2.3制取氧气随堂练习（含解析） 人教版化学九年级上册

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2.3制取氧气
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．氧气在医疗急救中有重要作用。某化学小组对便携式制氧机产生兴趣，图一为制氧机工作原理。下列说法错误的是
A．制氧剂中一定含有氧元素
B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C．加湿过滤仓可以观察氧气输出速率
D．图二可用作加湿过滤仓，与病人相连的是b管
2．下列说法中正确的是
A．空气中氮气的体积分数为21%
B．氧气的化学性质比较活泼，能做燃料
C．工业上分离液态空气制氧气的过程属于物理变化
D．没有二氧化锰作催化剂，过氧化氢溶液就不会产生氧气
3．在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是
A．酒精灯 B．试管 C．漏斗 D．集气瓶
4．下列选项是实验室中氧气的制备、收集、验满和性质验证的操作，其中不正确的是
A．制备 B．收集
C．验满 D．验证氧气性质
5．氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是
A．过氧化氢溶液制取氧气 B．高锰酸钾固体制取氧气
C．收集 D．验满
6．有关空气叙述错误的是
A．氧气占空气体积的21% B．氮气是制造氮肥的原料
C．二氧化碳是一种空气污染物 D．工业上可用分离液态空气法制氧气
7．实验室制取氧气时，某同学取质量为31.6g的高锰酸钾(相对分子质量为158)，记录固体的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法不正确的是

A．t4时制得氧气质量是3.2g B．t3时，试管内固体为锰酸钾和二氧化锰
C．高锰酸钾分解只生成一种氧化物 D．该反应前后锰元素的化合价有三种
8．下面图示的实验操作中正确的是
A．点燃酒精灯 B．过滤
C．取用固体药品 D．制取氧气
9．如图是氧气的制取和性质的相关知识网络（反应条件部分省略），下列有关说法不正确的是

A．反应④⑤⑥均属于氧化反应
B．反应①③中MnO2的作用均为催化作用
C．反应①②③均属于分解反应
D．反应④⑤⑥都可以用来测定空气中氧气的含量
10．向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后，铁丝剧烈燃烧，关于该实验的说法正确的是
A．二氧化锰加快了水的分解
B．铁丝剧烈燃烧时，火星四射，生成白色固体
C．铁丝燃烧的后的产物为氧化铁
D．过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂
11．1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到了氢气和氧气。某同学利用如图所示装置进行该实验时，发现左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1.下列说法不正确的是

已知：①相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比；
②常温常压时，1L水可溶解0.031LO2、0.403LO3。
A．检验b中气体，用带火星的木条
B．实验时若向水中加入少量NaOH溶液，则导电性增强
C．从实验结果可以推测，相同条件下，H2在水中的溶解度比O2的小
D．若右侧试管内产生少量O3，会使左右两侧试管内气体体积比略小于2：1
12．下列图像能正确反映对应的变化关系的是
A．图①：利用红磷燃烧探究空气中氧气的含量
B．图②：用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气
C．图③：加热一定量的高锰酸钾制取氧气
D．图④：向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
二、非选择题
13．工业生产需要考虑 、 、 、 以及 等；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 。
14．在化学反应中 改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后 发生变化的物质叫作催化剂。催化剂所起的作用称为催化作用。
15．实验室用KMnO4制取O2的实验步骤用七个字概括是 。
16．化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果与实验的重要作用分不开。结合下列实验装置图回答问题：
(1)写出指定仪器的名称：① ，② 。
(2)下面四种途径都可以得到氧气：
写出实验室中通过甲、乙两种途径制取氧气的文字表达式：
甲： ；
乙： 。
(3)化学实验的绿色化就是以“绿色化学”的理念和原则来指导实验工作。从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，甲、乙、丙三种制取氧气的途径中， （选填“甲”、“乙”或“丙”）途径更能体现化学实验的绿色化追求。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的装置是 （填字母）。
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。极易溶于水，其水溶液呈碱性。现选择合适的装置来制取并收集，应该选择的发生装置是 （填字母，下同），收集装置是 。
(6)丁是工业制取氧气的方法，其原理是依据液态空气中各组分的 不同，分离液态空气。
17．实验室用KMnO4制取O2时，装固体的试管口要略向 倾斜，原因是要防止 ；铁夹应夹在试管的 部；试管口要塞一团棉花的目的是 。
18．催化剂和催化作用
定义:在化学反应里能 其他物质的化学反应速率，而本身的 和 在化学反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫 。
注意:
①催化剂能改变改变化学反应速率，包括加快和减慢。
②催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变生成物的质量。
③催化剂是针对具体反应而言，不能单独说某种物质是催化剂。
④同一个化学反应，可能有多种不同的催化剂。
19．实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、棉花、火柴等用品及以及下列仪器，请回答下列问题并填写相关空白：
(1)上述仪器中，仪器a的名称 ；仪器b使用的注意事项为 。
(2)利用固体纯净物制取氧气时，应选择的发生装置编号为 (填字母)，发生反应的表达式为 ，若要收集比较纯净的氧气应选择收集装置为 (填字母)
(3)用排水法收集氧气时，当气泡 放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
(4)制取氧气时，需先检查装置的气密性：连接好仪器，先 ，后 (填字母)；若观察到液面下导管口有气泡冒出，说明装置不漏气。
A．将导管一端浸入水中 B．用手紧握容器外壁
20．需要吸氧的患者如果直接吸入医用氧气，往往会使呼吸道黏膜干燥，引起干咳等呼吸道刺激症状．因此医用氧气瓶的出气口往往会连接一个盛有灭菌注射用水的湿化瓶．化学实验小组的同学们根据这一知识，在老师的指导下设计了一款简易的制氧器，如图1所示．
(1)B瓶底部的黑色固体是
(2)A瓶相当于湿化瓶，其作用是润湿氧气．这利用了氧气 的性质．
(3)检验该装置气密性的方法是 ．
(4)同学们用收集到的氧气做硫的燃烧实验，如图2所示．实验中瓶底放少量水的目的是 ．
(5)根据化学方程式计算，过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量是多少？
21．下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置

(1)写出标号仪器的名称I ，II 。
(2)实验室可用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置C，其原因是 。
(3)用D装置收集氧气时，正确的操作顺序为 （填偏号）
a．将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
b．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c．当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置
(4)若用E装置采用排空气法收集氧气，气体应从 （“a”或“b”）端通入。
(5)小明在实验室里加热高锰酸钾制取氧气，完全反应后到余固体的质量为。（易溶于水， 难溶于水），将剩余固体溶解、过滤、烘干，回收二氧化锰。
请计算：①生成氧气的质量为 ；
②回收二氧化锰的质量 （写出计算过程）。
《2.3制取氧气》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C D C C B C D D
题号 11 12
答案 D C
1．D
【详解】A、根据质量守恒定律，制氧剂中一定含有氧元素，故说法正确；
B、反应仓产生氧气，相当于实验室制取氧气的发生装置，故说法正确；
C、氧气不易溶于水，可根据加湿过滤仓中气泡的多少，观察氧气的输出速率，故说法正确；
D、氧气应从b导管进入，a导管导出，因为氧气不易溶于水，经过水里面时会呈气泡冒出，现象明显，很容易判断是否有氧气输出同时能给氧气加湿，所以与病人相连的是a管，故说法错误。
故选D。
2．C
【详解】A、空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%，故选项错误；
B、氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性能做助燃剂，不能做燃料，故选项错误；
C、工业上分离液态空气制氧气的过程只是利用氮气和氧气的熔点沸点不同而将他们分离没有新物质生成，属于物理变化，故选项正确；
D、没有二氧化锰作催化剂，过氧化氢溶液也会产生氧气但分解速率较慢，故选项错误；
故选C。
3．C
【详解】高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置为固体加热型，所用仪器为试管、酒精灯、铁架台；
氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集装置所用仪器为集气瓶、水槽等。
故需要用到仪器有酒精灯、试管、集气瓶，一定不需要用到的仪器是漏斗，故选：C。
4．D
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，操作正确，不符合题意；
B、氧气密度比空气大，要采用向上排空气法，导管要伸到集气瓶底部，操作正确，不符合题意；
C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，氧气验满时要将带火星的木条放在集气瓶口，操作正确，不符合题意；
D、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，验证氧气与铁丝反应的实验时，集气瓶底部要放水或者沙，防止高温熔融物溅落瓶底使集气瓶炸裂，操作错误，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】A、过氧化氢制氧气用的是固液常温型发生装置，故选项A正确；
B、加热高锰酸钾制氧气利用固固加热型，故选项B正确；
C、氧气密度比空气大，用向上排空气法收集，氧气应从长管进入集气瓶，空气从短管排出集气瓶，故选项C错误；
D、氧气的验满将带火星的木条放在瓶口，故选项D正确；
故选：C。
6．C
【详解】A、空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气78%，氧气21%，其它成分1%，故选项说法正确；
B、氮气含有氮元素，是制造氮肥的重要原料，故选项说法正确；
C、二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，故选项说法不正确；
D、工业上利用液氮和液氧的沸点不同，可用分离液态空气法制氧气，故选项说法正确。
故选C。
7．B
【详解】A、固体减少的质量等于产生 氧气的质量，31.6g-28.4g=3.2g，不符合题意；
B、t3时，试管内固体除锰酸钾和二氧化锰外，还有少部分高锰酸钾，符合题意；
C、高锰酸钾分解只生成一种氧化物（二氧化锰），不符合题意；
D、高锰酸钾中锰元素的化合价为+7，锰酸钾中锰元素的化合价为+6，二氧化锰中锰元素的化合价为+4，该反应前后锰元素的化合价有三种，不符合题意；
故选B。
8．C
【详解】A、不能用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯，容易造成酒精洒出引发火灾，故选项中操作错误；
B、过滤时往漏斗中加液体时需要用玻璃棒引流，故选项操作错误；
C、取用固体药品操作为：左手水平拿好试管，将装有药品的纸槽伸入试管底部，再慢慢将试管直立，使药品慢慢滑落到试管底部，故选项操作正确；
D、用图示加热的方式制取氧气时，水蒸气在试管口遇冷凝结，为防止冷凝水回流，需要将试管口向下倾斜，故选项操作错误；
故选C。
9．D
【详解】A、反应④⑤⑥均是物质与氧气的反应，均属于氧化反应，不符合题意；
B、反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在这两个反应中，二氧化锰均是催化剂，均起到催化作用，不符合题意；
C、反应①为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，反应②为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应③为氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，这三个反应均符合“一变多”的特点，均属于分解反应，不符合题意；
D、反应④中碳在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，反应⑤中磷燃烧消耗氧气，且生成物是固体，可以用来测定空气中氧气的含量，反应⑥中铁在空气中不能燃烧，无法用来测定空气中氧气的含量，符合题意。
故选D。
10．D
【详解】A、该实验中，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，加快了过氧化氢的分解，故选项说法错误；
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，故选项说法错误；
C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而不是氧化铁，故选项说法错误；
D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂，故选项说法正确；
故选：D。
11．D
【详解】A、理论上电解水产生的氢气和氧气体积比为2:1，故b试管为氧气，氧气要用带火星木条检验，说法正确，不符合题意；
B、氢氧化钠在溶液中电离出钠离子和氢氧根离子，可以增强导电性，说法正确，不符合题意；
C、左边试管为氢气，右边试管为氧气，实验结果是左、右两侧试管内气体体积比略大于2：1，说明氢气相对溶解的量少，故从实验结果可以确定,相同条件下，H2在水中的溶解度比O2的小，说法正确，不符合题意；
D、若右侧试管内产生少量O3,会减少O2的生成,也会使左右两侧试管内气体体积比略大于2:1，说法不正确，符合题意；
故选D。
12．C
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，氧气约占空气体积的五分之一，瓶内气体体积应减少约五分之一，但图像中最终瓶内气体体积剩余五分之一，减少了五分之四，与实际不符，故A选项不符合题意；
B、用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气，有无催化剂只是影响反应速率，不影响生成氧气的质量，最终生成氧气的质量应相等，而图像中显示有催化剂时生成氧气质量更多，与实际不符，故B选项不符合题意；
C、加热一定量的高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。开始时温度不够，没有氧气产生，随着反应进行，二氧化锰质量不断增加，高锰酸钾完全反应后，二氧化锰质量不再增加，图像符合这一变化，故C选项符合题意；
D、向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液，二氧化锰是催化剂，其质量在反应前后不变，水的质量会随着过氧化氢的分解不断增加，二氧化锰是固体，刚开始时，水的质量为零，但图像中显示水一开始就有质量，与实际不符，故D选项不符合题意。
故选C。
13． 原料是否易得 价格是否便宜 成本是否低廉 能否大量生产 对环境的影响 成本高，无法大量生产
【解析】略
14． 能 没有
【详解】在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂所起的作用称为催化作用，故填：能；没有。
15．查装定点收离熄
【详解】实验室用KMnO4制取O2的实验步骤：（1）“查”，检查装置的气密性；（2）“装”，装入药品；（3）“定”，将试管固定在铁架台上；（4）“点”，点燃酒精灯，并加热；（5）“收”，收集气体；（6）“离”，将导管移离水面；（7）“熄”，熄灭酒精灯，概括是：查、装、定、点、收、离、熄。
16．(1) 试管 集气瓶
(2)
(3)甲
(4)AC或AE
(5) A D
(6)沸点
【解析】略
17． 下 冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂 中上 防止加热时固体粉末进入导管
【详解】实验室用KMnO4 制取O2时，装固体的试管口要略向下倾斜，原因是要防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂；铁夹应夹在试管的中上部（离管口约三分之一处）；试管口要塞一团棉花的目的是防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管。
18． 改变 质量 化学性质 催化作用
【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化学反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
19．(1) 铁架台 不能加热
(2) A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 E
(3)连续并比较均匀
(4) A B
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为铁架台，仪器b为集气瓶，用于收集和贮存少量气体，不能加热，故填：铁架台；不能加热；
（2）实验室用固体纯净物制取氧气，说明是用高锰酸钾制取氧气，属于固-固加热型，应选择的发生装置编号为A；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、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；氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用排水法收集气体较纯净，选择的收集装置为E，故填：A；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；E；
（3）用排水法收集氧气时，当气泡连续并比较均匀放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，以确保收集到的氧气纯净，故填：连续并比较均匀；
（4）制取氧气时，需先检查装置的气密性：连接好仪器，先将导管一端浸入水中，后用手紧握容器外壁，若观察到液面下导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，故填：A；B。
20．(1)二氧化锰/MnO2
(2)不易溶于水
(3)将A装置瓶口的导管放入水中，用力捏B装置，观察到A装置中两个导管口均有气泡冒出，则说明气密性良好
(4)吸收二氧化硫
(5)解设34g过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量为x
解得x=16g
答：34g过氧化氢完全分解可以制得氧气的质量是16g。
【详解】（1）实验室利用过氧化氢在二氧化锰的催化做我那个下反应生成水和氧气，故黑色固体时二氧化锰；
（2）氧气不易溶于水，故水可以润湿氧气；
（3）利用压强的变化检验该装置的气密性，故检查该装置气密性的方法为：将A装置瓶口的导管放入水中，用力捏B装置，观察到A装置中两个导管口均有气泡冒出，则说明气密性良好；
（4）硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫，二氧化硫会造成酸雨，不能任意排放，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，故水的作用是吸收二氧化硫；
（5）见答案。
21．(1) 试管 锥形瓶
(2)装置C中的分液漏斗活塞开关可以控制液体的滴加
(3)bac
(4)b
(5) 3.2g 解：设可回收二氧化锰的质量为x。
答：可回收二氧化锰的质量为。
【详解】（1）仪器的名称I试管，II锥形瓶。
（2）装置C中的分液漏斗活塞开关可以控制液体的滴加，所以实验室用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置C。
（3）用D装置收集氧气时，正确的操作顺序为先将集气瓶装满水倒立在水槽中，接着有连续均匀的气泡冒出时再开始收集氧气，也就是将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中，最后水排完收集满了，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置，也就是正确顺序为bac。
（4）若用E装置采用排空气法收集氧气，气体应从b端通入，因为氧气的密度比空气大。
（5）①生成氧气的质量为31.6g-28.4g=3.2g；
②详解见答案。
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