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3.2氧气的制取
答案解析
知识梳理
固固加热型；固；加热
催化；分解反应
沸点；物理
导管口有连续均匀气泡冒出；正
定；离
A基础达标
D
解析：氧气能支持燃烧，具有助燃性，但本身不能燃烧，不属于燃料。
C
解析：A选项，木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳气体，而非黑色固体；B选项，铜片在空气中加热，红色固体表面会生成黑色的氧化铜；D选项，“生成四氧化三铁”是实验结论，并非实验现象，实验现象应描述为“生成黑色固体”。
D
解析：A选项，二氧化碳是空气的组成成分，不属于空气污染物；B选项，工业分离液态空气制氧是利用各成分沸点不同，无新物质生成，属于物理变化，且分解反应是化学变化中的反应类型，不适用；C选项，氧气用于登山、潜水是利用其供给呼吸的性质，用于炼钢是利用其助燃性。
D
解析：红磷量不足会导致不能完全消耗集气瓶内氧气，使测定的氧气体积分数偏小，而非偏大。
C。
解析：
选项A：用等体积、等浓度的溶液分别制氧气，二氧化锰是催化剂，能加快反应速率，但不改变生成氧气的质量。所以加入二氧化锰的反应速率快，先达到反应终点，最终生成氧气质量与（没加二氧化锰）相等，该图像能正确反映变化关系。
选项B：加热高锰酸钾固体，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应进行，生成的氯化钾（此处应为锰酸钾，推测是表述小失误）质量从0开始逐渐增加，当高锰酸钾完全分解后，锰酸钾质量不再变化，该图像能正确反映变化关系。
选项C：加热高锰酸钾固体，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体质量会逐渐减少，但不会减少至0（因为有锰酸钾和二氧化锰固体生成），而图像中显示固体质量最终为0，不能正确反映变化关系。
选项D：一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合，过氧化氢分解生成水和氧气，水的质量会随着反应进行而增加，当过氧化氢完全分解后，水的质量不再变化，该图像能正确反映变化关系。
B能力进阶
（1）；
（2）点燃（或点燃等合理氧化反应）
解析：紫黑色固体A为高锰酸钾（），加热分解生成锰酸钾、二氧化锰（固体C，）和氧气（气体B，）；铁丝与氧气反应生成黑色固体D（四氧化三铁），属于氧化反应。
（1）BC
解析：A选项，氧气不能作为燃料；D选项，氧气会加速食品氧化变质，不能用于食品防腐。
（2）①铁氧气点燃四氧化三铁；化合反应
②防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底
③浓度
（1）铁架台（需结合装置图，若仪器a为常见制取氧气装置部件，通常为铁架台）
（2）高锰酸钾加热锰酸钾二氧化锰氧气；E或F（排水法或向上排空气法收集装置，需结合装置图字母对应类型）
（3）检查装置气密性；防止高锰酸钾粉末进入导管堵塞导管
（4）带火星的木条复燃
（5）防止生成的氧气从长颈漏斗下端逸出
【实验探究】带火星的木条复燃；
【评价改进】质量和化学性质
【继续探究】（需结合实验中硫酸铜的初始质量，若未给出则默认与初始加入质量相等，如“0.1”等合理数值）
【拓展延伸】D
解析：比较催化效果需控制变量（如温度、催化剂质量、溶液浓度），反应起始时间无需控制。
C素养提升
（1）锥形瓶（结合A实验“过氧化氢溶液制氧气”装置，仪器a通常为锥形瓶）
（2）过氧化氢水氧气；催化作用
（3）①二氧化锰的质量对过氧化氢分解生成氧气速率的影响
②量筒；不易溶于水（或难溶于水）
（4）铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；铁氧气点燃四氧化三铁；增大铁丝与氧气的接触面积，使反应更充分
（5）红磷氧气点燃五氧化二磷；反应后温度逐渐降低至室温；KY 九年级（上）
3.2氧气的制取
1. 实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置为____（填“固固加热型”或“固液不加热型”），因为高锰酸钾是____态固体，反应需要____。
2. 用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰起____作用，该反应的基本反应类型是____。
3. 工业上制取氧气的方法是分离液态空气法，利用的是液氧和液氮的____不同，该过程属于____变化（填“物理”或“化学”）。
4. 用排水法收集氧气时，当看到____时，开始收集；收集满氧气的集气瓶应____（填“正”或“倒”）放在桌面上。
5. 实验室制取氧气的操作步骤（以高锰酸钾为例）：查、装、____、点、收、____、熄。
1.（2023·陕西改编）氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是（ ）
A.自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳
B.工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
C.家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化
D.氧气能支持燃烧，是一种重要的燃料
2.（2023·天津改编）下列对实验现象的描述正确的是（ ）
A.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
B.铜片在空气中加热，黑色固体表面变红
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成带刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成四氧化三铁
3.下列有关空气、氧气的说法正确的是（ ）
A.污染空气的气体较多，其中二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳均是污染物
B.工业上通过分离液态空气制得氧气，该变化为分解反应
C.物质的性质决定用途，氧气可用于炼钢、登山、潜水，均是利用氧气的助燃性
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能够与许多金属、非金属单质发生氧化反应
4.化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列各项对相关异常情况的解释不合理的是（ ）
A.用高锰酸钾制取氧气结束时，试管炸裂——先熄灭酒精灯后撤离导管，导致水倒吸
B.细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——瓶底没有放少量水或细沙
C.实验室制取氧气时，始终收集不到氧气——装置气密性不好
D.测定空气中氧气含量的实验中，测定的氧气体积分数偏大——红磷的量不足
5.下列图像不能正确反映对应变化关系的是（ ）
A.如图甲：用等体积、等浓度的溶液分别制氧气，代表加入了，代表没加。
B.如图乙：加热一定量的高锰酸钾固体
C.如图丙：加热一定量的高锰酸钾固体
D.如图丁：一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合
6.小敏对紫黑色固体进行相关实验，实验过程简化如图：
已知：、、、、、都是初中化学课本中已出现的物质，图中某些生成物已略去。
（1）的化学符号为______，的化学符号为__________。
（2）请写出实验中一个氧化反应的符号表达式：____________________。
7.氧气是初中化学学习的重要物质，也是日常生产、生活中重要的物质。
（1）氧气的用途非常广泛，下列属于氧气的用途的是____（填序号）。
A.火箭燃料 B.医疗急救 C.气割气焊 D.食品防腐
（2）我们课堂上学习过许多物质都可以与氧气反应，分析下面几组实验，回答问题：
写出铁丝与氧气反应的文字表达式：______________________，该反应属于________（填基本反应类型）。
甲中集气瓶里先装入少量水的目的是___________________。
硫在氧气和空气中燃烧时的剧烈程度不同，产生这一差异的原因是氧气的___________不同。
8.下图是实验室制取气体的装置图，请回答下列问题：
（1）仪器的名称为____。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为____________________，可选用的收集装置是____（填字母）。
（3）用装置来制取氧气时，装药品前应进行的操作是__________，在试管口放一团棉花的目的是__________。
（4）用排空气法收集一瓶氧气，将带火星的木条放在集气瓶口，若观察到__________，证明瓶中已充满氧气。
（5）用装置制取氧气时，长颈漏斗下端口应伸入液面下，原因是_______________。
9.学习了“过氧化氢溶液制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
实验现象 实验结论
步骤①带火星的木条不复燃；步骤②产生气泡，溶液变为蓝色；步骤③__________ 硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的符号表达式为__________
【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的__________在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。
将甲同学实验后试管中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为__________，然后将固体加入的过氧化氢溶液中，带火星的木条再次复燃，说明硫酸铜仍然可以加速过氧化氢分解。
【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是__________（填字母）。
A.溶液的起始温度 B.催化剂的质量 C.溶液的浓度 D.反应起始时间
10.根据图1实验装置回答问题。
(1)A实验中仪器a的名称是______。
(2)A实验中反应的文字表达式为______，二氧化锰的作用是______。
(3)某科学兴趣小组学习二氧化锰(MnO2)催化分解过氧化氢的实验后，进行如下实验：a.选择装置并检查气密性。b.称取0.1克的二氧化锰(MnO2)粉末加入容器中。c.量取50毫升溶质质量分数约1%的过氧化氢溶液加入容器中，记录一定时间内收集到的气体体积。改变二氧化锰的质量，重复上述实验，记录数据如表。(溶解到水中的氧气忽略不计)
时间/秒 生成氧气的体积/毫升
0.1克MnO2 0.2克MnO2 0.3克MnO2 0.4克MnO2
40 49 61 75 86
80 77 87 90 92
120 89 92 92 92
160 92 92 92 92
①你认为本实验探究的问题是：______。
②该学习小组利用图1中A装置的发生装置与如图(表格右边)装置连接测量生成O2的体积，但如图装置中还需要用到一种仪器是______。利用该方法测量氧气的体积，也体现了氧气具有______的物理性质。
(4)C实验中的实验现象是______，该反应的文字表达式是______；该实验中细铁丝成螺旋状的原因是______。
(5)B实验中，发生反应的文字表达式是______；B实验过程中广口瓶内压强变化曲线如图2：CD段气压减小的原因除了有红磷燃烧消耗了氧气外，还有的原因是______。实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1；实验后烧杯中剩余水的体积为V2。计算空气中氧气体积分数的表达式为______(用V、V1、V2表示)。
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