内容正文:
课题3 制取氧气
一、选择题
1.2026年青藏铁路全线列车采用弥散式供氧,车厢内的氧气由分子筛制氧机现场制取。该制氧机以车厢空气为原料,利用分子筛对氮气的吸附能力较强这一特性,把氮气吸附、氧气富集,从而获得富氧气体。该制氧过程属于( )
A. 化合反应
B. 分解反应
C. 物理变化
D. 化学变化
2.2026年多款车型配备了车载制氧系统,可在高原自驾、长途出行时提升车内氧含量。该系统以车内空气为原料,经压缩机加压后送入分子筛吸附塔实现氮氧分离。下列有关说法正确的是( )
A. 该过程生成了新物质,属于化学变化
B. 该过程没有新物质生成,属于物理变化
C. 该过程属于分解反应
D. 该过程中空气中的氮气和氧气都发生了化学变化
3.部分民用客机和军用飞机采用机载分子筛制氧系统,为机组人员提供富氧气体。下列关于该系统的说法错误的是( )
A. 它以飞机所处环境中的空气为原料
B. 利用分子筛对氮气的选择性吸附实现氮氧分离
C. 制氧过程中没有发生化学变化
D. 该系统能使空气中"凭空"产生新的氧元素
4.传统高原供氧多依赖液氧罐长途运输,2026年高原隧道施工中改用PSA(变压吸附)制氧机就地制氧。与传统输送液氧相比,PSA制氧机的突出优势是( )
A. 必须把氧气液化后再低温储存
B. 可就地以空气为原料持续制氧,省去长途运输和储存环节
C. 制氧过程属于化学变化
D. 需要频繁更换高压气瓶
5.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时,常加入少量二氧化锰。下列关于二氧化锰在该反应中的说法正确的是( )
A. 二氧化锰是反应物之一
B. 二氧化锰能增加生成氧气的总质量
C. 二氧化锰能加快反应速率,反应前后其质量和化学性质都不变
D. 不加入二氧化锰,过氧化氢就完全不能分解
6.关于催化剂的说法中,正确的是( )
A. 催化剂只能加快反应速率,不能减慢
B. 催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变
C. 催化剂一定能增加生成物的质量
D. 没有催化剂,化学反应就无法进行
7.某同学要在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取一瓶氧气,用于探究氧气的性质,其制取氧气的发生装置应选用( )
A. 固体加热型装置
B. 固液常温型装置
C. 需要酒精灯持续加热的装置
D. 与高锰酸钾制氧完全相同的装置
8.实验室制取并收集氧气时,可以采用排水法收集,这是因为氧气( )
A. 无色无味
B. 不易溶于水
C. 密度比空气大
D. 能支持燃烧
9.某企业要检验灌装钢瓶中收集到的无色气体是否为氧气,最简便的方法是( )
A. 将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
B. 倒入澄清石灰水振荡,观察是否变浑浊
C. 观察气体的颜色和状态
D. 用手在瓶口扇动闻气味
10.下列反应中,属于分解反应的是( )
A. 硫在氧气中燃烧
B. 过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气
C. 红磷在空气中燃烧
D. 木炭在氧气中充分燃烧
11.关于工业制取氧气与实验室制取氧气的比较,说法正确的是( )
A. 工业制氧属于物理变化,实验室制氧属于化学变化
B. 两者都属于分解反应
C. 两者都必须加入催化剂
D. 两者都必须加热才能进行
12.实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集,实验结束时的正确操作是( )
A. 先熄灭酒精灯,再把导管移出水面
B. 先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C. 直接拆下试管
D. 先向试管中加水冷却,再熄灭酒精灯
二、非选择题
13. 2026年青藏铁路全线列车配备弥散式供氧系统,车厢内的氧气由分子筛制氧机现场制取。该制氧机以车厢内的空气为原料,经压缩机加压后送入分子筛吸附塔,分子筛优先吸附氮气,未被吸附的氧气被收集后输送至车厢各处。请完成下列填空:
(1)该制氧机以______为原料制取氧气;
(2)制氧过程中______(填"有"或"没有")新物质生成,属于______变化;
(3)该过程利用的是分子筛对氮气和氧气的______(填"吸附能力"或"化学性质")不同;
(4)与运输液氧罐供氧相比,现场制氧的优点是______(写一点即可)。
14. 2026年高原隧道施工中大量采用PSA变压吸附制氧机,为洞内作业人员弥散供氧。该设备常温下对空气加压,使分子筛吸附氮气,减压时氮气解析排出,两个吸附塔交替工作,实现连续产氧。请完成下列填空:
(1)该制氧过程在______(填"常温"或"高温")下进行;
(2)PSA制氧机以______为原料;
(3)工业上大规模制取氧气最常用的方法是______,该方法利用氮气和氧气的______不同进行分离;
(4)工业制氧过程中,先分离出来的气体是______。
15. 2026年,多款汽车配备车载制氧系统,在高原、长途出行时提升车内氧含量;与此同时,实验室也常用多种方法制取少量氧气。请完成下列填空:
(1)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时,常加入______作催化剂,其作用是______反应速率;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,其目的是______;
(3)要收集较纯净的氧气,应选用______法;
(4)车载制氧系统以空气为原料制氧,属于______(填"物理"或"化学")变化。
16. 某校化学兴趣小组探究"二氧化锰对过氧化氢分解的影响",设计如下实验:①取5 mL过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条;②再加入少量二氧化锰,伸入带火星的木条。请完成下列填空:
(1)实验①中带火星的木条______(填"复燃"或"不复燃"),说明常温下过氧化氢分解速率______;
(2)实验②中观察到产生大量气泡,带火星的木条______,说明二氧化锰______了过氧化氢的分解速率;
(3)要证明二氧化锰是该反应的催化剂,还需证明反应前后它的______和______都没有发生改变;
(4)二氧化锰______(填"能"或"不能")改变生成氧气的总质量。
17. 某新能源汽车企业为高原出行场景研发车载制氧系统,并对氧气浓度进行实时监测。请结合实验室制取气体的知识完成下列填空:
(1)实验室制取气体时,选择发生装置需要考虑反应物的状态和______;
(2)选择收集装置时,需要考虑气体的______和______等性质;
(3)氧气能用向上排空气法收集,是因为氧气的密度比空气______;
(4)检验一瓶无色气体是否为氧气,可用______的木条伸入集气瓶,若木条______,则该气体是氧气。
18. 2026年,我国交通领域及高原出行的用氧需求持续增长,便携式制氧机多以空气为原料现场制氧。请完成下列填空:
(1)工业制取氧气属于______变化,实验室制取氧气属于______变化;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,其发生装置属于______型;
(3)用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集,实验结束时,应先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,这样操作的目的是______;
(4)便携式制氧机可随车携带、就地制氧,其原料是______。
参考答案
一 选择题
1.C 2. B 3. D 4. B 5. C 6. B 7. B 8. B 9. A 10. B 11. A 12. B
二 非选择题
13. (1)空气 (2)没有;物理 (3)吸附能力 (4)不需要长途运输和储存液氧,可就地持续供氧、使用方便(合理即可)
14. (1)常温 (2)空气 (3)分离液态空气(法);沸点 (4)氮气
15. (1)二氧化锰;加快 (2)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 (3)排水 (4)物理
16. (1)不复燃;较慢 (2)复燃;加快 (3)质量;化学性质 (4)不能
17. (1)反应条件 (2)密度;溶解性 (3)大 (4)带火星;复燃
18. (1)物理;化学 (2)固液常温 (3)防止水倒吸入试管,使试管炸裂 (4)空气
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