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第3课时 氧气的制取
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 氧气的制取原理
1、实验室通常用过氧化氢、高锰酸钾或氯酸钾为原料来制取氧气,其原因是（ ）
都属于氧化物 B、都含有氧气
C、都含有氧气分子 D、都含有氧元素
2、在学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如图3-1-13所示的四种,请回答问题。
图3-1-13
（1）写出甲方法制取氧气发生的化学反应的文字表达式： 。
（2）丁方法制取氧气,利用的是氧气和氮气的 不同,属于 变化。
（3）属于工业制取氧气的方法的是 （填“甲“乙“丙”或“丁”,下同）。
（4）从安全、环保、节能、简便等方面考虑,最佳方法是 。
知识点2 制取氧气的实验装置
3、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
4、实验室中我们可以通过多种反应原理制取氧气（O2）,原理不同选择的装置也有所不同,实
验室部分装置如图3-1-14所示,请完成下表。
药品选择 反应原理（文字表达式） 发生装置（填装置字母） 收集装置（填装置字母）
过氧化氢（H202）溶液、二氧化锰（MnO2） ① 。 ② 。 ⑤ 。
氯酸钾（KClO3）、二氧化锰（MnO2） ③ 。 ④ 。
知识点3 催化剂和催化反应
5、关于催化剂的说法正确的是（ ）
①质量变小 ②质量不变 ③性质不变 ④化学性质不变 ⑤加快化学反应速率 ⑥改变化学反应速率
A、①③⑥ B、②③⑤ C、②④⑥ D、③④⑥
6、用过氧化氢制取氧气时,忘记加二氧化锰,其结果是（ ）
A、不放出氧气
B、放出氧气的速率慢
C、放出氧气的总量会减少
D、放出氧气的总量会减少且速率慢
知识点4 化合反应和分解反应
7、由 的物质生成一种物质的反应,叫作化合反应；由一种物质生成 的物质的反应叫作分解反应。
下列四个反应中属于化合反应的是 （填序号,下同）,属于分解反应的是 。
①氢气十氧气水 ②高锰酸钾锰酸钾十二氧化锰十氧气
③磷十氧气五氧化二磷 ④石蜡+氧气二氧化碳十水
B规律方法综合练 提升能力
8、下列有关实验室制取氧气（O2）的说法错误的是（ ）
图3-1-15
A、装置①可用于高锰酸钾（KMnO4）制取氧气（O2）
B、装置②可用于过氧化氢（H2O2）溶液制取氧气（O2）
C、装置③可用于收集氧气（O2）
D、装置④可用于收集氧气（O2）
9、现有下列反应：①高锰酸钾锰酸钾十二氧化锰十氧气；②氯酸钾氯化钾十氧气；③硝酸铵水+氮气十氧气。其中适用于实验室制取氧气的是（ ）
A、①② B、②③ C、①③ D、①②③
10、在实验室里制取氧气,既可以采用分解过氧化氢的方法,也可以采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有（ ）
①加入MnO2均可改变其反应速率 ②反应都不需要加热
③都利用含氧化合物分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同
A、①③ B、③④ C、①② D、②④
11、下列反应中既不属于分解反应,也不属于化合反应的是（ ）
A、氧化汞汞十氧气 B、石蜡+氧气水十二氧化碳
C、碳十氧气二氧化碳 D、磷十氧气五氧化二磷
12、（2020杭州期末）如图3-1-16是氧气制取和性质的知识网络（部分反应条件省略）。下列说法正确的是（ ）
A、反应④⑤⑥都是化合反应
B、反应①中 MnO2的质量和性质在反应前后都没有改变
C、①②③中的反应物和④⑤⑥中的生成物均为氧化物
D、反应③中如果没有MnO2,可用少量KMnO4代替
13、某科学研究小组以过氧化氢溶液为原料,探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：在锥形瓶中加入20mL 5%的H2O2溶液,分别取等量的K2Cr2O7、CuO、Fe2O3三种催化剂,采用图3-1-17乙所示装置进行实验,记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
图3-1-17
（1）写出图甲操作中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据 。
（2）实验中,小明用 来反映产生氧气的多少。
（3）若用p1、p2、p3分别表示K2Cr2O7、CuO、Fe2O3作为催化剂时锥形瓶内最终气压,写出p1、p2、p3的大小关系： 。
（4）为了证明CuO是催化剂,除了证明它能改变（加快）过氧化氢溶液的分解还要证明： 。
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第3课时 氧气的制取
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 氧气的制取原理
1、实验室通常用过氧化氢、高锰酸钾或氯酸钾为原料来制取氧气,其原因是（▲）
都属于氧化物 B、都含有氧气
C、都含有氧气分子 D、都含有氧元素
【答案】D
【解析】化学变化中元素的种类不变，因此制取氧气的物质中必须含有氧元素。
【分析】该题主要考查化学变化中元素的种类不变，和物质的分类，氧化物和含氧化合物的区别。
【详解】A、氧化物是由两种元素组成，并且一种元素为氧元素的纯净物，氯酸钾和高锰酸钾中都有氧元素，但它们由三种元素组成，故A不对；B、过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾三物质都是纯净物，都含有氧元素，不含氧气，故B不对；C、氧气由氧分子构成，三物质不含氧气，故不含氧分子，所以C不对；D、三物质都含氧元素，故D对。故选：D。
2、在学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如图3-1-13所示的四种,请回答问题。
图3-1-13
（1）写出甲方法制取氧气发生的化学反应的文字表达式： ▲ 。
（2）丁方法制取氧气,利用的是氧气和氮气的 ▲ 不同,属于 ▲ 变化。
（3）属于工业制取氧气的方法的是 ▲ （填“甲“乙“丙”或“丁”,下同）。
（4）从安全、环保、节能、简便等方面考虑,最佳方法是 ▲ 。
【答案】（1）高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（2）沸点 物理 （3）丁 （4）乙
【解析】【分析】在解此类题时，首先对题中的问题进行分析，然后结合题中的提示和学过的知识进行分析解答。
【详解】（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；该反应的文字表达式是：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。（2）工业上分离液态空气制取氧气，根据液态氧和液态氮的沸点不同而分离出氧气，所以是物理变化；（3）实验室常用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而工业上常用分离液态空气制取氧气，故填：丁。（4）甲、乙、丙三种制取氧气的途径中，加热氯酸钾和二氧化锰或加热高锰酸钾制取氧气需要加热，浪费能源还污染环境，过氧化氢制取氧气，装置操作简单、安全，不需加热，生成物是水和氧气，无污染，更能体现化学实验的绿色化追求；故填：乙。故答案为：（1）高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
（2）沸点 物理 （3）丁 （4）乙
知识点2 制取氧气的实验装置
3、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】考虑实验室选择气体收集方式时，是否能选用排水法要考虑气体的溶解性和是否与水反应；是否能选用排空气法要考虑气体的密度比空气大还是小；据此进行分析判断。
【分析】本题难度不大，考查实验室选择收集方法的确定思路，掌握收集方法要考虑气体的密度和溶解性是正确解答本题的关键。
【详解】实验室制取气体选择收集方法时，收集方法的选择是根据：一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性，化学性质中看它是否与水发生化学反应；难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集；密度比空气大的气体（不能与空气中的成分反应）可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体（不能与空气中的成分反应）可用向下排空气法收集。故②③⑤需要考虑。故选：D。
4、实验室中我们可以通过多种反应原理制取氧气（O2）,原理不同选择的装置也有所不同,实
验室部分装置如图3-1-14所示,请完成下表。
药品选择 反应原理（文字表达式） 发生装置（填装置字母） 收集装置（填装置字母）
过氧化氢（H202）溶液、二氧化锰（MnO2） ① ▲ 。 ② ▲ 。 ⑤ ▲ 。
氯酸钾（KClO3）、二氧化锰（MnO2） ③ ▲ 。 ④ ▲ 。
【答案】①过氧化氢水＋氧气 ②B ③氯酸钾氯化钾＋氧气
④A ⑤C或E
【解析】①过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，据此书写文字表达式；②氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气，据此书写文字表达式；③④根据反应物状态和反应条件，选择发生装置；⑤根据气体密度与水中溶解度选择收集装置。
【分析】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
【详解】①过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，书写文字表达式不需要配平和二氧化锰气体符号，所以为过氧化氢水十氧气；故答案为：过氧化氢水十氧气。③氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气，书写文字表达式不需要配平和气体符号，所以为氯酸钾氯化钾十氧气；故答案为：氯酸钾氯化钾十氧气。②选择固液混合物制备氧气，且不需要加热，故选B为发生装置；故填：B。④选择固体制备氧气，需要加热，故选A为发生装置；故填：A。⑤氧气不易溶于水，可以用排水法收集，密度比空气大，也可以用向上排空气法收集，故选C或E为收集装置；故填：C或E。
故答案为：①过氧化氢水＋氧气 ②B ③氯酸钾氯化钾＋氧气
④A ⑤C或E
知识点3 催化剂和催化反应
5、关于催化剂的说法正确的是（▲）
①质量变小 ②质量不变 ③性质不变 ④化学性质不变 ⑤加快化学反应速率 ⑥改变化学反应速率
A、①③⑥ B、②③⑤ C、②④⑥ D、③④⑥
【答案】C
【解析】【分析】【详解】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响；故②④⑥正确，故选：C。
6、用过氧化氢制取氧气时,忘记加二氧化锰,其结果是（▲）
A、不放出氧气
B、放出氧气的速率慢
C、放出氧气的总量会减少
D、放出氧气的总量会减少且速率慢
【答案】B
【解析】催化剂能改变其他物质的化学反应速度，本身的化学性质和质量都不变，不能改变反应中生成物的质量，据此进行分析判断。
【分析】本题难度不大，了解催化剂的“一变二不变”的特性，即改变化学反应的速率、反应前后自身的质量和化学性质都不改变是正确解答本题的关键。
【详解】A、某同学用过氧化氢制取氧气时，忘了加二氧化锰，能产生氧气，只是速率较慢，故选项说法错误。B、某同学用过氧化氢制取氧气时，忘了加二氧化锰，能产生氧气，只是速率较慢，故选项说法正确。C、催化剂对生成物的质量没有影响，忘记加入二氧化锰，放出氧气的质量不变，故选项说法错误。D、某同学用过氧化氢制取氧气时，忘了加二氧化锰，能产生氧气，只是速率较慢；催化剂对生成物的质量没有影响，总产量不减少；选项说法错误。故选：B。
知识点4 化合反应和分解反应
7、由 ▲ 的物质生成一种物质的反应,叫作化合反应；由一种物质生成 ▲ 的物质的反应叫作分解反应。
下列四个反应中属于化合反应的是 ▲ （填序号,下同）,属于分解反应的是 ▲ 。
①氢气十氧气水 ②高锰酸钾锰酸钾十二氧化锰十氧气
③磷十氧气五氧化二磷 ④石蜡+氧气二氧化碳十水
【答案】两种或两种以上 两种或两种以上 ①③ ②
【解析】化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”； 分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”；物质与氧发生的化学反应是氧化反应。
【分析】本题难度不大，掌握化合反应的特征（“多变一”）、分解反应的特征（“一变多”）、氧化反应的特征是正确解答本题的关键。
【详解】化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；分解反应是一种物质反应后生成两种或两种以上的物质的反应，其特点可总结为“一变多”。①氢气十氧气水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；②高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应；③磷十氧气五氧化二磷，是两种物质生成一种物质，属于化合反应；④石蜡+氧气二氧化碳+水，该反应的反应物是两种，生成物是两种，不符合“一变多”、“多变一”的特征，既不属于分解反应，也不属于化合反应。
故答案为：两种或两种以上 两种或两种以上 ①③ ②。
B规律方法综合练 提升能力
8、下列有关实验室制取氧气（O2）的说法错误的是（▲）
图3-1-15
A、装置①可用于高锰酸钾（KMnO4）制取氧气（O2）
B、装置②可用于过氧化氢（H2O2）溶液制取氧气（O2）
C、装置③可用于收集氧气（O2）
D、装置④可用于收集氧气（O2）
【答案】C
【解析】制取气体的装置的选择取决于反应物的状态和反应条件，收集气体的方法取决于气体的密度和溶解能力。
【分析】熟练掌握常见气体的制取和收集方法，能够根据反应物的状态和气体的物理性质来选择合适的制取和收集装置。
【详解】A、高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解为制取氧气，故A正确；B、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气，属于固液常温制气体，故B正确；C、氧气的密度比空气大，应该用向上排空气来收集，故C错误；D、氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故D正确。故选C。
9、现有下列反应：①高锰酸钾锰酸钾十二氧化锰十氧气；②氯酸钾氯化钾十氧气；③硝酸铵水+氮气十氧气。其中适用于实验室制取氧气的是（▲）
A、①② B、②③ C、①③ D、①②③
【答案】A
【解析】比较实验室制取氧气的三种原理，从安全、环保、节能、操作简便等方面考虑，最佳方案应是用过氧化氢分解产生氧气。该反应只需加催化剂就可在常温条件下进行，操作简便，节约能源，生成物对环境无污染。
【分析】根据实验室制取气体的特点来选择，如反应条件易达到，制得的气体较纯净，环保等。
【详解】①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾和二氧化锰两种固体，同时生成氧气，适用于实验室制取氧气；②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解为氯化钾固体和氧气，适用于实验室制取氧气；③硝酸铵在加热的条件下分解生成水、氮气和氧气，得到的气体是氮气和氧气的混合物，不适用于实验室制取氧气。故选：A。
10、在实验室里制取氧气,既可以采用分解过氧化氢的方法,也可以采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有（▲）
①加入MnO2均可改变其反应速率 ②反应都不需要加热
③都利用含氧化合物分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同
A、①③ B、③④ C、①② D、②④
【答案】A
【解析】①为加快过氧化氢和氯酸钾的分解速率，通常加入二氧化锰催化两物质的分解；②过氧化氢可以在常温下分解，不需要进行加热；氯酸钾在常温下不能分解，分解氯酸钾时必须进行加热；③含有氧元素的化合物都可称为含氧化合物，过氧化氢、氯酸钾都属于含有氧元素的化合物；④由于过氧化氢常温下可以分解，使用过氧化氢制取氧气时不需要使用酒精灯；而氯酸钾必须在加热条件下分解，使用氯酸钾制取氧气时必须选用酒精灯进行加热。
【分析】对比过氧化氢与氯酸钾制取氧气时的异同，需要对两种方法制取氧气的反应原理、装置及操
作较为熟悉。
【详解】①采用MnO2均可改变其反应速率，二氧化锰可催化过氧化氢和氯酸钾的分解，加快分解速率；故①正确；②反应都不需加热，氯酸钾需要进行加热才能分解、过氧化氢可以在常温下分解而不需加热；故②不正确；③都利用含氧化合物分解来达到目的，过氧化氢、氯酸钾组成上都含有氧元素，都可称为含氧化合物，通过分解两种物质可制得氧气；故③正确；④两种方法所需仪器相同，过氧化氢在常温下就可以分解不需要加热也就不需要使用酒精灯，而氯酸钾必须在加热条件下才能分解，分解氯酸钾时需要使用酒精灯进行加热；故④不正确；故选：A。
11、下列反应中既不属于分解反应,也不属于化合反应的是（▲）
A、氧化汞汞十氧气 B、石蜡+氧气水十二氧化碳
C、碳十氧气二氧化碳 D、磷十氧气五氧化二磷
【答案】B
【解析】分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”；化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；据此进行分析判断．
【分析】本题难度不大，掌握分解反应的特征（“一变多”）、化合反应的特征（“多变一”）是正确解答本题的关键．
【详解】A、氧化汞氧气+汞，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误；
B、石蜡+氧气二氧化碳+水，该反应的反应物是两种，生成物是两种，不符合“一变多”、“多变一”的特征，既不属于分解反应，也不属于化合反应，故选项正确；C、碳+氧气二氧化碳，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误；D、磷十氧气五氧化二磷，是两种物质生成一种物质，属于化合反应，错误；故选：B。
12、（2020杭州期末）如图3-1-16是氧气制取和性质的知识网络（部分反应条件省略）。下列说法正确的是（▲）
A、反应④⑤⑥都是化合反应
B、反应①中 MnO2的质量和性质在反应前后都没有改变
C、①②③中的反应物和④⑤⑥中的生成物均为氧化物
D、反应③中如果没有MnO2,可用少量KMnO4代替
【答案】D
【解析】【分析】【详解】略
13、某科学研究小组以过氧化氢溶液为原料,探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：在锥形瓶中加入20mL 5%的H2O2溶液,分别取等量的K2Cr2O7、CuO、Fe2O3三种催化剂,采用图3-1-17乙所示装置进行实验,记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
图3-1-17
（1）写出图甲操作中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据 ▲ 。
（2）实验中,小明用 ▲ 来反映产生氧气的多少。
（3）若用p1、p2、p3分别表示K2Cr2O7、CuO、Fe2O3作为催化剂时锥形瓶内最终气压,写出p1、p2、p3的大小关系： ▲ 。
（4）为了证明CuO是催化剂,除了证明它能改变（加快）过氧化氢溶液的分解还要证明： ▲ 。
【答案】（1）双手紧捂锥形瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气
（2）锥形瓶内压强随时间变化 （3） p1=p2=p3
（4）反应前后氧化铜的质量和化学性质都不变
【解析】凡是有气体参加或产生的实验，实验前要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变。
【分析】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
【详解】（1）图甲操作中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：双手紧捂锥形瓶，若观测到导管口出现气泡，说明装置不漏气。（2）实验中，小明用锥形瓶内压强随时间变化来反映产生氧气的多少。（3）催化剂不影响生成物的质量，由于在锥形瓶中加入20mL5%H2O2溶液，分别取等量的K2Cr2O7、CuO、Fe2O3三种催化剂，最终生成氧气的量相同，压强相同，所以p1、p2、p3 的大小关系为：p1=p2=p3 。（4）为了证明CuO是催化剂，除了证明它能改变（加快）过氧化氢溶液的分解还要证明：反应前后氧化铜的质量和化学性质都不变。
故答案为：（1）双手紧捂锥形瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气
（2）锥形瓶内压强随时间变化 （3） p1=p2=p3
（4）反应前后氧化铜的质量和化学性质都不变。
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