备战2022年中考化学母题题源解密-专题04氧气的制取

专题04氧气的制取\o"中国教育出版网\"【母题来源1】2021年中考内蒙古呼和浩特卷【母题题文】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。\o"中国教育出版网\"（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，反应的化学反应方程式为___________，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）。【答案】集气瓶防止冷凝水倒流引起试管炸裂\o"中国教育出版网\"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）【试题解析】（1）仪器①的名称是集气瓶。用A装置给固体物质加热时，试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流引起试管炸裂。（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为\o"中国教育出版网\"，反应物是固体和液体，反应不需加热，属于固液常温型，发生装置选B；氧气不易溶于水也不与水反应，故可用排水法收集氧气；若用E装置收集到的氧气不纯净，可能的原因是导管口刚出现气泡就开始收集或集气瓶未装满水。【母题来源2】2021年中考湖北卷【母题题文】探究氧气的实验室制取和性质。（1）如图是硫在氧气中燃烧的实验。\o"中国教育出版网\"①观察到火焰的颜色是______。②反应的化学方程式是______。③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是______。（2）如图是实验室制取气体的部分装置。\o"中国教育出版网\"①实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是______，选择的发生装置是______（填字母序号，下同）；还可用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，选择的发生装置是______。②可以选择装置C收集氧气，其原因是______。③可见，选择气体的发生装置要依据反应物的状态和______，选择气体的收集装置要依据______。【答案】产生蓝紫色火焰S＋O2\o"中国教育出版网\"SO2氧气的密度大2KMnO4\o"中国教育出版网\"K2MnO4＋MnO2＋O2↑AB氧气不易溶于水反应条件气体的密度及常温下能否与空气中的成分反应、气体的溶解性及能否与水反应【试题解析】（1）①观察到火焰的颜色是产生蓝紫色火焰；故答案为：产生蓝紫色火焰。②反应的化学方程式是S＋O2\o"中国教育出版网\"SO2；故答案为：S＋O2\o"中国教育出版网\"SO2。③当火焰变得微弱时，说明上层的氧气基本耗尽，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，说明下方有氧气，可得出氧气的一条物理性质是氧气的密度大；故答案为：氧气的密度大。（2）①实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是2KMnO4\o"中国教育出版网\"K2MnO4＋MnO2＋O2↑，该反应是固体和固体加热生成气体的反应，因此选择的发生装置是A；还可用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，该反应是固体和液体不加热反应制气体，因此选择的发生装置是B；故答案为：2KMnO4\o"中国教育出版网\"K2MnO4＋MnO2＋O2↑；A；B。②可以选择装置C收集氧气，其原因是氧气不易溶于水；因此可以用排水法收集；故答案为：氧气不易溶于水。③可见，选择气体的发生装置要依据反应物的状态和反应条件，选择气体的收集装置要依据气体的密度及常温下能否与空气中的成分反应、气体的溶解性及能否与水反应；故答案为：反应条件；气体的密度及常温下能否与空气中的成分反应、气体的溶解性及能否与水反应。\o"中国教育出版网\"【命题意图】本题主要是考查实验室制取氧气、收集等基本操作，考查了学生对知识点的识记、知识综合运用能力，重点考查了实验过程中的注意事项。这道中考题为一道综合题，但属于简单综合题，是对基础性试题的考查，题目难度较小，理解掌握实验的操作注意事项是答题的关键。【命题方向】常见气体氧气、二氧化碳的制备原理、装置及仪器等的选择，能根据气体发生装置、收集装置选择依据来进行选择，能对相关的实验装置进行优劣比等。【得分要点】1．氧气的实验室制法原理2H2O2\o"中国教育出版网\"2H2O+O2↑2KMnO4

△

K2MnO4

+MnO2+O2↑2KClO3\o"中国教育出版网\"2KCl+3O2↑装置发生装置：固固加热型、固液不加热型收集装置：根据物质的密度、溶解性注意事项

试管口_____略向下倾斜___________：防止冷凝水倒流引起试管破裂药品平铺在试管的底部：均匀受热铁夹夹在离管口约1/3处导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出试管口_______应放一团棉花_________：防止高锰酸钾粉末进入导管排水法收集时，待_____气泡均匀连续冒出___________时再收集（刚开始排出的是空气）实验结束时，先____移导管再熄灭酒精灯____________：防止水倒吸引起试管破裂用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部2．实验室制取氧气的发生收集装置、检验、验满。（1）发生装置：\o"中国教育出版网\"加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气，选择A装置；用过氧化氢制取氧气，选择B装置。（2）收集装置：\o"中国教育出版网\"因为氧气不易溶于水，故可用向____排水法____收集，如图A。因为氧气密度比空气大，故可用______上排空气法__________收集，如图B。（3）验满方法：排水法：当有气泡从集气____瓶口向外冒出____________时，说明已满。向上排空气法：把带火星的木条靠近集气____瓶口____，如果木条__复燃______，说明已满，否则未满，继续收集。（4）检验方法：将带火星的木条伸入集气___瓶内_____，如果木条___复燃_____，说明该瓶内气体是氧气。\o"中国教育出版网\"1．（2021·北京市十一学校九年级二模）已知：2H2O2\o"中国教育出版网\"2H2O+O2↑。如图表示将一定质量的H2O2溶液和MnO2混合后，变量y随时间的变化趋势。变量y是\o"中国教育出版网\"A．O2的质量B．H2O2的质量C．MnO2的质量D．溶液的总质量【答案】A【分析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，在反应前后二氧化锰的质量不变；随着反应的进行过氧化氢的质量逐渐减少，氧气的质量逐渐增加，至完全反应不再发生变化；溶液的质量逐渐减少，至反应完全液体只剩下水。【详解】A．随着反应的进行过氧化氢的质量逐渐减少，氧气的质量逐渐增加，至完全反应不再发生变化，正确；B．过氧化氢的质量逐渐减少，错误；C．二氧化锰是该反应的催化剂，在反应前后二氧化锰的质量不变，错误；D．生成氧气逸出，溶液的质量逐渐减少，错误。故选A。2．（2021·江苏九年级一模）生物呼吸，日常生活中所需要的能量，工业生产和科学研究中获得更高温度都需消耗O2。植物的光合作用和工业上一般采用分离液态空气的方法可获取大量O2，实验室利用KMnO4．H2O2．KClO3可制取少量O2。实验室制取O2时，下列实验操作或实验装置不正确的是A．检查装置气密性\o"中国教育出版网\" B．生成O2\o"中国教育出版网\"C．收集O2\o"中国教育出版网\" D．干燥O2\o"中国教育出版网\"【答案】B【详解】A．检查装置气密性的方法：把导管一端浸入水中，双手紧贴容器外壁若导管口有气泡冒出，则代表装置不漏气，故A正确；B．加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，以防冷凝水倒流到试管底部炸裂试管，故B错误；C．氧气不易溶于水，可以用排水法收集气体从短管进，水从长管出，故C正确；D．碱石灰具有吸水性，可以用来干燥氧气，故D正确。故选B。3．（2021·河南九年级二模）实验室里现有过氧化氢溶液和二氧化锰，某化学小组选用以下部分装置制取干燥的O2。\o"中国教育出版网\"（1）利用上述药品制取氧气，反应的化学方程式为________。（2）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右正确的连接顺序为：_______接_______、______接g。（3）用E收集O2，g为进气口。请将E中的玻璃导管补画完整。_______【答案】\o"中国教育出版网\"bfe\o"中国教育出版网\"【详解】（1）实验室里现有过氧化氢溶液和二氧化锰，利用上述药品制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，该反应的化学方程式：\o"中国教育出版网\"；（2）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右正确的连接顺序为：bfeg，过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气常温下进行，发生装置选择B，浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，混合气体通过浓硫酸干燥效果良好，混合气体f进e出，最后用E装置收集氧气；（3）用E收集O2，氧气的密度比空气大，沿长导管进，集气瓶中的空气沿短导管逸出，E中的玻璃导管补画完整如下图：\o"中国教育出版网\"4．（2021·莆田模拟）下图是实验室用高锰酸钾制取氧气并验证其性质的装置图\o"中国教育出版网\"（1）仪器①的名称______。（2）高锰酸钾制取氧气时，棉花的作用是______，反应的化学方程式为______。（3）检验双颈烧瓶中的氧气已充满方法______。（4）待瓶中充满氧气，做细铁丝在氧气中燃烧的实验，可观察到细铁丝在瓶中剧烈燃烧、______，放出大量的热。若在瓶中进行少量硫燃烧的实验，为了将生成的有害气体充分吸收，可将瓶中的水换成______溶液。（5）水起到的作用是______、______。【答案】酒精灯防止加热时高锰酸钾粉末进入导管（合理即可）2KMnO4\o"中国教育出版网\"K2MnO4＋MnO2＋O2↑将带火星的木条放在瓶口，木条复燃，说明已收集满火星四射，生成黑色固体氢氧化钠（合理即可）可以观察产生氧气的速率防止瓶底炸裂或降温作用等（合理即可）【详解】（1）仪器①是酒精灯。（2）高锰酸钾制取氧气时，棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，反应的化学方程式为：\o"中国教育出版网\"。（3）氧气能使带火星的木条复燃，检验双颈烧瓶中的氧气已充满的方法：将带火星的木条放在瓶口，木条复燃，说明已收集满。（4）待瓶中充满氧气，做细铁丝在氧气中燃烧的实验，可观察到细铁丝在瓶中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热。若在瓶中进行少量硫燃烧的实验，为了将生成的有害气体二氧化硫充分吸收，可将瓶中的水换成氢氧化钠溶液。（5）水起到的作用是可以观察产生氧气的速率、防止瓶底炸裂或降温作用等。5．（2021·福州市·福建师范大学附属中学初中部九年级三模）化学是一门以实验为基础的学科。1图是六种可以制得氧气的途径，2图为实验室制气常用的装置。\o"中国教育出版网\"\o"中国教育出版网\"（1）“绿色化学”倡导节约资源和节能环保等理念，根据“绿色化学”理念，在1图中选择实验室制取氧气的最佳途径是______（填序号）。（2）若选择1图中的途径②制备并收集较为纯净的氧气，应在2图中选择的发生和收集装置组合为______；该反应的化学方程式为______。3图中装置用于排空气法收集气，c为进气口，请将瓶内导管补画完整______。\o"中国教育出版网\"\o"中国教育出版网\"（3）4图是使用2图E装置制取二氧化碳时液面变化的情景，当液面变化按______→______→______顺序时（填序号），导管上的活塞处于关闭状态。【答案】①AC\o"中国教育出版网\"\o"中国教育出版网\"IIIIII【详解】（1）过氧化氢制氧气，不需要加热，是实验室制取氧气的最佳途径，故填：①。（2）途径②为高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式\o"中国教育出版网\"，该反应需加热，发生装置选A，排水法收集氧气较纯净，收集装置选C，氧气密度比空气大，3图中装置用于排空气法收集，气体长进短出，故填：AC；\o"中国教育出版网\"；\o"中国教育出版网\"。（3）活塞处于关闭状态，气体无法排出，气压增大，液体被压入长颈漏斗，液面不断下降，固液分离反应停止，故填：III；II；I。6．（2021·福建泉州五中九年级一模）某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取并收集气体的实验，请回答：\o"中国教育出版网\"（1）双氧水和二氧化锰制取并收集较纯净的氧气，应选用的装置组合是______（从A→E中选择字母序号），其反应的化学方程式是______。如果把60g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液来制取氧气，则需加水的质量为______g。（2）下图是在收集氧气的过程中，会依次观察到的现象是______（用字母序号排序）。\o"中国教育出版网\"氧气收集完毕取出集气瓶的具体操作是______。（3）实验室用加热氯化铵固体和熟石灰混合物制取氨气，现要制取并收集干燥的氨气，装置正确连接顺序是：A→______（填字母序号）→E，请说明氨气的物理性质______（写一点）。【答案】BC\o"中国教育出版网\"180bac在水面以下盖上玻璃片、取出集气瓶，最后正放在实验台上G氨气的密度比空气小【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为\o"中国教育出版网\"，该反应属于固液常温型，所以选择装置B来制取，氧气不易溶于水，可选择排水法C来收集较为纯净的氧气；设需要加水的质量为\o"中国教育出版网\"，则：\o"中国教育出版网\"需要加水的质量为180g；（2）用排水法收集氧气时，先将集气瓶装满水，所以依次观察到的现象是：bac；氧气收集完毕后，在水面以下盖上玻璃片、取出集气瓶，最后正放在实验台上；（3）氨气能与浓硫酸反应，与碱石灰不反应，所以可利用装置G干燥氨气，可以向下排空气法来收集氨气，说明氨气的密度比空气小。7．（2021·龙岩三模）实验小组同学做了如下实验。\o"中国教育出版网\"（1）实验室用图A装置制取氧气。化学方程式是______。（2）图B可观察到：木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热，______。（3）C中现象是迅速涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”，其原理主要是\o"中国教育出版网\"在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气。反应的化学方程式为______。（4）若D装置中锥形瓶内气体为空气，燃烧匙盛放白磷，用激光笔点燃白磷，反应后气球会变大的原因是______；若D装置中锥形瓶内气体为CO2，反应后气球变大，则燃烧匙内的固体为______（填一种物质）。【答案】\o"中国教育出版网\"澄清石灰水变浑浊\o"中国教育出版网\"白磷燃烧消耗氧气使锥形瓶内压强变小氢氧化钠【详解】（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，其化学方程式为：\o"中国教育出版网\"。（2）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以，可以观察到澄清石灰水变浑浊；故填：澄清石灰水变浑浊。（3）根据题干信息，过氧化氢在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气，其化学方程式为：\o"中国教育出版网\"。（4）白磷易燃，燃烧后生成五氧化二磷，气球先变小，是由于白磷燃烧放出热量使气体受热膨胀，而后变大是由于燃烧消耗氧气，气体被消耗冷却至室温后瓶内压强变小；若D装置中锥形瓶内气体为CO2，则燃烧匙内的固体可以是氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，二氧化碳气体被消耗，反应后气球变大。故分别填：白磷燃烧消耗氧气使锥形瓶内压强变小；氢氧化钠。8．（2021·贵州九年级一模）实验室利用如图所示装置进行相关实验。回答下列问题：\o"中国教育出版网\"\o"中国教育出版网\"（1）写出指定仪器的名称：①_______②_______（2）实验室选用A、D装置制取O2，气体收集完毕时，操作的先后顺序是_______（填字母序号）。a.熄灭酒精灯b.从水中取出导气管（3）写出装置A中用高锰酸钾制取O2的化学反应方程式_______。（4）实验室制取H2的化学方程式是_____，制取H2可以选择发生装置_____（选填字母），若用C，其优点是_____。【答案】长颈漏斗水槽ba\o"中国教育出版网\"Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑B或C控制反应的发生与停止【详解】（1）写出指定仪器的名称：①长颈漏斗；②水槽；（2）实验室选用A、D装置制取O2，气体收集完毕时，操作的先后顺序是ba，防止水槽中的水到流入炽热的试管使试管破裂；（3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为\o"中国教育出版网\"；（4）实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气，生成物是硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；锌和稀硫酸常温下进行的反应，发生装置B或C；若用C，其优点是控制反应的发生与停止，理由是稀硫酸沿长颈漏斗注入试管，稀硫酸与锌粒接触，反应开始，关闭止水夹，生成的氢气无法逸出，试管内压强增大，稀硫酸被压入长颈漏斗与锌粒分离，反应停止，打开止水夹，氢气逸出，大气压把稀硫酸压入试管重新与锌粒接触，