实验活动1 氧气的实验室制取与性质-九年级化学上册同步考点解读（人教版）（解析版）

第第页\o"实验活动1氧气的实验室制取与性质"实验活动1氧气的实验室制取与性质（考点解读）（解析版）1、实验室制取氧气的反应原理（1）过氧化氢溶液（俗称“双氧水”）①药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末MnO2）②反应原理：文字表达式：过氧化氢二氧化锰水+氧气符号表达式：H2O2MnO2H2O+O2二氧化锰MnO2注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用（2）用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气①药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）②反应原理：文字表达式：氯酸钾二氧化锰△氯化钾+氧气二氧化锰△符号表达式：KClO3MnO2△KCl+O2MnO2△文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气符号表达式：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。2、氧气的制取装置和收集方法（1）过氧化氢溶液①装置：固液常温型②注意事项：长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下（液封），防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；装药品时，先装固体后装液体；该装置的优点：可以随时添加液体。③收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。（2）用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气①装置：固体加热型（高锰酸钾加一团棉花，氯酸钾不需要加棉花）②高锰酸钾制氧气的操作步骤：a.连：连接装置，先下后上，从左到右的顺序。b.查：检查装置的气密性，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。c.装：装入药品，按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。d.定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂），铁夹应夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。e.点：加热药品，先使试管均匀受热（预热），后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。f.收：收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。g.移：先将导管移出水面h.熄：再停止加热※特别注意：实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流回炽热的试管中，炸裂试管。3、氧气的检验和验满（1）检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气；（2）验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。4、制取氧气的操作步骤和注意点（1）采用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气时，操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品；要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省）→收集（氧气的收集）；（2）采用加热氯酸钾或加热高锰酸钾分解制取氧气时，操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性）→装（向试管里装入固体药品；要注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置；固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热；注意要用外焰，先预热，再固定在有药品的部位加热）→收（氧气的收集）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯）。【考点1实验室制取氧气的反应原理】【典例1-1】（2023•佳木斯一模）某同学在制取氧气的实验中将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热，发现氯酸钾的分解速率大大加快。下列有关说法不正确的是（）A．不使用催化剂，氯酸钾受热也会分解 B．完全反应后剩余的固体有三种 C．高锰酸钾对氯酸钾的分解有催化作用 D．氯酸钾中加入高锰酸钾加热后氧气的总质量会增加【答案】C【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气来分析解答。【解答】解：A．不使用催化剂，氯酸钾受热也会分解，但是需要加热到较高的温度，故正确；B．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生成氯化钾和氧气，因此完全反应后的固体是锰酸钾、二氧化锰和氯化钾三种，故正确；C．该反应中并不是高锰酸钾起到催化作用而是高锰酸钾分解产物中的二氧化锰对氯酸钾的分解起到了催化作用，故错误；D．因为高锰酸钾分解也会产生部分氧气，所以氯酸钾中加入高锰酸钾加热后氧气的总质量会增加，故正确。故选：C。【典例1-2】（2022秋•和平区月考）在学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如图所示的四种：（1）途径丁制取氧气的过程中用到的一种分离混合物的方法是蒸馏（填“过滤”或“蒸馏”）；（2）图中不能用于实验制取氧气的途径是丁（填“甲”“乙”、“丙”或“丁”）；（3）以绿色化学的理念，你认为甲、乙、丙三种制取氧气的途径中乙（填“甲”、“乙或“丙”）途径更能体现化学实验的绿色化追求；【答案】（1）蒸馏；（2）丁；（3）乙；【分析】根据氧气的制取方法以及性质、化学方程式的书写进行分析解答即可。【解答】解：（1）途径丁制取氧气的过程，是分离液态空气法制取氧气，故用到的一种分离混合物的方法是蒸馏；（2）图中不能用于实验制取氧气的途径是丁，丁的方法是氧气的工业制法；（3）以绿色化学的理念，乙途径更能体现化学实验的绿色化追求；故答案为：（1）蒸馏；（2）丁；（3）乙；【变式1-1】（2023•安徽一模）将1g高锰酸钾当做二氧化锰加入10g氯酸钾，加热制取氧气，与只加热10g氯酸钾相比，下列说法正确的是（）A．没有区别 B．产生氧气速度更快，质量变多 C．产生氧气速度更慢，质量变少 D．产生氧气速度差别不大，质量变多【答案】B【分析】根据高锰酸钾受热分解不仅释放出氧气，并且生成的二氧化锰可作氯酸钾分解的催化剂来分析。【解答】解：将1g高锰酸钾当做二氧化锰加入10g氯酸钾，加热制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，然后氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气；只加热10g氯酸钾时，由于没有催化剂，反应速率要慢；则前一种情况生成氧气的速率更快，质量更多。故选：B。【变式1-2】（2021秋•阜城县校级月考）用化学名称回答下列问题：都可用于实验室制取氧气的两种固体是高锰酸钾和氯酸钾；木炭在空气中燃烧产生的气体是二氧化碳。【答案】高锰酸钾；氯酸钾；二氧化碳。【分析】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气。木炭燃烧生成二氧化碳。【解答】解：实验室可以通过加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或高锰酸钾制取氧气。木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体。故答案为：高锰酸钾；氯酸钾；二氧化碳。【考点2氧气的制取装置和收集方法】【典例2-1】（2022秋•海珠区校级月考）下列说法不正确的是（）A．外焰温度高，所以加热时一般用外焰加热 B．实验中不慎将酒精洒在实验桌上燃烧起来，迅速用湿抹布扑灭 C．氧气加压后变为液态，属于物理变化 D．因为氧气密度小，所以可用排水法收集【答案】D【分析】A、根据外焰与空气充分接触，外焰温度高来分析解答；B、根据用湿抹布扑灭，达到隔绝氧气和降低温度到着火点以下的目的来分析解答；C、根据物理变化的定义来分析判断；D、根据氧气的收集方法和对应的性质来分析解答。【解答】解：A、外焰与空气充分接触，外焰温度高，所以加热时一般用外焰加热，故A说法正确；B、实验中不慎将酒精洒在实验桌上燃烧起来，迅速用湿抹布扑灭，达到隔绝氧气和降低温度到着火点以下的目的，故B说法正确；C、氧气加压后变为液态，只是分子间的间隔变小，物质的状态发生了改变，没有新物质生成，属于物理变化，故C说法正确；D、氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，则因为氧气密度小，所以可用排水法收集的说法错误，故D说法错误；故选：D。【典例2-2】（2021秋•曾都区期末）根据下列仪器，回答问题。（1）写出图中标号仪器名称：a分液漏斗。（2实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷气体。甲烷是一种无色无味、密度比空气小、难溶于水的气体，则制取并收集纯净的甲烷，应该从图中选择的制取装置是AC。若用F装置收集甲烷，应从c（b或c）通入。【答案】（1）分液漏斗；（2）AC；c。【分析】（1）根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析；（2）根据装置的特点选择合适的药品制取氧气，并根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式；（3）根据反应物的状态、反应发生需要的条件、气体的密度和水溶性及特殊要求选择装置；根据甲烷的性质进行分析。【解答】解：（1）a是分液漏斗；（2）实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷气体，属于固、固加热型，适合用装置A作发生装置；甲烷是一种无色无味、密度比空气小、难溶于水的气体，可用装置C收集纯净的甲烷；若用F装置收集甲烷，应从c通入。故答案为：（1）分液漏斗；（2）AC；c。【典例2-3】（2022秋•蒙城县期末）下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。（1）写出装置图中标号仪器的名称b水槽。（2）实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，可选用的制取装置组合是AE（从A—E中选择，填字母，下同），该发生装置存在不足是试管口没有塞一团棉花。（3）若用F装置进行排空气法收集氧气，则验证氧气已收集满的方法是将带火星的木条放在导管口C处，若木条复燃，氧气已经集满。【答案】（1）水槽；（2）AE；试管口没有塞一团棉花；（3）将带火星的木条放在导管口C处，若木条复燃，氧气已经集满；【分析】（1）根据装置图中标号仪器的用途进行回答；（2）实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，属于固固混合加热制备气体，氧气不溶于水，可以用排水法收集，据此选择装置组合；用高锰酸钾加热制氧气时，在试管口塞一团棉花，以防发生堵塞，据此分析；（3）结合氧气的助燃性进行分析；（4）根据图示信息进行分析。【解答】解：（1）装置图中标号仪器的名称b为水槽；（2）实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，属于固固混合加热制备气体，氧气不溶于水，可以用排水法收集；因此可选用的制取装置组合是AE；该反应发生时，高锰酸钾粉末易进入导气管，堵塞导气管，发生危险，应该在试管口塞一团棉花，因此该发生装置存在不足是试管口没有塞一团棉花；（3）氧气的密度大于空气，用向上排空气法进行收集，氧气从导管口d端进入，空气从导管口c处排出；氧气具有助燃性，将带火星的木条放在导管口C处，若木条复燃，氧气已经集满；利用上述实验室仪器模拟组装该制氧机时，应该选择B和E，装置E是利用排水集气法收集氧气，相当于装置G中的“加湿过滤仓”，装置B是发生装置，相当于装置G中的反应仓；故答案为：（1）水槽；（2）AE；试管口没有塞一团棉花；（3）将带火星的木条放在导管口C处，若木条复燃，氧气已经集满；【变式2-1】（2022秋•钦北区校级月考）如图图示的实验装置或操作正确的是（）A．镁条在空气中燃烧 B．细铁丝在氧气中燃烧 C．收集氧气 D．测量空气中氧气的体积分数【答案】C【分析】A、根据用坩埚钳夹持镁条进行实验分析；B、根据做细铁丝在氧气中燃烧实验分析；C、根据向上排空气法收集氧气分析；D、根据不能用木炭代替红磷测量空气中氧气的体积分数的实验分析。【解答】解：A、应用坩埚钳夹持镁条进行实验，不能手持镁条进行实验，选项错误；B、做细铁丝在氧气中燃烧实验时，防止生成的高温的熔融物炸裂瓶底，应在集气瓶的底部放少量水或铺一层细沙，选项错误；C、向上排空气法收集氧气时，导管伸到集气瓶的底部，尽可能排净空气，选项正确；D、因为木炭与氧气燃烧生成二氧化碳气体，会导致剩余的气体的体积偏大，测得的结果偏小，不能用木炭代替红磷测量空气中氧气的体积分数的实验中，选项错误。故选：C。【变式2-2】化学是一门以实验为基础的科学。下列是实验室常用的玻璃仪器。（1）如果按实验时能否用于加热来分类，上述仪器可以分为一组的是AB（填序号），分类依据是可加热的仪器。（2）实验室一般根据气体的密度和溶解性来选择收集气体的方法，我们可以用排水法收集呼出的气体，是因为空气的主要成分在水中溶解的很少，不影响实验结果。请你推测氧气能（填“能”或“不能”）用排水法收集，因为氧气有不易溶于水的性质。【答案】（1）AB；可加热的仪器。（2）能；不易。【分析】（1）根据可加热仪器、不可加热仪器分析；（2）根据气体在水中的溶解性来分析；【解答】解：（1）试管和烧杯是可以加热的玻璃仪器，试管可以直接加热，烧杯加热是需垫石棉网，而量筒和集气瓶是不可加热的玻璃仪器。故答案为：AB；可加热的仪器。（2）可以用排水法收集氧气，因为氧气不易溶于水。故答案为：能；不易溶于水。【变式2-3】（2023•岳阳一模）根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题：（1）写出所标仪器的名称：①锥形瓶。（2）通常情况下，SO2是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水且水溶液呈酸性。实验室里用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取SO2，实验室制取一瓶SO2选择的发生装置是B（填字母），若选用F装置收集SO2，气体应从a（填“a”或“b”）进入。【答案】见试题解答内容【分析】（1）仪器的名称与用途；（2）实验室里用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取SO2，因此不需要加热；若选用F装置收集SO2，气体应从长管进入，因为二氧化硫的密度比空气大。【解答】解：（1）锥形瓶是常用的反应容器，故答案为：锥形瓶；（2）实验室里用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取SO2，因此不需要加热；若选用F装置收集SO2，气体应从长管进入，因为二氧化硫的密度比空气大；故答案为：B；a；【考点3氧气的检验和验满】【典例3-1】（2023春•广饶县期中）下列证明集气瓶里的氧气是否已收集满的正确方法是（）A．将带火星的木条伸到瓶底 B．将带火星的木条伸到瓶里 C．将带火星的木条伸到瓶口 D．在瓶口点燃氧气【答案】C【分析】根据检验收集满氧气的方法分析，只要证明瓶口是氧气就说明氧气已收集满．【解答】解：氧气能使带火星的木条复燃，验满时应将带火星的木条伸到集气瓶口，若带火星的木条复燃，说明已收集满。故选：C。【典例3-2】（2022春•东营区校级月考）向上排空气法收集氧气时，验满的方法是用带火星木条放在集气瓶口，如果木条复燃就说明氧气已满。用排水法收集氧气时，当看到集气瓶口有气泡冒出时说明集气瓶已收集满。【答案】见试题解答内容【分析】根据氧气的验满方法进行分析即可。【解答】解：氧气有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以其验满方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已经收集满；用排水法收集氧气时，看到集气瓶口有气泡冒出时，说明氧气已集满；故答案为：带火星木条；集气瓶口；木条复燃；集气瓶口有气泡冒出时。【变式3-1】（2022秋•克东县校级期末）某同学要证明集气瓶内盛放的是较高浓度的氧气，最简单的方法应该是（）A．测量密度，密度等于氧气密度1.293g/L，则说明含氧浓度较高 B．该气体能使灼热的细铁丝燃烧，则说明含氧浓度较高 C．能使硫燃烧，发出蓝紫色火焰，则说明含氧浓度较高 D．能使带火星的木条复燃，则说明含氧浓度较高【答案】D【分析】最简单的方法应该是简便、易行的，可通过比较上述方便的操作难易程度和可行性来做出正确的判断．【解答】解：A、测量气体的密度，操作繁琐，也难以精准，所以错误。B、细铁丝燃烧的实验操作复杂，且不太安全，所以错误。C、火焰的颜色相近时难区分，根据火焰的颜色判断氧气的浓度，不准确，且实验操作麻烦，生成的二氧化硫有毒，会污染空气，所以错误。D、用带火星的小木条通过其燃烧的剧烈程度来检验氧气的浓度，操作方便、易行，且安全可靠，所以正确。故选：D。【变式3-2】（2021秋•惠阳区校级月考）向上排空气法收集氧气时，验满的方法是用带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃就说明氧气已满。【答案】带火星的木条；集气瓶口；木条复燃。【分析】根据氧气的验满方法进行分析即可。【解答】解：氧气有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以其验满方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已经收集满。故答案为：带火星的木条；集气瓶口；木条复燃。【考点4制取氧气的操作步骤和注意点】【典例4-1】（2023•漳州模拟）实验分析能力是是必备的科学素养。下列对实验中出现的异常现象分析不合理的是（）选项异常现象分析A实验室制取氧气时，收集不到O2装置漏气B用量筒量取液体时，所得液体偏多仰视读数C红磷燃烧测量空气中氧气含量，偏大红磷太多D给试管里的固体加热时，试管炸裂试管口未略向下倾斜A．A B．B C．C D．D【答案】C【分析】A、根据实验室制取氧气的实验注意事项，进行分析判断。B、根据量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平进行分析判断。C、根据测定空气中氧气含量的原理进行分析判断。D、根据给试管中的固体加热的方法进行分析判断。【解答】解：A、过氧化氢制取氧气时，始终收集不到O2，可能是因为装置漏气，故选项说法正确。B、用量筒量取一定体积的液体时，量液过程中仰视读数，读数偏小，实际所得液体偏多，故选项说法正确。C、测定空气中氧气含量时，为了将装置内的氧气完全耗尽，加入的红磷必须足量，不会导致测定结果偏大，故选项说法错误。D、给试管里的固体加热时，为防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，试管口未略向下倾斜，可能会导致试管炸裂，故选项说法正确。故选：C。【典例4-2】（2022秋•嵩县期中）实验室用高锰酸钾制取氧气步骤如下：①检查装置的气密性；②将高锰酸钾加入试管，并在试管口塞一小团棉花，用带导管的塞子塞紧；③用铁夹把试管固定在铁架台上，并使试管口略向下倾斜；④给试管加热，排出试管内空气；⑤用排水法收集氧气；⑥导管移出水面；⑦熄灭酒精灯。（1）补充完整上述步骤；（2）怎样验证集气瓶充满氧气将带火星的小木条放在集气瓶口，看到木条复燃。（3）试管口略向下倾斜的原因是什么？防止冷凝水回流到热试管底部炸裂试管。【答案】（1）将导管移出水面；（2）将带火星的小木条放在集气瓶口，看到木条复燃；（3）防止冷凝水回流到热试管底部炸裂试管。【分析】（1）根据收集满气体后需要先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，以免水倒流入试管导致试管炸裂进行分析；（2）根据氧气具有助燃性，可以使带火星木条复燃进行分析；（3）根据试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水回流到热试管底部炸裂试管进行分析。【解答】解：（1）收集满气体后需要先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，以免水倒流入试管导致试管炸裂。所以⑥将导管移出水面；（2）氧气具有助燃性，可以使带火星木条复燃，所以验满方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，看到木条复燃。（3）试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水回流到热试管底部炸裂试管。故答案为：（1）将导管移出水面；（2）将带火星的小木条放在集气瓶口，看到木条复燃；（3）防止冷凝水回流到热试管底部炸裂试管。【变式4-1】（2023春•大足区期末）下面是某同学梳理的关于“实验室制取氧气及氧气性质”的笔记，找出有误的一项（）A．加热高锰酸钾制氧气，若用排水法收集氧气，实验结束时须先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 B．红热的细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体 C．红磷在氧气中燃烧，放出大量的热，产生大量白烟 D．木炭在氧气中燃烧，发出白光【答案】A【分析】A、根据排水法收集氧气的注意事项来分析；B、根据铁丝在氧气中燃烧的实验现象来分析；C、根据红磷在氧气中燃烧的实验现象来分析；D、根据木炭在氧气中燃烧的实验现象来分析。【解答】解：A、加热高锰酸钾制氧气，若用排水法收集氧气，实验结束时，先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸，炸裂试管，说法错误，符合题意；B、红热的细铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热，生成黑色固体，说法正确，不符合题意；C、红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，说法正确，不符合题意；D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，说法正确，不符合题意。故选：A。【变式4-2】（2022秋•赣州期中）《义务教育化学课程标准（2022年版）》中多次强调：实验是科学探究的重要方式。正确的操作是实验成功的关键，造成下列实验后果的原因可能是：（1）加热固体时试管炸裂：未先预热或试管口略向上；（2）用高锰酸钾制取氧气，水槽中的水变成了紫红色：试管口未放一团棉花；（3）细铁丝在氧气中燃烧的实验，集气瓶破裂：集气瓶底部未装水或铺细沙；（4）测定空气中氧气含量的实验，结果偏小：红磷量不足（或装置气密性不好、或没冷却至室温就打开弹簧夹）（合理即可）。【答案】（1）未先预热或试管口略向上；（2）试管口未塞棉花；（3）集气瓶底部未装水或铺细沙；（4）红磷量不足（或装置气密性不好、或没冷却至室温就打开弹簧夹）（合理即可）。【分析】（1）根据加热固体时试管炸裂，未先预热，试管受热不均匀进行分析；（2）根据加热高锰酸钾制取氧气，试管口未放一团棉花，固体粉末进入玻璃导管进行分析；（3）根据铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，集气瓶底部未装水或铺细沙，导致集气瓶破裂进行分析；（4）根据装置漏气，空气会进入集气瓶，导致瓶内压强变化不大，水进入就少于五分之一；红磷量不足，瓶内氧气未完全消耗，进入水也少于五分之一；没有冷却至室温就打开止水夹，没完全冷却，瓶内压强仍较大，进入的水就少于五分之一进行分析。【解答】解：（1）加热固体时试管炸裂，未先预热，试管受热不均匀，导致试管破裂；加热固体时试管口略向上倾斜，药品中的水蒸气遇冷液化倒流入试管，使试管破裂；故答案为：未先预热或试管口略向上；（2）加热高锰酸钾制取氧气，试管口未放一团棉花，固体粉末进入玻璃导管，导致水槽中的水变成紫红色；故答案为：试管口未塞棉花；（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，集气瓶底部未装水或铺细沙，导致集气瓶破裂；故答案为：集气瓶底部未装水或铺细沙；（4）测得的结果偏小，可能的原因是装置漏气，空气会进入集气瓶，导致瓶内压强变化不大，水进入就少于五分之一；红磷量不足，瓶内氧气未完全消耗，进入水也少于五分之一；没有冷却至室温就打开止水夹，没完全冷却，瓶内压强仍较大，进入的水就少于五分之一，故答案为：红磷量不足（或装置气密性不好、或没冷却至室温就打开弹簧夹）（合理即可）。一、选择题。1．（2023•定远县校级二模）小科根据所学知识，自制一台“制氧器”，其装置如图所示。下列有关说法错误的是（）A．反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液 B．过滤仓利用氧气不易溶于水的性质，使氧气湿润 C．过滤仓中气泡的多少可以判断氧气排出的快慢 D．该装置可以随时调控产生氧气的速率【答案】D【分析】A、根据过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气进行分析；B、根据氧气不易溶于水，加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的性质进行分析；C、根据气体不易溶于水，可通过单位时间内气泡的多少判断气流的速度进行分析；D、根据该装置不可以随时调控产生氧气的速率进行分析。【解答】解：A.反应仓中为固液常温下制取氧气，可以为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，故反应仓中的液体药品可以是过氧化氢溶液，故A正确；B.氧气不易溶于水，加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的性质，使氧气湿润，故B正确；C.气体不易溶于水，可通过单位时间内气泡的多少判断气流的速度，则可以根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢，故C正确；D.该装置不可以随时调控产生氧气的速率，故D错误；故选：D。2．（2023春•梁平区期中）某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法正确的是（）A．c代表氧气 B．KMnO4是催化剂 C．t1时刻，高锰酸钾开始分解 D．t2时刻，O2开始产生【答案】C【分析】根据高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用进行分析。【解答】解：高锰酸钾加热到较低温度时（t1时刻）即可分解产生氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰；加热到一定温度时（t2时刻），氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气和氯化钾。A.由图示可知，t1时刻，高锰酸钾开始分解产生氧气，所以c不能代表氧气，选项说法错误；B.在反应中高锰酸钾分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，而不是高锰酸钾，选项说法错误；C.氧气在高锰酸钾开始分解的时刻，即t1时刻，开始生成，选项说法正确；D.由图示可知，t1时刻，高锰酸钾开始分解产生氧气，选项说法错误。故选：C。3．（2023•河南二模）正确的实验操作是实验成功的保障。下列实验操作中正确的是（）A．读取液体体积 B．倾倒液体 C．加热液体 D．收集氧气【答案】D【分析】A、根据量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平进行分析判断。B、根据向试管中倾倒液体药品的方法进行分析判断。C、根据给试管中的液体加热的方法进行分析判断。D、根据图中装置用排水法收集气体时，长导管是出水管，进行分析判断。【解答】解：A、量取液体读数时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中仰视刻度，图中所示操作错误。B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口；图中瓶塞没有倒放，图中所示操作错误。C、给试管中的液体加热时，用酒精灯的外焰加热试管里的液体，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，图中液体超过试管容积的三分之一、大拇指不能放在短柄上，图中所示操作错误。D、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，图中所示操作正确。故选：D。4．（2023•黄冈二模）中考实验操作考试时，实验室里出现了以下操作，其中不正确的是（）A．氧气的验满 B．倾倒液体 C．往试管里送入固体粉末 D．滴加酚酞【答案】A【分析】根据基本实验操作的正确方法以及注意事项来分析解答。【解答】解：A、氧气验满时应将带火星的木条放在集气瓶口，而不能伸入集气瓶内，操作错误；B、取用较多量液体时，先拿下细口瓶塞，倒放在桌面上，标签要朝向手心，瓶口要紧挨着试管口，试管稍倾斜，使液体缓缓地流入试管中，操作正确；C、固体粉末状药品取用时，使试管倾斜，用药匙或纸槽将药品送入试管底部，再将试管慢慢直立起来，操作正确；D、滴加液体药品时，使胶头滴管垂直悬空在容器上方，不要接触容器内壁，也不能伸入容器内，操作正确；故选：A。5．（2023春•招远市期中）下列图示的实验操作正确的是（）A．​点燃酒精灯 B．​氧气验满 C．​液体加热 D．量9.5mL液体【答案】C【分析】A、根据应用火柴点燃酒精灯来分析解答；B、根据氧气验满应把带火星的木条放在集气瓶口来分析解答；C、根据液体加热的正确操作来分析解答；D、根据量取9.5mL液体应用10mL量筒来分析解答。【解答】解：A、点燃酒精灯时，用火柴点燃，用燃着的酒精灯点燃另一个酒精灯会引起失火，造成危险，故A操作错误；B、验满氧气的方法的是把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满，B中把木条伸入集气瓶中，故B操作错误；C、给试管里的液体加热时，试管内液体不能超过其体积的1/3，防止沸腾溅出，试管与桌面成约45°角，加热时，先预热再集中加热，故C操作正确；D、为了减小误差，选取的量筒的量程要比量取的液体体积大，且最接近的，量取9.5mL液体，应选10mL量筒，D中选用100mL量筒，故D操作错误；故选：C。6．（2022秋•防城港期末）下列有关实验基本操作，正确的是（）A．熄灭酒精灯 B．检验氧气 C．取固体药品 D．读出液体的体积【答案】B【分析】A、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”。B、根据检验氧气的检验方法，进行分析判断。C、根据向试管中装块状或颗粒状固体药品的方法（“一横、二放、三慢竖”）进行分析判断。D、根据量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平进行分析判断。【解答】解：A、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，熄灭酒精灯时，不能用嘴吹灭酒精灯，应用灯帽盖灭，图中所示操作错误。B、检验氧气，可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气，图中所示操作正确。C、向试管中装块状固体药品时，先将试管横放，用镊子把块状固体放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，图中所示操作错误。D、量取液体读数时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中视线没有与液体的凹液面最低处保持水平，图中所示操作错误。故选：B。7．（2023•沈丘县三模）下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是（）A．组装仪器 B．检查气密性 C．加热固体 D．氧气验满【答案】B【分析】A、根据组装仪器时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上进行分析；B、根据检查气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好进行分析；C、根据试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管进行分析；D、根据氧气验满，是将带火星的木条放在集气瓶口进行分析。【解答】解：A、组装仪器时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，手拿塞子，再使劲塞进塞子，以免压破容器，图中操作错误，故A错误；B、检查气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，故B正确；C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，故C错误；D、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内，故D错误。故选：B。8．（2023春•裕华区校级期末）实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②检查装置的气密性；③将高锰酸钾装入试管，管口放一小团棉花，塞上带导管的单孔塞，固定在铁架台上；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导管从水中取出。正确的操作顺序是（）A．②③①④⑤⑥ B．③②①④⑤⑥ C．②③①④⑥⑤ D．③④①②⑥⑤【答案】C【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：②③①④⑥⑤。故选：C。二、填空题。9．（2021秋•镇平县月考）根据氧气的密度比空气的大且不易溶于水，收集氧气可采用向上排空气法和排水法两种。【答案】大；不易；向上排空气；排水。【分析】根据氧气的密度及水溶性，来选择收集装置，进行分析解答。【解答】解：氧气的密度比空气的大，且不易溶于水，收集氧气可采用向上排空气法、排水法收集。故答案为：大；不易；向上排空气；排水。10．（2021秋•仁和区校级月考）（1）空气成分中，可用于制造硝酸和化肥的是氮气；能产生温室效应的气体是二氧化碳；造成酸雨的气体是二氧化硫（合理即可）。（2）氧气约占空气体积的21%；医疗急救时需要氧气，是因为氧气能供给呼吸。（3）实验室取定量液体用量筒；瓶塞倒放；用量筒量取液体时，视线与液体凹液面最低处保持水平。（4）液体加热，试管内液体体积不超过试管体积的；加热时，须先均匀预热，再用酒精灯的外焰集中加热；熄灭酒精灯一定要用灯帽盖灭。（5）检验氧气：是用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气。【答案】（1）氮气；二氧化碳；二氧化硫（合理即可）；（2）21%；供给呼吸；（3）量筒；倒；最低处；（4）；均匀预热；外焰；灯帽；（5）带火星；复燃。【分析】（1）根据空气中各成分气体的性质与用途来分析；（2）根据氧气的性质与用途来分析；（3）根据液体药品的取用、量取方法来分析；（4）根据加热液体的方法以及酒精灯的使用方法来分析；（5）根据氧气的检验方法来分析。【解答】解：（1）空气成分中，氮气是由氮元素组成的一种单质，可用于制造硝酸和化肥；能产生温室效应的气体是二氧化碳；造成酸雨的气体是二氧化硫、二氧化氮；故答案为：氮气；二氧化碳；二氧化硫（合理即可）；（2）氧气约占空气体积的21%；医疗急救时需要氧气，是因为氧气能供给呼吸；故答案为：21%；供给呼吸；（3）实验室取定量液体用量筒；瓶塞倒放；用量筒量取液体时，视线与液体凹液面最低处保持水平；故答案为：量筒；倒；最低处；（4）液体加热，试管内液体体积不超过试管体积的；加热时，须先均匀预热，再用酒精灯的外焰集中加热；熄灭酒精灯一定要用灯帽盖灭；故答案为：；均匀预热；外焰；灯帽；（5）检验氧气：是用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气；故答案为：带火星；复燃。11．（2023•佳木斯一模）在实验探究活动中，老师发现学生的一些错误操作，请把这些错误操作可能导致的后果回答出来。（1）倾倒液体时，标签没有朝向手心标签被腐蚀。（2）忘记垫石棉网，把烧杯直接放在铁圈上加热烧杯炸裂。（3）排水法收集氧气时，先熄灭酒精灯水倒吸入试管，使试管炸裂。【答案】（1）标签被腐蚀；（2）烧杯炸裂；（3）水倒吸入试管，使试管炸裂。【分析】（1）根据向试管中倾倒液体药品的方法进行分析解答。（2）根据烧杯不能直接进行加热，进行分析解答。（3）根据实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤、注意事项，进行分析解答。【解答】解：（1）向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，倾倒液体时，标签没有朝向手心，会造成标签被腐蚀。（2）烧杯不能直接进行加热，忘记垫石棉网，把烧杯直接放在铁圈上加热，烧杯受热不均匀，烧杯炸裂。（3）排水法收集氧气时，先熄灭酒精灯，水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂。故答案为：（1）标签被腐蚀；（2）烧杯炸裂；（3）水倒吸入试管，使试管炸裂。三、解答题。12．（2023•大兴区一模）根据如图回答问题。（1）B中，生成的物质是