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课题 3 制取氧气
第 1 课时 工业制取氧气 高锰酸钾制取氧气
基础夯实
知识点1 工业制取氧气
1.「2025湖南岳阳岳阳楼月考」工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述正确的是 ( )
A.有新物质氧气生成
B.分离液态空气是化学变化
C.是利用液氮和液氧沸点不同
D.工业制氧制得的是纯净的氧气
2.「2025海南琼海月考」工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
(1)液氧和氧气具有相同的化学性质，都能 ;
(2)工业制取氧气用分离液态空气的方法而不用加热高锰酸钾的方法，原因是 (写出一个)。
知识点 2 高锰酸钾制取氧气
3.「2025广东揭阳期末」实验室中以高锰酸钾为原料制备氧气，并采用排水法收集。下列实验操作不规范的是 ( )
A.查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁
B.固定装置：将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上
C.加热试剂：先让试管底部均匀受热，再对准高锰酸钾所在部位集中加热
D.收集气体：导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
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( )
5. 如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置。
(1)用高锰酸钾制取氧气时，在试管口塞一团棉花的主要作用是 。
(2)在实验过程中，当观察到气泡在导管口连续、均匀地冒出时，再开始收集气体，原因是 。
(3)若将上述装置中的收集氧气的方法改成向上排空气法，则验满的方法是 。
能力提升
6.「2025重庆江津期末,☆ 实验室里可用高锰酸钾制取氧气，主要实验操作步骤有：①停止加热；②固定试管；③将导管从水槽中取出；④装试剂和放一团棉花；⑤加热；⑥收集氧气；⑦检查装置的气密性。则正确的操作步骤顺序是 ( )
A.①②③④⑤⑥⑦ B.④⑦②⑤⑥③①
C.⑦④②⑤⑥③① D.⑦④②⑤⑥①③
7.「2024四川宜宾中考改编，化学是一门以实验为基础的科学。选择图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
回答下列问题：
(1)仪器B的名称是 。
(2)加热时需垫陶土网的仪器是 (填字母)。
(3)高锰酸钾固体制取氧气的文字表达式是 。
(4)制取氧气，以进行铁丝燃烧的实验，应选择的仪器有 (填字母，不重复选用仪器)。
(5)用制取的氧气进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满氧气的集气瓶中，观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧。细铁丝未燃烧的原因是 。
素养提优
8.「2025江苏淮安涟水月考节选」2024 年 4 月25日，神舟十八号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，因此保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来
Ⅰ.从地球带上去
(1)小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度/% 79.6 79.7 79.8 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度/% 79.7 89.7
①收集气体需要考虑气体的 、溶解性、能否与水反应等性质。
②以上两种方法中 法收集到的氧气更纯净。
(2)工业上采用分离液态空气获得氧气，模拟实验过程如图所示：
浸入液氮一段时间后，试管内产生一定体积的液态空气，取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭，导致木条熄灭的原因是 ；1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。
(3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气。其原理如图，由此可知两种分子的大小：氮气 氧气。(填“>”或“<”)。
Ⅱ.在天宫制出来
(4)早期空间站利用二氧化碳和过氧化钠反应制氧气，空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(5)科学家设计了生命保障系统，实现了“水—氧——碳”的循环转化。下列叙述正确的是 (填字母)。
a.“水——氧——碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重
b.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化
第1课时工业制取氧气高锰酸钾制取氧气
基础夯实
1. C 工业上制取氧气是利用空气中各成分的沸点不同，过程中没有新物质生成，属于物理变化，得到的气体中还混有稀有气体等。
2.答案(1)支持燃烧(合理即可) (2)成本低(合理即可)
解析(1)液氧和氧气具有相同的化学性质，都能支持燃烧。(2)工业上用分离液态空气的方法制取氧气具有成本低、原料易得等优点。
3. D 检查装置气密性时，先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，则说明装置气密性良好；固定装置时，将试管口略向下倾斜，再固定在铁架台上，可防止冷凝水倒流使试管炸裂；加热高锰酸钾时，应先预热使试管底部受热均匀，再对高锰酸钾所在部位集中加热；若刚有气泡冒出就开始收集气体，会导致装置内原有的空气被收集，使收集的氧气不纯，应待导管口气泡连续、均匀地放出时再开始收集气体。
易错警示用高锰酸钾制取氧气的注意事项
(1)在试管口放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
(2)试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流引起试管炸裂。
(3)导管不能伸入试管太长，否则不利于氧气的排出。
(4)实验结束时，先将导管从水中撤离，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂。
4. D 氧气的密度比空气大，不能采用向下排空气法收集。
5.答案(1)防止加热时试管内的粉末状物质进入导管(2)实验刚开始时导管口排出的是空气(3)在集气瓶口放一带火星小木条，若木条复燃，则氧气已集满
能力提升
6. C
实验步骤 简记
检查装置的气密性 查(茶)
将试剂装入试管 装(庄)
将试管固定在铁架台上 定(定)
点燃酒精灯 点(点)
收集气体 收(收)
撤离导管 离(利)
熄灭酒精灯 熄(息)
7.答案(1)试管(2) H (3)高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧 气(4) ABDEFG (5)火柴燃烧消耗了氧气，瓶中氧气不足，不能支持铁丝燃烧解析(2)锥形瓶加热时需垫陶土网，防止因受热不均匀而炸裂。(4)加热高锰酸钾固体制取氧气，发生装置应选用固体加热型，需要的仪器有酒精灯、试管、带导管单孔橡胶塞、铁架台；制取氧气进行铁丝燃烧的实验，应用排水法收集，需要的仪器有集气瓶、水槽。
素养提优
8.答案(1) ①密度 ②排水 (2)液氮的沸点低，先汽化出来，氮气不能支持燃烧(3)>(4)航天员的呼吸作用(5) ab
解析(1) ①收集气体需要考虑气体的密度、溶解性、能否与水反应等性质；②由表格中的信息可知，排水法收集到的氧气更纯净。(2)液态氮气的沸点比液态氧气低，取出试管，液态氮气先汽化出来，氮气不能支持燃烧，所以伸入燃着的木条，木条熄灭。(3)氧分子能透过分子筛，但氮分子不能，说明氮气的分子比氧气大。(4)呼吸作用能产生二氧化碳，空间站内二氧化碳的主要来源是呼吸作用。(5)“水—氧—碳”的循环转化，可减少氧气的携带量，减轻火箭和飞船的载重；人体代谢产物中的水既有气态又有液态，则设计系统时应考虑水的冷凝与净化。

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