初中化學(xué)人教版（2024）九年級上冊（2024）課題3 制取氧氣優(yōu)秀精練-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

化學(xué)觀念：通過討論、分析工業(yè)和實驗等場所獲取氧氣的方法，了解在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
化學(xué)思維：通過分析、歸納的思維過程推理出實驗室制取氧氣時選取的發(fā)生裝置和收集裝置，基于實驗活動形成氣體制取的一般思路和方法。
科學(xué)探究與實踐：通過高錳酸鉀分解實驗，分析制取氣體過程中裝置的選取和實驗操作的注意事項等，發(fā)展學(xué)生確定實驗原理、選擇實驗儀器、組裝實驗裝置等化學(xué)實驗探究的能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過了解氧氣的實驗室制取方法，發(fā)展對物質(zhì)世界的探究欲，保持對化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)探究的濃厚興趣;通過了解工業(yè)制氧氣的方法，對化學(xué)學(xué)科促進(jìn)人類文明和社會可持續(xù)發(fā)展的重要價值具有積極的認(rèn)識。
課前預(yù)習(xí)
1、工業(yè)上一般采用分離空氣的方法制取氧氣。在實驗室里，常采用高錳酸鉀或過氧化氫分解等方法制取氧氣。
2、高錳酸鉀分解制取氧氣文字表達(dá)式：高錳酸鉀錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣
3、反應(yīng)裝置：固體加熱型（高錳酸鉀加一團棉花，氯酸鉀不需要加棉花）
4、高錳酸鉀制氧氣的操作步驟
（1）連：連接裝置，先下后上，從左到右的順序。
（2）查：檢查裝置的氣密性，將導(dǎo)管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱，證明裝置不漏氣。
（3）裝：裝入藥品，按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）
試管口塞一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管，堵塞導(dǎo)管。
（4）定：固定試管時，試管口應(yīng)略向下傾斜（防止生成的冷凝水回流，使試管底部炸裂），鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部，導(dǎo)管伸入試管稍露出橡皮塞，利于產(chǎn)生的氣體排出。
（5）點：加熱藥品，先使試管均勻受熱（預(yù)熱），后在固體藥品部位用酒精燈外焰加熱。
（6）收：收集氣體，若用排水法收集氣體（導(dǎo)管略伸進(jìn)集氣瓶口），當(dāng)氣泡連續(xù)均勻冒出時開始收集（因為開始排出的氣體是空氣，會使得收集的氧氣不純）；當(dāng)集氣瓶口有大量氣泡往外冒時，氧氣收集滿，在水下用玻璃片蓋住瓶口，移出水槽，集氣瓶正放在桌面上(氧氣密度比空氣大，正放)，防止氣體逸出。若用向上排空氣法收集氣體，收集時導(dǎo)管應(yīng)伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內(nèi)空氣），驗滿時，將帶火星的木條放在集氣瓶口，若復(fù)燃，則氧氣已收集滿。
（7）移：先將導(dǎo)管移出水面
（8）熄：再停止加熱
課中研學(xué)
【任務(wù)一】課前回顧
1.知識回顧:氧氣的物理性質(zhì)。
【答案】一般狀況下，氧氣是無色、無味的氣體，密度比空氣大，不易溶于水
2.查閱資料:人類呼吸、醫(yī)療急救、工業(yè)生產(chǎn)等所需的氧氣是如何獲取的。
【答案】植物光合作用、分離液態(tài)空氣等，
【任務(wù)二】探究工業(yè)制取氧氣
1.閱讀教材P44資料卡片，并結(jié)合下列流程圖了解工業(yè)制取氧氣的原理。
(1)分離液態(tài)空氣法是利用的沸點比的沸點低，先從液態(tài)空氣中分離出來。
(2)該過程發(fā)生了 (填“物理”或“化學(xué)”)變化。
【答案】(1)液態(tài)氮液態(tài)氧氣(2)物理
【任務(wù)三】探究高錳酸鉀分解制氧氣的原理及操作
1、了解實驗室用高錳酸鉀分解制氧氣的原理、裝置和操作。
(1)反應(yīng)原理
①反應(yīng)的文字表達(dá)式為:高錳酸鉀錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣
②)其中高錳酸鉀是紫紅色固體試劑。
(2)實驗裝置:氣體制取的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置。
①發(fā)生裝置主要是藥品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的場所，發(fā)生裝置中使用了哪些儀器?試管口為什么要略向下傾斜?
【答案】試管、酒精燈、鐵架臺、帶導(dǎo)管的單孔橡膠塞;試管口略向下傾斜，防止冷凝水流至熱的試管底部，避免試管破裂。
②)收集氣體的方法有排水法、向上排空氣法和向下排空氣法，收集氧氣可選用哪些方法?依據(jù)分別是什么?
【答案】排水法:氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng);向上排空氣法:氧氣密度比空氣大且不與空氣中的其他成分反應(yīng)。
③ 用高錳酸鉀制取氧氣時，為什么要在試管口內(nèi)放一團棉花?
【答案】防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，影響實驗。
(3)實驗操作:觀看教師演示實驗或?qū)嶒炓曨l，總結(jié)氧氣制取的操作步驟和注意事項。
①查:組裝儀器，檢查裝置的
②裝:②)裝:把藥品裝入試管內(nèi)，使之在試管底部，管口塞一小團，用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管口;
③ 定:用鐵夾夾持試管，并固定在鐵架臺上;
④ 點:點燃酒精燈加熱(記得 ):
⑤ 收:用排水法收集氧氣(等氣泡放出時再開始收集);
⑥ 移:實驗完畢，先把從水槽中移出水面(防止水倒吸回?zé)岬脑嚬?，使試管炸?;
⑦ 熄:熄滅酒精燈。
【答案】①氣密性;②平鋪;棉花;④預(yù)熱;⑤連續(xù)均;⑥導(dǎo)氣管。
2、思考與討論
(1)如何檢驗收集的氣體是否為氧氣?
【答案】將帶火星的木條插入集氣瓶中，木條復(fù)燃，則證明收集的氣體為氧氣。
(2)用排水法或向上排空氣法收集氧氣時，如何判斷集氣瓶中的氧氣是否收集滿?
【答案】①排水法:當(dāng)集氣瓶中的水排完，集氣瓶口有大量氣泡冒出時，證明己收集滿。②向上排空氣法:將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明己收集滿。
課堂任務(wù)
總結(jié)本節(jié)的概念，梳理概念之間的聯(lián)系，畫出思維導(dǎo)圖。
課后練習(xí)
1.氧氣是維持生命的重要物質(zhì)。如圖為三種制取氧氣的方法，有關(guān)說法不正確的是
A．圖甲左瓶中可放置的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳
B．圖甲右瓶中水的作用是通過氣泡觀察氧氣的生成速率、增加氧氣的濕度
C．圖乙中加熱前試管內(nèi)的固體粉末為混合物
D．圖丙中利用的是液氧、液氮的沸點不同
【答案】C
【詳解】A、圖甲左瓶為發(fā)生裝置，右瓶為收集裝置，發(fā)生裝置是固液常溫型，用過氧化氫溶液制取氧氣，故圖甲左瓶中可放置的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳，正確；
B、導(dǎo)管通入水中，可通過氣泡觀察氧氣的生成速率、增加氧氣的濕度，正確；
C、圖乙的發(fā)生裝置為固體加熱型，試管口有一團棉花，是用高錳酸鉀制取氧氣，加熱前固體粉末只有高錳酸鉀為純凈物，錯誤；
D、工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧，利用的是液氧、液氮的沸點不同進(jìn)行分離，正確。
故選C。
2.工業(yè)上用分離液態(tài)空氣法制取氧氣的依據(jù)是
A．氧氣和氮氣的沸點不同
B．氧氣和氮氣在水中的溶解性不同
C．氧氣和氮氣的密度不同
D．氧氣和氮氣的化學(xué)性質(zhì)不同
【答案】A
【詳解】工業(yè)上制取氧氣是先將空氣加壓降溫而液化，液化的空氣中，不同氣體的沸點不同，液態(tài)氮的沸點(-196℃)低于液態(tài)氧的沸點(-183℃)，因此加熱時氮氣先蒸發(fā)出來，剩下的主要是液態(tài)氧，該過程利用了氧氣和氮氣的沸點不同從而實現(xiàn)分離，故選:A.
3.空氣是一種寶貴的自然資源。下列有關(guān)空氣及其成分的說法錯誤的是
A．工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧氣，利用的是液氧、液氮的沸點不同
B．氮氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)最大，可作為生產(chǎn)氮肥的原料
C．氧氣可用于煉鋼、氣焊、航空航天等
D．空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，沒有使用價值
【答案】D
【詳解】A、工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧氣，利用的是液氧、液氮的沸點不同，選項說法正確;
B、氮氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)最大，約占空氣體積的78%，氮氣是由氮元素組成的一種單質(zhì)，可作為生產(chǎn)氮肥的原料，選項說法正確;C、氧氣具有助燃性，且能供給呼吸，因此氧氣可用于煉鋼、氣焊、航空航天等，選項說法正確;D、空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣，稀有氣體通電會發(fā)出不同顏色的光，可用作多種用途的電光源，選項說法錯誤。故選:D。
4.人類離不開空氣。下列有關(guān)空氣及其成分說法不正確的是
A．工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣法獲得氧氣
B．空氣質(zhì)量日報中所列的空氣質(zhì)量級別越大，空氣質(zhì)量越好
C．稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作焊接金屬的保護(hù)氣
D．食品包裝袋中充入氮氣可延長食品的保質(zhì)期
【答案】B
【詳解】A、工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣法獲得氧氣，說法正確，不符合題意;
B、空氣質(zhì)量日報中所列的空氣質(zhì)量級別越大，空氣質(zhì)量越差，說法錯誤，符合題意;
C、稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，可用作焊接金屬的保護(hù)氣，說法正確，不符合題意
D、氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，可用作保護(hù)氣，食品包裝袋中充入氮氣可延長食品的保質(zhì)期，說法正確，不符合題意。
故選:B。
5.空氣經(jīng)除塵、除去二氧化碳和水蒸氣后，進(jìn)行如圖所示操作。下列說法正確的是
A．氮氣的沸點比氧氣低
B．100g空氣含21g氧氣
C．將空氣液化選擇降溫比加壓更節(jié)能
D．液態(tài)空氣汽化過程放熱
【答案】A
【詳解】A、由氮氣先從液態(tài)空氣中汽化可知，氮氣的沸點比氧氣低，說法正確；
B、氧氣約占空氣體積的21%，即100L空氣含21L氧氣，說法錯誤；
C、空氣是極不易液化的氣體，必須具備低溫技術(shù)和設(shè)備，使它們達(dá)到它們各自的臨界溫度以下，而后再用增大壓強的方法使其液化，選擇降溫不能將空氣液化，說法錯誤；
D、液態(tài)空氣汽化過程吸熱，說法錯誤；
故選：A。
6.實驗室用制取并用排水集氣法收集較純凈的。下列實驗操作的先后順序合理的是
A．檢查裝置氣密性時，先用手握住試管，再將導(dǎo)管的一端伸入水中
B．先向試管中加入固體，再檢查裝置氣密性
C．實驗時，先將導(dǎo)管伸入集氣瓶中，再點燃酒精燈
D．氣體收集完畢后，先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈
【答案】D
【詳解】A、檢查裝置的氣密性時，應(yīng)先將導(dǎo)管的一端伸入水中，然后用手緊握試管，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，不符合題意；
B、應(yīng)先檢查裝置的氣密性，然后向試管中加入高錳酸鉀固體，防止裝置漏氣，浪費藥品，不符合題意；C、實驗時，先點燃酒精燈，待導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出時，再將導(dǎo)管伸入集氣瓶中開始收集氧氣，因為一開始排出的是空氣，不符合題意；D、氣體收集完畢后，先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈，防止水倒流，炸裂試管，符合題意。
故選D。
7.在實驗室里加熱高錳酸鉀制氧氣并用排水法收集，下列操作先后順序正確的是
A．固定裝置時，先固定試管，后放酒精燈
B．先裝入高錳酸鉀，后檢查裝置的氣密性
C．加熱時，先對準(zhǔn)藥品集中加熱，后移動酒精燈加熱
D．實驗結(jié)束時，先將導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈
【答案】D
【詳解】A、固定裝置時，先放酒精燈，后根據(jù)酒精燈火焰固定試管，故選項說法錯誤；
B、實驗室制取氣體時，組裝好裝置后，應(yīng)在向容器中裝入藥品前檢查裝置的氣密性，然后再裝入高錳酸鉀，以避免裝入藥品后發(fā)現(xiàn)裝置氣密性不好，更換部分儀器而浪費藥品，故選項說法錯誤；
C、加熱時，先移動酒精燈加熱，進(jìn)行預(yù)熱，后對準(zhǔn)藥品集中加熱，故選項說法錯誤；
D、高錳酸鉀制O2并用排水法收集氧氣結(jié)束時，先把導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈，以防止水槽中的水倒吸入試管，使試管因驟然冷卻而炸裂，故選項說法正確。
故選D。
8.下列關(guān)于實驗操作的“先”與“后”描述正確的是
A．檢查裝置的氣密性時，先將導(dǎo)管口放入水中，后用雙手捂住試管
B．高錳酸鉀制氧氣收集完氣體時，先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管移出水面
C．用排水法收集氣體前，先把導(dǎo)管伸入集氣瓶，再點燃酒精燈
D．用膠頭滴管吸取液體藥品時，先將滴管伸入液體，后擠壓橡膠膠帽
【答案】A
【詳解】A、檢查裝置的氣密性時，先將導(dǎo)管口放入水中，形成密封體系，后用雙手捂住試管，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良
好，正確;
B、高錳酸鉀制氧氣收集完氣體時，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，以防止水槽中的水倒吸進(jìn)入試管，使試管炸裂，錯誤;C、用排水法收集氣體前，先點燃酒精燈，待氣泡連續(xù)均勻冒出時，再把導(dǎo)管伸入集氣瓶，以免收集到的氣體不純，錯誤;D、用膠頭滴管吸取液體藥品時，先擠壓橡膠膠帽，排出滴管中的空氣，然后再將滴管伸入液體中吸取液體，錯誤。故選A。
9.如圖所示是加熱高錳酸鉀制取氧氣及其性質(zhì)的驗證相關(guān)的實驗操作，需要糾正的是
A．檢查裝置氣密性B．制取氧氣
C．排水法收集氧氣D．硫在氧氣中燃燒
【答案】B
【詳解】A、檢查該裝置氣密性時，先將導(dǎo)管放入水中，再用手緊握試管，若有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，該選項操作正確；B、加熱高錳酸鉀時，為了防止固體粉末進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管，試管口應(yīng)塞一團棉花，且試管口微微向下傾斜，該選項操作不正確；C、氧氣不易溶于水，可用排水法收集，該選項操作正確；D、硫燃燒生成有毒的二氧化硫，集氣瓶底應(yīng)留少量的水，吸收有害氣體二氧化硫，防止污染空氣，該選項操作正確。
故選：B。
10.在“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”實驗中，下列裝置或操作正確的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【詳解】A、檢查裝置的氣密性先將導(dǎo)管放入水中，然后用手握住試管外壁看導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，正確；B、實驗室用加熱高錳酸鉀制取氧氣時，在試管口加一團棉花，用酒精燈加熱，試管口略向下傾斜，該實驗中導(dǎo)管伸入試管中過長，不利于氧氣導(dǎo)出，錯誤；C、氧氣密度大于空氣，用該裝置收集并測定氧氣體積晨，氧氣應(yīng)從短管導(dǎo)入，錯誤；D、鐵絲在氧氣中燃燒的實驗要在集氣瓶底部放少量的水或鋪一層細(xì)沙，防止高溫熔融物濺落炸裂瓶底，錯誤。
故選A。
11.空氣是一種寶貴的資源，空氣中含氧氣的體積為21%，這是制取氧氣的廉價、易得的原料。工業(yè)制取氧氣的流程如下：
(1)氧氣有很多用途。下列屬于氧氣用途的是_______（填序號）。
A．醫(yī)療急救B．食物防腐C．霓虹燈D．氣焊氣割
(2)工業(yè)制取氧氣的變化屬于（填“物理”或“化學(xué)”）變化。
(3)充灌氧氣鋼瓶的氣體屬于（填“純凈物”或“混合物”）
【答案】(1)AD
(2)物理
(3)混合物
【詳解】（1）A、醫(yī)療急救中，氧氣能夠供給呼吸，故A正確；
B、食物防腐就是要隔絕氧氣，故B錯誤；
C、霓虹燈是利用稀有氣體在通電狀況下能發(fā)出不同顏色的光，故C錯誤；
D、氣焊氣割是利用了氧氣的助燃性，故D正確。
故選AD。
（2）工業(yè)制取氧氣的過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；
（3）充灌氧氣鋼瓶的氣體中含有氧氣、稀有氣體等多種物質(zhì)，屬于混合物。
12.工業(yè)上制取氧氣主要有下列步驟。
(1)從步驟②可以得出氮氣的沸點比氧氣的沸點（填“高”或“低”）；貯存在藍(lán)色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是（填“純凈物”或“混合物”）。
(2)工業(yè)上這種制取氧氣的方法屬于（填“物理變化”或“化學(xué)變化”），因為。
【答案】(1) 低混合物
(2) 物理變化工業(yè)制氧氣的過程中沒有新物質(zhì)生成
【詳解】（1）由圖示可知，氮氣先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，說明氮氣的沸點比氧氣的沸點低；
“工業(yè)液氧”中含有氧氣、稀有氣體等多種物質(zhì)，所以屬于混合物。
（2）空氣中含有氧氣，所以工業(yè)制氧氣的過程中沒有新物質(zhì)生成，發(fā)生的屬于物理變化。
13.(1)如圖是O2的制取和性質(zhì)實驗。實驗1制取O?的化學(xué)方程式為；
(2)用排水法收集O2的原因是；
(3)實驗2觀察到現(xiàn)象為劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成。
【答案】(1)
(2)氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)
(3)黑色固體
【詳解】（1）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；
（2）氧氣不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)，氧氣可用排水法收集；
（3）實驗2中觀察到鐵絲劇烈燃燒、火星四射、放出大量熱，生成黑色固體物質(zhì)。

A．檢查氣密性
B．制備氧氣
C．收集并測定氧氣體積
D．鐵絲燃燒

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