鲁教版九年级化学上册《4.3氧气的实验室制取》同步练习题（带答案）

第页鲁教版九年级化学上册《4.3氧气的实验室制取》同步练习题（带答案）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．科技进步离不开严谨的思维，设计实验是智慧提升的体现，下列实验设计中正确的是A．证明分子在不断运动B．测定空气中氧气的含量C．探究温度对过氧化氢分解速率的影响D．验证蜡烛燃烧产生二氧化碳A．A B．B C．C D．D2．下列图像符合其描述情况的是A．①中表示：过氧化氢制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况B．②中表示：高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰随着反应进行质量发生的变化情况C．③中表示：高锰酸钾制取氧气时，试管中剩余固体质量随反应进行的变化情况D．④中表示：a、b两试管中分别装有等体积等浓度的过氧化氢溶液，并向a试管中放入催化剂后，两支试管中生成氧气的质量随反应进行的变化情况3．实验是科学探究的重要手段。下列说法错误的是A．实验①可探究同种物质在不同溶剂中的溶解性B．实验②可测定空气中氧气的含量C．实验③可证明MnO2能加快过氧化氢分解D．实验④可比较人体吸入的空气和呼出的气体中氧气的含量4．中国空间站生命保障系统中的处理核心是在400℃和镍作催化剂的作用下将转化为，镍元素的相关信息如下图所示，下列有关说法正确的是A．转化为时，氧元素的化合价升高了B．镍在萨巴蒂尔反应前后的性质不变C．碳12原子质量为a，则镍原子质量为D．符号“”可表示两个镍元素5．实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有关操作或装置正确的是A．检查装置气密性 B．试管中装入试剂C．加热制得氧气 D．收集氧气6．某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是A．甲木条不复燃，说明过氧化氢溶液常温下不分解B．甲和丙对比可知，温度会影响化学反应速率C．甲和丁对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速率D．乙和丙对比可知，丙中的冰水混合物是用来除去氧气中的水蒸气7．用高锰酸钾制取氧气时有如下步骤：①点燃酒精灯②检查装置的气密性③装药品，把试管固定在铁架台上④用排水集气法收集⑤把导气管撤离水面⑥熄灭酒精灯⑦连接仪器。其中操作顺序正确的是A．②③⑦①④⑤⑥ B．⑦②③①④⑤⑥ C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤8．对下列实验中出现的异常现象的分析不合理的是A．加热高锰酸钾制氧气用排水法收集时，未收集到较纯的氧气——有气泡冒出就立即收集B．加热高锰酸钾制氧气用排水法收集造成倒吸——结束时未撤导管就撤走酒精灯C．做铁丝在氧气中燃烧实验时集气瓶底炸裂——刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶D．给试管里的固体加热时造成试管炸裂——固定时未将试管口略向下倾斜9．下列实验设计能达到实验目的的是A．排水法收集氧气B．验证硫酸铜在过氧化氢分解反应中的催化作用C．验证分子运动速率与温度有关D．验证空气中氧气含量10．兴趣小组用图甲所示的密闭装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法不正确的是A．结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块B．从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应C．曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不改变生成物的质量D．加土豆块催化的过氧化氢稀溶液完全反应所用的时间大约是120s11．下列图像不能正确表示对应变化关系的是

A加热一定量高锰酸钾固体B一定量木炭粉和氧化铜充分反应C向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液D一定量红磷与氧气恰好完全反应A．A B．B C．C D．D12．下列实验方案中能达到实验目的是选项实验目的实验方案A连接橡胶塞和容器把容器放在实验台上使劲塞进塞子B鉴别氧气、空气、二氧化碳分别闻三种气体的气味C比较石蜡和水的密度大小用小刀切下一小块石蜡放入水中D检验氧气是否集满将带火星的木条插入集气瓶中A．A B．B C．C D．D二、填空题13．化学实验探究与跨学科实践活动。活动一：(1)探究水的组成如图甲是电解水实验的示意图，反应一段时间后a、b玻璃管中产生气体的分子数之比为___________，该实验表明，水不是由一种元素组成的，而是由___________组成的。活动二：(2)工业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如图乙：分子筛中发生的变化是___________(填“物理变化”或“化学变化”)。(3)某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体药剂是A和B，A是过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，它是一种白色固体，遇水会分解出H2O2，B是一种黑色粉末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图丙所示。①B可能是___________。②氧气通过塑料瓶Ⅱ中水的主要目的是___________。14．小明同学取暗紫色粉末A进行实验，实验过程如下图所示，请回答下列问题：(1)写出下列物质的名称（或符号）：B______；G______。(2)反应①所属的基本反应类型是______反应。(3)实验②中集气瓶中需预先加入少量水的作用是__________________。15．自然界中的碳氧循环保证了空气中的氧气和二氧化碳浓度相对稳定，空间站中同样也设计了气体循环系统，达到氧气资源100%再生。下图是该系统的核心反应过程。(1)空间站舱内需要不断清除产生的CO2，主要原因是CO2________。A．有毒 B．有刺激性气味 C．不能供给呼吸 D．密度比空气大(2)结合材料和上图相关信息，下列说法正确的是________。（不定项）A．过程一中氢元素和氧元素的化合价均未发生改变B．空间站气体循环系统中，只有甲烷没有被循环利用C．空间站中的氧气无需通过地面补充D．空间站中二氧化碳的主要来源由呼吸作用产生(3)空间站中使用电解水来制取氧气，而不使用实验室制氧气的方法的原因是什么？(写出一条即可得分，合理即可)。(4)有同学提出在空间站种植大量蔬菜，以维持空间站中的氧气和二氧化碳的含量，谈谈你对该方法的看法。16．阅读下面材料并填空：空气质量与氮氧化物有着密切的关系，一氧化氮和二氧化氮是两种重要的氮氧化物。一氧化氮是一种无色气体，密度比空气略大，微溶于水。一氧化氮不稳定，易与空气中氧气发生反应，生成红棕色有刺激性气味的二氧化氮。汽车尾气(含有一氧化碳与一氧化氮等物质)是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管装一个“催化转换器”，使一氧化碳与一氧化氮反应，生成氮气和二氧化碳。(1)二氧化氮的物理性质___________(写一条即可)(2)依据不同的分类标准，你认为一氧化氮属于下列哪些物质类别___________(填字母)。A．纯净物 B．混合物 C．单质 D．化合物 E．氧化物(3)在催化转化器作用下，一氧化碳与一氧化氮会转化成两种常见气体，该过程中___________(填“需要”或“不需要”)不断补充催化剂。17．下列物质鉴别的方法正确的是_______A．区别酒精和水——看颜色B．区分氮气和二氧化碳——用燃着的木条C．区别氧气和二氧化碳——用澄清石灰水D．区别水和过氧化氢溶液——用______三、实验题18．如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置，请你回答下列问题：(1)仪器a的名称是______________。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，其反应的文字表达式是_____________，该反应的基本反应类型为____________。(3)如图G装置可用来收集气体，试回答下列问题：若用排水法收集氧气，瓶内装满水，气体从_______导管口通入，若用排空气法收集氧气，请简述该气体的验满方法__________。(4)甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，若要制取较纯净的甲烷，则应选择的发生和收集装置为_______________。（从中选择填装置编号）四、综合应用题19．氧气是生活中常见的气体，某化学小组对氧气的制取进行学习。【活动一】了解氧气的工业制法(1)工业上常用分离液态空气法制得氧气，属于________变化（填“物理”或“化学”），利用了各物质的________不同。【活动二】探究氧气的实验室制法(2)仪器X的名称为________。(3)实验室用A制取氧气的符号表达式为________。(4)针对B装置，如何检查其气密性？________。(5)若用装置D排空气法收集氧气，气体应从________（填“a”或“b”）管口通入，若选用E装置收集氧气并用带火星的木条验满，这是利用了氧气的哪些性质？________。【活动三】计算（请写出计算过程）(6)铁在潮湿的环境中会发生缓慢氧化生锈，在一定环境下铁锈的主要成分为氧化铁，请求出50g的氧化铁中铁元素的质量。参考答案题号12345678910答案AAAACABCCD题号1112答案CC1．A【详解】A、一段时间后，装置中的酚酞溶液变红色，而两者没有直接接触，说明氨分子运动到了酚酞溶液中，故选项实验设计正确；B、图中实验，实验前没有用弹簧夹夹紧胶皮管，且少量红磷不能把氧气耗尽，故选项实验设计不正确；C、图中实验，除有无催化剂和温度不同，其它条件相同，不能探究温度对过氧化氢分解速率的影响，故选项实验设计不正确；D、在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生，说明蜡烛燃烧生成了水，不能检验有二氧化碳生成，故选项实验设计不正确。故选A。2．A【详解】A、过氧化氢制取氧气时，随着过氧化氢的质量不断增加，生成氧气的质量也会不断增加，选项正确；B、高锰酸钾需加热到一定温度才会分解，所以开始加热时，高锰酸钾不分解，没有二氧化锰生成，二氧化锰质量为0，一段时间后高锰酸钾开始反应，二氧化锰质量逐渐增加，直至完全反应，选项错误；C、高锰酸钾需加热到一定温度才会分解，所以开始加热时，高锰酸钾不分解，固体质量不变，一段时间后高锰酸钾开始反应产生氧气，固体质量逐渐减小，直至完全反应，固体质量不再发生变化，由于生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，所以最终固体质量不为0，选项错误；D、催化剂只能改变化学反应的速率，并不能改变生成物的质量，因此a、b两试管中分别装有等体积等浓度的过氧化氢溶液，仅向a试管中放入催化剂，因此a试管反应的速率较快，但最终生成氧气的质量相等，选项错误。故选A。3．A【详解】A、除了溶剂种类不同，温度也不同，不符合单一变量原则，不能探究同种物质在不同溶剂中的溶解性，故A符合题意；B、红磷燃烧消耗氧气，使装置内的压强减小，烧杯中的水回流进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气的五分之一，故实验②可测定空气中氧气的含量，故B不符合题意；C、放有二氧化锰的试管中的带火星的小木条复燃，说明MnO2能加快过氧化氢分解，故C不符合题意；D、将燃着的小木条伸入分别盛有吸入空气和呼出气体的集气瓶中，盛呼出气体的集气瓶中小木条熄灭，盛吸入空气的集气瓶中小木条可以燃烧一段时间，说明人体吸入空气比呼出气体中氧气的含量高，故D不符合题意。故选A。4．A【详解】A、化合物中元素正负化合价之和为零，单质中元素化合价为零。CO2中O显-2价，O2中O显0价，CO2转化为O2时，氧元素的化合价升高，A选项正确；B、镍作为萨巴蒂尔反应的催化剂，其化学性质在反应前后保持不变，而物理性质有可能改变，B选项错误；C、元素信息示意图正下方的数字表示相对原子质量，根据图像，镍的相对原子质量是58.69，根据，碳12原子质量为a，则镍原子质量为，C选项错误；D、符号“”可表示两个镍原子，元素是宏观概念，不能用个数衡量，D选项错误。故选：A。5．C【详解】A、检验装置的气密性的方法是先把导管的一端放入水中，然后两手紧握试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出，故A选项操作不正确，不符合题意；B、向试管中装固体药品的操作时，先将试管横放，将固体药品放在试管口，然后将试管缓慢直立起来，故B选项操作不正确，不符合题意；C、实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气的发生装置为固固加热型，试管口要塞一团棉花，防止固体粉末进入导管；试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂；加热时，用酒精灯的外焰，防止受热不均试管炸裂，故C选项操作正确，符合题意；D、氧气的密度比空气略大，应采用向上排空气法收集，故D选项操作不正确，不符合题意。故选C。6．A【详解】A、甲木条不复燃，是因为过氧化氢溶液常温下分解速率较慢，产生氧气的量较少，不足以使带火星的木条复燃，并非过氧化氢溶液常温下不分解，故A选项符合题意；B、甲和丙对比，主要的不同是反应温度，甲中常温下木条不复燃，丙中加热后（产生的气体经干燥）木条复燃，可以说明温度会影响化学反应速率，故B选项不符合题意；C、甲和丁对比，甲中没有加入二氧化锰，丁中加入了二氧化锰，其他条件相同，丁中木条复燃，说明是否加入催化剂会影响化学反应速率，催化剂能改变化学反应速率，故C选项不符合题意；D、乙和丙对比，乙中是加热的过氧化氢溶液，产生的氧气中混有水蒸气，木条不复燃，丙中通过冰水混合物，木条复燃，说明丙中的冰水混合物是用来除去氧气中的水蒸气，故D选项不符合题意。故选A。7．B【详解】实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤为：组装仪器、检查装置的气密性、装药品、固定试管在铁架台、点燃酒精灯加热、用排水集气法收集气体、待收集完毕，先从水槽中取出导管，然后熄灭酒精灯防止水倒流炸裂试管；故顺序为：⑦②③①④⑤⑥；故选：B。8．C【详解】A、加热高锰酸钾制氧气用排水法收集时，未收集到较纯的氧气，可能是有气泡冒出就立即收集，因为一开始排出的是装置内的空气，不符合题意；B、加热高锰酸钾制氧气用排水法收集，结束时先撤去酒精灯后撤导管，会造成水倒流，炸裂试管，不符合题意；C、刚点燃火柴就将铁丝伸入集气瓶，火柴燃烧消耗过多氧气，会导致铁丝不能燃烧，不会导致集气瓶底炸裂，符合题意；D、给试管里的固体加热时造成试管炸裂，可能是固定时未将试管口略向下倾斜，冷凝水倒流炸裂试管，不符合题意。故选C。9．C【详解】A、氧气不易溶于水，密度比水小，用排水法收集氧气，应“短进长出”，不符合题意；B、左边试管中未加硫酸铜，几乎不产生气泡，右边试管中加入了硫酸铜，产生大量气泡，说明硫酸铜能加快过氧化氢的分解速率，但是不能说明硫酸铜在过氧化氢分解反应中起到催化作用，要想证明硫酸铜是该反应的催化剂，还需要探究化学反应前后硫酸铜的质量和化学性质是否改变，不符合题意；C、该实验中温度不同，其他因素相同，且相同条件下，试管②中棉花先变红，说明相同条件下，温度越高，分子的运动速率越快，符合题意；D、该实验中木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不符合题意。故选C。10．D【详解】A、根据曲线a、b，加入猪肝块的反应中压强上升至最高点的时间更短，反应速率更快，故两种催化剂中催化效果更好的是猪肝块，故说法正确；B、曲线a、b中压强上升至最高点后再下降，说明反应过程中温度升高，反应结束后，温度下降，压强下降，故过氧化氢分解的反应是放热反应，故说法正确；C、曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变反应的速率，不改变生成物的质量，故说法正确；D、据图可知，当压强上升至最高点时反应结束，加土豆块催化的过氧化氢稀溶液完全反应所用的时间大约是65s，故说法不正确。故选D。11．C【详解】A．加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据质量守恒定律可知，反应前后钾元素的质量不变，反应发生后有氧气产生，固体的质量逐渐减小，反应过程中钾元素的质量分数逐渐增大，反应结束后不变，故A正确；B．一定量木炭粉和氧化铜充分反应，生成铜和二氧化碳，根据质量守恒定律可知，反应后有气体放出，固体质量逐渐减小，反应结束后，固体质量保持不变，故B正确；C．向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液，反应生成水和氧气，反应中有水生成，过氧化氢溶液中也含有水，故随着反应的进行，水的质量一直增大，中间没有转折，故C错误；D．一定量红磷与氧气恰好完全反应生成五氧化二磷，根据质量守恒定律可知，反应后，五氧化二磷的质量大于红磷的质量，大于氧气的质量，且氧气、红磷均为反应物，不断被消耗直至完全，故D正确。故选：C。12．C【详解】A、连接橡胶塞和容器，应把橡胶塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把容器放在桌子上再使劲塞进塞子，以免压破容器，故A错误；B、氧气、空气、二氧化碳均是无味的气体，不能通过闻气味的方法进行鉴别，故B错误；C、用小刀切下一块石蜡放入水中，石蜡浮在水面，说明石蜡的密度比水小，能比较石蜡和水的密度大小关系，故C正确；D、检验氧气是否集满，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，不能伸入集气瓶中，故D错误。故选C。13．(1)2：1氢、氧两种元素(2)物理变化(3)MnO2(合理即可)湿润氧气(合理即可)【详解】（1）电解水实验中，负极（a管）产生氢气，正极（b管）产生氧气，同温同压下，气体的分子数之比等于体积之比，氢气与氧气的体积比为2:1，因此分子数之比为2:1；根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，故水由氢元素和氧元素组成。（2）工业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气，分子筛过程中没有新物质生成，发生的是物理变化。（3）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会生成氧气和水，B可能是MnO2；②塑料瓶Ⅱ中水的主要作用是判断是否有氧气产生、观察气体产生的快慢、除杂、湿润氧气、观察氧气流速等（合理即可）。14．(1)氧气/O2过氧化氢/H2O2(2)分解(3)防止高温熔融物落于瓶底，造成集气瓶炸裂【分析】高锰酸钾为暗紫色固体，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，且过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，则A为高锰酸钾、B为氧气、C为二氧化锰、D为锰酸钾、G为过氧化氢、H为水，铁丝能在氧气中燃烧，符合推断。【详解】（1）由分析可知，B为氧气（O2），G为过氧化氢（H2O2）。（2）反应①为高锰酸钾制取氧气的反应，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。（3）铁丝燃烧实验中，为了防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，则集气瓶底应留少量的水。15．(1)C(2)BCD(3)原料方面：电解水的方法中水会形成循环，节省原料和空间，实验室制取氧气的方法需要携带大量药品（如高锰酸钾、过氧化氢溶液等），且无法循环利用，会占用更多的空间；安全和能耗方面：电解水的方法可直接利用空间站的电力系统供应，反应可控，而高锰酸钾需要加热，存在安全隐患。(4)该方法有一定的可行性，但也存在局限性，需辩证看待：优点：①蔬菜可以通过光合作用吸收航天员呼吸产生的二氧化碳，释放氧气，可辅助调节空间站内的气体组成成分，可一定程度上减少电解水装置的使用；②蔬菜也可以作为航天员的食物，减少地面补给。缺点：①效率低：光合作用的效率受光照、温度的限制，产生氧气的速率远低于电解水装置，无法完全替代电解水装置；②资源消耗：蔬菜种植过程中需要消耗大量的水、电力（如照明、温控）等，反而增加了空间站内资源的消耗。【详解】（1）二氧化碳本身无毒、无刺激性气味，虽然密度比空气大，但不是需要清除的核心原因，航天员呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳不能供给呼吸，浓度过高，会导致人体缺氧窒息，故需要清除的原因是二氧化碳不能供给呼吸；（2）A、过程一是电解水分解成氢气和氧气，水中H为+1价，O为-2价，反应后氢气中H为0价，氧气中O为0价，故过程一中氢元素和氧元素的化合价均发生改变，错误；B、过程二是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成了水和甲烷，水回到过程一循环利用，而甲烷作为产物排出，故只有甲烷没有被循环利用，正确；C、空间站系统实现了氧气的100%再生：电解水生成的氧气供给航天员的呼吸，呼吸产生的二氧化碳与电解水生成的氢气反应又生成了水，水重新进入电解流程，形成了闭环，故无需地面补充，正确；D、航天员的呼吸作用产生二氧化碳，是其主要的来源，正确。（3）略，见答案。（4）略，见答案。16．(1)红棕色有刺激性气味的气体(2)ADE(3)不需要【详解】（1）颜色、气味、状态等均不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故二氧化氮的物理性质：红棕色、有刺激性气味的气体；（2）一氧化氮是由一种物质组成的，属于纯净物，一氧化氮是由氮元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物，属于氧化物，故选ADE；（3）催化剂在反应前后质量和化学性质不变，故在催化转化器作用下，一氧化碳与一氧化氮会转化成两种常见气体，该过程中不需要不断补充催化剂。17．C二氧化锰【详解】A、酒精和水都是无色的，所以看颜色不能区别酒精和水，A选项错误；B、氮气和二氧化碳都不支持燃烧，都能使燃着的木条熄灭，所以不能用燃着的木条区分氮气和二氧化碳，B选项错误；C、呼出的气体中二氧化碳的含量高、能使澄清的石灰水变浑浊、所以能用澄清石灰水区别人体吸入空气和呼出气体，C选项正确；D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，水不能，可以鉴别。故填：C；二氧化锰。18．