2024年新九年级化学上册暑假优学讲练（人教版2024）第05讲 制取氧气（原卷版）

第05讲制取氧气1．催化剂概念：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的和在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。2．催化剂特点（1）“一变二不变”：改变(有的加快反应速率,有的减慢反应速率)；自身的和在反应前后均没有改变。（2）对于同一反应,催化剂不是唯一的;对于不同反应,催化剂可能相同。（3）催化剂不能增加或减少生成物的质量。3．氧气实验室制法制取方法高锰酸钾制取氧气过氧化氢制取氧气反应原理△高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气△2KMnO4══K2MnO4+MnO2+O2↑MnO2MnO22H2O2══2H2O+O2↑反应条件加热常温，二氧化锰作催化剂试剂状态固体固体+液体发生装置收集装置检验及验满（1）检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃，说明该气体为氧气。（2）验满方法：将带火星的木条放在集气,若木条复燃，表明该瓶氧气已经收集满注意事项①用加热的方法制取氧气时，试管口,以防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。②用高锰酸钾制取氧气时，试管口应，防止。③用排水法收集氧气时，当导管口有大量气泡冒出时，开始收集，实验结束后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯，以防止。④用过氧化氢制取氧气时，若用长颈漏斗，末端，以防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出。⑤加热时要先预热，再集中加热有药品的部位。4．分解反应：由反应物生成以上其他物质的反应。“一变多”考点1：工业制氧【例1】（23-24八年级下·山东东营·期中）工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是A．液态空气是混合物B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低C．步骤②属于化学变化D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色【例2】（23-24九年级下·山东济宁·阶段练习）我们人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也没有生机勃勃的地球。（1）下列过程中，能产生氧气的有（填字母序号，下同），属于缓慢氧化的有。A．煤炭燃烧

B．植物光合作用

C．人的呼吸（2）如图是工业上利用分离液态空气的方法得到氧气的流程示意图：①分离液态空气制氧气的过程主要发生（填“物理”或“化学”）变化。②能利用上述方法分离氧气和氮气的依据空气中液氧和液氮的不同，将液态空气升温最先逸出的物质主要是（填化学式）。③这样制得的“工业液氧”属于（填“纯净物”或“混合物”）。【变式1】（2024·福建泉州·模拟预测）空气经除尘、除去二氧化碳和水蒸气后，进行如图所示操作。下列说法正确的是A．氮气的沸点比氧气低B．100g空气含21g氧气C．将空气液化选择降温比加压更节能D．液态空气汽化过程放热【变式2】（23-24九年级下·广东广州·阶段练习）如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中不正确的是A．此方法制得的氮气可用于食品防腐 B．该分离过程中气体分子的结构不变C．该液体物质为纯净的氧气 D．说明液氧的沸点比液氮高【变式3】（23-24九年级上·重庆永川·期末）工业生产需要考虑原料易得、成本低廉、大量生产、环境污染等因素，目前工业上用于大量制取氧气的原料是A．高锰酸钾 B．氯酸钾 C．过氧化氢溶液 D．空气【变式4】（23-24八年级下·黑龙江绥化·阶段练习）空气、水是人类活动必需的自然资源。（1）炼钢需要大量的氧气。工业上利用液氧和液氮的不同，采用分离空气的方法制取氧气。（2）近年来，蓝天起来越多，空气质量起来越好，重要的原因是绿色植物越来越多。绿色植物通过（选填“光合”或“呼吸”）作用，释放氧气，使空气更加清晰。【变式5】（22-23九年级上·安徽·阶段练习）如图是工业上制取液氧的流程图，请回答下列问题。（1）写出流程图中一种纯净物。（2）流程中横线上应填写的物质是。（3）利用液氧和液氮的不同，通过冷却、加压、蒸馏，将液氧和氨气等分离。分离出的氧气经加压后贮存在色钢瓶中。（4）氮气可作为保护气，是因为。考点2：实验室制取氧气【例3】（2024·河北秦皇岛·二模）如图所示为“氧气的实验室制取与性质”实验中的部分操作或装置，其中正确的是A．检查装置气密性 B．制备氧气C．收集氧气 D．铁丝燃烧【例4】（2024·安徽·二模）实验室可以用下列装置制取和收集氧气。（1）写出装置A中仪器a的名称：。（2）某兴趣小组的同学连接装置B、D进行实验。若实验时装置D中蜡烛燃烧更剧烈，发出白光，则B装置中发生反应的文字表达式为。若用装置C收集O2，验满的方法是。（3）用A装置制取氧气过程中，试管炸裂，可能的原因是(写一种即可)。【例5】下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置。请回答下列问题：（1）仪器名称①，②。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的发生装置是(填字母)，符号表达式是。（3）某同学利用生活中的物品设计图C装置，该装置与B相比其优点是。（4）利用G装置收集氧气，验满时将带火星的木条放在(填“a”或“b”)处。（5）实验室用A制取氧气，试管口要略向下倾斜，其原因是；当水槽中的导管口时，开始收集氧气，收集完毕后，应先将再熄灭酒精灯。（6）实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气，则可以选择的发生装置为(填字母序号)。【变式1】（23-24九年级上·广东·阶段练习）下列关于氧气制取、收集、验满的方法中，正确的是A．加热高锰酸钾 B．收集氧气C．收集氧气 D．氧气的验满【变式2】实验室用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集时，装药品的试管破裂了，其可能原因是（）①装药品前忘了检查气密性②试管口没有略向下倾斜③试管没有均匀预热④试管外壁潮湿⑤夹试管的铁夹夹得太紧A．①③④ B．②③④ C．②④⑤ D．②③④⑤【变式3】在实验室用双氧水制氧气时，不使用二氧化锰的结果是A．不产生氧气 B．没有影响 C．产生氧气速率变慢 D．产生氧气质量减少【变式4】（2024·山东临沂·一模）在实验室里，化学小组用如图所示的装置进行有关实验。

请回答下列问题：（1）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，组装发生装置应选择（填写字母标号，下同），反应的化学方程式为。（2）用过氧化氢和二氧化锰混合物制取一瓶纯净的氧气。应选择的收集装置是，反应中二氧化锰的作用是。【变式5】（23-24九年级下·云南昭通·阶段练习）氧气的实验室制取与性质【实验目的】1.学习实验室制取氧气的方法。2.加深对氧气性质的认识。【实验用品】仪器：大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、集气瓶、玻璃片、坩埚钳等【实验步骤】1.制取氧气（1）检查装置的；（2）在试管中装入少许；并在试管口放；（3）将试管固定在铁架台上；用铁夹夹在离试管口约处；（4）点燃酒精灯，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管，然后对准药品部位加热。（5）用排水集气法收集氧气，当导管口时开始收集。收集满氧气的集气瓶应放在桌上。（6）收集完毕，先将从水中撤离，再。2.氧气的性质木炭燃烧：如图所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插人到上面实验收集到的氧气中（7）现象：木炭在纯氧中剧烈燃烧，，放出热量，反应结束后，倒入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。考点3：催化剂【例6】（23-24八年级下·山东淄博·期中）有关催化剂的说法不正确的是A．不加催化剂过氧化氢溶液也能分解产生氧气B．有的催化剂是加快化学反应速率，有的是减慢反应速率C．催化剂在化学反应前后其质量和性质都不变D．用过氧化氢制氧气的反应中可用二氧化锰作催化剂【例7】（2024·四川德阳·二模）化学探究小组对“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”及“有没有其它物质在此反应中有没有相同作用”产生了兴趣。【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能，其催化效果是否比二氧化锰好呢?【实验探究】实验步骤实验现象Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象Ⅱ.待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。试管中均产生气泡，带火星木条均复燃Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥后送到化学研究所测定。所得固体质量为ag，成分为氧化铁。Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。【实验结论】（1）A中产生的气体是。（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的和在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；【实验评价】（3）实验设计Ⅳ的目的是。（4）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是。【实验拓展】（5）查阅资料得知，CuO、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物【变式1】（23-24九年级下·山东济宁·阶段练习）下列关于催化剂的说法中，正确的是A．催化剂只能加快化学反应速率 B．催化剂在反应后质量和性质不变C．一个反应可以有多种催化剂 D．所有的化学反应都需要催化剂【变式2】下列有关催化剂的说法错误的是A．催化剂在化学反应前后质量和性质不发生改变B．催化剂只对某些反应有催化作用C．某一反应的催化剂可能不止一种D．催化剂不能增多或减少生成物的量【变式3】下列有关催化剂的说法正确的是()A．在化学反应后其质量增加B．在化学反应后其质量减少C．催化剂能改变化学反应速率D．在化学反应后其化学性质发生了变化【变式4】（23-24九年级上·广东·阶段练习）某化学兴趣小组对实验制取氧气的催化剂展开了探究。请回答下列问题：【探究一】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？实验数据如下表：实验序号双氧水的浓度双氧水的体积/mL温度/℃二氧化锰的用量/g收集氧气的体积/mL反应时间①5%1200.1416s②15%1200.146s③30%5350498min④30%5550420min（1）能说明过氧化氢的分解速率与其浓度有关的实验是(填实验序号)。（2）实验③④的实验目的是。（3）为完成上述实验中收集氧气及数据的测定需要用到的部分装置如图所示，与c连接的是(填“a”或“b”)端，进行操作时，集气瓶中未装满水，对实验测量结果(填“会”或“不会”)产生影响。集气瓶内装满水，用排水法收集氧气，氧气应从端进入(填字母)。（4）兴趣小组探究了不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他们在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的过氧化氢溶液，分别加入等量的二氧化锰(MnO2)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铜(CuO)后，根据实验数据绘制了产生的氧气体积和时间变化的曲线如图。观察该图回答问题：通过该图可得出结论：(写出1条即可)。【变式5】小明同学欲通过实验探究“过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用”，他设计并完成了如下实验。实验一：将5mL约5%的过氧化氢溶液加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。实验二：试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条，观察到木条不能复燃。实验三：将5mL约5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰一起加入试管中，伸入带火星的木条，观察到木条迅速复燃了。由此小明同学得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。（1）在小明同学的探究实验中，实验一和实验二起的作用是______。（2）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出结论“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”，于是她补充设计了两个方面的探究实验，第一方面的实验是在实验前称量二氧化锰的质量，实验结束后，再次称量二氧化锰的质量，这样做的目的是______；第二方面的实验目的是要证明在反应前后二氧化锰的______没有发生改变。考点4：分解反应【例8】下列反应属于分解反应的是A．B．C．D．【例9】（23-24九年级上·陕西西安·期末）下列化学反应中，是氧化反应而不是化合反应的是A．氢气＋氧气→水 B．一氧化碳＋氧气→二氧化碳C．过氧化氢→水＋氧气 D．石蜡＋氧气→二氧化碳＋水【变式1】在下列变化中，既不属于化合反应，也不属于分解反应的是A．碳+氧气二氧化碳 B．石蜡+氧气二氧化碳+水。C．氧化汞汞+氧气 D．水氢气+氧气【变式2】（23-24八年级上·山东烟台·期中）下列变化属于分解反应的是A．B．C．D．【变式3】（23-24八年级上·黑龙江大庆·期末）下列化学反应既不属于化合反应又不属于分解反应的是A． B．C． D．【变式4】下列化学反应中既不是化合反应也不是分解反应的A．B．C．D．【变式5】下列反应既不属于分解反应也不属于化合反应的是A．B．C．D．1．（2024·陕西宝鸡·二模）氧气在工农业生产、生活中有广泛的应用。下列有关氧气的说法正确的是A．实验室制取氧气时，一定需要加热B．氧气能燃烧，可用作火箭燃料C．食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质D．工业上利用分离液态空气制氧气有新物质生成2．下列说法不正确的是（）①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应⑦有氧气参加的反应都是化合反应A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦3．（23-24九年级上·广东惠州·阶段练习）下列反应既属于氧化反应又属于化合反应的是A．碳酸钙氧化钙+二氧化碳 B．水+氧化钙→氢氧化钙C．蜡烛+氧气水+二氧化碳 D．木炭+氧气二氧化碳4．（2024·山西长治·模拟预测）同学们在实验室用下图装置制取氧气并验证了氧气的性质，有关该实验的说法正确的是A．制氧原理是B．燃着的小木条伸入集气瓶验满C．铁丝燃烧时可观察到火星四射D．此实验过程中不存在安全隐患5．（2024·陕西西安·模拟预测）初中化学的许多实验都用到了水，下列实验中集气瓶里水的作用与其他实验完全不同的是A．测定空气中氧气含量 B．硫在氧气中燃烧C．铁在氧气中燃烧 D．收集一定体积的氧气6．（23-24八年级下·山东烟台·期中）将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：（1）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点（填“高”或“低”）（2）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是（填“纯净物”或“混合物”）（3）下面是空气中一些气体的用途：A医疗急救

B．食品防腐

C．航天火箭

D．霓虹灯①其中属于氧气用途的是（填字母，下同）②属于氮气用途的是。③稀有气体的用途是。7．某兴趣小组的同学设计实验探究红砖粉对过氧化氢溶液分解反应能否起催化作用：

①A、B试管中均盛等体积等浓度的过氧化氢溶液；

②向A中加入1克红砖粉，分别将带火星的木条放置在A、B试管口，A管口木条复燃，B管口木条不复燃；

③反应结束后，将A中混合物过滤、洗涤、烘干得到滤渣；

④观察滤渣的颜色和状态；

⑤称量滤渣的质量为1克；

⑥将滤渣加入到B试管中，伸入带火星木条，木条复燃．

请回答：

（1）在探究过程中做的是______实验．

（2）通过实验②你得出的结论是：______．

（3）设计实验⑥的目的是：______．

（4）若省掉步骤④能否达到实验目的？______.你的理由是______；若省掉步骤⑤能否到达实验目的？______.你的理由是______．8．（23-24九年级上·江苏连云港·阶段练习）化学是一门以实验为基础的科学，许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。（1）下面是初中化学常用于制取气体的部分装置，请完成以下各题。①指出仪器名称：a。②实验室用高锰酸钾制取氧气，写出该反应的文字表达式，应选用的发生装置是（填字母），你认为该装置要作何改进。③用D装置收集氧气时，气体不纯的原因可能是。④若要收集一瓶干燥的氧气，应选用的收集装置是（填字母）。检验此方法收集满氧气的方法。⑤通常情况下，甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。实验室里常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合物加热制得甲烷气体。制取甲烷的发生装置可选用（填字母），收集装置可选；若选择F装置收集甲烷，则气体应从（选填从“b”或“c”）进入。（2）小秋同学在实验室中用制取的氧气做如图实验，请回答以下问题：图中可观察到铁丝燃烧的现象是，反应的文字表达式为，该反应属于（填基本反应类型），铁丝下端系一根火柴的作用是。9．（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）请根据下列装置，回答问题：（1）写出标号的仪器名称：①；②。（2）实验室用加热暗紫色的固体的方法制取氧气，选择的发生装置为(填装置编号)，该反应的文字表达式为，该反应属于反应(填基本类型)。实验中小明发现水槽里面的水呈紫红色；小明操作中出现的问题是：。（3）装置B或C都可以制取氧气，相对于B装置，C装置的优点是。检查装置C的气密性方法是。实验中长颈漏斗的下端没有浸没在液面以下的后果是。（4）要做硫在氧气中燃烧的实验，收集一瓶氧气最好的方法是(填装置编号)。（5）实验室需少量甲烷气体，可用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制得。制甲烷气的发生装置应选用(填装置编号)装置；收集甲烷气体可选用D或F装置，由此推断甲烷气具有的物理性质有(写出一点)。10．（22-23九年级上·湖北荆门·期中）根据下图提供的装置，结合所学化学知识回答问题。（1）请写出图中标号仪器名称①。（2）实验室用过氧化氢溶液制取少量氧气时，发生装置最好选用（填序号，后同）；如需随时控制生成气体的量并节约药品，发生装置最好选用，写出该反应的文字表达式。（3）如图H所示，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，在瓶底预先放少量水目的是。（4）注射器G可用于检查装置A的气密性，步骤如下：①向锥形瓶中加入少量水至浸没长颈漏斗下端管口；②将注射器G连接到装置A的导管口处；③缓慢拉动注射器G的活塞，观察到，表明装置A的气密性好。11．（2024·安徽·三模）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：（1）图中标有①的仪器名称是。（2）A装置制取气体时，试管口略向下倾斜的目的是。（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为，若要得到干燥的氧气，应选择的收集装置是（填字母序号）。（4）某化学兴趣小组将B和F装置连接，用于探究、CuO对过氧化氢分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如表所示：实验序号过氧化氢溶液的体积和浓度催化剂收集50mL所用时间130mL2%粉末状0.2g21s230mL2%粉末状CuO0.2g47s由实验上述实验可知，对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是。12．（2024·山东潍坊·二模）下图为初中化学实验常见的仪器装置，请回答下列问题。（1）①仪器m的名称是。②实验室利用装置B制备氧气，写出其化学反应方程式，若用D装置收集氧气，当瓶内的水排尽时，说明收集满，同学们用数字化传感仪测出集气瓶中体积分数为95.8%，水蒸气体积分数为3.3%，集气瓶中还存在其他气体的原因可能是（写出一点即可）。③装置B还可制备二氧化碳，将收集的二氧化碳气体通入E装置中，（填“上方”“下方”）木条先熄灭。④实验室用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取氯化氢气体，应选用的发生装置是（填字母序号）。（2）某化学兴趣小组自制了一个简易制氧机，如下图所示。①利用A装置可以抽拉的钢丝实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是。②若利用B装置监测产生的流气速率，则a，b端导管的接口应为C装置中的（选填图中的数字）。1．（2023·福建·中考真题）在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是A．检查气密性

B．制备氧气

C．收集氧气

D．蜡烛燃烧

2．（2023·山西·中考真题）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是

A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水3．（2022·四川甘孜·中考真题）实验室用KMnO4固体制取O2并验证其性质，下列有关操作正确的是A．加热KMnO4制O2

B．排水法收集O2

C．O2与铁丝反应

D．