专题08 气体制取题 跨学科实践与情境应用题（期中真题汇编，无锡专用）九年级化学上学期

专题08 气体制取题 跨学科实践与情境应用题 2大高频考点 考点01 气体制取题 考点02 跨学科实践与情境应用题 考点01 气体制取题 1.(2025-2026九上·江苏无锡滨湖·期中)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。 （1）仪器①的名称是　　　　　。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是　　　　　　，用装置D收集氧气时，气体应从导管口　　　　　(填字母)通入，收集过程中发现D中水变成红色，原因是　　　　　。 （3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式是　　　　　，若用装置B作为发生装置，长颈漏斗下端应伸入液面下，目的是　　　　　　；与装置B相比，装置C的优点是　　　　　　。 （4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是　　　　　　和　　　　　。 【答案】（1）铁架台     （2）① A    ② a    ③ 试管口处没有放一团棉花     （3）①     ② 形成液封，防止气体由长颈漏斗逸出    ③ 能控制反应速率     （4）① 氧气能支持燃烧    ② 氧气的密度比空气大      【解析】(1)仪器① 的名称是铁架台。 (2)用高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，反应条件为加热，属于固固加热型，所以发生装置选A； D装置为万用瓶，氧气不易溶于水且不和水反应，氧气的密度比水的密度小，所以从a端通入氧气，氧气在液面上方聚集，随着氧气量的增多，气压增大，水由b端被排出，氧气被收集在集气瓶中，故气体从导管口a通入； 收集过程中发现D中水变成红色，原因是试管口处没有放一团棉花，导致高锰酸钾粉末沿导管进入装置D中，高锰酸钾溶于水使水变红。 (3)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为： ； 用装置B作为发生装置，长颈漏斗下端应伸入液面下，目的是：形成液封，防止气体由长颈漏斗逸出； 与装置B相比，装置C选用了分液漏斗，其优点是可以通过控制液体的滴加速度来控制反应速率，故答案填：能控制反应速率。 (4)两根带火星的木条都复燃，说明氧气能支持燃烧；木条自下而上依次复燃说明氧气由集气瓶的底部向上聚集，说明氧气的密度比空气的大，故答案填：氧气能支持燃烧、氧气的密度比空气大。 2.(2025-2026九上·江苏省无锡市惠山区金桥双语实验学校·期中)氧气是人类赖以生存的气体，“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质。 【探究一】制取氧气并验证性质。 （1）写出标号仪器M的名称　　　　　　。 （2）若用F装置收集氧气，则氧气应该从　　　　　　端通入(填“a或b”)。 （3）空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用以上收集装置中的　　　　　　(填序号)。 （4）在探究铁丝在氧气中燃烧的实验时，小明进行了如下实验：集气瓶中装有80%的水(如图1①所示)，用排水法收集氧气后，集气瓶中仍留有15%的水(如图1②所示)，图1②瓶内气体中氧气的体积分数约是　　　　　　(结果保留1位小数)。 （5）小组同学利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了甲、乙、丙三套制取并收集氧气的装置如图2所示。右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧试剂后进行氧气的收集，发现装置有缺陷的是　　　　　　(从“甲”“乙”“丙”中选填)。 【探究二】探究影响过氧化氢分解速率的因素。 【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。 【实验步骤】按照如图3所示实验装置(夹持仪器已略去)，先加入要探究的物质，再从分液漏斗中加入过氧化氢溶液。 【实验记录】同学们进行6组实验，实验记录如表： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 过氧化氢溶液的浓度(%) 30 30 15 30 30 30 过氧化氢溶液的体积(mL) 6 6 6 6 6 6 水槽中水的温度 20 90 70 70 20 20 锥形瓶中的物质 — — — — agMnO2 0.5gFeCl3 60min内产生氧气(mL) 0.0 41.0 4.5 12.1 650 650 【解释与结论】 （6）实验⑤中应加入二氧化锰的质量a=　　　　　　g。 （7）实验①③通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率，还可以通过测定　　　　　　来比较过氧化氢的分解速率。 （8）通过实验①、②、④可得出的结论是　　　　　　。 （9）若换成如图4所示的装置比较两种催化剂的催化效果，则以下说法正确的是______(填序号)。 A. 锥形瓶内的空气不会影响探究结果 B. 收集气体时应该一有气泡冒出就收集 C. 该实验利用了氧气不易溶于水的性质 （10）是不是温度足够高就可以使生成氧气速率加快呢？小红按图5装置，用酒精灯直接加热30%过氧化氢溶液进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此，他利用图6装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃了，则图5实验中带火星木条未复燃的原因是　　　　　　。 【答案】（1）锥形瓶     （2）a     （3）H     （4）81.4% Q.2%     （5）甲、丙     （6）0.5     （7）产生相同体积的氧气所需时间     （8）相同条件下，温度越高，过氧化氢的分解速率越快     （9）ABC     （10）图5装置中，用酒精灯直接加热30%过氧化氢溶液进行实验，装置中的水受热形成水蒸气，使得收集的氧气中水蒸气含量太大      【解析】(1)由图可知，标号仪器M的名称是：锥形瓶； (2)若用F装置收集氧气，氧气的密度比空气略大，则氧气应从a端通入； (3)如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用真空袋收集，不能选用排水法、排空气法等与密度有关的收集方法，故填：H； (4)按照氧气约占空气体积的21%计算，解：设集气瓶的体积为V，则图1② 瓶内气体中氧气的体积分数约是：; 按照氧气约占空气体积的五分之一计算，解：设集气瓶的体积为x，则图1② 瓶内气体中氧气的体积分数约是：   ; (5)右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧试剂后制取氧气，右瓶进行氧气的收集，甲、丙装置中，水无法排出，不能用于收集氧气，故装置有缺陷的是甲、丙； (6)实验⑤⑥ 应是比较二氧化锰和氯化铁对过氧化氢的催化作用，根据控制变量法，催化剂的种类不同，其他因素相同，则实验⑤ 中应加入二氧化锰的质量a=0.5g； (7)实验① ③ 通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率，还可以通过测定产生相同体积的氧气所需时间来比较过氧化氢的分解速率； (8)实验① 、② 、④ 中温度不同，其他因素相同，且相同条件下，温度越高，60min内产生氧气的体积越大，说明相同条件下，温度越高，过氧化氢的分解速率越快； (9)A、该装置中反应生成气体，装置内压强增大，量筒中水排出，排出水的体积就是生成氧气的体积，故锥形瓶内的空气不会影响探究结果，符合题意； B、该实验需要测定相同时间内生成氧气的体积，不是收集纯净的氧气，故收集气体时应该一有气泡冒出就收集，防止氧气逸出，影响实验结果，符合题意； C、该实验利用排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水，符合题意。 故选ABC； (10)图5装置中，用酒精灯直接加热30%过氧化氢溶液进行实验，装置中的水受热形成水蒸气，使得收集的氧气中水蒸气含量太大，影响了木条的复燃，而图6装置使用排水法收集氧气，水蒸气冷凝为水，故木条能复燃。 3.(2025-2026九上·江苏无锡惠山区·期中)氧气在生产生活中有着广泛的应用。不同的场景，制氧的方法往往不同。 Ⅰ、工业制氧 工业上“分离液态空气法制氧”的流程如图： 空气中各组分的沸点如表： 组分 氮气 氧气 二氧化碳 沸点/℃ -195.8 -183.0 -78.4 组分 氦气 氩气 氖气 沸点/℃ -268.9 -185.7 -246.0 （1）结合图、表信息可知：该方法制得的氧气中较难被分离出去的气体是　　　　　　。 Ⅱ、实验室制氧 如图是实验室制取氧气的常见装置，请回答下列问题。 （2）实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶较纯净的氧气，选择的装置组合是　　　　　　，该反应的符号表达式为　　　　　　。F装置可用来测量生成的氧气体积，在水面上放一层植物油的目的是　　　　　　。 Ⅲ、家庭制氧 某款家庭制氧机利用化学药剂（过碳酸钠和二氧化锰）同时加入水中制取氧气。 已知：①过碳酸钠遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，能产生氧气并放出热量。 ②高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强。 【实验探究】对比过碳酸钠和过氧化氢溶液的制氧效果，选择合适的制氧剂。 实验一：过氧化氢作为制氧剂 ①取等质量的过氧化氢，加入不同体积的水配制成4组不同浓度的过氧化氢溶液，并分别加入0.2g二氧化锰，用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积，记录并处理20min内数据如图所示。 （3）理论上，相同条件下等质量的过氧化氢完全反应能生成等体积的氧气。20min时，第④组实验比第③组实验产氧量少，可能的原因是　　　　　　。 实验二：过碳酸钠作为制氧剂 另取1.41g过碳酸钠、0.2g二氧化锰和9.11mL水（完全反应后产生氧气的量与第①组实验所制得的氧气最大量相等），用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积，记录并处理20min内数据如图所示。 （4）分析图中数据，选择过碳酸钠作为制氧剂的依据是：2min后，　　　　　　。 （5）制氧剂不选择过氧化氢溶液，还因为______（填字母）。 A. 过碳酸钠是固体颗粒物，易于保存 B. 过氧化氢运输储存不方便 C. 过氧化氢浓度较大时，具有腐蚀性 D. 过氧化氢分解产物无污染 【答案】（1）氩气     （2）① BE    ②     ③ 防止氧气溶于水     （3）高浓度过氧化氢易挥发，使参与反应的过氧化氢减少     （4）过碳酸钠产生氧气的速率比过氧化氢溶液快（或相同时间内过碳酸钠产生的氧气体积更多）     （5）ABC      【解析】(1)根据空气中各组分的沸点，氩气的沸点（）与氧气的沸点（）最为接近，因此该方法制得的氧气中较难被分离出去的气体是氩气。 故填：氩气。 (2)双氧水和二氧化锰制取氧气属于 “固液不加热型”，发生装置选 B，要收集较纯净的氧气，用排水法（装置 E），因此装置组合是B、E； 双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，其反应的符号表达式为； F装置中植物油的目的是防止氧气溶于水，确保测量的氧气体积准确。 故填：BE；；防止氧气溶于水。 (3)第④ 组是的过氧化氢溶液，高浓度过氧化氢易挥发，导致实际参与反应的过氧化氢减少，因此时产氧量比第③ 组（过氧化氢）少，原因是高浓度过氧化氢易挥发，使参与反应的过氧化氢减少。 故填：高浓度过氧化氢易挥发，使参与反应的过氧化氢减少。 (4)分析实验数据，后过碳酸钠产生氧气的速率比过氧化氢溶液快（或相同时间内过碳酸钠产生的氧气体积更多），因此选择过碳酸钠作为制氧剂的依据是：过碳酸钠产生氧气的速率比过氧化氢溶液快（或相同时间内过碳酸钠产生的氧气体积更多）。 故填：过碳酸钠产生氧气的速率比过氧化氢溶液快（或相同时间内过碳酸钠产生的氧气体积更多）。 (5)不选择过氧化氢溶液的原因： A、过碳酸钠是固体，易于保存，而过氧化氢是液体，保存不便，正确； B、过氧化氢运输储存不方便，正确； C、高浓度过氧化氢具有腐蚀性，正确； D、过氧化氢分解产物无污染，是优点，不是不选的原因。 故填：ABC。 4.(2025-2026九上·江苏省无锡市锡山高中学实验学校·期中)近两年制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 （1）化学药剂制氧机：图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。 在反应仓中首先加入水和粉末状过碳酸钠（），然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。该制氧机的制氧原理： 第一步： 第二步：　　　　　　　　　（写出反应方程式）。 （2）“沸石分子筛”制氧机：以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的“富氧空气”。图2为该制氧过程的示意图（已知同温同压下，气体体积比等于分子个数比）。 ①图中代表的是　　　　　　　　　。 ②可知沸石分子筛具有　　　　　　　　　的结构。 （3）用排水法收集“富氧空气”，气体应从图3中的管　　　　　　　　　（选填“a”或“b”）通入。 （4）某同学用图4装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量。集气瓶内气体体积为100，实验前量筒内水的体积为。足量红磷充分燃烧后冷却至室温，打开止水夹，稳定后读出量筒内水的体积为。 写出反应的方程式　　　　　　　　　。实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① 氮分子    ② 疏松多孔     （3）b     （4）①     ② 27%      【解析】(1)过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，随后加入二氧化锰，产生氧气，因此第二步是过氧化氢在二氧化锰催化作用下产生氧气。故填： 。 (2)① 根据信息可知，空气经过分子筛时氮气被吸附，由图2可知，经过分子筛后，该分子的数目减少，说明被分子筛吸附，因此该分子是氮分子。② 沸石分子筛能吸附氮气，说明其具有疏松多孔结构。 故填：氮分子；疏松多孔。 (3)排水法收集气体，气体从b导管进入瓶内，使水从a导管排出，故填：b。 (4)红磷燃烧消耗氧气，产生五氧化二磷，反应方程式为： 。根据实验数据，消耗氧气的体积等于水倒吸的体积，即，而集气瓶内气体的体积为100mL，可知氧气的体积分数为。故填： ；27%。 5.(2025-2026九上·江苏省无锡市江南中学·期中)化学兴趣小组对氧气的制取展开探究。 I.实验室制取氧气 （1）图中仪器①的名称是　　　　　　。 （2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气时，为获得平稳的气流可选用的发生装置为　　　　　　(写序号)，用该装置实验时，装入药品前需进行的操作是　　　　　　，若用选用高锰酸钾制氧气，该反应的符号表达为　　　　　　。 II.家庭制氧气 化学小组对某品牌制氧机中制氧剂进行研究，发现其原料为过碳酸钠和二氧化锰，为进一步了解制氧效率，同学们展开实验探究。 【查阅资料】①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。该反应过程中，能持续放出高纯氧气并放热。 ②过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性和挥发性。 （3）家庭制氧机为病人提供了便捷的“氧疗”支持，体现氧气具有　　　　　　性质。与高锰酸钾制氧气相比较，过碳酸钠和二氧化锰更适宜家庭制氧的理由是　　　　　　(写一点即可)。 【实验探究1】其他条件相同，向四组含等量过氧化氢的溶液中分别加入0.2g二氧化锰作催化剂，对比制氧效果，记录并处理20min内的数据(结果如图)。 （4）充分反应后，二氧化锰的质量为　　　　　　g。当过氧化氢浓度为30%时，产氧量比浓度为25%的过氧化氢溶液少，可能的原因是　　　　　　。 （5）查阅资料得知：CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______。 A. 等质量等浓度的过氧化氢溶液中加MnO2比加CuSO4能产生更多的氧气 B. 同一个化学反应可以有多种催化剂 C. 催化剂只能加快化学反应的速率 D. 用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物 【实验探究2】其他条件相同，向1.41g过碳酸钠中分别加入不同量的水，进行四次实验，收集产生氧气的体积进而对比制氧效果，记录并处理20min内的数据(结果如图)。 （6）从图中可知，加水量与过碳酸钠的制氧效率的关系是　　　　　　。 （7）化学小组又研究了制氧机内部结构(如图1)，反应一段时间后，检验该制氧机制得气体为氧气的方法是　　　　　　反应仓中“O2通道b”相当于图2装置中的　　　　　　(选填“c”或“d”)。 【答案】（1）长颈漏斗     （2）① C    ② 检查装置的气密性    ③      （3）① 能供给呼吸    ② 过碳酸钠和过氧化氢制取氧气在常温下进行，操作简单，节约能源     （4）① 0.2    ② 30%的过氧化氢溶液浓度过高，部分过氧化氢挥发     （5）B     （6）相同条件下，加水量越大，过碳酸钠的制氧效率越高     （7）① 将带火星的木条放在a端，木条复燃，说明是氧气    ② c      【解析】(1)由图可知，仪器① 的名称是：长颈漏斗； (2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，属于固液不加热反应，且需要获得平稳的气流，故发生装置可选C，C装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率； 用该装置实验时，装入药品前需进行的操作是检查装置的气密性，防止装置漏气，浪费药品； 若选用高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：； (3)家庭制氧机为病人提供了便捷的“氧疗”支持，体现氧气具有能供给呼吸的性质； 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。该反应在常温下进行，操作简单，且节约能源，而高锰酸钾需要加热，故与高锰酸钾制氧气相比较，过碳酸钠和二氧化锰更适宜家庭制氧； (4)在过氧化氢分解制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后催化剂的质量不变，故充分反应后，二氧化锰的质量是0.2g； 过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性和挥发性。故当过氧化氢浓度为30%时，产氧量比浓度为25%的过氧化氢溶液少，可能的原因是：30%的过氧化氢溶液浓度过高，部分过氧化氢挥发； (5)A、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故等质量等浓度的过氧化氢溶液中加二氧化锰和加硫酸铜产生氧气的质量相等，不符合题意； B、同一个化学反应可以有多种催化剂，如过氧化氢分解制取氧气的反应中，二氧化锰、氧化铜均可作催化剂，符合题意； C、催化剂能改变化学反应速率，可能是加快，也可能是减慢，不符合题意； D、用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，如过氧化氢分解制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，在加热高锰酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰是生成物，不符合题意。 故选B； (6)从图中可知，加水量与过碳酸钠的制氧效率的关系是：相同条件下，加水量越大，相同时间内气体的体积越大，说明相同条件下，加水量越大，过碳酸钠的制氧效率越高； (7)氧气具有助燃性，则反应一段时间后，检验该制氧机制得气体为氧气的方法是：将带火星的木条放在a端，木条复燃，说明是氧气； 反应仓中“O2通道b”相当于图2装置中的c，这样才可起到湿润氧气的作用。 6.(2025-2026九上·江苏省无锡市侨谊实验中学·期中)下图1所示是一台简易“制氧机”，制氧原理是利用反应仓中的过碳酸钠和二氧化锰产生O2。图2所示是实验室制取气体的常用装置。［已知过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2］ （1）实验室用MnO2和H2O2制取O2，请从图2中选择合适的气体发生、收集装置　　　　　　　　　　　(填字母)。 （2）若实验室用高锰酸钾制取氧气，写出反应的符号表达式　　　　　　　　　　　。试管口略向下倾斜的原因是　　　　　　　　　　　。实验结束后，若发现水槽中的水变红，请分析可能的原因　　　　　　　　　　　。 （3）图1过滤仓中水的作用是　　　　　　　　　　　，请设计实验方案证明，图1制氧机已产生氧气(操作、现象、结论)　　　　　　　　　　　。 （4）过碳酸钠分解生成的Na2CO3，俗称纯碱，是一种重要的化工原料。请计算： ①Na2CO3的相对分子质量　　　　　　　　　　　。 ②212克Na2CO3中所含钠元素的质量　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）BC BE     （2）①     ② 防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管    ③ 试管口没有塞棉花，造成高锰酸钾粉末进入水槽中     （3）① 可以通过气泡观察氧气生成的速率    ② 用带火星的小木条放在制氧机左侧导管口，若小木条复燃，则证明制氧机已经开始产生氧气     （4）① 106    ② 92g      【解析】(1)过氧化氢制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选B，氧气不易溶于水，且密度比空气大，收集装置选C或E。故应填写：BC BE； (2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为，试管口略向下倾斜是防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，实验结束后水槽中的水变红，可能是试管口没有放一团棉花，高锰酸钾粉末进入水槽中。故应填写：；防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；试管口没有塞棉花，造成高锰酸钾粉末进入水槽中； (3)氧气不易溶于水，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是：可以通过气泡观察氧气生成的速率，降低氧气温度。想证明制氧机已经开始产生氧气，可以使用带火星的小木条放在制氧机左侧导管口，若小木条复燃，则证明制氧机已经开始产生氧气。故应填写：可以通过气泡观察氧气生成的速率；用带火星的小木条放在制氧机左侧导管口，若小木条复燃，则证明制氧机已经开始产生氧气； (4)① 碳酸钠的相对分子质量； ②所含钠元素的质量；故应填写：106；92g。 7.(2024-2025九上·江苏无锡滨湖·期中)氧气是空气中的重要气体。不同的场合对氧气的需求不同，因此制氧的方法也不同。 Ⅰ．生物制氧 （1）空气中氧气的含量保持恒定是因为绿色植物光合作用产生的氧气，弥补了自然界中氧气的消耗。绿色植物光合作用的反应式为：。物质X中一定含有的元素为　　　　　　。 Ⅱ．工业制氧 工业上一般采用分离液态空气法获得氧气。 （2）工业制氧选择空气的主要原因是　　　　　　。 （3）分离液态空气法的原理是：利用空气中各成分的　　　　　　不同而实现制氧目的。 Ⅲ．实验室制氧 （4）实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气，应选择的装置组合为　　　　　　（填字母），反应的符号表达式为：　　　　　　。 Ⅳ．生活制氧 目前，市面上比较常见的制氧方法包括“分子筛”和“便携式制氧机”。 （5）利用分子筛可以将氧气从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，图1是其原理示意图。由此可知两种分子的大小：　　　　　　（填“>”或“<”）。 （6）“便携式制氧机”中的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末，其反应原理有两步： 第Ⅰ步：过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠和过氧化氢； 第Ⅱ步：过氧化氢遇到二氧化锰迅速产生氧气，并放出大量热。 第Ⅱ步反应的符号表达式为：　　　　　　。 （7）“便携式制氧机”中的制氧试剂选用固体而不用过氧化氢溶液的原因是　　　　　　。 （8）“便携式制氧机”的简易装置如图2所示。 ①选择反应仓的仓体材料时，需要考虑的因素是　　　　　　（写一条即可，下同）。 ②过滤仓中水的作用是　　　　　　。 【答案】（1）C、H 碳、氢     （2）空气来源广泛、成本较低     （3）沸点     （4）① AD DA    ② KMnO4K2MnO4+MnO2+O2     （5）>     （6）H2O2H2O+O2     （7）过碳酸钠是固体，便于携带     （8）① 无毒、环保（合理即可）    ② 湿润氧气（合理即可）      【解析】(1)反应物水由H、O元素组成，二氧化碳由C、O元素组成，反应前为C、H、O三种元素，生成物氧气由O元素组成，反应后只能确定O元素；根据反应前后元素种类不变，推断X中一定含C、H元素； (2)工业制氧选择空气的主要原因是空气来源广泛、成本较低； (3)分离液态空气法的原理是利用空气中各成分的沸点不同而实现制氧目的； (4)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应为固体加热型反应，发生装置选A，氧气不易溶于水，排水法收集的氧气较纯净，则收集装置选D，故用高锰酸钾制取较纯净的氧气，应选择的装置组合为AD，反应的符号表达式为KMnO4K2MnO4+MnO2+O2； (5)用分子筛可以将氧气从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，由此可知两种分子的大小：N2＞O2； (6)第Ⅱ步发生的反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的符号表达式为H2O2H2O+O2； (7)“便携式制氧机”中的制氧试剂选用固体而不用过氧化氢溶液的原因是过碳酸钠是固体，便于携带； (8)① 选择反应仓的仓体材料时，需要考虑的因素是无毒、环保； ② 过滤仓中水的作用是湿润氧气。 8.(2024-2025九上·江苏无锡锡北片·期中)气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据下列装置回答问题。 （1）写出装置A中任意一种仪器的名称　　　　　　。 （2）用装置A制氧气，反应的符号表达式为　　　　　　，后续探究需要较纯净的氧气，收集装置最好选择　　　　　　(填序号)。 （3）小江同学根据实验室制取氧气原理设计了如图简易供氧器。 试剂：共5份(每份包含100g溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水)。 ①请完成该供氧器的说明书： a.制氧原理：　　　　　　(用符号表达式表示)。 b.使用方法：先将100g纯净水加入　　　　　　(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入　　　　　　(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。 ②请从携带、安全等方面为供氧器的制取提一条建议　　　　　　。 【答案】（1）试管 酒精灯 铁架台     （2）① KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑    ② E     （3）① H2O2H2O+O2↑    ② 乙    ③ 甲    ④ 使用轻质材料      【解析】(1)装置A为固体加热型发生装置，涉及到的仪器有：铁架台、酒精灯、试管、带导管的橡皮塞； (2)A装置属于固体加热型发生装置，应选用高锰酸钾制氧，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； 氧气密度比空气略大，不易溶于水，既可以采用向上排空气收集，也可以采用排水法收集，排水法收集的气体比较纯净，故选E； (3)① a.反应原理为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，符号表达式为H2O2H2O+O2↑； b.先将纯净水加入乙瓶中，为产生的氧气增加湿度，然后在甲瓶中加入二氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气，氧气通过甲瓶上端排向乙瓶，被水润湿后排出； ② 简易供氧器提出具体改进建议：选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体重量‌。 9.(2024-2025九上·江苏无锡惠山·期中)结合图示实验装置，回答下列问题。     （1）写出标号①②的仪器名称：①　　　　　　　　，②　　　　　　　　。 （2）实验室制取CO2，选用收集装置　　　　　　　　（填写装置序号）。发生的化学反应文字表达式是　　　　　　　　。 （3）实验室常用固体锌和稀硫酸溶液反应制氢气，选用的发生装置是　　　　　　　　（填“A”或“B”）。该装置气密性的检查方法是　　　　　　　　。 （4）用高锰酸钾制取O2，如用D装置收集O2，收集完毕时，应先　　　　　　　　（填“从水中取出导气管”或“熄灭酒精灯”）。反应后的固体残渣，通过以下四步实验操作可回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是　　　　　　　　（填写选项字母）。 a．烘干                 b．溶解                  c．过滤                 d．洗涤 【答案】（1）① 长颈漏斗    ② 水槽     （2）① C    ②      （3）① B    ② 在导管右端加一个带止水夹的胶皮管，关闭止水夹，向长颈漏斗中注水至形成一段水柱，一段时间后，水柱不下降，说明装置气密性良好     （4）① 从水中取出导气管    ② bcda      【解析】(1)由图可知，仪器① 的名称是：长颈漏斗；仪器② 的名称是：水槽； (2)二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选C； 实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的文字表达式为： (3)实验室常用固体锌和稀硫酸溶液反应制氢气，属于固液不加热反应，发生装置可选B； 该装置气密性的检查方法是：在导管右端加一个带止水夹的胶皮管，关闭止水夹，向长颈漏斗中注水至形成一段水柱，一段时间后，水柱不下降，说明装置气密性良好； (4)用高锰酸钾制取氧气，如用D装置，即排水法收集氧气，收集完毕时，应先从水中取出导气管，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后的固体残渣是锰酸钾和二氧化锰，锰酸钾溶于水，二氧化锰难溶于水，故可通过溶解、过滤、洗涤、烘干来回收二氧化锰，故填：bcda。 考点02 跨学科实践与情境应用题 1.(2024-2025九上·江苏无锡锡北片·期中)随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 活动一：了解空气质量指数表示的含义 （1）如图1是某日的空气质量情况，该日的空气质量为　　　　　　。 （2）空气污染会导致的危害有　　　　　　。(写一条) 活动二：认识微型空气质量“检测站 （3）图2太阳能板工作时进行的能量转化是将太阳能转化为　　　　　　能。 【答案】（1）轻度     （2）危害人体的健康（合理即可）     （3）电      【解析】(1)由图可知，该日的空气质量指数为108，属于轻度污染，故填：轻度； (2)空气污染会导致的危害有危害人体的健康、影响农作物生长、破坏生态平衡等，故填：危害人体的健康（合理即可）； (3)太阳能板工作时进行的能量转化是将太阳能转化为电能，故填：电。 2.(2025-2026九上·江苏省无锡市二泉中学·期中)项目小组对光合作用进行跨学科实践探究。 I.植物的光合作用 植物光合作用原理如图甲所示。项目小组用图乙所示装置验证光合作用产生的气体。 （1）实验时需要先通入一定量的二氧化碳。目的是　　　　　　　　　。 （2）在光照下静置一段时间后，试管内收集到少量气体。检验试管内气体的方法是　　　　　　　　　。 （3）光合作用是大自然利用　　　　　　　　　能转化为化学能的典范。 II.人工光合作用 我国科学家在天宫空间站通过人工光合作用将二氧化碳和水转化为氧气和乙烯。反应原理的微观过程如下图X所示。 （4）图X中保持物质甲的化学性质的最小粒子为　　　　　　　　　（填符号）。 （5）图X中甲、乙、丙、丁四种物质，属于氧化物的是　　　　　　　　　（填化学式）。 （6）有关催化剂的说法正确的是　　　　　　　　　（填代号）。 a.催化剂能加快反应速率 b.一种化学反应只能用一种催化剂 c.化学反应前后催化剂的质量不变 （7）写出一条人工光合作用的应用价值　　　　　　　　　。 【答案】（1）提高水中二氧化碳的浓度，促进光合作用     （2）将带火星的木条伸入到试管内，若木条复燃，证明是氧气     （3）光     （4）H2O     （5）H2O、CO2     （6）c     （7）提供氧气（合理即可）      【解析】(1)二氧化碳是光合作用的原料，能溶于水，先通入一定量的二氧化碳，目的是提高水中二氧化碳的浓度，促进金鱼藻的光合作用。 (2)氧气具有助燃性，检验的方法是：将带火星的木条伸入到试管内，若木条复燃，证明是氧气。 (3)植物的光合作用可以将光能转化为有机物中的化学能。 (4)物质甲是水，水由水分子构成，保持水的化学性质的最小粒子是水分子，符号为：H2O。 (5)氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，甲是H2O、乙是CO2、丙是C2H4、丁是O2，其中属于氧化物的是H2O和CO2。 (6)a、催化剂能改变反应速率，可能是加快反应，也可能是减慢反应，说法错误； b、一种化学反应催化剂可能有多种，如过氧化氢分解的催化剂可以是二氧化锰，也可以是氧化铜等，说法错误； c、反应前后催化剂的质量不变，说法正确； 故选c。 (7)人工光合作用将二氧化碳和水转化为氧气和乙烯，可以为空间站提供氧气。 3.(2024-2025九上·江苏苏省无锡市滨湖区太湖格致中学·期中)据调查，很多家庭都配备了“富氧仪”“制氧机”等供氧设备。某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2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水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 （1）图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率　　　　　　　　（填“大于”或“小于”）氧分子渗透速率。 （2）根据已知信息推测，A剂的保存方法是　　　　　　　　。 （3）图2加湿过滤仓中H2O保证供给O2的湿度需求，还具有的作用是______（填字母）。 A. 观察O2产生的速率 B. 加快O2的生成 C. 吸收杂质提纯O2 【任务二】测定家用制氧机制得氧气的纯度 已知铁在常温下与空气中的氧气和水反应生成铁锈（铁不与氮气反应），该兴趣小组同学根据铁生锈的原理，用铁粉测定家用制氧机中氧气的纯度，设计如图3所示装置：实验时，将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上（氯化钠溶液可以加快铁生锈），再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，然后在集气瓶（容积为200mL）中收集一瓶从家用制氧机中导出的气体，塞紧瓶塞，量筒中放入180mL的水，8分钟后打开止水夹，量筒中的水倒吸入集气瓶中，量筒中剩余水的体积为10mL。 （4）将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底。目的是　　　　　　　　。 （5）由上述数据计算该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是　　　　　　　　。 【任务三】设计简易供氧器 兴趣小组在实验室中了解到双氧水（过氧化氢溶液）在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计如图4所示的简易供氧器。 （6）该装置通过　　　　　　　　（填具体操作）可以调节供氧流速。 （7）关于固体试剂（催化剂）的选择，小组同学在外界相同条件下，用如图4装置完成了表中实验： 实验编号 浓度相同的双氧水质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 1 200 —— —— 500 2 200 MnO2 0.5 49 3 200 Fe2O3 0.5 58 4 200 KCl 0.5 154 ①实验3中发生反应的符号表达式是　　　　　　　　。 ②表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是　　　　　　　　。 ③通过对比实验1和实验4，可以得出的结论是　　　　　　　　。 ④要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果，除可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内　　　　　　　　。 【答案】（1）小于     （2）阴凉干燥保存     （3）A     （4）增大反应物的接触面积     （5）85%     （6）控制推动注射器活塞的快慢     （7）① H2O2 H2O+O2    ② MnO2    ③ KCl能够加快过氧化氢分解的速率    ④ 生成氧气的体积      【解析】(1)空气通过氧气分离膜后得到含氧量较高的富氧空气，即氮分子通过氧气分离膜的数目较少，说明氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率，故填小于。 (2)由题文可知，A剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠受热易分解，溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，所以A剂的保存方法是阴凉干燥保存，故填阴凉干燥保存。 (3)由图可知，图2加湿过滤仓中H2O除保证供给O2的湿度需求，还具有的作用是观察O2产生的速率，故填观察O2产生的速率。 (4)将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，故填增大反应物的接触面积。 (5)该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数=×100%=85%，故填85%。 (6)由图可知，该装置通过控制推动注射器活塞的快慢来控制滴加液体的快慢，进而可以调节供氧流速，故填控制推动注射器活塞的快慢。 (7)① 由图可知，实验3中发生的反应是过氧化氢在氧化铁作催化剂的条件下反应生成水和氧气，故反应的符号表达式写为：H2O2 H2O+O2。 ② 由图可知，表中所列3种催化剂在相同的条件下生成等体积的氧气，二氧化锰用时最短，说明二氧化锰的催化效果最佳，故填MnO2。 ③ 通过对比实验1和实验4的数据可知，气体条件相同时，加入KCl后，过氧化氢生成等体积的氧气用时较短，说明KCl能够加快过氧化氢分解的速率，故填KCl能够加快过氧化氢分解的速率。 ④ 要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果，除可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内生成氧气的体积，故填生成氧气的体积。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 气体制取题 跨学科实践与情境应用题 2大高频考点 考点01 气体制取题 考点02 跨学科实践与情境应用题 考点01 气体制取题 1.(2025-2026九上·江苏无锡滨湖·期中)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。 （1）仪器①的名称是　　　　　。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是　　　　　　，用装置D收集氧气时，气体应从导管口　　　　　(填字母)通入，收集过程中发现D中水变成红色，原因是　　　　　。 （3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式是　　　　　，若用装置B作为发生装置，长颈漏斗下端应伸入液面下，目的是　　　　　　；与装置B相比，装置C的优点是　　　　　　。 （4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是　　　　　　和　　　　　。 2.(2025-2026九上·江苏省无锡市惠山区金桥双语实验学校·期中)氧气是人类赖以生存的气体，“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质。 【探究一】制取氧气并验证性质。 （1）写出标号仪器M的名称　　　　　　。 （2）若用F装置收集氧气，则氧气应该从　　　　　　端通入(填“a或b”)。 （3）空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用以上收集装置中的　　　　　　(填序号)。 （4）在探究铁丝在氧气中燃烧的实验时，小明进行了如下实验：集气瓶中装有80%的水(如图1①所示)，用排水法收集氧气后，集气瓶中仍留有15%的水(如图1②所示)，图1②瓶内气体中氧气的体积分数约是　　　　　　(结果保留1位小数)。 （5）小组同学利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了甲、乙、丙三套制取并收集氧气的装置如图2所示。右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧试剂后进行氧气的收集，发现装置有缺陷的是　　　　　　(从“甲”“乙”“丙”中选填)。 【探究二】探究影响过氧化氢分解速率的因素。 【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。 【实验步骤】按照如图3所示实验装置(夹持仪器已略去)，先加入要探究的物质，再从分液漏斗中加入过氧化氢溶液。 【实验记录】同学们进行6组实验，实验记录如表： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 过氧化氢溶液的浓度(%) 30 30 15 30 30 30 过氧化氢溶液的体积(mL) 6 6 6 6 6 6 水槽中水的温度 20 90 70 70 20 20 锥形瓶中的物质 — — — — agMnO2 0.5gFeCl3 60min内产生氧气(mL) 0.0 41.0 4.5 12.1 650 650 【解释与结论】 （6）实验⑤中应加入二氧化锰的质量a=　　　　　　g。 （7）实验①③通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率，还可以通过测定　　　　　　来比较过氧化氢的分解速率。 （8）通过实验①、②、④可得出的结论是　　　　　　。 （9）若换成如图4所示的装置比较两种催化剂的催化效果，则以下说法正确的是______(填序号)。 A. 锥形瓶内的空气不会影响探究结果 B. 收集气体时应该一有气泡冒出就收集 C. 该实验利用了氧气不易溶于水的性质 （10）是不是温度足够高就可以使生成氧气速率加快呢？小红按图5装置，用酒精灯直接加热30%过氧化氢溶液进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此，他利用图6装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃了，则图5实验中带火星木条未复燃的原因是　　　　　　。 3.(2025-2026九上·江苏无锡惠山区·期中)氧气在生产生活中有着广泛的应用。不同的场景，制氧的方法往往不同。 Ⅰ、工业制氧 工业上“分离液态空气法制氧”的流程如图： 空气中各组分的沸点如表： 组分 氮气 氧气 二氧化碳 沸点/℃ -195.8 -183.0 -78.4 组分 氦气 氩气 氖气 沸点/℃ -268.9 -185.7 -246.0 （1）结合图、表信息可知：该方法制得的氧气中较难被分离出去的气体是　　　　　　。 Ⅱ、实验室制氧 如图是实验室制取氧气的常见装置，请回答下列问题。 （2）实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶较纯净的氧气，选择的装置组合是　　　　　　，该反应的符号表达式为　　　　　　。F装置可用来测量生成的氧气体积，在水面上放一层植物油的目的是　　　　　　。 Ⅲ、家庭制氧 某款家庭制氧机利用化学药剂（过碳酸钠和二氧化锰）同时加入水中制取氧气。 已知：①过碳酸钠遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，能产生氧气并放出热量。 ②高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强。 【实验探究】对比过碳酸钠和过氧化氢溶液的制氧效果，选择合适的制氧剂。 实验一：过氧化氢作为制氧剂 ①取等质量的过氧化氢，加入不同体积的水配制成4组不同浓度的过氧化氢溶液，并分别加入0.2g二氧化锰，用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积，记录并处理20min内数据如图所示。 （3）理论上，相同条件下等质量的过氧化氢完全反应能生成等体积的氧气。20min时，第④组实验比第③组实验产氧量少，可能的原因是　　　　　　。 实验二：过碳酸钠作为制氧剂 另取1.41g过碳酸钠、0.2g二氧化锰和9.11mL水（完全反应后产生氧气的量与第①组实验所制得的氧气最大量相等），用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积，记录并处理20min内数据如图所示。 （4）分析图中数据，选择过碳酸钠作为制氧剂的依据是：2min后，　　　　　　。 （5）制氧剂不选择过氧化氢溶液，还因为______（填字母）。 A. 过碳酸钠是固体颗粒物，易于保存 B. 过氧化氢运输储存不方便 C. 过氧化氢浓度较大时，具有腐蚀性 D. 过氧化氢分解产物无污染 4.(2025-2026九上·江苏省无锡市锡山高中学实验学校·期中)近两年制氧机需求旺盛，市场上出现多种类型的制氧机。 （1）化学药剂制氧机：图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。 在反应仓中首先加入水和粉末状过碳酸钠（），然后加入粉末状二氧化锰，即产生氧气。该制氧机的制氧原理： 第一步： 第二步：　　　　　　　　　（写出反应方程式）。 （2）“沸石分子筛”制氧机：以空气为原料，空气经过分子筛时氮气被吸附，氧气通过，从而获得不同浓度的“富氧空气”。图2为该制氧过程的示意图（已知同温同压下，气体体积比等于分子个数比）。 ①图中代表的是　　　　　　　　　。 ②可知沸石分子筛具有　　　　　　　　　的结构。 （3）用排水法收集“富氧空气”，气体应从图3中的管　　　　　　　　　（选填“a”或“b”）通入。 （4）某同学用图4装置测定制得的“富氧空气”中氧气的含量。集气瓶内气体体积为100，实验前量筒内水的体积为。足量红磷充分燃烧后冷却至室温，打开止水夹，稳定后读出量筒内水的体积为。 写出反应的方程式　　　　　　　　　。实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为　　　　　　　　　。 5.(2025-2026九上·江苏省无锡市江南中学·期中)化学兴趣小组对氧气的制取展开探究。 I.实验室制取氧气 （1）图中仪器①的名称是　　　　　　。 （2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气时，为获得平稳的气流可选用的发生装置为　　　　　　(写序号)，用该装置实验时，装入药品前需进行的操作是　　　　　　，若用选用高锰酸钾制氧气，该反应的符号表达为　　　　　　。 II.家庭制氧气 化学小组对某品牌制氧机中制氧剂进行研究，发现其原料为过碳酸钠和二氧化锰，为进一步了解制氧效率，同学们展开实验探究。 【查阅资料】①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。该反应过程中，能持续放出高纯氧气并放热。 ②过氧化氢溶液的稳定性较差，浓度较大时具有一定的腐蚀性和挥发性。 （3）家庭制氧机为病人提供了便捷的“氧疗”支持，体现氧气具有　　　　　　性质。与高锰酸钾制氧气相比较，过碳酸钠和二氧化锰更适宜家庭制氧的理由是　　　　　　(写一点即可)。 【实验探究1】其他条件相同，向四组含等量过氧化氢的溶液中分别加入0.2g二氧化锰作催化剂，对比制氧效果，记录并处理20min内的数据(结果如图)。 （4）充分反应后，二氧化锰的质量为　　　　　　g。当过氧化氢浓度为30%时，产氧量比浓度为25%的过氧化氢溶液少，可能的原因是　　　　　　。 （5）查阅资料得知：CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______。 A. 等质量等浓度的过氧化氢溶液中加MnO2比加CuSO4能产生更多的氧气 B. 同一个化学反应可以有多种催化剂 C. 催化剂只能加快化学反应的速率 D. 用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物 【实验探究2】其他条件相同，向1.41g过碳酸钠中分别加入不同量的水，进行四次实验，收集产生氧气的体积进而对比制氧效果，记录并处理20min内的数据(结果如图)。 （6）从图中可知，加水量与过碳酸钠的制氧效率的关系是　　　　　　。 （7）化学小组又研究了制氧机内部结构(如图1)，反应一段时间后，检验该制氧机制得气体为氧气的方法是　　　　　　反应仓中“O2通道b”相当于图2装置中的　　　　　　(选填“c”或“d”)。 6.(2025-2026九上·江苏省无锡市侨谊实验中学·期中)下图1所示是一台简易“制氧机”，制氧原理是利用反应仓中的过碳酸钠和二氧化锰产生O2。图2所示是实验室制取气体的常用装置。［已知过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2］ （1）实验室用MnO2和H2O2制取O2，请从图2中选择合适的气体发生、收集装置　　　　　　　　　　　(填字母)。 （2）若实验室用高锰酸钾制取氧气，写出反应的符号表达式　　　　　　　　　　　。试管口略向下倾斜的原因是　　　　　　　　　　　。实验结束后，若发现水槽中的水变红，请分析可能的原因　　　　　　　　　　　。 （3）图1过滤仓中水的作用是　　　　　　　　　　　，请设计实验方案证明，图1制氧机已产生氧气(操作、现象、结论)　　　　　　　　　　　。 （4）过碳酸钠分解生成的Na2CO3，俗称纯碱，是一种重要的化工原料。请计算： ①Na2CO3的相对分子质量　　　　　　　　　　　。 ②212克Na2CO3中所含钠元素的质量　　　　　　　　　　　。 7.(2024-2025九上·江苏无锡滨湖·期中)氧气是空气中的重要气体。不同的场合对氧气的需求不同，因此制氧的方法也不同。 Ⅰ．生物制氧 （1）空气中氧气的含量保持恒定是因为绿色植物光合作用产生的氧气，弥补了自然界中氧气的消耗。绿色植物光合作用的反应式为：。物质X中一定含有的元素为　　　　　　。 Ⅱ．工业制氧 工业上一般采用分离液态空气法获得氧气。 （2）工业制氧选择空气的主要原因是　　　　　　。 （3）分离液态空气法的原理是：利用空气中各成分的　　　　　　不同而实现制氧目的。 Ⅲ．实验室制氧 （4）实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气，应选择的装置组合为　　　　　　（填字母），反应的符号表达式为：　　　　　　。 Ⅳ．生活制氧 目前，市面上比较常见的制氧方法包括“分子筛”和“便携式制氧机”。 （5）利用分子筛可以将氧气从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，图1是其原理示意图。由此可知两种分子的大小：　　　　　　（填“>”或“<”）。 （6）“便携式制氧机”中的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末，其反应原理有两步： 第Ⅰ步：过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠和过氧化氢； 第Ⅱ步：过氧化氢遇到二氧化锰迅速产生氧气，并放出大量热。 第Ⅱ步反应的符号表达式为：　　　　　　。 （7）“便携式制氧机”中的制氧试剂选用固体而不用过氧化氢溶液的原因是　　　　　　。 （8）“便携式制氧机”的简易装置如图2所示。 ①选择反应仓的仓体材料时，需要考虑的因素是　　　　　　（写一条即可，下同）。 ②过滤仓中水的作用是　　　　　　。 8.(2024-2025九上·江苏无锡锡北片·期中)气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据下列装置回答问题。 （1）写出装置A中任意一种仪器的名称　　　　　　。 （2）用装置A制氧气，反应的符号表达式为　　　　　　，后续探究需要较纯净的氧气，收集装置最好选择　　　　　　(填序号)。 （3）小江同学根据实验室制取氧气原理设计了如图简易供氧器。 试剂：共5份(每份包含100g溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水)。 ①请完成该供氧器的说明书： a.制氧原理：　　　　　　(用符号表达式表示)。 b.使用方法：先将100g纯净水加入　　　　　　(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入　　　　　　(填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。 ②请从携带、安全等方面为供氧器的制取提一条建议　　　　　　。 9.(2024-2025九上·江苏无锡惠山·期中)结合图示实验装置，回答下列问题。     （1）写出标号①②的仪器名称：①　　　　　　　　，②　　　　　　　　。 （2）实验室制取CO2，选用收集装置　　　　　　　　（填写装置序号）。发生的化学反应文字表达式是　　　　　　　　。 （3）实验室常用固体锌和稀硫酸溶液反应制氢气，选用的发生装置是　　　　　　　　（填“A”或“B”）。该装置气密性的检查方法是　　　　　　　　。 （4）用高锰酸钾制取O2，如用D装置收集O2，收集完毕时，应先　　　　　　　　（填“从水中取出导气管”或“熄灭酒精灯”）。反应后的固体残渣，通过以下四步实验操作可回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是　　　　　　　　（填写选项字母）。 a．烘干                 b．溶解                  c．过滤                 d．洗涤 考点02 跨学科实践与情境应用题 1.(2024-2025九上·江苏无锡锡北片·期中)随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 活动一：了解空气质量指数表示的含义 （1）如图1是某日的空气质量情况，该日的空气质量为　　　　　　。 （2）空气污染会导致的危害有　　　　　　。(写一条) 活动二：认识微型空气质量“检测站 （3）图2太阳能板工作时进行的能量转化是将太阳能转化为　　　　　　能。 2.(2025-2026九上·江苏省无锡市二泉中学·期中)项目小组对光合作用进行跨学科实践探究。 I.植物的光合作用 植物光合作用原理如图甲所示。项目小组用图乙所示装置验证光合作用产生的气体。 （1）实验时需要先通入一定量的二氧化碳。目的是　　　　　　　　　。 （2）在光照下静置一段时间后，试管内收集到少量气体。检验试管内气体的方法是　　　　　　　　　。 （3）光合作用是大自然利用　　　　　　　　　能转化为化学能的典范。 II.人工光合作用 我国科学家在天宫空间站通过人工光合作用将二氧化碳和水转化为氧气和乙烯。反应原理的微观过程如下图X所示。 （4）图X中保持物质甲的化学性质的最小粒子为　　　　　　　　　（填符号）。 （5）图X中甲、乙、丙、丁四种物质，属于氧化物的是　　　　　　　　　（填化学式）。 （6）有关催化剂的说法正确的是　　　　　　　　　（填代号）。 a.催化剂能加快反应速率 b.一种化学反应只能用一种催化剂 c.化学反应前后催化剂的质量不变 （7）写出一条人工光合作用的应用价值　　　　　　　　　。 3.(2024-2025九上·江苏苏省无锡市滨湖区太湖格致中学·期中)据调查，很多家庭都配备了“富氧仪”“制氧机”等供氧设备。某兴趣小组的同学以“制作简易供氧器”为主题开展跨学科实践。 【任务一】认识供氧原理 【信息检索1】便携式富氧仪常使用膜分离技术，在一定压力下，利用高分子膜的选择透过性功能分离空气中的氧气和氮气，得到含氧量较高的富氧空气，工作原理如图1所示。 【信息检索2】常见的“氧立得”制氧机工作原理如图2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水，再先后放入A剂、B剂，即可产生氧气。 【交流讨论】 （1）图1便携式富氧仪中空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率　　　　　　　　（填“大于”或“小于”）氧分子渗透速率。 （2）根据已知信息推测，A剂的保存方法是　　　　　　　　。 （3）图2加湿过滤仓中H2O保证供给O2的湿度需求，还具有的作用是______（填字母）。 A. 观察O2产生的速率 B. 加快O2的生成 C. 吸收杂质提纯O2 【任务二】测定家用制氧机制得氧气的纯度 已知铁在常温下与空气中的氧气和水反应生成铁锈（铁不与氮气反应），该兴趣小组同学根据铁生锈的原理，用铁粉测定家用制氧机中氧气的纯度，设计如图3所示装置：实验时，将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上（氯化钠溶液可以加快铁生锈），再将该滤纸条贴在集气瓶内侧，然后在集气瓶（容积为200mL）中收集一瓶从家用制氧机中导出的气体，塞紧瓶塞，量筒中放入180mL的水，8分钟后打开止水夹，量筒中的水倒吸入集气瓶中，量筒中剩余水的体积为10mL。 （4）将铁粉撒在浸润氯化钠溶液的滤纸条上，而不是堆积在瓶底。目的是　　　　　　　　。 （5）由上述数据计算该制氧机导出的气体中氧气的体积百分数是　　　　　　　　。 【任务三】设计简易供氧器 兴趣小组在实验室中了解到双氧水（过氧化氢溶液）在催化剂的作用下也可以用类似家用制氧机的装置制取氧气，设计如图4所示的简易供氧器。 （6）该装置通过　　　　　　　　（填具体操作）可以调节供氧流速。 （7）关于固体试剂（催化剂）的选择，小组同学在外界相同条件下，用如图4装置完成了表中实验： 实验编号 浓度相同的双氧水质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s 1 200 —— —— 500 2 200 MnO2 0.5 49 3 200 Fe2O3 0.5 58 4 200 KCl 0.5 154 ①实验3中发生反应的符号表达式是　　　　　　　　。 ②表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是　　　　　　　　。 ③通过对比实验1和实验4，可以得出的结论是　　　　　　　　。 ④要比较过氧化氢分解反应中不同催化剂的催化效果，除可以通过测量收集50mLO2所需时间这种方法外，还可以测量相同时间内　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题08气体制取题跨学科实践与情境应用题 2大高频考点 考点01气体制取题 考点02跨学科实践与情境应用题 》 考点01气体制取题 1.【答案】(1)铁架台 (2)①A ②a ③试管口处没有放一团棉 花 (3)①乙 ②形成液封，防止气体由长颈漏斗逸出 ③能控制反应速 率 (4)①氧气能支持燃烧 ②氧气的密度比空气大 2.【答案】(1)锥形瓶 (2)a (3)H （4）81.4% Q.2% (5)甲、丙 (6)0.5 (7)产生相同体积的氧气所需时间 (8)相同条件下，温度越高，过氧化氢的分解速率越快 (9)ABC (10)图5装 置中，用酒精灯直接加热30%过氧化氢溶液进行实验，装置中的水受热形成水蒸气，使得收集的氧气中水 蒸气含量太大 MnO2 3.【答案】(1)氩气 (2)①BE ②H,023H20+02 ③防止氧气溶于 水 (3)高浓度过氧化氢易挥发，使参与反应的过氧化氢减少 (4)过碳酸钠产生氧 气的速率比过氧化氢溶液快（或相同时间内过碳酸钠产生的氧气体积更多） (5)ABC 4【答案】(1)2H,0:“艺 MnO2 (2)①氮分子 ②疏松多孔 (3) b4)①4P+50,点燃 ②27% 5.【答案】(1)长颈漏斗 (2)①C ②检查装置的气密性 ③ KMnO,K2 MnO,+MnO2+02 (3)①能供给呼吸 ②过碳酸钠和过氧化氢制取 氧气在常温下进行，操作简单，节约能源 (4)①0.2 ②30%的过氧化氢溶液浓度过 高，部分过氧化氢挥发 (5)B (6)相同条件下，加水量越大，过碳酸钠的制氧效 率越高 (7)①将带火星的木条放在a端，木条复燃，说明是氧气 ②c 6.【答案】(1)BCBE (2)KMnO K2MnO+MnO2+02 ②防止冷凝水 回流到热的试管底部，炸裂试管 ③试管口没有塞棉花，造成高锰酸钾粉末进入水槽 中 (3)①可以通过气泡观察氧气生成的速率 ②用带火星的小木条放在制氧机左侧 导管口，若小木条复燃，则证明制氧机已经开始产生氧气 (4)①106 ② 112 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 92g 7.【答案】(1)C、H碳、氢 (2)空气来源广泛、成本较低 (3)沸 点 (4)①ADDA ②KMn04加热KMh04+Mn0+02 (5)> (6)H202 Mn0H0+02 (7)过碳酸钠是固体，便于携带 (8)①无毒、环保（合理即 可) ②湿润氧气（合理即可） 8.【答案】(1)试管酒精灯铁架台 (2)①KMnO4→KMnO4+MmO+Ot ② MnO2 E （3）0H0:H0ot ② ③甲 ④ 使用轻质材 料 9.【答案】(1)①长颈漏斗 ② 水槽 (2)①C ② ■ 碳酸钙+稀盐酸。氯化钙+二氧化碳+水 (3)①B ②在导管右端加一 个带止水夹的胶皮管，关闭止水夹，向长颈漏斗中注水至形成一段水柱，一段时间后，水柱不下降，说明 装置气密性良好 (4)①从水中取出导气管 ②bcda 考点02跨学科实践与情境应用题 1.【答案】(1)轻度 (2)危害人体的健康（合理即可） (3)电 2.【答案】(1)提高水中二氧化碳的浓度，促进光合作用 (2)将带火星的木条伸入到试管内， 若木条复燃，证明是氧气 (3)光 (4)H0 (5)H20、C0 (6)c (7)提供氧气（合理即可） 3.【答案】(1)小于 (2)阴凉干燥保存 (3)A (4)增大反应物的接 触面积 (5)85% (6)控制推动注射器活塞的快慢 (7)①H0,Fe2O3 HO+O2②MnO2③KC1能够加快过氧化氢分解的速率 ④生成氧气的体积 212