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实验室制取氧气的反应原理
【知识点的认识】
实验室制取氧气的反应原理，就是指实验室用 ( http: / / www.21cnjy.com )什么物质，在什么条件下，通过什么反应来制取氧气．一般在实验室里，常采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾．用文字表达式表示为：过氧化氢→MnO2水+氧气、氯酸钾MnO2 △氯化钾+氧气或高锰酸钾→加热锰酸钾+二氧化锰+氧气．用化学方程式表示为：2H2O2MnO2 2H2O+O2↑、2KClO3MnO2 △2KCl+3O2↑或2KMnO4△ K2MnO4+MnO2+O2↑．其反应类型都是分解反应．
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过设置相关的实验、 ( http: / / www.21cnjy.com )问题情景，特别是结合着实验室制取氧气的装置，来考查学生对实验室制取氧气的反应原理的理解和掌握情况．题型有选择题、填空题、实验探究题．中考重点是考查学生对氧气的实验室制取原理的表达能力（即实验室制取氧气的文字表达式和化学方程式的书写能力），各物质的颜色、状态，反应的条件、类型，以及对催化剂、催化作用的理解．
【解题方法点拨】
解答这类题目时，首先，要熟记实验室制取氧气 ( http: / / www.21cnjy.com )的反应原理（即实验室制取氧气的文字表达式和化学方程式），各物质的颜色、状态，反应的条件、类型，以及实验室制取氧气的反应原理和发生装置的相互联系；并且，一定要理解催化剂的概念、催化作用；等等；然后，根据所给的问题情景及相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可．
一、选择题（共18小题）
1．取4份等质量的KClO ( http: / / www.21cnjy.com )3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量．然后将剩余固体溶于足量水中，添加过少量物质的组别中均有相同组成的不溶物．测定结果如下：
组别 ① ② ③ ④
加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn
产生氧气的质量/g 0 ml m2 m3
不溶物的质量/g 0 wl w2 w3
已知ml＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是（　　）
　 A． KMnO4是KClO3分解制氧气的最佳催化剂
　 B． 残留不溶性物质的质量关系为w1＞w2＞w3
　 C． 不加入其他物质，KClO3不会发生分解反应
　 D． 3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气
　
2．运动会的发令枪，所用的“火药”是用氯酸钾和红磷混合制成的，一经撞击两种物质就剧烈反应，发出响声并产生白烟．白烟的成分是（　　）
　 A． 氧气和磷 B． 氯化钾和五氧化二磷
　 C． 氯酸钾和五氧化二磷 D． 氯化钾和磷
　
3．下列有关实验室制氧气的叙述错误的是（　　）
　 A． 实验室可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气
　 B． 收集氧气可用排水法
　 C． 实验结束先熄酒精灯后移出导管
　 D． 用氯酸钾制氧气的反应是分解反应
　
4．下列关于氧气的说法，错误的是（　　）
　 A． 实验室制取氧气时，不一定要加催化剂
　 B． 水中的生物能依靠溶于水中的少量氧气而生存
　 C． 通常状况下，氧气的密度略大于空气
　 D． 氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
　
5．如图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾（另加少量的二氧化锰），分别制取氧气的数据分析示意图．下列依据图示信息所得出的分析不正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
　 A． 同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾
　 B． 用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料
　 C． 加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
　 D． 反应时间较长的是氯酸钾
　
6．下列图象能正确反映对应变化关系的是（　　）
　 A． ( http: / / www.21cnjy.com )
向一定量的MnO2中加入H2O2溶液
　 B． ( http: / / www.21cnjy.com )
向石灰石中加入稀盐酸
　 C． ( http: / / www.21cnjy.com )
红磷在盛有空气的密闭容器中燃烧
　 D． ( http: / / www.21cnjy.com )
加热一定量的高锰酸钾固体
　
7．下列关于氧气的说法正确的是（　　）
　 A． 实验室常用电解水的方法来制取氧气
　 B． 夏天食物腐烂与氧气无关
　 C． 铁丝在氧气中燃烧，发出白光，生成黑色固体
　 D． 植物的光合作用是空气中氧气的主要来源
　
8．实验室可用于制取氧气的药品是（　　）
　 A． 空气 B． 二氧化锰
　 C． 高锰酸钾或过氧化氢 D． 过氧化氢或二氧化锰
　
9．下列有关说法正确的是（　　）
　 A． 常温下，过氧化氢溶液极易分解产生氧气
　 B． 验满氧气的方法是用带火星的木条靠近集气瓶口
　 C． 配制一定质量分数的NaCl溶液必需的玻璃仪器只有烧杯和玻棒
　 D． 露置在空气中的氢氧化钠，其成分不会发生变化
　
10．下列说法正确的是（　　）
　 A． 制氧气一定要用二氧化锰作催化剂
　 B． 酸和碱一定能使指示剂变色
　 C． 金属一定能与酸溶液反应生成氢气
　 D． 物质发生缓慢氧化时一定放出热
　
11．用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，对反应前后说法正确的是（　　）
　 A． 固体中所含元素种类发生变化
　 B． 氯元素的化合价保持不变
　 C． 钾元素质量分数在固体中减少
　 D． 固体减少的质量等于产生氧气的质量
　
12．下列四个图象中，能正确反映对应变化关系的是（　　）
　 A． ( http: / / www.21cnjy.com )
加热一定质量的高锰酸钾固体
　 B． ( http: / / www.21cnjy.com )
将水通电电解一段时间
　 C． ( http: / / www.21cnjy.com )
一定温度下，向氯化钠不饱和溶液中加入氯化钠
　 D． ( http: / / www.21cnjy.com )
向两份完全相同的稀盐酸中分别加入锌粉、镁粉
　
13．实验室用氯酸钾和少量高锰酸钾混合加热能迅速制得氧气其主要原因是（　　）
　 A． 高锰酸钾是氯酸钾分解的催化剂
　 B． 氯酸钾加速了高锰酸钾的分解
　 C． 高锰酸钾分解产生的二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂
　 D． 高锰酸钾比氯酸钾易分解
　
14．下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是（　　）
　 A． ( http: / / www.21cnjy.com )
用一定质量的高锰酸钾加热制氧气
　 B． ( http: / / www.21cnjy.com )
向一定质量的石灰石中加入过量的稀盐酸
　 C． ( http: / / www.21cnjy.com )
向一定温度下的饱和氢氧化钙溶液中不断加入氧化钙固体
　 D． ( http: / / www.21cnjy.com )
分别向等质量的铝和铁中加入溶质质量分数相同的稀盐酸至过量
　
15．实验室制取氧气时，必须满足的条件是（　　）
　 A． 必须使用催化剂
　 B． 用氯酸钾制取时必须加热
　 C． 必须用排水法收集
　 D． 必须用燃着的火柴检验是否收集满
　
16．下列4个图象中，不能正确反映对应变化关系是（　　）
A B C D
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
加热一定量高锰酸钾固体 一定量的稀盐酸中加入大理石 饱和石灰水中加入少量的生石灰 向盛有MnO2的烧杯中加入H2O2溶液
　 A． A B． B C． C D． D
　
17．下列所表示的实验过程中某些物质质量变化的图象，其中正确的是（　　）
A B C D
向一定量二氧化锰中滴加过氧化氢溶液 向 ( http: / / www.21cnjy.com )一定量硫酸铜溶液中不断加入铁粉 向一定量大理石（杂质不参加反应）中滴加稀盐酸 向一定量氯化钠和碳酸氢钠混合物中滴加稀盐酸
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
　 A． A B． B C． C D． D
　
18．加热氯酸钾和高锰酸钾混合物片刻，试管里最多可能含有几种固体物质（　　）
　 A． 五种 B． 四种 C． 三种 D． 二种
　
　
二、填空题（共5小题）
19．如图所示是气体制取与性质验证的组合实验．打开A中分液漏斗活塞后，A、B、C、D、E中均可观察到明显现象．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）A中发生反应的化学方程式为　　　　　　．
B中的现象是　　　　　　．
（3）E中的现象　　　　　　，产生此现象的原因是　　　　　　．（用化学方程式表示）
（4）F装置收集的气体是　　　　　　．
　
20．某化学课外小组的同学，在实验室实验时发现一瓶标签破损的无色溶液（如图），这瓶溶液是什么物质？在老师的指导下，同学们首先提出假设并进行了如下的探究活动．请在空白处完成相应内容．
【提出假设】　　　　　　
【实验及现象】①在试管中取少量黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )粉末二氧化锰，向其中滴入该无色溶液，立即产生大量气泡，并放出大量的热．②将气体导出并用排水法收集一试管气体；③检验收集到的气体的方法及现象是　　　　　　该无色溶液是　　　　　　，二氧化锰在此实验中起　　　　　　作用，反应的文字表达式为　　　　　　，原假设成立．
　
21．实验室可用于制取氧气的物质是
A．空气 B．二氧化锰 C．高锰酸钾 D．　　　　　　．
　
22．如图是某同学构建的关于氧气的部分知识网络，请据图回答： ( http: / / www.21cnjy.com )
（1）实验室制取氧气的反应文字表达式　　　　　　（任写一个）．
铁在氧气中燃烧的现象是　　　　　　．Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是　　　　　　（写一条）
（3）从正反两方面举例说明氧气与人类生活的关系：正面　　　　　　，反面　　　　　　．
　
23．过氧化氢俗称双氧水，可用过氧化钡（BaO2）与稀硫酸反应来制备．过氧化氢与过氧化钡都是过氧化物，过氧化物一般可用作氧化剂、漂白剂、供氧剂等．阅读下文并回答有关问题：
（1）实验室可用过氧化氢溶液制取氧 ( http: / / www.21cnjy.com )气，其反应的化学方程式是　　　　　　，过氧化钡还可以通过以下方式制备过氧化氢：BaO2+x+H2O=BaCO3+H2O2，其中物质x的化学式是　　　　　　．
过氧化钠（Na2O2）也是一种过氧化物，潜水艇常用过氧化钠作供氧剂，同时维持艇内空气成分的稳定，写出这一反应的化学方程式　　　　　　．
　
　
三、解答题（共3小题）
24．某同学利用“多米诺骨牌”效应，设计了如 ( http: / / www.21cnjy.com )下气体制取与性质验证的组合实验，打开A中分液漏斗的活塞，很快看到B中导管口有气泡冒出，请看图回答问题：
（1）选择A装置制氧气的依据是（用化学方程式表示）　　　　　　．
实验过程中试管B中白磷不燃烧的原因是　　　　　　．
（3）C中观察到的现象是　　　　　　；D中发生反应的化学方程式为　　　　　　．
（4）用E装置收集气体，装满的方法是　　　　　　．
( http: / / www.21cnjy.com )
　
25．下列实验中，打开A中分液漏斗的活塞，很快看到E中导管口有气泡冒出，且溶液由紫色变红色．请回答：
（1）A中反应的化学方程式：　　　　　　；
B中白磷不燃烧，原因是　　　　　　；
（3）C、D中看到的现象分别是　　　　　　；　　　　　　；
（4）E中颜色变化的原因（用化学方程式表示）：　　　　　　；
（5）要证明装置F中气体已经收集满的方法是　　　　　　．
( http: / / www.21cnjy.com )
　
26．过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，常温下是一种无色液体，在加热的条件下，它能分解生成氧气和水．研究表明，将新制的5%的H2O2溶液加热到65℃时就有氧气出使，加热到80℃时就有较多氧气产生．小凯用如图所示装置及上述方法制得氧气，用带火星的木条直接在试管口检验，结果木条不能复燃．他经过思考找出了实验失败的原因，并对装置进行了改进，结果成功地完成了实验．
（1）请你写出该反应的化学方程式：　　　　　　．
木条不能复燃的原因是；　　　　　　．
（3）小凯将装置如何改进，才能检验出有氧气生成？　　　　　　．
（4）小凯查阅资料时发现：若在双氧水中加入少量二氧化锰固体，则该反应不需加热就可发生，你认为二氧化锰在这个反应中为　　　　　　．如果改用二氧化锰固体和双氧水来制取氧气，其反应装置应和实验室制　　　　　　的装置相同．
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参考答案
一、选择题（共18小题）
1．D 2．B 3．C 4 ( http: / / www.21cnjy.com )．D 5．C 6．D 7．D 8．C 9．B 10．D 11．D 12．B 13．C 14．D 15．B 16．D 17．D 18．A
　
二、填空题（共5小题）
19．2H2O22H2O+O2↑白磷燃烧，产生大量白烟紫色石蕊溶液变红CO2+H2O=H2CO3二氧化碳 20．该无色溶液可能是双氧水将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃双氧水催化双氧水水+氧气 21．氯酸钾和二氧化锰共热 22．过氧化氢水+氧气剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体都是氧化反应（或都放出热量）天然气燃烧，提供能量铁生锈，浪费金属资源 23．2H2O22H2O+O2↑CO22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
　
三、解答题（共3小题）
24．2H2O22H2O+O2↑白磷虽然能与氧气接触，但温度达不到白磷的着火点，所以白磷不能燃烧C中液面下降；稀盐酸进入D中，产生大量气泡CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑将燃着的木条放到集气瓶瓶口，如果火焰熄灭证明二氧化碳已集满 25．2H2O22H2O+O2↑水的温度没有达到白磷燃烧时的着火点液面逐渐降低；液面逐渐上升且有气泡产生CO2+H2O=H2CO3将燃着的小木条放于瓶口，若小木条熄灭，证明二氧化碳已收集满 26．2H2O22H2O+O2↑加热到65℃以上时，水蒸气和氧气一起逸出，使木条不能复燃在试管口加上带导管的橡皮塞，用排水法收集气体，再用带火星的木条检验催化剂H2
　

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