进短出”(从长导管通入,空气从短导管排出),图示从短管通入气体,操作错误。D.硫燃烧生成有毒的,需在集气瓶底放少量水吸收防止污染空气,细沙无法吸收,操作错误。
14.实验室制取氧气的有关操作不正确的是( )
A.检查装置的气密性 B. 加入高锰酸钾 C.加热制取氧气 D.收集并验满
【答案】D
【解析】A、检查装置的气密性,将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明气密性良好,图中操作正确,不符合题意;B、往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,可先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部,然后使试管直立起来,图中操作正确,不符合题意;
C、加热高锰酸钾制取氧气,试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,试管口应塞一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,图中操作正确,不符合题意;D、收集氧气,氧气的密度比空气大,用向上排空气法收集,导管应伸到集气瓶底部,验满:应将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,图中操作错误,符合题意。故选D。
15.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替,用于制取氧气
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的无毒气体
D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气
【答案】D
【解析】A.装置Ⅰ制气体属于固体加热型,可作为加热固体制取气体的发生装置,故A正确;
B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替,控制液体的滴加速度,用于制取氧气,故B正确;C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的无毒气体,并且导管必须伸到集气瓶的底部,故C正确;D.氧气密度比空气大,装置Ⅳ不能用于收集氧气,故D错误。故选:D。
二.非选择题(共40分)
16. 老师为同学们提供了如下实验装置:
(1)写出仪器、的名称: , 。
(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口 ,然后稍稍用力转动,将其插入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同)。若要收集较纯净的氧气,可选用的装置是 。
(4)①实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰的装置中制取氧气,反应的文字表达式为 ,若选用做发生装置,你认为选用装置的优点是 。
②也可以将注射器连接到装置的导管口处,用来 。
【答案】酒精灯;锥形瓶;用水润湿;;;;可以控制反应速率;检查装置的气密性
【解析】(1)a是酒精灯,常用作热源;b是锥形瓶,常用作反应容器;(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口润湿,然后稍稍用力旋转,将其插入;(3)实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热,应选用的发生装置是A,排水法能够收集到较为纯净的氧气,所以若要收集较纯的氧气,可选用的装置是F;(4)①实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气时,反应的文字表达式为:,选用装置C的优点是能够控制反应速率;
②注射器C还可用于检查装置B的气密性,首先向锥形瓶中加入少量水至浸没长颈漏斗下端管口,将注射器C连接到装置B的导管口处,缓慢拉动注射器C的活塞,观察到长颈漏斗下端管口有气泡产生,表示装置气密性良好。
17.2025年9月3日,我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年盛大阅兵仪式,展示了诸多先进装备,其材料制造、燃料燃烧等环节都与氧气密切相关。同时,我国在航天科技领域也有新突破,航天员的生命保障系统离不开对氧气性质的精准利用。结合下列实验装置图,完成以下问题:
(1)通常状况下,氧气是一种______色、______味的气体,这体现了氧气的______性质(填“物理”或“化学”)。
(2)图A中碳在氧气中燃烧,说明氧气具有______(填“可燃性”或“助燃性”);图B中硫在氧气中燃烧,集气瓶底部的水是为了______。
(3)图C中细铁丝在氧气中剧烈燃烧,该反应______(填“需要”或“不需要”)预先在集气瓶底部放少量水或细沙,原因是______。
(4)下列关于氧气物理性质的说法,正确的是( )
A. 氧气易溶于水,所以水中生物能生存 B. 氧气的密度比空气小
C. 氧气在低温高压下可变为液体或固体 D. 氧气在任何环境下都是无色的
(5)2025年阅兵式上战机燃料燃烧、航天科技中物质氧化都与氧气化学性质有关,下列体现氧气化学性质的是( )
A. 氧气能使灯泡发光(如氖气灯) B. 氧气能支持燃烧
C. 氧气的密度比空气略大 D. 氧气不易溶于水
(6)图D是测定空气中氧气含量的实验,利用了白磷在氧气中燃烧的性质。下列关于该实验与氧气性质的关联,说法正确的是( )
A. 白磷燃烧只利用了氧气的物理性质
B. 白磷在空气中不能燃烧,只有在氧气中能燃烧
C. 白磷燃烧说明氧气能支持燃烧,体现其化学性质
D. 该实验中氧气的体积分数测定结果与氧气的性质无关
(7)阅兵仪式上的信号弹发光与物质在氧气中燃烧有关,下列物质燃烧现象与氧气浓度无关的是( )
A. 碳在氧气中燃烧的剧烈程度 B. 硫在氧气中燃烧的火焰颜色
C. 铁丝能否在氧气中燃烧 D. 氧气的密度大小
(8)下列生活或科技场景中,利用氧气物理性质的是( )
A. 医疗急救中供给呼吸 B. 航天燃料燃烧需要氧气助燃
C. 工业上利用分离液态空气制取氧气 D. 炼钢时通入氧气除去杂质
【答案】(1)无;无;物理; (2)助燃性;吸收生成的有刺激性气味的气体,防止污染空气; (3)需要;防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;(4)C;(5)B; (6)C; (7)
D; (8) C。
【解析】(1)通常状况下氧气的颜色、气味属于不需要发生化学变化就能表现出来的物理性质,所以是无色、无味的气体。(2)碳在氧气中燃烧,氧气支持燃烧,体现助燃性;硫燃烧生成的二氧化硫有刺激性气味,水可吸收它防止污染空气。(3)铁丝燃烧生成的四氧化三铁是高温熔融物,若直接落到瓶底会炸裂集气瓶,所以需要预先在瓶底放水或细沙。(4)
A选项,氧气不易溶于水,水中生物生存是因为溶解了少量氧气;B选项,氧气密度比空气略大;C选项,氧气在低温高压下可变为淡蓝色液体或固体,正确;D选项,氧气在液态或固态时是淡蓝色的。(5)化学性质是在化学变化中表现出来的性质,氧气支持燃烧属于化学性质;A是物理性质(稀有气体发光),C、D是物理性质。(6)白磷燃烧是化学变化,利用了氧气支持燃烧的化学性质;A错误,因为是化学性质;B错误,白磷在空气中也能燃烧;D错误,该实验利用了氧气能被消耗的化学性质来测定体积分数。(7)A、B、C选项的现象都与氧气浓度(含量)有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈、火焰颜色越明显、铁丝越易燃烧;D选项氧气的密度是物理性质,与燃烧现象无关。(8)工业分离液态空气是利用氧气和氮气沸点不同(物理性质);A、B、D都是利用氧气的化学性质(供给呼吸、助燃、氧化反应)。
18.实验室用高锰酸钾制取氧气,并进行氧气性质实验。
(1)仪器①的名称是___________ ;
(2)高锰酸钾分解的文字表达式为___________,其反应的基本类型是___________,试管口塞一团棉花的目的是___________;
(3)D图为木炭在空气和氧气中燃烧的对比实验,实验结论:___________,木炭燃烧越剧烈;
(4)如图是收集氧气的过程,依次观察到的现象是___________(用字母表示)。
【答案】(1)试管 (2) 分解反应 防止高锰酸钾粉末进入导管 (3)氧气含量相对越多 (4)bac
【解析】(1)仪器①的名称是试管;(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为 ,该反应是一种物质反应生成多种物质的反应,属于分解反应,试管口塞一团棉花的目的是 防止高锰酸钾粉末进入导管;(3)氧气能够支持燃烧,因此在氧气较多的时候,木炭燃烧越剧烈;(4) 排水法收集氧气时,先将集气瓶装满水,然后将集气瓶倒放在水中,再开始收集氧气,所以依次观察到的现象是bac。
19.2026年我国“凌云”航天发动机试车成功,其燃料燃烧离不开氧气,这让小化学想起“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”中燃烧与氧气的关联,结合如图氧气性质实验及氧气制取知识,回答问题:
(1) 实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应属于______(填“物理”或“化学”)变化,判断依据是______。
(2) 选择高锰酸钾制氧的发生装置时,需考虑反应物是______(填“固体”“液体”或“固液混合”),且反应需要______(填“加热”或“不加热”)。
(3) 图中做铁丝在氧气中燃烧实验(甲装置)时,集气瓶底部预留少量水的目的是______。
(4) 铁丝燃烧实验中,点燃火柴的作用是______(填序号)。
A. 直接引燃铁丝
B. 升高铁丝温度,达到其着火点
(5) 乙装置中红磷在氧气中燃烧,现象是______(填“产生白烟”或“火星四射”)。
(6) 丙装置中硫在氧气中燃烧,集气瓶底部预留少量水的目的是______。
(7) 若要收集较纯净的氧气,应选择的收集方法是______(填“排水法”或“向上排空气法”)。
(8) 实验室用高锰酸钾制氧时,试管口略向下倾斜的目的是______(填“防止冷凝水倒流炸裂试管”或“便于气体导出”)。
【答案】(1) 化学;有新物质生成;(2) 固体;加热;(3) 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;(4) B;(5) 产生白烟;(6) 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气;(7) 排水法;(8) 防止冷凝水倒流炸裂试管。
【解析】(1) 化学变化的本质是有新物质生成,高锰酸钾制取氧气时生成了锰酸钾、二氧化锰和氧气等新物质,因此属于化学变化。(2) 高锰酸钾是固体,且反应需要加热,所以发生装置属于“固体加热型”。(3) 铁丝在氧气中燃烧会生成高温黑色熔融物,集气瓶底部预留少量水可防止其溅落炸裂瓶底。(4) 火柴燃烧能升高铁丝温度,使铁丝达到着火点从而燃烧,不能直接引燃铁丝,故选B。(5) 红磷在氧气中燃烧的现象是产生大量白烟;“火星四射”是铁丝燃烧的现象。(6) 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是空气污染物,水可吸收二氧化硫,防止污染空气。(7) 排水法收集的氧气更纯净,因为排水法能将集气瓶内空气几乎排尽;向上排空气法收集的氧气易混有少量空气。(8) 加热时试管口的冷凝水若倒流回热的试管,会导致试管炸裂,因此试管口要略向下倾斜。
(
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化学臻选·2026-2027学年人教版九年级化学上
《第二单元空气和氧气实验活动1 氧气的实验室制取与性质》提优宝典+特训A·B卷
一.学习目标
(
1.巩固高锰酸钾制氧气反应原理,认识物质性质决定实验操作;加深理解氧气的助燃性,区分分解反应、氧化反应的概念。
2.能根据反应物状态、反应条件选择发生装置;依据气体性质选择收集装置;会分析实验异常、失败现象的原因,建立证据推理思维。
3.熟练掌握高锰酸钾制取氧气整套操作流程,学会气密性检查、气体检验与验满;规范完成木炭、铁丝在氧气中燃烧的性质实验,强化动手与观察描述能力。
4.树立化学实验安全意识,养成严谨规范的实验习惯;认识规范操作对实验成败的关键作用,懂得节约药品、爱护仪器。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
加热高锰酸钾制取氧气的反应原理、仪器装置、完整操作步骤(查、装、定、点、收、离、熄)。
2.
气密性检查、试管口棉花、试管口略向下倾斜、收集时机、实验结束先后顺序等关键操作与原理。
3.
氧气的检验、验满的操作与区分。
4.
木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验操作、现象描述、集气瓶底防护措施。
(二)难点
1.
理解每一步实验操作背后的原理,不是机械记忆步骤。
2.
分析氧气不纯、收集不到氧气、铁丝燃烧实验失败等异常现象的原因。
3.
区分
“
检验氧气
”
和
“
氧气验满
”
,分清操作位置(瓶内/瓶口)。
4.
气体发生装置、收集装置的选择逻辑,为后续制取气体打基础。
)三.知识精析
(
(一)
加热高锰酸钾制取氧气
1.实验药品:暗紫色高锰酸钾固体 。
2.反应原理:
。(分解反应,一变多)
3.实验仪器:
试管、铁架台(带铁夹)、酒精灯、单孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、集气瓶、玻璃片。
4.实验装置(
适用条件:反应物为固体,反应需要加热。
)
A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽
(1)发生装置:固体加热型(反应物为固体,反应需要加热)。
(2)收集装置:排水法(氧气不易溶于水且不与水反应)。(也可以用向上排空气法(氧气密度比空气大))。
)
(
(3)装置注意事项:
①
药品要平铺在试管底部以使其均匀受热。
②
铁夹应夹在距试管口1/3处。
③
试管口应略向下倾斜。
(防止冷凝水倒流炸裂试管)
④
导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出)
⑤
试管口需放一团棉花;
(防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞)
⑥
用向上排空气法收集气体时,导气管要伸入集气瓶底?
(目的排尽装置内空气)
⑦
用排水法收集结束时先撤导管再停止加热?
(防止因压强减小,水倒吸入试管内,引起试管炸裂)
5.收集装置两种方案
①
排水集气法:依据:氧气不易溶于水,不与水反应。收集气体较纯净,但会混有水蒸气。
②
向上排空气法:依据:氧气密度略大于空气。收集气体干燥,但是纯度偏低。
6.操作步骤:查、装、定、点、收、离、熄(茶庄定点收利息)
(1)
查(查气密性):装药品之前检查气密性。导管一端浸入水中,双手紧握试管外壁,导管口冒出气泡,松手后导管内形成一段稳定水柱,气密性良好。必须装药品前检查,防止药品浪费。
(2)
装(装药品):把高锰酸钾送入试管底部,药品平铺;试管口放一团蓬松棉花,防止高锰酸钾粉末随气流进入导管,堵塞导管。塞紧橡胶塞。
(3)
定(固定试管):试管口略向下倾斜。目的:防止药品中冷凝水回流,使热的试管炸裂。
(4)
点(点燃酒精灯):先对试管整体来回移动预热,试管受热均匀,再对准药品部位集中加热,防止试管冷热不均炸裂。
(5)
收(收集氧气):不能导管刚冒气泡就收集!刚开始冒出气泡是装置内空气,待气泡连续、均匀冒出,再把导管伸入集气瓶口收集,否则收集氧气不纯。
(6)
离(撤离导管):实验结束,先将导管移出水面。
(7)
熄(熄灭酒精灯):最后熄灭酒精灯。
7.检验与验满对比(高频考点)
项目
操作
现象
检验氧气(证明瓶内是氧气)
带火星木条伸入集气瓶内
木条复燃,证明该气体是氧气
排水法验满
集气瓶口向外冒出大量大气泡
说明已经收集满
向上排空气法验满
带火星木条放在集气瓶口
木条复燃,已满
8.
收集好的氧气:氧气密度大于空气,集气瓶正放在桌面上,盖上玻璃片。
(二)
氧气的性质实验(木炭、铁丝燃烧)
收集两瓶氧气,其中一瓶集气瓶底部预留少量水,用于铁丝燃烧实验。
1.木炭在氧气中燃烧
【操作】:用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上加热至红热,然后缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。
【现象】:在空气中加热时,木炭发红;在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
【表达式】:碳+氧气
二氧化碳
符号表达式:C + O
2
CO
2
)
(
【讨论】:为什么要将木炭缓慢伸入集气瓶中?
2.
细铁丝在氧气中燃烧(重点实验)
【操作】:将细铁丝绕成螺旋状,一端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中。
【现象】:铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。
【表达式】:铁+氧气
四氧化三铁
符号表达式:Fe + O
2
Fe
3
O
4
【点拨】:
①
铁丝用砂纸打磨,除去表面铁锈氧化层;
②
铁丝下端系一根火柴,火柴快燃尽时再伸入集气瓶,防止火柴燃烧消耗瓶内大量氧气;
③
集气瓶底部预先放少量水(或者铺一层细沙)。(目的:防止高温熔融物掉落,炸裂集气瓶瓶底)。
【讨论】:铁丝绕成螺旋状的目的是什么?火柴的作用是什么?
(三)
实验小结
1.
高锰酸钾制氧气属于分解反应;木炭、铁丝燃烧属于化合反应,同时也是氧化反应。
2.
燃烧剧烈程度和氧气浓度有关,氧气浓度越高,燃烧现象越剧烈。
)
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.实验室制取氧气的发生装置选择依据是( )
A. 气体的密度 B. 气体的溶解性
C. 反应物状态和反应条件 D. 气体的气味
2.某同学加热高锰酸钾制取氧气,实验结束后发现试管破裂,可能的原因是( )
①试管口没有放棉花 ②试管口没有略向下倾斜 ③没有预热 ④收集完氧气后先熄灭酒精灯,再移出导管
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
3.如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A. B. C. D.
4.实验室用高锰酸钾或过氧化氢与二氧化锰混合制氧气时,必不可少的一组仪器是( )
A.试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、胶头滴管
B.酒精灯、水槽、试管、集气瓶、量筒
C.铁架台、烧杯、集气瓶、玻璃片
D.试管、铁架台、集气瓶、玻璃片
5.在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯,你认为可能的原因是( )
A.用排水法收集氧气时,集气瓶装满水
B.用向上排空气法收集氧气时,导管伸入集气瓶的底部
C.用排水法收集氧气时,导管口开始有气泡冒出,立即收集
D.用排水法收集氧气时,收集满后,在水下盖上玻璃片
6.实验室里用排水法收集氧气,依据的氧气性质是( )
A.无色 B.无味 C.不易溶于水 D.支持燃烧
7.实验室加热高锰酸钾制氧气,可直接采用的发生装置是( )
A. B. C. D.
8.实验室需收集一瓶约混有体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌的水
B.集气瓶中灌的水
C.导管伸入到集气瓶体积的处
D.导管伸入到集气瓶体积的处
9.实验是学习化学的基础,下列实验操作正确的是( )
A.给液体加热 B.倾倒液体 C.氧气验满 D.排空气法收集氧气
10.如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米级铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法错误的是( )
A.实验甲中观察到燃烧发出淡蓝色火焰
B.甲、乙、丙、丁装置中水的作用都相同
C.实验丙和实验丁的生成物相同
D.从实验丙和丁可以看出增大反应物接触面积可以使反应更剧烈
11.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A. B. C. D.
12.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是( )
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片
D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
13.已知a为过氧化氢溶液,b为混有少量二氧化锰的过氧化氢溶液,a和b的浓度和质量相等。当两份液体同时反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是( )
A. B.C. D.
14.由高锰酸钾制氧气的下列装置及操作正确的是( )
A.检查气密性 B.制取 C.收集 D.检验
15.如图,过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,下列现象正确的是( )
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水左移
二.非选择题(共40分)
16.化学是一门以实验为基础的科学。选择图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
回答下列问题:
(1)仪器H的名称是___________。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式是___________。
(3)用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有___________(填字母标号,不重复选用仪器)。
(4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品是___________,符号表达式为___________,反应类型是___________。
17.实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a._______;b._______。
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的制取装置组合是_______(填序号),发生的化学反应的文字表达式_______;其中二氧化锰的作用是_______。
(3)用E装置收集氧气的依据是_______,检验氧气是否集满的方法是_______。
(4)通常状况下,甲烷是一种无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得,制取甲烷可选用的装置组合是_______(填序号),其理由是_______。
18.如图分别表示硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图。请回答问题:
(1)实验一中观察到产生____色火焰,进行实验一时,无需标注的实验图标是_____(填字母)。
A.护目镜 B.用电 C.排风 D.洗手
(2)实验一中水的作用是_______。
(3)写出实验二中铁丝下端系一根火柴的目的是:_______。可观察到细铁丝在氧气中燃烧的现象是_______。
(4)某同学在该实验过程中,没有观察到铁丝燃烧,可能的原因有_______(填标号)。
A.集气瓶中氧气的浓度太低 B.集气瓶底部忘了留少量水.
C.铁丝太粗 D.点燃系在铁丝上的火柴后,太早伸入集气瓶中
(5)将两个装满氧气的集气瓶,按图所示,用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入,观察到木条复燃,且在A中燃烧比在B中燃烧更旺,从以上实验现象可知氧气的性质有______、_______。
19.老师为同学们提供了如下实验装置;
(1)写出图中标数字的仪器名称①
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 填字母,下同),反应的文字表达式 是 ,装入药品后要在试管口放一团
(3)要收集较纯的氧气,应选用的收集装置是 收集满的现象是 收集满氧气的集气瓶应该 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
(4)甲同学用排水法收集完氧气后,测得其纯度较低,原因可能是 (填字母)。 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. 导管口有气泡冒出就立即收集 D. 集满气体后,在水下盖上玻璃片再移出水槽 (5)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是 (填字母)
a.所要制取气体的颜色 b.药品容易获得,能生成所要制取的气体
c.反应条件易于控制,反应速率适中 d.操作简便易行,安全可靠,节能环保
(6)乙炔(C2H2) 是一种密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用块状电石(主要成分是Ca C2)和水在常温下制取乙炔气体,该反应非常剧烈,且会放出大量的热。为得到平稳的气流,制取乙炔选择的发生装置是 ; 若 用G 装置收集乙炔,气体应从 端进入(选填“a”或“b”)。
B卷·强化提优
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.2026年中关村论坛展示的“梦想”号大洋钻探船需携带供氧设备,其供氧原理若采用实验室制氧方式,下列可行的原料是( )
A. 水 B. 高锰酸钾 C. 氯化钠 D. 二氧化碳
2.实验室加热高锰酸钾制氧气,可直接采用的发生装置是( )
A. B. C. D.
3.实验室需收集一瓶约混有1/4体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌1/4的水
B.集气瓶中灌3/4的水
C.导管伸入到集气瓶体积的1/4处
D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处
4.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是( )
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片
D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
5.下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是( )
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
6.如图所示,等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气,燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭,点燃使其充分反应,冷却至室温,打开弹簧夹,出现的现象是( )
A.甲瓶中有水流入,乙瓶没有水流入 B.甲瓶没有水流入,乙瓶中有水流入
C.甲、乙两瓶均有水流入 D.甲、乙两瓶均无水流入
7.加热高锰酸钾制氧气的实验步骤中,排在“点燃酒精灯加热”之前的操作是( )
A. 收集气体 B. 检查装置气密性 C. 移出导管 D. 熄灭酒精灯
8.用排水法收集高锰酸钾分解产生的氧气,开始收集的最佳时机是( )
A. 试管内刚有气泡冒出时 B. 试管内气泡连续均匀冒出时
C. 高锰酸钾完全分解时 D. 试管内出现大量白烟时
9.实验结束后,下列操作顺序正确的是( )
A. 先熄灭酒精灯,后移出导管 B. 先移出导管,后熄灭酒精灯
C. 同时进行熄灭酒精灯和移出导管 D. 先整理仪器,后熄灭酒精灯
10.用向上排空气法收集氧气时,检验是否收集满的方法是( )
A. 向集气瓶中倒入澄清石灰水 B. 将带火星的木条伸入集气瓶内
C. 将带火星的木条放在集气瓶口 D. 闻集气瓶内气体气味
11.氧气的制取和性质实验如图。下列说法中正确的是
A.发生装置仅由试剂状态决定。 B.该装置能收集到干燥的氧气。
C.制取氧气的原料一定含有氧元素。 D.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底。
12.实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列做法错误的是( )
A.在试管口放一团棉花,防止粉末状物质进入导管
B.导管口开始有气泡放出时不要立即收集,以免收集到的气体不纯
C.用高锰酸钾制取所需氧气后,要先熄灭酒精灯,然后再把导管移出水面,防止水槽中的水沿导管倒吸,使试管骤冷破裂
D.将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
13.实验室制取氧气并验证其性质,下列操作、试剂和装置选择合理的是
A.检查气密性 B.发生装置 C.收集氧气 D. 硫在氧气中燃烧
14.实验室制取氧气的有关操作不正确的是( )
A.检查装置的气密性 B. 加入高锰酸钾 C.加热制取氧气 D.收集并验满
15.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替,用于制取氧气
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的无毒气体
D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气
二.非选择题(共40分)
16. 老师为同学们提供了如下实验装置:
(1)写出仪器、的名称: , 。
(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口 ,然后稍稍用力转动,将其插入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同)。若要收集较纯净的氧气,可选用的装置是 。
(4)①实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰的装置中制取氧气,反应的文字表达式为 ,若选用做发生装置,你认为选用装置的优点是 。
②也可以将注射器连接到装置的导管口处,用来 。
17.2025年9月3日,我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年盛大阅兵仪式,展示了诸多先进装备,其材料制造、燃料燃烧等环节都与氧气密切相关。同时,我国在航天科技领域也有新突破,航天员的生命保障系统离不开对氧气性质的精准利用。结合下列实验装置图,完成以下问题:
(1)通常状况下,氧气是一种______色、______味的气体,这体现了氧气的______性质(填“物理”或“化学”)。
(2)图A中碳在氧气中燃烧,说明氧气具有______(填“可燃性”或“助燃性”);图B中硫在氧气中燃烧,集气瓶底部的水是为了______。
(3)图C中细铁丝在氧气中剧烈燃烧,该反应______(填“需要”或“不需要”)预先在集气瓶底部放少量水或细沙,原因是______。
(4)下列关于氧气物理性质的说法,正确的是( )
A. 氧气易溶于水,所以水中生物能生存 B. 氧气的密度比空气小
C. 氧气在低温高压下可变为液体或固体 D. 氧气在任何环境下都是无色的
(5)2025年阅兵式上战机燃料燃烧、航天科技中物质氧化都与氧气化学性质有关,下列体现氧气化学性质的是( )
A. 氧气能使灯泡发光(如氖气灯) B. 氧气能支持燃烧
C. 氧气的密度比空气略大 D. 氧气不易溶于水
(6)图D是测定空气中氧气含量的实验,利用了白磷在氧气中燃烧的性质。下列关于该实验与氧气性质的关联,说法正确的是( )
A. 白磷燃烧只利用了氧气的物理性质
B. 白磷在空气中不能燃烧,只有在氧气中能燃烧
C. 白磷燃烧说明氧气能支持燃烧,体现其化学性质
D. 该实验中氧气的体积分数测定结果与氧气的性质无关
(7)阅兵仪式上的信号弹发光与物质在氧气中燃烧有关,下列物质燃烧现象与氧气浓度无关的是( )
A. 碳在氧气中燃烧的剧烈程度 B. 硫在氧气中燃烧的火焰颜色
C. 铁丝能否在氧气中燃烧 D. 氧气的密度大小
(8)下列生活或科技场景中,利用氧气物理性质的是( )
A. 医疗急救中供给呼吸 B. 航天燃料燃烧需要氧气助燃
C. 工业上利用分离液态空气制取氧气 D. 炼钢时通入氧气除去杂质
18.实验室用高锰酸钾制取氧气,并进行氧气性质实验。
(1)仪器①的名称是___________ ;
(2)高锰酸钾分解的文字表达式为___________,其反应的基本类型是___________,试管口塞一团棉花的目的是___________;
(3)D图为木炭在空气和氧气中燃烧的对比实验,实验结论:___________,木炭燃烧越剧烈;
(4)如图是收集氧气的过程,依次观察到的现象是___________(用字母表示)。
19.2026年我国“凌云”航天发动机试车成功,其燃料燃烧离不开氧气,这让小化学想起“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”中燃烧与氧气的关联,结合如图氧气性质实验及氧气制取知识,回答问题:
(1) 实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应属于______(填“物理”或“化学”)变化,判断依据是______。
(2) 选择高锰酸钾制氧的发生装置时,需考虑反应物是______(填“固体”“液体”或“固液混合”),且反应需要______(填“加热”或“不加热”)。
(3) 图中做铁丝在氧气中燃烧实验(甲装置)时,集气瓶底部预留少量水的目的是______。
(4) 铁丝燃烧实验中,点燃火柴的作用是______(填序号)。
A. 直接引燃铁丝
B. 升高铁丝温度,达到其着火点
(5) 乙装置中红磷在氧气中燃烧,现象是______(填“产生白烟”或“火星四射”)。
(6) 丙装置中硫在氧气中燃烧,集气瓶底部预留少量水的目的是______。
(7) 若要收集较纯净的氧气,应选择的收集方法是______(填“排水法”或“向上排空气法”)。
(8) 实验室用高锰酸钾制氧时,试管口略向下倾斜的目的是______(填“防止冷凝水倒流炸裂试管”或“便于气体导出”)。
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