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人教版九年级上册第二单元 我们周围的空气课题3 制取氧气导学案
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这是一份人教版九年级上册第二单元 我们周围的空气课题3 制取氧气导学案，文件包含231氧气实验室制取方法-2021-2022学年九年级化学上册精讲精练人教版原卷版docx、231氧气实验室制取方法-2021-2022学年九年级化学上册精讲精练人教版解析版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共42页， 欢迎下载使用。
2.3.1氧气实验室制取方法
考点精讲
知识点 1 氧气的实验室制取方法
1．加热高锰酸钾制取氧气
【反应原理】
2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【发生装置】
由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择加热固体制备气体的装置。
【收集装置】
由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以还可以选择向上排空气法收集气体的装置。
收集装置还可用
【实验步骤】
① 查：检查装置的气密性。
② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③ 定：将试管固定在铁架台上。
④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥ 移：把导管移出水槽。
⑦ 灭：熄灭酒精灯。
【检 验】
将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
【验 满】
（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。
【注意事项】
①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾抖，防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水滴倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已收集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进入导管，不利于气体的导出。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。
（3）收集氧气的方法
①氧气不易溶于水，可用排水法收集。
②氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集。
注意：
a．凡不与空气中的氧气、氮气等成分反应的气体，均可用排空气法收集。相同状况下，密度比空气大的气体可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。若与空气的密度相近或有毒的气体，一般不宜用排空气法收集。
b．用排空气法收集气体时，应将导管伸到接近集气瓶底部，以便于空气的排出。
c．用排水法收集的氧气比向上排空气法收集的氧气更纯净；用向上排空气法收集的氧气比排水法收集的氧气更干燥。
2．氯酸钾制取氧气
【反应原理】
2KClO32KCl + 3O2↑
【实验装置】
和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同（试管口无棉花团）。
收集装置还可用
3．过氧化氢制氧气
【反应原理】
2H2O2 2H2O + O2↑
【实验装置】
或
（1）步骤
①检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。
④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。
⑤用排水集气法收集。
（2）注意的问题
a．用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用长颈漏斗便于加入液体药品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。
b．使用带有长颈漏斗的发生装置时，要注意长颈漏斗下端管口应伸到液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。
4. 三种方法比较如下：
制取方法
高锰酸钾制取氧气
氯酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
所用药品
高锰酸钾（紫色固体）
氯酸钾（白色粉末）、
二氧化锰（黑色粉末）
过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末）
反应原理
2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO32KCl + 3O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
发生装置
固体加热型
固固加热型
固液不加热型
收集装置
选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法
向下排空气法
选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应
优点
稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集
反应速度适中，便于收集；和高锰酸钾相比，药品白色，仪器容易清洗；相同质量的KClO3和KMnO4，KClO3生成的氧气多
不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收
缺点
需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面
需要加热，操作麻烦、浪费能源；反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气
作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制
检验方法
将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。
验满方法
①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。
②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。
总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法
【典例1】某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验室制取，请回答下列问题。
（1）仪器①的名称为_______。
（2）若实验室要加热高锰酸钾制取较纯净的氧气，从图甲中应选择的装置组合是______，反应的符号表达式为_______________。
（3）小婧用装置D收集了一瓶氧气，检验氧气已经收集满的方法是___________，然后用于进行图乙中装置F所示的实验时发现铁丝不能燃烧，可能的原因是__________。
（4）用图乙中G装置收集氧气，气体应从__________（填字母）端通入。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）AC KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已集满 氧气不纯
（4）c
【解析】（1）据图可知仪器①的名称是长颈漏斗；
（2）利用高锰酸钾加热制氧气，反应物是固体，反应条件是加热，因此发生装置应该选用上图中的A；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ；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，用排水法装置C收集的气体比较纯净；
（3）如用D装置收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气收集满了；实验时发现铁丝不能燃烧，可能的原因是氧气不纯、铁丝表面有锈等；
（4）氧气不易溶于水且密度比水小，用图乙中G装置收集氧气，气体应从c端通入。
【举一反三】
1．（2020年苏州市姑苏区振华中学含国科大中考二模）某小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如下图所示。
（1）甲同学用双氧水制取氧气，发生反应的文字表达式是_____________，分液漏斗的优点是____。
（2）乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，选择的发生装置是_________；该同学发现产生的 气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是_____
a 反应中氧气的物理性质发生了变化
b 此时得到的气体一定是混合物
c 只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关
d 可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质
（3）丙同学研究了木条复燃与氧气体积分数的关系，发现不纯的氧气也能使带火星的木条复燃。图F 是他其中一次实验的装置，集气瓶中有约占总体积 40%的水，氧气从_____导管口进入(填“长”或“短”)，排尽集气瓶中的水，收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是_____。
【答案】
（1）双氧水水+氧气 可以通过控制液体滴加速度从而控制反应速度
（2）A ad
（3）短 52.6%
【解析】（1）用双氧水制取氧气时，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式是：双氧水水+氧气分液漏斗的优点是可以通过控制液体滴加速度从而控制反应速度；
（2）用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，该反应需要加热，选择的发生装置是A；
a 反应中氧气的物理性质没有发生了变化，a错误；
b 此时得到的气体一定是混合物，正确能使带火星木条复燃说明有氧气，刺激性气味说明含有其他气体，b正确。
c 只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，但是加入二氧化锰生成气体有气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关，c正确。
d氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下不反应，d错误；
故选：ad。
（3）氧气密度比水小，气体短进长出，氧气从短导管口进入；假设集气瓶的体积是100mL，收集氧气后集气瓶中氧气的体积=100mL×40%+（100mL-40mL）×21%=52.6mL，因此集气瓶中氧气的体积分数=×100%＝52.6% 。
2．（成都市大邑县2019-2020学年九年级上学期期中）实验室中，可利用下列装置制取某些气体。
（1）写出带标号的仪器的名称：①_________ ；②_______。
（2）若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气：
①C装置需做出的一处改进是____________；收集装置应该选_______（填序号）；该反应的文字表达式为______________，其基本反应类型为_______。
②以下是某同学的部分实验操作，其中不合理的是_________（填序号）。
Ⅰ.先检查装置的气密性，后加入药品 Ⅱ.先固定试管，后放置酒精灯 Ⅲ.先将导管伸入集气瓶，后加热试管
（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体。该气体易溶于水，密度比空气大。由上述信息推知，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），应选用的发生装置是_____（填序号，下同），选用的收集装置是______。
（4）如图是一个多用途装置，其部分用途如下：
①若用于向上排空气法收集氧气，检验氧气已收集满的方法是____。
②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，然后从_______端通入氧气（填“a”或“b”）。
（5）如图A、B是有关氧气化学性质实验的装置示意图。
①A中水的作用是_________。
②B中可观察到的实验现象是_______。
③请写出B中反应的文字表达式：_________。
【答案】（1）试管 集气瓶
（2）①在试管口放一团棉花 D 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应
②Ⅱ、Ⅲ（全对才给分）
（3）A E
（4）①用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满 ②b
（5）①吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气
②铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
③铁+氧气四氧化三铁
【解析】（1）带标号的仪器的名称：①是试管；②是集气瓶。
（2）①若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，高锰酸钾是粉末状的，为防止高锰酸钾粉末进入导管，试管口需要塞一团棉花，制取一瓶较纯净的氧气，用排水法收集，故C装置需做出的一处改进是在试管口放一团棉花；氧气不易溶于水，故收集装置应该选D；反应是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应符合一变多，故其基本反应类型为分解反应。
②Ⅰ.实验要先检查装置的气密性，后加入药品，故正确；
Ⅱ.实验组装仪器要由下而上，先放置酒精灯，后固定试管，故不正确；
Ⅲ.先加热试管排尽空气，后将导管伸入集气瓶收集气体，故不正确。
故选ⅡⅢ。
（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），注射器能控制反应物的滴加速率，控制反应速率，故应选用的发生装置是A，硫化氢气体易溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集，故选用的收集装置是E。
（4）①若用于向上排空气法收集氧气，氧气密度比空气大，氧气从长管进，空气从短管排出，故检验氧气已收集满的方法是用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满。
②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，氧气密度比水小，氧气要从短管通入，水从长管排出，故然后从b端通入氧气。
（5）①硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，故A中水的作用是吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气。
②铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中可观察到的实验现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
③铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
【技巧与方法】
1、制取装置（发生装置）的选择依据；根据反应物、生成物的状态和反应条件选择。如果选用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应用固体与液体反应且不需要加热型的装置。
如果选用加热高锰酸钾（加热氯酸钾与二氧化锰的混合物）制取氧气，应用固体加热型装置。。
2、收集装置选择依据：根据生成气体的性质，如水溶性、密度等。收集的方法具体分为三种：
排水法：适合收集难溶于水或不易溶于水且不与水发生反应的气体。
向上排空气法；适合收集密度比空气大且不与空气中的物质发生反应的气体。
向下排空气法；适合收集密度比空气小且不与空气中的物质发生反应的气体。
【针对训练】
13．（甘肃省金昌市2020年中考）关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．制取气体时，先装药品，然后检验装置的气密性
B．反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面
C．导气管口开始产生气泡时，立即用装满水的集气瓶收集气体
D．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管
【答案】D
【解析】A、制取气体时，先检验装置的气密性，后添加药品，A错。
B、反应结束时，先将导管移出水面，后停止加热，防止水倒吸入试管，试管炸裂，B错。
C、导气管口有连续均匀气泡时，开始用装满水的集气瓶收集气体，C错。
D、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管，D正确。
故选：D。
2．（广东省2020年中考化学试题）实验室用氯酸钾固体（二氧化锰作催化剂）制取氧气，下列装置组合正确的是（ ）
A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④
【答案】A
【解析】
实验室用氯酸钾固体（二氧化锰作催化剂）制取氧气，属于固体混合需加热型，发生装置是①，氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空法（装置④）或排水法（装置③）收集，故装置组合正确的是①③或①④，观察选项，只有A选项正确。
故选：A。
3．（2019年四川省攀枝花市）关于下列装置使用的说法，不正确的是（ ）
A．用甲装置制取氧气 B．用乙装置制取二氧化碳
C．用丙装置收集氢气 D． 用丁装置收集氧气
【答案】C
【解析】A、甲装置属于固体加热型发生装置，可以加热氯酸钾制取氧气，正确；B、乙装置属于固液混合常温型发生装置，可以用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，正确；C、氢气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故不能用丙装置收集氢气，错误；D、氧气不易溶于水，可以用丁装置收集氧气，正确。故选C。
4．（2019年山东省济宁市）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，其化学方程式书写正确的是（ ）
A．KClO3KCl+O2↑ B．2KClO32KCl+3O2↑
C．2KClO32KCl+3O2↑ D．2KClO32KCl+3O2↑
【答案】D
【解析】氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，反应物是氯酸钾，生成物是氯化钾和氧气，反应条件是在催化剂的作用下加热，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。故选D。
5．（2018•安徽）实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
A．组装好装置后，检查装置气密性
B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热
C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体
D．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽移出导管
【答案】A
【解析】A．实验前应先检查装置的气密性，组装好装置后，检查装置气密性，故正确；
B．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热，试管受热不均，引起试管炸裂，故错误；
C．待导管口有均匀气泡产生时开始收集，不能有气泡冒出就立即收集，故错误；
D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水会倒流，可能引起试管炸裂，故错误。
故选：A。
6．（2020年5月长春市新区中考一模）下列有关加热高锰酸钾制取氧气实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是（ ）
A．组装装置时，要先固定试管的位置，后放置酒精灯
B．加入药品时，要先加入药品，后检查装置的气密性
C．加热试管时，要先预热试管，后固定在药品下方加热
D．实验结束时，要先熄灭酒精灯，后将导气管拿出水面
【答案】C
【解析】A、用酒精灯给试管加热时，需用外焰加热。组装装置时，要先放置酒精灯，然后再固定试管的位置，选项说法错误；
B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向容器中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入药品，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，选项说法错误；
C、加热试管时，先使试管均匀受热，后用酒精灯的外焰固定加热，以防止试管受热不均匀造成试管炸裂，选项说法正确；
D、高锰酸钾制氧气并用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，选项说法错误。
故选：C。
7.（2020年无锡市锡山区港下中学中考二模）
（1）以下装置都可以用来实验室制取O2，据图回答：
①写出仪器A的名称___；
②写出用图1制取氧气的化学方程式_____；
③用图2制取气体时，长颈漏斗必须插到液面以下的原因是____；用图4收集氧气，气体应__端通入
④与图3相比，用图1制取氧气的不足之处是_____（写一点）
（2）某学习小组利用如下图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。
资料：①KClO3的熔点约为356℃，MnO2在加热条件下不分解；②KClO3分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图如图2所示。
①由图2分析，加热KClO3时试管口选择朝上的原因是___。
②图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是___。
（3）如图3是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下：用注射器抽取30mL空气（活塞拉至30mL刻度处）硬质玻璃管中空气的体积为50mL，在硬质玻璃管中放入过量的铜粉，在右侧导管口套上瘪的气球点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温，将气球中气体全部进入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14mL。
①实验时，铜粉过量的目的是_____；
②实验测得空气中氧气的含量为__。
【答案】（1）①圆底烧瓶 ②2H2O22H2O+O2↑
③防止气体从长颈漏斗管口逸出 a
④制取氧气的量较少，且不能控制反应速率
（2）①氯酸钾分解温度高于氯酸钾的熔点，防止液体氯酸钾流出
②温度升高，试管内的空气膨胀，空气排出试管，氧气浓度变小
（3）①消耗完装置内空气中的氧气 ②空气体积的1/5
【解析】（1）①仪器A圆底烧瓶；
②图1是固体和液体不需加热制气装置，制取氧气是用过氧化氢和二氧化锰反应，化学方程式为②2H2O22H2O+O2↑；
③用图2制取气体时，长颈漏斗必须插到液面以下，原因是防止气体从长颈漏斗管口逸出，收集不到气体；图4收集氧气，氧气应从短管进，水从长管出，故气体应a端通入，水从b端排出。
④图1是制取氧气的简易装置，图3是可以控制反应速率的气体发生装置，且可以随时添加药品。故与图3相比，用图1制取氧气的不足之处是：制取氧气的量较少，且不能控制反应速率。
（2）①由图2分析，氯酸钾分解时的温度大约为390℃，而氯酸钾的熔点为356℃，氯酸钾分解温度高于氯酸钾的熔点，所以加热KClO3制氧气时，氯酸钾是先熔化后分解，故试管口选择朝上的原因是防止液体氯酸钾流出。
②图2中A→B段氯酸钾没有分解，而氧气浓度逐渐降低，可能原因是温度升高，试管内的空气膨胀，空气排出试管，氧气浓度变小。
（3）①实验时，铜粉过量的目的是消耗完装置内空气中的氧气，使空气体积减少，通过注射器的刻度可推知空气中氧气的含量。
②实验前，装置内气体体积为30mL+50mL=80mL，实验后，装置内气体体积为50mL+14mL=64mL，减少了16mL，故空气中氧气的含量为16mL/80mL =1/5。
知识点 2 氧气的工业制法
1．原料：原料是空气。
2．原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。
3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下：
4．贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。
注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。
【典例1】工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了（ ）
A．分解反应 B．化合反应 C．氧化反应 D．液态氧和液态氮的沸点不同
【答案】D
【解析】氧气的工业制法是分离液态空气法，即主要利用氧气和氮气的沸点不同得到液氧。在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于液态氮的沸点是‐196℃，比液态氧的沸点‐183℃要低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。故D选项正确。
【举一反三】
1．以下哪个过程能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程 （ ）
A.二氧化碳氧气 B.空气液态空气氧气
C.高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 D.过氧化氢水 + 氧气
【答案】A
【解析】
A、工业制氧气的原理是分离液态空气，有液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，故选项正确；
B、二氧化碳通过光合作用制取氧气，故选项错误；
C、实验室可以使用加热分解高锰酸钾制取氧气，故选项错误；
D、实验室分解过氧化氢的方法制取氧气，故选项错误；
2．（2021·山东九年级期中）下列关于空气的说法错误的是（ ）
A．空气的成分按体积计算，氧气约占21%
B．二氧化碳排放过多会引起温室效应，所以二氧化碳属于空气污染物
C．工业上利用分离液态空气制取氧气，这一过程属于物理变化
D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主
【答案】B
【解析】
A、空气的成分按体积计算，氧气约占21%，A正确。
B、二氧化碳排放过多会引起温室效应，但是二氧化碳不属于空气污染物，B错误。
C、工业上利用分离液态空气制取氧气，这一过程没有生成新物质，属于物理变化，C正确。
D、为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主，减少汽车尾气排放，D正确。
故选：B。
【技巧与方法】
1.工业制氧气是利用氧气和氮气的沸点不同进行分离的一种方法；
2.实质上是物理变化，而其他三种方法是化学变化。
【针对训练】
1．（2021·江苏苏州市·九年级一模）下列关于氧气说法正确的是（ ）
A．鱼类能在水里生存，说明氧气极易溶于水
B．液氧可以做火箭的助燃剂
C．分离液态空气获得氧气是化学变化
D．植物呼吸作用吸收二氧化碳放出氧气
【答案】B
【解析】
A、鱼类能在水里生存，说明水中有溶解的氧气；氧气不易溶于水，错误；
B、液氧具有助燃性，可以做火箭的助燃剂，正确；
C、分离液态空气获得氧气是利用物质沸点不同进行的分离操作，没有生成新物质，属于物理变化，错误；
D、植物呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳，错误。
故选B。
2．（2021·云南红河哈尼族彝族自治州·）下列有关空气的说法错误的是（ ）
A．工业上可用分离液态空气的方法制取氧气
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．CO2是引起温室效应的主要气体，不属于空气污染物
D．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
【答案】D
【解析】
A、工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，液态空气中液态氮的沸点低，加热时液态氮先蒸发出来，故选项说法正确；
B、稀有气体通电时它们会发出不同颜色的有色光，可制成多种用途的电光源，故选项说法正确；
C、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮都属于空气污染物，CO2是引起温室效应的主要气体，不属于空气污染物，故选项说法正确；
D、空气的成分按体积（而不是质量）计算，氧气约占21%，故选项说法错误。
故选：D。
3．（2021·河北石家庄市·石家庄新世纪外国语学校九年级月考）如图所示四种途径都可以得到O2（反应条件已省略），下列说法错误的是（ ）
A．根据绿色化学理念，甲途径是实验室制O2的最佳方案
B．为了使甲、乙两种途径更快地得到O2，均需加入催化剂
C．甲、乙、丙途径中均发生化学变化
D．工业上采用途径丁制取O2，主要是利用了N2和O2的密度不同
【答案】D
【解析】
A、甲途径，无需加热，操作简单，节约能源，是实验室制取氧气的最佳方案，不符合题意；
B、甲、乙途径中，加入催化剂，可以加快反应速率，更快得到氧气，不符合题意；
C、甲、乙、丙途径中均有氧气等新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
D、工业上采用途径丁制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，符合题意。
故选D。
考点达标
1. 实验室用过氧化氢制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是（ ）
A.试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台 B.试管、酒精灯、水槽、集气瓶
C.集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞 D.铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
【答案】C
【解析】实验室制取氧气若用加热高锰酸钾、氯酸钾的方法，发生装置需要装药品的试管、固定试管的铁架台、加热的酒精灯，要收集氧气还需要集气瓶、带导管的橡皮塞；若用过氧化氢制取氧气发生装置需要装药品的试管、固定试管的铁架台，收集则需要带导管的橡皮塞、集气瓶；根据上述分析可知：实验室制取氧气必不可少的最简单的仪器是试管、铁架台、带导管的橡皮塞、集气瓶；
故选：C。
2．实验室加热高锰酸钾制取氧气的主要步骤有：①检验装置的气密性 ②装药品 ③加热 ④把集气瓶灌满水倒置在水槽中 ⑤将盛有药品的试管固定在铁架台上 ⑥熄灭酒精灯 ⑦收集气体 ⑧将导管从水槽中取出，下列操作顺序正确的是（ ）。
A．①②⑤④⑥⑦③⑧ B．②①⑤④③⑦⑧⑥
C．①②⑤④③⑦⑧⑥ D．②①⑤③④⑦⑥⑧
【答案】C
【解析】实验室制取氧气的正确步骤：检查装置的气密性、装入药品、固定装置、加热、用排水法收集、将导管移出水面、熄灭酒精灯，所以操作顺序正确的是①②⑤④③⑦⑧⑥。
故选：B。
3．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气并用排水法收集，下列操作正确的是（ ）。
A．先装入药品，然后检查装置的气密性
B．导管口开始有气泡放出时，就立即收集
C．收集满氧气的集气瓶，应倒放在桌面上
D．停止加热时，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】
A、实验室制取气体时，组装好装置后，应在装入药品前检查装置气密性，然后再装入药品；以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故该操作错误。
B、见导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集，因为开始排出的气体是空气，待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，故该操作错误。
C、氧气的密度比空气大，收集满气体的集气瓶，应正放在桌面上，故该操作错误。
D、加热高锰酸钾等制取氧气，并用排水法收集氧气的实验结束时，为防止水进入试管，引起试管炸裂，要先从水槽中撤出导气管，再熄灭酒精灯，故该操作正确。
故选：D。
4. 对用排水法收集氧气后的集气瓶，以下处理正确的是（ ）。
A．将集气瓶从水中提起后，用玻璃片盖住瓶口，瓶口向上正放在桌上
B．在水面下用玻璃片盖住瓶口，一起拿出水面，然后正放在桌上
C．将集气瓶子从水中提取，倒立在桌上
D．将集气瓶仍然留在水槽中，用时再取出来
【答案】B
【解析】解答本题必须熟知氧气的收集方法。选取玻璃片的作用，避免拿出集气瓶时与空气相混。
放置的选取决定于氧气的密度大于空气的密度，所以应正放集气瓶。
一般实验室中氧气现用现制取的原则，因此选项D不对。
综上所述，故应选B。
5．检验集气瓶里的氧气是否收集满，应将带火星的木条（ ）
A．插入集气瓶中 B．插入集气瓶底 C．放在集气瓶口 D．都可以
【答案】C
【解析】本题考查的是收集氧气时的验满方法。只要证明瓶口是氧气就说明氧气已收集满，根据氧气有助燃的性质去检验。氧气能使带火星木条复燃，故检验集气瓶中是否收集满氧气的方法是：将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已满。这种方法只适用于向上排空气法，若使用排水集气法则没有必要验满，看见集气瓶口有气泡逸出就说明已经集满。故C选项正确。
6．将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体放入试管中加热，完全反应后试管中剩余物共有（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】B
【解析】加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热氯酸钾生成氯化钾和氧气。完全反应后高锰酸钾和氯酸钾都没有剩余，所以反应后剩余的固体物质有锰酸钾、二氧化锰和氯化钾三种物质。故B选项正确。
7．如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，正确的一项是（ ）
A．用排空气法收集二氧化碳，则二氧化碳从b管道通入
B．用排空气法收集氧气，则氧气从a管道通入
C．除去空气中二氧化碳，则空气从b管通入
D．用排水法收集氧气，则氧气从a管通入
【答案】B
【解析】A、用排空气法收集CO2，因为二氧化碳的密度比空气的密度大，则CO2从a管通入，不能从b管通入，错误；
B、用排空气法收集O2，因为氧气的密度比空气的密度大，则O2从a管通入，正确；
C、除去空气中的CO2，可以用氢氧化钠溶液吸收，则空气从a管通入，错误；
D、用排水法收集O2，则O2应该从b管通入，这样可以把水彻底的排出，否则会导致氧气从b跑出，不能收集到氧气，错误；
故选：B。
8. 用加热高锰酸钾的方法制取氧气时要在试管口放一团棉花，其主要作用是（ ）。
A． 防止试管炸裂 B．调节放出氧气的气流 C．吸收其他气体杂质 D．防止高锰酸钾粉末进入导管
【答案】D
【解析】用加热高锰酸钾制氧气，试管口要有一团棉花，其作用是防止高锰酸钾粉末进入导管。
故选：D。
9．（2020年武汉市中考模拟）（1）如图所示是实验室制取气体时常用的装置，回答下列问题：
①写出图中有标号的仪器名称：a. ______；b.__________ 。
②用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__________；C、E、F均可用于收集氧气，若用F装置收集氧气，气体应从______（选填“m”或“n”）端进入。若用C装置收集氧气，验满的方法是____。
（2）为了证明人体新陈代谢过程中有CO2气体产生，某校兴趣小组的学生设计了如图所示实验装置进行实验（实验室只用嘴吸气和呼气）。请回答：
①图中瓶Ⅱ的作用是_________。
②实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会使装置Ⅰ中的溶液进入口腔。猛呼时会____。
【答案】（1）①酒精灯 水槽
②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
m 将带火星的木条放在集气瓶的瓶口处
（2）①除去吸入空气中的二氧化碳 ②把装置Ⅱ中的溶液吹出瓶外
【解析】（1）①仪器a是酒精灯；b是水槽 。②高锰酸钾发生分解反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
；C、E、F均可用于收集氧气，F装置是万用瓶，若用F装置收集氧气，由于氧气的密度比空气的密度大，进入以后占据下方空间，空气则被赶到上方空间，而易从n端排出，故氧气应从m端进入。若用C装置收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶的瓶口处，如果带火星的木条复燃，则收集满了氧气。
（2）①吸气时，空气进入锥形瓶Ⅱ，此时空气中的二氧化碳被锥形瓶Ⅱ中的氢氧化钠溶液吸收，排除空气中的二氧化碳对实验欲证明结论的干扰。故图中瓶Ⅱ的作用是除去吸入空气中的二氧化碳。②实验中猛吸时会使装置Ⅰ中的溶液进入口腔。猛呼时装置Ⅱ中的气压增大，会把溶液吹出瓶外。
10．（2020年沈阳市沈北新区中考二模）实验室制取某些气体所用的装置如图所示，请回答：
（1）图中标号①的仪器名称是__________________。
（2）组装好气体发生装置后，应该先检查装置_________________，然后再添加药品。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是________________（填序号，下同），该反应的化学方程式是__________________。
（4）欲收集密度比空气大的气体，应该选择的装置是__________________。
（5）用收集的氧气完成木炭燃烧的实验（如图G所示），观察到的现象是_____。
【答案】（1）分液漏斗
（2）气密性
（3）A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（4）D
（5）发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
【解析】（1）根据所学的仪器的名称和用途，标号①的名称是分液漏斗；
（2）组装好气体发生装置后，为了防止气体逸散到空气中，应先检查装置的气密性，然后再添加药品；
（3）用高锰酸钾制取氧气，是在加热的条件下反应，应选择有酒精灯加热的发生装置，高锰酸钾是粉末，防止加热时高锰酸钾进入导管，堵塞导管，应在试管口放一团棉花，故应该选择发生装置A，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（4）密度比空气大的气体，应选择向上排空气法收集气体，用向上排空气法收集气体时，导管要伸到集气瓶的底部，故选择的收集装置是D；
（5）木炭在氧气中燃烧时产生的现象是：发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
巩固提升
1．实验室用氯酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是（ ）
A．装药品 B．制备
C．收集 D．验满
【解析】A、取用粉末状药品，试管横放，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，图中所示操作错误；
B、发生装置的试管口应向下倾斜，为的是防止冷凝水倒流回试管，使试管炸裂，图中所示操作错误；
C、用向上排空气法收集气体时，导气管应伸入集气瓶的底部，图中所示操作正确；
D、验满氧气必须把带火星的木条放在瓶口，不能伸入瓶内，图中所示操作错误；
【答案】C。
2．实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（ ）
A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管
B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，避免收集到的气体不纯
C．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面
D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
【答案】C。
【解析】A、用高锰酸钾制纯净氧气时，在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，故选项说法正确。
B、用高锰酸钾制纯净氧气时，导管口开始有气泡放出时不要立即收集，因为刚开始排出是空气，避免收集到的气体不纯，故选项说法正确。
C、用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法错误。
D、氧气的密度比空气的大，将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项说法正确。
3．关于“加热高锰酸钾制得并用排水法收集氧气”的实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．取用高锰酸钾时将其送入试管底部，目的是防止药品打破试管
B．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止药品进入导管
C．等到导管排出的气泡均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净
D．反应结束时先将导管移出水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管
【答案】A。
【解析】A、取用高锰酸钾时将其送入试管底部，目的是防止药品粘在试管壁上，故A错误；[来源:Zxxk.Com]
B、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止药品进入导管，故B正确；
C、等到导管排出的气泡均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净，故C正确；
D、反应结束时先将导管移出水面后停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管，故D正确。
4．下图是“用过氧化氢制取氧气”实验的主要操作步骤，其中正确的是（ ）
A．检查装置气密性 B．加入药品
C．收集气体 D．验满
【答案】A。
【解析】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，图中所示操作错误。
C、氧气密度比空气的大，收集氧气可用向上排空气法，导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，图中所示操作错误。[来源:学_科_网]
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。
5．某同学通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气并用排水法收集气体时，试管炸裂了。造成试管炸裂的原因可能是下列选项中的（ ）
①没有给试管均匀预热； ②试管外壁有水滴； ③试管口没有略向下倾斜；
④先熄灭酒精灯后将导管从水中取出； ⑤用了带火星的木条去检验气体
A．①⑤ B．①③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【解析】①没有给试管均匀预热，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂。
②试管外壁有水滴，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂。
③试管口没有略向下倾斜，会造成冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。
④先熄灭酒精灯后将导管从水中取出，水槽内的水可能在大气压强的作用下进入试管，使试管炸裂。
⑤用了带火星的木条去检验气体，不会使试管炸裂。
①②③④可能会造成造成试管炸裂。
【答案】C。
6．（2020·天河明珠中英文学校九年级月考）下列说法不正确的是（ ）
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量
②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量
⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应
⑦有氧气参加的反应都是化合反应
A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦
【答案】B
【详解】
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量，正确；
②氧气的化学性质活泼，不能与所有物质发生化学反应，如氧气与水不反应，错误；
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化，如干冰升华是物理变化，氯酸钾受热分解生成氧气，属于化学变化，正确；
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故试管中只剩余三种固体物质，分别是氯化钾、二氧化锰、锰酸钾，正确；
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量，正确；
⑥高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；双氧水在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；分离液态空气是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，错误；
⑦有氧气参加的反应不一定都是化合反应，如甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，不属于化合反应，错误。
故正确的是②⑥⑦。故选B。
7．（2021·合肥市第四十二中学九年级三模）5mL5%H2O2溶液中加入少量橙红色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，发现产生大量气泡，溶液变为绿色(Cr3+)后又迅速变为淡橙红色，伸入带火星木条，木条复燃，下列推测错误的是
A．若重铬酸钾质量和化学性质反应前后不变，则为催化剂
B．催化剂不能参与化学反应
C．产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的
D．可能是反应生成了水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡
【答案】B
【详解】
A、重铬酸钾能够改变过氧化氢分解速率，且重铬酸钾的质量和化学性质反应前后不变，因此重铬酸钾为该反应的催化剂，正确；
B、由题干可知重铬酸钾参与了反应，只不过反应后期又再次生成了重铬酸钾，错误；
C、由题意可知加入重铬酸钾的过氧化氢，产生了Cr3+，同时伴随着大量气泡产生，因此产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的，正确；
D、过氧化氢分解产生水，可能是水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡，正确；
故选B。
8．（2020·苏州学府中学校九年级月考）过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多．化学兴趣小组同学设计如图四组实验，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是（ ）
A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢
B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C．第三组分两次实验，观察木条能否复燃
D．第四组分两次实验，观察比较在相同时间内量筒收集气体的体积大小
【答案】C
【详解】
A、第一组通过气球膨胀的快慢很明显的显现出哪一物质的催化效果号，符合题意；
B、第二组通过观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢，很明显的看出反应速率的快慢，也就知道哪一种物质催化效果好，符合题意；
C、第三组分两次实验，看木条能否复燃，由于分两次实验，如果木条都能复燃，根本无法判断哪一种物质的催化效果好，不符合题意；
D、第四组虽然分两次实验，但通过比较收集一定体积的气体所需的时间，就能比较出反应速率的快慢，符合题意；
故选：C。
9．(2019·山东潍坊中考)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成有关问题:
(1)写出B中标号①仪器的名称: ,实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,发生装置可选择 (填字母),该反应的化学方程式是 ,该装置有一处不足之处是 。
(2)用装置F收集一瓶O2,验满时应将带火星的木条放在 (填“a”或“b”)处。
(3)将装置G倾斜使两种药品混合,即可制得气体。下列制取气体的方法可选用装置G的是 。
A.用锌和稀硫酸反应制取氢气
B.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C.用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气
D.加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷
【答案】(1)锥形瓶 A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管内导管口没有棉花团
(2)b (3)AC
【解析】(1)B中标号①仪器的名称是锥形瓶,如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,是为了防止高锰酸钾粉末进入导管。(2)用装置F收集一瓶O2,氧气应该从长管进入,因为氧气的密度比空气大,验满时应将带火星的木条放在b处。(3)装置G是固体和液体常温下反应制取气体的装置,可适用于选项中的用锌和稀硫酸反应制取氢气以及用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气,故选AC。
10．（2021·山东八年级期末）以下是研究实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：①______；②______。
（2）使用A装置制取气体时试管口略向下倾的原因是______。
（3）实验室用B装置制取氧气的文字表达式为______；连接B、C装置，关闭分液漏斗活塞，用手捂住B容器外壁，若导管口______，说明该装置的气密性良好。
（4）小亮同学选用C装置来收集一瓶氧气，利用的氧气的性质是______，使用该方法收集氧气，当导管口有______的气泡冒出时可以开始收集。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧的实验时，他预先在集气瓶内留有少量的水，这样做的目的是______，该实验中观察到的现象之一是生成了______固体，反应的文字表达式为______。
（5）小红同学利用E装置收集氧气时，检验气体是否集满的方法是______。
（6）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小且极易溶于水。实验室采用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置______（填序号）组合来制取并收集该气体。
【答案】酒精灯 锥形瓶 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 过氧化氢水+氧气 产生气泡 氧气不易溶于水，不与水反应 连续、均匀 防止高温的熔化物溅落到瓶底使集气瓶炸裂 黑色 铁+氧气四氧化三铁 将带火星的木条放到集气瓶口，观察木条是否复燃 AD
【详解】
（1）图中标号仪器的名称：①酒精灯；②锥形瓶。
（2）使用A装置加热固体制取气体时试管口略向下倾的原因是防止冷凝水倒流，使试管炸裂。
（3）B为固液反应装置，所以选用过氧化氢溶液制备氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢水+氧气；连接B、C装置，关闭分液漏斗活塞，用手捂住B容器外壁，若导管口产生气泡，说明该装置的气密性良好。
（4）小亮同学选用C装置排水法来收集一瓶氧气，利用的氧气的性质是氧气不易溶于水，不与水反应，使用该方法收集氧气，当导管口有连续、均匀的气泡冒出时可以开始收集。铁丝在氧气中燃烧实验中，由于铁在氧气中燃烧放出了大量的热，火星四射，该实验集气瓶中水的作用是吸热，防止高温熔化物溅落使集气瓶炸裂，该实验中观察到的现象之一是生成了 黑色固体，铁和氧气在点燃条件下生成四氧化三铁，反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
（5）利用E装置向上排空气法收集氧气时，检验气体是否集满的方法是将带火星的木条放到集气瓶口，观察木条是否复燃。
（6）实验室采用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法获得氨气，发生装置属于固体加热型的A装置；又因为氨气易溶于水，密度比空气小，故采用向下排空气法D装置收集。
11．（2021·承德市·九年级期末）如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题。
（实验一）气体的制备
（1）仪器①的名称为___________。
（2）请指出装置B中存在的一处错误___________，若选用 C 做发生装置，你认为选用C的优点是___________。
（3）欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从___________（选填“a”或“b”）端通入。
（4）甲烷是最简单的有机物类的气体，实验室常用加热醋酸钠与氢氧化钠固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生装置是___________。（填序号）
（实验二）对KClO3分解反应的催化剂进行探究
某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用上图中的装置完成表中实验。
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
—
—
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
（5）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是____________。
（6）由实验1和实验4可知，KCl对KClO3分解____________（选填“有”或“无”）催化作用。
（7）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内____________。
【答案】锥形瓶 长颈漏斗末端未伸入到液面以下 可以控制反应速率 b A MnO2 有 收集到O2的体积
【解析】
实验一：
（1）仪器①的名称为锥形瓶。
（2）装置B中存在的一处错误：长颈漏斗末端未伸入到液面以下，气体会从长颈漏斗溢出，若选用 C 做发生装置，优点是可以控制反应速率，通过针筒控制滴加液体药品速率，控制反应速率。
（3）欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入，因为氧气密度比水小。
（4）甲烷是最简单的有机物类的气体，实验室常用加热醋酸钠与氢氧化钠固体混合物来制得，属于固体混合需要加热型，制取甲烷应选用的发生装置是A。
实验二：
（5）由表格中的数据可知，收集等体积的氧气时，实验2所需时间最短，所以二氧化锰的催化效果最好。
（6）由实验1和实验4可知，氯化钾能加快氯酸钾的分解速率，即KCl对KClO3分解有催化作用。
（7）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内收集到O2的体积。
12．（2018·福建九年级期中）下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。
Ⅰ、（1）写出标号仪器的名称：①______；②______；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置选用______，试管口略向下倾斜的原因是______，反应的表达式为______。若用高锰酸钾制取氧气，该装置还需做的一点改动是______，该反应的表达式为______。用F装置收集氧气，实验结束后，应先______后______，防止______。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置选用B和C都可以，加入药品前都应先______，C装置比B装置的优点是______。
（4）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从______（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从______（填“a”或“b”）端通入。
（5）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气（注：同温同压下，氨气的密度接近于空气密度的60%，且极易溶于水），应选用的发生装置为______（填装置编号，下同），收集装置为______。
Ⅱ、为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”，他俩设计了制取氧气的直立型装置（如图），并与斜卧型装置比较，在气密性良好的装置中分别加入等质量的高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体，每组实验进行五次，实验数据取平均值后记录如下表：
装置类型
直立型
斜卧型
收集1瓶氧气所需时间/秒
59
68
收集2瓶氧气所需时间/秒
95
108
收集氧气的总体积/毫升
525
476
①收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是______；
②等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是______。
【答案】长颈漏斗 锥形瓶 A 防止反应生成水流回试管底部导致试管破裂 氯酸钾氯化钾+氧气 在试管口内加一团棉花 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将导管移出水面 熄灭酒精灯 水倒吸入试管使试管破裂 检查装置气密性 能够控制反应速率（这是因为注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率） a b A E 直立型 斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少
【解析】
Ⅰ、（1）标号①仪器的名称：长颈漏斗 ；标号②仪器的名称：锥形瓶；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置选用固体加热型，发生装置选用A，试管口略向下倾斜的原因是防止反应生成水流回试管底部导致试管破裂，氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气，反应的表达式为 氯酸钾氯化钾+氧气。若用高锰酸钾制取氧气，该装置还需做的一点改动是在试管口内加一团棉花，防止高锰酸钾进入导气管，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。用F装置收集氧气，实验结束后，应先将导管移出水面后熄灭酒精灯，防止因温度降低，试管内的气压降低，水倒吸入试管使试管破裂；
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置选用B和C都可以，加入药品前都应先检查装置的气密性 ，以防止装置漏气，影响实验结果。C装置比B装置的优点是 能够控制反应速率（这是因为注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率）；
（4）氧气的密度大于空气，欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从a端通入；氧气的密度小于水，欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入；
（5）根据“实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气”可知，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，应选用的发生装置为A；根据“同温同压下，氨气的密度接近于空气密度的60%，且极易溶于水”可知，收集装置为E，从从b端通入；
Ⅱ、①根据表格中的数据可知，收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是直立型；
②等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少。
13． (2019·江苏常州中考)某化学兴趣小组利用如图装置进行氧气的制取和性质实验。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验中,点燃酒精灯后,可观察到硫粉在氧气中燃烧呈现 色火焰;装置C中的现象是 。
(3)装置D的作用是 (用化学方程式表示)。
(4)为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的,在不改变装置的情况下,操作方法是 ,并观察装置C中的现象。
【答案】
(1)分液漏斗
(2)蓝紫 溶液褪色
(3)2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O
(4)点燃酒精灯前先通一段时间氧气
【解析】(1)仪器a是分液漏斗。
(2)硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出大量的热,闻到刺激性气味,二氧化硫具有还原性,可以使高锰酸钾溶液褪色。
(3)二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O。
(4)要证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的,可以在点燃酒精灯前先通一段时间氧气,如果高锰酸钾溶液不褪色,说明与氧气无关。
2.3.1氧气实验室制取方法
考点精讲
知识点 1 氧气的实验室制取方法
1．加热高锰酸钾制取氧气
【反应原理】
2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【发生装置】
由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择加热固体制备气体的装置。
【收集装置】
由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以还可以选择向上排空气法收集气体的装置。
收集装置还可用
【实验步骤】
① 查：检查装置的气密性。
② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③ 定：将试管固定在铁架台上。
④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥ 移：把导管移出水槽。
⑦ 灭：熄灭酒精灯。
【检 验】
将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
【验 满】
（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。
【注意事项】
①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾抖，防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水滴倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已收集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进入导管，不利于气体的导出。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。
（3）收集氧气的方法
①氧气不易溶于水，可用排水法收集。
②氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集。
注意：
a．凡不与空气中的氧气、氮气等成分反应的气体，均可用排空气法收集。相同状况下，密度比空气大的气体可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。若与空气的密度相近或有毒的气体，一般不宜用排空气法收集。
b．用排空气法收集气体时，应将导管伸到接近集气瓶底部，以便于空气的排出。
c．用排水法收集的氧气比向上排空气法收集的氧气更纯净；用向上排空气法收集的氧气比排水法收集的氧气更干燥。
2．氯酸钾制取氧气
【反应原理】
2KClO32KCl + 3O2↑
【实验装置】
和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同（试管口无棉花团）。
收集装置还可用
3．过氧化氢制氧气
【反应原理】
2H2O2 2H2O + O2↑
【实验装置】
或
（1）步骤
①检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。
④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。
⑤用排水集气法收集。
（2）注意的问题
a．用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用长颈漏斗便于加入液体药品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。
b．使用带有长颈漏斗的发生装置时，要注意长颈漏斗下端管口应伸到液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。
4. 三种方法比较如下：
制取方法
高锰酸钾制取氧气
氯酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
所用药品
高锰酸钾（紫色固体）
氯酸钾（白色粉末）、
二氧化锰（黑色粉末）
过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末）
反应原理
2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO32KCl + 3O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
发生装置
固体加热型
固固加热型
固液不加热型
收集装置
选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法
向下排空气法
选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应
优点
稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集
反应速度适中，便于收集；和高锰酸钾相比，药品白色，仪器容易清洗；相同质量的KClO3和KMnO4，KClO3生成的氧气多
不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收
缺点
需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面
需要加热，操作麻烦、浪费能源；反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气
作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制
检验方法
将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。
验满方法
①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。
②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。
总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法
【典例1】某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验室制取，请回答下列问题。
（1）仪器①的名称为_______。
（2）若实验室要加热高锰酸钾制取较纯净的氧气，从图甲中应选择的装置组合是______，反应的符号表达式为_______________。
（3）小婧用装置D收集了一瓶氧气，检验氧气已经收集满的方法是___________，然后用于进行图乙中装置F所示的实验时发现铁丝不能燃烧，可能的原因是__________。
（4）用图乙中G装置收集氧气，气体应从__________（填字母）端通入。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）AC KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已集满 氧气不纯
（4）c
【解析】（1）据图可知仪器①的名称是长颈漏斗；
（2）利用高锰酸钾加热制氧气，反应物是固体，反应条件是加热，因此发生装置应该选用上图中的A；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ；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，用排水法装置C收集的气体比较纯净；
（3）如用D装置收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气收集满了；实验时发现铁丝不能燃烧，可能的原因是氧气不纯、铁丝表面有锈等；
（4）氧气不易溶于水且密度比水小，用图乙中G装置收集氧气，气体应从c端通入。
【举一反三】
1．（2020年苏州市姑苏区振华中学含国科大中考二模）某小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如下图所示。
（1）甲同学用双氧水制取氧气，发生反应的文字表达式是_____________，分液漏斗的优点是____。
（2）乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，选择的发生装置是_________；该同学发现产生的 气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是_____
a 反应中氧气的物理性质发生了变化
b 此时得到的气体一定是混合物
c 只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关
d 可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质
（3）丙同学研究了木条复燃与氧气体积分数的关系，发现不纯的氧气也能使带火星的木条复燃。图F 是他其中一次实验的装置，集气瓶中有约占总体积 40%的水，氧气从_____导管口进入(填“长”或“短”)，排尽集气瓶中的水，收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是_____。
【答案】
（1）双氧水水+氧气 可以通过控制液体滴加速度从而控制反应速度
（2）A ad
（3）短 52.6%
【解析】（1）用双氧水制取氧气时，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式是：双氧水水+氧气分液漏斗的优点是可以通过控制液体滴加速度从而控制反应速度；
（2）用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，该反应需要加热，选择的发生装置是A；
a 反应中氧气的物理性质没有发生了变化，a错误；
b 此时得到的气体一定是混合物，正确能使带火星木条复燃说明有氧气，刺激性气味说明含有其他气体，b正确。
c 只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，但是加入二氧化锰生成气体有气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关，c正确。
d氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下不反应，d错误；
故选：ad。
（3）氧气密度比水小，气体短进长出，氧气从短导管口进入；假设集气瓶的体积是100mL，收集氧气后集气瓶中氧气的体积=100mL×40%+（100mL-40mL）×21%=52.6mL，因此集气瓶中氧气的体积分数=×100%＝52.6% 。
2．（成都市大邑县2019-2020学年九年级上学期期中）实验室中，可利用下列装置制取某些气体。
（1）写出带标号的仪器的名称：①_________ ；②_______。
（2）若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气：
①C装置需做出的一处改进是____________；收集装置应该选_______（填序号）；该反应的文字表达式为______________，其基本反应类型为_______。
②以下是某同学的部分实验操作，其中不合理的是_________（填序号）。
Ⅰ.先检查装置的气密性，后加入药品 Ⅱ.先固定试管，后放置酒精灯 Ⅲ.先将导管伸入集气瓶，后加热试管
（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体。该气体易溶于水，密度比空气大。由上述信息推知，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），应选用的发生装置是_____（填序号，下同），选用的收集装置是______。
（4）如图是一个多用途装置，其部分用途如下：
①若用于向上排空气法收集氧气，检验氧气已收集满的方法是____。
②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，然后从_______端通入氧气（填“a”或“b”）。
（5）如图A、B是有关氧气化学性质实验的装置示意图。
①A中水的作用是_________。
②B中可观察到的实验现象是_______。
③请写出B中反应的文字表达式：_________。
【答案】（1）试管 集气瓶
（2）①在试管口放一团棉花 D 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应
②Ⅱ、Ⅲ（全对才给分）
（3）A E
（4）①用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满 ②b
（5）①吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气
②铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
③铁+氧气四氧化三铁
【解析】（1）带标号的仪器的名称：①是试管；②是集气瓶。
（2）①若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，高锰酸钾是粉末状的，为防止高锰酸钾粉末进入导管，试管口需要塞一团棉花，制取一瓶较纯净的氧气，用排水法收集，故C装置需做出的一处改进是在试管口放一团棉花；氧气不易溶于水，故收集装置应该选D；反应是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应符合一变多，故其基本反应类型为分解反应。
②Ⅰ.实验要先检查装置的气密性，后加入药品，故正确；
Ⅱ.实验组装仪器要由下而上，先放置酒精灯，后固定试管，故不正确；
Ⅲ.先加热试管排尽空气，后将导管伸入集气瓶收集气体，故不正确。
故选ⅡⅢ。
（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），注射器能控制反应物的滴加速率，控制反应速率，故应选用的发生装置是A，硫化氢气体易溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集，故选用的收集装置是E。
（4）①若用于向上排空气法收集氧气，氧气密度比空气大，氧气从长管进，空气从短管排出，故检验氧气已收集满的方法是用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满。
②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，氧气密度比水小，氧气要从短管通入，水从长管排出，故然后从b端通入氧气。
（5）①硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，故A中水的作用是吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气。
②铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中可观察到的实验现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
③铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
【技巧与方法】
1、制取装置（发生装置）的选择依据；根据反应物、生成物的状态和反应条件选择。如果选用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应用固体与液体反应且不需要加热型的装置。
如果选用加热高锰酸钾（加热氯酸钾与二氧化锰的混合物）制取氧气，应用固体加热型装置。。
2、收集装置选择依据：根据生成气体的性质，如水溶性、密度等。收集的方法具体分为三种：
排水法：适合收集难溶于水或不易溶于水且不与水发生反应的气体。
向上排空气法；适合收集密度比空气大且不与空气中的物质发生反应的气体。
向下排空气法；适合收集密度比空气小且不与空气中的物质发生反应的气体。
【针对训练】
13．（甘肃省金昌市2020年中考）关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．制取气体时，先装药品，然后检验装置的气密性
B．反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面
C．导气管口开始产生气泡时，立即用装满水的集气瓶收集气体
D．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管
【答案】D
【解析】A、制取气体时，先检验装置的气密性，后添加药品，A错。
B、反应结束时，先将导管移出水面，后停止加热，防止水倒吸入试管，试管炸裂，B错。
C、导气管口有连续均匀气泡时，开始用装满水的集气瓶收集气体，C错。
D、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管，D正确。
故选：D。
2．（广东省2020年中考化学试题）实验室用氯酸钾固体（二氧化锰作催化剂）制取氧气，下列装置组合正确的是（ ）
A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④
【答案】A
【解析】
实验室用氯酸钾固体（二氧化锰作催化剂）制取氧气，属于固体混合需加热型，发生装置是①，氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空法（装置④）或排水法（装置③）收集，故装置组合正确的是①③或①④，观察选项，只有A选项正确。
故选：A。
3．（2019年四川省攀枝花市）关于下列装置使用的说法，不正确的是（ ）
A．用甲装置制取氧气 B．用乙装置制取二氧化碳
C．用丙装置收集氢气 D． 用丁装置收集氧气
【答案】C
【解析】A、甲装置属于固体加热型发生装置，可以加热氯酸钾制取氧气，正确；B、乙装置属于固液混合常温型发生装置，可以用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，正确；C、氢气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故不能用丙装置收集氢气，错误；D、氧气不易溶于水，可以用丁装置收集氧气，正确。故选C。
4．（2019年山东省济宁市）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，其化学方程式书写正确的是（ ）
A．KClO3KCl+O2↑ B．2KClO32KCl+3O2↑
C．2KClO32KCl+3O2↑ D．2KClO32KCl+3O2↑
【答案】D
【解析】氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，反应物是氯酸钾，生成物是氯化钾和氧气，反应条件是在催化剂的作用下加热，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。故选D。
5．（2018•安徽）实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
A．组装好装置后，检查装置气密性
B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热
C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体
D．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽移出导管
【答案】A
【解析】A．实验前应先检查装置的气密性，组装好装置后，检查装置气密性，故正确；
B．加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热，试管受热不均，引起试管炸裂，故错误；
C．待导管口有均匀气泡产生时开始收集，不能有气泡冒出就立即收集，故错误；
D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水会倒流，可能引起试管炸裂，故错误。
故选：A。
6．（2020年5月长春市新区中考一模）下列有关加热高锰酸钾制取氧气实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是（ ）
A．组装装置时，要先固定试管的位置，后放置酒精灯
B．加入药品时，要先加入药品，后检查装置的气密性
C．加热试管时，要先预热试管，后固定在药品下方加热
D．实验结束时，要先熄灭酒精灯，后将导气管拿出水面
【答案】C
【解析】A、用酒精灯给试管加热时，需用外焰加热。组装装置时，要先放置酒精灯，然后再固定试管的位置，选项说法错误；
B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向容器中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入药品，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，选项说法错误；
C、加热试管时，先使试管均匀受热，后用酒精灯的外焰固定加热，以防止试管受热不均匀造成试管炸裂，选项说法正确；
D、高锰酸钾制氧气并用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，选项说法错误。
故选：C。
7.（2020年无锡市锡山区港下中学中考二模）
（1）以下装置都可以用来实验室制取O2，据图回答：
①写出仪器A的名称___；
②写出用图1制取氧气的化学方程式_____；
③用图2制取气体时，长颈漏斗必须插到液面以下的原因是____；用图4收集氧气，气体应__端通入
④与图3相比，用图1制取氧气的不足之处是_____（写一点）
（2）某学习小组利用如下图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。
资料：①KClO3的熔点约为356℃，MnO2在加热条件下不分解；②KClO3分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图如图2所示。
①由图2分析，加热KClO3时试管口选择朝上的原因是___。
②图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是___。
（3）如图3是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下：用注射器抽取30mL空气（活塞拉至30mL刻度处）硬质玻璃管中空气的体积为50mL，在硬质玻璃管中放入过量的铜粉，在右侧导管口套上瘪的气球点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温，将气球中气体全部进入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14mL。
①实验时，铜粉过量的目的是_____；
②实验测得空气中氧气的含量为__。
【答案】（1）①圆底烧瓶 ②2H2O22H2O+O2↑
③防止气体从长颈漏斗管口逸出 a
④制取氧气的量较少，且不能控制反应速率
（2）①氯酸钾分解温度高于氯酸钾的熔点，防止液体氯酸钾流出
②温度升高，试管内的空气膨胀，空气排出试管，氧气浓度变小
（3）①消耗完装置内空气中的氧气 ②空气体积的1/5
【解析】（1）①仪器A圆底烧瓶；
②图1是固体和液体不需加热制气装置，制取氧气是用过氧化氢和二氧化锰反应，化学方程式为②2H2O22H2O+O2↑；
③用图2制取气体时，长颈漏斗必须插到液面以下，原因是防止气体从长颈漏斗管口逸出，收集不到气体；图4收集氧气，氧气应从短管进，水从长管出，故气体应a端通入，水从b端排出。
④图1是制取氧气的简易装置，图3是可以控制反应速率的气体发生装置，且可以随时添加药品。故与图3相比，用图1制取氧气的不足之处是：制取氧气的量较少，且不能控制反应速率。
（2）①由图2分析，氯酸钾分解时的温度大约为390℃，而氯酸钾的熔点为356℃，氯酸钾分解温度高于氯酸钾的熔点，所以加热KClO3制氧气时，氯酸钾是先熔化后分解，故试管口选择朝上的原因是防止液体氯酸钾流出。
②图2中A→B段氯酸钾没有分解，而氧气浓度逐渐降低，可能原因是温度升高，试管内的空气膨胀，空气排出试管，氧气浓度变小。
（3）①实验时，铜粉过量的目的是消耗完装置内空气中的氧气，使空气体积减少，通过注射器的刻度可推知空气中氧气的含量。
②实验前，装置内气体体积为30mL+50mL=80mL，实验后，装置内气体体积为50mL+14mL=64mL，减少了16mL，故空气中氧气的含量为16mL/80mL =1/5。
知识点 2 氧气的工业制法
1．原料：原料是空气。
2．原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。
3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下：
4．贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。
注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。
【典例1】工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了（ ）
A．分解反应 B．化合反应 C．氧化反应 D．液态氧和液态氮的沸点不同
【答案】D
【解析】氧气的工业制法是分离液态空气法，即主要利用氧气和氮气的沸点不同得到液氧。在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于液态氮的沸点是‐196℃，比液态氧的沸点‐183℃要低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。故D选项正确。
【举一反三】
1．以下哪个过程能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程 （ ）
A.二氧化碳氧气 B.空气液态空气氧气
C.高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 D.过氧化氢水 + 氧气
【答案】A
【解析】
A、工业制氧气的原理是分离液态空气，有液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，故选项正确；
B、二氧化碳通过光合作用制取氧气，故选项错误；
C、实验室可以使用加热分解高锰酸钾制取氧气，故选项错误；
D、实验室分解过氧化氢的方法制取氧气，故选项错误；
2．（2021·山东九年级期中）下列关于空气的说法错误的是（ ）
A．空气的成分按体积计算，氧气约占21%
B．二氧化碳排放过多会引起温室效应，所以二氧化碳属于空气污染物
C．工业上利用分离液态空气制取氧气，这一过程属于物理变化
D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主
【答案】B
【解析】
A、空气的成分按体积计算，氧气约占21%，A正确。
B、二氧化碳排放过多会引起温室效应，但是二氧化碳不属于空气污染物，B错误。
C、工业上利用分离液态空气制取氧气，这一过程没有生成新物质，属于物理变化，C正确。
D、为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主，减少汽车尾气排放，D正确。
故选：B。
【技巧与方法】
1.工业制氧气是利用氧气和氮气的沸点不同进行分离的一种方法；
2.实质上是物理变化，而其他三种方法是化学变化。
【针对训练】
1．（2021·江苏苏州市·九年级一模）下列关于氧气说法正确的是（ ）
A．鱼类能在水里生存，说明氧气极易溶于水
B．液氧可以做火箭的助燃剂
C．分离液态空气获得氧气是化学变化
D．植物呼吸作用吸收二氧化碳放出氧气
【答案】B
【解析】
A、鱼类能在水里生存，说明水中有溶解的氧气；氧气不易溶于水，错误；
B、液氧具有助燃性，可以做火箭的助燃剂，正确；
C、分离液态空气获得氧气是利用物质沸点不同进行的分离操作，没有生成新物质，属于物理变化，错误；
D、植物呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳，错误。
故选B。
2．（2021·云南红河哈尼族彝族自治州·）下列有关空气的说法错误的是（ ）
A．工业上可用分离液态空气的方法制取氧气
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．CO2是引起温室效应的主要气体，不属于空气污染物
D．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
【答案】D
【解析】
A、工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，液态空气中液态氮的沸点低，加热时液态氮先蒸发出来，故选项说法正确；
B、稀有气体通电时它们会发出不同颜色的有色光，可制成多种用途的电光源，故选项说法正确；
C、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮都属于空气污染物，CO2是引起温室效应的主要气体，不属于空气污染物，故选项说法正确；
D、空气的成分按体积（而不是质量）计算，氧气约占21%，故选项说法错误。
故选：D。
3．（2021·河北石家庄市·石家庄新世纪外国语学校九年级月考）如图所示四种途径都可以得到O2（反应条件已省略），下列说法错误的是（ ）
A．根据绿色化学理念，甲途径是实验室制O2的最佳方案
B．为了使甲、乙两种途径更快地得到O2，均需加入催化剂
C．甲、乙、丙途径中均发生化学变化
D．工业上采用途径丁制取O2，主要是利用了N2和O2的密度不同
【答案】D
【解析】
A、甲途径，无需加热，操作简单，节约能源，是实验室制取氧气的最佳方案，不符合题意；
B、甲、乙途径中，加入催化剂，可以加快反应速率，更快得到氧气，不符合题意；
C、甲、乙、丙途径中均有氧气等新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
D、工业上采用途径丁制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，符合题意。
故选D。
考点达标
1. 实验室用过氧化氢制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是（ ）
A.试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台 B.试管、酒精灯、水槽、集气瓶
C.集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞 D.铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
【答案】C
【解析】实验室制取氧气若用加热高锰酸钾、氯酸钾的方法，发生装置需要装药品的试管、固定试管的铁架台、加热的酒精灯，要收集氧气还需要集气瓶、带导管的橡皮塞；若用过氧化氢制取氧气发生装置需要装药品的试管、固定试管的铁架台，收集则需要带导管的橡皮塞、集气瓶；根据上述分析可知：实验室制取氧气必不可少的最简单的仪器是试管、铁架台、带导管的橡皮塞、集气瓶；
故选：C。
2．实验室加热高锰酸钾制取氧气的主要步骤有：①检验装置的气密性 ②装药品 ③加热 ④把集气瓶灌满水倒置在水槽中 ⑤将盛有药品的试管固定在铁架台上 ⑥熄灭酒精灯 ⑦收集气体 ⑧将导管从水槽中取出，下列操作顺序正确的是（ ）。
A．①②⑤④⑥⑦③⑧ B．②①⑤④③⑦⑧⑥
C．①②⑤④③⑦⑧⑥ D．②①⑤③④⑦⑥⑧
【答案】C
【解析】实验室制取氧气的正确步骤：检查装置的气密性、装入药品、固定装置、加热、用排水法收集、将导管移出水面、熄灭酒精灯，所以操作顺序正确的是①②⑤④③⑦⑧⑥。
故选：B。
3．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气并用排水法收集，下列操作正确的是（ ）。
A．先装入药品，然后检查装置的气密性
B．导管口开始有气泡放出时，就立即收集
C．收集满氧气的集气瓶，应倒放在桌面上
D．停止加热时，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】
A、实验室制取气体时，组装好装置后，应在装入药品前检查装置气密性，然后再装入药品；以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故该操作错误。
B、见导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集，因为开始排出的气体是空气，待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，故该操作错误。
C、氧气的密度比空气大，收集满气体的集气瓶，应正放在桌面上，故该操作错误。
D、加热高锰酸钾等制取氧气，并用排水法收集氧气的实验结束时，为防止水进入试管，引起试管炸裂，要先从水槽中撤出导气管，再熄灭酒精灯，故该操作正确。
故选：D。
4. 对用排水法收集氧气后的集气瓶，以下处理正确的是（ ）。
A．将集气瓶从水中提起后，用玻璃片盖住瓶口，瓶口向上正放在桌上
B．在水面下用玻璃片盖住瓶口，一起拿出水面，然后正放在桌上
C．将集气瓶子从水中提取，倒立在桌上
D．将集气瓶仍然留在水槽中，用时再取出来
【答案】B
【解析】解答本题必须熟知氧气的收集方法。选取玻璃片的作用，避免拿出集气瓶时与空气相混。
放置的选取决定于氧气的密度大于空气的密度，所以应正放集气瓶。
一般实验室中氧气现用现制取的原则，因此选项D不对。
综上所述，故应选B。
5．检验集气瓶里的氧气是否收集满，应将带火星的木条（ ）
A．插入集气瓶中 B．插入集气瓶底 C．放在集气瓶口 D．都可以
【答案】C
【解析】本题考查的是收集氧气时的验满方法。只要证明瓶口是氧气就说明氧气已收集满，根据氧气有助燃的性质去检验。氧气能使带火星木条复燃，故检验集气瓶中是否收集满氧气的方法是：将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已满。这种方法只适用于向上排空气法，若使用排水集气法则没有必要验满，看见集气瓶口有气泡逸出就说明已经集满。故C选项正确。
6．将混有少量高锰酸钾的氯酸钾晶体放入试管中加热，完全反应后试管中剩余物共有（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】B
【解析】加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热氯酸钾生成氯化钾和氧气。完全反应后高锰酸钾和氯酸钾都没有剩余，所以反应后剩余的固体物质有锰酸钾、二氧化锰和氯化钾三种物质。故B选项正确。
7．如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，正确的一项是（ ）
A．用排空气法收集二氧化碳，则二氧化碳从b管道通入
B．用排空气法收集氧气，则氧气从a管道通入
C．除去空气中二氧化碳，则空气从b管通入
D．用排水法收集氧气，则氧气从a管通入
【答案】B
【解析】A、用排空气法收集CO2，因为二氧化碳的密度比空气的密度大，则CO2从a管通入，不能从b管通入，错误；
B、用排空气法收集O2，因为氧气的密度比空气的密度大，则O2从a管通入，正确；
C、除去空气中的CO2，可以用氢氧化钠溶液吸收，则空气从a管通入，错误；
D、用排水法收集O2，则O2应该从b管通入，这样可以把水彻底的排出，否则会导致氧气从b跑出，不能收集到氧气，错误；
故选：B。
8. 用加热高锰酸钾的方法制取氧气时要在试管口放一团棉花，其主要作用是（ ）。
A． 防止试管炸裂 B．调节放出氧气的气流 C．吸收其他气体杂质 D．防止高锰酸钾粉末进入导管
【答案】D
【解析】用加热高锰酸钾制氧气，试管口要有一团棉花，其作用是防止高锰酸钾粉末进入导管。
故选：D。
9．（2020年武汉市中考模拟）（1）如图所示是实验室制取气体时常用的装置，回答下列问题：
①写出图中有标号的仪器名称：a. ______；b.__________ 。
②用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__________；C、E、F均可用于收集氧气，若用F装置收集氧气，气体应从______（选填“m”或“n”）端进入。若用C装置收集氧气，验满的方法是____。
（2）为了证明人体新陈代谢过程中有CO2气体产生，某校兴趣小组的学生设计了如图所示实验装置进行实验（实验室只用嘴吸气和呼气）。请回答：
①图中瓶Ⅱ的作用是_________。
②实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会使装置Ⅰ中的溶液进入口腔。猛呼时会____。
【答案】（1）①酒精灯 水槽
②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
m 将带火星的木条放在集气瓶的瓶口处
（2）①除去吸入空气中的二氧化碳 ②把装置Ⅱ中的溶液吹出瓶外
【解析】（1）①仪器a是酒精灯；b是水槽 。②高锰酸钾发生分解反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
；C、E、F均可用于收集氧气，F装置是万用瓶，若用F装置收集氧气，由于氧气的密度比空气的密度大，进入以后占据下方空间，空气则被赶到上方空间，而易从n端排出，故氧气应从m端进入。若用C装置收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶的瓶口处，如果带火星的木条复燃，则收集满了氧气。
（2）①吸气时，空气进入锥形瓶Ⅱ，此时空气中的二氧化碳被锥形瓶Ⅱ中的氢氧化钠溶液吸收，排除空气中的二氧化碳对实验欲证明结论的干扰。故图中瓶Ⅱ的作用是除去吸入空气中的二氧化碳。②实验中猛吸时会使装置Ⅰ中的溶液进入口腔。猛呼时装置Ⅱ中的气压增大，会把溶液吹出瓶外。
10．（2020年沈阳市沈北新区中考二模）实验室制取某些气体所用的装置如图所示，请回答：
（1）图中标号①的仪器名称是__________________。
（2）组装好气体发生装置后，应该先检查装置_________________，然后再添加药品。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是________________（填序号，下同），该反应的化学方程式是__________________。
（4）欲收集密度比空气大的气体，应该选择的装置是__________________。
（5）用收集的氧气完成木炭燃烧的实验（如图G所示），观察到的现象是_____。
【答案】（1）分液漏斗
（2）气密性
（3）A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（4）D
（5）发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
【解析】（1）根据所学的仪器的名称和用途，标号①的名称是分液漏斗；
（2）组装好气体发生装置后，为了防止气体逸散到空气中，应先检查装置的气密性，然后再添加药品；
（3）用高锰酸钾制取氧气，是在加热的条件下反应，应选择有酒精灯加热的发生装置，高锰酸钾是粉末，防止加热时高锰酸钾进入导管，堵塞导管，应在试管口放一团棉花，故应该选择发生装置A，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（4）密度比空气大的气体，应选择向上排空气法收集气体，用向上排空气法收集气体时，导管要伸到集气瓶的底部，故选择的收集装置是D；
（5）木炭在氧气中燃烧时产生的现象是：发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
巩固提升
1．实验室用氯酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是（ ）
A．装药品 B．制备
C．收集 D．验满
【解析】A、取用粉末状药品，试管横放，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，图中所示操作错误；
B、发生装置的试管口应向下倾斜，为的是防止冷凝水倒流回试管，使试管炸裂，图中所示操作错误；
C、用向上排空气法收集气体时，导气管应伸入集气瓶的底部，图中所示操作正确；
D、验满氧气必须把带火星的木条放在瓶口，不能伸入瓶内，图中所示操作错误；
【答案】C。
2．实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（ ）
A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管
B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，避免收集到的气体不纯
C．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面
D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
【答案】C。
【解析】A、用高锰酸钾制纯净氧气时，在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，故选项说法正确。
B、用高锰酸钾制纯净氧气时，导管口开始有气泡放出时不要立即收集，因为刚开始排出是空气，避免收集到的气体不纯，故选项说法正确。
C、用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法错误。
D、氧气的密度比空气的大，将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项说法正确。
3．关于“加热高锰酸钾制得并用排水法收集氧气”的实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．取用高锰酸钾时将其送入试管底部，目的是防止药品打破试管
B．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止药品进入导管
C．等到导管排出的气泡均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净
D．反应结束时先将导管移出水面再停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管
【答案】A。
【解析】A、取用高锰酸钾时将其送入试管底部，目的是防止药品粘在试管壁上，故A错误；[来源:Zxxk.Com]
B、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止药品进入导管，故B正确；
C、等到导管排出的气泡均匀时再开始收集，目的是使收集的氧气更纯净，故C正确；
D、反应结束时先将导管移出水面后停止加热，目的是防止水倒吸炸裂试管，故D正确。
4．下图是“用过氧化氢制取氧气”实验的主要操作步骤，其中正确的是（ ）
A．检查装置气密性 B．加入药品
C．收集气体 D．验满
【答案】A。
【解析】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，图中所示操作错误。
C、氧气密度比空气的大，收集氧气可用向上排空气法，导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，图中所示操作错误。[来源:学_科_网]
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。
5．某同学通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气并用排水法收集气体时，试管炸裂了。造成试管炸裂的原因可能是下列选项中的（ ）
①没有给试管均匀预热； ②试管外壁有水滴； ③试管口没有略向下倾斜；
④先熄灭酒精灯后将导管从水中取出； ⑤用了带火星的木条去检验气体
A．①⑤ B．①③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【解析】①没有给试管均匀预热，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂。
②试管外壁有水滴，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂。
③试管口没有略向下倾斜，会造成冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。
④先熄灭酒精灯后将导管从水中取出，水槽内的水可能在大气压强的作用下进入试管，使试管炸裂。
⑤用了带火星的木条去检验气体，不会使试管炸裂。
①②③④可能会造成造成试管炸裂。
【答案】C。
6．（2020·天河明珠中英文学校九年级月考）下列说法不正确的是（ ）
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量
②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量
⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应
⑦有氧气参加的反应都是化合反应
A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦
【答案】B
【详解】
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量，正确；
②氧气的化学性质活泼，不能与所有物质发生化学反应，如氧气与水不反应，错误；
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化，如干冰升华是物理变化，氯酸钾受热分解生成氧气，属于化学变化，正确；
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故试管中只剩余三种固体物质，分别是氯化钾、二氧化锰、锰酸钾，正确；
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量，正确；
⑥高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；双氧水在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；分离液态空气是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，错误；
⑦有氧气参加的反应不一定都是化合反应，如甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，不属于化合反应，错误。
故正确的是②⑥⑦。故选B。
7．（2021·合肥市第四十二中学九年级三模）5mL5%H2O2溶液中加入少量橙红色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，发现产生大量气泡，溶液变为绿色(Cr3+)后又迅速变为淡橙红色，伸入带火星木条，木条复燃，下列推测错误的是
A．若重铬酸钾质量和化学性质反应前后不变，则为催化剂
B．催化剂不能参与化学反应
C．产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的
D．可能是反应生成了水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡
【答案】B
【详解】
A、重铬酸钾能够改变过氧化氢分解速率，且重铬酸钾的质量和化学性质反应前后不变，因此重铬酸钾为该反应的催化剂，正确；
B、由题干可知重铬酸钾参与了反应，只不过反应后期又再次生成了重铬酸钾，错误；
C、由题意可知加入重铬酸钾的过氧化氢，产生了Cr3+，同时伴随着大量气泡产生，因此产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的，正确；
D、过氧化氢分解产生水，可能是水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡，正确；
故选B。
8．（2020·苏州学府中学校九年级月考）过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多．化学兴趣小组同学设计如图四组实验，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是（ ）
A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积变化的快慢
B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C．第三组分两次实验，观察木条能否复燃
D．第四组分两次实验，观察比较在相同时间内量筒收集气体的体积大小
【答案】C
【详解】
A、第一组通过气球膨胀的快慢很明显的显现出哪一物质的催化效果号，符合题意；
B、第二组通过观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢，很明显的看出反应速率的快慢，也就知道哪一种物质催化效果好，符合题意；
C、第三组分两次实验，看木条能否复燃，由于分两次实验，如果木条都能复燃，根本无法判断哪一种物质的催化效果好，不符合题意；
D、第四组虽然分两次实验，但通过比较收集一定体积的气体所需的时间，就能比较出反应速率的快慢，符合题意；
故选：C。
9．(2019·山东潍坊中考)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成有关问题:
(1)写出B中标号①仪器的名称: ,实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,发生装置可选择 (填字母),该反应的化学方程式是 ,该装置有一处不足之处是 。
(2)用装置F收集一瓶O2,验满时应将带火星的木条放在 (填“a”或“b”)处。
(3)将装置G倾斜使两种药品混合,即可制得气体。下列制取气体的方法可选用装置G的是 。
A.用锌和稀硫酸反应制取氢气
B.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C.用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气
D.加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷
【答案】(1)锥形瓶 A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管内导管口没有棉花团
(2)b (3)AC
【解析】(1)B中标号①仪器的名称是锥形瓶,如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,是为了防止高锰酸钾粉末进入导管。(2)用装置F收集一瓶O2,氧气应该从长管进入,因为氧气的密度比空气大,验满时应将带火星的木条放在b处。(3)装置G是固体和液体常温下反应制取气体的装置,可适用于选项中的用锌和稀硫酸反应制取氢气以及用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气,故选AC。
10．（2021·山东八年级期末）以下是研究实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：①______；②______。
（2）使用A装置制取气体时试管口略向下倾的原因是______。
（3）实验室用B装置制取氧气的文字表达式为______；连接B、C装置，关闭分液漏斗活塞，用手捂住B容器外壁，若导管口______，说明该装置的气密性良好。
（4）小亮同学选用C装置来收集一瓶氧气，利用的氧气的性质是______，使用该方法收集氧气，当导管口有______的气泡冒出时可以开始收集。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧的实验时，他预先在集气瓶内留有少量的水，这样做的目的是______，该实验中观察到的现象之一是生成了______固体，反应的文字表达式为______。
（5）小红同学利用E装置收集氧气时，检验气体是否集满的方法是______。
（6）氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小且极易溶于水。实验室采用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法获得氨气，应选用上述装置______（填序号）组合来制取并收集该气体。
【答案】酒精灯 锥形瓶 防止冷凝水倒流，使试管炸裂 过氧化氢水+氧气 产生气泡 氧气不易溶于水，不与水反应 连续、均匀 防止高温的熔化物溅落到瓶底使集气瓶炸裂 黑色 铁+氧气四氧化三铁 将带火星的木条放到集气瓶口，观察木条是否复燃 AD
【详解】
（1）图中标号仪器的名称：①酒精灯；②锥形瓶。
（2）使用A装置加热固体制取气体时试管口略向下倾的原因是防止冷凝水倒流，使试管炸裂。
（3）B为固液反应装置，所以选用过氧化氢溶液制备氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢水+氧气；连接B、C装置，关闭分液漏斗活塞，用手捂住B容器外壁，若导管口产生气泡，说明该装置的气密性良好。
（4）小亮同学选用C装置排水法来收集一瓶氧气，利用的氧气的性质是氧气不易溶于水，不与水反应，使用该方法收集氧气，当导管口有连续、均匀的气泡冒出时可以开始收集。铁丝在氧气中燃烧实验中，由于铁在氧气中燃烧放出了大量的热，火星四射，该实验集气瓶中水的作用是吸热，防止高温熔化物溅落使集气瓶炸裂，该实验中观察到的现象之一是生成了 黑色固体，铁和氧气在点燃条件下生成四氧化三铁，反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
（5）利用E装置向上排空气法收集氧气时，检验气体是否集满的方法是将带火星的木条放到集气瓶口，观察木条是否复燃。
（6）实验室采用加热氯化铵和消石灰固体混合物的方法获得氨气，发生装置属于固体加热型的A装置；又因为氨气易溶于水，密度比空气小，故采用向下排空气法D装置收集。
11．（2021·承德市·九年级期末）如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题。
（实验一）气体的制备
（1）仪器①的名称为___________。
（2）请指出装置B中存在的一处错误___________，若选用 C 做发生装置，你认为选用C的优点是___________。
（3）欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从___________（选填“a”或“b”）端通入。
（4）甲烷是最简单的有机物类的气体，实验室常用加热醋酸钠与氢氧化钠固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生装置是___________。（填序号）
（实验二）对KClO3分解反应的催化剂进行探究
某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用上图中的装置完成表中实验。
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
—
—
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
（5）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是____________。
（6）由实验1和实验4可知，KCl对KClO3分解____________（选填“有”或“无”）催化作用。
（7）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内____________。
【答案】锥形瓶 长颈漏斗末端未伸入到液面以下 可以控制反应速率 b A MnO2 有 收集到O2的体积
【解析】
实验一：
（1）仪器①的名称为锥形瓶。
（2）装置B中存在的一处错误：长颈漏斗末端未伸入到液面以下，气体会从长颈漏斗溢出，若选用 C 做发生装置，优点是可以控制反应速率，通过针筒控制滴加液体药品速率，控制反应速率。
（3）欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入，因为氧气密度比水小。
（4）甲烷是最简单的有机物类的气体，实验室常用加热醋酸钠与氢氧化钠固体混合物来制得，属于固体混合需要加热型，制取甲烷应选用的发生装置是A。
实验二：
（5）由表格中的数据可知，收集等体积的氧气时，实验2所需时间最短，所以二氧化锰的催化效果最好。
（6）由实验1和实验4可知，氯化钾能加快氯酸钾的分解速率，即KCl对KClO3分解有催化作用。
（7）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内收集到O2的体积。
12．（2018·福建九年级期中）下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。
Ⅰ、（1）写出标号仪器的名称：①______；②______；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生装置选用______，试管口略向下倾斜的原因是______，反应的表达式为______。若用高锰酸钾制取氧气，该装置还需做的一点改动是______，该反应的表达式为______。用F装置收集氧气，实验结束后，应先______后______，防止______。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置选用B和C都可以，加入药品前都应先______，C装置比B装置的优点是______。
（4）欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从______（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从______（填“a”或“b”）端通入。
（5）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气（注：同温同压下，氨气的密度接近于空气密度的60%，且极易溶于水），应选用的发生装置为______（填装置编号，下同），收集装置为______。
Ⅱ、为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”，他俩设计了制取氧气的直立型装置（如图），并与斜卧型装置比较，在气密性良好的装置中分别加入等质量的高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体，每组实验进行五次，实验数据取平均值后记录如下表：
装置类型
直立型
斜卧型
收集1瓶氧气所需时间/秒
59
68
收集2瓶氧气所需时间/秒
95
108
收集氧气的总体积/毫升
525
476
①收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是______；
②等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是______。
【答案】长颈漏斗 锥形瓶 A 防止反应生成水流回试管底部导致试管破裂 氯酸钾氯化钾+氧气 在试管口内加一团棉花 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将导管移出水面 熄灭酒精灯 水倒吸入试管使试管破裂 检查装置气密性 能够控制反应速率（这是因为注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率） a b A E 直立型 斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少
【解析】
Ⅰ、（1）标号①仪器的名称：长颈漏斗 ；标号②仪器的名称：锥形瓶；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置选用固体加热型，发生装置选用A，试管口略向下倾斜的原因是防止反应生成水流回试管底部导致试管破裂，氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气，反应的表达式为 氯酸钾氯化钾+氧气。若用高锰酸钾制取氧气，该装置还需做的一点改动是在试管口内加一团棉花，防止高锰酸钾进入导气管，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。用F装置收集氧气，实验结束后，应先将导管移出水面后熄灭酒精灯，防止因温度降低，试管内的气压降低，水倒吸入试管使试管破裂；
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置选用B和C都可以，加入药品前都应先检查装置的气密性 ，以防止装置漏气，影响实验结果。C装置比B装置的优点是 能够控制反应速率（这是因为注射器能够控制液体药品的流量，从而可以控制反应速率）；
（4）氧气的密度大于空气，欲使用装置E用排空气法收集氧气，则气体应从a端通入；氧气的密度小于水，欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入；
（5）根据“实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气”可知，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，应选用的发生装置为A；根据“同温同压下，氨气的密度接近于空气密度的60%，且极易溶于水”可知，收集装置为E，从从b端通入；
Ⅱ、①根据表格中的数据可知，收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是直立型；
②等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少。
13． (2019·江苏常州中考)某化学兴趣小组利用如图装置进行氧气的制取和性质实验。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验中,点燃酒精灯后,可观察到硫粉在氧气中燃烧呈现 色火焰;装置C中的现象是 。
(3)装置D的作用是 (用化学方程式表示)。
(4)为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的,在不改变装置的情况下,操作方法是 ,并观察装置C中的现象。
【答案】
(1)分液漏斗
(2)蓝紫 溶液褪色
(3)2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O
(4)点燃酒精灯前先通一段时间氧气
【解析】(1)仪器a是分液漏斗。
(2)硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出大量的热,闻到刺激性气味,二氧化硫具有还原性,可以使高锰酸钾溶液褪色。
(3)二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O。
(4)要证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的,可以在点燃酒精灯前先通一段时间氧气,如果高锰酸钾溶液不褪色,说明与氧气无关。
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