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2.3氧气的制备
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装药品；④用排水集气法收集；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦固定装置。其中操作顺序正确的是
A．⑦②③①④⑥⑤
B．②⑦③①④⑥⑤
C．②⑦③①④⑤⑥
D．②③⑦①④⑤⑥
2．实验室加热高锰酸钾制取氧气，不需要选用的仪器是
A．试管 B．铁架台
C．酒精灯 D．漏斗
A．A B．B C．C D．D
3．下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳的说法，正确的是（　　）
A．用装置①制取氧气，相关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑
B．用装置②制取二氧化碳，可随时添加酸液，还可控制反应的速度
C．用装置③收集氧气，导管口有气泡冒出就马上收集
D．如用装置④收集二氧化碳，则气体应从a端通入
4．“绿色化学”是预防污染的基本手段，其理想状态是反应物里的原子全部转化到欲制取的产物中，即原子的利用率为100%。则下列反应类型中，一定属于“绿色化学”的是
A．分解反应 B．化合反应 C．还原反应 D．氧化反应
5．如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的
A．集气瓶需要装满水—收集较为纯净的氧气
B．导管略出胶塞一点—有利于气体的导出
C．先撒导管后熄灭酒精灯—防止水倒吸试管炸裂
D．用排水法收集氧气—氧气不溶于水且不和水反应
6．2024年1月17号，天舟七号货运飞船在海南文昌发射场点火升空。火箭点火离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是
A．氧气能供给呼吸
B．氧气的化学性质比较活泼，是可燃物
C．空气中氧气的质量分数为21%
D．因为氧气与氮气的密度不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气
7．化学概念间在逻辑上有如下关系：包含关系、并列关系、交叉关系。对下列概念间的关系说法正确的是
A．分解反应与化合反应属于交叉关系
B．化学变化与物理变化属于并列关系
C．化学性质与物理性质属于包含关系
D．纯净物与混合物属于交叉关系
8．医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口上会看到大量的气泡。下列有关说法中，不正确的是
A．生成的气体可能是过氧化氢分解产生的氧气
B．伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用
C．只有二氧化锰能够使过氧化氢在常温下迅速分解产生氧气
D．过氧化氢溶液可用于实验室制取氧气
9．某同学梳理并归纳了以下知识点，其中正确的是：
①分离液态空气制取氧气是分解反应
②缓慢氧化和剧烈氧化都是放热反应
③把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，要自上而下快速插入
④做硫和铁丝在氧气中燃烧的实验时，预先在集气瓶中装有少量的水，其作用是不相同的
⑤催化剂在化学反应前后质量和性质均不发生改变
⑥二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫均是大气污染物
⑦物理变化与化学变化的本质区别在于反应后是否有其他物质生成
A．②④⑥⑦ B．①③⑤⑥ C．②④⑤⑦ D．①②⑥⑦
10．某同学误将少量当成加入中进行加热制取氧气，部质分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法不正确的是
A．时刻， 开始产生 B．c可代表生成的氯化钾
C．时刻，开始分解 D．是分解反应的催化剂
11．实验室制取某些气体的装置如图。下列说法错误的是
A．装置①和④组合可以用来制取氧气
B．装置②和⑤组合可以用来制取氧气
C．装罟②和③组合可以用来制取二氧化碳
D．装置②可以随时添加液体药品
12．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．t1时刻，氧气开始产生
C．t2时刻，高锰酸钾开始分解 D．高锰酸钾是催化剂
二、课内填空
13．分解反应是指由 种物质生成 其它物质的反应。反应规律：AB→A＋B（“一分多”）
14．回忆实验室制取氧气的方法，填写下表：
气体 药品 反应物状态 反应条件 发生装置（填序号） 收集装置（填序号）及依据
氧气 ①过氧化氢溶液、二氧化锰 固液 ，氧气密度比空气大 ，氧气不易溶于水，不与水反应
②氯酸钾、二氧化锰 加热
③高锰酸钾 固体
15．下列装置常用于实验室制取气体。
(1)仪器a的名称是 。
(2)选择气体制取装置时，需要考虑反应物的状态、 和气体的性质。
(3)在加热条件下，用醋酸钠（CH3COONa）固体与碱石灰固体中的氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的发生和收集装置是 。
16．阅读教材内容，结合图2—17所示的装置，回答下列问题：
(1)用高锰酸钾制取氧气使用了哪些仪器？ 哪部分是气体发生装置？ 哪部分是气体收集装置？ 。
(2)高锰酸钾药品要平铺在试管底部，目的是 。
(3)怎样用简单的方法检查该装置的气密性？ 。
(4)为什么可以用排水法收集氧气？依据是什么？ 。
17．实验室用KMnO4制取O2时，装固体的试管口要略向 倾斜，原因是要防止 ；铁夹应夹在试管的 部；试管口要塞一团棉花的目的是 。
18．交流讨论：
(1)能否根据上述实验得出表内的“总结”？请说明理由： ，需要补充的实验操作是 。
(2)写出该反应的文字表达式： 。
19．下图是实验室常见的制取气体的装置：

(1)写出仪器名称：① ② ③ ④ 。
(2)实验室采用装置A制取氧气时，试管口要放一团棉花，目的是 ，其试管略向下倾斜的目的是 ，该反应的符号表达式是 。
(3)采用装置B制取氧气时，其试管中应放的药品是 ，该反应的符号表达式是 。
(4)若要得到较为干燥的氧气，可以选择的收集装置是 (填序号)，能用这种方法收集的原因是 。
20．人类从测定空气中的氧气含量到获取氧气进行了无数次实验。

(1)空气中氧气体积分数的测定。
实验装置如图1，实验步骤如下：
①将集气瓶的容积划分为5等份，并做好标记；
②在燃烧匙中装入过量红磷，将导管上的止水夹夹紧，点燃红磷，并迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞；
③待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
甲同学进行该实验，测出的空气中氧气的体积分数低于1/5。经检查步骤①无误，分析造成误差的原因可能是 （写出3点）。
(2)氧气的工业制法。
“深冷法”（如图2）是分离净化后的液态空气获得氧气的方法。生产过程中，先控制温度t的范围为-196℃(3)氧气的实验室制法。

①要组装一套制取O2的发生装置，从图3中可选的仪器为 （填字母），用此装置制取氧气的化学方程式为 。
②相同条件下O2密度比空气大，利用该性质可以通过 法收集O2。
③若用图4所示装量测量生成O2的体积，O2应从 （填“a”或“b”）端通入。
《2.3氧气的制备》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D B D A B C A D
题号 11 12
答案 A B
1．D
【详解】根据实验室用高锰酸钾制取氧气时操作步骤：连→查（检查装置的气密性）→装（向试管里装入固体药品；在试管口放一团棉花）→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；注意要用外焰，先预热，再固定在有药品的部位加热）→收→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可知操作顺序正确的是：②③⑦①④⑤⑥。故选D。
2．D
【详解】实验室中用高锰酸钾来制取氧气，发生装置为：大试管、铁架台、铁夹、酒精灯、带导管的单孔塞，收集装置为集气瓶，水槽等装置和仪器，而在实验中用不到漏斗，故选D。
3．D
【详解】A、装置①制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，试管口有棉花，是高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故A错误；
B、长颈漏斗只能随时添加酸液，不能控制液体的滴加速度，故B错误；
C、排水法收集氧气时，导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集，故C错误；
D、二氧化碳密度比空气大，所以如用装置④收集二氧化碳，则气体应从a端通入，故D正确。
故选：D。
4．B
【详解】A、分解反应是一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，如，反应物的原子不会全部转化到一种产物中，原子利用率达不到100%，所以分解反应不一定属于 “绿色化学”，A 错误。
B、化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 ，其特点是 “多变一”，反应物中的原子全部转化到生成的一种产物中，原子利用率为100%，一定符合 “绿色化学” 理念，B 正确。
C、还原反应是含氧化合物里的氧被夺去的反应，反应过程中不一定能保证反应物的原子全部转化到欲制取的产物中，原子利用率不一定为100%，C 错误。
D、氧化反应是物质与氧发生的反应，反应过程中不一定能保证反应物的原子全部转化到欲制取的产物中，原子利用率不一定为100%，D 错误。
故选B。
5．D
【详解】A、排水法收集氧气时，集气瓶需要装满水，能够排尽瓶中的空气，收集较为纯净的氧气，选项正确；
B、导管略出胶塞一点，有利于气体的导出，选项正确；
C、先撒导管后熄灭酒精灯，能够防止水倒吸引起试管炸裂，选项正确；
D、用排水法收集氧气，依据是氧气不易溶于水且不和水反应，选项错误；
故选D。
6．A
【详解】A、氧气能供给呼吸，故选项说法正确；
B、氧气的化学性质比较活泼，氧气具有助燃性，不具有可燃性，不是可燃物，故选项说法错误；
C、空气中氧气的体积分数为21%，故选项说法错误；
D、工业上用分离液态空气法制取氧气，是利用氧气与氮气的沸点不同进行分离，故选项说法错误；
故选：A。
7．B
【详解】A、分解反应是一变多的反应，化合反应是多变一的反应，属于并列关系，故选项说法正确；
B、物理变化无新物质生成，化学变化有新物质生成，属于并列关系，故选项说法错误；
C、化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的，物理性质是不要通过化学变化就能表现出来的，属于并列关系，故选项说法错误；
D、纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或两种以上物质组成的，属于并列关系，故选项说法错误；
故选：B。
8．C
【详解】A、过氧化氢在催化剂的作用下生成水和氧气，生成的气体是过氧化氢分解产生的氧气，不符合题意；
B、伤口上会看到大量的气泡，说明过氧化氢在伤口处遇到了能使它分解的物质，伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用，不符合题意；
C、不是只有二氧化锰能够使过氧化氢在常温下迅速分解产生氧气，也可以是其它物质，如硫酸铜溶液等，符合题意；
D、依据学过的实验室制取氧气的方法可知过氧化氢溶液可用于实验室制取氧气，不符合题意。故选C。
9．A
【详解】①分离液态空气制取氧气是物理变化。①不正确；
②缓慢氧化虽然不剧烈，不发光，但要放热，如果热量不及时散失，导致可燃物温度升高引起自燃。即缓慢氧化和剧烈氧化都是放热反应。②正确；
③把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，为使反应充分，现象明显，要自上而下缓慢插入。③不正确；
④做硫在氧气中燃烧的实验时，预先在集气瓶中装有少量的水，其作用是吸收二氧化硫，防止污染空气；做铁丝在氧气中燃烧的实验时，预先在集气瓶中装有少量的水，其作用是防止溅落的熔化物炸裂瓶底。④正确；
⑤催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不发生改变。⑤不正确；
⑥二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫均是有毒气体，均是大气污染物。⑥正确；
⑦物理变化与化学变化的本质区别在于反应后是否有其他物质生成，物理变化反应后没有其他物质生成，化学变化反应后有其他物质生成。⑦正确。
综上所述：②④⑥⑦正确。故选择A。
10．D
【详解】A、高锰酸钾在加热到一定温度首先分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热到一定温度下分解产生氯化钾和氧气。根据题干所给信息可知，a是氯酸钾，b是高锰酸钾，在t1时刻高锰酸钾就开始分解，因此在此时就有氧气产生，故A正确；
B、t2时刻氯酸钾开始分解产生氯化钾和氧气，由图示可知，c可代表生成的氯化钾，故B正确；
C、由图示可知，在t1时刻高锰酸钾开始分解，从t2时刻氯酸钾开始分解，故C正确；
D、高锰酸钾分解产生的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，故D错误。
故选D。
11．A
【详解】A、装置①是加热固体制取气体，装置①的试管中没有棉花团，因此是用加热氯酸钾制氧气，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用③向上排空气法和⑤排水法收集，不能用④向下排空气法收集，故选项说法错误；
B、装置②是固液常温制取气体，实验室是用过氧化氢在二氧化锰催化下反应制氧气的，氧气不易溶于水，因此可以用⑤排水法收集，因此装置②和⑤组合可以用来制取氧气，故选项说法正确；
C、装置②是固液常温制取气体，实验室制取二氧化碳是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用③向上排空气法收集，因此装置②和③组合可以用来制取二氧化碳，故选项说法正确；
D、装置②中的有长颈漏斗，可以随时添加液体药品，因此装置②可以随时添加液体药品，故选项说法正确。
故选：A。
12．B
【分析】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，由b的质量先较少，则b是高锰酸钾，a是氯酸钾，进行分析解答。
【详解】A、氧气在高锰酸钾开始分解的时刻，t1时刻，开始生成；c是在t2时刻才开始增加的，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，则c代表氯化钾，故选项说法错误；
B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，t1时刻，氧气开始产生，故选项说法正确；
C、由图示可知，b的质量先较少，则b是高锰酸钾，t1时刻，高锰酸钾开始分解，故选项说法错误；
D、催化剂反应前后质量和化学性质不变，所以高锰酸钾不是催化剂，故选项说法错误。
故选：B。
【点睛】
13． 一 两种及以上
【详解】由一种物质生成两种或两种以上物质的化学反应属于分解反应。
14． 常温 B C D 固体 A 加热 A
【详解】①过氧化氢溶液、二氧化锰制氧气时，反应的状态是固体和液体，在常温下反应生成水和氧气，发生装置可选用B ，可用向上排空气法收集，因为氧气密度比空气大； 排水法收集 ，因为氧气不易溶于水，不与水反应；
②氯酸钾、二氧化锰制氧气时，反应的状态是固体，反应条件是加热，发生装置可选用A；
③高锰酸钾制氧气时，反应的状态是固体，反应条件是加热，发生装置可选用A。
15．(1)试管
(2)反应条件
(3)AD/AE
【分析】根据实验室制取气体的相关知识分析。
【详解】（1）仪器a的名称是试管，故填：试管。
（2）选择气体发生装置时，应根据反应物的状态、反应条件；选择气体收集装置时，应根据气体的性质，故填：反应条件。
（3）制取甲烷时，因为反应物醋酸钠、碱石灰固体中的氢氧化钠都是固体，反应条件是加热，所以应选择发生装置A，又因为甲烷不溶于水，密度比空气小，所以可选择的收集装置是D或E，故填：AD（或AE）。
【点睛】本题主要考查了制取气体时实验装置的选择，难度不大。
16．(1) 试管、铁架台、酒精灯、、单孔橡胶塞、导管、集气瓶、水槽 A F
(2)使药品充分受热
(3)连接烧杯的导管另一端放入有水的烧杯中，用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，松开手后，烧杯内导管下端有一段水柱，则装置气密性良好
(4)氧气不易溶于水，且不与水反应
【解析】略
17． 下 冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂 中上 防止加热时固体粉末进入导管
【详解】实验室用KMnO4 制取O2时，装固体的试管口要略向下倾斜，原因是要防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂；铁夹应夹在试管的中上部（离管口约三分之一处）；试管口要塞一团棉花的目的是防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管。
18．(1) 不能；还要证明反应前后二氧化锰质量不变 实验前和实验后分别称量二氧化锰的质量，比较二氧化锰反应前后质量是否变化
(2)
【解析】略
19．(1) 试管 酒精灯 集气瓶 水槽
(2) 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 防止加热时冷凝水倒流使试管炸裂
(3) 过氧化氢溶液和二氧化锰
(4) D 氧气的密度比空气大，且不与空气中任一成分反应
【详解】（1）仪器名称：①试管；②酒精灯；③集气瓶；④水槽。
（2）实验室采用装置A也就是固固加热型装置制取氧气时，试管口要放一团棉花，目的是防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，其中试管略向下倾斜的目的是防止加热时冷凝水倒流使试管炸裂，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾，二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式是。
（3）采用装置B也就是固液常温型发生装置制取氧气时，其试管中应放的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气，该反应的符号表达式为。
（4）氧气密度比空气大，若要得到较为干燥的氧气，可以选择的收集装置是向上排空气法收集装置，也就是装置D，能用这种方法收集的原因是氧气的密度比空气大，且不与空气中任一成分反应。
20．(1)装置漏气；红磷的量不足；集气瓶未冷却至室温，打开止水夹。
(2)防止液氧汽化
(3) ACD
向上排空气法 b
【详解】（1）空气中氧气体积分数的测定时，测出的空气中氧气的体积分数低于1/5。造成误差的原因可能是：装置漏气；红磷的量不足；集气瓶未冷却至室温，打开止水夹。
（2）如图2可知：为防止液氧汽化，使产量降低。生产过程中，先控制温度t的范围为-196℃（3）从图3中选组装一套制取O2的发生装置应用锥形瓶、双孔塞、分液漏斗。由于发生装置的选择，药品应是过氧化氢和二氧化锰。化学方程式
相同条件下O2密度比空气大，利用该性质可以通过向上排空气法收集O2。
用图4所示装量测量生成O2的体积，O2应从b端通入。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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