第二单元课题三制取氧气（二）基础过关练习-2021-2022学年九年级化学人教版上册（word版 解析版）

课题三制取氧气（二）第二单元我们周围的空气2021~2022学年九年级化学基础过关练习人教版
一．选择题（共10小题）
1．空气是一种宝贵的自然资源，下列有关空气的说法正确的是（　　）
A．空气中臭氧含量少，属于稀有气体
B．空气污染指数越高，空气质量越好
C．空气中的氮气可作为生产氮肥的原料
D．利用氧气和氮气的密度不同，工业上常采用分离液态空气制取氧气
2．质量相等的两份氯酸钾①和②，向①中加入少量的高锰酸钾，完全反应后，收集到氧气的量随反应时间变化的函数图象正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．下列有关空气说法中正确的是（　　）
A．空气中各成分的含量恒定不变
B．导致空气污染的气体主要有SO2、CO2、NO2
C．工业制氧气是利用氧气和氮气的沸点不同，将氮气从空气中分离出来
D．空气的成分按质量计算，氧气大约占21%
4．下列关于空气的说法中，不正确的是（　　）
A．工业上采用分离液态空气法获得氧气
B．二氧化硫是空气污染物之一
C．空气中氧气质量占空气质量的
D．空气中的氧气来源于绿色植物的光合作用
5．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．反应时间较长的是高锰酸钾
B．同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾
C．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
D．a，b两点的固体物质均为混合物，且有一物质相同
6．用氯酸钾制备氧气，需使用的仪器有（　　）
①大试管
②烧杯
③试管夹
④酒精灯
⑤单孔塞
⑥石棉网
⑦铁架台（带铁夹）
A．①④⑤⑦
B．②④⑥
C．①③④
D．②④⑥⑦
7．某次实验需要用排水法收集一瓶含体积空气的氧气，下列收集方法合理的是（　　）
A．集气瓶内装容积的水
B．导管口伸入集气瓶容积处
C．集气瓶内装容积的水
D．导管口伸入集气瓶容积处
8．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
9．实验室用氯酸钾制氧气，操作有：①加热；②检查装置气密性；③向试管中装入药品；④当有连续气泡时用排水法收集；⑤实验完毕将导气管从水槽中取出；⑥熄灭酒精灯；⑦将试管固定在铁架台上．正确顺序是（　　）
A．③②①⑦④⑤⑥
B．②③⑦①④⑥⑤
C．②③⑦①④⑤⑥
D．①③②④⑦⑤⑥
10．质量相等的两份氯酸钾A和B，将其中一份加入少量的二氧化锰，将它们同时加热，放出氧气的质量与反应时间关系的图象正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
二．填空题（共5小题）
11．空气是一种宝贵的自然资源。
（1）氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是　
　（填序号）。
（2）食品包装袋中常充氮气以防腐，所利用的氮气的性质是　
　。
（3）利用物质沸点不同可以实现混合物的分离，根据下表数据判断。
物质
H2
N2
O2
NH3
沸点/℃
?252.8
?195.8
?183.0
?33.35
工业上制取氧气，控制温度在?195.8℃＜T＜　
　℃时，可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。
（4）下列物质属于空气污染物的是　
　。
A．SO2
B．CO
C．NO2
D．PM2.5
12．工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图：
（1）氮气在空气中所占体积分数约是　
　。
（2）液氧和氧气属于同一种物质的原因是　
　。
（3）工业制取氧气属于　
　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是　
　。
13．有六种途径可以制氧气，如图所示。
（1）写出A、B两种途径的反应符号表达式：
A：　
　。
B：　
　。
（2）　
　
（填序号）途径发生的是物理变化。
（3）为了使A、F两种途径更快地制取氧气，还需要加入　
　。
（4）根据“绿色化学”理念，　
　（填序号）途径是实验室制氧气的最佳方法。
14．甲、乙装置均可制取O2，乙装置和甲装置相比其最大的优点是　
　，乙装置具有这种优点的原理是　
　．
15．由于氧气的密度比空气　
　，收集氧气时可用　
　法，又因为氧气　
　溶于水，收集它时可用　
　法．欲得到较纯净的氧气（尽可能不含空气）最好选用　
　法收集．收集到气体的集气瓶要　
　放在桌上．
三．实验探究题（共1小题）
16．某校研究性学习小组到实验室进行探究实验。他们准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质。
（1）写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式
　
　。
（2）请指出图中所用仪器的名称：
a
　
　b
　
　
c
　
　d
　
　
（3）他们所用的装置图中有一些错误，请你为他们指出来：
①．
　
　
②．
　
　
③．
　
　
④．
　
　
（4）收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并
　
　（填“正放”或“倒放”）在桌上。
（5）他们用这种方法收集了两瓶气体。在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃。导致这个现象的可能的原因是（写出操作上的原因）：　
　。
四．推断题（共1小题）
17．工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图所示：
（1）工业氧气属于　
　（填“物理变化”或“化学变化”）．
（2）能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是　
　．
（3）从微观角度解释氧气与液氧密度不同的原因是　
　．
五．解答题（共3小题）
18．空气中有氧气，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，如图所示是工业上制氧气流程图：
（1）氮气的沸点﹣196℃，氧气的沸点﹣183℃，在蒸发的过程中　
　（填“氮气”或“氧气”）
先被蒸发出来。这样制得的氧气是　
　（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）从微粒的角度分析，空气液化的原因是　
　。
19．工业上制取氧气有深冷法与变压吸附法两种。
Ⅰ.深冷法的原理是将空气液化，再利用氮气和氧气沸点的差异进行分离。
已知：常压下，氧气的沸点是﹣183℃，氮气的沸点是﹣196℃。
（1）分离时，氮气和氧气的状态是　
　（填序号）。
A
B
C
D
氧气
液态
液态
气态
气态
氮气
液态
气态
液态
气态
Ⅱ.变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用，部分过程的示意图如图所示。
（2）分子筛中发生的变化是　
　（填“物理变化”或者“化学变化”）。
（3）下列说法正确的是　
　（填序号）。
A.变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体
B.变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳
C.分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
（4）分析下表数据，与深冷法相比，变压吸附法的优点是　
　。
项目
变压吸附法
深冷法
最大产量（m3/h）
3200
20000
产品气含氧量（%）
93～95
99.5～99.8
工作表压强（kPa）
﹣70～40
460～750
温度（℃）
0～40
﹣109～190
产每立方米氧气耗电量（kW?h）
0.40
0.50～0.65
20．氧气是人类无法离开的物质。
（1）氧气在自然界的循环：产生途径　
　，消耗途径　
　。
（2）氧气的助燃性：铁丝在氧气中燃烧的现象　
　，反应的文字表达式　
　，集气瓶底放少量水或者细沙原因是　
　。
（3）氧气的用途：　
　、　
　（写两个不同的用途）。
（4）氧气的制取：
①分别写出甲、乙途径制氧气的文字表达式：　
　、　
　。
②丙途径对比甲途径制氧气的优点是：　
　、　
　。
③丁途径制氧气是利用氮气和氧气的　
　不同，属于　
　（填“物理”或“化学”）变化。
④甲、乙、丙、丁四种途径制氧气利用的物质都含有　
　元素（填元素符号）。
课题三制取氧气（二）第二单元我们周围的空气2021~2022学年九年级化学基础过关练习人教版
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．空气是一种宝贵的自然资源，下列有关空气的说法正确的是（　　）
A．空气中臭氧含量少，属于稀有气体
B．空气污染指数越高，空气质量越好
C．空气中的氮气可作为生产氮肥的原料
D．利用氧气和氮气的密度不同，工业上常采用分离液态空气制取氧气
【分析】A.根据稀有气体的种类来分析；
B.根据空气污染的知识来分析；
C.根据氮气的用途来分析；
D.根据分离液态空气制取氧气的原理来分析。
【解答】解：A.稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等，但臭氧不属于稀有气体，选项说法错误；
B.空气污染指数越高，空气质量越差，选项说法错误；
C.氮气是由氮元素组成的。因此空气中的氮气可作为生产氮肥的原料，选项说法正确；
D.利用氧气和氮气的沸点不同，工业上常采用分离液态空气制取氧气，选项说法错误。
故选：C。
【点评】解答本题关键是熟悉空气组成，及其性质和用途。
2．质量相等的两份氯酸钾①和②，向①中加入少量的高锰酸钾，完全反应后，收集到氧气的量随反应时间变化的函数图象正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】高锰酸钾受热容易分解，生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，比只加热氯酸钾，增加了产生氧气的质量；产生的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，故可以加快反应的速率。催化剂加快了反应的速度，但不管是什么情况这两种反应都不会开始加热就会生成氧气。
【解答】解：高锰酸钾分解生成的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，能加快氯酸钾的分解速率，生成的氧气能增加氧气的质量；氯酸钾在较高的温度下才能缓慢的放出氧气，因而a反应用的时间比b长，且产生氧气的质量比b少；即只加热纯净的氯酸钾产生氧气的特点是开始反应产生氧气需要的时间长且反应结束产生的氧气少，但不管是什么情况这两种反应都不会开始加热就会生成氧气，因此B图象符合此变化过程。
故选：B。
【点评】用氯酸钾制氧气时，若没有二氧化锰，加入少量的高锰酸钾也可以使氯酸钾在较低的温度下迅速的放出氧气，因而高锰酸钾在较低的温度下分解生成的二氧化锰对氯酸钾起了催化作用。
3．下列有关空气说法中正确的是（　　）
A．空气中各成分的含量恒定不变
B．导致空气污染的气体主要有SO2、CO2、NO2
C．工业制氧气是利用氧气和氮气的沸点不同，将氮气从空气中分离出来
D．空气的成分按质量计算，氧气大约占21%
【分析】A、根据空气的成分分析；
B、根据空气污染物分析；
C、根据工业制氧气方法分析；
D、根据空气体积含量分析；
【解答】解：A、空气中各成分的含量相对固定不变，杂质部分随地区不同会有所不同；A错误；
B、CO2是空气中的成分，不会导致空气污染，B错误；
C、业制氧气是利用氧气和氮气的沸点不同，将氮气从空气中分离出来，C正确；
D、空气的成分按体积计算，氧气大约占21%，D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查了课本中的基础知识，难度不大，了解空气的成分几个成分的性质等知识即可分析解答。
4．下列关于空气的说法中，不正确的是（　　）
A．工业上采用分离液态空气法获得氧气
B．二氧化硫是空气污染物之一
C．空气中氧气质量占空气质量的
D．空气中的氧气来源于绿色植物的光合作用
【分析】A、根据工业制取氧气的方法考虑；
B、根据空气中的有害气体考虑；
C、根据空气中各成分的体积分数考虑；
D、根据植物光合作用的生成物考虑。
【解答】解：A、根据工业制取氧气的方法：分离液态空气法，利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离，故A说法正确；
B、空气中的有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮，故B说法正确；
C、空气中氧气体积约占空气体积的，故C说法错误；
D、植物光合作用的生成物是氧气和有机物，故D说法正确。
故选：C。
【点评】解答本题关键是熟悉工业制取氧气的方法，知道空气中的有害物质，空气的组成，熟悉植物的光合作用。
5．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．反应时间较长的是高锰酸钾
B．同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾
C．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
D．a，b两点的固体物质均为混合物，且有一物质相同
【分析】A、根据反应结束时间回答此题；
B、根据氧气质量开始增加的时间回答此题；
C、根据催化剂性质回答此题；
D、根据反应特点回答此题。
【解答】解：A、氯酸钾后开始反应，且氧气质量不再增加的时间靠后，所以氯酸钾反应时间长，选项A错误；
B、高锰酸钾的曲线中氧气质量先开始增大，所以是高锰酸钾先收集到氧气，选项B错误；
C、二氧化锰作为催化剂使用，只能改变反应速率，不会增加氧气质量，选项C错误；
D、a点为锰酸钾和二氧化锰，b点为氯酸钾、氯化钾和二氧化锰，都是混合物，都含有二氧化锰，选项D正确；
故选：D。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
6．用氯酸钾制备氧气，需使用的仪器有（　　）
①大试管
②烧杯
③试管夹
④酒精灯
⑤单孔塞
⑥石棉网
⑦铁架台（带铁夹）
A．①④⑤⑦
B．②④⑥
C．①③④
D．②④⑥⑦
【分析】根据氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水进行分析。
【解答】解：氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，所以需使用的仪器有：大试管、酒精灯、单孔塞、铁架台，故选：A。
【点评】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择。
7．某次实验需要用排水法收集一瓶含体积空气的氧气，下列收集方法合理的是（　　）
A．集气瓶内装容积的水
B．导管口伸入集气瓶容积处
C．集气瓶内装容积的水
D．导管口伸入集气瓶容积处
【分析】氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气大．
【解答】解：氧气不易溶于水，可以用排水法收集，用排水法收集集一瓶含体积空气的氧气时，集气瓶容积的水，倒立于水槽中，导管口伸入集气瓶口内即可。
故选：C。
【点评】考虑收集气体的方法时，应该从气体的密度、水溶性、是否有毒等方面进行分析、判断，从而找出最好的收集方法．
8．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
【分析】氧气在通常情况下是一种无色、无味的气体，不能和石灰水反应，能使带火星的木条复燃。
【解答】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。
【点评】解答本题的关键是要充分理解氧气的性质，只有这样才能对问题做出正确的判断。
9．实验室用氯酸钾制氧气，操作有：①加热；②检查装置气密性；③向试管中装入药品；④当有连续气泡时用排水法收集；⑤实验完毕将导气管从水槽中取出；⑥熄灭酒精灯；⑦将试管固定在铁架台上．正确顺序是（　　）
A．③②①⑦④⑤⑥
B．②③⑦①④⑥⑤
C．②③⑦①④⑤⑥
D．①③②④⑦⑤⑥
【分析】根据加热氯酸钾分解制取氧气时的操作步骤为：查、装、定、点、收、移、熄，据此进行分析解答．
【解答】解：实验室加热氯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）→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：②③⑦①④⑤⑥。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握制取氧气的步骤的口诀（“查、装、定、点、收、移、熄”，谐音“茶庄定点收利息”）是正确解答本题的关键．
10．质量相等的两份氯酸钾A和B，将其中一份加入少量的二氧化锰，将它们同时加热，放出氧气的质量与反应时间关系的图象正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】运用催化剂只能改变其他物质的化学反应速率，但不能改变产物的质量。
【解答】解：质量相同的两份氯酸钾，一份中混有少量MnO2，分别同时加热，加二氧化锰的产生氧气的速度快但两份氯酸钾的质量相等所以生产的氧气质量相等，注意，不加热反应不会发生。
故选：D。
【点评】催化剂只是改变反应的速率，对反应的生成物及生成物的量都没有影响。
二．填空题（共5小题）
11．空气是一种宝贵的自然资源。
（1）氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是　AC　（填序号）。
（2）食品包装袋中常充氮气以防腐，所利用的氮气的性质是　化学性质稳定　。
（3）利用物质沸点不同可以实现混合物的分离，根据下表数据判断。
物质
H2
N2
O2
NH3
沸点/℃
?252.8
?195.8
?183.0
?33.35
工业上制取氧气，控制温度在?195.8℃＜T＜　﹣183　℃时，可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。
（4）下列物质属于空气污染物的是　ABCD　。
A．SO2
B．CO
C．NO2
D．PM2.5
【分析】（1）根据氧气的用途来分析；
（2）根据氮气的性质与用途来分析；
（3）根据工业制备氧气的原理来分析；
（4）根据造成空气污染的物质来分析。
【解答】解：（1）A.氧气能够供给呼吸，所以可用于医疗急救，说法正确；
B.氧气具有氧化性，食品的变质与氧气有关，所以氧气不能用于食品防腐，说法错误；
C.氧气能够支持燃烧，所以氧气可用于航天火箭，说法正确；
D.氧气通电不会发出有色光，所以不能用氧气制霓虹灯，说法错误。
故选：AC；
（2）氮气的化学性质稳定，所以食品包装袋中常充氮气以防腐，故填：化学性质稳定；
（3）根据“氧气的沸点﹣183℃；氮气的沸点﹣195.8℃”，则分离液态空气的最佳温度范围是﹣195.8℃～﹣183℃。故填：﹣183；
（4）A、SO2会造成酸雨，属于空气污染物，故正确；
B、CO有毒，属于空气污染物，故正确；
C、NO2属于空气污染物，会造成酸雨，故正确；
D、PM2.5属于空气污染物，故正确。
故填：ABCD。
【点评】本题是考查空气的污染问题，提醒人们要时刻关注环境，保护我们的生存家园。
12．工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图：
（1）氮气在空气中所占体积分数约是　78%　。
（2）液氧和氧气属于同一种物质的原因是　它们都是氧分子构成的　。
（3）工业制取氧气属于　物理变化　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是　二者沸点不同　。
【分析】据空气中各种气体的沸点不同，可以进行分离。根据工业上制取氧气的方法、原理进行分析解答即可。
【解答】解：（1）氮气在空气中所占体积分数约是78%；
（2）液氧和氧气属于同一种物质的原因是由同一种元素组成；
（3）在除去空气中的灰尘、二氧化碳和水蒸气后，液化空气，控制条件，氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，再把氮气和氧气分离。该过程没有新的物质生成，属于物理变化；
（4）能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是液氧和液氮的沸点不同；
故答案为：
（1）78%；
（2）它们都是氧分子构成的；
（3）物理变化；
（4）二者沸点不同；
【点评】解答本题要知道空气的组成成分及其各种成分的性质，然后根据性质选择适宜的方法进行分离。
13．有六种途径可以制氧气，如图所示。
（1）写出A、B两种途径的反应符号表达式：
A：　H2O2→H2O+O2　。
B：　KMnO4K2MnO4+MnO2+O2　。
（2）　D　
（填序号）途径发生的是物理变化。
（3）为了使A、F两种途径更快地制取氧气，还需要加入　二氧化锰　。
（4）根据“绿色化学”理念，　A　（填序号）途径是实验室制氧气的最佳方法。
【分析】（1）根据化学反应的原理来分析；
（2）根据是否生成新物质来分析；
（3）根据加快化学反应速率的方法来分析；
（4）根据化学反应的反应物、生成物与反应的条件来分析。
【解答】解：（1）过氧化氢在常温下能分解为水和氧气，符号表达式为：H2O2→H2O+O2；高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；故填：H2O2→H2O+O2；KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；
（2）空气中含有氧气，用空气制备氧气的过程中没有生成新物质，发生的属于物理变化；故填：D；
（3）过氧化氢制取氧气、加热氯酸钾制取氧气的反应速率都比较缓慢，可以加入二氧化锰来加快化学反应的速率，故填：二氧化锰；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，反应是在常温下进行的，生成物还有水，对环境没有污染，是实验室中制取氧气的最佳方法；故填：A。
【点评】解答这类题目时，首先，要熟记实验室制取氧气的反应原理（即实验室制取氧气的文字表达式和化学方程式），各物质的颜色、状态，反应的条件、类型，以及实验室制取氧气的反应原理和发生装置的相互联系；并且，一定要理解催化剂的概念、催化作用；等等；然后，根据所给的问题情景及相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可。
14．甲、乙装置均可制取O2，乙装置和甲装置相比其最大的优点是　可随时控制反应的发生和停止　，乙装置具有这种优点的原理是　当用弹簧夹夹住胶皮管时，产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与固体反应物脱离，反应便会停止　．
【分析】根据反应装置的特点分析解答：当用弹簧夹夹住胶皮管时，产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与固体反应物脱离，反应便会停止进行分析．
【解答】解：C装置可随时控制反应的发生和停止，观察C装置可知：当用弹簧夹夹住胶皮管时，产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与固体反应物脱离，反应便会停止．
故答案为：可随时控制反应的发生和停止；当用弹簧夹夹住胶皮管时，产生的气体使试管内的压强增大，液体被压回长颈漏斗中，与固体反应物脱离，反应便会停止．
【点评】本题较好的考查了学生对知识的掌握和应用能力，只有掌握相关知识才能正确解答，注意物理和化学知识的综合应用．
15．由于氧气的密度比空气　大　，收集氧气时可用　向上排空气　法，又因为氧气　不易　溶于水，收集它时可用　排水　法．欲得到较纯净的氧气（尽可能不含空气）最好选用　排水　法收集．收集到气体的集气瓶要　正　放在桌上．
【分析】根据氧气的性质来选择收集方法，氧气的密度比空气大，不易溶于水，排水法收集到的氧气比较纯净．
【解答】解：氧气的密度比空气大，可用向上排空气法来收集；因为氧气不易溶于水，可用排水法来收集；排水法收集到的氧气比较纯净，由于氧气的密度比空气大，所以收集满氧气的集气瓶应瓶口向上放置在桌面上．
故填：大；向上排空气；不易；排水；排水；正．
【点评】此题难度不大，掌握氧气的物理性质以及收集方法等即可顺利解答．
三．实验探究题（共1小题）
16．某校研究性学习小组到实验室进行探究实验。他们准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质。
（1）写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式
　高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气　。
（2）请指出图中所用仪器的名称：
a
　酒精灯　b
　试管　
c
　铁架台　d
　水槽　
（3）他们所用的装置图中有一些错误，请你为他们指出来：
①．
　未用酒精灯的外焰加热　
②．
　酒精灯内酒精过多　
③．
　试管口没有稍微向下倾斜　
④．
　试管口未放一团棉花　
（4）收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并
　正放　（填“正放”或“倒放”）在桌上。
（5）他们用这种方法收集了两瓶气体。在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃。导致这个现象的可能的原因是（写出操作上的原因）：　没有等气泡连续均匀冒出时就收集　。
【分析】（1）根据高锰酸钾反应原理书写文字表达式；
（2）根据常用仪器的名称和用途分析；
（3）检查装置是否有错误，按照一定的顺序：从下到上，从左到右，防止有遗漏，可根据高锰酸钾制取氧气的操作和注意事项及仪器的正确使用方法进行分析；
（4）氧气密度比空气大，应正放在桌上；
（5）排水法收集气体要等气泡连续均匀冒出再收集。
【解答】解：（1）高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的表达式是高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；
故答案为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（2）根据常用仪器的名称和用途分析可知这些仪器分别是：酒精灯，试管，铁架台，水槽；
故答案为：酒精灯，试管，铁架台，水槽；
（3）在使用酒精灯加热时，首先检查灯内酒精的量，不超过酒精灯总容积的2/3，加热时要用外焰，观察图示可以看出，灯内酒精过多，未用酒精灯的外焰加热，加热固体药品时，试管口要略低于试管底部，防止冷凝水倒流入试管引起试管炸裂，用高锰酸钾制取氧气时试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；
故答案为：
未用酒精灯的外焰加热；酒精灯内酒精过多；试管口没有稍微向下倾斜；试管口未放一团棉花；
（4）氧气密度比空气大，应正放在桌上；
故答案为：正放；
（5）排水法收集气体要等气泡连续均匀冒出再收集，防止收集的气体混入空气，从而使收集的气体不纯，根据该同学操作所出现的现象可知是进行了该错误操作，造成第一瓶气体不纯；
故答案为：没有等气泡连续均匀排出时就收集。
【点评】本题主要考查了利用高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点、反应原理，解答时要明确指出错误不是改正，二者不要混淆了。
四．推断题（共1小题）
17．工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图所示：
（1）工业氧气属于　物理变化　（填“物理变化”或“化学变化”）．
（2）能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是　液氧和液氮的沸点不同　．
（3）从微观角度解释氧气与液氧密度不同的原因是　分子间隔不同　．
【分析】根据空气中各种气体的沸点不同，可以进行分离．分离前首先进行除尘，除去二氧化碳和水蒸气．根据分子的性质回答，分子很小，在不断运动，分子间有间隔，
【解答】解：（1）在除去空气中的灰尘、二氧化碳和水蒸气后，液化空气，控制条件，氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，再把氮气和氧气分离．该过程没有新的物质生成，属于物理变化；
（2）能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是液氧和液氮的沸点不同；
（3）氧气加压后变成液氧，是因为分子间的间隔变小，由气态变为液态，氧气与液氧密度不同的原因是分子间隔不同．
故答案为：
（1）物理变化；
（2）液氧和液氮的沸点不同；
（3）分子间隔不同．
【点评】解答本题要知道空气的组成成分及其各种成分的性质，然后根据性质选择适宜的方法进行分离．
五．解答题（共3小题）
18．空气中有氧气，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，如图所示是工业上制氧气流程图：
（1）氮气的沸点﹣196℃，氧气的沸点﹣183℃，在蒸发的过程中　氮气　（填“氮气”或“氧气”）
先被蒸发出来。这样制得的氧气是　混合物　（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）从微粒的角度分析，空气液化的原因是　分子间隔变小　。
【分析】根据工业上制取氧气的原理分析；
根据分子的特征结合使空气液化的措施来分析解答。
【解答】解：（1）氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，剩余的主要是液态氧，制得的氧气是混合物；
（2）为使空气更快液化，一般采取降低温度、增大压强的方法进行，因为在温度降低、压强增大的情况下，气体分子间隔变小、分子运动速率减慢，更易由气态转化为液态
故答案为：（1）氮气；混合物；
（2）分子间隔变小。
【点评】本题难度不大，了解工业上制取制法的原理是正确解答本题的关键。本题难度不大，通过本题的解答，有利于学生拓展思维，从辩证的角度全面认识物质。
19．工业上制取氧气有深冷法与变压吸附法两种。
Ⅰ.深冷法的原理是将空气液化，再利用氮气和氧气沸点的差异进行分离。
已知：常压下，氧气的沸点是﹣183℃，氮气的沸点是﹣196℃。
（1）分离时，氮气和氧气的状态是　
　（填序号）。
A
B
C
D
氧气
液态
液态
气态
气态
氮气
液态
气态
液态
气态
Ⅱ.变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用，部分过程的示意图如图所示。
（2）分子筛中发生的变化是　物理变化　（填“物理变化”或者“化学变化”）。
（3）下列说法正确的是　AC　（填序号）。
A.变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体
B.变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳
C.分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
（4）分析下表数据，与深冷法相比，变压吸附法的优点是　生产条件容易达到（或所需温度较低、耗电量较少等合理答案）　。
项目
变压吸附法
深冷法
最大产量（m3/h）
3200
20000
产品气含氧量（%）
93～95
99.5～99.8
工作表压强（kPa）
﹣70～40
460～750
温度（℃）
0～40
﹣109～190
产每立方米氧气耗电量（kW?h）
0.40
0.50～0.65
【分析】（1）根据气体的性质以及分离混合物的方法来分析；
（2）根据是否生成新物质来分析；
（3）根据题干信息来分析；
（4）根据表格信息来分析。
【解答】解：（1）由表格的信息可知：氮气的沸点比氧气的沸点低，液化后升高温度，先逸出的气体是氮气，分离时，氮气和氧气的主要状态分别是气态和液态；故填：B；
（2）分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离，此过程中没有新物质生成，属于物理变化；故填：物理变化；
（3）A．空气中含有稀有气体，且稀有气体不能被除去，所以变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体，故A正确；
B．空气中含有二氧化碳，但是二氧化碳能被氧化铝除去，所以变压吸附法制取的氧气中不含有二氧化碳，故B错误；
C．在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，所以分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关，故C正确。
故选：AC；
（4）分析表中数据，与深冷法相比，变压吸附法的优点是：生产条件容易达到（或所需温度较低、耗电量较少等）；故填：生产条件容易达到（或所需温度较低、耗电量较少等合理答案）。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量和气体的性质等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
20．氧气是人类无法离开的物质。
（1）氧气在自然界的循环：产生途径　绿色植物的光合作用　，消耗途径　呼吸作用、燃料的燃烧　。
（2）氧气的助燃性：铁丝在氧气中燃烧的现象　剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量的热　，反应的文字表达式　铁+氧气四氧化三铁　，集气瓶底放少量水或者细沙原因是　防止高温生成物溅落、炸裂瓶底　。
（3）氧气的用途：　供给呼吸　、　支持燃烧　（写两个不同的用途）。
（4）氧气的制取：
①分别写出甲、乙途径制氧气的文字表达式：　高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气　、　氯酸钾氯化钾+氧气　。
②丙途径对比甲途径制氧气的优点是：　节能　、　环保　。
③丁途径制氧气是利用氮气和氧气的　沸点　不同，属于　物理　（填“物理”或“化学”）变化。
④甲、乙、丙、丁四种途径制氧气利用的物质都含有　O　元素（填元素符号）。
【分析】（1）根据自然界中的氧循环来分析；
（2）根据铁丝在氧气中燃烧的现象、反应的原理以及注意事项来分析；
（3）根据氧气的性质与用途来分析；
（4）根据制取氧气的原理、制备方法的优点、分离液态空气法的原理以及质量守恒定律来分析。
【解答】解：（1）氧气在自然界的循环：产生途径是绿色植物的光合作用，消耗途径是呼吸作用、燃料的燃烧；故填：绿色植物的光合作用；呼吸作用、燃料的燃烧；
（2）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，文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁，为防止高温生成物溅落、炸裂瓶底，需要在集气瓶底放少量水或者细沙；故填：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，放出大量的热；铁+氧气四氧化三铁；防止高温生成物溅落、炸裂瓶底；
（3）氧气的主要用途是供给呼吸、支持燃烧；故填：供给呼吸；支持燃烧；
（4）①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解为氯化钾和氧气；故填：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；氯酸钾氯化钾+氧气；
②丙途径是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，丙途径对比甲途径制氧气的优点是无需加热，节约能源，生成物是水和氧气，对环境没有污染；故填：节能；环保；
③丁途径是分离液态空气法制氧气，其原理是利用氮气和氧气的沸点不同，没有新物质生成，属于物理变化；故填：沸点；物理；
④甲、乙、丙、丁四种途径制氧气利用的物质都含有氧元素；故填：O。
【点评】解答这类题目时，首先，要熟记实验室制取氧气的反应原理（即实验室制取氧气的文字表达式和化学方程式），各物质的颜色、状态，反应的条件、类型，以及实验室制取氧气的反应原理和发生装置的相互联系；并且，一定要理解催化剂的概念、催化作用；等等；然后，根据所给的问题情景及相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可．
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