2019-2020学年度人教新版九年级化学上册同步练习 2.3 制取氧气（含解析）

2.3 制取氧气
一．选择题（共20小题）
1．如图是小科完成O2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是（　　）
A．气密性检查 B．添加试剂
C．制取并收集气体 D．气体验满
2．某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的（　　）
A．将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的
B．称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C．若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
3．实验室可通过加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，下列有关该实验“先”、“后”顺序描述错误的是（　　）
A．实验结束时，先熄灭酒精灯再从水槽中移出导管
B．实验开始时，先检查装置气密性再装入药品
C．加热时，应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热
D．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序
4．下列关于空气及其组分气体的说法中错误的是（　　）
A．工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B．二氧化碳过多能引起温室效应，但是二氧化碳对于自然界的植物非常重要
C．稀有气体曾被称为惰性气体，它们不能和任何其他物质发生化学反应，故常用作保护气
D．按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
5．用下列各组物质，可以较快地制得氧气的是（　　）
①纯净的氯酸钾
②纯净的二氧化锰
③混有高锰酸钾的氯酸钾
④混有二氧化锰的过氧化氢。
A．只有② B．②和③ C．③和④ D．①②③④
6．如图是实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时，生成氧气的质量随时间的变化关系图，其中正确的是（横轴表示反应时间，纵轴表示生成氧气的质量）（　　）
A． B．
C． D．
7．下列能收集氧气的装置是（　　）
A． B． C． D．
8．实验室制取干燥氧气，应采用的收集方法是（　　）
A．排水法 B．向上排空气法
C．向下排空气法 D．以上方法都行
9．实验室需收集一瓶约含五分之一水的氧气，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．集气瓶中灌满水，在水剩余时停止收集
D．集气瓶中灌满水，在水剩余时停止收集
10．收集氧气的方法是（　　）
A．排水法、向上排空气法 B．只能用排水法
C．排水法、向下排空气法 D．只能向下排空气法
11．检验氧气的最简便方法是（　　）
A．用带火星的木条去检验 B．闻气味
C．倒入澄清的石灰水 D．观察颜色
12．下列实验操作正确的是（　　）
A．氧气的验满 B．气密性的检查
C．熄灭酒精灯 D．闻气体的气味
13．下列实验操作正确的是（　　）
A．验满 B．倾倒液体
C．读数 D．点燃酒精灯
14．用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是（　　）
A．看集气瓶周围是否有气泡冒出
B．用带火星的木条伸入集气瓶中
C．用燃烧的木条伸入集气瓶中
D．用带火星的木条放在集气瓶口
15．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：①检查装置的气密性；②装入药品，固定仪器；③熄灭酒精灯；④加热，用排水法收集气体；⑤从水槽中取出导气管。正确的操作顺序是（　　）
A．①②④⑤③ B．②①④⑤③ C．②①③⑤④ D．①②④③⑤
16．下列关于催化剂的说法正确的是（　　）
A．催化剂都加快反应速率
B．反应前后的性质和质量不变
C．使用催化剂能增加生成物的量
D．催化剂能改变化学反应速率
17．现有质量、溶质的质量分数都相等的两份过氧化氢溶液，a中加入少量二氧化锰，b中不加二氧化锰，纵坐标表示产生氧气质量（m），横坐标表示反应时间（t），其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
18．a和b为质量相等的两份固体，a为氯酸钾，b为混有二氧化锰的氯酸钾。分别同时加热a和b至完全反应，下列图象能正确表示氧气的质量随时间变化关系的是（　　）
A． B．
C． D．
19．下列关于催化剂的说法错误的是（　　）
A．化学反应前后它的质量不变
B．化学反应前后它的化学性质不变
C．能改变其它物质的化学反应速率
D．可增加生成物的质量
20．如图是实验室制取、收集、检验氧气和验证其性质的装置，其中错误的是（　　）
A． B．
C． D．
二．实验探究题（共2小题）
21．实验室制取氧气，提供了下列药品和常用装置，请按要求回答有关问题：
药品：①过氧化氢溶液 ②氯酸钾 ③二氧化锰
装置如图：
（1）装置中仪器a的名称为　 　。
（2）若小明选择装置A和C来制取氧气，则他选择的药品应为　 　（填序号）；试管口需略向下倾斜的目的是　 　，若用装置D收集氧气，则验满的操作方法为将带火星的木条伸到　 　，观察木条是否复燃。
（3）某气体X可用C装置收集，当看到　 　时说明气体已收集满。
22．实验室有实验用品，二氧化锰、氯酸钾、升降台、火柴及下列图示的一些仪器。请回答下列有关问题。
（1）利用上述仪器和药品可制取氧气，用化学表达式表示制取该气体的化学反应原理。①　 　
取该气体所选择的仪器是②　 　（填仪器序号）。
（2）在实验室里若用上述实验用品制取该气体，按如图补画出制取该气体的实验装置图。制取装置中还必须
补充的一种实验用品。请图上补充。
（3）在此化学实验中使用仪器A时的用途是　 　
（4）用排水法收集氧气时，待气泡①　 　时开始收集；集气瓶集满氧气的标志（或现象）是②　 　。
三．解答题（共1小题）
23．图1是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。（友情提示：以下所选装置均填装置标号）
（1）写出序号为①②③的仪器名称：①　 　；②　 　；③　 　。
（2）写出你知道的化学实验中可选用装置C制取气体的文字表达式　 　；
①该装置中试管口要略向下倾斜目的是　 　；
②收集所得气体可选用的一种装置是　 　。
③如何检验收集的气体是氧气？　 　。
④若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选用气体的收集装置中的　 　，理由是：
　 　。
⑤若用A装置和B装置制氧气，最好选择A装置理由：　 　。
（3）某学校化学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中，采取了以下实验步骤：
①取5只250mL集气瓶，分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水，并用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5；
②用分解过氧化氢（H2O2）的方法制取氧气，用制取的氧气通过排水法将上述1～5号瓶中的水排去；
③将带火星的木条依次插入1～5号瓶中，把观察到现象和计算数据，填入下表。
集气瓶标号
1
2
3
4
5
集气瓶中氧气的体积分数
28.9%
36.8%
44.7%
52.6%
60.5%
带火星木条的状况
微亮
亮
很亮
复燃
复燃
试回答下列问题：
①实验室中采用分解过氧化氢（H2O2）的方法制取氧气，可采用的发生装置是（填标号）　 　，理由是　 　。其反应的文字表达式是　 　，该反应所属的基本反应类型是　 　。
②根据以上实验事实，下列说法中正确的是　 　（填写相应的标号）。
A．只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B．集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时，带火星的木条就能复燃
C．只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
③上述实验表明：物质燃烧的程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。请你再举一例，将实验内容和实验现象填写在下表中：
实验内容
实验现象
实验结论
氧气浓度越大，燃烧越剧烈
（4）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为图1中最适合制取乙炔气体的发生装置是　 　；如果用图2所示装置收集乙炔，气体应从　 　（填“a”或“b”）端管口通入。

参考答案
一．选择题（共20小题）
1．解：A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气；图中所示操作正确。
B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确。
C、实验室制取氧气的发生装置属于固液常温型，用向上排空气法收集，图中所示操作正确。
D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。
故选：D。
2．解：A、将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的错误，因为装置II收集的气体不干燥；故选项错误；
B、称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数正确；故选项正确；
C、若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在a处验满，放在b导管口处验满错误；故选项错误；
D、若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响，会使测量结果偏大错误；故选项错误；
故选：B。
3．解：A．实验结束时，先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸、炸裂试管，故错误；
B．实验开始时，先检查装置气密性再装入药品，故正确；
C．加热时，应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热，以防试管受热不均造成炸裂，故正确；
D．组装仪器时，应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序，故正确。
故选：A。
4．解：A、工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化。故A正确；
B、二氧化碳过多能引起温室效应，但是二氧化碳对于自然界的植物非常重要，二氧化碳可以促进植物的光合作用，故B正确；
C、稀有气体又叫惰性气体，化学性质极不活泼，但是在一定条件下也能和某些物质发生化学反应。故C错误；
D、按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其它气体和杂质1%．故D正确。
故选：C。
5．解：①加热纯净的氯酸钾，放出氧气的速度很慢。加热二氧化锰不产生氧气；
②纯净的二氧化锰加热不会产生氧气；
③加热混有高锰酸钾的氯酸钾，首先高锰酸钾一加热就发生分解反应，生成的二氧化锰作为氯酸钾反应的催化剂，因此可以加速产生氧气的速率；
④混有二氧化锰的过氧化氢，在常温下二氧化锰可加速过氧化氢分解产生氧气。
故选：C。
6．解：A、过氧化氢溶液与二氧化锰混合立即产生大量的氧气，直到反应结束，不再发生变化，为一定值，故图象与实验操作过程对应。
B、过氧化氢溶液与二氧化锰混合立即产生大量的氧气，直到反应结束，不再发生变化，为一定值，氧气的质量应从原点开始，故图象与实验操作过程不对应。
C、过氧化氢溶液与二氧化锰混合立即产生大量的氧气，而不是反应一段时间后才产生氧气，故图象与实验操作过程不对应。
D、过氧化氢溶液与二氧化锰混合立即产生大量的氧气，直到反应结束，不再发生变化，为一定值，而不是氧气的质量始终不变，故图象与实验操作过程不对应。
故选：A。
7．解：A、这样收集的气体是混合气体，故错误；
B、氧气的密度比空气大，收集时氧气从长管进，短管出，故正确；
C、氧气的密度比空气大，导气管伸入瓶内应该是一长一短，故错误；
D、氧气的密度比空气大，导气管伸入瓶内应该是一长一短，故错误；
故选：B。
8．解：若收集干燥的氧气，需要用排空气法，根据氧气的密度比空气大，故采用向上排空气法收集；
故选：B。
9．解：实验室需收集一瓶约含五分之一水的氧气，可以用排水法收集，集气瓶中灌满水，在水剩余时停止收集即可。
故选：C。
10．解：氧气的密度比空气的密度略大，因此可以用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，因此可以用排水集气法收集。
故选：A。
11．解：A、氧气能使带火星的木条复燃，其它气体没有这种性质。故正确。
B、很多气体是无味的，例如氮气、稀有气体、二氧化碳等。故错误。
C、很多气体不能和石灰水反应，例如氮气、稀有气体等。故错误。
D、很多气体的颜色是无色的，例如氮气、稀有气体、二氧化碳等。故错误。
故选：A。
12．解：A、氧气验满的方法是将带火星的木条放在瓶口，而不是伸入瓶内，操作错误；
B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，操作正确。
C、熄灭酒精灯时，要用灯帽盖灭，不可用嘴去吹，操作错误；
D、闻气体的气味时，防止气体有毒，应用手扇动，不能直接用鼻子闻。操作错误。
故选：B。
13．解：A、氧气验满时，带火星的木条应该放在集气瓶口进行检验，图中所示操作错误，故A错误；
B、取用液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确，故B正确；
C、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，图中所示操作错误，故C错误；
D、应该用燃着的木条或者火柴点燃酒精灯，图中所示操作错误，故D错误；
故选：B。
14．解：氧气能使带火星的木条复燃，检验集气瓶中氧气是否收集满要用带火星的木条，且要平放在集气瓶口。
故选：D。
15．解：实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得题中正确的操作顺序是：①②④⑤③。
故选：A。
16．解：A、催化剂能改变化学反应速率，也可能是减慢化学反应速率，故选项说法错误。
B、催化剂在反应前后的化学性质（而不是性质）和质量不变，故选项说法错误。
C、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能增加生成物的质量，故选项说法错误。
D、催化剂能改变化学反应速率，故选项说法正确。
故选：D。
17．解：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下或加热到一定的温度都能产生氧气，质量相等的两份过氧化氢溶液完全反应后收集到的氧气的量应该是相等的，但速度不同，a中加入少量二氧化锰速度快。
故选：C。
18．解：由题意可知，a和b为质量相等的两份固体，a为氯酸钾，b为混有二氧化锰的氯酸钾。所以，完全分解后，a产生的氧气多，但b分解的快。
A、分析图象可知，a产生的氧气多，并是在b产生氧气一段时间后生成，故A正确；
B、分析图象可知，a、b反应产生的氧气一样多，故B错误。
C、分析图象可知，a、b反应产生的氧气一样多，故C错误。
D、分析图象可知，由于b产生的氧气多，故D错误。
故选：A。
19．解：A、反应前后催化剂质量和化学性质不变。故对；
B、根据催化剂的定义知，反应前后催化剂的化学性质不变，故对。
C、催化剂能够改变化学反应速率，既可加快反应速率，也可以减慢反应速率。故对；
D、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响；故错。
故选：D。
20．解：A、氯酸钾和二氧化锰制氧气需要加热，故选项正确；
B、用向上排空气法收集氧气，导管要伸到集气瓶的底部，故选项正确；
C、检验氧气应用带火星的木条，用澄清石灰水是错误的，故选项错误；
D、木炭在氧气中燃烧，说明氧气具有助燃性和氧化性，故选项正确；
故选：C。
二．实验探究题（共2小题）
21．解：（1）装置中仪器a的名称为试管。
故填：试管。
（2）若小明选择装置A和C来制取氧气时，由于反应需要加热，则他选择的药品应为氯酸钾和二氧化锰；
试管口需略向下倾斜的目的是防止冷凝水回流炸裂试管；
若用装置D收集氧气，则验满的操作方法为：将带火星的木条伸到集气瓶口，观察木条是否复燃。
故填：②③；防止冷凝水回流炸裂试管；集气瓶口。
（3）某气体X可用C装置收集，当看到气泡从集气瓶口外逸时说明气体已收集满。
故填：气泡从集气瓶口外逸。
22．解：（1）如果用氯酸钾制氧气就需要加热，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；取该气体所选择的仪器是②③⑦⑧⑨⑩；故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；②③⑦⑧⑨⑩；
（2）补充试管中的药品，水槽中的水，画出气泡等；故答案为：；
（3）试管是常用的反应容器，加热时使用，故答案为：试管是常用的反应容器，加热时使用；
（4）用排水法收集较纯净氧气的适宜时间是：当导管口有连续均匀气泡冒出时；排水法收集验满的方法是：当大气泡从集气瓶口向外冒出时，证明满了；故答案为：连续均匀的冒出；集气瓶口有较大的气泡冒出时；
三．解答题（共1小题）
23．解：（1）①是试管，常用作反应容器；②是集气瓶，常用来收集气体；③是酒精灯，常用作热源。
故填：试管；集气瓶；酒精灯。
（2）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；利用高锰酸钾制取氧气需要加热，应该用C装置作为发生装置；
①为防止水蒸气冷凝倒流炸裂试管，试管口要略向下倾斜
②因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用E装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用D装置收集。
③检验氧气：将带火星的木条伸入收集的气体中，若木条复燃，证明是氧气；
④硫燃烧生成的二氧化硫有毒，且能溶于水，所以可在集气瓶中放一些水进行吸收，防止污染大气，利用排水法收集氧气便于在瓶中留一些水；
⑤A装置中的注射器可以控制液体的流速从而控制反应的速度；
故填：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。①防止水蒸气冷凝倒流炸裂试管；②D或E ③将带火星的木条伸入收集的气体中，若木条复燃，证明是氧气　　④D；集气瓶底要留少量水。⑤可以控制反应速率。
（3）①验室中采用分解过氧化氢的方法制取氧气，由于过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热，故需选择固液不需加热的发生装置A或B；其反应的文字表达式是过氧化氢水+氧气；该反应符合多变一的特点属于分解反应；
答案：A或B； 过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热； 过氧化氢水+氧气； 分解反应；
（2）根据以上实验事实，可以看出集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时，带火星的木条就能复燃，故答案为：B
（3）氧气浓度越大，燃烧越剧烈，如硫在氧气中燃烧，铁丝在氧气中燃烧等。故答案为：
实验内容
实验现象
将点燃的硫粉分别伸入装满空气和氧气的集气瓶中
硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
（4）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应加热引起发生装置炸裂。能控制反应速率的为B装置；乙炔微溶于水且密度比空气的小，如果用图所示装置收集乙炔，气体应从b端管口通入。答案：A；　b。