专题03 氧气的制取（重点、难点）-备战2022年中考化学一轮复习考点微专题

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考向03 氧气的制取

例1．(2021·重庆A)氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是( )

A．制取 B．干燥

C．收集 D．验满
【答案】C
【解析】A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，且长颈漏斗下端应在液面以下，图中正确，不符合题意；B、浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。洗气应“长进短出”，这样反应比较充分，图中正确，不符合题意；C、氧气的密度比空气大，收集氧气，应“长进短出”，符合题意；D、氧气具有助燃性，氧气验满，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不符合题意。故选C。
例2．(2021·湖南株洲)O2是人类生活不可缺少的物质，制取O2的方法很多。请回答下列问题：

(1)KMnO4分解法：该反应的化学方程式为___________；
(2)KClO3分解法：应选用上图中的___________(填图中装置对应的字母)作发生装置；
(3)H2O2分解法：常温下H2O2分解缓慢，通常加入少量MnO2，则MnO2的作用为___________；
(4)可以用C所示装置来收集O2，体现了O2___________的性质；
(5)已知N2的沸点为-196℃，O2的沸点为-183℃。工业上在低温下加压，先使空气液化，然后蒸发，则O2为___________(填“先”或“后”)蒸发出来的气体。
【答案】2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ A 催化作用 不易溶于水 后
【解析】(1)高锰酸钾分解制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应方程式为：
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；(2)氯酸钾分解制取氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，故选择A作为发生装置；(3)过氧化氢分解制取氧气，加少量二氧化锰作为催化剂，加快反应速率，起催化作用；(4)能用排水法收集气体，说明气体不溶于水，故体现了氧气不易溶于水的性质；(5)因氮气的沸点低，液化空气后蒸发时沸点低的物质会先分离出，故氧气比氮气后蒸发出来。
例3．(2021·四川遂宁)根据下列装置图，回答问题：

(1)仪器a的名称是___________。
(2)实验室某小组选取B装置作为发生装置制取氧气，则反应的化学方程式为___________。
(3)若选取F装置，采用排空气法收集氧气，氧气应从___________端(填“m”或“n”)通入。
【答案】锥形瓶 2H2O22H2O+O2↑ n
【解析】(1)仪器a的名称是锥形瓶。(2)实验室某小组选取B装置作为发生装置制取氧气，反应为固液不加热反应，则反应为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，。(3)氧气密度大于空气，若选取F装置，采用排空气法收集氧气，氧气应从长进短出，从n端通入。
例4．(2021广东省卷)根据如图中的实验装置问答：

(1)仪器a的名称是___________。
(2)用装置A制取CO2，分液漏斗中盛装的药品是___________；用装置C收集CO2，气体应从导管口___________(填“b”或“c”)通入。
(3)用装置B制取O2，检査装置气密性的操作是___________，试管中反应的化学方程式为___________。
(4)某同学在学习氮肥时，查阅资料：
①氨气极易溶于水，其水溶液称为氨水
②氨水在浓度大或受热时易分解放出氨气。
实验室用生石灰和浓氨水能快速制取氨气的原因是___________；制得的氨气___________(填“能”或“不能”)用装置D收集。
【答案】锥形瓶 稀盐酸 b 将导气管伸入水中，用手捂住试管，导气管末端有气泡冒出，说明气密性好 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 生石灰和水反应生成氢氧化钙放热 不能
【解析】(1)由图可知，a为锥形瓶，故填：锥形瓶。(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，分液漏斗中盛装的药品是稀盐酸，二氧化碳密度比空气大，用装置C收集CO2，气体应从导管口b通入，故填：稀盐酸；b。(3)用装置B制取O2，检查装置气密性的操作是将导气管伸入水中，用手捂住试管，导气管末端有气泡冒出，说明气密性好，高锰酸钾加热生成锰酸钾二氧化锰和氧气，该反应需要加热，发射装置可选B，故试管中反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故填：将导气管伸入水中，用手捂住试管，导气管末端有气泡冒出，说明气密性好；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。(4)生石灰和水反应生成氢氧化钙放热，氨水在浓度大或受热时易分解放出氨气，故实验室用生石灰和浓氨水能快速制取氨气，氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故填：生石灰和水反应生成氢氧化钙放热；不能。
例5．(2021福建省卷)下列装置常用于实验室制取气体。

(1)仪器①的名称是 　 　。
(2)用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是 　 　。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的 　 　。
(3)用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是 　 　。
(4)在加热条件下，用醋酸钠(CH3COONa)固体与碱石灰中氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的装置是 　 　(填“甲”或“乙”)，反应的化学方程式为 　 　。
【答案】(1)①长颈漏斗；(2)氧气密度比空气大；水或细沙。(3)先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。
(4)乙；CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。
【解析】(1)①为加入液体的长颈漏斗；故答案为：长颈漏斗。(2)向上排空气法收集氧气，说明氧气密度比空气大；铁丝燃烧产生高温熔融物，若直接接触瓶底，造成局部过热，引起集气瓶炸裂，因此在底部加入少量的水或者细沙，吸收热量，避免集气瓶炸裂；故答案为：氧气密度比空气大；水或细沙。(3)反应后若先熄灭酒精灯，内部温度降低，压强减少，外界大气压将水压入导管，造成倒吸，引起试管炸裂，因此需要先移出导管，再熄灭酒精灯；故答案为：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。(4)反应物为固体，且需要加热，选择固体加热发生装置，甲烷难溶于水，利用排水法收集，故选乙为制备装置；醋酸钠与氢氧化钠在加热条件下反应生成碳酸钠和甲烷，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑；故答案为：乙；CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。

一、氧气的工业制法
1．原料：原料是空气。
2．原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。
3．方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下：

4． 贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。
注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。
二、氧气的实验室制法
1．实验室常用高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰或过氧化氢和二氧化锰为原料制取氧气，三种方法比较如下：
制取方法
高锰酸钾制取氧气
氯酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
所用药品
高锰酸钾(紫色固体)
氯酸钾(白色粉末)、
二氧化锰(黑色粉末)
过氧化氢(无色液体)、二氧化锰(黑色粉末)
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2O22H2O+O2 ↑
发生装置


固体加热型

固固加热型


固液不加热型
收集装置

选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应
向上排空气法
向下排空气法
选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应
优点
稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集
反应速度适中，便于收集；和高锰酸钾相比，药品白色，仪器容易清洗；相同质量的KClO3和KMnO4，KClO3生成的氧气多
不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收
缺点
需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面
需要加热，操作麻烦、浪费能源；反应中生成刺激性气味、污染空气的氯气
作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制
检验方法
将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。
验满方法
①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。
②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。
总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法
2.实验室制取氧气时应注意的事项：
固+固加热型
(1)．用高锰酸钾或氯酸钾制氧气
药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰
反应原理：
①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②2KClO32KCl+3O2↑
实验装置(如图所示)

仪器名称：a．酒精灯，b．试管，c．铁架台(带铁夹)，d．导管，e．集气瓶，f．水槽。
注意：
①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾抖，防止水倒流，使试管炸裂。
③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部(或距离管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体不纯，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已收集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。防止倒吸炸裂试管。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒堵塞导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。
实验步骤：(连)查、装、定、点、收、离、熄。
①连接装置：先下后上，从左到右的顺序。
②检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
③装入药品：按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)
④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部
⑤点燃酒精灯：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥收集气体：排水法收集或向上排空气法
⑦先将导管移出水面
⑧最后熄灭酒精灯
收集氧气的方法
①排水法收集(氧气不易溶于水)
②向上排空气法(氧气密度比空气大)
注意：
a．凡不与空气中的氧气、氮气等成分反应的气体，均可用排空气法收集。相同状况下，密度比空气大的气体可用向上排空气法收集，密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。若与空气的密度相近或有毒的气体，一般不宜用排空气法收集。
b．用排空气法收集气体时，应将导管伸到接近集气瓶底部，以便于空气的排出。
c．用排水法收集的氧气比向上排空气法收集的氧气更纯净；用向上排空气法收集的氧气比排水法收集的氧气更干燥。
(6)检验方法
验证：将带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。
(7)验满
验满：①用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明氧气已收集满。
②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满。
固+液不加热型
(2)．用过氧化氢制氧气
(1)药品：过氧化氢溶液和二氧化锰粉末。
(2)反应原理：2H2O22H2O+O2 ↑
(3)实验装置

(4)实验步骤
①检查装置的气密性。
②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
③塞好带有长颈漏斗(或分液漏斗)和导管的双孔塞。
④向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液。
⑤用排水集气法收集。
说明：
a．用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用长颈漏斗便于加入液体药品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。
b．使用带有长颈漏斗的发生装置时，要注意长颈漏斗下端管口应伸到液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。

实验室制取气体时，如何确定气体的发生装置？
确定气体的发生装置主要考虑反应物的状态和反应条件：


常用的气体发生装置如下：

一般来说，“固体加热型”常用A装置；而“固-液不加热”型，常用B或C装置(其中，C装置中的长颈漏斗便于随时添加液体，也可以用分液漏斗或注射器代替，可通过添加液体的速率来控制反应速率)。
过氧化氢制氧气是实验室用“固-液不加热”装置制气体的典型，该发生装置还可以用来制取氢气和二氧化碳；而高锰酸钾和氯酸钾制氧气是“固体加热型”装置制取气体的典型。

1．(2021年河北省唐山市中考模拟)实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气，下列装置组合正确的是( )

A．①③ B．①⑤
C．②③ D．②④
【答案】A
【解析】
实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气，属于固体混合需加热型，发生装置是①，氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空法(装置④)或排水法(装置③)收集，故装置组合正确的是①③或①④，观察选项，只有A选项正确。故选A。
2．(2021年5月长春市新区中考一模)关于下列装置使用的说法，不正确的是( )

A．用甲装置制取氧气 B．用乙装置制取二氧化碳

C．用丙装置收集氢气 D．用丁装置收集氧气
【答案】C
【解析】A、甲装置属于固体加热型发生装置，可以加热氯酸钾制取氧气，正确；B、乙装置属于固液混合常温型发生装置，可以用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，正确；C、氢气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故不能用丙装置收集氢气，错误；D、氧气不易溶于水，可以用丁装置收集氧气，正确。故选C。
3．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移出导管
【答案】A
【解析】A、实验前应先检查装置的气密性，组装好装置后，检查装置气密性，故正确；B、加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热，试管受热不均，引起试管炸裂，故错误；C、待导管口有均匀气泡产生时开始收集，不能有气泡冒出就立即收集，故错误；D、停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水会倒流，可能引起试管炸裂，故错误。故选A。
4．(2021年苏州市姑苏区振华中学含国科大中考二模)某小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如下图所示。

(1)甲同学用双氧水制取氧气，发生反应的文字表达式是_____________，分液漏斗的优点是____。
(2)乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，选择的发生装置是_________；该同学发现产生的气体能使带火星的木条复燃并有刺激性气味，下列分析不合理的是_____
a 反应中氧气的物理性质发生了变化
b 此时得到的气体一定是混合物
c 只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关
d 可能是生成的氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下反应生成了新物质
(3)丙同学研究了木条复燃与氧气体积分数的关系，发现不纯的氧气也能使带火星的木条复燃。图F 是他其中一次实验的装置，集气瓶中有约占总体积 40%的水，氧气从_____导管口进入(填“长”或“短”)，排尽集气瓶中的水，收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是_____。
【答案】(1)双氧水水+氧气可以通过控制液体滴加速度从而控制反应速度；(2)A ；ad；(3)短 ；52.6%
【解析】(1)用双氧水制取氧气时，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式是：双氧水水+氧气分液漏斗的优点是可以通过控制液体滴加速度从而控制反应速度；(2)用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，该反应需要加热，选择的发生装置是A；a 反应中氧气的物理性质没有发生了变化，a错误；b 此时得到的气体一定是混合物，正确能使带火星木条复燃说明有氧气，刺激性气味说明含有其他气体，b正确。c 只加热氯酸钾，若生成的气体无气味，但是加入二氧化锰生成气体有气味，说明刺激性气味一定与二氧化锰有关，c正确。d氧气与残留在发生装置中的空气在加热的条件下不反应，d错误；故选：ad。(3)氧气密度比水小，气体短进长出，氧气从短导管口进入；假设集气瓶的体积是100mL，收集氧气后集气瓶中氧气的体积=100mL×40%+(100mL-40mL)×21%=52.6mL，因此集气瓶中氧气的体积分数=。
5．下列图示中，A~E为实验装置或仪器，请结合所学知识回答有关问题：

(1)E图中仪器①的名称是___________；
(2)实验室里用A装置制备氧气的化学方程式是___________；
(3)实验室里制备二氧化碳的化学方程式是___________，请选择图中装置或仪器，组装一套实验室里制取二氧化碳的装置，该装置从左至右的顺序是_________________(填字母序号)。
【答案】集气瓶 BDC
【解析】(1)E图中仪器①的名称是集气瓶；(2)实验室里用A装置制备氧气，试管口有棉花，是加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是；
(3)实验室里制备二氧化碳，石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是，实验室里制取二氧化碳，石灰石与稀盐酸反应，属于固液混合不需加热型，二氧化碳密度比空气大、能溶于水，该装置从左至右的顺序是BDC。

1．(2021年沈阳市沈北新区中考二模)实验室制取某些气体所用的装置如图所示，请回答：

(1)图中标号①的仪器名称是__________________。
(2)组装好气体发生装置后，应该先检查装置_________________，然后再添加药品。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是________________(填序号，下同)，该反应的化学方程式是__________________。
(4)欲收集密度比空气大的气体，应该选择的装置是__________________。
(5)用收集的氧气完成木炭燃烧的实验(如图G所示)，观察到的现象是_____。
【答案】(1)分液漏斗；(2)气密性；(3)A ；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（4）D；（5）发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
【解析】（1）根据所学的仪器的名称和用途，标号①的名称是分液漏斗；（2）组装好气体发生装置后，为了防止气体逸散到空气中，应先检查装置的气密性，然后再添加药品；（3）用高锰酸钾制取氧气，是在加热的条件下反应，应选择有酒精灯加热的发生装置，高锰酸钾是粉末，防止加热时高锰酸钾进入导管，堵塞导管，应在试管口放一团棉花，故应该选择发生装置A，高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（4）密度比空气大的气体，应选择向上排空气法收集气体，用向上排空气法收集气体时，导管要伸到集气瓶的底部，故选择的收集装置是D；
（5）木炭在氧气中燃烧时产生的现象是：发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
2．（2021广西北海）下图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：

（1）图中标号①仪器名称是______。用A装置制取氧气的化学方程式是______。选择C装置收集氧气是因为______。集满氧气的集气瓶应______（填“正”或“倒”）放在桌面上
（2）用装置F和装置______（填序号）收集并测量O2体积，实验时气体应从装满水的装置F中的导管______（填“a”或“b”）端通入。
（3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取极易溶于水的氨气（NH3）。若要制取并收集于燥的氨气，正确的装置连接顺序是______（填字母代号）。
【答案】酒精灯 氧气不易溶于水 正 I b AHE（或AHF）
【解析】（1）图中标号①仪器名称是酒精灯。用A装置制取氧气的反应为固体加热反应且试管口没有一团棉花，故反应为氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为。选择C装置收集氧气是因为氧气不易溶于水，可以用排水法收集。氧气密度大于空气，集满氧气的集气瓶应正放在桌面上。（2）氧气密度小于水，实验时氧气应从装满水的装置F中的导管b端通入，水被排出，排出水的体积就是收集到氧气气体，测量水的体积还需要使用装置量筒I。
（3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，反应为固体加热反应，发生装置选A；氨气极易溶于水、密度小于空气密度，收集装置选择向下空气法装置E或万用瓶装置F（氨气短进长出，从b端进入）。若要制取并收集于燥的氨气，氨气能和硫酸反应，不与碱石灰反应，故在制得氨气后应首先通过碱石灰干燥装置H干燥后再收集，故正确的装置连接顺序是AHE（或AHF）。
3．（2021湖北十堰）根据如图装置，结合所学化学知识回答问题。

（1）写出图中仪器①的名称___________。
（2）实验室制取氧气的方法有多种方法，从“低碳”角度分析，最佳方法是（用化学方程式表示）___________。若用C装置收集氧气，验满的方法为：___________。
（3）在实验室室可以用如热固体无水醋酸钠和固体碱石灰的方法制取甲烷。通常情况下，甲烷的密度比空气小，难溶于水，实验室制取甲烷选择的发生装置是___________（填字母）。若用F装置收集甲烷，气体应从___________端通入（填“a”或“b”）。
【答案】（1）锥形瓶
（2） 将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气收集满
（3）A b
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶；（2）实验室制取氧气的方法有多种方法，从“低碳”角度分析，最佳方法是常温下进行的反应，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气，该反应的化学方程式：；若用C装置收集氧气，氧气具有助燃性，验满的方法为，将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气收集满；（3）在实验室室可以用如热固体无水醋酸钠和固体碱石灰的方法制取甲烷，反应条件是加热，实验室制取甲烷选择的发生装置是A；若用F装置收集甲烷，气体应从b通入，因为气体从短导管b通入，集气瓶中的水沿长导管a流出。
4．（2021长沙市中考二模）实验室里现有氯酸钾，二氧化锰、过氧化氢溶液，以及下列仪器：

（1）请写出标号⑦的仪器名称_____。
（2）利用上述仪器和药品可以制取O2，你选择的药品是_____，不需要选择的仪器是_____（填序号）。
【答案】（1）水槽；（2）氯酸钾和二氧化锰；①和④；
【解析】（1）标号⑦的仪器名称是水槽。（2）仪器中没有棉花，过氧化氢制取氧气需要长颈漏斗或分液漏斗，则可以通过②③⑤⑥⑦⑧组装成实验室制取氧气的实验装置，装置属于固、固加热型，试管口没有棉花，适合用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气。选择的药品是氯酸钾和二氧化锰，不需要的仪器有锥形瓶和双孔导管，序号为①和④。

1．（2021年武汉市中考模拟）（1）如图所示是实验室制取气体时常用的装置，回答下列问题：

①写出图中有标号的仪器名称：a. ______；b.__________ 。
②用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__________；C、E、F均可用于收集氧气，若用F装置收集氧气，气体应从______（选填“m”或“n”）端进入。若用C装置收集氧气，验满的方法是____。
（2）为了证明人体新陈代谢过程中有CO2气体产生，某校兴趣小组的学生设计了如图所示实验装置进行实验（实验室只用嘴吸气和呼气）。请回答：

①图中瓶Ⅱ的作用是_________。
②实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会使装置Ⅰ中的溶液进入口腔。猛呼时会____。
【答案】（1）①酒精灯；水槽；②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；m；将带火星的木条放在集气瓶的瓶口处
（2）①除去吸入空气中的二氧化碳②把装置Ⅱ中的溶液吹出瓶外
【解析】（1）①仪器a是酒精灯；b是水槽。②高锰酸钾发生分解反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；C、E、F均可用于收集氧气，F装置是万用瓶，若用F装置收集氧气，由于氧气的密度比空气的密度大，进入以后占据下方空间，空气则被赶到上方空间，而易从n端排出，故氧气应从m端进入。若用C装置收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶的瓶口处，如果带火星的木条复燃，则收集满了氧气。（2）①吸气时，空气进入锥形瓶Ⅱ，此时空气中的二氧化碳被锥形瓶Ⅱ中的氢氧化钠溶液吸收，排除空气中的二氧化碳对实验欲证明结论的干扰。故图中瓶Ⅱ的作用是除去吸入空气中的二氧化碳。②实验中猛吸时会使装置Ⅰ中的溶液进入口腔。猛呼时装置Ⅱ中的气压增大，会把溶液吹出瓶外。
2．（成都市大邑县2021-2022学年九年级上学期期中）实验室中，可利用下列装置制取某些气体。

（1）写出带标号的仪器的名称：①_________ ；②_______。
（2）若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气：
①C装置需做出的一处改进是____________；收集装置应该选_______（填序号）；该反应的文字表达式为______________，其基本反应类型为_______。
②以下是某同学的部分实验操作，其中不合理的是_________（填序号）。
Ⅰ.先检查装置的气密性，后加入药品Ⅱ.先固定试管，后放置酒精灯Ⅲ.先将导管伸入集气瓶，后加热试管
（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体。该气体易溶于水，密度比空气大。由上述信息推知，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），应选用的发生装置是_____（填序号，下同），选用的收集装置是______。
（4）如图是一个多用途装置，其部分用途如下：

①若用于向上排空气法收集氧气，检验氧气已收集满的方法是____。
②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，然后从_______端通入氧气（填“a”或“b”）。
（5）如图A、B是有关氧气化学性质实验的装置示意图。

①A中水的作用是_________。
②B中可观察到的实验现象是_______。
③请写出B中反应的文字表达式：_________。
【答案】（1）试管集气瓶
（2）①在试管口放一团棉花；D；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；分解反应；②Ⅱ、Ⅲ（全对才给分）
（3）A ； E
（4）①用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满；②b ；（5）①吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气；②铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；③铁+氧气四氧化三铁；
【解析】（1）带标号的仪器的名称：①是试管；②是集气瓶。（2）①若用C装置加热高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，高锰酸钾是粉末状的，为防止高锰酸钾粉末进入导管，试管口需要塞一团棉花，制取一瓶较纯净的氧气，用排水法收集，故C装置需做出的一处改进是在试管口放一团棉花；氧气不易溶于水，故收集装置应该选D；反应是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应符合一变多，故其基本反应类型为分解反应。②Ⅰ.实验要先检查装置的气密性，后加入药品，故正确；Ⅱ.实验组装仪器要由下而上，先放置酒精灯，后固定试管，故不正确；
Ⅲ.先加热试管排尽空气，后将导管伸入集气瓶收集气体，故不正确。故选ⅡⅢ。（3）实验室常用硫铁矿和稀硫酸（液体）在常温下反应制取硫化氢气体，在实验室制取硫化氢时（要求反应速率可控，所得气流平稳），注射器能控制反应物的滴加速率，控制反应速率，故应选用的发生装置是A，硫化氢气体易溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集，故选用的收集装置是E。（4）①若用于向上排空气法收集氧气，氧气密度比空气大，氧气从长管进，空气从短管排出，故检验氧气已收集满的方法是用带火星的木条放在b导管口处，木条复燃，证明氧气已集满。②若用于排水法收集氧气，先在集气瓶中装满水，氧气密度比水小，氧气要从短管通入，水从长管排出，故然后从b端通入氧气。（5）①硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，故A中水的作用是吸收燃烧产生的二氧化硫，避免其污染空气。②铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中可观察到的实验现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。③铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，故B中反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
3．（2021年无锡市锡山区港下中学中考二模）（1）以下装置都可以用来实验室制取O2，据图回答：

①写出仪器A的名称___；
②写出用图1制取氧气的化学方程式_____；
③用图2制取气体时，长颈漏斗必须插到液面以下的原因是____；用图4收集氧气，气体应__端通入
④与图3相比，用图1制取氧气的不足之处是_____（写一点）
（2）某学习小组利用如下图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。

资料：①KClO3的熔点约为356℃，MnO2在加热条件下不分解；②KClO3分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图如图2所示。
①由图2分析，加热KClO3时试管口选择朝上的原因是___。
②图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是___。
（3）如图3是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下：用注射器抽取30mL空气（活塞拉至30mL刻度处）硬质玻璃管中空气的体积为50mL，在硬质玻璃管中放入过量的铜粉，在右侧导管口套上瘪的气球点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温，将气球中气体全部进入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14mL。

①实验时，铜粉过量的目的是_____；
②实验测得空气中氧气的含量为__。
【答案】（1）①圆底烧瓶；②2H2O22H2O+O2↑；③防止气体从长颈漏斗管口逸出； a ；④制取氧气的量较少，且不能控制反应速率；（2）①氯酸钾分解温度高于氯酸钾的熔点，防止液体氯酸钾流出；
②温度升高，试管内的空气膨胀，空气排出试管，氧气浓度变小；（3）①消耗完装置内空气中的氧气②空气体积的1/5
【解析】（1）①仪器A圆底烧瓶；②图1是固体和液体不需加热制气装置，制取氧气是用过氧化氢和二氧化锰反应，化学方程式为②2H2O22H2O+O2↑；③用图2制取气体时，长颈漏斗必须插到液面以下，原因是防止气体从长颈漏斗管口逸出，收集不到气体；图4收集氧气，氧气应从短管进，水从长管出，故气体应a端通入，水从b端排出。④图1是制取氧气的简易装置，图3是可以控制反应速率的气体发生装置，且可以随时添加药品。故与图3相比，用图1制取氧气的不足之处是：制取氧气的量较少，且不能控制反应速率。（2）①由图2分析，氯酸钾分解时的温度大约为390℃，而氯酸钾的熔点为356℃，氯酸钾分解温度高于氯酸钾的熔点，所以加热KClO3制氧气时，氯酸钾是先熔化后分解，故试管口选择朝上的原因是防止液体氯酸钾流出。②图2中A→B段氯酸钾没有分解，而氧气浓度逐渐降低，可能原因是温度升高，试管内的空气膨胀，空气排出试管，氧气浓度变小。（3）①实验时，铜粉过量的目的是消耗完装置内空气中的氧气，使空气体积减少，通过注射器的刻度可推知空气中氧气的含量。②实验前，装置内气体体积为30mL+50mL=80mL，实验后，装置内气体体积为50mL+14mL=64mL，减少了16mL，故空气中氧气的含量为16mL/80mL =1/5。

1．（2021四川成都）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气，并回收产物。

（1）氯酸钾制氧气的化学方程式为______。
（2）收集气体时，待集气瓶里的水排完后，______（填操作），把集气瓶移出水槽，正放在桌上。
（3）将完全反应后固体溶解、过滤、洗涤、蒸发，以上操作都用到的仪器名称是______。蒸发时需铁架台和______（填序号），当______时停止加热。
（4）产物KCl可作化肥，对植物的主要作用是________（填序号）。
a.促进叶色浓绿 b.增强抗寒抗旱能力 c.增强抗倒伏能力
【答案】 （1）2KClO32KCl+3O2↑ ；（2）在水下用玻璃片磨砂一面盖住瓶口 ；（3）玻璃棒 ；AHG ；出现较多固体 ；（4）c
【解析】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑，故填：2KClO32KCl+3O2↑；（2）排水法收集氧气，待集气瓶里的水排完后，在水下用玻璃片磨砂一面盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌上，故填：在水下用玻璃片磨砂一面盖住瓶口；（3）溶解、过滤、洗涤、蒸发，以上操作都用到的仪器名称是玻璃棒，蒸发时需铁架台和 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，当较多固体析出时停止加热，利用蒸发皿的余热将滤液蒸干，故填：玻璃棒；AHG；出现较多固体；（4）产物KCl可作钾肥，对植物的主要作用是增强抗倒伏能力，故选c。
2．（2021·湖南张家界）实验室制取气体常用如图装置，根据所学化学知识回答问题：

（1）仪器a的名称：______。
（2）实验室需制取较纯净的氧气，应选用的发生装置和收集装置是______；该反应的化学方程式为：______。
（3）实验结束后，发现收集的氧气不纯，可能的原因是______。
【答案】试管 AC或BC 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2H2O22H2O+O2↑ 没有等到气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等
【解析】（1）仪器a是试管，故填：试管；（2）装置A的试管中有一团棉花，因此是加热高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；也可用双氧水和二氧化锰制氧气，可用装置B作为发生装置，过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气；由于氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净；故选用的发生装置和收集装置填：AC或BC；该反应的化学方程式填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2H2O22H2O+O2↑；（3）实验结束后，发现收集的氧气不纯，可能的原因是：没有等到气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等；故答案为：没有等到气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等。
3．（2021吉林长春）如图是实验室制取气体的常用装置，回答下列问题：

（1）仪器a的名称是 　 　。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，并用向上排空气法收集。
①写出此反应的化学方程式 　 　；
②可以选择的气体制取装置是 　 　（选填“A”或“B”）和C。
（3）选择气体制取装置时，需要考虑反应物的状态、　 　和气体的性质。
【答案】（1）试管；（2）①2H2O22H2O+O2↑；②B；（3）选择气体的制取装置时，发生装置考虑反应物的状态和反应条件，收集装置考虑气体的性质，故填：反应条件。
【解答】（1）仪器a为试管，故填：试管；（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解成为水和氧气，方程式为：2H2O22H2O+O2↑，故填：2H2O22H2O+O2↑；②过氧化氢为液态，二氧化锰为固态，反应不需要加热，故发生装置应该选择B，故填：B；（3）选择气体的制取装置时，发生装置考虑反应物的状态和反应条件，收集装置考虑气体的性质，故填：反应条件。
4．（2021天津市）根据下列装置图回答问题。

（1）写出仪器a的名称：　 　。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置为 　 　（填序号），反应的化学方程式为 　 　。
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置为 　 　（填序号），反应的化学方程式为 　 　。
【答案】（1）试管
（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；AC或AE；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）BC；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】解：（1）仪器a的名称是试管。故填：试管。（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置是AC或AE，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。故填：AC或AE；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（3）实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置为BC，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。故填：BC；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
5．（2021辽宁丹东）如图为实验室制取气体的常见装置。请回答：（从A～F中选填）装置。

（1）仪器①的名称是 ______。
（2）实验室利用A装置制取氧气的化学方程式是 ______；收集较纯净的氧气可选择 ______（从A～F中选填）装置。
（3）实验室利用B装置制取二氧化碳的化学方程式是 ______；实验时长颈漏斗末端要伸入到液面以下，原因是 ______。
（4）相对于装置B，装置C的突出优点是 ______。
（5）用G装置干燥二氧化碳气体，瓶内盛装的试剂是 ______。
【答案】（1）锥形瓶
（2）；D
（3） ； 防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出
（4）控制反应的发生或停止
（5）浓硫酸
【解析】【小问1详解】仪器①的名称是锥形瓶。【小问2详解】A装置适合固体加热的反应，有棉花，所以用高锰酸钾加热制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：，氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集，用排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置选D。【小问3详解】实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石主要成分碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为：；长颈漏斗要伸入液面以下，为了防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出。【小问4详解】相对于装置B，装置C的突出优点是控制反应的发生或停止，装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止。【小问5详解】用G装置干燥二氧化碳气体，瓶内盛装的试剂是浓硫酸，浓硫酸有吸水性可做干燥剂。