初中化学氧气的实验室制取与性质作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．在用氯酸钾制取氧气时，忘记加二氧化锰，其后果是
A．产生氧气缓慢 B．没有影响
C．加热时产生氧气少 D．加热时无氧气产生
2．在实验室里，区分下列各组物质的两种方法都不合理的是
A B C D
物质 木炭和硫 氯酸钾和氯化钾 水和过氧化氢 体积相同的铁块和铝块
方法 观察颜色 看颜色 二氧化锰 观察颜色
方法 方法点燃，观察现象 加热 硫酸铜溶液 掂量
A．A B．B C．C D．D
3．用下图装置进行下列实验，不能实现的是
A．气体从b端通入，用于实验室收集氧气
B．若瓶内装有澄清石灰水，气体从b通入可检验其中是否混有二氧化碳
C．若瓶内装满水，可在b端连接量筒，收集气体并测量气体的体积
D．若瓶内装部分水，气体从a端通入，可观察气泡的速度
4．以下是四种气体的密度（O℃、101 kPa）和溶解性（20℃、101kPa）。
气体 H2 CO2 SO2 O2
密度g/L 0.0899 1.977 2.716 1.429
溶解性 难溶 能溶 易溶 不易溶
实验室收集 SO2 气体，可采用的方法是
A．排水集气法 B．向下排空气法
C．向上排空气法 D．既可用向上排空气法，又可用排水集气法
5．下图所示的装置中，收集氧气时可选用
A．①② B．②③ C．①⑤ D．①④
6．用推拉注射器活塞的方法可以检查如图装置的气密性。当缓慢推进活塞时，如果该装置气密性良好，能观察到
A．有液体进入注射器内 B．长颈漏斗内液面上升
C．长颈漏斗管口产生气泡 D．长颈漏斗内液面低于瓶内液面
7．对氧气的物理性质，下列叙述正确的是
A．极易溶于水 B．在液态时为无色
C．在标准状态下密度比空气大 D．在固态时变成白色固体
8．关于双氧水制氧气的说法正确的是
A．溶液中水的质量不变
B．只有加入二氧化锰才能制得氧气
C．液体中氢元素质量分数变大
D．氧元素全部由化合态变为游离态
9．实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是( )
A．组装好装置后，检查装置的气密性 B．加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热
C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体 D．实验结束时，先移走酒精灯再从水槽中移出导管
10．实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是
A．烧杯、玻璃棒 B．大试管、集气瓶 C．酒精灯、铁架台 D．导管、单孔塞
11．实验室用排水法制氧气时，装高锰酸钾的试管破裂，其原因可能是（ ）
①装药品前，忘了检查气密性 ②试管口没有略向下倾斜 ③试管没有先均匀预热④收集完氧气，先熄灭酒精灯后取出导气管．
A．只有①③ B．只有②④ C．②③④ D．①②③④
12．“证据推理”是化学学科核心素养的组成要素之一。如下图，将带火星木条放到集气瓶口，木条复燃。由上述证据推理，不能得到的结论是
A．该气体是氧气
B．氧气密度大于空气
C．氧气不易溶于水
D．氧气收集满了
13．组装一套比较复杂的装置，组装的顺序一般是（ ）
A．从下到上，从左到右 B．从下到上，从右到左
C．从上到下，从左到右 D．从上到下，从右到左
14．化学实验步骤是有先后顺序的，如果违规操作，会导致实验失败甚至发生危险事故。下列对高锰酸钾制取氧气的“先”与“后”关系描述正确的是
A．检查装置气密性，先把手掌紧贴容器外壁，再把导管伸入水中
B．加热时，先对着试管预热，再对准药品部位加热
C．在装配仪器时，先装药品，再检查装置气密性
D．收集气体结束时，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
15．加热高锰酸钾制取氧气反应过程中，质量符合下图变化规律的是
A．产生氧气的质量 B．反应前后钾元素的质量
C．高锰酸钾的质量 D．固体中氧元素的质量
二、实验题
16．下图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)用D装置收集氧气观察的现象是： ；若装置无破损，加热一段时间后，导管口仍未产生明显气泡，可能的原因是 。
(2)实验室可用二氧化锰与双氧水制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速度，应选用装置 (填编号)作为发生装置。C装置作为发生装置的优点是 ；B装置作为发生装置的优点是 。
(3)若用D装置收集氧气，操作的正确顺序为 (填编号)。
a.将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
b.将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c.当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置
(4)若用E装置进行排空气法收集氧气，气体应从 (填“a”或b”)端通入。
(5)实验室用无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物在加热条件下制取甲烷气体，发生装置选择 (填序号)。甲烷一般采用装置D进行收集，收集满后集气瓶的放置方式如图F所示，据此可以推断甲烷一定具备的物理性质是： 。
三、填空与简答
17．如图是氧气的实验室制取与性质实验。
(1)试管口棉花的作用是 。
(2)检验氧气集满的方法是 。
(3)制取氧气的主要步骤如下，正确的顺序是 （填序号）。
①装入药品，开始加热②停止加热③收集气体④组装仪器，检查气密性
(4)硫在氧气中燃烧的现象是 。；
18．空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图：
查阅资料和可知标准大气压下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。
(1)工业上采用 的方法来制取氧气，该方法利用液态氧和液态氮 的不同，此方法属于 变化。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气，该反应的文字表达式是 。
(3)收集氧气可采用排水法，是因为氧气 ，排水法收集氧气时 表示氧气已收集满；用向上排空气法收集氧气需验满， ，则表示氧气已收集满。
四、科学探究题
19．兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。
【提出问题】影响过氧化氢分解的因素有哪些？
【作出假设】猜想1：催化剂的种类 猜想2：过氧化氢溶液的浓度 猜想3：温度
【实验探究】学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示：
序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/mL 1g催化剂 时间/s
1 20 5% 40 二氧化锰 37
2 20 10% 40 二氧化锰 14
3 20 5% 40 氧化铜 b
4 80 5% 40 二氧化锰 29
(1)实验中使用分液漏斗目的： 写出实验3发生反应的文字或符号表达式 。
(2)对比实验1和2，得出的结论是 。
(3)通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是 ，通过实验 和 对比，证明猜想3成立
(4)实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，说明过氧化氢分解的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。在实验3探究中，测出了实验过程中装置压强与时间的关系图（图2），BC段压强急剧上升原因与： 和 有关
(5)CD段压强降低的主要原因是： 。
20．某化学兴趣小组对过氧化氢分解制取氧气速率进行探究，设计的方案和记录数据如下表所示：
实验序号 过氧化氢溶液体积、浓度 催化剂 收集50mLO2所用时间O2
① 30mL4% 无 >200s
② 30mL4% 0.2gMnO2粉末 15s
③ 30mL4% agCuO粉末 34s
④ 30mL4% 0.2gFeCl3粉末 27s
(1)表格中a的值为 。实验①的作用
(2)收集50mLO2气体的时机为： 开始收集(填“连续均匀产生气泡”或“一开始产生气泡”)
(3)结论：通过上述实验对比，可得出 (填“MnO2”、“CuO”或“FeCl3”)的催化效果最好。
(4)化学兴趣小组借助数字化实验手段用装置A探究其他条件对过氧化氢分解速率的影响，选用0.2gMnO2粉末作催化剂分组进行实验，通过压强传感器得到的数据如图所示。
分析图中实验1、实验2所示数据，你认为影响该反应速率的其他条件分别是 、 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】催化剂能改变化学反应速率，其本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变，不能改变生成物的量。
【详解】A、用氯酸钾制取氧气时，加入二氧化锰能加快反应速度，忘记加二氧化锰，产生氧气的速率缓慢，故A正确；
B、用氯酸钾制取氧气时，加入二氧化锰能加快反应速度，忘记加二氧化锰，产生氧气的速率缓慢，故B错误；
C、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，所以用氯酸钾制取氧气时，忘记加二氧化锰，产生氧气的量不变，故C错误；
D、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，所以用氯酸钾制取氧气时，忘记加二氧化锰，产生氧气的速率缓慢，故D错误；
故选：A。
2．B
【详解】A、木炭为黑色，硫为淡黄色，观察颜色可以区分；木炭燃烧发出白光，而硫燃烧发出淡蓝色火焰，点燃也可以区分两种物质，选项方法合理；
B、氯酸钾和氯化钾都是白色物质，看颜色无法区别：加热后虽然氯酸钾会产生氧气，但并无明显现象，点燃也无法区分，选项方法不合理；
C、加入二氧化锰后过氧化氢溶液会因为氧气的生成产生气泡，水无明显现象，可以区分；加入硫酸铜也可以催化过氧化氢的分解，也可以区分水和过氧化氢，选项方法合理；
D、铁和铝在颜色上都是白色带有金属光泽，观察颜色无法区分，但是铁的密度大于铝，所以相同体积的铁和铝，铁的质量更大，可以掂量以区分，选项方法合理；
故选：B。
3．D
【详解】A、氧气的密度比空气大，进入瓶内时，是先在瓶底积聚，所以气体从长管b端通入，可用于实验室收集氧气，选项可以实现，故A不符合题意；
B、若瓶内装有澄清石灰水，检验气体是否混有二氧化碳，保证二氧化碳与澄清石灰水充分接触，所以气体从长管b端通入，使气体充分流过液体，起到检验的目的，选项可以实现，故B不符合题意；
C、若瓶内装满水，气体的密度比水小，气体应该从短管a端通入，将水从长管b端排出，可在b端连接量筒，排出水的体积即为收集二氧化碳的体积，起到收集气体并测量气体的体积的目的，选项能实现，故C不符合题意；
D、若瓶内装部分水，气体从长管b端通入，才可观察气泡的速度，选项不能实现，故D符合题意；
故选：D。
4．C
【详解】A、难溶于水且不与水反应的气体才可以用排水法收集，二氧化硫易溶于水，不能用排水法收集，故选项错误；
B、氧气密度大于空气，二氧化硫密度大于氧气，所以二氧化硫密度大于空气，采用向上排空气法收集，故选项错误；
C、氧气密度大于空气，二氧化硫密度大于氧气，所以二氧化硫密度大于空气，采用向上排空气法收集，故选项正确；
D、综上选项所说，二氧化硫只能用向上排空气法收集，故选项错误。
故选C。
5．C
【详解】因为氧气的密度比空气大并且氧气不易溶于水，所以可以选向上排空气法或排水法收集氧气，②和④的导管太短了，无法达到收集气体的效果，装置③一般用于收集密度小于空气的气体，与题意不符，综上可以用装置①和⑤来收集氧气，故选C
6．B
【详解】当缓缓推进活塞时，如果装置气密性良好，锥形瓶内的空气增多，压强增大，把水压入长颈漏斗中，长颈漏斗内液面上升，活塞停止运动时，则会形成一段稳定的水柱。
故选B。
7．C
【详解】A、氧气不易溶于水，水中溶有少量氧气，但不能说“氧气极易溶于水”，A错误；
B、氧气是一种无色无味的气体，但液氧是蓝色的，B错误；
C、在标准状态下，氧气的密度比空气的密度大，C正确；
D、氧气是一种无色无味的气体，但固态氧是淡蓝色雪花状，D错误。
故选C。
8．C
【详解】双氧水制氧气的化学方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑，A、因为反应生成了水，故溶液中水的质量逐渐变大，错误；
B、催化剂只是改变了化学反应速率，该反应不加入二氧化锰，也能制取氧气，只是反应速度慢，错误；
C、反应前后氢元素的质量不变，液体的质量变小，故液体中氢元素质量分数变大，正确；
D、生成物中的氧元素既以化合态存在，又以游离态存在，错误。故选C
9．A
【详解】A、用高锰酸钾制取氧气时，组装好装置后，检查装置的气密性，故正确；
B、加入药品后，要先预热，后对准药品加热，故错误；
C、收集气体时，待气泡连续均匀冒出时，开始收集，故错误；
D、实验结束时，要先将导管从水中移出，后停止加热，故错误。故选A。
10．A
【详解】用高锰酸钾制氧气的实验中，反应物为固体药品，且需要加热，所以大试管、集气瓶、酒精灯、铁架台、导管、单孔胶塞都可以用得着，烧杯、玻璃棒用不上。选A
11．C
【详解】①装药品前，忘了检查气密性，可能导致收集不到氧气，不会造成试管破裂；②试管口没有略向下倾斜，冷凝水会回流到热的试管底部，炸裂试管；③试管没有先均匀预热，会造成试管受热不均匀而破裂；④收集完氧气，先熄灭酒精灯后取出导气管，水槽内的水可能倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂；故②③④中的原因会造成试管破裂。故选C。
12．C
【详解】A.氧气能使带火星的木条复燃，A说法正确，不符合题意；
B.集气瓶正放在桌面上，可见氧气密度大于空气，B说法正确，不符合题意；
C.从图中操作中看不出氧气的溶解性，C说法错误，符合题意；
D.将带火星木条放到集气瓶口，是验满的操作，木条复燃说明氧气收集满了，D说法正确，不符合题意；
故选C。
13．A
【详解】组装一套比较复杂的装置，组装的顺序一般是从下到上，从左到右。故选A。
【点睛】组装一套比较复杂的装置，组装的顺序一般是从下到上，从左到右；实验完毕，撤装置刚好相反，从上到下，从右到左。
14．B
【详解】A、检查装置的气密性先把导管放入水中再用手握住试管外壁，如倒过来先用手握住试管再把导管放入水中，有可能气体受热膨胀跑到空气中，水槽中不会出现气泡，故A错误；B、加热试管先预热，再对准有药品的部位集中加热，以防试管炸裂，故B正确；C、制取气体时，都要先检查装置的气密性，然后再装药品，否则会浪费药品，故C错误；D、做该实验时如果先撤酒精灯，则会使导管内温度降低，压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂，故D错误。故选B。
15．B
【详解】A、在加热高锰酸钾制取氧气反应过程中，加热一段时间后才会生成氧气，而且氧气会逐渐增多且不会无限增多，不符合图中变化规律；B、根据质量守恒定律可知，反应前后钾元素的质量不发生变化，符合图中变化规律；C、随着反应的进行，高锰酸钾的质量越来越少，不符合图中变化规律；D、随着反应的进行，产生氧气的质量越来越大，固体中氧元素的质量会越来越少，不符合图中变化规律；故选B。
16．(1) 导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集，集气瓶口有大气泡冒出则收满了 橡皮塞没有塞紧
(2) C 控制反应速率 控制反应发生和停止
(3)bac
(4)b
(5) A 难溶于水、密度小于空气密度
【详解】（1）由于导管口有连续均匀的气泡冒出时的气体较纯净，且氧气不易溶于水，所以用D装置收集氧气观察的现象是导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集，集气瓶口有大气泡冒出则收满了。
若装置无破损，加热一段时间后，导管口仍未产生明显气泡，可能是装置的气密性不好，比如橡皮塞没有塞紧等。
（2）实验室可用二氧化锰与双氧水制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速度，即控制过氧化氢溶液的添加速度，分液漏斗即可起到这个作用。所以要较好地控制产生氧气的速度，应选用装置是C作为发生装置。控制反应速率就是C装置作为发生装置的优点。B装置由于可以通过止水夹来控制装置内压强的变化，从而控制反应的发生与停止，所以控制反应发生和停止是B装置作为发生装置的优点。
（3）用排水法收集氧气的步骤为：将装满水的集气瓶倒置在水槽中；将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中；当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置。所以若用D装置收集氧气，操作的正确顺序为bac。
（4）由于氧气的密度比空气大，所以若用E装置进行排空气法收集氧气，气体应从b端通入。
（5）由于反应物无水醋酸钠和碱石灰的状态是固态，反应条件是加热，所以实验室用无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物在加热条件下制取甲烷气体，发生装置选择A。
由于D装置是排水法收集气体，所以甲烷难溶于水；由于收集满后集气瓶的放置方式如图F所示，瓶口向下，所以甲烷密度小于空气密度。因此，可以推断甲烷一定具备的物理性质是难溶于水、密度小于空气密度。
17．(1)防止加热时固体粉末进入导管
(2)将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃
(3)④①③②
(4)发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，放出有刺激性气味的气体
【详解】（1）用高锰酸钾制取氧气时，需在试管口塞一团棉花，防止固体粉末进入导管中，堵塞导管。
（2）氧气能使带火星的木条复燃，则检验氧气集满的方法是将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则说明是氧气。
（3）用高锰酸钾制取氧气时，首先要检查装置的气密性，然后装入药品开始加热，等气体收集满时，停止加热，故正确的顺序是④①③②。
（4）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。
18．(1) 分离液态空气 沸点 物理
(2)
(3) 不易溶于水 有气体从集气瓶口向外冒气泡 带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃
【详解】（1）工业上将空气加压降温使其液化，然后根据氧气和氮气的沸点不同，减压升温使它们分别汽化从而得到液氧，该过程没有新物质生成，属于物理变化，故填：分离液态空气；沸点；物理；
（2）实验室用高锰酸钾制氧气，即高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式是：，故填：；
（3）氧气不易溶于水，因此可以采用排水法收集；排水法收集氧气时，水逐渐被排出，当水完全被排净即集气瓶口出现气泡时表示氧气集满；氧气能使带火星的木条复燃，因此验满的方法是：将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，则表示已满，故填：不易溶于水；有气体从集气瓶口向外冒气泡；带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃。
19．(1) 控制过氧化氢的滴加速率，进而控制反应速率，便于观察实验现象 或
(2)其他条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，反应速率越快
(3) b>37 1 4
(4) 放热 生成氧气 反应放热
(5)温度降低，压强减小
【详解】（1）分液漏斗可以控制反应物的滴加速率，进而控制反应速率，使实验现象容易观察，则实验中使用分液漏斗目的：控制过氧化氢的滴加速率，进而控制反应速率，便于观察实验现象。实验3发生反应为过氧化氢在氧化铜催化作用下生成水和氧气，则反应的文字或符号表达式：或 。
（2）对比实验1和2，过氧化氢溶液的浓度不同，过氧化氢溶液的体积相同，催化剂相同，实验2反应时间短，则得出的结论是其他条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，反应速率越快。
（3）对比实验1和3，温度、过氧化氢溶液浓度、过氧化氢体积均相同，催化剂种类不同，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强，说明加入氧化铜的实验用时较长，故实验依据是b>37，猜想3成立，说明探究温度对过氧化氢分解速率的影响，实验1和实验4，温度不同，气体条件均相同，温度高的用时较短，故通过实验1和4对比，证明猜想3成立。
（4）实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，说明过氧化氢分解的反应是放热反应。在实验3探究中，测出了实验过程中装置压强与时间的关系图（图2），反应放热，过氧化氢在催化剂催化作用下生成氧气，均使压强急剧上升，故BC段压强急剧上升原因与：反应放热和生成氧气有关。
（5）CD段完全反应后，不再放热，温度降低，压强降低，故CD段压强降低的主要原因是：温度降低，压强降低。
20．(1) 0.2g 起空白对照的作用
(2)连续均匀产生气泡
(3)MnO2
(4) 过氧化氢溶液的浓度 温度
【详解】（1）①、用对比实验探究不同种类的催化剂对过氧化氢的催化效果时，变量为催化剂的种类，其他的数据都需要相同，则催化剂的用量也相同，故a=0.2g；
②实验①中没有催化剂，是起空白对照的作用。
（2）收集50mLO2气体的时机为连续均匀产生气泡时，再开始收集，收集的氧气才纯，一开始产生气泡时收集会含有仪器内的空气。
（3）通过上述实验对比，可看出收集等体积的氧气时，使用MnO2时用时最短，即MnO2的催化效果最好。
（4）选用0.2g的MnO2粉末做催化剂，同学们又分别做了实验1和实验2，得到的数据图表如上，由图象信息可知影响该反应速率的外界因素除催化剂外，还有过氧化氢溶液的浓度和温度。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
