专题04 氧气及其制取（解析版）
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专题 04 氧气及其制取
1．（2020四川绵阳）实验室用 KMnO4制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是（ ）
A．检g爸闷苄? B．加热KMnO4制O2
C．验证O2已集满 D．硫在O2中燃烧
【答案】A
【解析】A、检g爸闷苄苑椒ㄊ前训脊艿囊欢私辉谒铮纸籼萜魍獗冢舻脊芸谟衅菝俺觯爸貌宦┢蔄正确；B、高锰酸钾是粉末状的，为防止高锰酸钾进入导管，要在试管口塞一团棉花，故B不正确；C、氧气的验满，带火星的木条要放在集气瓶口，木条复燃，说明已收集满，故C不正确；D、硫在氧气中点燃生成二氧化硫，二氧化硫和水反应，则硫在O2中燃烧集气瓶底部要加入水，故D不正确。故选A。
2．（2020内蒙古呼伦贝尔）下列对实验现象的描述不正确的是（ ）
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
C．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成带有刺激性气味的气体
D．蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水
【答案】D
【解析】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，选项正确； B、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，选项正确； C、硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成带有刺激性气味的气体，选项正确； D、蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，是反应结论，不是现象，选项错误。故选D。
3．（2020甘肃金昌）关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．制取气体时，先装药品，然后检验装置的气密性
B．反应结束时，先停止加热，然后将导管移出水面
C．导气管口开始产生气泡时，立即用装满水的集气瓶收集气体
D．装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管
【答案】D
【解析】A、制取气体时，先检验装置的气密性，后添加药品，A错；B、反应结束时，先将导管移出水面，后停止加热，防止水倒吸入试管，试管炸裂，B错；C、导气管口有连续均匀气泡时，开始用装满水的集气瓶收集气体，C错；D、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花，目的是防止反应时药品进入导气管，D正确。故选D。
4．（2020广西贵港）下列实验现象描述正确的是（ ）
A．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
B．往锌粒中加入稀硫酸，产生气泡
C．电解水实验中，负极上产生的气体使带火星的木条复燃
D．往氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀
【答案】B
【解析】A、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，生成四氧化三铁是实验结论，说法错误；
B、锌是活泼金属，与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故往锌粒中加入稀硫酸，产生气泡，说法正确；C、电解水实验中，根据“正氧负氢”，负极上产生的气体是氢气，不能使带火星的木条复燃，说法错误；D、氯化铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠，往氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，说法错误。故选B。
5．（2020云南省卷）下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A．在化学反应后其质量增加 B．在化学反应后其质量减少
C．在化学反应后其化学性质发生了变化 D．催化剂能改变化学反应速率
【答案】D
【解析】A、在化学反应后其质量不变，选项A错误；B、在化学反应后其质量不变，选项B错误；C、在化学反应后其化学性质不变，选项C错误；D、催化剂能改变化学反应的速率，选项D正确。故选D。
6．（2020四川内江）下列有关化学实验现象描述不正确的是（ ）
A．铁在氧气中燃烧，火星四射，产生黑色固体
B．纯净氢气在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色
C．镁带在氧气中燃烧发出耀眼的白光，产生白色固体
D．酚酞试液滴入稀硫酸中，溶液呈红色
【答案】D
【解析】A、铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体，说法正确；B、纯净氢气在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，说法正确；C、镁带在氧气中燃烧发出耀眼的白光，产生白色固体，生成的氧化镁为白色固体，说法正确；D、酚酞与酸不变色，酚酞试液滴入稀硫酸中，溶液呈无色，说法错误。故选D。
7．（2020黑龙江龙某某）下列说法正确的是（ ）
A．氧气具有可燃性，用作火箭燃料
B．铝比铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比铁差
C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可以用来制造人造骨
D．为了提高农作物产量，农业上提倡大量使用农药和化肥
【答案】C
【解析】A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不符合题意；B、铝比铁活泼，但铝在空气中与氧气反应产生一层致密的氧化物膜，具有抗腐蚀性能，铁不能形成致密的氧化膜，所以铝的抗腐蚀性能比铁强，不符合题意；C、钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可以用来制造人造骨，符合题意；D、农业上提倡大量使用农药和化肥，会造成土壤和水资源的污染，不符合题意。故选C。
8．（2020贵州毕节）在距地面10㧟50km的高空有一层臭氧（O3），它能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧与氧气在一定条件下能相互转化，在此过程中改变的是_____（填选项序号）。
a总质量 b原子数 c分子数
【答案】c
【解析】a、臭氧与氧气在一定条件下能相互转化，属于化学变化，据质量守恒定律可知总质量不变；B、原子是化学变化中最小的微粒，化学反应前后，原子的数目不变；C、臭氧（O3）转化为氧气（O2），每2个臭氧分子能生成3个氧分子，则分子数会发生改变。故选c。
9．（2020广西贵港）下列说法正确的是（ ）
A．利用洗洁精的乳化作用，可洗去餐具上的油污
B．降低温度一定能使不饱和溶液变为饱和溶液
C．水能灭火是因为水能降低可燃物的着火点
D．氧气的化学性质比较活泼，可以跟任何物质发生反应
【答案】A
【解析】A、洗洁精具有乳化作用，能够乳化油污，所以可以使用洗洁精洗去餐具上的油污，选项正确；B、降低温度不一定能使不饱和溶液变为饱和溶液，如氢氧化钙的溶解度随温度升高反而减小，将氢氧化钙的不饱和溶液变为饱和溶液可以通过升温的方法来实现，选项错误；C、水能灭火是因为水能够吸收热量使可燃物的温度降低至可燃物的着火点以下来实现灭火，选项错误；D、虽然氧气的化学性质比较活泼，但并不能可以跟任何物质发生反应，选项错误，故选A。
10．（2020云南省卷）某物质在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。该物质是（ ）
A．Fe B．S
C．P D．C
【答案】B
【解析】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故A不正确；B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故B正确； C、磷在氧气中燃烧，产生大量的白某某，生成一种白色固体，故C不正确； D、碳在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故D不正确。 故选B。
11．（2020吉林长春）下列探究实验能达到目的的是（ ）
A．探究温度对分子运动速率的影响，只将少量品红加入到热水中
B．探究三种金属的活动性强弱，只将Fe、Cu、Ag分别加入到稀盐酸中
C．探究MnO2是否是H2O2分解的催化剂，比较MnO2加到H2O2溶液前后产生气泡快慢
D．探究吸入空气和呼出气体中O2含量不同，将燃着的木条分别伸入等体积两种气体中
【答案】D
【解析】A、探究温度对分子运动速率的影响，需要将少量品红加入到热水中和将等量品红加入到冷水中做对比，错误。B、Cu和A都不能与稀盐酸反应，不能比较两者的活动性强弱，错误。C、探究MnO2是否是H2O2分解的催化剂，不但要比较MnO2加到H2O2溶液前后产生气泡快慢，还要检测反应前后MnO2的质量和化学性质是否发生改变，错误。D、探究吸入空气和呼出气体中O2含量不同，将燃着的木条分别伸入等体积两种气体中，吸入空气中小木条燃烧，呼出空气中小木条熄灭，因此吸入空气O2含量大于呼出气体中O2含量，正确。故选D。
12．（2020辽宁锦州）下列说法错误的是（ ）
A．氧气能支持燃烧，可作燃料
B．活性炭可除去冰箱中的异味
C．二氧化碳可用于灭火
D．食品包装中充入氮气防腐
【答案】A
【解析】A、氧气具有助燃性，能支持燃烧，但是不具有可燃性，不能用作燃料，符合题意；B、活性炭具有吸附性，可吸附冰箱中的异味，不符合题意；C、二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，可用于灭火，不符合题意；D、氮气的化学性质稳定，可填充于食品包装中，用以防腐，不符合题意。故选A。
13．（2020湖北十堰）根据下图回答问题：
（1）写出仪器①的名称：_________________。
（2）实验室若用装置A制取较纯净的氧气，反应的化学方程式为______________，可以选______________（填装置序号）作收集装置。
（3）实验室制取CO2，应选择的发生和收集装置的组合是_____________（填装置序号）。在装入药品前，必须要进行的实验操作是______________。
【答案】（1）集气瓶 ；92；E ；（3）BC；检查装置的气密性
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是：集气瓶；（2）装置A适用于固体加热反应制取气体，且试管口有一团棉花，适用于加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：； 氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置选E；（3）实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，发生装置应选B，二氧化碳溶于水，且密度比空气大，应用向上排空气法收集，收集装置应选C，故应选择的发生和收集装置的组合是BC；在装入药品前，必须要进行的实验操作是：检查装置的气密性，防止收集不到气体。
14．（2020云南省卷）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列图示回答问题。
①仪器a的名称是_________。
②实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式为_______。所选用的发生装置是______（填序号）。若用E装置收集氧气，实验完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯的目的是_________。
③氢气是一种清洁能源。实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气，应选择的发生装置是_____（填序号，下同），收集装置除选E外，还可以选_________。
【答案】（1）集气瓶；（2）；A；防止水倒流，使试管炸裂 ；（3）B ；D
【解析】①据图可知仪器a的名称是集气瓶；②如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，所选用的发生装置是A，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，化学反应方程式为；若用E装置收集氧气，实验结束应先移出导管，后熄灭酒精灯，其原因是：防止水倒流，使试管炸裂；③用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气的发生装置为固液常某某，故选装置B；氢气是一种无色无味，溶于水，相同条件下密度比空气小的气体，选择收集装置为：D或E。
15．（2020辽宁锦州）实验可以培养学生的化学核心素养。根据下图回答问题：
（1）仪器a的名称是_____________。
（2）若实验室制取氧气的发生装置选用A装置，反应的化学方程式为_____________。用C装置进行氧气性质实验时，水的作用是__________。
（3）实验室制取二氧化碳应选择的发生装置是________（填字母序号），将制得的二氧化碳通入到D装置中，发生反应的化学方程式为__________。
（4）若用E装置收集一瓶干燥的气体，则该气体可能是___________（填字母序号）。
A 、H2 B 、CO2 C、 O2
【答案】（1）长颈漏斗；（2） ；防止高温熔化物溅落下来，炸裂瓶底等合理表述；（3）B ； ；（4）A
【解析】（1）仪器a的名称是：长颈漏斗；（2）A装置适用于固体加热制取氧气，且试管口有棉花，适用于高锰酸钾加热制取氧气，高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成的高温熔融物溅落，容易炸裂瓶底，故水的作用是：防止高温熔化物溅落下来，炸裂瓶底；（3）实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，发生装置应选B；将制得的二氧化碳通入到D装置中，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；（4）若用E装置收集一瓶干燥的气体，该气体不与浓硫酸反应，且密度比空气小（收集时，从短管进入）。故选A。
16．（2020吉林长春）下列实验用常用于实验室制取气体，回答下列问题：
（1）仪器E的名称是____________________；
（2）用来制取O2，并用排水法收集，组装制取装置时，除选用上图中的B、D、E、G、I、K、N、P外，还必须选用图中的__________________。
（3）按上述反应加热31．6g的KMnO4完全反应后，理论上剩余固体质量为______________g。
【答案】（1）试管；（2）F、O ；（3）28．4
【解析】（1）通过观察可知仪器E的名称是试管；（2）用加热高锰酸钾的方法来制取氧气需要有热源，酒精灯F，用排水法来收集氧气需要有水槽O。（3）设生成氧气的质量为x，有，根据质量守恒定律生成物的总质量等于反应物的总质量因此剩余固体的质量为31．6g-3．2g=28．4g。
17．（2020内蒙古呼和浩特）如图是实验室常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）仪器①的名称_____。
（2）用A装置制取氧气的化学方程式_______________。C和D都可以收集O2，选择D装置的优点_____。
（3）E装置中水的作用_____。
【答案】（1）长颈漏斗；（2）； 收集的气体较为纯净 ；（3）防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂
【解析】解：（1）仪器①的名称是长颈漏斗；（2）装置A属于固体加热型，试管口放有一团棉花，采用的加热高锰酸钾的方法，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是。C和D都可以收集O2，D装置是排水法，选择D装置的优点是收集的气体较为纯净；（3）铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，E装置中水的作用是防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂。故答案为：（1）长颈漏斗；（2）；收集的气体较为纯净；（3）防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂。
18．（2020云南昆明）根据下列装置图回答问题：
（1）仪器a的名称是_______________。
（2）用氯酸钾和MnO2制取较纯净的O2时，应选择的装置是___________（填标号），化学方程式是____________，若用向上排空气法收集氧气，验满的方法是__________________。
（3）碳酸钙粉末与稀硫酸反应可制得CO2，化学方程式是__________________。
（4）实验室制取H2时，通过控制液体流速，从而得到平稳气流，选择的发生装置是______________（填标号），若用排水法收集H2，应从D装置的____________（填“b”或“c”）口通入气体。
【答案】试管 A 将带火星的小木条平放到集气瓶口，若小木条复燃，则满 B c
【解析】（1）仪器a的名称是试管；（2）用氯酸钾和MnO2制取较纯净的O2时，属于固体混合加热型，应选择的装置是A，加热条件下，二氧化锰催化氯酸钾反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式是 ，若用向上排空气法收集氧气，验满的方法是将带火星的小木条平放到集气瓶口，若小木条复燃，则满；（3）碳酸钙粉末与稀硫酸反应可制得二氧化碳和磷酸钙，化学方程式是 ；（4）实验室制取氢气时，通过控制液体流速，从而得到平稳气流，选择的发生装置是B，通过分液漏斗控制液体的添加量，可得到稳定的气流，若用排水法收集氢气，应从D装置的c口通入气体，将水从b口排出。
19．（2020四川内江）利用下列装置进行气体的制取实验，请问答下列问题：
（1）写出仪器的名称：①____________②______________。
（2）实验室用过氧化氯溶液制取氧气时，若要制取一瓶干燥的氧气，必须使气体通过__________(填字母，下同）装置，选用装置___________收集，验满的方法是____________。
（3）实验室用加热高锰酸钾固体的方法制取较纯净的氧气，选用发生装置____________和收集装置G组合，检查该装置气密性的方法是：连接好仪器，把导管的一端浸入水中，_____________，证明装置连接完好、不漏气。
（4）实验室用电石固体与饱和食盐水常温下反应制取乙炔（C2H2）气体，同时有糊状 Ca（OH）2生成，发生装置选用C而不选用B的原因是_____________；乙炔充分燃烧的化学方程式为____________。
【答案】（1）①铁架台；②分液漏斗；（2）D ； F；用带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，则已经充满 ；（3）A；手紧握试管，如果导管口有气泡冒出 ；（4） 可以控制滴加液体速率和防止糊状Ca（OH）2堵塞长颈漏斗的下端；
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是：铁架台；仪器②的名称是：分液漏斗；（2）浓硫酸具有吸水性，且浓硫酸与氧气不反应，可用浓硫酸干燥氧气，故若要制取一瓶干燥的氧气，必须使气体通过D装置；
氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，要想得到干燥的氧气，应用向上排空气法收集，故收集装置选F；氧气具有助燃性，氧气验满：用带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，则已经充满；（3）高锰酸钾加热制取氧气，属于固体加热反应，发生装置应选A；检查该装置气密性的方法是：连接好仪器，把导管的一端浸入水中，手紧握试管，如果导管口有气泡冒出，证明装置连接完好、不漏气；（4）发生装置选用C而不选用B，因为C装置可通过分液漏斗控制药品的滴加速率，从而控制反应速率，同时分液漏斗下端无需浸入液面以下，糊状Ca（OH）2不会堵塞漏斗的下端，故填：可以控制滴加液体速率和防止糊状Ca（OH）2堵塞长颈漏斗的下端；乙炔充分燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。
20．（2020内蒙古呼伦贝尔）实验室制取气体时需要的一些装置如下图所示，请回答下列问题。
（1）写出仪器①的名称__________________。
（2）实验室用A装置制取并收集干燥的氧气，所选装置的连接顺序为：A→________→________（填装置代号），写出A装置中使用催化剂制取氧气的化学方程式：________________________。若用C装置收集氧气，导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，应在________________时，开始收集气体。
（3）某兴趣小组的同学在实验室连接B、G装置进行实验。若实验时，在G装置中放置一个燃着的蜡烛，实验过程中蜡烛熄灭，说明生成的气体具有_________________的化学性质，则B装置中反应的化学方程式为________________________；若将G装置中的蜡 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 __ 。选择装置 B 制取二氧化碳时，虽然操作简单，但无法控制反应速率。将该装置进行简单改进后就可达到控制反应速率的目的，改进措施是 __________ 。
【答案】（1）锥形瓶；（2）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ；浓硫酸（填符号不得分）；（3）反应条件和反应物的状态（二者缺一不得分）；B 装置中再安装一个注射器（或改用装有分液漏斗的双孔塞等合理答案均可）
【解析】（1）图中带标号①的仪器名称锥形瓶；（2）A装置是固体加热型，且有棉花，则是高锰酸钾制取氧气，装置D是排水法收集氧气，因为氧气不易溶于水，则反应的化学方程式是2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。要干燥制得的气体，可将气体通入 F 装置，F装置中应该装入的试剂名称是浓硫酸；因为浓硫酸是液体，有吸水性；（3）实验室制取气体发生装置的选择依据是反应条件和反应物的状态。选择装置 B 制取二氧化碳时，虽然操作简单，但无法控制反应速率。将该装置进行简单改进后就可达到控制反应速率的目的，改进措施是B装置中再安装一个注射器（或改用装有分液漏斗的双孔塞等合理答案均可）。
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