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实验活动1　氧气的实验室制取与性质
一、实验室加热高锰酸钾制取氧气
1.反应原理
文字表达式:　　　　　　　　　　　　。
2.实验装置
发生装置 收集装置
排水法 向上排空气法
固体加热型 导管只需伸入集气瓶　 　 导管必须伸入集气瓶　　　
3.实验步骤
①查:连接装置并检查装置的气密性。具体操作是把导管的一端　　　　　,用手　　　　,若导管口　　　　　　　,则装置不漏气;
②装:用　　　　将试剂装入试管中,并在试管口放一团　　　　;
③定:将试管口略向　　　　倾斜,固定在　　　　上;
④点:点燃酒精灯,先使酒精灯火焰在试管下方来回移动,让试管　　　　受热,然后对　　　　所在的部位加热;
⑤收:当导管口有　　　　　　时,开始收集气体(其中一瓶留有少量水);
⑥离:把导管撤离水槽;
⑦熄:熄灭酒精灯。
提示:先要把导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水槽内的水倒吸回试管,引起试管炸裂。
二、氧气的性质
1.木炭和氧气
(1)现象:木炭燃烧,发出　　　　,放热;澄清石灰水变　　　　。
(2)文字表达式:　　　　　　　　　　　。
注意:把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时,要由瓶口向下缓慢伸入的目的是
　。
2.铁丝和氧气
(1)现象:铁丝　　　　　,　　　　　,放热,生成　　　　。
(2)文字表达式:　　　　　　　　　。
注意:①铁丝绕成螺旋状的目的是　　　　　;②铁丝下端火柴的目的是　　　　　;③集气瓶底预先放一些水或沙子的目的是　
　。
1.实验室用加热高锰酸钾制取氧气的主要操作:①装试剂;②固定装置;③检查装置气密性;④连接仪器;⑤加热;⑥收集气体;⑦熄灭酒精灯;⑧将导管从水槽中撤出,正确的顺序为 (　　)
A.③④①②⑤⑥⑧⑦ B.③④①②⑤⑥⑦⑧
C.④③①②⑤⑥⑧⑦ D.④③①②⑤⑥⑦⑧
2.下列有关加热高锰酸钾制取氧气实验操作的说法中,正确的是 (　　)
A.组装装置时,应遵循“先左后右”“先上后下”的顺序
B.导管口有气泡产生的时候开始收集气体
C.加热试管时,要先预热试管,后固定在试剂下方加热
D.必须用燃着的木条检验是否收集满
3.在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是 (　　)
A.选择装置①或②作为O2的发生装置
B.选择装置③或④作为O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
4.(2024福建中考)实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中,错误的是 (　　)
　 　 　
A B C D
5.实验室用高锰酸钾制取氧气的装置中,有关几个“口”的位置正确的是 (　　)
A.装试剂的试管口应向上倾斜
B.用排空气法收集时,导管口应伸到瓶口处
C.用排空气法收集氧气时,集气瓶口应向下
D.验满时,带有火星的木条应平放于瓶口处
6.(2024云南中考改编)化学是一门以实验为基础的学科。
(1)仪器a的名称为　　　　。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　。用B装置收集氧气,体现了氧气的物理性质是　　　 　;停止加热时,为防止倒吸,应先进行的操作是　　　　　　　(填“熄灭酒精灯”或“把导管移出水面”)。
(3)用上述收集的O2完成如图C所示的实验,观察到澄清石灰水　 。
7.(教材变式)如图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。
图一
图二
图三
(1)图一中仪器①的名称是　　　　。
(2)实验室用装置A制取氧气,加热试剂前使试管均匀受热的具体操作是　　　　　。
(3)欲收集一瓶干燥的氧气,可从图一中选择的收集装置是　　　　(填字母)。
(4)图二为木炭在氧气中燃烧的实验。为检验产物二氧化碳,Ⅳ中倒入的试剂为　　　　。
(5)图三中①集气瓶底为什么预先放一些水或沙子 　　　　　　　　　　　　　　。
②点燃火柴后,铁丝插入集气瓶中的适宜时刻和方法是　　　　　　　　　　　　　。
③进行实验前应将铁丝　　　　　　　　,防止铁丝表面有锈迹导致实验失败。
【详解答案】
实验内容
一、1.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
2.口　底部
3.①插入水中　紧握试管　有气泡冒出
②药匙(或纸槽)　棉花
③下　铁架台
④均匀　高锰酸钾
⑤气泡连续均匀冒出
二、1.(1)白光　浑浊
(2)木炭+氧气二氧化碳　防止因燃烧放出大量的热使集气瓶中的氧气逸出,导致瓶中氧气的含量迅速降低,影响实验
2.(1)剧烈燃烧　火星四射　黑色固体
(2)铁+氧气四氧化三铁
增大受热面积　引燃铁丝　防止高温熔融物溅落瓶底,使集气瓶炸裂
实验习题
1.C　解析:由实验室加热高锰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(装入固体试剂)→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④③①②⑤⑥⑧⑦。
2.C　解析:组装装置时,应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序,A错误;排水法收集气体时,导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集,B错误;加热试管时,要先预热试管,后固定在试剂下方加热,C正确;选择排水法收集氧气时,集气瓶口有大气泡冒出时,表明已经集满氧气,D错误。
3.C　解析:当用二氧化锰催化过氧化氢溶液制氧气时,选择装置①作为O2的发生装置,当用高锰酸钾加热制氧气时,选择装置②作为O2的发生装置,做法正确,故A不符合题意;O2密度比空气略大,且不易溶于水,选择装置③或④作为O2的收集装置,做法正确,故B不符合题意;装置④有连续、均匀气泡冒出时,才可收集气体,做法错误,故C符合题意;将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下,形成液封,防止产生气体从长颈漏斗逸出,做法正确,故D不符合题意。
4.D　解析:高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气,反应装置属于固固加热型,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流,造成试管炸裂,且试管口要塞一团棉花,防止加热时粉末状物质进入导管,故A正确;氧气不易溶于水,故可用排水法来收集,故B正确;氧气密度比空气略大,可选择向上排空气法收集,故C正确,D错误。
5.D　解析:实验室制取氧气的装置中,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,故A项说法错误。用排空气法收集时,导气管口应伸入集气瓶的底部,故B项说法错误。氧气的密度比空气的略大,用向上排空气法收集时,集气瓶口应向上放置,故C项说法错误。验满时,带火星的木条应平放于瓶口处,故D项说法正确。
6.(1)铁架台
(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化碳+氧气　不易溶于水　把导管移出水面
(3)变浑浊
解析:(1)由图可知,仪器a的名称为铁架台。(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化碳+氧气,氧气不易溶于水也不与水反应,故可采用排水法进行收集;停止加热时,为防止倒吸,应先进行的操作是把导管移出水面。(3)木炭在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,可观察到澄清石灰水变浑浊。
7.(1)水槽　(2)来回移动酒精灯
(3)C　(4)澄清石灰水
(5)①防止高温熔融物溅落瓶底,使集气瓶炸裂　②待火柴即将燃尽时,从瓶口往下缓缓伸入瓶中　③用砂纸打磨

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