2022年中考化学一轮复习：氧气的制取(重点、难点)

考向03氧气的制取

例1.（2021•重庆A）氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是（）

A.制取B.干燥

带火星的木条

C.收集D.验满

【答案】C

【解析】A.实验室可用过氧化氢和二氧化镒制取氧气，且长颈漏斗下端应在液面以下，图中正确，不符合

题意；B.浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。洗气应“长进短出”，这样反应比较充分，图中正确，不符合题

意；C.氧气的密度比空气大，收集氧气，应“长进短出”，符合题意；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，不符合题意。故选C。

例2.（2021•湖南株洲）是人类生活不可缺少的物质，制取02的方法很多。请回答下列问题：

BC

(1)KMnCU分解法：该反应的化学方程式为；

(2)KC103分解法：应选用上图中的(填图中装置对应的字母)作发生装置；

(3)H2O2分解法：常温下H2O2分解缓慢，通常加入少量MnCh,则MnCh的作用为；

(4)可以用C所示装置来收集02，体现了02的性质；

(5)已知N2的沸点为-196℃,Ch的沸点为-183℃。工业上在低温下加压，先使空气液化，然后蒸发，则

。2为(填“先”或"后”)蒸发出来的气体。

A

【答案】2KMnO4=K2MnO4+MnO2+(MA催化作用不易溶于水后

【解析】⑴高镒酸钾分解制取氧气，生成镒酸钾、二氧化镒和氧气，反应方程式为：

A

2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2T；⑵氯酸钾分解制取氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，故选择A

作为发生装置；⑶过氧化氢分解制取氧气，加少量二氧化镒作为催化剂，加快反应速率，起催化作用；(4)

能用排水法收集气体，说明气体不溶于水，故体现了氧气不易溶于水的性质；(5)因氮气的沸点低，液化空

气后蒸发时沸点低的物质会先分离出，故氧气比氮气后蒸发出来。

例3.(2021•四川遂宁)根据下列装置图，回答问题：

BCDEF

(1)仪器a的名称是___________。

⑵实验室某小组选取B装置作为发生装置制取氧气，则反应的化学方程式为

⑶若选取F装置，采用排空气法收集氧气，氧气应从___________端(填"m”或"n")通入。

MnO2

【答案】锥形瓶2H2O2^^2H2O+O2Tn

【解析】⑴仪器a的名称是锥形瓶。⑵实验室某小组选取B装置作为发生装置制取氧气，反应为固液不加

MnO2

热反应，则反应为过氧化氢在二氧化镒催化作用下生成氧气和水，21^。2^^。21+2H2OO(3)氧气密

度大于空气，若选取F装置，采用排空气法收集氧气，氧气应从长进短出，从n端通入。

例4.(2021广东省卷)根据如图中的实验装置问答：

(1)仪器a的名称是

(2)用装置A制取CO2,分液漏斗中盛装的药品是___________；用装置C收集CO2,气体应从导管口

(填“b”或"c")通入。

(3)用装置B制取Ch,检查装置气密性的操作是____________试管中反应的化学方程式为

(4)某同学在学习氮肥时，查阅资料：

①氨气极易溶于水，其水溶液称为氨水

②氨水在浓度大或受热时易分解放出氨气。

实验室用生石灰和浓氨水能快速制取氨气的原因是___________;制得的氨气___________（填“能”或“不能”）

用装置D收集。

【答案】锥形瓶稀盐酸b将导气管伸入水中，用手捂住试管，导气管末端有气泡冒出，说明

A

气密性好2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2T生石灰和水反应生成氢氧化钙放热不能

【解析】（1）由图可知，a为锥形瓶，故填：锥形瓶。（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，分液漏

斗中盛装的药品是稀盐酸，二氧化碳密度比空气大，用装置C收集C02,气体应从导管口b通入，故填：

稀盐酸；b。（3）用装置B制取02,检查装置气密性的操作是将导气管伸入水中，用手捂住试管，导气管

末端有气泡冒出，说明气密性好，高镒酸钾加热生成镒酸钾二氧化镒和氧气，该反应需要加热，发射装置

A

可选B,故试管中反应的化学方程式为2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2T,故填：将导气管伸入水中，用手捂

A

住试管，导气管末端有气泡冒出，说明气密性好；2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2to（4）生石灰和水反应生

成氢氧化钙放热，氨水在浓度大或受热时易分解放出氨气，故实验室用生石灰和浓氨水能快速制取氨气，

氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故填：生石灰和水反应生成氢氧化钙放热；不能。

例5.（2021福建省卷）下列装置常用于实验室制取气体。

甲乙

（1）仪器①的名称是。

（2）用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预

先在集气瓶中加入少量的。

（3）用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是。

(4)在加热条件下，用醋酸钠(CH3coONa)固体与碱石灰中氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，

应选用的装置是(填“甲”或“乙”)，反应的化学方程式为。

【答案】(1)①长颈漏斗；(2)氧气密度比空气大；水或细沙。(3)先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。

(4)Z,；CH3COONa+NaOH=^=Na2CO3+CH4to

【解析】(1)①为加入液体的长颈漏斗；故答案为：长颈漏斗。(2)向上排空气法收集氧气，说明氧气

密度比空气大；铁丝燃烧产生高温熔融物，若直接接触瓶底，造成局部过热，引起集气瓶炸裂，因此在

底部加入少量的水或者细沙，吸收热量，避免集气瓶炸裂；故答案为：氧气密度比空气大；水或细沙。

(3)反应后若先熄灭酒精灯，内部温度降低，压强减少，外界大气压将水压入导管，造成倒吸，引起试

管炸裂，因此需要先移出导管，再熄灭酒精灯；故答案为：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。(4)反

应物为固体，且需要加热，选择固体加热发生装置，甲烷难溶于水，利用排水法收集，故选乙为制备装

置；醋酸钠与氢氧化钠在加热条件下反应生成碳酸钠和甲烷，书写化学方程式注意配平及气体符号，所

以化学方程式为CH3coONa+NaOH三Na2cO3+CH4T；故答案为：乙；

CH3COONa+NaOH^=Na2CO3+CH4t。

一、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-196。。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：

升温至

*氮气

降温液态-196℃升温至

空气------

-183℃

加压空气液态氧气------------------>一氧气

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。

二、氧气的实验室制法

1.实验室常用高镒酸钾、氯酸钾和二氧化镒或过氧化氢和二氧化镭为原料制取氧气，三种方法比较如下：

制取方法高锦酸钾制取氧气氨酸钾制取氧气过氧化氢制取氧气

氯酸钾（白色粉末）、过氧化氢（无色液

所用药品高镒酸钾（紫色固体）

二氧化镒（黑色粉末）体1二氧化镒（黑色粉末）

__AMnO2MnOa

反应原理2KMnQ4—K?MnO4+MnO7+Q?t2KC1O32KC1+3O2?2H2O22H2O+O2f

试管铁架台

发生装置

固体加热型固固加热型固液不加热型

/

(—\

向下排空气法1

JrJLL✓

选择依据：氧气的密度比空气大，且不与亍空气各成分反应

反应速度适中，便于

收集;和高镒酸钾相比，不用加热，节约

稍加热就分解，不用催化剂；反应速度药品白色，仪器容易清能源；生成物只有水，

优点

适中，便于收集洗；相同质量的KC103和利于环保；二氧化镒

KMnO4,KCIO3生成的氧容易回收

气多

需要加热，操作麻作为反应物的过

需要加热，操作麻烦、浪费能源"吏用烦、浪费能源；反应中生氧化氢不宜长时间保

缺点

紫色的高镒酸钾，不易清洗仪器和桌面成刺激性气味、污染空气存且浓度太大时反应

的氯气速度太快，不宜控制

检验

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。

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

验满

瓶内氧气已收集满。

方法

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

2.实验室制取氧气时应注意的事项：

固+固加热型

（1）.用高镒酸钾或氯酸钾制氧气

药品：高镒酸钾或氨酸钾和二氧化镒

反应原理：

①2KMnCU△K,MnC"+MnO，+C，T

MnO2

②2KC1O3;2KC1+3O2?

△

实验装置（如图所示）

仪器名称：a.酒精灯，b.试管，c.铁架台（带铁夹），d.导管，e.集气瓶，f.水槽。

注意：

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，防止水倒流，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处工

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X

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，否则收集的气体不纯，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。防止倒吸炸裂试管。

⑨用高镒酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高镒酸钾小颗粒堵塞导管。

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。

实验步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。

①连接装置：先下后上，从左到右的顺序。

②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，证明装

置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。

③装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）

④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部

⑤点燃酒精灯：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

⑥收集气体：排水法收集或向上排空气法

⑦先将导管移出水面

⑧最后熄灭酒精灯

收集氧气的方法

①排水法收集（氧气不易溶于水）

②向上排空气法（氧气密度比空气大）

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。

(6)检验方法

验证：将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。

(7)验满

验满：①用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明氧气已收集满。

②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满。

固+液不加热型

(2).用过氧化氢制氧气

(1)药品：过氧化氢溶液和二氧化镒粉末。

(2)反应原理：2H2O2丝嗓2H2O+O2?

(3)实验装置

(4)实验步骤

①检查装置的气密性。

②向锥形瓶中加入二氧化镒固体。

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。

说明：

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。

实验室制取气体时，如何确定气体的发生装置？

确定气体的发生装置主要考虑反应物的状态和反应条件：

（固体和固体

反应物的状态1固体和液体

〔液体和液体等

用广攵在J是否需要加热

反成小件|是否需要催化剂等

常用的气体发生装置如下：

一般来说，“固体加热型”常用A装置；而画液不加热”型，常用B或C装置（其中，C装置中的长

颈漏斗便于随时添加液体，也可以用分液漏斗或注射器代替，可通过添加液体的速率来控制反应速率）。

过氧化氢制氧气是实验室用“固-液不加热”装置制气体的典型，该发生装置还可以用来制取氢气和二氧

化碳；而高镒酸钾和氯酸钾制氧气是“固体加热型”装置制取气体的典型。

1.（2021年河北省唐山市中考模拟）实验室用氯酸钾固体（二氧化镒作催化剂）制取氧气，下列装置组合

正确的是（）

A.①③B.①⑤

C.②③D.②④

【答案】A

【解析】

实验室用氨酸钾固体（二氧化镒作催化剂）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。

2.（2021年5月长春市新区中考一模）关于下列装置使用的说法，不正确的是（）

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，可以加热氨酸钾制取氧气，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。

3.实验室可通过加热高镒酸钾固体制取氧气，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。

4.（2021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.

(2)乙同学用氨酸钾和二氧化镒为原料制取氧气，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镒有关

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O

【答案】(1)双氧水三照水+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，过氧化氢在二氧化镒催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达

式是：双氧水三1也水+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

氯酸钾和二氧化镒为原料制取氧气，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，但是加入二氧化镒生成气体有气味，

说明刺激性气味一定与二氧化镒有关，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：ado(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=100mLx40%+(100mL-40mL)x21%=52.6mL,因此集气瓶中氧气的体积

52.6mL>I。。％=526%

100mL

5.下列图示中，A~E为实验装置或仪器，请结合所学知识回答有关问题：

(1)E图中仪器①的名称是___________；

(2)实验室里用A装置制备氧气的化学方程式是___________；

(3)实验室里制备二氧化碳的化学方程式是____________请选择图中装置或仪器，组装一套实验室里制

取二氧化碳的装置，该装置从左至右的顺序是__________________(填字母序号1

【答案】集气瓶2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O21CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2TBDC

【解析】(1)E图中仪器①的名称是集气瓶；(2)实验室里用A装置制备氧气，试管口有棉花，是加热高

A

镒酸钾反应生成镒酸钾、二氧化镒和氧气，反应的化学方程式是2KMnC>4=K2MnO4+MnO2+O2t;

(3)实验室里制备二氧化碳，石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T,实验室里制取二氧化碳，石灰石与稀盐酸反应，属于固液混合不需

加热型，二氧化碳密度比空气大、能溶于水，该装置从左至右的顺序是BDC。

1.(2021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：

(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)实验室用高镒酸钾制取氧气，应选择的发生装置是________________(填序号，下同)，该反应的化

学方程式是__________________0

(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;2KMnO4-K2MnO4+MnO2+O2T；(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)用高镒酸钾制取氧气，是在加

热的条件下反应，应选择有酒精灯加热的发生装置，高镒酸钾是粉末，防止加热时高镒酸钾进入导管，堵

塞导管，应在试管口放一团棉花，故应该选择发生装置A,高镒酸钾在加热的条件下反应生成镒酸钾、二

氧化镒和氧气，反应的化学方程式是：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2t；(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。

2.(2021广西北海)下图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：

浓

硫

钠

氧化

酸（含氢

）

石灰

和生

H

是因

集氧气

装置收

选择c

___。

是___

方程式

的化学

取氧气

装置制

用A

__o

是___

器名称

号①仪

图中标

（1）

桌面上

）放在

“倒”

正”或

（填“

_____

瓶应_

的集气

满氧气

o集

为

___

管___

中的导

装置F

水的

装满

应从

气体

验时

积，实

Ch体

测量

集并

号）收

（填序

____

装置_

F和

装置

（2）用

入。

）端通

"b”

a”或

（填“

的氨

集于燥

取并收

若要制