2022年秋人教版九年级化学上册 2.4 实验活动1氧气的实验室制取与性质 同步练习（含答案）

2.4 实验活动1氧气的实验室制取与性质
一、单选题
1．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：①加热：②检查装置的气密性：③装药品：④用排水集气法收集：⑤从水槽中取出导气管：⑥熄灭酒精灯；⑦连接仪器。
其中操作顺序正确的是
A．①⑦③②⑤④⑥ B．⑦②③①④⑤⑥
C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤
2．实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是
A．二氧化锰是反应物 B．与高锰酸钾制取氧气装置相同
C．可用向上排空气法收集 D．可用带火星的木条检验氧气
3．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
4．实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是
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
5．实验室制取某些气体的装置如图。下列说法错误的是
A．装置①和④组合可以用来制取氧气 B．装置②和⑤组合可以用来制取氢气
C．装置②和③组合可以用来制取二氧化碳 D．装置②可以随时添加液体药品
6．15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　)
A． B． C． D．
7．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列有关操作的先后顺序错误的是（　　）
A．先检查装置的气密性，后装入高锰酸钾
B．先在试管中装入高锰酸钾粉末，后在试管口放一团棉花
C．给高锰酸钾加热，先预热，后固定在药品部位加热
D．用高锰酸钾制取氧气停止加热时，要先熄灭酒精灯，后把导管移出水面
8．下列关于氧气的说法中，不正确的是
A．氧气能支持燃烧，所以氧气可作燃料
B．氧气能使带火星的木条复燃
C．红磷在氧气中燃烧，产牛浓厚的白烟
D．实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管内靠近导管处放一团蓬松的棉花
9．如图是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作， 其中正确的是
A． B．
C． D．
10．某同学在使用高锰酸钾制取氧气时发生了试管破裂的情况，造成试管破裂的原因可能是下列中的
①没有给试管均匀预热　②试管外壁有水珠　③试管口没有略微向下倾斜　④加热时试管与灯芯接触　⑤收集氧气结束时，先撤去酒精灯
A．①②③④ B．①②③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤
二、填空题
11．氧化汞受热分解：______________________________
12．_____________反应与______________反应都是化学反应的基本类型。
13．小柯为了研究用向上排气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度/% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度/% 79.7 89.7
(1)小柯用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星的木条复燃为氧气集满的标准；用排水法收集氧气时，以观察到______为氧气集满的标准。
(2)以上两种方法中______法收集到的氧气更纯净。
(3)向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有______。A．氧气的密度略大于空气的密度
B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C．当观察到带火星的木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散
(4)将铁丝在氧气中燃烧，写出反应的符号表达式：______。证明铁丝发生反应的依据是______，实验结束后集气瓶炸裂的原因是______。
14．现有①木炭 ②硫粉 ③红磷 ④铁丝，四种物质分别在氧气中燃烧，用序号回答下列问题：
（1）发出明亮的蓝紫色火焰的是__________；（2）产生大量白烟的是__________；（3）产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是__________；（4）生成的气体会污染空气的是__________；（5）火星四射，生成一种黑色固体的是__________。
15．实验室提供以下常用仪器，供完成下列气体制取实验时选用（不可重复选用）。
（1）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取氧气时，其发生装置必需选用上述仪器中的_________（填写序号）。
（2）过氧化氢在土豆块的催化作用下也能迅速分解，放出氧气。若实验室采用该反应原理制取氧气，并且在实验过程中可以随时添加双氧水，上述仪器中必需使用的有__________（填名称），该反应的文字表达式为_________________________。
（3）如图装置是洗气瓶，在化学实验中有着广泛的用途。如：洗气（除去气体中的杂质）、收集气体和检验气体等。试回答下列问题：
①用于排空气法收集氧气，氧气应从_______端通入。
②用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，氧气从_______端通入。
③瓶中储存氧气，用水将氧气排出时，水从______端通入。
④在医院给病人输氧时，瓶中放约半瓶蒸馏水，这时氧气从_______端通入。
三、实验题
16．下列装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称_______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选择的发生装置是_______(填字母代号)，在装入药品前应先检查装置的_______。
(3)用装置C收集氧气时，其验满的方法是_______。
17．根据下列装置，回答问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：① _____ ；② _____ 。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，发生反应的文字表达式为 _____ ，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用 _____ （填装置序号）。
（3）因为氧气不易溶于水，所以可以利用装置 _____ （填装置序号）收集，如果要做铁丝在氧气中燃烧的实验，用这种装置收集氧气时应注意 _____ 。
18．学习氧气的制取和性质时，某化学兴趣小组用下列装置进行有关探究：
（1）他们用加热高锰酸钾的方法制取氧气，其主要操作有：①装药品；②检查装置的气密性；③固定装置；④加热；⑤收集气体；⑥撤酒精灯；⑦从水槽中撤出导气管．
正确的操作顺序是______．有关反应的文字表达式是______．
（2）当导管口开始有气泡产生时，不宜立即收集，原因是______；
（3）检验制得的气体是否是氧气的方法是______．他们用制得的氧气做铁丝燃烧的实验，结果发现集气瓶炸裂了，其原因是______．F装置可用来测定制得氧气的体积，对进入量筒里的水读数时，我们的视线应______．
（4）小组成员小慧同学想用氯酸钾制取一瓶氧气，误把高锰酸钾当成二氧化锰，加热时氯酸钾的反应速率也很快．于是她惊奇地告诉同学舒展：高锰酸钾也可以作为氯酸钾分解的催化剂．小明经过思考后，认为小慧的结论不科学． 你认为高锰酸钾能加快氯酸钾分解的原因是___．高锰酸钾是否是该反应的催化剂呢？______（填“是”或“否”）．
19．化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题：
（1）仪器a的名称是_______________。
（2）实验室用双氧水制取氧气，选用的制取装置是_________（填序号）。
20．实验室用高锰酸钾制取氧气，请结合下列装置，回答问题：
（1）写出仪器X的名称： _____ ；
（2）要制备较为纯净的氧气，应选用的发生装置和收集装置是 _____ （填序号），该反应的文字表达式为 ______________________ ；
（3）该实验的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品、棉花；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 ____________________ 。
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤为：组装仪器、检查装置的气密性、装药品、固定、加热、用排水集气法收集气体、待收集完毕，先从水槽中取出导管，然后熄灭酒精灯。
故顺序为：⑦②③①④⑤⑥。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
A．实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，二氧化锰是催化剂，故A错误。
B．与高锰酸钾制取氧气装置相同，发生装置都是固体加热型装置，故B正确。
C．氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集。故C正确。
D．氧气能使带火星的木条复燃，可用带火星的木条检验氧气。故D正确。
故选A。
3．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
4．A
【解析】
【详解】
用高锰酸钾制氧气的实验中，反应物为固体药品，且需要加热，所以大试管、集气瓶、酒精灯、铁架台、导管、单孔胶塞都可以用得着，烧杯、玻璃棒用不上。选A
5．A
【解析】
【分析】
制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集。实验室制取二氧化碳，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热。二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集。实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集。
【详解】
A、装置①的试管中没有棉花团，因此是用加热氯酸钾制氧气，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，不能用向下排空气法收集，故选项说法错误；
B、实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集，因此装置②和⑤组合可以用来制取氢气，故选项说法正确；
C、实验室制取二氧化碳是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集，因此装置②和③组合可以用来制取二氧化碳，故选项说法正确；
D、长颈漏斗可以随时添加液体药品，因此装置②可以随时添加液体药品，故选项说法正确。
故选：A。
【点睛】
本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了注意事项等，综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中。
6．D
【解析】
【详解】
A、长颈漏斗不能控制液体的滴加速率，因此不能控制反应速率，错误；B、B中分液漏斗中应该盛放过氧化氢溶液，错误；C、从长颈漏斗加入的应该是过氧化氢溶液，不能将过氧化氢溶液一次性加入，否则不能控制反应速率，错误；D、过氧化氢溶液从分液漏斗中加入，可以控制液体的滴加速率，而控制反应速率，能使生成氧气的速率平稳，正确。故选D。
7．D
【解析】
【详解】
A、实验制取气体先检查装置的气密性，再装药品，故先检查装置的气密性，后装入高锰酸钾，A正确。
B、为防止高锰酸钾粉末堵塞导气管，先在试管中装入高锰酸钾粉末，后在试管口放一团棉花，B正确。
C、为防止受热不均，给高锰酸钾加热，先预热，后固定在药品部位加热，C正确。
D、用高锰酸钾制取氧气停止加热时，要先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止冷凝水倒流试管炸裂，D错。
故选：D。
8．A
【解析】
【详解】
A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，故不能做燃料，错误；
B、氧气具有助燃性，能使带火星的小木条复燃，正确；
C、红磷燃烧产生大量的白烟，正确；
D、实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管内靠近导管处放一团蓬松的棉花，目的是防止高锰酸钾进入导管使导管堵塞，正确。
故选A。
9．A
【解析】
【详解】
A、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气是加热固体生成气体的反应，应选择固体受热发生装置，且加热时试管口略向下倾斜，选项正确；
B、选择向上排空气法收集氧气时，导管口应伸到集气瓶底部，尽可能将瓶中的空气全部排出，提高被收集氧气的纯度，选项错误；
C、验满氧气时，应将带火星的木条伸到集气瓶口处，观察木条是否复燃，选项错误；
D、做铁丝在氧气中燃烧实验时，应在盛有氧气的集气瓶中铺一层细沙或放少量水，防止生成的高温的融化物炸裂瓶底，选项错误；
故选A。
10．D
【解析】
【详解】
制氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是：①没有给试管均匀预热；②试管外壁潮湿；③试管口没有略微向下倾斜；④加热时试管与灯芯接触；⑤排水法收集完氧气，先撤酒精灯可能造成试管炸裂；故答案为D。
11．2HgO_2Hg＋O2↑_
【解析】
【详解】
氧化汞在加热的条件下生成汞和氧气，反应方程式为：2HgO_2Hg＋O2↑
12． 分解 化合
【解析】
【详解】
分解反应与化合反应都是化学反应的基本类型；故填：分解；化合。
13．(1)当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时
(2)排水
(3)ACD
(4) 生成黑色固体 燃着的铁丝碰到集气瓶内壁或离集气瓶内壁太近
【解析】
略
14． ② ③ ① ② ④
【解析】
【详解】
（1）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰；
（2）红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟；
（3）木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；
（4）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，生成的气体会污染空气；
（5）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。
15． ①③④ 长颈漏斗 过氧化氢 水＋氧气 b a b b
【解析】
【详解】
（1）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取氧气需要选择固﹣固加热型的发生装置，故填：①③④。
（2）根据图形识别仪器的名称即可，故填：长颈漏斗；反应的文字表达式考查的基础知识记忆情况，较为简单，只是本题需要注意反应条件改为了土豆块。故填：过氧化氢水＋氧气。
（3）洗气瓶的用途很广泛，如洗气、集气、验气等。使用洗气瓶一定要注意气体进入的方向：洗气和验气时一般为长进短出；集气要根据气体的密度与瓶内介质密度大小的关系判断，气体密度大于瓶内介质密度时从下面进（哪一根导管在下就从哪根导管进），反之从上面进，切忌用长进短出判断进气方向。①氧气密度大于空气密度，从下面进，故填：b；②氧气密度小于水的密度，从上面进，故填：a；③水的密度大于氧气密度，从下面进，故填：b；④洗气时长进短出，故填：b。
16． 集气瓶 A 气密性 把带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明满了
【解析】
【详解】
(1)仪器①的名称为集气瓶。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应为固体加热反应，应选择的发生装置是A；在装入药品前应先检查装置的气密性，防止装置漏气。
(3)氧气具有助燃性，用装置C收集氧气时，其验满的方法是把带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明满了。
17． 分液漏斗 试管 B F 集气瓶底部要留少量的水
【解析】
【分析】
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，铁在氧气中点燃生成四氧化三铁。
【详解】
（1）图中标号仪器的名称：①分液漏斗；②试管。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，发生反应的文字表达式为，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用B。
（3）因为氧气不易溶于水，所以可以利用装置F收集，如果要做铁丝在氧气中燃烧的实验，用这种装置收集氧气时应注意集气瓶底部要留少量的水，防止高温生成的熔融物炸裂试管。
【点睛】
氧气不易溶于水，用排水法收集，铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，收集氧气时应注意集气瓶底部要留少量的水，防止高温生成的熔融物炸裂试管。
18． ②①③④⑤⑦⑥ 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 装置中有空气，会造成收集的氧气不纯 将带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气 试管底部没有放入水或细沙 与量筒内凹液面的最低处保持平衡 高锰酸钾受热分解时生成了二氧化锰 否
【解析】
【详解】
（1）实验室制取氧气的主要操作步骤是：检验装置的气密性；加入药品；加热；收集气体；从水槽中取出导管；停止加热。故正确的操作顺序为②①③④⑤⑦⑥；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（2）当导管口开始有气泡产生时，不宜立即收集，原因是气体发生装置中有空气，会造成收集的氧气不纯；
（3）氧气的检验方法是将带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气；用制得的氧气做铁丝燃烧的实验，集气瓶的底部要放少量水或细沙，否则集气瓶会因溅落黑色熔融物引起炸裂；对进入量筒里的水读数时，我们的视线应与量筒内凹液面的最低处保持水平；
（4）高锰酸钾能加快氯酸钾分解的原因是：高锰酸钾受热分解时生成了二氧化锰，因此高锰酸钾不是该反应的催化剂，起催化作用的是二氧化锰；
19． 水槽 AD
【解析】
【详解】
（1）由图可知，仪器a的名称是水槽，故填水槽。
（2）用双氧水制取氧气是固体与液体在常温条件下反应，不需要加热，发生装置选择固液常温发生装置，即可以选择装置A作发生装置，氧气不易溶于水，可选择排水法收集，即装置D，故填AD。
【点睛】
制取气体时，选择发生装置的依据是反应物的状态和反应条件，选择收集装置的依据是被收集气体的密度与溶解性。
20． 酒精灯 BC ⑥③②④①⑤
【解析】
【详解】
（1）仪器X的名称是酒精灯，故填：酒精灯；
（2）用高锰酸钾制取氧气需要加热，发生装置选择B；要得到较为纯净的氧气，根据氧气不易溶于水，采用排水法收集，故收集装置选C；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达为：，故填：BC；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤为：⑥检查装置气密性；③装药品、棉花；②加热；④收集；①将导气管移出水槽；⑤熄灭酒精灯，故填：⑥③②④①⑤。