课题3 制取氧气
第2课时 实验室制取氧气
1．实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气，从下列装置中选取的最佳组合是( )
A.
①④
B．②④
C．②③
D．①③
2．实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是( )
A.
烧杯、玻璃棒
B．大试管、集气瓶
C．酒精灯、铁架台
D．导管、单孔塞
3．某无毒气体密度远比空气小，而且难溶于水，那么收集该气体所用的方法可以是( )
①向上排空气法
②向下排空气法
③排水法
A.
①②
B．①③
C．②③
D．都可以
4．(双选)如图所示是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中不正确的是( )
5．(双选)某同学加热氯酸钾制取氧气时，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾中，完全反应后，其结果与只加热氯酸钾相比，下列说法正确的是( )
A.
反应速率加快
B．高锰酸钾是催化剂
C．剩余固体含有两种物质
D．生成氧气质量增加
6．(双选)下列实验方法不正确的是( )
A.
用二氧化锰区分水和浓度为5%的过氧化氢溶液
B．用燃着的木条区分氮气和二氧化碳气体
C．将带火星的木条伸入瓶内检验一瓶气体是不是氧气
D．把带火星的木条伸入某瓶气体中，若木条不复燃，则该瓶气体中一定不含氧气
7．实验室加热高锰酸钾制取氧气的过程主要有以下几个步骤，正确的顺序是________________________________________________________________________。
①给试管加热，排出管内空气
②检查装置的气密性
③用铁夹把试管固定在铁架台上，并使试管口略向下倾斜
④将高锰酸钾加入试管中，管口放一团棉花，用带导管的塞子塞紧
⑤用排水法收集氧气
⑥熄灭酒精灯
⑦将导管从水槽中取出
8．如图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)指出仪器的名称：A__________，B__________，C________。
(2)加热高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团棉花，是为了________________________________________________________________________。
(3)加热时试管口应________倾斜，原因是__________________________________。
(4)观察到水槽中导管口气泡________________时开始收集氧气，当集气瓶中的水被全部排出，且瓶口有________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________________________________________________________________________。
(5)停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯，这是为了________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
9．实验室制取氧气，提供了下列药品和装置，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)，其反应的文字表达式为__________________________________。
(3)若用装置D收集氧气，则验满的操作方法为____________________________________。
10．研究和控制化学反应发生的条件具有重要意义。
同学们想探究过氧化氢溶液的浓度对反应速率的影响，在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验
30%过氧化氢
溶液的质量/g
加入水的
体积/mL
二氧化锰
的质量/g
收集
时间/s
1
10
40
5
200
2
20
30
5
100
3
30
20
________
67
(1)取用二氧化锰的仪器是图中的__________(填字母)。
图2－3－10
(2)写出上述反应的文字表达式：__________________________________。
(3)实验3中，加入的二氧化锰的质量为______g。
(4)相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，由此得出结论：______________________________________________。
11．根据图所示装置回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器的名称：a____________，b____________。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置为________(填字母)，该反应的文字表达式为________________________________，属于基本反应类型中的____________。
(3)实验室用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，应选用的发生装置为________(填字母)，该反应速率过快不利于氧气的收集，改进的措施为________________________________；若用装有浓硫酸(具有吸水性)的F装置来干燥氧气，则氧气需从________(填“c”或“d”)端通入。
(4)选用C装置收集气体时，下列实验操作正确的是________(填序号)。
①反应前，将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中
②导管口开始有气泡放出时，立即将导管口移入集气瓶
③集气瓶中水排完后，在水面下将集气瓶用玻璃片盖上再移出水槽
(5)适合用E装置收集的气体必须具备的性质是________________________。
(6)实验室取用药品要注意节约，如果没有说明用量，一般应取用最少量，固体药品只需盖满试管底部即可，液体药品取用________mL。
参考答案与部分提示
1.
A [解析]
高锰酸钾为固体，制氧气需要加热，收集较纯净的氧气用排水法。
2．A
3．C [解析]
该气体难溶于水，可以用排水法收集；无毒，密度远比空气小，可以用向下排空气法收集。
4．BC [解析]
用向上排空气法收集氧气，导管要伸到集气瓶的底部；检验氧气是否集满应将带火星的木条放在集气瓶口。
5．AD [解析]
加热高锰酸钾能使其分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰能作为氯酸钾分解的催化剂，使反应速率加快；而生成氧气的总质量为高锰酸钾生成的及氯酸钾生成的质量之和，与只加热氯酸钾相比，质量增加。
6．BD [解析]
氮气和二氧化碳气体均不能燃烧、不支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，不能鉴别；把带火星的木条伸入某瓶气体中，若木条不复燃，则该瓶气体中可能含有氧气，只是含量不足以支持木条复燃，比如空气。
7．②④③①⑤⑦⑥
8．(1)酒精灯 水槽 试管
(2)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
(3)略向下 防止试管口的冷凝水倒流入试管底部，使试管炸裂
(4)连续、均匀冒出 大气泡 正
氧气不易溶于水，且不与水反应
(5)防止水槽中的水倒流到热的试管中，使试管炸裂
9．(1)试管
(2)②③ 氯酸钾氯化钾＋氧气
(3)将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃
[解析]
(2)装置A是用加热固体的方法制取气体，C是用排水法收集气体，根据提供的药品，可知是用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气。(3)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放在集气瓶口，观察木条是否复燃。
10．(1)B
(2)过氧化氢水＋氧气
(3)5
(4)相同条件下，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快
11．(1)试管 集气瓶
(2)AC(或AD)
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
分解反应
(3)B 把B装置中的长颈漏斗换为分液漏斗
d
(4)①③
(5)密度小于空气且不与空气中的成分反应
(6)1～2课题3 制取氧气
第1课时 实验室制取氧气的原理、催化剂
氧气的工业制法
1．关于反应“氯酸钾氯化钾＋氧气”的说法，错误的是( )
A.
二氧化锰是该反应的催化剂
B．二氧化锰的质量随着反应的进行而减少
C．二氧化锰可以加快氯酸钾的分解速率
D．二氧化锰的化学性质没有改变
2．下列反应中属于分解反应的是( )
A.
酒精＋氧气二氧化碳＋水
B．红磷＋氧气五氧化二磷
C．氧化汞汞＋氧气
D．乙炔＋氧气二氧化碳＋水
3．下列反应属于分解反应的是( )
A.
水氢气＋氧气
B．铜＋氧气＋二氧化碳＋水―→碱式碳酸铜
C．甲烷＋氧气二氧化碳＋水
D．氢氧化钠＋硫酸铜―→氢氧化铜＋硫酸钠
4.现有a、b两支试管，a试管内有少量二氧化锰，同时在两支试管内滴加相同质量、相同浓度的过氧化氢溶液，能正确表示a、b两支试管放出氧气质量(纵坐标)与反应时间(横坐标)关系的图像是( )
5．下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.
在化学反应后其质量减少
B．催化剂能改变化学反应速率
C．使用催化剂能增加生成物的质量
D．在化学反应后其化学性质发生了变化
6．用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法不正确的是( )
A.
二氧化锰可以增大过氧化氢的分解速率
B．利用该装置进行实验，能节约药品
C．将带火星的木条放在b处，木条能复燃
D．若a处粉末是硫粉，进行微型实验可以不用进行尾气处理
7．
15%的过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢溶液制取氧气，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是( )
8．实验小组同学做了如图所示的实验。
(1)图中发生反应的文字表达式为_________________________________________，将带火星的木条置于a处，若观察到__________________，说明已有氧气产生。
(2)若用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，则其反应的文字表达式为______________________________________。
9．结合图所示实验回答下列问题。
(1)已知过氧化氢在常温下可以分解产生氧气，图A试管中盛有5
mL
5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管内，没有看到明显现象，原因是
________________________________________________________________________________。
(2)如图B，在试管中加入二氧化锰，图C中看到的现象是
________________________________________________________________________，写出该反应的文字表达式：________________________________________。
(3)待图C试管中无现象时，向其中再次添加过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，观察到______________________________________；重复该操作多次，均观察到相同的现象，说明______________________________。如果用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量，会发现____________________________________________________________。
10．空气中各组分的沸点如下表所示，请根据表中数据回答下列问题。
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
沸点/℃
－195.8
－183.0
－78.4
－185.7
(1)工业上可通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态，然后利用液氮和液氧的________不同，控制温度，使________先蒸发出来，剩下的主要是________。
(2)工业制氧气是______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)工业上制得的氧气是____________(填“纯净物”或“混合物”)。
(4)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____________________。
11．进行科学探究是一个奇妙的过程，请你一起参与，并填写空格。
(1)[提出问题]
小松同学用过氧化氢溶液清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上，发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块是否也能作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下探究。
(2)[猜想]
水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
(3)[实验验证]
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
_____________________________________________________________________
木条不复燃
常温下过氧化
氢分解很慢
实验二
在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
_____________________________________________________________________
(4)[结论]
水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
(5)[讨论与反思]
①小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块能作过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究反应前后水泥块的________是否改变。
设计如下：a.
准确称量水泥块的质量；b.完成实验二；c.待反应结束，将实验二中试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、________；d.对比反应前后水泥块的质量。
②小明认为还应该设计一个实验证明水泥块的化学性质没有改变，请你帮他设计一种方案：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案与部分提示
1．B [解析]
催化剂的质量和化学性质在化学反应前后均不变。
2．C [解析]
分解反应的特点是“一变多”，反应物必须是一种。
3．A
4．A [解析]
过氧化氢在常温下就能缓慢分解，产生氧气，加入二氧化锰，只能加快过氧化氢的分解速率，而不能改变最终产生氧气的质量。
5．B
6．D [解析]
在过氧化氢的分解反应中，二氧化锰作催化剂，起催化作用，能增大过氧化氢的分解速率；该实验把常规仪器改进成微型实验仪器来进行实验，能节约药品；过氧化氢分解产生的氧气能使带火星的木条复燃；若a处粉末是硫粉，硫会燃烧生成有毒气体二氧化硫，则需要进行尾气处理。
7．D
8．(1)高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
带火星的木条复燃
(2)氯酸钾氯化钾＋氧气
9．(1)过氧化氢在常温下分解缓慢，放出的氧气很少
(2)有气泡产生，带火星的木条复燃
过氧化氢水＋氧气
(3)有气泡产生，带火星的木条复燃
反应前后二氧化锰的化学性质没有改变
反应前后二氧化锰的质量没有发生变化
10．(1)沸点 氮气 液态氧
(2)物理变化 (3)混合物
(4)原料成本太高
11．(3)将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 水泥块能加快过氧化氢的分解速率
(5)①质量 称量
②完成实验二，在实验二充分反应后的试管里再加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中，观察木条是否复燃，重复该操作多次，观察现象是否相同
