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华师大版初中科学九年级上学期1.3用分解反应制取氧气

一、夯实基础

1．实验室用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气的实验中，下列操作错误的是（）

A．必须检查装置的气密性

B．集气瓶在收集氧气前要装满水，然后倒置在水槽中

C．本实验不需要加热

D．集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上

【答案】D

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】根据过氧化氢制取氧气的实验过程分析判断。

【解答】A.本实验为制取气体的实验，因此实验开始前必须检查装置的气密性，故A正确不合题意；

B.集气瓶在收集氧气前要装满水，然后倒置在水槽中，这样收集到的氧气才会纯净，故B正确不合题意；

C.本实验不需要加热，故C正确不合题意；

D.氧气的密度大于空气，因此集满氧气后集气瓶应正放于桌面上，故D错误符合题意。

故选D。

2．实验室里用加热的方法制取氧气的过程，大致分为以下六个主要操作：①点燃酒精灯，给试管加热；②熄灭酒精灯；③检查装置的气密性；④将高锰酸钾装入试管里，并在靠近试管口处放一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上；⑤用排水法收集氧气；⑥将导管从水面下取出。正确的操作顺序是（）

A．③④①⑤②⑥B．③④①⑤⑥②

C．④①③⑤②⑥D．④①③⑤⑥②

【答案】B

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】实验室用加热的方法制取氧气时，应该遵循：检查气密性→装入样品→点燃酒精灯→收集气体→取出导管→熄灭酒精灯的顺序进行实验，据此分析判断。

【解答】实验室里用加热的方法制取氧气的过程，大致分为以下六个主要操作：

③检查装置的气密性；

④将高锰酸钾装入试管里，并在靠近试管口处放一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上；

①点燃酒精灯，给试管加热；

⑤用排水法收集氧气；

⑥将导管从水面下取出。

②熄灭酒精灯。

即正确顺序为：③④①⑤⑥②。

故选B。

3．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，需要收集一瓶大约含1/4空气的氧气，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

【答案】B

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】使用排水法收集气体时，集气瓶内水的体积就是被收集气体的体积，据此判断。

【解答】如果要收集指定体积分数的气体，使用排空气法很难做到，只能使用排水法。因为空气占总体积的1/4，那么氧气应该占集气瓶总体积的3/4。因为集气瓶内水的体积等于氧气的体积，所以反应前集气瓶内要装满3/4的水，故B正确，而A、C、D错误。

故选B。

4．根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：

（1）如图装置中二氧化锰的作用是。

（2）要获得一瓶干燥的氧气(浓硫酸具有干燥气体的作用)，如图装置中导管的连接顺序为a→。

【答案】（1）催化

（2）d→e→b(→c)

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】（1）根据二氧化锰在过氧化氢制取氧气的实验中的作用解答；

（2）要用浓硫酸干燥氧气，氧气必须从浓硫酸溶液中溢出，即氧气必须通过长导管进入浓硫酸，因此a与d相接。由于氧气的密度大于空气，因此使用向上排空气法收集，即干燥后的氧气从短导管e排出后，应该从长导管b进入集气瓶，瓶内的空气从短导管c排出，据此设计连接顺序。

【解答】（1）如图装置中二氧化锰的作用是催化。

（2）要获得一瓶干燥的氧气(浓硫酸具有干燥气体的作用)，如图装置中导管的连接顺序为a→d→e→b(→c)。

5．气体的制备是科学实验基本技能之一。现用如图所示装置制取初中科学中常见的气体。

（1）实验室收集一瓶氧气可选择的装置是。

（2）实验室制氧气的发生装置可以选用A装置，选择A装置的依据是。

【答案】（1）C、E

（2）反应物是固体，反应条件是加热

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】（1）根据氧气的性质选择收集方法；

（2）根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置。

【解答】（1）氧气的密度大于空气，可以使用向上排空气法收集，即选C；氧气在水中的溶解度较小，可以使用排水法收集，故选E；

（2）A装置为“固体加热型”，适用于反应物都是固体，且需要加热的反应，因此选择A装置的依据是：反应物是固体，反应条件是加热。

6．如图所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。

（1）用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有。

（2）实验中可观察到铁丝燃烧的现象是，并放出大量热，生成一种黑色固体(Fe3O4)，请写出该反应的化学方程式：。

【答案】（1）双氧水和二氧化锰反应可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久

（2）剧烈燃烧，火星四射；3Fe＋2O2Fe3O4

【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；制取氧气的原理；书写化学方程式、文字表达式

【解析】【分析】（1）根据双氧水的反应产物进行分析判断；

（2）根据铁丝在氧气中燃烧的现象解答。铁和氧气点燃，生成黑色的四氧化三铁，据此写出反应的方程式。

【解答】（1）用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有双氧水和二氧化锰反应可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久。

（2）实验中可观察到铁丝燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射，并放出大量热，生成一种黑色固体(Fe3O4)，该反应的化学方程式：。

二、能力提升

7．a和b为两份质量相等的固体，已知a为混有少量二氧化锰的氯酸钾，b为氯酸钾。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．

【答案】D

【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用

【解析】【分析】催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变最终生成物的种类和质量，据此分析判断。

【解答】a中混有少量的二氧化锰，因此a中氯酸钾的质量小于b中氯酸钾的质量，那么最终生成氧气的质量ab，故D正确，而A、B、C错误。

故选D。

8．利用图甲装置探究“MnO2的用量对H2O2分解反应的影响”，实验中H2O2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出。在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。

（1）写出装置中发生反应的化学方程式：。

（2）图乙是“0.1gMnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出。

（3）当用“3%H2O2溶液8mL与不同质量的MnO2混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当MnO2的质量增加到0.08g时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若MnO2的质量有4g(一药匙)，就能使图中的(填字母)烧杯中所装的3%H2O2溶液的分解速度最接近实验要求。

【答案】（1）2H2O22H2O＋O2↑

（2）其他条件相同时，H2O2体积越大产生氧气越多

（3）C

【知识点】有关化学式的计算和推断；制取氧气的原理；书写化学方程式、文字表达式

【解析】【分析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，生成水和氧气，据此写出反应的化学方程式；

（2）根据图像乙可知，当二氧化锰的质量和过氧化氢的溶液浓度相同时，过氧化氢溶液的体积越大，压强越大，据此得到产生氧气与过氧化氢溶液体积的数量关系；

（3）当分解速度达到要求时，需要二氧化锰的质量和过氧化氢溶液的体积成正比，据此列式计算即可。

【解答】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，生成水和氧气，反应的化学方程式为：；

（2）图乙是“0.1gMnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出：其他条件相同时，H2O2体积越大产生氧气越多；

（3）4g二氧化锰能够使过氧化氢溶液得到分解速度的最大质量为：；

故选C。

9．请回答下列实验问题。现提供下列装置：

（1）如图C装置中，甲仪器的名称是。

（2）实验室将双氧水加入二氧化锰粉末制取氧气，发生装置是(填字母)；若用E装置收集氧气，当时，开始收集气体。

【答案】（1）长颈漏斗

（2）B；气泡连续不断均匀放出

【知识点】常用仪器的名称；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】（1）根据所指仪器的名称解答；

（2）根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置，根据生成物的性质选择收集方法。

【解答】（1）如图C装置中，甲仪器的名称是长颈漏斗。

（2）实验室将双氧水加入二氧化锰粉末制取氧气，因为反应物为固态和液态，不需要加热，因此发生装置选“固液常温型”，即选B；若用E装置收集气体时，只有当气泡连续且均匀放出时，收集到的二氧化碳才是纯净的，所以这时开始收集气体。

三、拓展创新

10．氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：

Ⅰ.氧气的制备：

⑴写出图中有标号仪器的名称：①，②。

⑵写出用KMnO4制取O2的化学方程式：。

该装置中棉花团的作用是，图中装置一处明显的错误是。

Ⅱ.氧气的收集：

【实验1】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验2】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40s，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验3】用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据：

实验1实验2实验3

氧气的体积分数/%79.779.679.988.489.087.990.089.889.3

氧气的平均体积分数/%79.788.489.7

数据分析：

⑶由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是。

⑷不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是。

Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧：

⑸铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是(填化学式)。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是(用化学方程式表示)。

【答案】酒精灯；铁架台；2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；防止高锰酸钾粉末进入导管；试管口向上倾斜；延长收集时间；反应物不纯；CO2；Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑

【知识点】常用仪器的名称；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；书写化学方程式、文字表达式

【解析】【分析】I.（1）根据所指仪器的名称解答；

（2）高锰酸钾受热分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，据此写出反应的方程式。在反应过程中，由于不断有氧气从导气管处排出，很容易带走部分粉末堵住到管口，加团棉花就可以防止高锰酸钾粉末进入导气管。在加热过程中，药品中可能会有水分，水蒸气冷凝后流入试管底部，很容易引起炸裂，所以试管口要略微向下倾斜。

II.（3）实验2和实验1相比可知，2中氧气的收集时间长，收集到氧气的体积分数较高；

（4）如果药品不纯，含有其他杂质，那么反应过程中就有气体产生，从而导致排水法收集到的氧气纯度不能达到100%；

III.常见的铁丝其实是铁和碳的混合物，因此在铁丝燃烧的过程中，可能有碳与氧气反应生成了二氧化碳气体。滴加稀盐酸生成气泡，那么生成的气体应该是氢气，那么应该是为燃烧的铁与稀盐酸反应，生成了氯化亚铁和氢气，据此写出反应的化学方程式。

【解答】I.（1）写出图中有标号仪器的名称：①酒精灯；②铁架台；

（2）高锰酸钾受热分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式为：；该装置中棉花团的作用是防止高锰酸钾粉末进入导气管，图中装置一处明显的错误是：试管口向上倾斜。

II.（3）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是：延长收集时间；

（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是：反应物不纯；

III.铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是CO2。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是：。

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华师大版初中科学九年级上学期1.3用分解反应制取氧气

一、夯实基础

1．实验室用二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气的实验中，下列操作错误的是（）

A．必须检查装置的气密性

B．集气瓶在收集氧气前要装满水，然后倒置在水槽中

C．本实验不需要加热

D．集满氧气后集气瓶应倒置于桌面上

2．实验室里用加热的方法制取氧气的过程，大致分为以下六个主要操作：①点燃酒精灯，给试管加热；②熄灭酒精灯；③检查装置的气密性；④将高锰酸钾装入试管里，并在靠近试管口处放一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上；⑤用排水法收集氧气；⑥将导管从水面下取出。正确的操作顺序是（）

A．③④①⑤②⑥B．③④①⑤⑥②

C．④①③⑤②⑥D．④①③⑤⑥②

3．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，需要收集一瓶大约含1/4空气的氧气，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

4．根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：

（1）如图装置中二氧化锰的作用是。

（2）要获得一瓶干燥的氧气(浓硫酸具有干燥气体的作用)，如图装置中导管的连接顺序为a→。

5．气体的制备是科学实验基本技能之一。现用如图所示装置制取初中科学中常见的气体。

（1）实验室收集一瓶氧气可选择的装置是。

（2）实验室制氧气的发生装置可以选用A装置，选择A装置的依据是。

6．如图所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。

（1）用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有。

（2）实验中可观察到铁丝燃烧的现象是，并放出大量热，生成一种黑色固体(Fe3O4)，请写出该反应的化学方程式：。

二、能力提升

7．a和b为两份质量相等的固体，已知a为混有少量二氧化锰的氯酸钾，b为氯酸钾。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．

8．利用图甲装置探究“MnO2的用量对H2O2分解反应的影响”，实验中H2O2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出。在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。

（1）写出装置中发生反应的化学方程式：。

（2）图乙是“0.1gMnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出。

（3）当用“3%H2O2溶液8mL与不同质量的MnO2混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当MnO2的质量增加到0.08g时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若MnO2的质量有4g(一药匙)，就能使图中的(填字母)烧杯中所装的3%H2O2溶液的分解速度最接近实验要求。

9．请回答下列实验问题。现提供下列装置：

（1）如图C装置中，甲仪器的名称是。

（2）实验室将双氧水加入二氧化锰粉末制取氧气，发生装置是(填字母)；若用E装置收集氧气，当时，开始收集气体。

三、拓展创新

10．氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：

Ⅰ.氧气的制备：

⑴写出图中有标号仪器的名称：①，②。

⑵写出用KMnO4制取O2的化学方程式：。

该装置中棉花团的作用是，图中装置一处明显的错误是。

Ⅱ.氧气的收集：

【实验1】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验2】用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40s，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

【实验3】用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据：

实验1实验2实验3

氧气的体积分数/%79.779.679.988.489.087.990.089.889.3

氧气的平均体积分数/%79.788.489.7

数据分析：

⑶由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是。

⑷不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是。

Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧：

⑸铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是(填化学式)。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是(用化学方程式表示)。

答案解析部分

1．【答案】D

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】根据过氧化氢制取氧气的实验过程分析判断。

【解答】A.本实验为制取气体的实验，因此实验开始前必须检查装置的气密性，故A正确不合题意；

B.集气瓶在收集氧气前要装满水，然后倒置在水槽中，这样收集到的氧气才会纯净，故B正确不合题意；

C.本实验不需要加热，故C正确不合题意；

D.氧气的密度大于空气，因此集满氧气后集气瓶应正放于桌面上，故D错误符合题意。

故选D。

2．【答案】B

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】实验室用加热的方法制取氧气时，应该遵循：检查气密性→装入样品→点燃酒精灯→收集气体→取出导管→熄灭酒精灯的顺序进行实验，据此分析判断。

【解答】实验室里用加热的方法制取氧气的过程，大致分为以下六个主要操作：

③检查装置的气密性；

④将高锰酸钾装入试管里，并在靠近试管口处放一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上；

①点燃酒精灯，给试管加热；

⑤用排水法收集氧气；

⑥将导管从水面下取出。

②熄灭酒精灯。

即正确顺序为：③④①⑤⑥②。

故选B。

3．【答案】B

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】使用排水法收集气体时，集气瓶内水的体积就是被收集气体的体积，据此判断。

【解答】如果要收集指定体积分数的气体，使用排空气法很难做到，只能使用排水法。因为空气占总体积的1/4，那么氧气应该占集气瓶总体积的3/4。因为集气瓶内水的体积等于氧气的体积，所以反应前集气瓶内要装满3/4的水，故B正确，而A、C、D错误。

故选B。

4．【答案】（1）催化

（2）d→e→b(→c)

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】（1）根据二氧化锰在过氧化氢制取氧气的实验中的作用解答；

（2）要用浓硫酸干燥氧气，氧气必须从浓硫酸溶液中溢出，即氧气必须通过长导管进入浓硫酸，因此a与d相接。由于氧气的密度大于空气，因此使用向上排空气法收集，即干燥后的氧气从短导管e排出后，应该从长导管b进入集气瓶，瓶内的空气从短导管c排出，据此设计连接顺序。

【解答】（1）如图装置中二氧化锰的作用是催化。

（2）要获得一瓶干燥的氧气(浓硫酸具有干燥气体的作用)，如图装置中导管的连接顺序为a→d→e→b(→c)。

5．【答案】（1）C、E

（2）反应物是固体，反应条件是加热

【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项

【解析】【分析】（1）根据氧气的性质选择收集方法；

（2）根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置。

【解答】（1）氧气的密度大于空气，可以使用向上排空气法收集，即选C；氧气在水中的溶解度较小，可以使用排水法收集，故选E；

（2）A装置为“固体加热型”，适用于反应物都是固体，且需要加热的反应，因此选择A装置的依据是：反应物是固体，反应条件是加热。

6．【答案】（1）双氧水和二氧化锰反应可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久

（2）剧烈燃烧，火星四射；3Fe＋2O2Fe3O4

【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；制取氧气的原理；书写化学方程式、文字表达式

【解析】【分析】（1）根据双氧水的反应产物进行分析判断；

（2）根据铁丝在氧气中燃烧的现象解答。铁和氧气点燃，生成黑色的四氧化三铁，据此写出反应的方程式。

【解答】（1）用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有双氧水和二氧化锰反应可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久。

（2）实验中可观察到铁丝燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射，并放出大量热，生成一种黑色固体(Fe3O4)，该反应的化学方程式：。

7．【答案】D

【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用

【解析】【分析】催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变最终生成物的种类和质量，据此分析判断。

【解答】a中混有少量的二氧化锰，因此a中氯酸钾的质量小于b中氯酸钾的质量，那么最终生成氧气的质量ab，故D正确，而A、B、C错误。

故选D。

8．【答案】（1）2H2O22H2O＋O2↑

（2）其他条件相同时，H2O2体积越大产生氧气越多

（3）C

【知识点】有关化学式的计算和推断；制取氧气的原理；书写化学方程式、文字表达式

【解析】【分析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，生成水和氧气，据此写出反应的化学方程式；

（2）根据图像乙可知，当二氧化锰的质量和过氧化氢的溶液浓度相同时，过氧化氢溶液的体积越大，压强越大，据此得到产生氧气与过氧化氢溶液体积的数量关系；

（3）当分解速度达到要求时，需要二氧化锰的质量和过氧化氢溶液的体积成正比，据此列式计算即可。

【解答】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，生成水和氧气，反应的化学方程式为：；

（2）图乙是“0.1gMnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出：其他条件相同时，H2O2体积越大产生氧气越多；

（3）4g二氧化锰能够使过氧化氢溶液得到分解速度的最大质量为：；

故选C。

9．【答案】（1）长颈漏斗

（2）B；气泡连续不断均