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第4课时 实验：氧气的制取和性质研究
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 氧气的制备实验
1、掌握常用仪器的特征和用途,积极动手实验,是科学学习和研究的基础。如图3-1-18甲为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置。
图3-1-18
（1）取一定量的高锰酸钾粉末装人试管中,应选择的仪器是 （填字母）。
A、药匙 B、镊子 C、玻璃棒
（2）图甲中收集氧气所采用的方法是 法。
（3）检验氧气是否集满的正确操作是图乙中的 （填字母）。
2、如图3-1-19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）加热高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,是为了 。
（2）加热时试管口应略向 （填“上”或“下”）倾斜,原因是 。
（3）观察到水槽中导管口气泡 时,开始收集氧气；当集气瓶中的水被摇净,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 。
（4）停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯,这是为了 。
知识点2 氧气的性质实验
3、如图3-1-20所示,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上加热到发红,由瓶口向下缓慢插人到盛有氧气的集气瓶中,可观察到 。燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到 。
图3-1-20
4、如图3-1-21所示,点燃系在铝箔片上的火柴,待火柴快燃尽时,插人盛有氧气的集气瓶中。可观察到 。集气瓶底部预先放少量水或铺一层细沙,可以防止 。
B规律方法综合练 提升能力
5、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,集气瓶装满水
B、用排水法收集,导管口冒出气泡,立即收集
C、用排水法收集,收集满后,在水下盖上玻璃片
D、用向上排空气法收集,导管伸人集气瓶底部
6、下列实验操作中,“先”与“后”的顺序正确的是（ ）
A、制取气体时,先装药品,后检查装置的气密性
B、用高锰酸钾制取氧气时,先固定试管,再放置酒精灯
C、用排水法收集氧气结束时,先把导管移离水面,后停止加热
D、给试管里的液体加热时,先加热,后预热
7、氧气是人类生活不可缺少的物质,制取氧气的方法有很多种。请回答下列问题。
（1）高锰酸钾分解法：该反应的文字表达式为 。
（2）氯酸钾分解法：应选用图3-1-22中的 （填图中装置对应的字母）作发生装置。
图3-1-22
（3）过氧化氢分解法：常温下过氧化氢分解缓慢,通常加入少量二氧化锰,则二氧化锰的作用为 。
（4）可以用C所示装置来收集氧气,体现了氧气 的性质。
8、利用如图3-1-23所示仪器通过测量氧气体积来测定高锰酸钾样品的纯度（杂质不参加反应）。实验步骤如下：
（1）检查气密性：连接好发生装置后,将导管口的下端浸人水中, ,如果观察到导管口有气泡冒出,就证明装置不漏气。
（2）组装装置：连接好的装置如图甲,其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下,需要调节 （填字母）螺母改正错误。
（3）进行实验：采用正确的反应装置和如图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是 （填字母）。
A、加热时间过短,会使测量结果不准
B、反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使结果更准确
自|我|提|升|练
9、【例题】思维模型的建构既方便解决问题,又能促进深度学习。图3-1-24甲是小科同学对解决“气密性检查”类问题建构的思维模型。结合小科建构的思维模型,进行图乙装置气密性检查的操作：往锥形瓶中加水至如图乙所示位置,从建模的角度分析,该操作属于思维模型中的（ ）
图3-1-24
A、构建封闭体系 B、改变压强 C、观察现象 D、得出结论
【提示】在检查气密性时,首先构建一个封闭体系,通过改变封闭体系内的压强,使内外形成压强差,从而通过是否产生气泡或稳定液注,判断装置的气密性。
【变式】如图3-1-25所示装置操作图不能用于检查气密性的是（ ）
图3-1-25
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第4课时 实验：氧气的制取和性质研究
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 氧气的制备实验
1、掌握常用仪器的特征和用途,积极动手实验,是科学学习和研究的基础。如图3-1-18甲为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置。
图3-1-18
（1）取一定量的高锰酸钾粉末装人试管中,应选择的仪器是 ▲ （填字母）。
A、药匙 B、镊子 C、玻璃棒
（2）图甲中收集氧气所采用的方法是 ▲ 法。
（3）检验氧气是否集满的正确操作是图乙中的 ▲ （填字母）。
【答案】（1）A （2）向上排空气 （3）B
【解析】【分析】【详解】（1）取一定量的高锰酸钾粉末装入试管中，应选择的仪器是药匙或纸槽；故答案为：A。（2）图甲中收集氧气所采用的方法是向上排空气法，故答案为：向上排空气。（3）氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了；故答案为：B。
故答案为：（1）A （2）向上排空气 （3）B
2、如图3-1-19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）加热高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,是为了 ▲ 。
（2）加热时试管口应略向 ▲ （填“上”或“下”）倾斜,原因是 ▲ 。
（3）观察到水槽中导管口气泡 ▲ 时,开始收集氧气；当集气瓶中的水被摇净,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 ▲ 。
（4）停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯,这是为了 ▲ 。
【答案】（1）防止高锰酸钾粉末进入导管
（2）下 可防止冷凝水倒流引起试管的炸裂
（3）连续均匀冒出 大气泡 正 氧气不易溶于水
（4）防止冷水倒吸、炸裂试管
【解析】（1）根据实验操作的注意事项来分析；（2）根据实验操作的注意事项来分析；（3）根据排水法收集氧气的注意事项、氧气的性质来分析；（4）根据实验操作的注意事项来分析。
【分析】本题主要考查实验室制取氧气的反应原理，制取氧气的操作步骤和注意事项，掌握相关知识即可顺利解答。
【详解】（1）加热高锰酸钾制氧气，试管口要放一团蓬松的棉花，可防止高锰酸钾粉末进入导管。故填：防止高锰酸钾粉末进入导管。（2）用酒精灯外焰给试管中固体物质加热时，试管口要略向下倾斜，可防止冷凝水倒流引起试管的炸裂。故填：下；可防止冷凝水倒流引起试管的炸裂。（3）氧气不易溶于水，所以可以用排水法来收集；观察到水槽中导管口气泡连续均匀冒出时开始收集氧气，当集气瓶中的水被排出，瓶口有大气泡向外冒出时，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，因为氧气的密度比空气大，所以正放在桌面上。故填：连续均匀冒出；大气泡；正；氧气不易溶于水。（4）停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯，这是为了防止冷水倒吸、炸裂试管；故填：防止冷水倒吸、炸裂试管。
故答案为：（1）防止高锰酸钾粉末进入导管
（2）下 可防止冷凝水倒流引起试管的炸裂
（3）连续均匀冒出 大气泡 正 氧气不易溶于水
（4）防止冷水倒吸、炸裂试管
知识点2 氧气的性质实验
3、如图3-1-20所示,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上加热到发红,由瓶口向下缓慢插人到盛有氧气的集气瓶中,可观察到 ▲ 。燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到 ▲ 。
图3-1-20
【答案】发出白光、放出大量的热 澄清石灰水变浑浊
【解析】【分析】【详解】碳在氧气中燃烧的现象是：发出白光、放出大量的热；碳在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，可观察到澄清石灰水变浑浊。
故答案为：发出白光、放出大量的热 澄清石灰水变浑浊
4、如图3-1-21所示,点燃系在铝箔片上的火柴,待火柴快燃尽时,插人盛有氧气的集气瓶中。可观察到 ▲ 。集气瓶底部预先放少量水或铺一层细沙,可以防止 ▲ 。
【答案】剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固 防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂
【解析】【分析】【详解】铝箔在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体；铝箔在氧气中燃烧时：为防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙。故答案为：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体； 防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
B规律方法综合练 提升能力
5、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,集气瓶装满水
B、用排水法收集,导管口冒出气泡,立即收集
C、用排水法收集,收集满后,在水下盖上玻璃片
D、用向上排空气法收集,导管伸人集气瓶底部
【答案】B
【解析】根据制取氧气时的实验过程及注意事项分析。
【分析】正确理解制取气体操作中的每个操作要求，对分析实验中的意外奠定坚实的基础。
【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；C、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。D、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；故选：B。
6、下列实验操作中,“先”与“后”的顺序正确的是（▲）
A、制取气体时,先装药品,后检查装置的气密性
B、用高锰酸钾制取氧气时,先固定试管,再放置酒精灯
C、用排水法收集氧气结束时,先把导管移离水面,后停止加热
D、给试管里的液体加热时,先加热,后预热
【答案】C
【解析】A、根据实验室制取气体的实验步骤、注意事项进行分析判断。B、C、D、根据给试管中的液体加热的方法进行分析判断。
【分析】本题难度不大，熟悉实验室制取氧气的实验步骤、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键。
【详解】A、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向容器中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入药品，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法错误。B、用高锰酸钾制取氧气时，先放置酒精灯，再固定试管，故选项说法错误。C、用排水法收集氧气结束时，先把导管移离水面，后停止加热，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法正确。D、给试管里的液体加热时，先预热，后加热，以防止试管受热不均匀造成炸裂，故选项说法错误。故选：C。
7、氧气是人类生活不可缺少的物质,制取氧气的方法有很多种。请回答下列问题。
（1）高锰酸钾分解法：该反应的文字表达式为 ▲ 。
（2）氯酸钾分解法：应选用图3-1-22中的 ▲ （填图中装置对应的字母）作发生装置。
图3-1-22
（3）过氧化氢分解法：常温下过氧化氢分解缓慢,通常加入少量二氧化锰,则二氧化锰的作用为 ▲ 。
（4）可以用C所示装置来收集氧气,体现了氧气 ▲ 的性质。
【答案】（1）高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 （2）A
（3）催化作用 （4）不易溶于水
【解析】【分析】【详解】（1）高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 。（2）氯酸钾分解制取氧气，反应物为固体，且需要加热，故选A为发生装置。（3）常温下过氧化氢分解缓慢，通常加入少量MnO2,则MnO2的作用为催化作用，过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成氧气和水。（4）C为排水法收集氧气，说明氧气不易溶于水。
故答案为：（1）高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 （2）A
（3）催化作用 （4）不易溶于水
8、利用如图3-1-23所示仪器通过测量氧气体积来测定高锰酸钾样品的纯度（杂质不参加反应）。实验步骤如下：
（1）检查气密性：连接好发生装置后,将导管口的下端浸人水中, ▲ ,如果观察到导管口有气泡冒出,就证明装置不漏气。
（2）组装装置：连接好的装置如图甲,其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下,需要调节 ▲ （填字母）螺母改正错误。
（3）进行实验：采用正确的反应装置和如图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是 ▲ （填字母）。
A、加热时间过短,会使测量结果不准
B、反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使结果更准确
【答案】（1）用手握紧试管 （2）AB （3）A
【解析】（1）根据检查装置气密性的方法来分析；（2）要改正该错误需要调节A、B、C旋钮中的AB,C旋钮夹在试管的中上部，因此C不动；（3）根据装置的特点以及实验目的来分析。
【分析】本题考查了装置气密性的检验、实验装置的调节以及根据实验目的来分析如何操作的问题，难度较小。
【详解】（1）组装好仪器后，将导管口的下端浸入水中，用手紧握试管，如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气；故填：用手紧握试管。（2）要改正该错误需要调节A、B、C旋钮中的AB,C旋钮夹在试管的中上部，因此C不动；故答案为：AB。（3）若加热时间过短，高锰酸钾有可能没有完全分解；反应一段时间后再进行收集，会导致氧气部分逸出；故选A。
故答案为：（1）用手紧握试管 （2） AB （3） A
自|我|提|升|练
9、【例题】思维模型的建构既方便解决问题,又能促进深度学习。图3-1-24甲是小科同学对解决“气密性检查”类问题建构的思维模型。结合小科建构的思维模型,进行图乙装置气密性检查的操作：往锥形瓶中加水至如图乙所示位置,从建模的角度分析,该操作属于思维模型中的（▲）
图3-1-24
A、构建封闭体系 B、改变压强 C、观察现象 D、得出结论
【提示】在检查气密性时,首先构建一个封闭体系,通过改变封闭体系内的压强,使内外形成压强差,从而通过是否产生气泡或稳定液注,判断装置的气密性。
【变式】如图3-1-25所示装置操作图不能用于检查气密性的是（▲）
图3-1-25
【答案】【例题】 A 【变式】 A
【解析】将长导管的下端密封，整套装置是一个密闭系统了，从建模的角度分析，该操作归属于上述思维模型中的构建密闭体系。
【分析】要想解答好这类题目，首先，要熟记检查装置气密性的原理，理解并掌握不同情况下的检查方法和现象等等；然后结合实验情景和问题情景，细致地分析题意和图示信息，并根据所学的相关知识，选择好检查的方法，进行实验操作，或者细心地思考探究并完成相关的实验问题等等。
【详解】【例题】往锥形瓶中加水至题图乙所示位置,能将长颈漏斗的下端液封,使整套装置成为一个封闭系统。从建模的角度分析,该操作属于题述思维模型中的构建封闭体系。【变式】A项中未形成封闭体系,注射器应连接短导管口,推动注射器活塞,长导管中产生一段稳定的水柱,证明气密性良好；B项中检查装置气密性时,把导管放入水中,用手紧握试管,观察到导管口有气泡冒出,证明气密性良好；C项中推动注射器活塞后,集气瓶中压强增大,长颈漏斗内水柱上升,证明气密性良好；D项中如果装置中气密性良好,加水后集气瓶中空气无法排出,气压会上升,在长颈漏斗中形成一段稳定的水柱。故答案为： 【例题】 A 【变式】 A
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