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科学(华师大版) 独家期中专题复习：专题2 氧气的制取
一、选择题
1.实验室制取氧气时，必须满足的条件是( )
A.必须使用催化剂 B.必须用含氧元素的物质作为反应物
C.必须用排水法收集 D.必须用燃着的火柴检验是否收集满
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，若反应物中没有氧元素，产物中不可能含有氧元素。
2.催化剂在化学反应中，能使其他物质的反应速度( )
A.加快 B.减慢 C.改变 D.不变
【答案】C
【解析】催化剂在化学反应中，能使其他物质的反应速度加快，也可以减慢。
3.实验室用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气的实验中，下列操作错误的是( )
A.必须检查装置的气密性
B.集气瓶在收集氧气前要装满水，然后倒置在水槽中
C.本实验不需要加热
D.集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上
【答案】D
【解析】氧气是一种密度比空气大的气体，若倒置于桌面上，氧气容易逸散到空气中。
4.加热氯酸钾制取氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是( )
A.不能产生氧气 B.生成氧气的速率慢 C.产生氧气的总量减少 D.没有氯化钾生成
【答案】B
【解析】本题主要考查催化剂的应用和理解。氯酸钾分解时，没有使用催化剂只是反应速率慢，但加热时反应仍能发生；只要一定质量的氯酸钾完全分解，产生氧气的质量是一定值，故本题的正确答案为B。
5.(2020八下·温州期末)在利用一定质量的双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中，相关量的变化与时间的对应关系如图所示，则纵坐标可能表示( )
A.水的质量 B.氧气的质量 C.双氧水的质量 D.二氧化锰的质量
【答案】D
【解析】在双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中，随着反应的进行，反应物双氧水的质量不断减小，而生成物水和氧气的质量不断增大，故A、B、D错误；
二氧化锰在实验中是催化剂，它的性质和质量保持不变，故D正确。故选D。
6.(2019八下·台州期末)有关氧气的收集、检验、验满，下列叙述正确的是( )
A.甲装置为向下排空气法，可用于收集氧气
B.利用乙装置收集氧气，气体从a通入
C.用燃着的木条伸入丙中，若木条熄灭表明该气体是氧气
D.将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满
【答案】D
【解析】A.氧气的密度大于空气，收集氧气应使用向上排空气法，故A错误；
B.利用乙装置收集氧气，气体从b通入，故B错误；
C.用燃着的木条伸入丙中，若木条剧烈燃烧，发出白光，表明该气体是氧气，故C错误；
D.将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满，故D正确。故选D。
7.实验室用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气的实验中，下列操作错误的是( )
A.必须检查装置的气密性
B.集气瓶在收集氧气前要装满水后倒置在水槽中
C.本实验不需要加热
D.集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上
【答案】D
【解析】氧气是一种密度比空气大的气体，若倒置于桌面上，氧气很容易跑到空气中。
8.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
【答案】D
【解析】实验室制取气体选择收集方法时，需按照密度判断是采用向上还是向下排气法；根据溶解性和能否与水反应判断可否用排水法收集气体。
9.如图为实验室加热氯酸钾制取氧气的装置。在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是( )
A.为了检验该实验装置的气密性 B.为了提高收集到的氧气的纯度
C.防止水槽中的水倒吸使试管破裂 D.防止高锰酸钾颗粒进入导气管
【答案】B
【解析】若一开始有气泡就收集，会将装置中的空气收集进去，从而影响最终收集到氧气的纯度。
10.在实验室里制取氧气，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采用MnO2均可改变其反应速率
②反应都不需加热
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.①② B.③④ C.①④ D.②③
【答案】C
【解析】过氧化氢和氯酸钾制氧气都需要二氧化锰，过氧化氢不用加热。过氧化氢使用固液不加热型装置，氯酸钾使用固固加热型装置。二者都是分解反应。
11.充分加热a克氯酸钾与b克二氧化锰的混合物，留下残余固体c克，则生成氧气的质量为
A.(a－b)克 B.(a－b－c)克 C.(a＋b－c)克 D.(a－b＋c)克
【答案】C
【解析】【解析】根据质量守恒定律，参加反应的氯酸钾的质量等于反应后生成的氯化钾和氧气的质量和，由于氧气逸散，所以反应后质量的减少量就是生成的氧气的质量；由于残余固体的质量为cg中包含着二氧化锰，所以在计算质量的减少量时，必须是氯酸钾的质量加上二氧化锰的质量再减去残余固体质量，所以生成氧气的质量为(a+b-c)克，故选C。
12.实验室制取氧气可以采用加热氯酸钾(白色固体)和二氧化锰混合物的方法，现加热质量相等的两份氯酸钾，一份中混入少量的二氧化锰(b曲线)，分别同时加热，放出氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【分析】(1)催化剂虽然可以改变化学反应的速率，但是不能改变最终生成产物的质量；
(2)氯酸钾的分解反应需要达到一定的温度，据此分析即可。
【解答】A.氯酸钾的质量相等，无论是否加入催化剂，产生氢气的质量应该相等，故A错误；
B.氯酸钾需要达到一定温度才可以发生分解反应，因此不会开始加热就生成氧气，故B错误；
C.二氧化锰作为催化剂，可以加快了反应的速度，但最终a与b产生氧气的量相同，故C正确；
D.反应还没有开始，肯定不会产生氧气，故D错误。
故选C。
二、填空题
13.如图是工业制取氮气和氧气的方法的微观示意图，请回答下列问题：
(1)用燃着的小木条置于烧杯口，小木条火焰熄灭，说明先出来的是________。
(2)分离液化空气获得液氧和液氮的原理是两者的________不同。
【答案】(1)氮气(2)沸点
【解析】【分析】(1)氧气能够使带火星的小木条复燃，而氮气不燃烧也不支持燃烧；
(2)液氮沸点为-196℃，液氧沸点为-183℃；当液态空气的温度达到-196℃时，液氮会迅速汽化变成气体，而氧气还是液态，这样就将二者分离开来。
【解答】(1)用燃着的小木条置于烧杯口，小木条火焰熄灭，说明先出来的是氮气。
(2)分离液化空气获得液氧和液氮的原理是两者的沸点不同。
14.如图是实验室加热KClO3与MnO2的混合物制取氧气的装置图。
(1)下列操作顺序合理的是__ __(填序号)；
①先加药品、再检查装置的气密性
②先检查装置的气密性、再加药品
(2)实验结束后，若要回收MnO2，则可将试管内的剩余物经溶解、__ __、洗涤、干燥等加以回收。
【答案】②;过滤;
【解析】(1)若先加药品，再检查装置气密性可能会影响药品及整个实验最终的成效；(2)对固液物质的分离往往采取过滤方法。
15.如图是某学生设计的一种有洗气、检验、贮气等用途的装置.
(1)当除去氧气中混有的水蒸气时，混合气体应从 (填“A”或“B”)处导管进入，瓶中盛有的物质可以是 .
(2)当检验实验室制取的氢气中是否含有氯化氢时，瓶中盛有的试剂可以是 .
【答案】(1)A浓硫酸
(2)硝酸银溶液
【解析】(1)利用浓硫酸的吸水性来除去氧气中的水蒸气，因为气体要通过溶液，所以应从A管进入；
(2)当检验实验室制取的氢气中是否含有氯化氢时，瓶中盛有的试剂可以是硝酸银溶液溶液，硝酸银溶液和盐酸反应能生成白色沉淀。
16.根据下列装置图回答问题(装置用代号表示)：
(1)实验室用氯酸钾制取氧气的制取装置可选用_______；用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的制取装置是_______；
(2)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，NH3极易溶于水。制取并收集NH3，应该从上图中选择的制取装置是______；
【答案】(1)AC(或AD)；BC(或BD)；(2)AE
【解析】(1)反应物的状态是固体和液体，不需要加热，如果固体与固体反应制取气体需要加热，氯酸钾制氧气属于固体需要加热，需要酒精灯，氧气不易溶于水用排水法收集，密度比空气大用向上排空气法收集，双氧水和二氧化锰来制取氧气的反应物是固体和液体，不需要加热；
(2)氯化铵固体与碱石灰固体共热，所以反应条件是加热，选择有酒精灯的装置；氨气密度比空气小所以用向下排空气法收集。NH3极易溶于水不能用排水法收集。
17.科学兴趣小组想研究影响过氧化氢(H2O2)分解速度的因素。在四支试管中分别加入0.2克二氧化锰(MnO2)粉末，然后加入等量的不同溶质质量分数的过氧化氢溶液，观察气泡产生的速度，记录如下：
实验次数 1 2 3 4
H2O2溶液的溶质质量分数 1% 5% 10% 15%
MnO2质量 0.2克 0.2克 0.2克 0.2克
气泡产生的速度 ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋
(1)该实验研究的问题是：过氧化氢分解的速度与__ __的关系。
(2)为了检验产生的气体是否为氧气，请你写出检验的方法：__ __。
(3)实验完毕，可利用过滤法回收剩余溶液中的二氧化锰粉末。在过滤过程中，下列仪器不需要的有__ __。
【答案】H2O2溶液的溶质质量分数;将带火星的木条伸入试管中;BC;
【解析】由表格中观察出变量是H2O2溶液的溶质质量分数，即研究的是过氧化氢分解的速度与H2O2溶液的溶质质量分数的关系。过滤操作中只需玻璃棒、烧杯和漏斗。
18.如图是实验室制取气体的常用装置。请回答：
(1)仪器a名称是_________，A装置中的集气装置b只能收集密度比空气__________的气体。
(2)实验室用分解过氧化氢(H2O2)的方法来制备氧气，其化学方程式为__________________________，反应中，MnO2起________作用，加快了H2O2的分解。
【答案】(1)长颈漏斗，大；(2)2H2O22H2O+O2↑；催化
【解析】(1)熟记常用仪器的名称可知a为长颈漏斗；能用向上排空气法收集的气体应满足的条件是密度比空气大.
故答案为长颈漏斗；大；
(2)过氧化氢以二氧化锰为催化剂生成水和氧气，其化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂，催化剂在化学反应起催化作用.
故答案为2H2O22H2O+O2↑；催化.
三、解答题
19.现有氯酸钾和二氧化锰混合物15克，加热使它完全反应，结果发现试管内固体物质质量比原来减少了4.8克，试回答：
(1)生成多少克氧气 ___________
(2)充分反应后,试管内含有哪些固体物质,其质量分别为多少克 ____________
【答案】4.8g剩余物质：KCl、MnO2，m(KCl)=7.45g，m(MnO2)=2.75g
【解析】(1)由题意知，固体减少量即为氧气的质量，故生成氧气的质量为4.8g；故填：4.8g
(2)设反应生成的氯化钾的质量为x。
所以反应后二氧化锰的质量为：15g-4.8g-7.45g=2.75g答：反应后生成氧气4.8g，反应后的固体物质是氯化钾和二氧化锰的混合物；氯化钾的质量为7.45g，二氧化锰的质量为2.75g。故填：剩余物质：KCl、MnO2，m(KCl)=7.45g，m(MnO2)=2.75g
20.某同学为测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，取该溶液20g，加入二氧化锰0.5g，完全反应后，称得烧杯内剩余物质的总质量为19.7g。请回答下列问题。
(1)二氧化锰在反应中的作用是____。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
(3)利用上述溶液配制100g溶质质量分数为3%的过氧化氢消毒液，需该溶液的质量为___g(结果保留一位小数)。
【答案】(1)催化剂
(2)设该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为x
产生的氧气的质量＝20g＋0.5g－19.7g＝0.8g
2H2O22H2O＋O2↑
6832
20g·x0.8g
68∶(20g·x)＝32∶0.8g
x＝8.5%
答：该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为8.5%。
(3)_35.3
设需该溶液的质量为yg
yg·8.5%＝100g×3%
y＝35.3
【解析】二氧化锰在反应中起催化剂作用；要计算过氧化氢溶液中溶质的质量分数，应先明确已知条件，该物质必须是纯净的而且是完全反应的物质，若找不到上述要求的物质，则分析参加反应的物质增加或减少的质量，上述题目中减少的物质就是氧气，最后根据化学方程式进行计算。溶液配制题的计算需抓住不变量，即溶质不变，然后列式计算。
21.过氧化氢(H2O2)的水溶液俗称双氧水。实验室用以下两种方法制取氧气。请回答下列问题：
方法一、
方法二：
(1)比较两种方法，方法二在操作上的主要优点是________。
(2)现有500克质量分数为3.4%的双氧水。用方法二最多可以制得氧气_______克？
【答案】不用加热、操作简易8g
【解析】(1)方法一是氯酸钾在二氧化锰催化作用下，加热制取氧气，方法二是过氧化氢在二氧化锰催化作用下，常温下制取氧气，故方法二在操作上的主要优点是不用加热、操作简易。
(2)设方法二最多可以制得氧气的质量为x
答：用方法二最多可以制得氧气的质量为8g。
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一、选择题
1.实验室制取氧气时，必须满足的条件是( )
A.必须使用催化剂 B.必须用含氧元素的物质作为反应物
C.必须用排水法收集 D.必须用燃着的火柴检验是否收集满
2.催化剂在化学反应中，能使其他物质的反应速度( )
A.加快 B.减慢 C.改变 D.不变
3.实验室用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气的实验中，下列操作错误的是( )
A.必须检查装置的气密性
B.集气瓶在收集氧气前要装满水，然后倒置在水槽中
C.本实验不需要加热
D.集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上
4.加热氯酸钾制取氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是( )
A.不能产生氧气 B.生成氧气的速率慢 C.产生氧气的总量减少 D.没有氯化钾生成
5.(2020八下·温州期末)在利用一定质量的双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中，相关量的变化与时间的对应关系如图所示，则纵坐标可能表示( )
A.水的质量 B.氧气的质量 C.双氧水的质量 D.二氧化锰的质量
6.(2019八下·台州期末)有关氧气的收集、检验、验满，下列叙述正确的是( )
A.甲装置为向下排空气法，可用于收集氧气
B.利用乙装置收集氧气，气体从a通入
C.用燃着的木条伸入丙中，若木条熄灭表明该气体是氧气
D.将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满
7.实验室用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气的实验中，下列操作错误的是( )
A.必须检查装置的气密性
B.集气瓶在收集氧气前要装满水后倒置在水槽中
C.本实验不需要加热
D.集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上
8.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
9.如图为实验室加热氯酸钾制取氧气的装置。在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是( )
A.为了检验该实验装置的气密性 B.为了提高收集到的氧气的纯度
C.防止水槽中的水倒吸使试管破裂 D.防止高锰酸钾颗粒进入导气管
10.在实验室里制取氧气，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采用MnO2均可改变其反应速率
②反应都不需加热
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.①② B.③④ C.①④ D.②③
11.充分加热a克氯酸钾与b克二氧化锰的混合物，留下残余固体c克，则生成氧气的质量为
A.(a－b)克 B.(a－b－c)克 C.(a＋b－c)克 D.(a－b＋c)克
12.实验室制取氧气可以采用加热氯酸钾(白色固体)和二氧化锰混合物的方法，现加热质量相等的两份氯酸钾，一份中混入少量的二氧化锰(b曲线)，分别同时加热，放出氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
13.如图是工业制取氮气和氧气的方法的微观示意图，请回答下列问题：
(1)用燃着的小木条置于烧杯口，小木条火焰熄灭，说明先出来的是________。
(2)分离液化空气获得液氧和液氮的原理是两者的________不同。
14.如图是实验室加热KClO3与MnO2的混合物制取氧气的装置图。
(1)下列操作顺序合理的是__ __(填序号)；
①先加药品、再检查装置的气密性
②先检查装置的气密性、再加药品
(2)实验结束后，若要回收MnO2，则可将试管内的剩余物经溶解、__ __、洗涤、干燥等加以回收。
15.如图是某学生设计的一种有洗气、检验、贮气等用途的装置.
(1)当除去氧气中混有的水蒸气时，混合气体应从 (填“A”或“B”)处导管进入，瓶中盛有的物质可以是 .
(2)当检验实验室制取的氢气中是否含有氯化氢时，瓶中盛有的试剂可以是 .
16.根据下列装置图回答问题(装置用代号表示)：
(1)实验室用氯酸钾制取氧气的制取装置可选用_______；用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的制取装置是_______；
(2)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，NH3极易溶于水。制取并收集NH3，应该从上图中选择的制取装置是______；
17.科学兴趣小组想研究影响过氧化氢(H2O2)分解速度的因素。在四支试管中分别加入0.2克二氧化锰(MnO2)粉末，然后加入等量的不同溶质质量分数的过氧化氢溶液，观察气泡产生的速度，记录如下：
实验次数 1 2 3 4
H2O2溶液的溶质质量分数 1% 5% 10% 15%
MnO2质量 0.2克 0.2克 0.2克 0.2克
气泡产生的速度 ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋
(1)该实验研究的问题是：过氧化氢分解的速度与__ __的关系。
(2)为了检验产生的气体是否为氧气，请你写出检验的方法：__ __。
(3)实验完毕，可利用过滤法回收剩余溶液中的二氧化锰粉末。在过滤过程中，下列仪器不需要的有__ __。
18.如图是实验室制取气体的常用装置。请回答：
(1)仪器a名称是_________，A装置中的集气装置b只能收集密度比空气__________的气体。
(2)实验室用分解过氧化氢(H2O2)的方法来制备氧气，其化学方程式为__________________________，反应中，MnO2起________作用，加快了H2O2的分解。
三、解答题
19.现有氯酸钾和二氧化锰混合物15克，加热使它完全反应，结果发现试管内固体物质质量比原来减少了4.8克，试回答：
(1)生成多少克氧气 ___________
(2)充分反应后,试管内含有哪些固体物质,其质量分别为多少克 ____________
20.某同学为测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，取该溶液20g，加入二氧化锰0.5g，完全反应后，称得烧杯内剩余物质的总质量为19.7g。请回答下列问题。
(1)二氧化锰在反应中的作用是____。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
(3)利用上述溶液配制100g溶质质量分数为3%的过氧化氢消毒液，需该溶液的质量为___g(结果保留一位小数)。
21.过氧化氢(H2O2)的水溶液俗称双氧水。实验室用以下两种方法制取氧气。请回答下列问题：
方法一、
方法二：
(1)比较两种方法，方法二在操作上的主要优点是________。
(2)现有500克质量分数为3.4%的双氧水。用方法二最多可以制得氧气_______克？
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