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2.3.2 实验室氧气的制取
梯度分层
基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本
根基训练：轻松练习，关注重点，梳理难点
拔高提升：深度演练，能力提升，高阶练习
1.下列关于高锰酸钾的说法正确的是( )
A.高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶
B.高锰酸钾受热不易发生分解
C.高锰酸钾难溶于水
D.制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
2.实验室选用高锰酸钾制取氧气，加热一段时间后，试管内剩余的药品( )
A.只有1种 B.只有2种 C.可能有3种 D.总共有4种
3.阅读下列材料，回答下列小题：
高锰酸钾()是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为。溶液可用作消毒剂。
（1）在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是( )
A.酒精灯 B.试管 C.漏斗 D.集气瓶
（2）下列关于高锰酸钾的说法正确的是( )
A.高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶
B.制取氧气时只有氧元素发生化合价的变化
C.高锰酸钾难溶于水
D.制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
4.实验是化学学科中的重要部分，正确的操作是实验成功的保证。下列有关实验操作的先后顺序叙述正确的是( )
A.制取气体时，装入药品后检查装置的气密性
B.将集满气体的集气瓶拿出水槽后盖上玻璃片
C.给固体物质加热时，先预热，后集中对药品部位加热
D.加热高锰酸钾制取氧气时，实验结束熄灭酒精灯后将导管移出水面
5.在完成“用高锰酸钾制取并收集氧气”实验时，下列仪器中一定不需要使用的是( )
A.酒精灯 B.长颈漏斗
C.集气瓶 D.水槽
6.和制取的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.检查气密性：先将导管放入水中，再用双手握紧试管，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好
B.试管口略向下倾斜：防止试管口的冷凝水流入试管底部，导致试管炸裂
C.加热：先预热，再用酒精灯的外焰对准药品所在位置加热
D.停止加热：先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
7.实验室用高锰酸钾制氧气的操作或装置正确的是( )
A.检查气密性 B.加热
C.收集 D.验满
8.实验室制取氧气时，下列相关操作正确的是( )
A检查气密性 B取用二氧化锰
C收集 D的验满
A.A B.B C.C D.D
9.如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图，有关说法正确的是( )
A.塞棉花可防止空气进入试管
B.加热时要塞紧橡胶塞防止漏气
C.实验中用了向下排空气法收集氧气
D.将燃着的本条放在集气瓶口检验氧气是否集满
10.在实验室用过氧化氢制取氧气时，要证明集气瓶中收集到的是氧气，最简便的方法是( )
A.测密度，若密度大于空气则是氧气
B.测溶解性，不易溶于水则是氧气
C.放入带火星的木条，可使木条复燃则是氧气
D.能使蜡烛燃烧则是氧气
11.氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是( )
A.分解过氧化氢制取 B.加热氯酸钾制取
C.干燥 D.验满
12.我国自主设计的石油化工催化剂有效提高了石油的利用率。下列说法正确的是( )
A.任何反应的发生都要使用催化剂
B.使用催化剂能增加生成物的质量
C.在化学反应后，催化剂的质量和性质不变
D.在化学反应后，催化剂的质量和化学性质不变
13.下列有关催化剂的叙述正确的是( )
A.二氧化锰是所有反应的催化剂
B.加入二氧化锰不能使双氧水分解出来的氧气总量增加
C.催化剂能改变化学反应速率，所有反应都需要催化剂
D.要使双氧水分解放出氧气，必须要加入二氧化锰，否则反应就不能发生
14.关于催化剂的下列说法中，正确的是( )
A.任何反应都需要催化剂
B.化学反应后催化剂本身的性质都没发生变化
C.催化剂可能减慢化学反应速率
D.只有分解反应需要催化剂
15.下列属于分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
16.如图，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是( )
A.气球胀大，红墨水左移 B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移 D.气球缩小，红墨水左移
17.某学生设计用高锰酸钾为原料制取氧气的实验装置（如图），回答下列问题
(1)写出图中仪器的名称：b_______。
(2)写出图中存在多处错误，写出两处错误。
①_______。
②_______。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、高锰酸钾见光易分解，棕色试剂瓶可以避光，高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶，故A符合题意；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故B不符合题意；
C、高锰酸钾易溶于水，故C不符合题意；
D、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气，还有部分氧元素留在和中，故D不符合题意。
故选A。
2.答案：C
解析：高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，若充分加热，剩余药品有2种，若高锰酸钾有剩余，则剩余药品有3种，故选C。
3.答案：（1）C
（2）A
解析：（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集。
A、酒精灯用于加热，使高锰酸钾分解，不符合题意；
B、试管用于高锰酸钾分解的反应容器，不符合题意；
C、反应是在试管内进行的，不需要过滤或其他需要漏斗的操作，漏斗在此实验中并不需要，符合题意；
D、集气瓶用于收集生成的氧气，不符合题意。
故选C；
（2）A、高锰酸钾见光易分解，棕色试剂瓶可以避光，高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶，正确；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锰元素从+7价变为+6价（中锰元素为+6价）和+4价（中锰元素为+4价），氧元素从 2价变为0价，不只有氧元素发生化合价变化，错误；
C、高锰酸钾易溶于水，错误；
D、根据反应的化学方程式可知，高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气，还有部分氧元素留在和中，错误。
故选A。
4.答案：C
解析：A.制取气体时，应先检查装置的气密性，后装药品，否则会浪费药品，故A错误；
B.用排水法收集氧气后，用玻璃片将瓶盖好后再移出水槽，防止拿出水面后混有空气不纯，故B错误；
C.给固体物质加热时，先预热，后集中对药品部位加热，可预防玻璃容器受热不均造成炸裂，故C正确；
D.加热高锰酸钾制取氧气时，用排水法收完氧气后，先将导气管移出水面再熄灭酒精灯，以免因试管内压强减小而产生倒吸现象，故D错误。
故选：C。
5.答案：B
解析：A、实验室中用加热高锰酸钾的方法制取氧气，发生装置为固固加热型，需要酒精灯，故选项错误；
B、长颈漏斗是用于添加液体的仪器，显然该实验中没有需要添加的液体，故选项正确；
C、集气瓶用于收集氧气，一定需要，故选项错误；
D、若用排水法收集氧气，需要用水槽盛水，故选项错误。
故选：B。
6.答案：D
解析：A、气密性检查的方法：先将导管放入水中，再用手握紧试管外壁，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气，故说法正确；
B、试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水回流至热的试管底部，炸裂试管，故说法正确
C、加热时，应先预热，再用酒精灯的外焰对准药品所在位置加热，故说法正确
D、实验结束后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂，故说法错误。
故选D。
7.答案：A
解析：A、检查装置的气密性，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，说明气密性良好，图中操作正确；
B、加热高锰酸钾制取氧气，试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，试管口应塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，图中操作错误；
C、氧气的密度比水小，用图中装置排水法收集，应将氧气从短导管通入，图中操作错误；
D、氧气验满，将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气收集满，图中操作错误。
故选A。
8.答案：C
解析：A、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通；无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，图中所示操作错误；
B、取用固体粉末状试剂时，瓶塞要倒放，应用药匙取用，图中瓶塞没有倒放，图中所示操作错误；
C、氧气的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，图中所示操作正确；
D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。
故选C。
9.答案：B
解析：A、塞棉花是为了防止固体粉末进入试管，错误；
B、加热时要塞紧橡胶塞防止漏气，否则无法收集气体，正确；
C、氧气密度比空气大，实验中用了向上排空气法收集氧气，错误；
D、将带火星的本条放在集气瓶口检验氧气是否集满，错误。
故选：B。
10.答案：C
解析：A、通过测量气体密度来判断是否为氧气，操作比较复杂，需要专门的测量仪器，而且测量结果可能存在误差，不是最简便的方法。因为即使测量出密度大于空气，也不能确凿地证明就是氧气，其他一些气体密度也可能大于空气，不符合题意；
B、测量气体的溶解性来判断是否为氧气同样不太方便，且不易溶于水的气体不止氧气一种，不能准确判定，不符合题意；
C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。将带火星的木条放入集气瓶中，如果木条复燃，就能证明集气瓶中收集到的是氧气，这种方法操作简单、快捷，是检验氧气最简便的方法，符合题意；
D、能使蜡烛燃烧的气体不一定只有氧气，比如空气也能使蜡烛燃烧，所以通过能使蜡烛燃烧来判断是否为氧气不具有唯一性，不是检验氧气最简便的方法，不符合题意。
故选C。
11.答案：B
解析：A（√）分解制取氧气，在的催化下分解生成和，应选用固液常温型发生装置，且长颈漏斗口应伸入液面以下，防止生成的从长颈漏斗中逸出。B（×）加热固体试剂时，试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流至热的试管底部，造成试管炸裂。C（√）浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，可用于干燥氧气，且应长进短出，使气体与浓硫酸充分接触。D（√）验满的方法为：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满。
12.答案：D
解析：A.并不是任何反应的发生都要使用催化剂，很多反应在没有催化剂的情况下也能发生，例如铁和硫酸铜溶液的反应，不需要催化剂，故A错误；B.使用催化剂不能增加生成物的质量。催化剂只能改变化学反应的速率，不会改变生成物的质量，因为化学反应遵循质量守恒定律，故B错误；C.在化学反应后，催化剂的质量和化学性质不变，而不是性质不变，催化剂的物理性质可能会发生改变，故C错误；D.在化学反应后，催化剂的质量和化学性质不变，故D正确；故选：D。
13.答案：B
解析：A、二氧化锰不是所有反应的催化剂，例如二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫时，催化剂是五氧化二钒，故选项说法错误；B、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能增加生成物的质量，故选项说法正确；C、并不是所有的化学反应都需要催化剂，例如铁丝燃烧，故选项说法错误；D、不使用二氧化锰，过氧化氢也能分解生成氧气，只是分解速率较慢，故选项说法错误。故选：B。
14.答案：C
解析：A、有的反应需要催化剂，有的反应不需要催化剂，该选项不正确。B、反应前后催化剂的化学性质不变，该选项不正确。C、催化剂可能减慢化学反应速率，该选项正确。D、有的化合反应也需要催化剂，例如二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫时，需要催化剂，该选项不正确。故选：C。
15.答案：C
解析：
16.答案：D
解析：过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气，则瓶内的压强变大，充气的气球缩小，红墨水向左移动。故选：D。
17.答案：(1)试管
(2)试管口没有向下倾斜；试管口没有塞一团棉花
解析：(1)b为加热反应容器试管；
(2)固体加热试管时，容易形成冷凝水，冷凝回流造成试管炸裂，所以试管应当向下倾斜，避免冷凝水回流，造成试管炸裂；高锰酸钾为固体粉末，容易被气体带出，进去导管造成堵塞，应在试管口增加一小团棉花进行过滤，避免高锰酸钾进入导管；导管是输出气体的，不易伸入试管内过长；故答案为：试管口没有向下倾斜；试管口没有塞一团棉花；导管伸入试管过长。

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