内容正文:
课题3 制取氧气
一、选择题
1.2026年我国水产养殖加快向工厂化、高密度方向发展。某养殖基地在鱼塘水体缺氧、鱼儿浮头时,会向水中泼洒稀释后的过氧化氢(双氧水)应急增氧,过氧化氢分解后生成水和氧气。该反应所属的基本反应类型是( )
A. 化合反应
B. 分解反应
C. 物理变化
D. 置换反应
2.某养殖场用过氧化氢溶液制取氧气给水体增氧时,向其中加入了少量二氧化锰。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,会被消耗
B. 二氧化锰能改变反应速率,反应前后其质量和化学性质都不变
C. 二氧化锰能增加生成氧气的总质量
D. 不加入二氧化锰,过氧化氢就完全不能分解
3.某养殖基地用过氧化氢分解的方法获得一种无色气体,要检验该气体是否为氧气,最简便的方法是( )
A. 观察气体的颜色
B. 闻气体的气味
C. 将带火星的木条伸入集气瓶,观察木条是否复燃
D. 倒入澄清石灰水振荡,观察是否变浑浊
4.农业科研人员可用实验室方法制取并收集一瓶较纯净的氧气,用于种苗研究。下列收集方法中最合适的是( )
A. 向上排空气法
B. 向下排空气法
C. 排水法
D. 敞口直接收集
5.若采用向上排空气法收集氧气,是因为氧气( )
A. 无色无味
B. 密度比空气略大
C. 不易溶于水
D. 能支持燃烧
6.2026年我国工厂化养殖基地大量使用PSA分子筛制氧机,以大气的空气为原料就地制取富氧气体用于水体增氧。工业上制取氧气所采用的主要方法是( )
A. 电解水
B. 分离液态空气
C. 加热高锰酸钾
D. 分解过氧化氢溶液
7.工业上大规模制取氧气利用的是氮气和氧气的( )
A. 密度不同
B. 颜色不同
C. 沸点不同
D. 溶解性不同
8.工业上分离液态空气制取氧气时,沸点较低、先分离出来的气体是( )
A. 氧气
B. 氮气
C. 二氧化碳
D. 水蒸气
9.2026年我国工厂化循环水养殖中广泛使用分子筛制氧设备,其原理是加压时分子筛优先吸附氮气、减压时氮气解析,从而获得富氧气体。该制氧过程属于( )
A. 化学变化
B. 分解反应
C. 物理变化
D. 氧化反应
10.某农业技术员想在家里用水产常用的过氧化氢溶液制取少量氧气做小实验,其发生装置应选用( )
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. 与加热高锰酸钾制氧完全相同的装置
11.农业院校实验室用高锰酸钾制取氧气时,需在试管口塞一团棉花,其作用是( )
A. 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
B. 防止氧气从试管口逸出
C. 加快高锰酸钾的分解速率
D. 吸收反应生成的水分
12.实验人员用排水法收集满一瓶氧气后,应把集气瓶( )放在桌面上;若用高锰酸钾加热制氧并用排水法收集,实验结束时正确的操作是( )
A. 倒放;先熄灭酒精灯,再把导管移出水面
B. 正放;先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C. 倒放;直接把试管拆下
D. 正放;先向试管中加水冷却,再熄灭酒精灯
二、非选择题
13. 2026年某水产养殖基地采用"过氧化氢应急增氧"技术应对高温季节水体缺氧。技术人员将食品级过氧化氢稀释后均匀泼洒入塘,过氧化氢在水中分解生成水和氧气,释出的氧气溶解到水中供鱼虾呼吸。请完成下列填空:
(1)过氧化氢分解生成水和氧气,该反应属于基本反应类型中的______反应;
(2)要加快过氧化氢的分解速率,可加入______作催化剂,其质量和化学性质在反应前后______(填"改变"或"不变");
(3)检验分解产生的气体是否为氧气,可用______的木条伸入集气瓶,若观察到木条______,则证明该气体是氧气;
(4)由该技术的应用可知,使用化学试剂增氧时必须严格控制______,以免对养殖生物造成危害。
14. 2026年,某现代化水产养殖基地配备了PSA(变压吸附)分子筛制氧机。该设备以大气中的空气为原料,经压缩机加压后送入装有沸石分子筛的吸附塔,氮气被优先吸附,氧分子富集后输出,得到浓度可达90%以上的富氧气体,减压时氮气解析、分子筛再生,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)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,先分离出来的气体是______;
(4)与购置液氧罐供氧相比,就地制氧的优点是______(写出一点即可)。
15. 某农业院校实验室要用三种常见方法制取并收集一瓶氧气,比较不同方法的特点。请完成下列填空:
(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,发生装置应选用______(填"固体加热"或"固液常温")型,该方法的优点是______(写出一点即可);
(2)用高锰酸钾制取氧气,发生装置应选用______(填"固体加热"或"固液常温")型,试管口还应塞一团______,其作用是______;
(3)要收集一瓶较纯净的氧气,应选用______法,因为氧气______溶于水;
(4)选择气体发生装置时,需要考虑反应物的状态和______。
16. 某兴趣小组探究"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中可观察到______,带火星的木条复燃,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,除上述实验外,还需证明反应前后二氧化锰的______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. 工业上以空气为原料制取氧气,供农业气调保鲜、水产增氧、金属切割等使用。空气先经过滤除去杂质、加压降温变为液态空气,再送入精馏塔中逐渐升温,沸点较低的组分先汽化分离出来。请完成下列填空:
(1)该制取过程中______(填"有"或"没有")新物质生成,属于______变化;
(2)先分离出来的气体是______,剩余液体以______为主,可加压存入蓝色钢瓶;
(3)2026年,膜分离制氧技术也在农业领域得到应用,它依靠膜对空气中氧氮的______差异实现分离,同样属于______变化;
(4)实验室用过氧化氢制取氧气则属于______变化,二者在变化本质上的根本区别是______。
18. 2026年,农业领域的用氧需求日益多样:工厂化养殖用分子筛制氧机现场制氧;果蔬气调库通过调节氧气、二氧化碳、氮气的比例来抑制果蔬呼吸、延长保鲜期;实验室则用含氧化合物分解的方法制取少量氧气。请完成下列填空:
(1)以上多种获得氧气的方式说明,制取氧气的方法具有______(填"唯一"或"多样")性;
(2)实验室用向上排空气法收集氧气时,验满的方法是:将带火星的木条放在______,若木条复燃,则说明氧气已收集满;
(3)实验室选择收集装置时,需要考虑气体的______和______等性质;
(4)分子筛制氧机以空气为原料制氧,属于______(填"物理"或"化学")变化,判断依据是______。
参考答案
一 选择题
1. B 2. B 3. C 4. C 5. B 6. B 7. C 8. B 9. C 10. B 11. A 12. B
二 非选择题
13. (1)分解 (2)二氧化锰;不变 (3)带火星;复燃 (4)用量
14. (1)空气 (2)没有;物理 (3)分离液态空气;沸点;氮气 (4)不需要运输、储存液氧,可就地持续供氧、使用方便(合理即可)
15. (1)固液常温;不需要加热,操作简便、节约能源(合理即可) (2)固体加热;棉花;防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 (3)排水;不易 (4)反应条件
16. (1)不复燃;较慢 (2)产生大量气泡;加快 (3)质量;化学性质 (4)不能
17. (1)没有;物理 (2)氮气;液氧(氧气) (3)渗透速率;物理 (4)化学;是否有新物质生成(前者无新物质生成,后者有新物质生成)
18. (1)多样 (2)集气瓶口 (3)密度;溶解性 (4)物理;制氧过程中没有新物质生成,只是把空气中的氮气和氧气分离
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