2.3“制取氧气”竞赛辅导题一、选择题1.氧气是空气的主要成分之一，有关氧气说法错误的是（ ）A. 用带火星的木条可以检验氧气 B. 用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气C. 鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D. 木炭能在氧气中燃烧，发白光，产生二氧化碳2.依据相关实验所作的下列图像不符合题意的是（ ）A. B. C. D. 3.2022年诺贝尔化学奖授予了德国化学家格哈德·埃特尔（GerhardErtl），以表彰他搞清了气体在固体表面怎样发生的化学反应，埃特尔研究的成果之一是对CO催化氧化过程的研究，即一氧化碳在铂催化剂作用下的氧化反应，这一反应的过程可以表示为：14CO COad，O22Oad，COad+Oad →CO2。式中标有ad的物质表示吸附在金属铂表面的原子或分子，对上述反应过程的下列说法有错误的是（ ）A. CO和COad不是同种物质B. 该反应过程中，一氧化碳发生了氧化反应C. 这一反应原理应用于汽车尾气处理，会使汽车一氧化碳的排放量减少D. 从反应效果看，CO与O2不用点燃反应也能进行4.如图表示了初中化学中一些常见物质的相互转化关系（部分反应条件已省略）．下列说法错误的是（ ）A. 圈Ⅰ中发生的反应可能都是分解反应 B. 利用反应②可用来检验二氧化碳气体C. 圈Ⅱ中的化学反应说明氧气具有可燃性 D. 利用反应①可制得烧碱5.大数据处理能及时获得更多的信息，下列图象能符合题意反映对应变化关系的是（ ）A. 表示KMnO4加热制O2生成的MnO2的质量与时间的关系图 B. 表示CO还原CuO的实验中，试管内的固体质量与时间的关系图C. 表示向Ca（NO3）2（含少量HCl）溶液中滴加K2CO3溶液，沉淀质量与时间的关系图 D. 表示向足量的稀HCl中加入少量Fe，溶液质量与时间的关系图6.向一定溶质质量分数的过氧化氢溶液加入少量二氧化锰，立即有大量的氧气产生，下列说法正确的是（ ）A. 过氧化氢中含有水和氧气B. 过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气C. 二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气D. 该反应中有过氧化氢和二氧化锰两种反应物，不属于分解反应7.下列示意图与对应的叙述正确的是（ ）14A. 向氢氧化钠溶液中滴加足量的水B. 等质量的金属分别放入足量的相同稀盐酸C. 向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液D. 两份等体积的过氧化氢溶液其中一份加入少量二氧化锰8.下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(另加少量的二氧化锰)，分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是（ ）A. 用等质量的高锰酸钾和氯酸钾制取较多量的氧气时，不宜选择氯酸钾 B. 加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加C. 反应时间较长的是高锰酸钾 D. 同时开始加热，先收集到氧气的是高锰酸钾9.对如图四幅图的相关说法中不正确的是（ ）14A. 向装有二氧化碳的塑料瓶中倒水，拧紧瓶盖、振荡、塑料瓶变瘪．如图：因为二氧化碳能溶于水且能与水反应，所以塑料瓶变瘪B. 向装有二氧化锰的锥形瓶中加过氧化氢溶液，反应速率加快．如图：因为MnO2对H2O2具有催化作用，所以反应速率加快C. 用酒精灯给烧杯中的水加热如图：因为液体沸腾时需要吸热，所以试管中的水一会儿就会沸腾D. ②中尖嘴导管口有“喷泉”产生如图：烧瓶中所加物质为铝粉和稀盐酸10.下列图像不能正确反映其对应变化关系的是（ ）14A. 向一定质量的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液 B. 向等质量、等浓度的稀硫酸中分别逐渐加入锌粉和铁粉C. 用等质量、等溶液的过氧化氢溶液在有无催化剂条件下制氧气 D. 一定质量稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液11.甲乙丙丁四种物质混合后，在一定的条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如下表所示．说法正确的是（ ）甲乙丙丁反应前质量分数/%70156.258.75反应后质量分数/%357.548.758.75A. 丁一定是这个反应的催化剂 B. 参加反应的甲和乙的质量之和一定等于生成的丙的质量C. 甲一定是化合物，乙一定是单质 D. 该反应可能是分解反应12.在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化如图，下列说法中正确的是（ ） 14A. 该反应为化合反应 B. 丙一定为该反应的催化剂C. 此反应中乙物质和丁物质质量比为3：2 D. 甲是反应物，丁是生成物13.可用推拉注射器活塞的方法检验如图装置的气密性，当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良好，则可观察到的现象是（ ）A. 长颈漏斗下端口产生气泡 B. 瓶中液面上升 C. 长颈漏斗内有液面上升 D. 注射器内有液体14.下列图象与对应的叙述相符合的是（ ）A. 如图向一定量的氢氧化钠和硝酸钡混合溶液中逐滴加入稀硫酸 B. 如图向一定量PH=2的盐酸中逐滴加水稀释C. 如图加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物 D. 如图向一定量的饱和氢氧化钙溶液中加氧化钙15.某学生在加热氯酸钾制氧气的实验中，错把高锰酸钾当成二氧化锰放入氯酸钾中，其结果是（ ）A. 反应速率不变，生成氧气的量不变 B. 反应速率快，生成氧气的量减少C. 反应速率不变，生成氧气的量增多 D. 反应速率快，生成氧气的量增多14二、填空题16.在实验室里加热氯酸钾制氧气，为了加快反应速率常选用二氧化锰作催化剂，当氯酸钾完全分解后，试管里的固体物质是________和________；在这个反应前后，二氧化锰的________和________都没有改变．17.实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气．小静发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：【提出猜想】除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂．【完成实验】按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，说明催化效果越好）．实验编号实验药品分解温度（℃）①KClO3580②KClO3、MnO2（质量比1：1）350③KClO3、CuO（质量比l：1）370④KClO3、Fe2O3（质量比1：1）390【分析数据、得出结论】（1）由实验________ 与实验④对比，证明猜想可能合理．（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是________ ．【反思】（1）若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和________不变；（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证________ ．18.在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢迅速分解生成氧气和水．哪些因素还影响着过氧化氢分解的速率？课外活动小组结些进行了更深入的探究：探究实验一：浓度对化学反应速率的影响实验步骤现 象结 论取一支试管加入3～5mL5%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰．缓慢有少量气泡冒出________另取一支试管加入3～5mL15%的过氧化氢溶液，然后加入少量二氧化锰．迅速有大量气泡冒出请你设计：实验用品：试管、烧杯、热水、冷水、5%过氧化氢溶液、15%过氧化氢溶液探究实验二：温度对化学反应速率的影响实验步骤现 象结 论________________温度越高，过氧化氢分解的速率越大________________1419.实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、蜡烛、火柴及以下仪器（如图1）：请回答：（1）仪器⑦的名称是 ________；（2）若补充一种常用仪器________（填名称），并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体，该反应的化学方程式是________ ；（3）若补充一种药品，还能制取二氧化碳，并探究其性质（如图2）：①补充的药品是________ ；②图2中A观察到的现象是________ ，根据这一现象说明二氧化碳具有的化学性质是________ ；B中可用来测量生成二氧化碳气体的体积，其中在水面上放一层植物油的原因是________ ．20.小明学习实验室制取氧气的方法后，要在家里制一点氧气给妈妈看．他用洗脸盆代替水槽，用罐头瓶装满水收集气体，由于仪器不全，他打算向化学老师借，老师给了他下列仪器让他选择：请你帮小明选出还需要的仪器（填序号）________，小明收集氧气时所用的方法是________，除此之外还可以用________方法收集．若用高锰酸钾制氧气，小明还跟妈妈要了一团棉花，目的是________若证明小明收集到的是氧气，应该________实验结束时应该先撤________，再撤________．21.为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究：（1）请写出H2O2分解的化学方程式 ________．[定性探究]（2）如图甲，可通过观察 ________来定性比较两者的催化效果．[定量探究]（3）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是 ________．要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的 ________．[深入探究]14（4）在FeCl3溶液中，究竟是哪种离子起催化作用呢？猜想1：铁离子（Fe3+）起催化作用；猜想2： ________起催化作用；猜想3： ________起催化作用请设计实验，验证猜想1实验操作实验现象及结论 ________ ________22.下面是几种实验室制取气体的发生与收集装置。①写出图中的仪器名称：a________，b________。②制取氧气时A中锥形瓶内应先加入的物质是________，若忘记加入该物质，其结果是________(填字母序号)。A．不放出氧气 B．放出氧气的速度慢 C．放出氧气少 D．放出的氧气不纯写出以A为发生装置制取氧气的化学方程式：________，该反应的基本类型是________。③用加热氯酸钾的方法制取并收集较干燥的氧气时，应选用的装置是________ (填序号)。④实验室用氯酸钾制取氧气并用排水法收集，实验结束后，收集到的氧气不纯，其原因是：________ (写一点)。⑤下图依次是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中正确的是：________ (填字母序号)。若D实验观察不到铁丝剧烈燃烧的现象，可能的原因是________ (写一条)。⑥现要制得9.6g氧气，至少需要完全分解氯酸钾的物质的量为________？(写出计算过程)23.化学教材“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。【提出问题】①氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？②氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好？③催化剂的质量是否对过氧化氢溶液分解的速率产生影响？【实验探究】实验步骤实验现象①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A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中的现象： 14管中插入带火星的木条，观察现象。②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内，如此反复多次实验，观察现象。试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。④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。（1）A中产生的气体是________；B试管中的现象________。（2）实验②、③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；（3）实验设计④的目的是________ ，若实验④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________ 。（4）兴趣小组同学设计了如下图实验装置，利用压强传感器测不同质量二氧化锰对双氧水分解快慢的影响。在8mL3%的双氧水中分别加入了0.08g，0.12g，0.24gMnO2．测得容器内压强的变化曲线如下右图所示（曲线的斜率表征催化反应的速率）。请观察图，回答问题：①根据图1可发现：该实验条件下，30s内催化分解8mL浓度为3%的双氧水，MnO2的最小用量为________克。②根据图1，下列说法正确的是________。a.一定范围内，二氧化锰用量越多，双氧水分解越快；b.反应容器的气密性，对实验所测数据的精确度有影响；c.称量的二氧化锰质量的精确度对实验装置中最终的压强大小没有影响。1424.化学是一门以实验为基础的科学，请结合图表信息回答问题：Ⅰ．写出图中①②仪器的名称:①________,②________。Ⅱ．实验室用氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气，反应的化学方程式为________，加热时试管口应略向下倾斜的原因是________。Ⅲ．①为研究实验室制取二氧化碳的适宜条件（温度、浓度、固体的颗粒大小等因素会影响化学反应的快慢)，进行了如下四组实验：实验编号药品甲乙丙丁mg大理石块状块状粉末状粉末状ng盐酸（过量）稀盐酸浓盐酸稀盐酸浓盐酸大理石与盐酸反应的化学方程式是________；实验甲与________ 对照（填编号），是为了研究固体反应物颗粒大小对反应快慢的影响；上述实验中，另一个影响反应快慢的因素是________。实验室制取二氧化碳气体，可随时控制反应发生或停止的装置为________（填序号），若用E装置收集该气体，气体应从________（填“a”或“b”）端通入。若在收集得到二氧化碳的集气瓶中滴加紫色石蕊试液，稍作震荡，试液颜色变为________色，变色的原因是________。Ⅳ．甲烷是一种无色气体，密度比空气小，难溶于水的气体。实验室用无水醋酸钠(固体)与碱石灰(固体)混合加热制得，则可选择的发生装置为________（填序号），选择装置D收集甲烷气体的理由是________。25.实验室用如图所示装置的部分或全部组合后完成如下实验，请回答下列问题： （1）要证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，应将A装置和C装置连接，其中的导气管a与C装置中的导气管________ 相连，实验中观察到A中有气泡产生，同时装置C中产生________ 的现象时，就证明鸡蛋壳中含有碳酸盐．写出C中发生的化学方程式为________ ．（2）若将A装置中的药品换成过氧化氢溶液和二氧化锰，产生的O2通入B装置进行干燥后用D装置收集，导管口的连接顺序应是a→b→c→________ ．（3）B装置中使用过的浓硫酸还可以稀释成稀硫酸，用作其它用途，稀释浓硫酸时，应向烧杯中倒入物质的先后顺序是________ ．14三、实验探究题26.据图中的实验常用仪器回答有关问题．（1）仪器F的名称是________ ．（2）若用KMnO4加热制取氧气，应选用上述仪器中的________ （填序号）；其化学反应方程式为________ ；当用铁夹固定好试管后，要使试管口略低于试管底部，应调节螺旋________ （填“K1”、“K2”或“K3”）；要调节试管与酒精灯相对高度，应调节螺旋________ （填“K1”、“K2”或“K3”）．（3）若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气，并装配一个使反应随时发生和停止的装置，应选上述仪器中的 ________ （填序号）；若需测量收集到氢气的体积，则收集的仪器应选 ________ （填序号）．（4）如图为某同学制作的微型实验装置（夹持仪器略）．甲酸与热的浓硫酸反应的方程式为：①HCOOHX+CO↑，则X是 ________ （填化学式）；②氧化铜的颜色变化为________ ，其化学反应方程式为 ________ ．③此实验装置的主要优点是环保，其理由是________ （只写一点）．27.如图为实验室常用的实验装置，请回答问题（1）写出装置的名称：①________，②________14（2）组装装置完毕，装药前要________；若用AC装置组合制取氧气，实验中观察到水槽中气泡________（刚一冒出或连续均匀冒出）时，开始收集，写出用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式：________．（3）二氧化硫是一种具有污染性的气体，实验室用亚硫酸钠固体和浓硫酸来制取，则进行该反应所选用的发生装置是________（填字母），收集二氧化硫选用的是D装置，因此可知二氧化硫的密度________（填“大于”、“小于”或“等于”）空气的密度，F装置中的氢氧化钠溶液是足量的，原因是________（用方程式表示）28.实验室常用于制取氧气的方法有：a．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物；b．加热高锰酸钾固体；c．使用二氧化锰和过氧化氢．（1）写出指定的仪器名称：①________②________（2）请仔细分析装置甲的特点，推测所用的制氧气的方法是________ （填a、b或c）；采用方法c制取氧气应该选用装置________（填甲或乙）．（3）为检验装置乙中集气瓶内氧气是否收集满，可用带火星的木条放在集气瓶的________．（4）采用装置甲制氧气，在结束实验时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，其原因是________．（5）写出方法b的反应文字表达式：________．四、综合题29.在实验室选用图中A～G的装置可以制取氧气．（1）用分子的观点解释H操作的现象________．（2）实验室选择图中某发生装置进行高锰酸钾制取O2，请指出该装置的缺陷：________．（3）某同学选用装置B和F来制取氧气．①请写出该方法制氧气的化学方程式：________ ．②装置B中的长颈漏斗下端管口要浸在液面下，其目的是：________．14③与装置B相比，C装置的优点有：________．④该同学用坩埚钳夹取一小块木炭加热到发红后，伸进一瓶氧气中，观察到的现象是________．（4）向集气瓶中加入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊，则说明发生了化学变化实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气．常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，NH3极易溶于水．请根据信息回答下列问题：①实验室制取氨气，可选用的发生装置是 ________ ，收集装置可以是________ （填序号）；②若用如图G装置进行“排空气法”收集制取的NH3，请把图中的“导气管”补画完整________ ．30.如图是实验室制取氧气可能用到的实验装置．（1）写出编号仪器的名称：Ⅰ________．（2）制取氧气时A中锥形瓶内应加入的固体是________，其作用是________ ,锥形瓶内液体应加至________ （填“a”或“b”）处．（3）收集氧气选用的装置是E或 ________ ，选择E的理由是________．（4）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，得到0.3mol氧气，求生成的氯化钾的质量．（请根据化学方程式列式计算）14
