第1节 空气与氧气 （氧气的制取专题）

氧气的制取
一、选择题
1．如图是同学们利用大可乐瓶设计的储气装置（铁架台未画出），以下说法不正确的是（ ）
A．打开止水夹a、b，气体从d管导入储存在下面的瓶子里，水被压入上瓶
B．取用气体时，可通过控制止水夹a、b，靠水的重力方便地将气体排出
C．气体被储存在装置中，c导管也必须安装止水夹
D．该装置也可用于实验室制取某些气体的发生装置
2．下列图象表示一定质量的高锰酸钾固体受热过程中某些量随时间的变化趋势，其中正确的是（ ）

A B C D
3．小张用足量的双氧水和二氧化锰反应，并尝试利用下图所示装置制取和收集一瓶O2．你认为小张（ ）
A．不可能收集到一瓶O2，因为O2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶O2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶O2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶O2
4．实验室需收集一瓶约含空气的氧气，下列操作正确的是（ ）

A．集气瓶中灌的水 B．集气瓶中灌的水
C．导管伸入到集气瓶体积的处 D．导管伸入到集气瓶体积的处
对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（ ）

A
B
C
D
实验装置




解释
集气瓶中的水：吸收放出的热量
烧杯中的水：加热铜片，隔绝空气
集气瓶中的水：冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂
集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排尽，后便于观察O2何时收集满
6．在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有（ ）
①采用MnO2均可改变其反应速率
②反应都不需加热
③两种方法所需仪器相同
④都利用含氧化合物分解来达到目的
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
7．集气瓶被誉为“万能瓶”，如图装置是其中的一种。当被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体。现若将被收集的气体从b口进入，则它可收集的气体为①H2 ②O2 ③CO2（ ）
A. 只有① B. 只有①和② C. 只有③ D. ①②③均可
8．在“氧气的制取和性质”的实验中，某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是下列的（ ）
A．收集到的氧气量太少或纯度太低
B．铁丝生锈或表面含有油漆
C．集气瓶底部没有铺一薄层细沙
D．铁丝的温度未达到着火点
9．实验室加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的过程中，二氧化锰在固体混合物中的质量分数与反应时间的关系图像正确的是（ ）
10．鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体最简便的方法是（ ）
A．通过实验测定气体的溶解度
B．通过实验测定气体的密度
C．用燃烧的木条分别伸入三瓶气体中
D．将少量澄清石灰水分别倒入三瓶气体中
二、填空题
11．图1是实验室制取氧气的一些装置，据图回答有关问题。（以下所选装置均填装置序号）
（1）写出指定仪器的名称：① ；
（2）若以高锰酸钾为原料，用C、D装置制取、收集氧气时，C装置中一处明显的错误是 ；试管口略向下倾斜的原因是 ；实验结束时，应先 ，后 。
12．实验室用来制备和收集气体的部分装置如图所示：
（1）①高锰酸钾制备氧气，选用的发生装置为 （填字母）。
②选用该装置的理由是 。
③使用该装置的注意事项之一是 。
（2）①石灰石和稀盐酸反应制二氧化碳气体，选用的收集装置为 （填字母序号）。
②能用该装置收集的气体必须具备的物质性质是 。
③要证明集气瓶内已经集满二氧化碳气体，应该进行的操作和观察到的现象是 _____________________________________ 。
④假若二氧化碳气体始终不能收集满，除装置漏气外，还可能是 ______ 。
13．根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题：
空气
NH3
CH4
HCl
O2
密度（克/升）
1．293
0．771
0．717
1．629
1．43
溶解性
—
极易溶
难溶
极易溶
难溶
（1）既能用排水法，又能用向上排空气法收集的气体是 。
（2）用如图所示盛满水的集气瓶收集CH4，气体应从 端通入。
14．几种常见气体和空气的性质如下表，根据气体的性质回答：
气体
空气
二氧化碳
二氧化硫
氧气
氢气
氨气
0℃，101千帕时
的密度（克/升）
1．29
1．98
2．86
1．43
0．09
0．77
20℃，101千帕
时在1体积水中
溶解气体的体积
0．83
40
0．031
0．018
680
（1）收集氨气可使用的装置是 （填编号）。
（2）能用A装置收集的气体是 （填名称）。
15．实验室制氧气的两种方法如下：
方法一：2H2O22H2O+O2↑
方法二：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（1）两种方法涉及到的化学反应基本类型都是_________反应。
（2）下图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是________ 。现用方法一制取一瓶干燥的氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好_________。
16．如图所示，很多物质分解可以产生氧气。
（1）实验室常用①、②、③三个原理制取氧气。原料中氧元素质量分数最大的是 __ （选填①、②、③，下同），需要加热条件的是原理 ，反应装置直接输出的气体中会混有水蒸气的是 。
（2）通过途径④获得氧气的反应条件为 ___ ，在生成氧气的同时，还会有 生成，消耗一定体积的水时，氧气与该气体的体积比为 。
17．某科学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验测定2克高锰酸钾可制取的氧气体积。试回答下列问题：
（1）写出仪器名称：① ；② 。
（2）为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是a→ → →d（填接口的字母）。
三、探究题
18．请根据下列装置图回答问题：
（1）写出图中仪器①、②的名称：① ；② 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的气体发生装置为 （填序号，下同），气体收集装置为E或 ；该装置中，固定仪器时的一条主要注意事项是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口处要 。
（4）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为（ ）
A．①②③④⑤⑥
B．②①③④⑥⑤
C．②①④③⑤⑥
D．②①④③⑥⑤
（5）若使用B装置来进行二氧化锰和过氧化氢制取氧气的实验，在该反应中二氧化锰是 ；该反应的文字表达式为 。
（6）经查资料可知，NH3的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3，选用 装置作制取氨气的发生装置，最好选用 装置来收集NH3，理由是 。
19．学校科学兴趣小组的同学知道二氧化锰可作过氧化氢分解反应的催化剂后，想再探究其他一些物质（如氧化铝）是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并完成下列问题。
（1）问题：氧化铝能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？
（2）猜想： ____________________________ 。
（3）实验验证：
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
将带火星的木条伸入装有过氧化氢的试管中
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液不分解
实验二
在装有过氧化氢的试管中加入少量氧化铝，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
加入氧化铝能加快过氧化氢溶液的分解速率
（4）结论：氧化铝能 ，故氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。
（5）讨论与反思：经过讨论，有同学认为只有上述两个证据不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验：
实验三：实验目的是探究 。
实验步骤：准确称量氧化铝的质量，完成实验二。反应结束后，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量；对比反应前后氧化铝的质量。
讨论：若 ，则说明氧化铝可以作过氧化氢分解的催化剂。
（6）但小华认为上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：
实验四：实验目的是探究 _______________________________ 。
实验室用过氧化氢溶液在MnO2作催化剂的条件下制取氧气。回答下列问题：
（1）分液漏斗中应放入的物质是 ，锥形瓶中应放入的物质是 。
（2）写出该方法制取O2的化学方程式 ；要收集一瓶纯净的O2应选择装置 。（填字母）
（3）某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用B装置收集O2，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃。其原因是 。
（4）这种方法与实验室用KMnO4加热制取O2相比，优点是 。（填编号）
①生成物只有氧气 ②不需加热 ③需加热
（5）装置A中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项是 。（填编号）
①控制液体的滴加速度 ②用体积较小的锥形瓶 ③加热反应物
（6）实验室制取氯气时发生了如下反应：4HCl（浓）+MnO2△MnCl2+Cl2↑+2H2O，该反应中，二氧化锰是 。（选填“反应物”、“催化剂”、“生成物”）。
$#fenjie$#参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
C
C
B
A
C
A
C
B
C
(1)试管
（2）试管口没有放一团；防止冷凝水回流炸裂试管；将导管移除水槽；熄灭酒精灯；
12．A 该装置适用于加热固体反应物制气体，高锰酸钾是固体，制备氧气时需要加热
试管口要略向下倾斜（合理均可） C 密度比空气大
用一根燃着的小木条放在集气瓶口，若火焰立刻熄灭，则证明集气瓶中已经集满二氧化碳
反应物的量不足（合理均可）
O2 b
14．C 二氧化碳、二氧化硫和氧气
15．（1）分解反应
（2）分液漏斗（答成 “长颈漏斗”“漏斗”不给分）①③④⑧⑦（或①③④⑧）
16．（1）②； ①③； ②；
（2）通电； 氢气； 1：2
17．试管 量筒 c b
18．酒精灯 锥形瓶 A F 试管口要略向下倾斜
放一团棉花 D 催化剂 过氧化氢水＋氧气 A G 氨气有刺激性气味，会污染空气，且极易溶于水，G装置可处理尾气
19．氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂
加快过氧化氢的分解速率
氧化铝在反应前后质量是否改变
氧化铝在反应前后质量不变
氧化铝在反应前后化学性质是否改变
（1）；；（2）；
气密性不好，分液漏斗下端管口没在液面以下；
②；
①；
反应物；