2024版本九年级化学上册沪教第2章 基础实验1 氧气的实验室制取与性质（学生版）

第2章空气与水资源基础实验1氧气的实验室制取与性质板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1.能运用化学原理设计氧气的实验室制备方案，初步学习氧气制备的实验操作，养成严格遵守实验规则的意识，初步形成实验室制备气体的一般思路；2.能通过实验探究活动认识氧气的化学性质，比较不同实验条件下实验现象的差异，根据观察到的实验事实归纳出反应的本质。一、氧气的制取1.检验氧气的方法：利用带火星的木条检验，若木条复燃，则说明为氧气。2.加热高锰酸钾制氧气文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气,符号表达式为KMnO4K2MnO4+MnO2+O23.因为氧气不易溶于水、且不与水反应，可用排水法收集气体；当气泡连续均匀冒出时开始收集（原因是开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，表明氧气已集满，在水下用玻璃片磨砂面盖住瓶口，移出水槽，将集气瓶正放在桌面上。4.检验和验满①检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。②验满：如用排水法收集氧气，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已满；如用向上排空气法收集氧气，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。5.实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄①检查装置的气密性：连接好装置，将导管末端放入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，且松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。②装入药品：将药品平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花，用单孔塞塞紧。③固定装置：将试管固定在铁架台上。④点燃酒精灯加热：先使试管均匀受热，后对准药品部位加热。⑤收集气体：⑥将导管移出水槽。⑦再熄灭酒精灯。二、氧气的性质1.木炭在氧气中燃烧现象：发出白光，放出大量的热，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，其燃烧反应的文字表达式：2.蜡烛在氧气中燃烧现象：发出白光，瓶内壁出现水雾，倒入的澄清石灰水变浑浊；文字表达式：石蜡+氧气水+二氧化碳3.铁丝在氧气中燃烧现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，文字表达式：铁+氧气四氧化三铁；符号表达式：Fe+O2Fe3O4；做铁丝燃烧的实验时，铁丝用砂纸打磨的目的是除去铁丝表面氧化物；要把铁丝绕成螺旋状的原因是增大铁丝和氧气的接触面积，从而增大了预热面积，便于燃烧；在铁丝下端系一根火柴杆的目的是引燃铁丝；先点燃火柴杆，待其即将燃尽时再伸入集气瓶的目的是避免在集气瓶中，火柴燃烧消耗过多氧气，不利于铁丝的燃烧；在集气瓶底加少量水（或铺少量沙子）的目的是防止高温生成物溅落瓶底炸裂。+一、选择题1．（2024·广西·中考真题）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是A．蜡烛 B．红磷 C．木炭 D．铁丝2．（2023·海南海口·一模）铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，而在纯氧中却能燃烧，这一事实与下列哪一因素关系最密切A．氧气的含量 B．铁丝的表面积C．燃烧区域的温度 D．铁的着火点3．（2024·广东·中考真题）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是A．选择药品 B．检查气密性C．发生装置 D．收集装置4．（2024·山西太原·三模）在一次实验课上，同学们以小组为单位，合作完成了关于铁丝与氧气反应的实验，该过程中有关实验操作、实验原理、实验现象和注意事项的描述正确的是A．待火柴熄灭时，插入盛有氧气的集气瓶中B．细铁丝在氧气中的燃烧产物是氧化铁C．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出白光D．集气瓶中预先加的少量水可用细沙代替二、非选择题5．（2024·吉林长春·一模）如图是实验室制取气体常用的装置，回答下列问题。(1)写出仪器a的名称；(2)实验室常采用加热高锰酸钾的方法制取氧气。①该反应的化学方程式是；②用该方法制取氧气的发生装置应选择（填字母序号）；③可以用装置C收集氧气，因为氧气的密度比空气。6．（23-24九年级上·天津蓟州·月考）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题。(1)集气瓶底铺上一层细沙，其作用是；(2)实验中观察到的现象是；(3)反应的符号表达式；(4)若将氧气换成空气，则化学反应进行，其原因是。7．（2024·河北石家庄·一模）实验探究是学习化学的重要途径。如图所示为实验室常用的实验装置：(1)写出装置A中标号仪器①的名称，试管口放棉花团的作用是。(2)用B装置进行木炭在氧气中燃烧的实验，为使反应充分，实验操作是：，为了检验产物，可在燃烧停止后向集气瓶中倒入少量的，振荡，观察实验现象为。8．（23-24九年级上·重庆潼南·期末）化学是一门以实验为基础的科学。下图是实验室常用的实验仪器与装置，回答下列问题。(1)图1中g的名称。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为，用图1中的仪器组装该反应的发生装置，仪器选择正确的是(填序号)。A．cdfh

B．acfg

C．cfh

D．acdefh(3)实验室若采用图2装置收集氧气，气体应从导管(填“m”或“n”)处进入(4)铁丝在氧气中燃烧可以看到火星四射、生成色固体，该反应化学方程式。►问题一氧气的制备【典例1-1】（2024·山西晋中·二模）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是A．铁夹应夹在试管底部B．加热前用酒精灯外焰在试管底部来回移动C．实验结束时应先熄灭酒精灯D．实验结束后集气瓶应盖好玻璃片倒放在桌面上【典例1-2】（2024·河北邯郸·三模）如图所示为实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作。其中正确的是A．检查气密性B．加入固体药品C．制取氧气D．检验氧气已收集满【典例1-3】化学实验是科学探究的重要手段。(1)仪器名称：①。(2)实验室选用高锰酸钾制氧气①该反应的文字表达式为；制备并收集氧气选用的装置组合是(从A~E装置中选取)。②若用F装置收集氧气，气体应从(填“a”或“b”)端进入，证明氧气已经集满的方法是。【解题必备】高锰酸钾制取氧气的注意事项1.试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出2.管口放一小团棉花，防止热的氧气流把高锰酸钾粉末吹入导管3.注意试管口要略向下倾斜,防止药品中的湿存的水分受热后变成水蒸气,到管口遇冷成水流回试管底部,使试管炸裂;4.铁架台铁夹要夹在试管的中上部，即大约离管口1/3处5.加热时先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热6.当导管口有连续均匀的气泡放出时开始收集。(①在加热前就应把集气瓶充满水后倒放入水槽中等待收集;②开始有气泡不要就收集,否则收集的气体中混有空气;③当集气瓶口有大量气泡溢出时,证明己满。)试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出7、实验前先给试管预热，目的是使试管底部均匀受热，防止破裂。8、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，试管口为何不放一团棉花?答:氯酸钾是一种强氧化剂，加热时不能混入易燃物质，否则会引起爆炸。9、用排水法收集氧气刚开始出现气泡时，为什么不能立即收集?答:刚开始出现的气泡中，混有空气，此时氧气不纯净。10、实验完毕为什么先把导气管从水槽中移出，然后熄灭酒精灯呢?答:如果先熄灭酒精灯，试管中的温度降低，压强减小，水沿着导气管进入试管，使试管炸裂。11、检验氧气为什么用带火星的木条以及检验氧气时要伸入瓶内，验满时却放在瓶口呢?答:氧气具有支持燃烧的化学性质，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条检验:检验氧气时伸入瓶内是因为集气瓶内不一定盛满氧气;验满时只有放在瓶口，观察木条是否复燃才能确定是否收集满。【变式1-1】实验室用加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤如下，正确的顺序是①点燃酒精灯给试管加热②将药品装入试管③用排水法收集氧气④检查装置的气密性⑤熄灭酒精灯，停止加热⑥将导管从水槽中取出⑦用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管，将试管固定在铁架台上A．②⑦④①③⑤⑥ B．①②⑦①③⑤⑥C．④②⑦①③⑥⑤ D．①②⑦①③⑥⑤【变式1-2】下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中，正确的是A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性B．检查装置气密性时，先用手握住容器，后把导管的一端伸入水中C．给试管中的固体药品加热时，先均匀加热，后固定在药品处加热D．加热并用排水法收集的实验结束时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面【变式1-3】在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是（）A．用排水法收集O2时，集满氧气的集气瓶正放在桌面上B．用向上排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部C．用排水法收集O2时，导管口连续均匀地冒出气泡，再开始收集D．用向上排空气法收集O2，验满时，将带火星的木条伸入到集气瓶中【变式1-4】（2024·安徽·学业考试改编）下图是实验室中常见的仪器，回答下列问题。(1)仪器B的名称是。(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，为控制反应速率从而获得平稳的氧气流，组装发生装置应选择装置A、C和(填字母)。若改用高锰酸钾加热制取氧气，发生反应的符号表达式为。(3)F是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它作为微型的干燥装置，则气体应从(填“m”或“n”)端通入，其中所装洗气的液体不能装满的原因是。►问题二氧气的性质【典例2-1】（23-24九年级上·河北张家口·期中）如图所示是铁丝在氧气中燃烧的实验，下列说法错误的是A．实验前要将铁丝打磨光亮，除去铁丝表面的铁锈和污物B．铁丝绕成螺旋状目的是增大铁丝的受热面积C．引燃细铁丝底端的火柴后，立即将其伸入盛有氧气的集气瓶中D．铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁【典例2-2】（23-24九年级上·广西梧州·月考）下列有关蜡烛燃烧的实验现象叙述错误的

A．蜡烛燃烧时生成了二氧化碳和水B．蜡烛在空气中燃烧产生黄色火焰，放热C．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠D．用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，蜡烛能重新燃烧【典例2-3】（23-24九年级上·河南郑州·期中）下图是木炭在氧气中燃烧的实验示意图，请对该实验进行分析并回答下列问题：(1)写出木炭燃烧的文字表达式。(2)图③中木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈，原因是。(3)图④中实验现象为。【解题必备】铁丝燃烧注意事项：1、用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。2、将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。3、把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。4、待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。5、由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应。6、集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止灼热的生成物溅落使集气瓶瓶底炸裂。木炭燃烧实验注意事项：1、木炭点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。2、火焰的处理要小心谨慎，避免烧伤或引发火灾，实验结束后要确保火焰已经完全熄灭。3、在封闭玻璃瓶口时，要确保玻璃瓶口与氧气气体瓶之间没有空隙，以免氧气泄漏导致实验失败。蜡烛燃烧实验注意事项：1、所用氧气要用向上排空气法收集，保持气体干燥。2、蜡烛点燃后由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中【变式2-1】（23-24九年级上·海南海口·期末）某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是下列的A．收集到的氧气量太少或纯度太低 B．铁丝生锈C．铁丝的温度未达到着火点 D．集气瓶底部没有铺一薄层细沙【变式2-2】做木炭在氧气中燃烧的实验时，实验现象不明显，原因不可能是收集所用氧气过程中产生的是A．用向下排空气法收集氧气B．收集满氧气后，将集气瓶移出水槽后再用玻璃片盖住瓶口C．将集满氧气的集气瓶正放在桌面上D．收集氧气时，观察到导管口有气泡产生时立即收集【变式2-3】（23-24九年级下·辽宁大连·月考）某同学做木炭在氧气中燃烧的实验过程如下，下列有关说法错误的是

A．②中的现象是木炭红热B．③中操作是将木炭迅速插入集气瓶C．④的目的是证明有二氧化碳气体生成D．对比②③现象说明氧气浓度越大木炭燃烧越剧烈【变式2-4】研究铁丝的粗、细对铁丝在氧气中燃烧的影响，下列实验能达到目的的是A．在同一瓶氧气中，先后进行粗、细不同铁丝的燃烧实验B．在两瓶不同浓度的氧气中，分别进行粗、细不同铁丝的燃烧实验C．在两瓶相同浓度的氧气中，分别进行粗、细不同铁丝的燃烧实验D．在两瓶不同浓度的氧气中，分别进行粗、细相同铁丝的燃烧实验【变式2-1】（23-24九年级上·山东临沂·月考）如图是木炭和铁丝在氧气中燃烧的实验。(1)木炭在氧气中燃烧后，验证产物是二氧化碳的方法。(2)铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明燃烧的剧烈程度与有关。(3)为了使木炭与氧气充分接触，持续反应，红热的木炭应由上到下（填“缓慢”或“快速”）伸入氧气瓶里。1．（2020·北京房山·二模）木炭在氧气中燃烧并检验产物的实验如图，下列说法不正确的是A．反应放热 B．燃烧发红光C．生成无色气体 D．集气瓶内液体变浑浊2．（23-24九年级上·广西梧州·月考）下列有关蜡烛燃烧的实验现象叙述错误的

A．蜡烛燃烧时生成了二氧化碳和水B．蜡烛在空气中燃烧产生黄色火焰，放热C．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠D．用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，蜡烛能重新燃烧3．（2024·河北石家庄·一模）实验探究是学习化学的重要途径。如图所示为实验室常用的实验装置：(1)写出装置A中标号仪器①的名称，试管口放棉花团的作用是。(2)用B装置进行木炭在氧气中燃烧的实验，为使反应充分，实验操作是：，为了检验产物，可在燃烧停止后向集气瓶中倒入少量的，振荡，观察实验现象为。4．（2024·江苏·一模）某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。基础实验：实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器。请回答下列问题：(1)仪器a、b的名称分别是、。(2)甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2，该装置中需要改动的一处是。欲收集一瓶干燥的O2，收集装置最好选用(填序号)。5．（2024·安徽芜湖·三模改编）根据如图所示装置，按要求回答问题：(1)写出图中标号仪器的名称：①。(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气，发生的反应的符号表达式为，该反应属于基本反应类型中的。(3)若选用装置D收集氧气，其验满的方法是。(4)欲收集一瓶氧气，供“细铁丝在氧气中燃烧”的实验使用，最好选择的收集装置是(填字母)。6．（2024·广东·三模改编）I.实验室制取氧气(1)图1中仪器a的名称是。

(2)实验室选用氯酸钾在二氧化锰的催化作用下制取氧气，发生装置应选择(填字母)，反应的文字表达式为。(3)若选择装置C收集氧气，气体应从(填“b”或“c”)端通入。II.蜡烛燃烧实验如图2所示，在带封盖的容器底部放两支高低不同的蜡烛，在烛芯下方放置氧气传感器(见a1、a2)，点燃蜡烛后迅速封盖，测得密闭容器内两支蜡烛从点燃到熄灭后氧气含量的变化如图3所示。

(4)分析图3，O2含量曲线先快速下降的原因是。(5)由图3可知，两支蜡烛熄灭时氧气浓度均不为0，由此，你得到有关燃烧条件的启示是。(6)在地面上由于受到重力的作用，蜡烛燃烧后的热气上升、冷气下降，所以形成了浮力对流，故火焰呈锥形。而我国航天员在空间站点燃蜡烛后，由于浮力对流十分微弱，火焰近似呈形。燃烧也不如地面充分，原因是。7．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：(1)写出仪器①的名称；(2)收集氧气，可选择的收集装置是（填字母）；(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团；(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条，说明氧气已经集满。一、选择题1．（23-24九年级下·广西梧州·月考）实验室用固体制取并验证其性质，下列有关操作错误的是A．往试管内送入固体 B．排水法收集C．铁丝在氧气中燃烧 D．验证氧气2．木炭在氧气中燃烧并检验产物的实验如图所示，下列说法不正确的是

A．反应放热 B．燃烧发红光 C．生成无色气体 D．澄清石灰水变浑浊3.如图是铁丝在氧气中燃烧的实验，下列说法正确的是

A．集气瓶中的水不能换成细沙B．铁丝直接伸入集气瓶中即可燃烧C．铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体氧化铁D．实验前要将铁丝打磨光亮，除去铁丝表面的铁锈和污物4．小金在做木炭燃烧实验时，进行了如下操作：①用坩埚钳夹取一块木炭；②将木炭放在酒精灯火焰上加热，直至木炭燃烧；③将燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶内盛有滴加紫色石蕊试液的少量水）。实验中可观察到的现象与结论不符合的是A．对比①和②可说明木炭燃烧需要达到一定的温度B．对比②和③中木炭的燃烧现象说明氧气具有助燃性C．在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明木炭燃烧是化学变化D．在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明木炭燃烧生成的二氧化碳能使紫色石蕊变红5．（23-24八年级下·山东青岛·期中）某同学利用如图创新实验对蜡烛及其燃烧过程进行探究：U型管内形成一个相对密闭的空间。蜡烛燃烧一段时间后熄灭，观察到澄清石灰水变浑浊，U型管内出现大量水雾。下列说法中，不正确的是A．蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化B．该实验说明蜻烛燃烧生成了二氧化碳和水C．实验过程中还会看到左侧U型管内液面上升D．如果用水代替石灰水，看不到明显的实验现象6．（23-24九年级上·四川成都·月考）教材中对蜡烛及其燃烧的探究实验如图，下列有关说法错误的是

A．蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化B．图1实验可以用于比较蜡烛火焰各层温度高低C．图2实验中在火焰上方罩一个刚用水清洗过的烧杯，证明蜡烛燃烧生成了水D．图3实验中，白烟能被点燃7．（22-23九年级上·北京海淀·月考）蜡烛(足量)在如图1密闭装置内燃烧至熄灭，用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化如图2所示。下列判断错误的是A．蜡烛熄灭时瓶内气体只有二氧化碳 B．该实验说明蜡烛燃烧消耗氧气C．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 D．实验后向装置内倒入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊8．（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯二、非选择题9．（2024·云南·中考真题改编）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。10．（23-24九年级上·广东深圳·期中）气体的实验室制取与性质是初中化学的重要内容。实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、木炭、澄清石灰水、火柴、坩埚钳，以及下列各装置中的仪器。I.制取氧气(1)写出图中仪器④的名称：。(2)利用上述药品选择装置A制取O2，该反应的文字表达式为；如用装置C收集O2，可用检验氧气是否集满。(3)做蜡烛在氧气中燃烧实验，所需O2在制取时应选（在C、D、E中选择）装置进行收集。如用装置F收集O2，O2应从（填“a”或“b”）口通入。Ⅱ.性质验证某化学兴趣小组的同学接着进行有关氧气性质的实验（如图）：(4)图乙中的实验现象是剧烈燃烧，发出光，放出热量。(5)写出木炭燃烧的文字表达式。11．（23-24九年级上·山东枣庄·期中）根据实验装置图，回答下列问题：主题一：探究“氧气的实验室制取”实验，如图所示。(1)写出图中仪器a的名称：。(2)写出实验室用B装置制取氧气的反应的符号表达式。实验室要得到比较纯净的氧气通常