化学（人教版）九上素养分层提升练：2.3 制取氧气

第二单元我们周围的空气课题3制取氧气夯基知识梳理知识点1氧气的实验室制法1.实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是 ()A.大试管、铁架台 B.烧杯、玻璃棒 C.集气瓶、酒精灯 D.导管、单孔塞2.掌握常用仪器的特征和用途，积极动手实验，是化学学习和研究的基础。图甲为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置。(1)取一定量的高锰酸钾粉末装入试管中，应选择的仪器是________(填字母)。A.药匙 B.镊子 C.玻璃棒(2)图甲中收集氧气所采用的方法是________法。(3)加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方________,让试管均匀受热，然后对准高锰酸钾所在部位加热。(4)检验氧气是否集满的正确操作是图乙中的________(填字母)。知识点2分解反应3.下列反应属于分解反应的是 ()A.碳+氧气eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(→))二氧化碳 B.石蜡+氧气eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(→))二氧化碳+水C.水eq\o(\s\up5(通电),\s\do3(→))氧气+氢气 D.铁+氧气eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(→))四氧化三铁4.化学反应有多种分类，化合反应、分解反应、氧化反应的关系可用如图表示，其中b处可表示的化学反应是 ()A.石蜡+氧气eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(→))水+二氧化碳 B.铁+氧气eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(→))四氧化三铁C.水eq\o(\s\up5(通电),\s\do3(→))氢气+氧气 D.碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水知识点3催化剂与催化作用5.催化剂最早由瑞典化学家贝采里乌斯发现，希腊语的意思是“解去束缚”。下列有关催化剂的叙述正确的是 () B.同一个反应的催化剂可能有多种 D.催化剂在化学反应前后性质不变6.某同学利用稀的过氧化氢溶液和二氧化锰做了如图所示实验，下列叙述正确的是 ()A.过氧化氢不能分解制氧气 B.图示实验的研究方法是对比实验法C.二氧化锰能分解生成氧气 D.实验能证明二氧化锰是反应的催化剂知识点4氧气的工业制取7.工业上用分离液态空气的方法制取氧气。(1)工业制氧气属于________变化(填“物理”或“化学”)。(2)工业制氧气利用的原理是氧气和氮气的________不同，先分离出的气体是________。提优强化练习8.实验室有如图所示的仪器装置。某同学准备利用这些仪器装置及相关试剂制取氧气，下列说法正确的是 ()A.用高锰酸钾制氧气时可用I作发生装置 B.用过氧化氢溶液制取氧气时可用Ⅱ作发生装置C.可选用Ⅳ收集氧气 D.用高锰酸钾制氧气时需要二氧化锰作催化剂9.两份等浓度的过氧化氢溶液，一份加入二氧化锰，另一份加入相同质量的氧化铁，产生氧气的质量随反应时间的变化关系如图所示。已知氧化铁也可以作为过氧化氢分解的催化剂。下列说法中，正确的是 ()A.氧化铁的催化效果比二氧化锰好 B.反应后氧化铁和二氧化锰的质量都减少 C.两份过氧化氢溶液的初始质量不相同 10.小科所在兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气。装置气密性良好，图①中的锥形瓶内盛有过氧化氢溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，碱石灰用于干燥氧气。下列说法正确的是 ()A.实验中，利用图②和④的装置收集的氧气均不够干燥B.将图①装置中的燃烧匙提离液面，则不再产生氧气C.若用图③装置收集氧气，可将带火星的木条放在b导管口处验满D.若用装置④测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响11.化学是一门以实验为基础的自然科学，根据如图所示装置回答相关问题。(1)仪器①名称：________；用A装置给固体物质加热时，试管口略向下倾斜的原因：________________(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的文字表达式为________________,可选择的发生装置为________(填字母)；选择用E装置收集氧气的理由是________________________；若用E装置收集到的氧气不纯净，原因可能是________________________(只写一种)。12.某兴趣小组利用下列所示的仪器进行实验并探究。(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰为原料制氧气，反应的文字表达式为________________,若要收集到干燥的氧气，则收集装置为________(从A～E中选择)。(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，应选用的发生装置是________(从A～E中选择)。为了证明二氧化锰的催化作用，甲同学通过如图所示装置来进行实验探究：图1中加入amL过氧化氢溶液，然后塞入带火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的现象是________________________。再通过漏斗加入bg二氧化锰，如图3所示，此时观察到的现象是________________________。充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为bg,甲同学认为二氧化锰是催化剂。(3)乙同学认为甲同学的结论不严谨，请你帮乙同学说出理由：________________________________________。(4)________(填“能”或“否”)用图4来探究铁在氧气中的燃烧实验。素养能力提升13.[科学探究与创新意识]某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下完成表中实验：(1)设计实验1的目的是________________。(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是________。(3)由实验1和实验4可知，氯化钾________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mL氧气，所需时间明显少于171s,解释原因：________________________。(4)实验小组同学利用数字化实验研究氯酸钾分解过程如图1所示，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图如图2所示。(夹持装置略)由图2可知，氯酸钾分解温度________(填“高于”“等于”或“低于”)其熔点(356℃)。14.[科学态度与社会责任]“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流量吸氧”，其本质和“富氧空气”(氧气含量高于普通空气的气体)差不多。化学兴趣小组欲制取氧气并混制“富氧空气”，进行以下实验。【实验一】制取氧(1)仪器a的名称是________。(2)利用高锰酸钾制氧气的文字表达式为________________________________________________。若选择C装置作为发生装置，需对装置进行的改进是________________________________________。(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取乙炔气体，该反应必须严格控制加水速率，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为最适合制乙炔气体的发生装置是________________________________。【实验二】混制“富氧空气”用氮气和上述实验制取的氧气混制“富氧空气”。集气瓶装满水后，先通入氮气排出部分水，再通入氧气排水，气体都应从F装置中的管________(选“b”或“c”)通入。【实验三】测定“富氧空气”中氧气的含量用如图所示装置测定“富氧空气”中氧气的含量(白磷在40℃时即能燃烧，其燃烧现象及产物与红磷相同)，实验步骤如下：a.测量试管的容积，检查装置的气密性。b.装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器。c.用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象。d.燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况。(1)白磷燃烧的文字表达式为________________________________。(2)若试管的容积为80mL,最终进入试管中水的体积应该大于________mL(填整数)。

【参考答案及解析】夯基知识梳理1.B用高锰酸钾制氧气时需要的仪器有大试管、铁架台、集气瓶、酒精灯、导管、单孔塞等，用不到烧杯和玻璃棒。2.【答案】(1)A(2)向上排空气(3)来回移动(4)B【解析】(1)取用粉末状的固体药品，应用药匙或纸槽。(4)氧气验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气集满。3.C由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应属于分解反应，题给四个反应中只有属于分解反应。4.B由图示可知，b处反应既属于化合反应，又属于氧化反应。A反应属于氧化反应，但不属于化合反应；B反应既属于氧化反应又属于化合反应；C、D反应既不属于氧化反应，又不属于化合反应。5.B不使用二氧化锰，过氧化氢也能发生反应生成氧气，只是反应速率慢；同一个反应的催化剂可能有多种；有些化学反应中催化剂的作用是减慢反应速率；催化剂在化学反应前后化学性质不变，物理性质可能改变。6.B过氧化氢能分解制氧气；图示实验的研究方法是对比实验法；二氧化锰不能分解生成氧气；没有检验反应前后二氧化锰的质量和化学性质是否改变，不能证明二氧化锰是该反应的催化剂。7.【答案】(1)物理(2)沸点氮气【解析】(1)工业上采用分离液态空气的方法制取氧气，没有新物质生成，属于物理变化。(2)工业制氧气是利用氧气和氮气的沸点不同，在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。提优强化练习8.B实验室用高锰酸钾制取氧气，试管口应放一团棉花；用过氧化氢溶液制取氧气的发生装置属于固液常温型，可用Ⅱ作发生装置；氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，Ⅳ为向下排空气法收集装置；高锰酸钾制取氧气时，不需要二氧化锰作催化剂。9.C生成相同质量的氧气，加氧化铁的反应时间长，由此可知氧化铁的催化效果比二氧化锰差；反应后氧化铁和二氧化锰的质量都不变；最终产生氧气的质量不相等，由此可知两份过氧化氢溶液的初始质量不相同；反应停止后，催化剂的质量与化学性质不变，向试管中再加入过氧化氢溶液，仍会产生大量气泡。10.D图④中，植物油隔绝了氧气和水的接触，收集的氧气干燥；没有二氧化锰时，过氧化氢仍能分解生成水和氧气；氧气密度比空气大，用图③装置收集氧气，应将带火星的木条放在a导管口处验满；若用装置④测量生成氧气的体积，有多少体积的氧气进入集气瓶，就有多少体积的水排至量筒，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响。11.【答案】(1)锥形瓶防止冷凝水倒流引起试管炸裂(2)过氧化氢eq\o(\s\up5(二氧化锰),\s\do3(→))水+氧气B氧气不易溶于水且不与水反应导管口刚出现气泡就开始收集(或集气瓶未装满水等)【解析】(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气；发生装置可选用固液常温型B装置。二氧化锰12.【答案】(1)氯酸钾eq\o(\s\up8(二氧化锰),\s\do0(→),\s\do5(加热))氯化钾+氧气D或E(2)A带火星的木条不复燃带火星的木条复燃(3)甲同学没有验证反应前后二氧化锰的化学性质是否发生改变(4)能【解析】(1)氯酸钾在二氧化锰作催化剂且加热的条件下分解生成氯化钾与氧气；要收集干燥的氧气不能用排水法，可选择D或E装置收集。(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置应选用固液常温型A装置；图2中没有加入二氧化锰，反应速率很慢，带火星的木条不复燃；图3中加入了二氧化锰，反应速率快，带火星的木条复燃。(3)催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都不改变，甲同学没有验证反应前后二氧化锰的化学性质是否发生改变。素养能力提升13.【答案】(1)起对照作用(2)二氧化锰(3)有之前反应生成的氯化钾起催化作用，加快了氯酸钾的分解(4)高于【解析】(1)设计实验1的目的是与其他实验形成对照，通过对比可知，二氧化锰、氧化铁、氯化钾三种物质均能加快氯酸钾的分解。(2)根据表中数据，二氧化锰作催化剂时，收集相等体积的氧气所需时间最短，反应速率最快，催化效果最佳。(4)由图2可知，开始加热后，氧气的浓度随温度升高呈下降趋势，说明此时没有氧气生成，即氯酸钾没有分解，温度接近400℃时，氧气浓度迅速增加，说明氯酸钾开始分解，此时分解温度高于氯酸钾的熔点。加热14.【答案】【实验一】(1)分液漏斗(2)高锰酸钾eq\o(\s\up5(加热),\s\do3(→