3.3 氧气和二氧化碳的制备（题型专练）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

学科网 课题3 氧 典例精析 【典例1】C 举一反三 【变式1-1】A 【变式1-2】D 【变式1-3】c 典例精析 【典例2】B 上举一反三 【变式2-1】B 【变式2-2】B 【变式2-3】D 三典例精析 【典例3】B 举一反三 【变式3-1】B 【变式3-2】B 【变式3-3】】D www.zxxk.com 让教与学更高效 气和二氧化碳的制备（题型突破·举一反三） 题型01工业制备氧气 题型02过氧化氢制氧气 题型03氯酸钾制取氧气 1/5 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型04加热高锰酸钾制取氧气 典例精析 【典例4】c E举一反目 【变式41】B 【变式42】B 【变式43】D 题型05催化剂的概念、性质与用途 典例精析 【典例5】B 举一反三 【变式5-1】c 【变式5-2】A 【变式5-3】B 典例精析 【典例6】D E 举一反 【变式6-1】B 【变式6-2】C 【变式6-3】A 题型7氧气的制取中装置的选择 三典例精析 【典例7】A 2/5 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 举一反三 【变式7-1】C 【变式7-2】A 【变式7-3】A 题型8制取二氧化碳的原理 典例精析 【典例8】B 举一反三 【变式8-1】A 【变式8-2】C 【变式8-3】c 题型9 制取二氧化碳的装置 E 典例精析 【典例9】C 举一反三 【变式9-1】B 【变式9-2】D 【变式93】D 1题型10 启普发生器的原理及使用 E 典例精析 【典例10】A E 举一反三 【变式10-1】D 3/5 可学科网 【变式10-2】A 【变式10-3】D 题型11 典例精析 【典例11】D 举一反三 【变式11-1】B 【变式11-2】B 【变式11-3】D 题型12 典例精析 【典例12】A E举一反目 【变式12-1】C 【变式12-2】C 【变式12-3】B 题型13 E 典例精析 【典例13】AB 举一反三 【变式13-1】D MnO. 【变式132】(1)H,02→H20+02 www zxxk.com 让教与学更高效 制取二氧化碳步骤及操作 二氧化碳检验、验满及净化 实验室制取气体的一般思路 4/5 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (2) 催化作用 过氧化氢溶液未接触二氧化锰时几乎无气泡产生，接触二氧化锰后快速产生气泡 (3)将a导管延长并伸入到液面以下 可上下抽 拉的线绳 用纱布包着 的自制二氧 空饮料瓶 化锰颗粒 m克 固定胶带 过氧化 氢溶液 A (4)将带火星的木条放在B瓶b导管口处，若带火星的木条复燃，说明该气体为氧气 (5)ACD 【变式13-3】(1) 240 慢 不能 观察氧气产生的速率（或给气体降温等） 夏季温度 高，反应速率快，需要加更多的水以降低反应物浓度，使反应平缓；冬季温度低，反应速率慢，需要加较 少水以增大反应物浓度，加快反应速率 (2) 水槽 CE火星四射、生成黑色固体，放出大量的热 反应条件 溶解性 (3) 过氧化氢三氧化锰→水+氧气 催化作用 可以控制反应的发生和停止 将a导管加长并 伸入水面以下 在b导管出口处放一根带火星的木条，若木条复燃，证明是氧气B 5/5 课题3 氧气和二氧化碳的制备（题型突破·举一反三） 题型01 工业制备氧气 题型02 过氧化氢制氧气 题型03 氯酸钾制取氧气 题型04 加热高锰酸钾制取氧气 题型05 催化剂的概念、性质与用途 题型06 氧气的检验与验满 题型07 氧气的制取中装置的选择 题型08 制取二氧化碳的原理 题型09 制取二氧化碳的装置 题型10 启普发生器的原理及使用 题型11 制取二氧化碳步骤及操作 题型12 二氧化碳检验、验满及净化 题型13 实验室制取气体的一般思路 ▌题型01 工业制备氧气 1．原料：液态空气。 2．原理：利用 的沸点比 的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为 态，再将液态空气缓缓升温至左右， 首先达到沸点从 里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下： 4．贮存：氧气贮存在 钢瓶中。 【典例1】（2026·上海浦东新·二模）工业上通过分离液态空气获得氧气和氮气，依据的原理是 A．质量不同 B．熔点不同 C．沸点不同 D．颜色不同 【变式1-1】（2026·上海松江·一模）工业上通过物理变化制取氧气的原料是 A．空气 B．水 C．二氧化碳 D．氧化汞 【变式1-2】（24-25八年级上·上海宝山·阶段检测）如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中错误的是 A．工业上分离液态空气制氧气，利用的是液态氧、液态氮的沸点不同 B．工业上从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化 C．工业获取氮气也可采用分离液态空气法 D．该方法可证实氧气约占空气体积的1/5 【变式1-3】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于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．是利用氮气和氧气沸点不同 D．工业制氧得到的是纯净的氧气 ▌题型02 过氧化氢制氧气 1.药品：双氧水和 。 2.反应原理：或 。 3.步骤：①检查装置的 。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑤用 集气法收集。 【典例2】（24-25八年级上·上海青浦·期末）以下物质不能用颜色来区别的是 A．氯酸钾、二氧化锰 B．稀盐酸、双氧水 C．四氧化三铁、氧化镁 D．木炭粉、红磷 【变式2-1】（25-26八年级上·上海嘉定·阶段检测）用3%双氧水与二氧化锰制取氧气，装置如图，下列说法正确的是 A．分液漏斗下端应伸入液面以下 B．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．此收集方法可收集到纯净的氧气 D．需随时向锥形瓶中添加二氧化锰固体 【变式2-2】（25-26八年级上·上海·期末）小红利用如图所示装置和试剂进行实验，下列有关该实验的分析错误的是 A．由于反应时快速产生氧气，使得集气瓶内压强不断增大，充气气球会变小，红墨水会左移 B．实验中的反应物是过氧化氢和二氧化锰 C．小红多次重复该实验来获得普遍规律，实验中的二氧化锰可以重复利用 D．装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗，通过控制滴加液体速率从而得到平稳气流 【变式2-3】（2025·山西吕梁·二模）酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是 A．溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 ▌题型03 氯酸钾制取氧气 1.药品：氯酸钾、二氧化锰 2.反应原理 或 。 【典例3】（24-25八年级上·上海·课前预习）火是文明的起源，取火的方法，经历了漫长的演变过程。 19世纪中期，瑞典人创造出安全火柴，将红磷涂在火柴盒的摩擦面上，硫、KClO3、MnO2则藏于火柴头中。火柴划燃的瞬间，火苗异常旺，对产生此现象的原因推测不合理的是 A．火柴头里的硫比火柴梗燃烧更剧烈 B．MnO2分解产生氧气助燃 C．KClO3分解产生氧气助燃 【变式3-1】（23-24九年级上·湖南湘西·期末）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，下列关于二氧化锰的说法中，正确的是 A．是该反应中的反应物 B．能改变该反应的速率 C．加入越多，制得氧气也越多 D．反应后，质量减少，性质不变 【变式3-2】（22-23九年级上·上海奉贤·期中）实验室制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有 ①反应都需加热 ②采用均可改变其反应速率 ③两种方法所需仪器相同 ④都利用含氧化合物分解来达到目的。 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 【变式3-3】（2023·山西·中考真题）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是    A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水 ▌题型04 加热高锰酸钾制取氧气 1.药品及仪器：酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾 2.反应原理：或 。 3.发生装置： 收集装置 （固固加热型） （排水法） 4.实验步骤： ① 查：检查装置 ； ② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口 ，并用带导管的橡皮塞塞紧试管； ③ 定：将试管固定在铁架台上； ④ 点：点燃酒精灯，试管 后，就使酒精灯固定在试管底部加热； ⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法； ⑥ 移：把导管移出水槽； ⑦ 灭：熄灭酒精灯。 5.气体验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有 出现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的 ，说明氧气收集满了。 【典例4】（25-26九年级上·上海静安·阶段检测）实验室用高锰酸钾制取氧气时，错误的操作是 A．试管口略向下倾斜 B．在试管口放一团棉花 C．实验结束时先熄灭酒精灯再移出导管 D．排水法收集氧气 【变式4-1】（25-26九年级上·安徽·课后作业）实验室制取氧气时，必须满足的条件是 A．使用催化剂 B．用高锰酸钾制取时需加热 C．用排水法收集氧气 D．用燃着的木条检验是否收集满 【变式4-2】（24-25九年级下·上海·阶段检测）实验室制取氧气的过程主要有以下几个步骤，正确顺序是 ①给试管加热，排出管内空气  ②检查装置的气密性  ③用铁夹把试管固定在铁架台上，并使 试管口略向下倾斜 ④将氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中，用带导管的橡皮塞塞紧   ⑤用排水法收集氧气 ⑥熄灭酒精灯   ⑦将导管从水槽中取出 A．②④③①⑥⑦⑤ B．②④③①⑤⑦⑥ C．①②③④⑤⑥⑦ D．②①④③⑦⑥⑤ 【变式4-3】（24-25八年级下·上海静安·期中）实验室常用加热一定质量高锰酸钾固体制取氧气。下列正确的是 A． B． C． D． ▌题型05 催化剂的概念、性质与用途 1.概念：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，但本身的 和 在反应前后没有发生 的物质。 2.特点：一变两不变。 3.注意事项： ①催化剂只能改变 ，不能改变化学反应的 ； ②催化剂的 和 在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变； ③不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。 （氧化铁、硫酸铜、红砖粉末等也可以作催化剂） 【典例5】（上海市浦东新区几校2025-2026学年九年级上学期11月期中联考化学试题）有关催化剂的说法正确的是 A．只能加快反应速率 B．反应前后质量和化学性质不变 C．能增加生成物质量 D．所有反应都需要催化剂 【变式5-1】（25-26九年级上·上海静安·阶段检测）下列关于催化剂的说法正确的是 A．催化剂能增加生成物的质量 B．没有催化剂化学反应不能发生 C．催化剂在反应前后质量和化学性质不变 D．是所有反应的催化剂 【变式5-2】（24-25八年级上·上海金山·阶段检测）实验室常用氯酸钾与二氧化锰共热制取氧气，表示混合物中二氧化锰的质量随反应时间的变化图像（横坐标表示时间、纵坐标表示混合物中二氧化锰的质量）是 A． B． C． D． 【变式5-3】（25-26九年级上·上海徐汇·期中）氯酸钾制氧气中有关二氧化锰说法正确的是 A．二氧化锰可以增加氧气的质量 B．加入二氧化锰可以改变反应速率 C．二氧化锰也可以加快镁带燃烧 D．不使用二氧化锰该物质一定不反应 ▌题型06 氧气的检验与验满 1．氧气的检验：将一根带火星的小木条放在 ，如果木答复燃，说明集气瓶内是 。 2．气体验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有 出现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的 ，说明氧气收集满了。 【典例6】（25-26八年级上·上海嘉定·阶段检测）不能鉴别O2和CO2的方法是 A．分别伸入燃着的木条 B．分别通入澄清石灰水 C．分别通入紫色石蕊试液 D．分别通入蒸馏水中 【变式6-1】（24-25八年级上·上海·期末）有两瓶无色无味的气体，分别是氧气和二氧化碳，通过下列操作无法将它们区分的是 A．加入澄清石灰水 B．加入少量的水 C．伸入燃着的木条 D．伸入带火星的木条 【变式6-2】（24-25八年级上·上海崇明·期末）下列实验方案不能达到实验目的是 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别氮气和氧气 将燃着的木条伸入集气瓶中 B 鉴别红磷和二氧化锰固体 取样，观察固体颜色 C 除去二氧化碳中的少量氧气 将混合气体通入澄清石灰水中 D 检验氧气是否集满 将带火星的木条伸到集气瓶口 A．A B．B C．C D．D 【变式6-3】（21-22九年级上·上海青浦·阶段检测）下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中正确的是 A、制取 B、收集 C、验满 D、性质 A．A B．B C．C D．D ▌题型7 氧气的制取中装置的选择 发生装置： 收集装置 （固固加热型） （固液常温型） （排水法）（向上排空气法） 【典例7】（21-22九年级上·上海青浦·阶段检测）下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中正确的是 A、制取 B、收集 C、验满 D、性质 A．A B．B C．C D．D 【变式7-1】（24-25九年级上·云南昆明·期末）下列实验室制氧气操作中正确的是 A．检查气密性 B．取出集气瓶 C．从b进气收集氧气 D．氧气验满 【变式7-2】（25-26九年级上·河北邢台·阶段检测）如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是 A． B． C． D． 【变式7-3】（24-25九年级上·安徽合肥·阶段检测）下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 测定空气中氧气的含量 用硫粉代替红磷进行实验 B 证明稀有气体化学性质稳定 设计实验，大多数物质都不能与其反应 C 区分水和过氧化氢 分别加入二氧化锰，观察是否有气泡产生 D 检验集气瓶中的气体是氧气 将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃 A．A B．B C．C D．D ▌题型8 制取二氧化碳的原理 1．二氧化碳的实验室制法 稀盐酸与大理石（或石灰石。其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。 其反应原理是：文字表达式 符号表达式： 。 【典例8】（24-25八年级下·上海金山·期末）实验室制气体，最适宜的一组药品是 A．石灰石和稀硫酸 B．石灰石和稀盐酸 C．碳燃烧 D．木炭和氧化铜 【变式8-1】（2026·上海浦东新·二模）关于实验室制取说法正确的是 A．原料选择石灰石和稀盐酸 B．采用固液加热型发生装置 C．可用向下排空气法收集 D．用带火星的木条验满 【变式8-2】（25-26九年级上·全国·课前预习）实验室制取二氧化碳气体时，使用的药品正确的是 A．块状大理石和稀硫酸 B．大理石粉末与浓盐酸 C．块状大理石与稀盐酸 D．大理石粉末与稀硫酸 【变式8-3】（24-25八年级上·上海金山·阶段检测）下列有关实验室制取二氧化碳的说法不合理的是 A．因为通常情况下二氧化碳的密度比空气大，故能用向上排空气法收集 B．因为粉末状碳酸钙与盐酸反应速率过快、不易控制，故常用块状大理石或石灰石与盐酸反应 C．将收集满二氧化碳的集气瓶盖上玻璃片倒放在桌上备用 D．因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热 ▌题型9 制取二氧化碳的装置 发生装置： 收集装置 （固液常温型） （向上排空气法） 【典例9】（2025·上海杨浦·二模）实验室制取二氧化碳的装置如图。下列说法正确的是 A．在锥形瓶中添加多孔隔板，可控制反应的开始与结束 B．关闭弹簧夹，锥形瓶中固液分离反应停止 C．导管末端接近集气瓶底部，为了尽可能排出瓶内空气 D．集气瓶口放置毛玻璃片，为了防止空气进入集气瓶中 【变式9-1】（24-25九年级上·上海崇明·期末）实验室可用下图装置制取和收集二氧化碳。有关说法错误的是 A．反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ B．可用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳 C．收集二氧化碳，气体应从m 端进入 D．夹紧弹簧夹，液体将被压回长颈漏斗中 【变式9-2】（24-25九年级上·上海普陀·期末）实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体，有关说法正确的是 A．该装置无需进行气密性检查 B．反应物可以是大理石粉末与稀硫酸 C．打开旋塞，注入的液体只要浸没固体即可 D．反应过程中关闭旋塞后，试管内气压增大 【变式9-3】（23-24九年级上·上海崇明·期末）关于CO2实验室制取及检验的说法错误的是 A．制CO2的药品 B．发生装置 C．检验CO2 D．CO2验满 ▌题型10 启普发生器的原理及使用 1.启普发生器 【典例10】（24-25九年级上·上海黄浦·期末）用如图装置(气密性良好)制取二氧化碳，有关说法正确的是 A．用镊子夹取石灰石，从z处送入装置 B．加入盐酸时，应控制液面高度不超过x处 C．关闭k，使液体从y处溢出，从而控制反应的发生和停止 D．关闭k，反应无法暂停的可能原因是加入的盐酸浓度过高 【变式10-1】（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是 A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小 B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出 C．闭合旋塞后，试管内气压减小 D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升 【变式10-2】（2024·上海奉贤·二模）关于启普发生器说法正确的是 A．可以随时控制反应的发生和停止 B．反应过程中关闭活塞内部气压减小 C．为了产生更多的气体，液体的量越多越好 D．可用于双氧水与二氧化锰粉末混合制氧气 【变式10-3】（2024·上海闵行·二模）用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是 A．选用启普发生器的目的是使反应平稳进行 B．为加快反应可将块状大理石粉碎成粉末状 C．导管伸入集气瓶底部是因为CO2密度比空气大 D．集气瓶口放置毛玻璃片是减少CO2逸散到空气中 ▌题型11 制取二氧化碳步骤及操作 1．具体操作步骤和注意事项 连（连接仪器、组装实验装置）→ 查（检查装置的气密性）→ 加（加入固体药品）→ 倒（倒入液体药品）→ 定（用铁架台固定仪器装置）→ 收集（用 法；导管要伸到集气瓶的 ，且瓶口还要盖上玻璃片）。 【典例11】（23-24八年级下·上海闵行·期中）实验室制取二氧化碳有以下步骤：①检查装置的气密性②向长颈漏斗中注入盐酸③收集气体④向反应器中加入石灰石。其中正确的操作顺序是 A．①③②④ B．①②④③ C．③①②④ D．①④②③ 【变式11-1】（24-25九年级上·上海黄浦·期末）实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶中放入小块大理石；⑤收集气体。下列操作顺序正确的是 A．①②③⑤④ B．②①④③⑤ C．①④②③⑤ D．②③④①⑤ 【变式11-2】（24-25九年级上·安徽蚌埠·期末）实验室在制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①向锥形瓶中放入几小块石灰石；②收集气体；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④按要求组装好仪器；⑤检查装置的气密性。正确的操作顺序是 A．⑤④③①② B．④⑤①③② C．⑤④①③② D．④⑤③①② 【变式11-3】（24-25九年级上·山东菏泽·期末）下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是 A．b操作收集气体时集气瓶口应向下 B．实验操作完全正确 C．c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中 D．这些步骤的正确顺序是cabde ▌题型12 二氧化碳检验、验满及净化 1.二氧化碳的检验方法 气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变 ，则证明该气体是二氧化碳； 2.二氧化碳的验满方法 验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果 则说明瓶内已收集满二氧化碳。 【典例12】（25-26八年级上·上海普陀·期末）检验一瓶无色气体是二氧化碳的方法是 A．加少量澄清石灰水 B．闻气味 C．观察颜色 D．伸入燃着的木条 【变式12-1】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）鉴别氮气和二氧化碳最合适的方法是 A．闻气味 B．燃着的木条 C．澄清石灰水 D．看颜色 【变式12-2】（24-25八年级上·上海金山·期末）二氧化碳的实验室制取和检验等的部分实验操作如图所示，错误的是 A．检查气密性 B．倾倒稀盐酸 C．检验是否集满 D．检验二氧化碳 【变式12-3】（24-25八年级上·上海·期末）实验室制取二氧化碳，检验二氧化碳是否已经集满的方法是 A．向瓶中倒入澄清石灰水 B．燃着的木条伸到瓶口 C．带火星的木条伸到瓶口 D．向瓶中倒入紫色石蕊溶液 ▌题型13 实验室制取气体的一般思路 1. 实验室制取气体的一般思路 ①发生装置：选择依据：反应物的反应条件、反应的物质状态。 ②收集装置：选择依据：气体的密度、气体的溶解性。 ③收集方法：排水法 （难溶于水的且不与水反应的气体） 排空气法（密度大于空气且不与空气中其他成分反应的气体） 【典例13】（25-26九年级上·上海徐汇·期中）实验室制取氧气时，发生装置的选择需要考虑的因素是 A．反应物是固体还是液体 B．反应是否需要加热 C．生成物是否可溶于水 D．反应是否需要催化剂 【变式13-1】（21-22八年级下·山东青岛·期末）通过学习实验室制氧气和二氧化碳，可以总结出制取气体的一般思路和方法。在确定气体的实验室制法时，下列因素不需要考虑的是 A．反应所需的药品及反应条件 B．气体的收集和放置方法 C．整个反应体系是否安全、环保 D．气体的颜色 【变式13-2】（25-26八年级上·上海·阶段检测）利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。 (1)A装置中发生反应的符号表达式为_____。 (2)反应中二氧化锰的作用是_____。上述实验中_____的现象能证明该作用。 (3)若想利用B装置监测产生氧气的速度，小组同学将B装置改进的措施是_____。（请用直尺和铅笔在图B中画出改进后的装置图） (4)验证b导管导出的气体是氧气的方法是_____。 (5)（不定项）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素是_____。 A．原料是否价廉易得，是否安全、环保 B．所制气体的性质 C．反应速率是否适中，实验条件是否易于控制 D．制得气体是否纯净 【变式13-3】（25-26八年级上·上海·阶段检测）某款家用制氧机工作原理如图所示，所用制氧剂过碳酸钠是一种白色固体，使用时通常还会加入水和少量二氧化锰。过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程下能持续放出高纯氧气并放热。 (1)为探究家用制氧机在使用时加入水和二氧化锰对过碳酸钠的制氧速率有何影响，小明设计了如下探究实验：20℃时，取一定质量的过碳酸钠和二氧化锰，并加入不同体积的水，测得相关数据如表所示。 序号 过碳酸钠质量/g 二氧化锰质量/g 加水体积/mL 收集氧气的体积/mL 所用时间/s 实验① 240 2.5 350 500 15.0 实验② x 2.5 500 500 33.3 实验③ 240 0 800 500 待测 ①实验②中x应为_______。 ②对比实验①②可知，适当增加水量，产氧速率变_______(填“快”或“慢”)。 ③若实验③测得所用时间大于35s，_______(填“能”或“不能”)证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂。 ④加湿过滤仓中的水除了有过滤杂质、加湿氧气的作用外，还可以起到的作用是_______。 ⑤在使用规定量制氧剂的情况下，制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线高度不同，请分析原因_______。 (2)在老师指导下，同学们开展了《基于特定需求设计和制作简易供氧器》的探究活动。 ①仪器a的名称是_______。 ②从元素组成角度看，下列物质不能用于制取氧气的是_______。 A．KClO3    　　B．KMnO4 　　C．NaCl    　　D．H2O ③小海同学欲收集一瓶氧气用于铁丝的燃烧，应选择收集装置_______。细铁丝在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧，_______。 ④小英同学认为，首先了解供氧原理再确定制取装置。根据反应物的状态和_______确定发生装置，根据氧气的密度和_______等确定收集装置。 (3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。 ①A装置中发生反应的文字表达式为_______。反应中二氧化锰的作用是_______。 ②利用可以上下抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是_______。 ③若想利用B装置监测产生氧气的速度，小组同学将B装置改进的措施是_______。 ④验证b导管导出的气体是氧气的方法是_______。 ⑤选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是_______。 A．原料是否价廉易得 　　B．所制气体的性质　　　　C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净 　　 E．实验条件是否易于控制 　　F．是否安全、环保 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 氧气和二氧化碳的制备（题型突破·举一反三） 题型01 工业制备氧气 题型02 过氧化氢制氧气 题型03 氯酸钾制取氧气 题型04 加热高锰酸钾制取氧气 题型05 催化剂的概念、性质与用途 题型06 氧气的检验与验满 题型07 氧气的制取中装置的选择 题型08 制取二氧化碳的原理 题型09 制取二氧化碳的装置 题型10 启普发生器的原理及使用 题型11 制取二氧化碳步骤及操作 题型12 二氧化碳检验、验满及净化 题型13 实验室制取气体的一般思路 ▌题型01 工业制备氧气 1．原料：液态空气。 2．原理：利用 液态氮 的沸点比 液态氧 的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为 液 态，再将液态空气缓缓升温至左右， 氮气 首先达到沸点从 液态空气 里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下： 4．贮存：氧气贮存在 蓝色 钢瓶中。 【典例1】（2026·上海浦东新·二模）工业上通过分离液态空气获得氧气和氮气，依据的原理是 A．质量不同 B．熔点不同 C．沸点不同 D．颜色不同 【答案】C 【详解】工业制氧气时，先将空气加压降温转化为液态，再升温，由于液态氮的沸点低于液态氧，氮气会先汽化逸出，剩余主要为液态氧，利用的是二者沸点不同。 【变式1-1】（2026·上海松江·一模）工业上通过物理变化制取氧气的原料是 A．空气 B．水 C．二氧化碳 D．氧化汞 【答案】A 【详解】工业上通过物理变化制取氧气的主要原料是空气； 故选：A。 【变式1-2】（24-25八年级上·上海宝山·阶段检测）如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中错误的是 A．工业上分离液态空气制氧气，利用的是液态氧、液态氮的沸点不同 B．工业上从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化 C．工业获取氮气也可采用分离液态空气法 D．该方法可证实氧气约占空气体积的1/5 【答案】D 【详解】A、工业制氧气，利用的就是液态氧和液态氮的沸点不同，液氮的沸点较低，先从液态空气中分离出来，说法正确，不符合题意； B、工业上从液态空气中分离出氧气利用的是液态氧和液态氮的沸点不同，没有新物质生成，属于物理变化，说法正确，不符合题意； C、工业获取氮气也可采用分离液态空气法，液氮的沸点较低，先从液态空气中分离出来，说法正确，不符合题意； D、该方法只能将液氧和液氮分离，不能测定氧气的含量，说法错误，符合题意； 故选D。 【变式1-3】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）工业制氧气采用分离液体空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于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．是利用氮气和氧气沸点不同 D．工业制氧得到的是纯净的氧气 【答案】C 【详解】A、该过程只是将氮气和氧气进行分离，没有新物质生成，该选项描述不正确； B、该过程中没有新物质生成，属于物理变化，该选项描述不正确； C、该过程是利用氮气和氧气的沸点不同，将它们进行分离，该选项描述正确； D、由图可知，该过程是将氮气分离，剩余的气体中主要成分为氧气，但仍含有稀有气体等，属于混合物，该选项描述不正确。 故选C。 ▌题型02 过氧化氢制氧气 1.药品：双氧水和 二氧化锰 。 2.反应原理：或 2H2O2 2H2O + O2↑ 。 3.步骤：①检查装置的 气密性 。 ②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。 ③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。 ④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。 ⑤用 排水 集气法收集。 【典例2】（24-25八年级上·上海青浦·期末）以下物质不能用颜色来区别的是 A．氯酸钾、二氧化锰 B．稀盐酸、双氧水 C．四氧化三铁、氧化镁 D．木炭粉、红磷 【答案】B 【详解】A、氯酸钾（白色）与二氧化锰（黑色），可以通过颜色区分； B、稀盐酸和双氧水均为无色液体，颜色相同，无法用颜色区别； C、四氧化三铁（黑色）与氧化镁（白色），可以通过颜色区分； D、木炭粉（黑色）与红磷（红色）颜色均不同，可以通过颜色区分； 故选B。 【变式2-1】（25-26八年级上·上海嘉定·阶段检测）用3%双氧水与二氧化锰制取氧气，装置如图，下列说法正确的是 A．分液漏斗下端应伸入液面以下 B．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行 C．此收集方法可收集到纯净的氧气 D．需随时向锥形瓶中添加二氧化锰固体 【答案】B 【详解】A、分液漏斗有活塞，加入的双氧水可以不用浸没分液漏斗下端，故选项说法错误； B、反应过程中应通过控制分液漏斗活塞，控制双氧水水滴加速率，从而控制反应速率，能使反应较平稳进行，故选项说法正确； C、用向上排空气法收集到的氧气中容易混有空气，不够纯净，故选项说法错误； D、二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中是催化剂，反应前后质量和化学性质不变，分解双氧水制取氧气时，不需定期向锥形瓶中添加二氧化锰粉末，故选项说法错误。 故选B。 【变式2-2】（25-26八年级上·上海·期末）小红利用如图所示装置和试剂进行实验，下列有关该实验的分析错误的是 A．由于反应时快速产生氧气，使得集气瓶内压强不断增大，充气气球会变小，红墨水会左移 B．实验中的反应物是过氧化氢和二氧化锰 C．小红多次重复该实验来获得普遍规律，实验中的二氧化锰可以重复利用 D．装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗，通过控制滴加液体速率从而得到平稳气流 【答案】B 【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下快速分解产生氧气，使集气瓶内压强增大，充气气球受压强影响会变小，红墨水会左移，故不符合题意； B、实验中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应物是过氧化氢，二氧化锰是催化剂，不是反应物，故符合题意； C、二氧化锰是催化剂，在化学反应前后质量和化学性质不变，所以可以重复利用，多次重复实验能获得普遍规律，故不符合题意； D、装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗，分液漏斗可控制滴加液体的速率，从而控制反应的快慢，故不符合题意。 故选B。 【变式2-3】（2025·山西吕梁·二模）酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是 A．溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 【答案】D 【详解】A、其他条件不变，过氧化氢溶液的浓度越大，反应越剧烈，选项错误； B、颜料可以给泡沐上色，但不可使反应产生更多泡沫，选项错误； C、酵母可用于催化过氧化氢分解，但不能促使过氧化氢产生更多气体，选项错误； D、过氧化氢分解生成氧气，泡沫中的气体是氧气，能使带火星的木条复燃，选项正确。 故选D。 ▌题型03 氯酸钾制取氧气 1.药品：氯酸钾、二氧化锰 2.反应原理 或 2KClO32KCl + 3O2↑ 。 【典例3】（24-25八年级上·上海·课前预习）火是文明的起源，取火的方法，经历了漫长的演变过程。 19世纪中期，瑞典人创造出安全火柴，将红磷涂在火柴盒的摩擦面上，硫、KClO3、MnO2则藏于火柴头中。火柴划燃的瞬间，火苗异常旺，对产生此现象的原因推测不合理的是 A．火柴头里的硫比火柴梗燃烧更剧烈 B．MnO2分解产生氧气助燃 C．KClO3分解产生氧气助燃 【答案】B 【详解】A、硫燃烧产生的热量引燃火柴梗，说明火柴头里的硫更易燃，比火柴梗燃烧更剧烈， 此选项合理，不符合题意； B、在这里MnO2是KClO3反应的催化剂，MnO2不会分解产生氧气， 此选项不合理，符合题意； C、KClO3在二氧化锰催化作用和摩擦产生热量条件下分解产生氯化钾和氧气，氧气具有助燃性，使硫得到充足的氧气更容易燃烧，此选项合理，不符合题意； 故选：B。 【变式3-1】（23-24九年级上·湖南湘西·期末）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气时，下列关于二氧化锰的说法中，正确的是 A．是该反应中的反应物 B．能改变该反应的速率 C．加入越多，制得氧气也越多 D．反应后，质量减少，性质不变 【答案】B 【详解】A、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，不是反应物，故选项说法错误； B、在该反应中，二氧化锰是催化剂，能提高氯酸钾受热分解生成氧气的反应速率，故选项说法正确； C、在该反应中，二氧化锰是催化剂，催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故选项说法错误； D、在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，故选项说法错误； 故选：B。 【变式3-2】（22-23九年级上·上海奉贤·期中）实验室制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有 ①反应都需加热 ②采用均可改变其反应速率 ③两种方法所需仪器相同 ④都利用含氧化合物分解来达到目的。 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 【答案】B 【详解】①分解过氧化氢不需要加热，分解氯酸钾需要加热，故①错误； ②实验室中用氯酸钾和过氧化氢制取氧气时，常加入二氧化锰作催化剂以改变其反应速率，故②正确； ③过氧化氢是液态，催化剂二氧化锰是固态，且反应不需要加热，故选用的是固液不加热装置；氯酸钾是固态，催化剂二氧化锰也是固态，且反应需要加热，故选用的是固固加热装置，故③错误； ④过氧化氢和氯酸钾都可以用来制取氧气，是因为二者都含有氧元素，是含氧化合物，故④正确。 故选B。 【变式3-3】（2023·山西·中考真题）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是    A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水 【答案】D 【详解】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；     B. 因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误； C. 气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；     D. 收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。 故选D。 ▌题型04 加热高锰酸钾制取氧气 1.药品及仪器：酒精灯、试管、铁架台、水槽、集气瓶、玻璃导管、棉花、胶塞、高锰酸钾 2.反应原理：或 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 。 3.发生装置： 收集装置 （固固加热型） （排水法） 4.实验步骤： ① 查：检查装置 气密性 ； ② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口 放一团棉花 ，并用带导管的橡皮塞塞紧试管； ③ 定：将试管固定在铁架台上； ④ 点：点燃酒精灯，试管 均匀受热 后，就使酒精灯固定在试管底部加热； ⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法； ⑥ 移：把导管移出水槽； ⑦ 灭：熄灭酒精灯。 5.气体验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有 较大气泡 出现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的 木条复燃 ，说明氧气收集满了。 【典例4】（25-26九年级上·上海静安·阶段检测）实验室用高锰酸钾制取氧气时，错误的操作是 A．试管口略向下倾斜 B．在试管口放一团棉花 C．实验结束时先熄灭酒精灯再移出导管 D．排水法收集氧气 【答案】C 【详解】A、实验室用高锰酸钾制取氧气时，为防止试管口产生的冷凝水倒流，使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，操作正确，不符合题意； B、实验室用高锰酸钾制取氧气时，为防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，应在试管口放一团棉花，操作正确，不符合题意； C、实验结束时应先移出导管再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入热的试管底部，使试管炸裂，操作错误，符合题意； D、氧气不易溶于水且不与水反应，可采用排水法收集，操作正确，不符合题意。 故选：C。 【变式4-1】（25-26九年级上·安徽·课后作业）实验室制取氧气时，必须满足的条件是 A．使用催化剂 B．用高锰酸钾制取时需加热 C．用排水法收集氧气 D．用燃着的木条检验是否收集满 【答案】B 【详解】A、过氧化氢或氯酸钾制氧用催化剂（一般用二氧化锰），而高锰酸钾制氧无需催化剂。选项错误； B、高锰酸钾在加热的条件下才会分解，所以用高锰酸钾制取时需加热，选项正确； C、氧气的密度比空气大，不易溶于水，既可以采用向上排空气法收集，又可以采用排水法收集，排空气法收集的气体比较干燥，排水法收集的气体比较纯净。方法选择取决于实验需求，并非必须。选项错误； D、 氧气验满需用带火星的木条置于瓶口，若复燃则说明已满。选项错误； 故选B。 【变式4-2】（24-25九年级下·上海·阶段检测）实验室制取氧气的过程主要有以下几个步骤，正确顺序是 ①给试管加热，排出管内空气  ②检查装置的气密性  ③用铁夹把试管固定在铁架台上，并使 试管口略向下倾斜 ④将氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中，用带导管的橡皮塞塞紧   ⑤用排水法收集氧气 ⑥熄灭酒精灯   ⑦将导管从水槽中取出 A．②④③①⑥⑦⑤ B．②④③①⑤⑦⑥ C．①②③④⑤⑥⑦ D．②①④③⑦⑥⑤ 【答案】B 【详解】根据实验室用加热方法制取氧气的操作步骤：连、查、装、定、点、收、移、熄，可得题中正确的操作顺序是：②④③①⑤⑦⑥，故选B。 【变式4-3】（24-25八年级下·上海静安·期中）实验室常用加热一定质量高锰酸钾固体制取氧气。下列正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，错误； B、在高锰酸钾没有分解时，氧气的质量为零，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，至高锰酸钾反应完全，氧气的质量不再发生变化，错误； C、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，错误 D、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，正确； 故选D。 ▌题型05 催化剂的概念、性质与用途 1.概念：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，但本身的 化学性质 和 质量 在反应前后没有发生 变化 的物质。 2.特点：一变两不变。 3.注意事项： ①催化剂只能改变 化学反应的速率 ，不能改变化学反应的 产率 ； ②催化剂的 质量 和 化学性质 在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变； ③不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。 （氧化铁、硫酸铜、红砖粉末等也可以作催化剂） 【典例5】（上海市浦东新区几校2025-2026学年九年级上学期11月期中联考化学试题）有关催化剂的说法正确的是 A．只能加快反应速率 B．反应前后质量和化学性质不变 C．能增加生成物质量 D．所有反应都需要催化剂 【答案】B 【详解】A、催化剂能改变反应速率，可能加快，也可能减慢，该选项说法不正确； B、化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，该选项说法正确； C、催化剂不能改变生成物的质量，该选项说法不正确； D、不是所有的反应都需要催化剂，该选项说法不正确。 故选B。 【变式5-1】（25-26九年级上·上海静安·阶段检测）下列关于催化剂的说法正确的是 A．催化剂能增加生成物的质量 B．没有催化剂化学反应不能发生 C．催化剂在反应前后质量和化学性质不变 D．是所有反应的催化剂 【答案】C 【详解】A、催化剂只能改变化学反应的速率，不能增加生成物的质量，该说法错误。 B、很多化学反应没有催化剂也能发生，例如过氧化氢在常温下也能缓慢分解，该说法错误。 C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，该说法正确。 D、MnO2不是所有反应的催化剂，它只是某些特定反应（如过氧化氢分解、氯酸钾分解等）的催化剂，该说法错误。 故选C。 【变式5-2】（24-25八年级上·上海金山·阶段检测）实验室常用氯酸钾与二氧化锰共热制取氧气，表示混合物中二氧化锰的质量随反应时间的变化图像（横坐标表示时间、纵坐标表示混合物中二氧化锰的质量）是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变。 故选A。 【变式5-3】（25-26九年级上·上海徐汇·期中）氯酸钾制氧气中有关二氧化锰说法正确的是 A．二氧化锰可以增加氧气的质量 B．加入二氧化锰可以改变反应速率 C．二氧化锰也可以加快镁带燃烧 D．不使用二氧化锰该物质一定不反应 【答案】B 【详解】A、二氧化锰在氯酸钾分解制氧气中作催化剂，能加快反应速率，但不会增加氧气的质量，故选项说法不正确。 B、二氧化锰在氯酸钾分解制氧气中作催化剂，可以改变反应速率，故选项说法正确。 C、催化剂具有专一性，不能加速镁带燃烧等其他反应，故选项说法不正确。 D、没有二氧化锰，氯酸钾仍能分解，只是反应速率较慢，故选项说法不正确。 故选B。 ▌题型06 氧气的检验与验满 1．氧气的检验：将一根带火星的小木条放在集气瓶口，如果木答复燃，说明集气瓶内是氧气。 2．气体验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有 较大气泡 出现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的 木条复燃 ，说明氧气收集满了。 【典例6】（25-26八年级上·上海嘉定·阶段检测）不能鉴别O2和CO2的方法是 A．分别伸入燃着的木条 B．分别通入澄清石灰水 C．分别通入紫色石蕊试液 D．分别通入蒸馏水中 【答案】D 【详解】A、燃着的木条分别放入瓶中，燃烧更旺的气体为氧气；燃烧熄灭的气体为二氧化碳，能区分，故选项不符合题意； B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，而氧气不能，能区分，故选项不符合题意； C、紫色石蕊溶液遇酸变红，而二氧化碳会与水反应生成碳酸，也就是说二氧化碳通入紫色石蕊试液会使溶液由紫色变成红色，而氧气不会产生此现象，能区分，故选项不符合题意； D、氧气不易溶于水，二氧化碳能溶于水，但无直观现象，所以不能用此方法来区分，故选项符合题意。 故选D。 【变式6-1】（24-25八年级上·上海·期末）有两瓶无色无味的气体，分别是氧气和二氧化碳，通过下列操作无法将它们区分的是 A．加入澄清石灰水 B．加入少量的水 C．伸入燃着的木条 D．伸入带火星的木条 【答案】B 【详解】A、加入澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气不能使澄清石灰水变浑浊，可以鉴别，不符合题意； B、二氧化碳能溶于水且与水反应，氧气不易溶于水，加入少量水均无明显变化，不能鉴别，符合题意； C、把燃着的木条分别伸入两瓶集气瓶中，木条熄灭的是二氧化碳，木条燃烧更旺的是氧气，可以鉴别，不符合题意； D、把带火星的木条分别伸入两瓶集气瓶中，木条复燃的是氧气，木条不复燃的是二氧化碳，可以鉴别，不符合题意。 故选：B。 【变式6-2】（24-25八年级上·上海崇明·期末）下列实验方案不能达到实验目的是 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别氮气和氧气 将燃着的木条伸入集气瓶中 B 鉴别红磷和二氧化锰固体 取样，观察固体颜色 C 除去二氧化碳中的少量氧气 将混合气体通入澄清石灰水中 D 检验氧气是否集满 将带火星的木条伸到集气瓶口 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、氧气具有助燃性，氮气不能燃烧且不支持燃烧，将燃着的木条伸入集气瓶中，能使燃着的木条燃烧更旺的是氧气，能使燃着的木条熄灭的是氮气，可以鉴别，故选项实验方案能达到实验目的； B、取样，观察固体颜色，呈暗红色的是红磷，呈黑色的是二氧化锰，可以鉴别，故选项实验方案能达到实验目的； C、二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，氧气不与氢氧化钙反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项实验方案不能达到实验目的； D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满，故选项实验方案能达到实验目的； 故选：C。 【变式6-3】（21-22九年级上·上海青浦·阶段检测）下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中正确的是 A、制取 B、收集 C、验满 D、性质 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、实验室可用高锰酸钾加热制取氧气，该反应属于固体加热反应，且需要在试管口塞一团棉花，可用该装置制取，符合题意； B、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，但是导管应伸到集气瓶底部，不符合题意； C、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，不符合题意； D、铁在氧气中燃烧，放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，不符合题意。 故选A。 ▌题型7 氧气的制取中装置的选择 发生装置： 收集装置 （固固加热型） （固液常温型） （排水法）（向上排空气法） 【典例7】（21-22九年级上·上海青浦·阶段检测）下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中正确的是 A、制取 B、收集 C、验满 D、性质 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、实验室可用高锰酸钾加热制取氧气，该反应属于固体加热反应，且需要在试管口塞一团棉花，可用该装置制取，符合题意； B、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，但是导管应伸到集气瓶底部，不符合题意； C、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，不符合题意； D、铁在氧气中燃烧，放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，不符合题意。 故选A。 【变式7-1】（24-25九年级上·云南昆明·期末）下列实验室制氧气操作中正确的是 A．检查气密性 B．取出集气瓶 C．从b进气收集氧气 D．氧气验满 【答案】C 【详解】A、该装置中的长颈漏斗与外界相通，没有形成密闭系统，无论装置是否漏气，导管口均无气泡冒出，无法检验该装置的气密性，该选项操作错误； B、当用排水法收集氧气时，观察到集气瓶口有大气泡向外冒出时，在水面下用玻璃片盖上集气瓶口，再移出水面，该选项操作错误； C、氧气不易溶于水，密度比水小，用图示装置收集氧气时，氧气应从短管进入，该选项操作正确； D、氧气具有助燃性，氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内，该选项操作错误。 故选：C。 【变式7-2】（25-26九年级上·河北邢台·阶段检测）如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口要放一团棉花，该选项操作正确； B、氧气的密度比空气的密度大，因此能用向上排空气法收集，但导管要伸到集气瓶的底部，该选项操作错误； C、氧气具有助燃性，则氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气集满，该选项操作错误； D、细铁丝在氧气中燃烧，集气瓶底部应该放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落，使瓶底炸裂，该选项操作错误。 故选A。 【变式7-3】（24-25九年级上·安徽合肥·阶段检测）下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 测定空气中氧气的含量 用硫粉代替红磷进行实验 B 证明稀有气体化学性质稳定 设计实验，大多数物质都不能与其反应 C 区分水和过氧化氢 分别加入二氧化锰，观察是否有气泡产生 D 检验集气瓶中的气体是氧气 将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、硫粉和氧气反应生成二氧化硫气体，虽然二氧化硫能溶于水，但教材实验装置中瓶底水的量很小，生成的二氧化硫不能全部溶于水，因此实验结束集气瓶内气体减少的体积小于空气中氧气的实际体积，而红磷和氧气反应生成的是五氧化二磷固体，因为生成的量很少，其体积很小，所以在这种粗略的实验中可以忽略不计。故测定空气中氧气的含量，不能用硫粉代替红磷进行实验，选项A不正确； B、根据实验事实，可以证明物质的化学性质，选项B正确； C、水中加入二氧化锰反应，因为不能反应，所以无明显现象。因为二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，所以过氧化氢中加入二氧化锰，会产生大量气泡。选项C正确； D、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，选项D正确。 故选A。 ▌题型8 制取二氧化碳的原理 1．二氧化碳的实验室制法 稀盐酸与大理石（或石灰石。其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。 其反应原理是：文字表达式 碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 符号表达式：CaCO3+HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 。 【典例8】（24-25八年级下·上海金山·期末）实验室制气体，最适宜的一组药品是 A．石灰石和稀硫酸 B．石灰石和稀盐酸 C．碳燃烧 D．木炭和氧化铜 【答案】B 【详解】A、石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻碍反应持续进行，导致反应速率下降甚至停止，不适合实验室制取二氧化碳，不符合题意； B、石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氯化钙易溶于水，不会阻碍反应，且反应速率适中，便于控制，适合实验室制取二氧化碳，符合题意； C、碳燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧会生成一氧化碳，导致气体不纯，此外，燃烧反应速率难以控制，不适合实验室制取二氧化碳，不符合题意； D、木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，需要高温条件，操作复杂，不适合实验室制取二氧化碳，不符合题意。 故选：B。 【变式8-1】（2026·上海浦东新·二模）关于实验室制取说法正确的是 A．原料选择石灰石和稀盐酸 B．采用固液加热型发生装置 C．可用向下排空气法收集 D．用带火星的木条验满 【答案】A 【详解】A. 实验室制取二氧化碳的原料为石灰石（或大理石）和稀盐酸，该选项正确。 B. 该反应的反应物为固体和液体，反应不需要加热，应选用固液不加热型发生装置，该选项错误。 C. 二氧化碳密度大于空气，应采用向上排空气法收集，该选项错误。 D. 二氧化碳验满需将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则证明已满，带火星的木条用于氧气的验满，该选项错误。 【变式8-2】（25-26九年级上·全国·课前预习）实验室制取二氧化碳气体时，使用的药品正确的是 A．块状大理石和稀硫酸 B．大理石粉末与浓盐酸 C．块状大理石与稀盐酸 D．大理石粉末与稀硫酸 【答案】C 【详解】A、块状大理石（主要成分碳酸钙）与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，但是生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，不符合题意； B、大理石粉末（主要成分碳酸钙）与浓盐酸反应可以生成二氧化碳，但是浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，使制取的二氧化碳气体中混有氯化氢杂质，导致气体不纯，且反应速度过快，不易控制，不符合题意； C、粉末状反应物与酸接触面积大，反应速率过快，且硫酸钙为微溶物，不适合制备二氧化碳，符合题意； D、大理石粉末（主要成分碳酸钙）与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，但是生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，不符合题意。 故选：C。 【变式8-3】（24-25八年级上·上海金山·阶段检测）下列有关实验室制取二氧化碳的说法不合理的是 A．因为通常情况下二氧化碳的密度比空气大，故能用向上排空气法收集 B．因为粉末状碳酸钙与盐酸反应速率过快、不易控制，故常用块状大理石或石灰石与盐酸反应 C．将收集满二氧化碳的集气瓶盖上玻璃片倒放在桌上备用 D．因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热 【答案】C 【详解】A、通常情况下二氧化碳的密度比空气大，故能用向上排空气法收集，说法合理，不符合题意； B、因为粉末状碳酸钙与盐酸反应速率过快、不易操作、不易控制，故常用块状大理石或石灰石与盐酸反应，说法合理，不符合题意； C、通常情况下二氧化碳的密度比空气大，因此将收集满二氧化碳的集气瓶盖上玻璃片正放在桌上备用，说法不合理，符合题意； D、因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热，说法合理，不符合题意； 故选：C。 ▌题型9 制取二氧化碳的装置 发生装置： 收集装置 （固液常温型） （向上排空气法） 【典例9】（2025·上海杨浦·二模）实验室制取二氧化碳的装置如图。下列说法正确的是 A．在锥形瓶中添加多孔隔板，可控制反应的开始与结束 B．关闭弹簧夹，锥形瓶中固液分离反应停止 C．导管末端接近集气瓶底部，为了尽可能排出瓶内空气 D．集气瓶口放置毛玻璃片，为了防止空气进入集气瓶中 【答案】C 【详解】A、在一般的实验室制取二氧化碳装置中，锥形瓶的瓶口太小，不方便放置多孔隔板，且锥形瓶无法实现固液完全分离，不能有效控制反应的开始与结束，故选项说法不正确； B、关闭弹簧夹后，由于装置使用的是锥形瓶，无法使液体完全压回长颈漏斗与固体分离，反应不会停止，故选项说法不正确； C、因为二氧化碳密度比空气大，采用向上排空气法收集时，将导管末端接近集气瓶底部，能让二氧化碳更好地积聚在瓶底，把空气从瓶口挤出，达到尽可能排出瓶内空气的目的，故选项说法正确； D、集气瓶口放置毛玻璃片，主要目的是防止二氧化碳逸出，而不是防止空气进入，故选项说法不正确。 故选C。 【变式9-1】（24-25九年级上·上海崇明·期末）实验室可用下图装置制取和收集二氧化碳。有关说法错误的是 A．反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ B．可用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳 C．收集二氧化碳，气体应从m 端进入 D．夹紧弹簧夹，液体将被压回长颈漏斗中 【答案】B 【详解】A、实验室利用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故选项说法正确； B、用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳不能用如图装置，因为碳酸钙粉末会从多孔隔板漏下，故选项说法错误； C、二氧化碳的密度比空气大，收集二氧化碳，气体应从m端进入，故选项说法正确； D、夹紧弹簧夹，产生的气体无法排出，装置内压强增大，液体将被压回长颈漏斗中，故选项说法正确； 故选：B。 【变式9-2】（24-25九年级上·上海普陀·期末）实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体，有关说法正确的是 A．该装置无需进行气密性检查 B．反应物可以是大理石粉末与稀硫酸 C．打开旋塞，注入的液体只要浸没固体即可 D．反应过程中关闭旋塞后，试管内气压增大 【答案】D 【详解】A、该装置需进行气密性检查，以防装置漏气更换仪器时浪费试剂，故选项说法错误； B、反应物可以是块状大理石与稀盐酸，不能用大理石粉末，这样反应速率过快，也不能用硫酸，以防生成的微溶性的硫酸钙覆盖的大理石的表面阻止反应的进一步发生，故选项说法错误； C、打开旋塞，注入的液体要适量，但要浸没固体和导管，故选项说法错误； D、反应过程中关闭旋塞后，生成的气体无法排出，导致试管内气压增大，故选项说法正确； 故选：D。 【变式9-3】（23-24九年级上·上海崇明·期末）关于CO2实验室制取及检验的说法错误的是 A．制CO2的药品 B．发生装置 C．检验CO2 D．CO2验满 【答案】D 【详解】A、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该选项说法正确； B、大理石和稀盐酸的反应为固液常温反应，可用该装置制取，该选项说法正确； C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则可用澄清石灰水检验二氧化碳，该选项说法正确； D、二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶中，该选项说法不正确。 故选D。 ▌题型10 启普发生器的原理及使用 1.启普发生器 【典例10】（24-25九年级上·上海黄浦·期末）用如图装置(气密性良好)制取二氧化碳，有关说法正确的是 A．用镊子夹取石灰石，从z处送入装置 B．加入盐酸时，应控制液面高度不超过x处 C．关闭k，使液体从y处溢出，从而控制反应的发生和停止 D．关闭k，反应无法暂停的可能原因是加入的盐酸浓度过高 【答案】A 【详解】 A、石灰石属于块状固体，用镊子夹取，从z处送入装置正确，故选项正确； B、加入盐酸时，由于石灰石在中间的球形容器中，所以需要液面进入中间的球形容器中与石灰石接触，故选项错误； C、关闭k，气体将液体压入到球形漏斗中，使固液分离，从而控制反应的发生和停止，液体不会从y溢出，故选项错误； D、加入的盐酸浓度过高错误，不会造成反应无法停止，关闭k，反应无法暂停的可能原因是装置漏气，造成产生的气体逸出，不能将液体压回到球形漏斗中，固液不能分离，故选项错误； 故选: A。 【变式10-1】（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是 A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小 B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出 C．闭合旋塞后，试管内气压减小 D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升 【答案】D 【详解】A、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，所以试管中稀盐酸体积会增大，故不符合题意； B、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出，故不符合题意； C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，故不符合题意； D、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，导致漏斗内液面上升，故符合题意。 故选D。 【变式10-2】（2024·上海奉贤·二模）关于启普发生器说法正确的是 A．可以随时控制反应的发生和停止 B．反应过程中关闭活塞内部气压减小 C．为了产生更多的气体，液体的量越多越好 D．可用于双氧水与二氧化锰粉末混合制氧气 【答案】A 【详解】A、当需要反应发生时，打开导气管上的旋塞或弹簧夹（使容器通大气），长颈漏斗中的液体进入容器与固体反应， 当停止使用时，关闭旋塞或弹簧夹，使容器内形成一个密闭体系，由于反应继续进行，容器中的气体压强增大，将液体压回分液漏斗中，使容器中液体液面降低，与固体脱离，反应停止。 从而实现 “随开随用、随关随停”， 所以启普发生器可控制反应的发生和停止，A正确； B、反应过程中关闭活塞，使容器内形成一个密闭体系，由于反应继续进行，容器中的气体增大，压强增大，B错误； C、产生气体的质量与反应物的多少有关系，如碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳时，只是盐酸量多，不能产生更多的气体，需同时增加碳酸钙和盐酸的质量，才能产生更多的气体，且液体的量过多，可能导致关闭止水夹后液体从上口被压出，C错误； D、启普发生器必须是块状固体和液体反应，不能用于双氧水和二氧化锰粉末为原料制取氧气，D错误； 故选A。 【变式10-3】（2024·上海闵行·二模）用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是 A．选用启普发生器的目的是使反应平稳进行 B．为加快反应可将块状大理石粉碎成粉末状 C．导管伸入集气瓶底部是因为CO2密度比空气大 D．集气瓶口放置毛玻璃片是减少CO2逸散到空气中 【答案】D 【详解】A.选用启普发生器的目的是及时控制反应的发生或停止，故A错误； B.启普发生器必须是块状固体和液体的反应，粉末无法与液体完全分离，故B错误； C.导管伸入集气瓶底部便于把空气排尽，收集到较纯净的二氧化碳，故C错误； D.集气瓶口放置毛玻璃片是增强容器的气密性，减少CO2逸散到空气中，或是混入外部气体，故D正确。 故选：D。 ▌题型11 制取二氧化碳步骤及操作 1．具体操作步骤和注意事项 连（连接仪器、组装实验装置）→ 查（检查装置的气密性）→ 加（加入固体药品）→ 倒（倒入液体药品）→ 定（用铁架台固定仪器装置）→ 收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 【典例11】（23-24八年级下·上海闵行·期中）实验室制取二氧化碳有以下步骤：①检查装置的气密性②向长颈漏斗中注入盐酸③收集气体④向反应器中加入石灰石。其中正确的操作顺序是 A．①③②④ B．①②④③ C．③①②④ D．①④②③ 【答案】D 【详解】实验室制取二氧化碳用的药品是大理石或石灰石与稀盐酸，实验步骤是：按要求连好制取装置、检验装置的气密性、向反应器中加入石灰石、向漏斗中注入稀盐酸、收集气体，所以顺序为①④②③； 故选：D。 【变式11-1】（24-25九年级上·上海黄浦·期末）实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶中放入小块大理石；⑤收集气体。下列操作顺序正确的是 A．①②③⑤④ B．②①④③⑤ C．①④②③⑤ D．②③④①⑤ 【答案】B 【详解】实验室制取二氧化碳的实验步骤为：组装仪器，检查装置的气密性，然后装入药品，加入药品时，应先装入固体，后装入液体，故先加入石灰石，后加入酸液，收集气体。故顺序为：②①④③⑤。 故选B。 【变式11-2】（24-25九年级上·安徽蚌埠·期末）实验室在制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①向锥形瓶中放入几小块石灰石；②收集气体；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④按要求组装好仪器；⑤检查装置的气密性。正确的操作顺序是 A．⑤④③①② B．④⑤①③② C．⑤④①③② D．④⑤③①② 【答案】B 【详解】实验室制取CO2的操作步骤是：连（连接仪器、按要求装配好仪器）→查（检查装置的气密性）→加（向锥形瓶中装入几小块石灰石）→倒（向长颈漏斗中注入稀盐酸）→收（用向上排空气法收集），则正确的操作顺序为：④⑤①③②。 故选B。 【变式11-3】（24-25九年级上·山东菏泽·期末）下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是 A．b操作收集气体时集气瓶口应向下 B．实验操作完全正确 C．c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中 D．这些步骤的正确顺序是cabde 【答案】D 【详解】A、二氧化碳的密度比空气大，b操作收集气体时集气瓶口应向上，故选项说法不正确； B、二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内，故选项说法不正确； C、c操作应先把导气管放入烧杯中，然后再握住试管，观察导管口是否冒出气泡，故选项说法不正确； D、制取二氧化碳的操作步骤是：装（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→注（注入液体药品）→收（采用向上排空气法收集气体，并验满），实验结束后，洗涤仪器，所以正确的操作顺序cabde，故选项说法正确。 故选D。 ▌题型12 二氧化碳检验、验满及净化 1.二氧化碳的检验方法 气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变 浑浊 ，则证明该气体是二氧化碳； 2.二氧化碳的验满方法 验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果 木条熄灭 则说明瓶内已收集满二氧化碳。 【典例12】（25-26八年级上·上海普陀·期末）检验一瓶无色气体是二氧化碳的方法是 A．加少量澄清石灰水 B．闻气味 C．观察颜色 D．伸入燃着的木条 【答案】A 【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，故选项方法正确。 B、二氧化碳没有气味，无法通过闻气味检验，故选项方法不正确。 C、二氧化碳是无色气体，无法通过观察颜色检验，故选项方法不正确。 D、伸入燃着的木条，木条熄灭，只能说明气体不能支持燃烧，无法证明气体是二氧化碳，也可能是氮气等气体，故选项方法不正确。 故选A。 【变式12-1】（24-25八年级下·上海浦东新·期中）鉴别氮气和二氧化碳最合适的方法是 A．闻气味 B．燃着的木条 C．澄清石灰水 D．看颜色 【答案】C 【详解】A、氮气和二氧化碳均无味，闻气味无法区分两者，故不符合题意； B、氮气和二氧化碳都不支持燃烧，燃着的木条在两者中都会熄灭，无法区分，故不符合题意； C、二氧化碳能与澄清石灰水（主要成分是氢氧化钙，Ca(OH)2）反应，生成白色沉淀碳酸钙（CaCO3），使石灰水变浑浊；而氮气不与澄清石灰水反应，石灰水无明显变化，因此，该方法能明显区分两者，故符合题意； D、氮气和二氧化碳均为无色气体，看颜色无法区分，故不符合题意。 故选C。 【变式12-2】（24-25八年级上·上海金山·期末）二氧化碳的实验室制取和检验等的部分实验操作如图所示，错误的是 A．检查气密性 B．倾倒稀盐酸 C．检验是否集满 D．检验二氧化碳 【答案】C 【详解】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，说明装置气密性良好，图中操作正确，不符合题意； B、倾倒液体时，瓶塞应倒放，瓶口应紧挨试管口，标签应朝向手心处，图中操作正确，不符合题意； C、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满，不能伸入集气瓶内部，图中操作错误，符合题意； D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳，不符合题意。 故选C。 【变式12-3】（24-25八年级上·上海·期末）实验室制取二氧化碳，检验二氧化碳是否已经集满的方法是 A．向瓶中倒入澄清石灰水 B．燃着的木条伸到瓶口 C．带火星的木条伸到瓶口 D．向瓶中倒入紫色石蕊溶液 【答案】B 【详解】A、向集气瓶中加入澄清石灰水是检验该气体是否是二氧化碳的方法，不是验满的方法，错误； B、燃着的木条伸到集气瓶口，火焰熄灭证明二氧化碳已集满，正确； C、带火星的木条伸到集气瓶口是氧气验满的方法，错误； D、向集气瓶中倒入紫色石蕊溶液，二氧化碳能与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，只能证明该气体是二氧化碳，不是验满的方法，错误。 故选B。 ▌题型13 实验室制取气体的一般思路 1. 实验室制取气体的一般思路 ①发生装置：选择依据：反应物的反应条件、反应的物质状态。 ②收集装置：选择依据：气体的密度、气体的溶解性。 ③收集方法：排水法 （难溶于水的且不与水反应的气体） 排空气法（密度大于空气且不与空气中其他成分反应的气体） 【典例13】（25-26九年级上·上海徐汇·期中）实验室制取氧气时，发生装置的选择需要考虑的因素是 A．反应物是固体还是液体 B．反应是否需要加热 C．生成物是否可溶于水 D．反应是否需要催化剂 【答案】AB 【详解】实验室制取氧气时，根据反应物的状态和反应条件（是否需要加热）确定气体发生装置，需要考虑的因素是反应物是固体还是液体和反应是否需要加热，不需要考虑生成物是否可溶于水、反应是否需要催化剂。 故选AB。 【变式13-1】（21-22八年级下·山东青岛·期末）通过学习实验室制氧气和二氧化碳，可以总结出制取气体的一般思路和方法。在确定气体的实验室制法时，下列因素不需要考虑的是 A．反应所需的药品及反应条件 B．气体的收集和放置方法 C．整个反应体系是否安全、环保 D．气体的颜色 【答案】D 【详解】A、需要考虑反应所需的药品及反应条件，药品需容易获得，且能生成所需气体，反应条件需容易达到，反应速率适中，不符合题意； B、需要考虑气体的收集和放置方法，是否溶于水，是否与水反应，可判断是否能用排水法收集，密度比空气大还是小，是否能与空气中物质反应，可判断用向上还是向下排空气法收集，不符合题意； C、需要考虑整个反应体系是否安全、环保，不符合题意； D、无需考虑气体的颜色，符合题意。 故选D。 【变式13-2】（25-26八年级上·上海·阶段检测）利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。 (1)A装置中发生反应的符号表达式为_____。 (2)反应中二氧化锰的作用是_____。上述实验中_____的现象能证明该作用。 (3)若想利用B装置监测产生氧气的速度，小组同学将B装置改进的措施是_____。（请用直尺和铅笔在图B中画出改进后的装置图） (4)验证b导管导出的气体是氧气的方法是_____。 (5)（不定项）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素是_____。 A．原料是否价廉易得，是否安全、环保 B．所制气体的性质 C．反应速率是否适中，实验条件是否易于控制 D．制得气体是否纯净 【答案】(1) (2) 催化作用 过氧化氢溶液未接触二氧化锰时几乎无气泡产生，接触二氧化锰后快速产生气泡 (3)将a导管延长并伸入到液面以下 (4)将带火星的木条放在B瓶b导管口处，若带火星的木条复燃，说明该气体为氧气 (5)ACD 【详解】（1）A装置中发生的是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气的反应，符号表达式为。 （2）反应中二氧化锰作催化剂，起催化作用。上述实验中通过观察过氧化氢溶液未接触二氧化锰时几乎无气泡产生，接触二氧化锰后快速产生气泡的现象，能证明二氧化锰的催化作用。 （3）若想利用B装置监测产生氧气的速度，应将B装置中a导管延长并伸入到水面以下，以便通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率，图示为。 （4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验证b导管导出的气体是氧气的方法是将带火星的木条放在B瓶b导管口处，若带火星的木条复燃，说明该气体为氧气。 （5）A、原料廉价易得可确保可行性和经济性，该选项符合题意； B、所制气体的性质与气体收集方法有关，选择制作简易供氧器的反应原理不需考虑所制气体的性质，该选项不符合题意； C、反应速率适中、实验条件易于控制能避免氧气释放失控或无法满足需求，该选项符合题意； D、制得气体纯净才能收集到所需气体，该选项符合题意； 故选ACD。 【变式13-3】（25-26八年级上·上海·阶段检测）某款家用制氧机工作原理如图所示，所用制氧剂过碳酸钠是一种白色固体，使用时通常还会加入水和少量二氧化锰。过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程下能持续放出高纯氧气并放热。 (1)为探究家用制氧机在使用时加入水和二氧化锰对过碳酸钠的制氧速率有何影响，小明设计了如下探究实验：20℃时，取一定质量的过碳酸钠和二氧化锰，并加入不同体积的水，测得相关数据如表所示。 序号 过碳酸钠质量/g 二氧化锰质量/g 加水体积/mL 收集氧气的体积/mL 所用时间/s 实验① 240 2.5 350 500 15.0 实验② x 2.5 500 500 33.3 实验③ 240 0 800 500 待测 ①实验②中x应为_______。 ②对比实验①②可知，适当增加水量，产氧速率变_______(填“快”或“慢”)。 ③若实验③测得所用时间大于35s，_______(填“能”或“不能”)证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂。 ④加湿过滤仓中的水除了有过滤杂质、加湿氧气的作用外，还可以起到的作用是_______。 ⑤在使用规定量制氧剂的情况下，制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线高度不同，请分析原因_______。 (2)在老师指导下，同学们开展了《基于特定需求设计和制作简易供氧器》的探究活动。 ①仪器a的名称是_______。 ②从元素组成角度看，下列物质不能用于制取氧气的是_______。 A．KClO3    　　B．KMnO4 　　C．NaCl    　　D．H2O ③小海同学欲收集一瓶氧气用于铁丝的燃烧，应选择收集装置_______。细铁丝在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧，_______。 ④小英同学认为，首先了解供氧原理再确定制取装置。根据反应物的状态和_______确定发生装置，根据氧气的密度和_______等确定收集装置。 (3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理，小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。 ①A装置中发生反应的文字表达式为_______。反应中二氧化锰的作用是_______。 ②利用可以上下抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是_______。 ③若想利用B装置监测产生氧气的速度，小组同学将B装置改进的措施是_______。 ④验证b导管导出的气体是氧气的方法是_______。 ⑤选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是_______。 A．原料是否价廉易得 　　B．所制气体的性质　　　　C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净 　　 E．实验条件是否易于控制 　　F．是否安全、环保 【答案】(1) 240 慢 不能 观察氧气产生的速率（或给气体降温等） 夏季温度高，反应速率快，需要加更多的水以降低反应物浓度，使反应平缓；冬季温度低，反应速率慢，需要加较少水以增大反应物浓度，加快反应速率 (2) 水槽 C E 火星四射、生成黑色固体，放出大量的热 反应条件 溶解性 (3) 过氧化氢水+氧气 催化作用 可以控制反应的发生和停止 将a导管加长并伸入水面以下 在b导管出口处放一根带火星的木条，若木条复燃，证明是氧气 B 【详解】（1）①根据控制变量法，实验①和实验②中只有加水体积不同，其他条件应相同，所以实验②中x应为240。 ②对比实验①②，实验①加水体积为350mL，所用时间为15.0s；实验②加水体积为500mL，所用时间为33.3s。因为产生等量氧气，所用时间越长，产氧速率越慢，所以适当增加水量，产氧速率变慢。 ③若实验③测得所用时间大于35s，只能说明二氧化锰能改变过碳酸钠分解的速率，但要证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂，还需要验证二氧化锰在反应前后的质量和化学性质不变，所以若实验③测得所用时间大于35s，不能证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂。 ④加湿过滤仓中的水除了有过滤杂质、加湿氧气的作用外，还可以通过观察产生气泡的速率，从而判断产生氧气的速率；由于反应过程中放热，因此产生的氧气温度较高，水可以起到降温的作用。 ⑤在使用规定量制氧剂的情况下，制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线高度不同，是因为夏季和冬季温度不同，夏季温度高，反应速率快，需要加更多的水以降低反应物浓度，使反应平缓；冬季温度低，反应速率慢，需要加较少水以增大反应物浓度，加快反应速率。 （2）①仪器a的名称是水槽。 ②氧气由氧元素组成，而化学反应前后元素种类不变，NaCl中不含氧元素，所以不能用于制取氧气；KClO3、KMnO4和H2O中含有氧元素，在一定条件下可发生化学反应产生氧气。所以不能用于制取氧气的是NaCl，故选C。 ③铁丝在氧气中燃烧实验，为防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部，需在集气瓶底部留少量水，排水法收集氧气可在集气瓶底部预留水，另外，铁丝需要在纯净的氧气中才能燃烧，排水法收集的氧气比较纯净，所以应选择收集装置E。细铁丝在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热； ④根据反应物的状态和反应条件确定发生装置，例如固固加热型装置、固液不加热型装置等；根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 （3）①在A装置中，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气。在该反应中，二氧化锰起到催化作用，能加快过氧化氢的分解速率。 ②利用可上下抽拉的线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，当需要反应时，将线绳下拉使二氧化锰与过氧化氢溶液接触，反应发生；当不需要反应时，将线绳上拉使二氧化锰与过氧化氢溶液分离，反应停止，这样设计的优点是可以控制反应的发生与停止。 ③a导管与气体发生装置相连，要监测产生氧气的速度，需将将a导管加长并伸入水面以下，通过观察B装置中导管口产生气泡的快慢判断产生氧气的速度。 ④因为氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以验证b导管导出的气体是氧气的方法是将带火星的木条放在b导管口，若木条复燃，则证明是氧气。 ⑤A、原料是否价廉易得是选择制作简易供氧器反应原理时需要考虑的因素，因为要考虑成本，故该选项不符合题意； B、所制气体的性质与反应原理并无直接关联，不需要考虑，故该选项符合题意； C、反应速率是否适中很重要，适中的反应速率便于操作和收集气体等，故该选项不符合题意； D、在家庭简易制氧机中，制得气体是否纯净，影响氧气的质量，需要考虑，故该选项不符合题意； E、实验条件是否易于控制关系到制氧过程能否顺利进行，故该选项不符合题意； F、是否安全、环保是必须考虑的，要保障使用过程的安全和对环境友好，故该选项不符合题意。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $