2022年秋人教版九年级化学上册 2.3 制取氧气 同步练习（含答案）

2.3 制取氧气
一、单选题
1．实验室用加热高锰酸钾（KMnO4）固体的方法制取氧气（O2），下列仪器中不需要的是 。
A． B． C． D．
2．工业上用分离液态空气法制取氧气的依据是
A．氧气和氮气的沸点不同
B．氧气和氮气在水中的溶解性不同
C．氧气和氮气的密度不同
D．氧气和氮气的化学性质不同
3．某同学用加热高锰酸钾的方法来制取氧气，并用排水法收集氧气，发现水槽内液体呈现紫红色，请分析其主要原因是
A．没有预热 B．试管口忘了放一团棉花 C．导管太粗 D．装置反应气密性不好
4．某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体所具备的物理性质应是
A．易溶于水，密度比空气大 B．易溶于水，密度比空气小
C．难溶于水，密度比空气大 D．难溶于水，密度比空气小
5．小华在做加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气的实验时，错把高锰酸钾当作了二氧化锰，结果发现氯酸钾的分解速率同样被加快了。以下推论中错误的是
A．完全反应后所得到的氧气比用二氧化锰作催化剂时多
B．高锰酸钾也可作氯酸钾制氧气反应的催化剂
C．反应过程中试管中的固体物质最多可达五种
D．完全反应后试管内的固体物质有三种
6．研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。下表是不同的金属氧化物作催化剂时氯酸钾剧烈反应的温度
氧化物 氧化镁 氧化铝 氧化铁 氧化铜
剧烈反应的温度/℃ 546 540 490 350
实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用A．氧化镁 B．氧化铝 C．氧化铁 D．氧化铜
7．实验室制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是
A．试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台
B．试管、酒精灯、水槽、集气瓶
C．集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞
D．铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
8．下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是
A．发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶 B．反应不需要加热
C．实验时先检查装置的气密性 D．验满时将带火星的木条伸入集气瓶中
9．下列有关催化剂的叙述正确的是
A．在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率，而本身质量和性质在反应前后都没改变的物质叫催化剂
B．二氧化锰是一切化学反应的催化剂
C．在过氧化氢的分解反应前后，二氧化锰的质量和化学性质都没有发生改变
D．要使过氧化氢分解放出氧气，必须加入二氧化锰，否则就不能发生反应
10．下图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的是（ ）
A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气
B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂
C．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热
D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯
11．在试管中加入少量镁和碘反应时，无明显现象，若向其中滴入几滴水，则迅速反应，且反应前后水的质量和化学性质都未改变，则上述反应中水是 (　　)
A．反应物 B．催化剂 C．生成物 D．不相干的物质
12．小明同学加热氯酸钾制取氧气，错把高锰酸钾当做二氧化锰加入氯酸钾中，其结果与只加热氯酸钾相比
A．反应速率不变 B．生成氧气的质量不变
C．反应速率加快，生成氧气的质量不变 D．反应速率加快，生成氧气的质量增加
13．实验室可用于氯酸钾制取氧气的装置组合是(　　)
A．①④ B．②③ C．①⑤ D．②⑤
14．在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是(　　)
A．用排水法收集O2时，集气瓶装满水
B．用向上排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2，收集满后，在水下盖上玻璃片
二、填空题
15．正确的操作能保证实验顺利进行。请填写下列有关实验操作中的空格：
(1)用酒精灯给物质加热时，要用酒精灯火焰的_______________；
(2)实验室制取气体时，首先要______________________；
(3)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底应预先________________________；
(4)用量筒量取液体读数时，视线与液体凹液面的最低处的位置关系是___________(填写“俯视”、“仰视”或“保持水平”)。
三、实验题
16．.实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。
(1)写出实验室制取氧气的一个化学反应文字表达式________________。利用该反应制取氧气，发生装置应选_______________(填序号，下同)。
(2)一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应：一氧化氮+氧气→二氧化氮，则收集一氧化氮气体时不能用的装置是(填序号)________。
(3)按图F作细铁丝在氧气中燃烧的实验，我观察到的现象有__________(只答一条)，其相关的化学反应文字表达式是_________________________。
四、推断题
17．将一种无味的液体A装入试管，用带火星的木条试验，无现象，而向其中加入少量黑色粉末B后，迅速产生气泡，生成了使带火星的木条复燃的气体C，使金属E红热并伸入盛有气体C、瓶底有少量液体D的集气瓶中，金属E剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体F．
写出它们的名称
A：______ B：______ C：______ D：______ E：______ F：______
黑色粉末B在A的分解反应中起______作用，是这个反应的______剂
五、科学探究题
18．某同学设计下表所示实验，探究金属铜对过氧化氢分解速率的影响。
操 作 装 置 现 象
1.取一个铜丝网，卷成筒形，固定在铁丝上。
2.分别向①和②中注入15mL、30%的过氧化氢溶液，并放入盛有热水的③中。 约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生。
3．把铜丝网插入①中。 ①中有大量气泡产生，5min后不再有气泡产生；此时②中仍然不断有少量气泡产生。
回答下列问题：
(1)仪器的①名称是______________，仪器③的名称是______________；
(2)仪器②中实验的目的是___________________________________________；
(3)根据上述实验，可以得出的结论是__________________________________________；
(4)如果用本实验探究铜是不是过氧化氢分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是_____________。
A．称量实验前铜丝网的质量 B．将实验后的铜丝网干燥、称重
C．向仪器中加入二氧化锰 D．将实验后的铜丝网插入硝酸银溶液中
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
实验室用加热KMnO4固体的方法制取氧气的装置如图所示：
需要的仪器有：
A、用于加热的酒精灯；故本选项正确；
B、作为反应容器、且能直接加热的试管；故本选项正确；
C、分液漏斗是用于分离、过滤和引流液体的仪器，显然该实验中没有需要分离、过滤等的液体。故本选项错误；
D、收集气体需要用集气瓶；故本选项正确；
故选：C。
2．A
【解析】
【详解】
工业上制取氧气利用了氧气和氮气的沸点不同从而分离液态空气的办法得到氧气．故选A．
3．B
【解析】
【详解】
A、没有进行均匀加热会使试管破裂，但不会使水槽中的水变红，故A错误；
B、试管口未放一团棉花，高锰酸钾粉末加热时会随气体流进入导管，使水槽里的水会变红，故B正确；
C、导管太粗，不会使水槽中的水变红，故C错误；
D、装置的气密性不好，会导致无法收集到氧气或者收集到的氧气不纯，不会使水槽中的水变红，故D错误。故选B。
4．C
【解析】
【详解】
能够使用排水法收集的气体，一般是难溶于水的；能用向上排空气法收集的气体一般不易与空气中组分发生反应且密度比空气大，综上所述，选择C项
5．B
【解析】
【详解】
A. 高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，一定质量的氯酸钾分解，错把高锰酸钾当作了二氧化锰，完全反应后所得到的氧气比用二氧化锰作催化剂时多，正确，不符合题意；B.改变氯酸钾分解速率的是二氧化锰而不是高锰酸钾， 高锰酸钾不可作氯酸钾制氧气反应的催化剂；C. 高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，所以反应过程中，当高锰酸钾和氯酸钾都部分分解时，试管中的固体物质最多可有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰、氯酸钾、氯化钾五种，正确，不符合题意；D. 完全反应后试管内的固体物质有锰酸钾、二氧化锰、氯化钾三种固体物质，不符合题意；选B
点睛：掌握高锰酸钾和氯酸钾分解的产物，知道催化剂的特点：“一变”、“两不变”
6．D
【解析】
【详解】
氯酸钾分解中的催化剂是加快氯酸钾的反应速率。由题中信息可知氧化铜做氯酸钾分解的催化剂所需要的温度最低所以实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用氧化铜，故选D
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
制取氧气采用固液加热型装置较为简单。需要铁架台、试管（或锥形瓶）、带导管的橡皮塞组成发生装置。排空气法收集气体较为简单，需要集气瓶用向上排空气法收集氧气。
所以实验室制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是铁架台、试管（或锥形瓶）、带导管的橡皮塞、集气瓶。故选C。
8．C
【解析】
【详解】
A、反应物的状态是固体，发生装置选用大试管，故A错误；
B、实验室制氧气时用分解高锰酸钾的方法，必须加热，故B错误；
C、在实验室制取气体的操作中，无论制取什么气体，首先都是连接仪器检查装置的气密性，故C正确；
D、验满时要把带火星的木条放在瓶口而不是伸入瓶中，故D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
A. 在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在反应前后都没改变的物质叫催化剂，不符合题意；
B. 二氧化锰只是在某些化学反应中做催化剂，不符合题意；
C. 在过氧化氢的分解反应前后，二氧化锰的质量和化学性质都没有发生改变，符合题意；
D. 过氧化氢常温下也能分解放出氧气，只是反映速率很慢，不适宜用于实验室制取氧气，加入二氧化锰，反应速率会加快；不符合题意；
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A、气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气；故选项正确，但不符合题意；
B、试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂；故选项正确，但不符合题意；
C、先对整只试管进行预热，然后对药品部分进行集中加热；故选项错误，但符合题意；
D、停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免水倒吸进入试管，试管破裂；故选项正确，但不符合题意；
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
在试管中加入少量镁和碘反应时，无明显现象，若向其中滴入几滴水，则迅速反应，且反应前后水的质量和化学性质都未改变，则上述反应中水是B. 催化剂。
点睛∶本题主要考查催化剂的概念。
12．D
【解析】
【详解】
A.高锰酸钾加热就能产生二氧化锰，生成的二氧化锰可以做氯酸钾分解的催化剂，所以反应速率加快，选项说法错误。
B.高锰酸钾加热分解就能产生氧气，所以生成氧气的质量会增加，选项说法错误。
C.高锰酸钾加热就能产生二氧化锰和氧气，所以反应速率加快，生成氧气的质量增加，选项说法错误。
D.高锰酸钾加热就能产生二氧化锰和氧气，所以反应速率加快，生成氧气的质量增加，选项说法正确。
故选：D
13．C
【解析】
【详解】
实验室用于氯酸钾制取氧气，固体与固体反应需要加热，装置组合是C. ①⑤。
点睛：本题主要考查实验室制取氧气的装置。
14．C
【解析】
【详解】
A、用排水法收集，集气瓶中装满水，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；
B、用排空气法收集氧气，导气管伸到集气瓶的底部，可以把集气瓶中的空气排尽，故正确；
C、用排水法收集，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，原试管内的空气进入集气瓶，故错误；
D、用排水法收集O2 ，收集满后，在水下盖上玻璃片，可以防止空气的进入，故正确；答案：C。
15． 外焰 检验装置的气密性 铺一层细沙(或倒入少量水) 保持水平
【解析】
【详解】
(1)用酒精灯给物质加热时，要用酒精灯火焰的外焰，因外焰温度最高；(2)实验室制取气体时，首先要检验装置的气密性，然后再装入药品；(3)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底应预先放少量水或细沙，防止高温的生成物溅落，使集气瓶底炸裂；(4)用量筒量取液体读数时，视线与液体凹液面的最低处的位置关系保持水平。
16． 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；氯酸钾 氯化钾+氧气；过氧化氢 水+氧气 B(或A) C或D 剧烈燃烧(或火星四射或生成黑色固体或放出热量) 铁+氧气 四氧化三铁
【解析】
【详解】
(1). 高锰酸钾法制氧气的文字表达式为：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；氯酸钾法制氧气的文字表达式为：氯酸钾 氯化钾+氧气；过氧化氢法制氧气的文字表达式为：过氧化氢 水+氧气 (2). 一氧化氮+氧气→二氧化氮，不能用排空气法收集； (3). 作细铁丝在氧气中燃烧的实验，我观察到的现象有铁丝剧烈燃烧(或火星四射或生成黑色固体或放出热量) ， 铁丝在氧气中燃烧的化学反应文字表达式是：铁+氧气 四氧化三铁。
17． 过氧化氢 二氧化锰 氧气 水 铁 四氧化三铁 催化 催化
【解析】
【分析】
根据C“使带火星的木条复燃”，故C为氧气，“无色无味的液体”A中加入少量“黑色粉末”B后，迅速产生氧气，根据氧气的制法可知A为双氧水，B为二氧化锰；金属E在氧气中“剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体”F，则E为铁，F为四氧化三铁；带入验证，推断合理。
【详解】
①根据分析，A是过氧化氢，B为二氧化锰，C是氧气，D是水，E是铁，F是四氧化三铁；
②二氧化锰在过氧化氢的分解反应中起到的是催化作用，是这个反应的催化剂。
18． 试管 烧杯 对比 铜可以加快过氧化氢溶液分解的速率 ABD
【解析】
【详解】
(1)仪器的①名称是试管，仪器③的名称是烧杯；(2)仪器②中实验的目的是与①进行对照试验，探究过氧化氢溶液的浓度对反应速率的影响；(3)插入铜丝后，反应速率加快，根据上述实验，可以得出的结论是铜可以加快过氧化氢溶液分解的速率；(4)能改变其它物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫催化剂。如果用本实验探究铜是不是过氧化氢分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是探究铜可以加快过氧化氢溶液分解的速率，在反应前后的质量和化学性质不变。所以需要进行的实验是：称量实验前铜丝网的质量 、将实验后的铜丝网干燥、称重、将实验后的铜丝网插入硝酸银溶液中。
点睛：实验探究过程中要遵循控制变量原则，即对照的一组实验，只有研究因素不同，其它所有影响因素都要相同。