3.1.2 氧气的制取与收集 （同步培优练习）—2020-2021学年浙教版八年级科学下册 含答案

3.1.2氧气的制取与收集
一、选择题
1．（2020·浙江杭州市·八年级期末）如图是氧气制取和性质的知识网络（反应条件部分省略）下列说法正确的是（　　）
A．反应④⑤⑥既是化合反应又是氧化反应
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如果没有MnO2，可用少量KMnO4代替
2．（2020·浙江湖州市·八年级期末）下图能正确表示一定质量的KClO3和MnO2固体在受热过程中各物质质量随时间变化趋势的是(　　)
A．
B．
C．
D．
3．（2019·浙江九年级一模）a和b为两份质量相等的氯酸钾固体，往a中加入少量二氧化锰，b中不加二氧化锰。当分别同时加热a和b至完全反应时，能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是(
)
A．
B．
C．
D．
4．（2018·杭州观成实验学校八年级期中）如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量的二氧化锰）分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是（
）
A．同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾
B．用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料
C．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
D．反应时间较长的是高锰酸钾
5．（2019·浙江九年级期末）FeCl3溶液能对过氧化氢的分解起催化作用.某小组拟用下面所示装置，研究当其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度对过氧化氢分解速率的影响.实验方案：倒扣的量筒内装满水，分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中，注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液，有关数据如下表所示：
物理量
实验序号
H2O2的溶液的浓度
H2O2溶液的体积
2%FeCl3溶液的体积（mL）
反应的时间（min）
生成O2的体的体积（mL）
①
5%
20
3
1
待测V1
②
10%
20
3
X
待测V2
有关该实验的说法，其中正确的是（　　）
A．表中x是待测的物理量
B．如果俯视读数，会导致的测量值偏大
C．该实验方案通过比较产生相同体积氧气所需的时间来比较反应速率
D．通过观察锥形瓶中冒气泡的速率和量筒内水下降速率，可以粗略判断反应速率
6．（2020·浙江九年级期中）四种制取氧气的方法如图所示。下列有关四种氧气制取方法的说法，错误的是（
）
A．反应时加入的Mn02不能增加产生氧气的质量
B．从安全、环保、节能、简便等方面考虑，最佳方法是H202分解制取02
C．四种方法都是利用含氧化合物分解来制取02
D．取等质量的四种反应物，H202分解产生的氧气最多
7．（2020·全国九年级专题练习）某废旧干电池内有二氧化锰、炭黑、氯化锌、氯化铵等物质。某实验小组回收并利用其中的二氧化锰作催化剂制氧气。下列实验操作和装置中，错误的是（??
）
A．溶解
?????????????????????????????????????????
B．过滤
C．装药品
???????????????????????
D．制氧气
8．（2019·奉化市尚田中学九年级期中）15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2。实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,
则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是（
）
A．
B．
C．
D．
9．（2021·浙江九年级专题练习）有关氧气的收集、检验、验满，下列叙述正确的是（　　）
A．甲装置为向下排空气法，可用于收集氧气
B．利用乙装置收集氧气，气体从a通入
C．用燃着的木条伸入丙中，若木条熄灭表明该气体是氧气
D．将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满
10．（2018·浙江绍兴市·八年级期中）小明将收集满某气体的试管倒插入盛有水的烧杯中（甲图所示），一段时间后，观察到乙图所示的现象。小明对该实验的分析正确的是(
)
A．该气体不易溶于水
B．可以用排水法收集该气体
C．试管内的气体可能是氧气
D．试管内液面上升，是因为大气压的作用
11．（2016·全国八年级课时练习）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
12．（2020·浙江省瑞安市瑞祥实验学校八年级月考）某科学兴趣小组为了研究物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度的关系，需要收集一瓶大约四分之一空气的氧气，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
二、填空题
13．（2020·浙江九年级期中）利用加热高锰酸钾的方法，验证化学反应中质量守恒定律。如图，小科将适量高锰酸钾装入试管，塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为。加热使之充分反应后，测得量筒中气体体积为V，再次测得反应装置与物质总质量为，已知常温常压下氧气密度为。据此请回答：
（1）实验中用量筒收集气体的好处是______。
（2）根据实验数据计算发现：，与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是______。
A．试管中高锰酸钾没有完全分解
B．导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C．未调节量筒内外液面相平就读数
D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
14．（2020·浙江绍兴市·八年级期末）关于用高锰酸钾制取氧气的实验，请回答：
（1）图中A器材的名称是________。
（2）⑥至⑩器材中不需要有________
(选填序号)
（3）小明组装发生装置时，要让试管口略向________(选填上或下)倾斜。
（4）实验中用排水法收集了一瓶气体，把一根带火星的木条伸入集瓶气口时，没有复燃。原因可能是________(选填字母)。
A．实验结束时，熄灭酒精灯前没有先把导管移出水面
B．有气泡冒出时立即进行收集
C．导管口没有放一小团棉花
D．收集前集气瓶中未装满水
15．（2020·浙江九年级月考）实验室制氧气的两种方法如下：
方法一：
方法二：
（1）下图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图。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_____；
（2）写出实验前检查装置A气密性的方法_____。
16．（2020·浙江温州市·九年级一模）如图为实验室制取氧气的常见发生装置和收集装置。
（1）制取气体前，对发生装置要进行气密性检查。图a装置的气密性检查方法为______。
（2）利用二氧化锰催化分解过氧化氢制取氧气，应选的装置组合为________。（写出一种）
17．（2019·浙江八年级期末）如图是实验室制取和收集一些气体的装置图，请回答：
（1）A中仪器①、②的名称分别是______。
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，选用B作为发生装置，该装置还需要进行改进的地方是______。
（3）通常情况下硫化氢(H2S)是一种没有颜色，具有臭鸡蛋气味的有毒气体。密度比空气大，且能溶于水形成氢硫酸，实验室通常用块状固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下反应来制取硫化氢气体。从环保角度考虑，实验室制取和收集硫化氢气体选用的最佳装置是上图中的______（填字母编号），收集气体的具体方法是______。
18．（2019·浙江杭州市·九年级开学考试）实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：
（1）这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是________
(填序号)。
（2）实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是____；实验室若用B作发生装置制氧气，则该反应方程式为_____。
（3）常温下，硫化氢（H2S）是一种有臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸反应制得，该反应方程式为FeS
＋
H2SO4（稀）＝
H2S↑＋Fe
SO4
，则应选择______（填序号，下同）来作发生装置。
（4）NH3易溶于水，密度小于空气，则应选择____装置来收集
19．（2019·浙江八年级期中）有六种途径可以制得氧气，如图所示：
（1）实验室制取
O2
装置最简单、最安全，操作起来最容易的途径是_____；
（2）A、B、E
途径制取氧气时，用排水法刚把集气瓶收集满时，接下来的操作是_____；
20．（2019·浙江七年级期中）实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气。
(1)下列操作正确的是_____
A
集气瓶中灌1/4的水
B
集气瓶中灌3/4的水
C
导管伸入到集气瓶体积的1/4处
D
导管伸入到集气瓶体积的3/4处
(2)此瓶中氧气的体积分数约为_____（用百分数表示，结果保留整数）。
参考答案
1．D
【详解】
A、化合反应为多种物质反应生成一种物质，在反应⑥中，生成物为水和二氧化碳两种，不符合化合反应的定义，故A错误。
B、反应①中，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能发生改变了，故B错误。
C、氧化物为由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物。反应②中的反应物高锰酸钾和反应③中的氯酸钾都是由三种元素组成，不属于氧化物的定义，故C错误。
D、高锰酸钾受热分解会生成二氧化锰，而二氧化锰可以对氯酸钾分解进行催化作用，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A、因为氯酸钾的分解需要达到一定温度，所以开始加热时并没有氧气、氯化钾产生，在这段时间内氯酸钾的质量保持不变，而氧气和氯化钾的质量都是零，二氧化锰的质量保持不变，不为零，选项错误；
B、当达到温度后，氯酸钾开始分解，它的质量不断减少，而氧气和氯化钾的质量不断增大，根据可知，生成氯化钾的质量大于生成的氧气的质量，选项错误；
C、当达到温度后，氯酸钾开始分解，它的质量不断减少，而氧气和氯化钾的质量不断增大，根据可知，生成氯化钾的质量大于生成的氧气的质量，二氧化锰质量保持不变，选项正确；
D、在整个过程中，氯酸钾作为反应物，质量逐渐减少，而氧气和氯化钾是生成物，反应中氯化钾和氧气的质量逐渐增加，直至氯酸钾完全反应，选项错误，故选C。
3．C
【分析】
氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气，二氧化锰是催化剂，能加快化学反应速率。
【详解】
a中氯酸钾的质量等于b中氯酸钾的质量，a
、b产生的氧气质量相等；由于a中加有催化剂二氧化锰，使氯酸钾分解的速率大大加快，反应时间较短；而b中不加二氧化锰，需要较长时间才能反应完，因而b完全反应的时间比a长，故选C。
4．B
【分析】
高锰酸钾稍微加热就产生氧气，而氯酸钾和二氧化锰的混合物要加热一段时间才能分解产生氧气，并且二氧化锰在这个反应中做催化剂不能改变氯酸钾产生氧气的质量。
【详解】
A、观察图示可知，同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾，而氯酸钾和二氧化锰的混合物要加热较长一段时间才能分解产生氧气，故A不正确；
B、相同质量的氯酸钾和高锰酸钾制得氧气较多的是氯酸钾，所以制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料好，故B正确；
C、二氧化锰在氯酸钾制取氧气的这个反应中做催化剂，不能改变氯酸钾产生氧气的质量，只能改变反应速率，故C不正确；
D、通过观察图示可知，氯酸钾用时较长，故D不正确。故选B。
5．D
【解析】
【详解】
A、本实验是探究过氧化氢溶液的浓度对过氧化氢分解速率的影响，具体操作是倒扣的量筒内装满水，分别取相同体积、相同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中，注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液，利用的是控制变量法，变量是氧化氢溶液的浓度，表中x是表示时间，应该是已知量，故A错；
B、正确的读数方法是视线保持水平直视，与凹液面的最低处保持水平。实验中倒扣量筒，如果俯视读数，会导致的测量值偏小，故B错；
C、该实验方案通过比较相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液在相同时间内产生氧气的体积的多少来比较反应速率，故C错；
D、通过观察锥形瓶中冒气泡的速率和量筒内水下降速率，可以粗略判断反应速率，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A、反应时加入的MnO2是催化剂，只改变反应的速率，不能增加产生氧气的质量，故正确；
B、过氧化氢催化分解，常温下进行，无污染，安全、环保、节能、简便，可为制取氧气的最佳方法，故正确；
C、利用含氧化合物分解来达到目的，过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾、水组成上都含有氧元素，都可称为含氧化合物，通过分解可制得氧气；故正确；
D、钾的相对原子质量是39，锰的相对原子质量是55，氢的相对原子质量是1，氧的相对原子质量是16，通过计算可知，过氧化氢中氧元素质量分数最大，水中氧元素质量分数次之，但是过氧化氢分解时，只有一半的氧元素转化成氧气，而水分解时，氧元素全部转化成氧气，因此相同质量的KClO3、KMnO4、H2O2、H2O完全反应后，放出氧气的质量最多的是水。故错误；
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A、溶解要用玻璃棒搅拌，以加速溶解，正确；
B、过滤要用玻璃棒引流，错误；
C、装入固体药品，应斜持试管，用药匙或纸槽将药品送入试管底再直立试管，正确；
D、过氧化氢制氧气要选择固液常温型发生装置，正确。
故答案为：B。
8．D
【解析】
【详解】
略
【考点】
氧气的实验室制法
A.长颈漏斗不能控制液体的滴加速率，因此不能控制反应速率，A错误；
B.B中分液漏斗中应该盛放过氧化氢溶液，B错误；
C.从长颈漏斗加入的应该是过氧化氢溶液，不能将过氧化氢溶液一次性加入，否则不能控制反应速率，C错误；
D.过氧化氢溶液从分液漏斗中加入，可以控制液体的滴加速率，而控制反应速率，能使生成氧气的速率平稳，D正确。
故选:D。
9．D
【详解】
A、氧气的密度比空气大，应用向上排空气法来收集，故A错误。
B、氧气的密度比水小，利用乙装置收集氧气，气体从b通入，故B错误。
C、氧气具有助燃性，用燃着的木条伸入丙中，若木条燃烧得更旺盛，表明该气体是氧气，故C错误。
D、氧气的密度比空气大，用装置丁收集氧气时，氧气从长管进入，氧气具有助燃性，将带火星的木条放置于丁装置
d
处可检验氧气是否收集满，故D正确。
故选D。
10．D
【详解】
【解答】A.根据图片可知，当试管内的水面静止时，外面水面上的大气压强等于试管内气体压强和水中压强之和；因为试管内水面升高，说明水的压强增大，而里面气体的压强减小，即气体溶解在水里面，因此该气体易溶于水，故A错误；
B.该气体在水中的溶解度较大，不能用排水法收集，故B错误；
C.氧气在水中的溶解度比较小，因此试管内的气体不可能是氧气，故C错误；
D.试管内气体被水吸收，压强减小，水在大气压强的作用下被压进试管，故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A、氧气不易溶于水，所以用排水法能收集到氧气，故A错误；
B、择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶O2，氧气比水的密度小，当气体从b进入集气瓶，然后又从c逸出，故B错误；
C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶O2，因为氧气密度比水小，从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出，故C正确；
D、选择A、B两种装置，导管a接导管b不能收集到一瓶O2，氧气比水的密度小，当气体从b进入集气瓶，然后又从c逸出，故D错误；
故选C。
12．B
【解析】
【详解】
要收集一瓶大约含空气的氧气，即收集的氧气，所以应将集气瓶内灌体积的水，然后盖好玻璃片，倒立在水中，然后收集气体，集满后得到的氧气中有空气；选B。
13．便于直接读出氧气的体积
BCD
【详解】
（1）实验中用量筒收集气体的好处是便于直接读出氧气的体积；
（2）A．试管中高锰酸钾没有完全分解不会造成m1-m2≠ρV，不合题意；
B．导管口连续均匀冒气泡时才收集气体导致部分氧气没有收集起来，会造成m1-m2≠ρV，符合题意；
C．未调节量筒内外液面相平就读数会造成氧气的体积读数不准确，造成m1-m2≠ρV，符合题意；
D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯造成继续加热过程中生成的氧气逸散到空气中，没有收集在量筒内，会造成m1-m2≠ρV，符合题意。
14．集气瓶
⑥、⑧
下
B、D
【详解】
（1）图中A器材的名称是集气瓶。
（2）高锰酸钾制取氧气的发生装置包括：铁架台、试管、棉花、装有导管的单孔胶塞，酒精灯，取用药品的药匙；收集氧气的装置包括：装有水的水槽、集气瓶。那么不需要的器材就是锥形瓶和长颈漏斗，故选⑥⑧；
（3）为了防止冷凝水倒流进试管造成炸裂，在组装发生装置时，试管口要略向下倾斜；
（4）A．实验结束时，熄灭酒精灯前没有先把导管移出水面，会造成水倒吸进导管，进入试管，可能会引起炸裂，但不会影响氧气的纯度，故A不合题意；
B．有气泡冒出时立即进行收集，其中可能含有排出的空气，故B符合题意；
C．导管口没有放一小团棉花，可能会造成高锰酸钾粉末堵住导气管口，不会影响氧气纯度，故C不合题意；
D．收集前集气瓶中未装满水，那么瓶中含有空气，故D符合题意。
故选BD。
15．①③④⑧⑦
夹紧导管①，打开连通器下端活塞，连通器里面的液体不流下，说明装置气密性较好
【详解】
（1）要收集一瓶干燥的氧气，用浓硫酸作干燥剂，气体从长导管进入，短导管出，能够干燥的较充分，氧气的密度比空气大，所以应从长管进气，短管排空气，故连接顺序为①③④⑧⑦。
（2）实验前检查装置A气密性的方法是：夹紧导管①，打开连通器下端活塞，连通器里面的液体不流下，说明装置气密性较好。
16．关闭分液漏斗的开关，打开止水夹，在胶皮管处接入导管，先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出
ac（或ad）
【分析】
【详解】
（1）图a装置的气密性检查方法为：关闭分液漏斗的开关，打开止水夹，在胶皮管处接入导管，先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出；
（2）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集。故选ac或ad。
17．长颈漏斗；锥形瓶
在试管口放一团棉花
AE
硫化氢气体从a端通入，将b端出来的气体通入氢氧化钠溶液中，将多余的硫化氢吸收
【详解】
（1）仪器①是长颈漏斗，仪器②是锥形瓶，故填：长颈漏斗；锥形瓶。
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，选用B作为发生装置，该装置还需要进行改进的地方是在试管口放一团棉花。故填：在试管口放一团棉花。
（3）实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS），与稀硫酸混合，在常温下发生反应，制得硫化氢气体，因此产生装置选择A；硫化氢具有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大，且能溶于水形成氢硫酸，故只能用向上排空气法收集，从环保角度考虑，用E装置收集H2S气体，进气口应长管，因为硫化氢气体的密度比空气大；
故填：AE；硫化氢气体从a端通入，将b端出来的气体通入氢氧化钠溶液中，将多余的硫化氢吸收。
18．E
试管口放一团棉花
2H2O22H2O+O2↑
B
E
【详解】
（1）向下排空气法收集时，导气管应伸入集气瓶底部，收集时空气利于排出，故答案为：E；
（2）实验室用A装置分解高锰酸钾制取氧气，为防止进入导管，要在试管口放一团棉花；
用B作发生装置制氧气，要用到的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，化学反应式是：2H2O22H2O+O2↑
（3）实验室可用硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸反应制得硫化氢，是固液不加热反应，所以可用装置B完成．
故答案为：B；
（4）NH3易溶于水，密度小于空气，则应选向下排空气法收集，故选E。
19．A
先把导气管移出水槽，然后再熄灭酒精灯
【解析】
【详解】
（1）过氧化氢制氧气装置操作简单、安全，不需加热，生成物是水和氧气，无污染；故填A。
（2）A、B、E?途径制取氧气时，用排水法刚把集气瓶收集满时，接下来的操作是先把导气管移出水槽，然后再熄灭酒精灯；故填：先把导气管移出水槽，然后再熄灭酒精灯。
20．B
80%
【详解】
（1）A、需要收集一瓶大约1/4空气的氧气，即收集3/4的氧气，所以集气瓶中应灌3/4
的水，故A错；
B、需要收集一瓶大约1/4
空气的氧气，即收集
3/4的氧气，所以集气瓶中应灌3/4的水，故B正确；
C、用排空气法收集氧气无法收集3/4的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故C错；
D、用排空气法收集氧气无法收集3/4的氧气，因为氧气密度比空气大，会聚集在下部，故D错。
故选B。
（2）此瓶中氧气的体积分数约为
。