人教版化学九年级上册同步课时训练：第2单元 课题3　制取氧气（word版 含答案）

课题3　制取氧气
第1课时　实验室制取氧气的原理、催化剂　氧气的工业制法
知识点 1　实验室制取氧气的反应原理
1.在实验室里,可以采用　　　　　　　、　　　　　　　和　　　　　　的方法制取氧气,对应的化学反应原理是(写出文字表达式):
(1) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　;
(2)　 　 　 　 　 　 　 　 　 　;
(3)　 　 　 　 　 　 　 　 　 　。
知识点 2　催化剂和催化作用
2.关于反应“氯酸钾氯化钾+氧气”的说法,错误的是 (　　)
A.二氧化锰是该反应的催化剂
B.二氧化锰的质量随着反应的进行而减少
C.二氧化锰可以加快氯酸钾的分解速率
D.二氧化锰的化学性质没有改变
3.结合所示实验回答下列问题。
(1)已知过氧化氢在常温下可以分解产生氧气,图A试管中盛有5 mL 5%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管内,没有观察到明显现象,原因是　　　　　。
(2)如图图图图B,在试管中加入二氧化锰,在图C中观察到的现象是　,写出该反应
的文字表达式:　。
(3)待图C试管中无现象后,向其中再次添加过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管内,观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;重复该操作多次,均观察到相同的现象,说明　 　　　　　　　。 如图图图果用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量,发现　　　　　。
(4) 该反应属于基本反应类型中的　　　　　反应。
知识点 3　分解反应
4.下列反应中,属于分解反应的是 (　　)
A.酒精+氧气二氧化碳+水
B.红磷+氧气五氧化二磷
C.氧化汞汞+氧气
D.乙炔+氧气二氧化碳+水
知识点 4　工业制取氧气
5.工业上将空气通过加压降温得到液态空气,随后对各成分进行分离,示意图如图图图所示。
(1)不难发现,这是利用了氮气、氧气和氩气的　　　　　不同进行的分离。分离过程中发生的是　　　　(填“物理”或“化学”)变化。
(2)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是　。
6.下列反应属于分解反应的是 (　　)
A.水氢气+氧气
B.铜+氧气+二氧化碳+水碱式碳酸铜
C.甲烷+氧气二氧化碳+水
D.氢氧化钠+硫酸铜氢氧化铜+硫酸钠
7.[2020·云南改编] 下列有关催化剂的说法正确的是 (　　)
A.在化学反应前后质量不发生变化
B.在化学反应前后状态不发生变化
C.没有催化剂反应不能发生
D.不参与化学反应,只加快反应的速率
8.现有a、b两支试管,a试管内有少量二氧化锰,同时在两支试管内滴加相同的过氧化氢溶液,能正确表示a、b两支试管中放出氧气质量(纵坐标)与反应时间(横坐标)关系的图像是 (　　)
9. 只有二氧化锰能对过氧化氢的分解起到催化作用吗 化学小组的同学决定用实验室中的常用试剂氧化铜验证一下,发现向盛有黑色氧化铜粉末的试管中加入少量过氧化氢溶液,迅速产生了大量气泡。
[提出猜想]
Ⅰ.氧化铜能与过氧化氢反应,生成氧气,反应后质量减少。
Ⅱ.氧化铜是反应的催化剂,反应前后　　　　　　　　　　。
[进行实验] 用天平称量0.2 g氧化铜,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图图图下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
溶液中有气泡放出,带火星的木条复燃 　　　　　 　　　　　 溶液中有气泡放出, 　　　　　　　　 猜想Ⅰ不成立,猜想Ⅱ成立
(2)步骤①的目的是 　　　　　　　　。步骤⑦的目的是　　　　　　　　　　。
(3)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为　　　　　　　　　。
考|题|展|示
10.[2020·无锡改编] 某化学兴趣小组设计如图图图下表所示的对比实验来比较二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果,所用实验装置如图图图 所示。
实验序号 过氧化氢溶液 催化剂
实验1 5 mL 4% 粉末状二氧化锰0.2 g
实验2 5 mL 4% 粉末状氧化铜0.2 g
(1)实验1中制取氧气的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验需要测量并记录的数据有　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验时,分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中,测量并记录数据,实验过程中发现U形管内右侧液面上升,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)结论:二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好,得出该结论的依据是 　　　　　　　　　　　　　　　。
11.[2019·河北考试说明样题] 采用相同质量的 5%的过氧化氢溶液进行实验,中虚线表示加热分解制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线。(假定两种方法过氧化氢均完全分解)
课题3　制取氧气
第2课时　实验室制取氧气
1.实验室用高锰酸钾制取氧气,不需要用到的一组仪器是 (　　)
A.烧杯、玻璃棒
B.大试管、集气瓶
C.酒精灯、铁架台
D.导管、单孔塞
2.实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,从下列装置中选取的最佳组合是 (　　)
A.①④ B.②④ C.②③ D.①③
3.实验室加热高锰酸钾制取氧气的过程主要有以下几个操作,正确的顺序是　。
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将高锰酸钾加入试管中,管口放一团棉花,用带导管的塞子塞紧
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
4.如图图图所示是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置。回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:A　　 　　,B　 　　　,C　　　　。
(2)加热高锰酸钾制取氧气时,试管口要放棉花,是为了　。
(3)加热时试管口应略微向　　　　(填“上”或 “下”)倾斜,原因是 　　　　　　　　。
(4)观察到水槽中导管口气泡　　　　　　　　时开始收集氧气,当集气瓶中的水被排出,瓶口有　　　　冒出时,表明集气瓶内氧气已集满,在水下用玻璃片盖好集气瓶,取出,并　　　(填“倒”或“正”)放在桌面上。氧气能用排水法收集的原因是　　　。
根据氧气的密度略大于空气,还可以使用　　　　　　法收集,检验氧气是否收集满,可　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　。
(5)停止加热时要先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,这是为了 　　　　　　　　　
5.关于高锰酸钾制取氧气的实验操作中 “先”与“后”的说法,正确的是 (　　)
A.制取气体时,先装入药品,后检查气密性
B.用托盘天平称量3.5 g高锰酸钾时,先移动游码,后在天平左盘上放药品
C.收集气体时,先将导气管放到集气瓶口处,后点燃酒精灯
D.实验结束时,先熄灭酒精灯,后将导气管从水槽中取出
6.某无毒气体密度远比空气小,而且难溶于水,那么收集该气体所用的方法可以是 (　　)
①向上排空气法　 ②向下排空气法　 ③排水法
A.①② B.①③ C.②③ D.都可以
7.实验室制取氧气,提供了下列药品和装置,请按要求回答有关问题。
药品:①过氧化氢溶液、②氯酸钾、③二氧化锰。
装置:
(1)写出图中标号仪器的名称:X　　　,Y　　　。
(2)若选择装置A和装置C来制取氧气,则选用的药品是　　　　(填序号),该反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应属于基本反应类型中的　　　　　。收集气体时,下列实验操作正确的是　　　　(填字母)。
a.反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立在盛水的水槽中
b.导管口开始有气泡冒出时,立即将导管口移入集气瓶
c.收集完气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
(3)若用装置E收集氧气,则验满的操作方法是　　　　　　 　　 　　 　　 　　 　　 　。
(4)适合用装置D收集的气体必须具备的性质是　　　　　　　 　　 　　 　　 　　　　。
8.过去教材中实验室制氧气,常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,从预热到收集满一瓶(250 mL)氧气大约需8~10 min,从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较复杂和困难。曾有同学去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气)。现在教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,两套实验装置如图图所示。
0
(1)写出两个反应的文字表达式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 这两个反应的基本反应类型为　　　　　。
(2)从反应物和实验装置的角度比较,使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的优点是:
A.　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 ;
B.　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。
考|题|展|示
9.[2020·北京二模] 下列关于氧气的实验室制取的示意图不正确的是 (　　)
1
10.[2019·苏州改编] 实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如图图所示。
2
(1)本实验可选用的发生和收集装置为　　　　(填字母)。
(2)①写出高锰酸钾分解制氧气的文字表达式:　　　　　。
②取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧量远高于理论值,则可能的原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(测定过程中产生的误差可忽略)。
(3)下列操作正确的是　　　　(填字母)。
a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b.当导管口有气泡连续、均匀冒出时,开始收集氧气
c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面
d.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
答案
1.加热高锰酸钾　分解过氧化氢　加热氯酸钾
(1)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)过氧化氢水+氧气
(3)氯酸钾氯化钾+氧气
2.B　 催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变。
3.(1)过氧化氢在常温下分解缓慢,放出的氧气很少
(2)带火星的木条复燃
过氧化氢水+氧气
(3)带火星的木条复燃　反应前后二氧化锰的化学性质没有改变　二氧化锰的质量没有发生变化
(4)分解
4.C　 分解反应的特点是“一变多”,反应物必须是一种。
5.(1)沸点　物理　(2)原料不易得到(或成本较高或消耗大量能源等)
6.A　7.A　8.A
9.[提出猜想] 质量和化学性质不变
[进行实验] (1)氧化铜质量还是0.2 g　带火星的木条复燃　(2)与步骤③对比,说明氧化铜能加快过氧化氢分解　验证氧化铜的化学性质没有改变　(3)过氧化氢水+氧气
10.(1)过氧化氢水+氧气
(2)收集等体积的氧气需要的时间(或相同时间内收集到氧气的体积)　(3)反应放热
(4)收集等体积的氧气时,利用二氧化锰比利用氧化铜需要的时间短(合理即可)
11.
答案
1.A
2. A　 高锰酸钾为固体,用其制氧气需要加热,收集较纯净的氧气用排水法。
3.②④③①⑤⑦⑥
4.(1)酒精灯　水槽　试管
(2)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
(3)下　防止试管口的冷凝水倒流到试管底部,使试管炸裂
(4)连续、均匀冒出　大气泡　正　氧气不易溶于水,不与水反应　向上排空气　将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已收集满
(5)防止水槽中的水倒流到热的试管中,使试管炸裂
5.B
6.C　 该气体难溶于水,可以用排水法收集;密度远比空气小,可以用向下排空气法收集。
7.(1)试管　集气瓶
(2)②③　氯酸钾氯化钾+氧气
分解反应　ac
(3)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已收集满
(4)无毒,密度比空气的小且不与空气中的物质反应
(2)在提供的药品:①过氧化氢溶液、②氯酸钾、③二氧化锰中,可选择①③制取氧气,不需要加热,发生装置选B,也可选择②③制取氧气,需要加热,发生装置选A;用排水法收集氧气时,要等气泡连续、均匀冒出后才能收集。
8.(1)氯酸钾氯化钾+氧气　
过氧化氢水+氧气　分解反应
(2)常温反应,不需加热(或操作简便)　反应速率较快(或制得的氧气纯净或无污染)
9.D
10. (1)AE　(2)①高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气　②锰酸钾或二氧化锰在加热条件下分解产生氧气(合理即可)　(3)bc
(1)根据高锰酸钾为固体,反应需要加热,选择装置A作发生装置(给固体加热时试管口略向下倾斜),因为氧气不易溶于水可选择装置E收集氧气,又因为氧气密度比空气的大所以可选择向上排空气法收集,但由于装置C导气管没有伸至集气瓶底部,不能选装置C。(2)②取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧量远高于理论值,其可能的原因有生成物锰酸钾、二氧化锰在加热条件下分解产生氧气等。(3)制取氧气时,检查装置的气密性后,才可以装入药品;当观察到导管口有气泡连续、均匀冒出时,方可收集;集满后,先在水下用玻璃片盖住瓶口,才能取出;先把导气管移出水面,才能熄灭酒精灯,否则,水槽中的水会倒流入试管,使试管炸裂。