人教版2024上冊/第二單元空氣和氧氣/實驗活動1實驗05氧氣的實驗室制取與性質【實驗目的】1．學習實驗室制取氧氣的方法。2．加深對氧氣性質的認識?！緦嶒瀮x器】大試管、集氣瓶、水槽、單孔橡膠塞、乳膠管、玻璃導管、鐵架臺（帶鐵夾）、升降臺、酒精燈、玻璃片、坩堝鉗、火柴【實驗試劑】高錳酸鉀、木炭、澄清石灰水、細鐵絲、木條、棉花【實驗過程】制取氧氣操作步驟（諧音記憶為“茶莊定點收利息”）實驗圖示①查連接裝置并檢查裝置氣密性②裝把少量高錳酸鉀用藥匙(或紙槽)裝入試管中，在試管口放一團棉花③定把試管口略向下傾斜固定在鐵架臺上；準備好兩個集氣瓶，裝滿水后倒置在水槽里④點點燃酒精燈，先讓試管均勻受熱，然后對高錳酸鉀所在的部位加熱⑤收當導管口氣泡連續并比較均勻地放出時，開始收集氣體（收集兩瓶，其中一瓶留有少量水）⑥離把導管撤離水面⑦熄熄滅酒精燈2．氧氣的性質實驗反應物木炭和氧氣鐵絲和氧氣實驗圖示實驗操作用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈火焰上加熱到發紅，然后由瓶口向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中。燃燒停止后，取出坩堝鉗，向集氣瓶中加入少量澄清石灰水，振蕩把鐵絲盤成螺旋狀，在下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，插入盛有氧氣的集氣瓶中（瓶中預留少量水）1.實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣（1）反應原理=1\*GB3①文字表達式：高錳酸鉀加熱錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱=2\*GB3②符號表達式：KMnO4加熱K2MnO4+MnO2+O2加熱（2）發生裝置與收集裝置分析發生裝置收集裝置反應物狀態：固體反應的條件：加熱氧氣不易溶于水，且不與水反應。收集到的氧氣相比排空氣法較為純凈氧氣的密度比空氣大（3）檢驗：把帶有火星的木條插入集氣瓶中，若木條復燃，說明是氧氣。【注意事項】①試管內的導管應稍稍伸出橡膠塞，便于氣體導出；②棉花的作用是防止加熱時試管內的粉末狀物質進入導管；③試管口應略向下傾斜，防止冷凝水流至熱的試管底部，避免試管炸裂；④集氣瓶裝滿水后，用玻璃片先蓋住瓶口的一小部分，然后推動玻璃片將瓶口全部蓋??；⑤加熱時，先將酒精燈火焰在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后對高錳酸鉀所在的部位加熱；⑥導管口開始有氣泡放出時，不宜立即收集，因為開始加熱時導管口的氣泡主要是裝置內的空氣，此時收集，會導致收集到的氧氣不純；⑦當集氣瓶口有大氣泡冒出時，證明氧氣已集滿；⑧集滿后，若先熄滅酒精燈，再把導管撤離水面，易導致水槽中的水倒吸入試管，使試管因驟然冷卻而炸裂。2.氧氣的性質實驗（1）木炭和氧氣=1\*GB3①現象：木炭燃燒，發出白光，放熱；澄清石灰水變渾濁=2\*GB3②符號表達式：C+O2eq\o\ac(\s\up5(點燃),\s\do0(→),\s\do5())CO2（2）鐵絲和氧氣=1\*GB3①現象：鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體=2\*GB3②符號表達式：Fe+O2eq\o\ac(\s\up5(點燃),\s\do0(→),\s\do5())Fe3O4【注意事項】=1\*GB3①鐵絲繞成螺旋狀的目的：增大受熱面積；=2\*GB3②鐵絲下端火柴的目的：引燃鐵絲；=3\*GB3③集氣瓶底預先放一些水目的：防止高溫熔融物濺落炸裂瓶底。【問題與交流】1．檢驗裝置氣密性時，除了用手緊握的方法外，還可以用什么方法？用熱毛巾捂住或用酒精燈微熱。如果某同學制得的氧氣不純，你認為可能的原因有哪些？收集前集氣瓶內未盛滿水（或沒有等氣泡連續并比較均勻地放出就開始收集等）。把燃著的木炭插入盛有氧氣的集氣瓶時，為什么要由瓶口向下緩慢插入？使木炭與氧氣充分接觸，充分發生反應。【典例1】（2024·湖南·中考真題）下列發生裝置中，可用于實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】A、用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，在生成氧氣的同時，還有錳酸鉀和二氧化錳生成，由于反應需要加熱，所以發生裝置應選A；實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，固體粉末會隨著氧氣流順著導管進入水槽，使水槽內的水變成紫紅色（由于高錳酸鉀溶于水顯紫紅色），為防止這種現象的發生，通常要在試管口放一棉花團，故正確；B、屬于固液常溫型，故錯誤；C、屬于固液常溫型，故錯誤；D、屬于固液常溫型，故錯誤。故選A?！镜淅?】（2024·江蘇揚州·中考真題）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，先將導管伸入集氣瓶中，再點燃酒精燈D．氣體收集完畢后，先將導管移出水面，再熄滅酒精燈【答案】D【解析】A、檢查裝置的氣密性時，應先將導管的一端伸入水中，然后用手緊握試管，觀察導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，待導管口氣泡連續均勻冒出時，再將導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?！镜淅?】（2024·河南·中考真題）氧氣性質活潑，能支持燃燒。下列物質在氧氣中燃燒，能生成無色、無味氣體的是（）A．鐵絲 B．硫粉 C．紅磷 D．木炭【答案】D【解析】A、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體，故選項A錯誤；B、硫粉在氧氣中燃燒生成一種具有刺激性氣味的氣體，故選項B錯誤；C、紅磷在氧氣中燃燒，生成一種白色固體，故選項C錯誤；D、木炭在氧氣中燃燒，發出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的無色無味的氣體，故選D項正確。故選D。1．（2024·廣東·中考真題）實驗室制取O2，下列操作、藥品和裝置選擇不合理的是（）A．選擇藥品 B．檢查氣密性C．發生裝置 D．收集裝置【答案】C【解析】A、實驗室可以通過加熱高錳酸鉀生成氧氣，故A正確；B、有氣體生成或參與的反應需要進行氣密性檢查，用手捂住試管，導管口放水中，如果導管口有氣泡生成，松手后，導管內形成一段水柱，說明氣密性良好，故B正確；C、加熱固體制取氧氣時，試管口應略向下傾斜，防止冷凝水倒流，使試管炸裂，故C錯誤；D、氧氣密度比空氣大，可以用向上排空氣法，多功能瓶收集氧氣時，氧氣應從長管通入，空氣由短管排出，故D正確；故選C。2．實驗室用高錳酸鉀制取氧氣不需要用到的儀器是（）A．燒杯 B．集氣瓶 C．導管 D．酒精燈【答案】A【解析】加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣時，要用到酒精燈、鐵架臺、試管、集氣瓶、橡膠塞、導管等儀器，用不到燒杯。故選A。3．如圖是鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，下列說法正確的是A．鐵絲直接伸入集氣瓶中即可燃燒B．鐵絲劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體氧化鐵C．該反應的化學方程式為D．集氣瓶底部放少量水的作用是防止其炸裂【答案】D【解析】A、鐵絲直接伸到集氣瓶中不能燃燒，因為溫度沒有達到著火點，故錯誤；B、鐵絲燃燒的現象是劇烈燃燒、火星四射、放出熱量，生成黑色固體，黑色固體是四氧化三鐵，故錯誤；C、該反應是鐵和氧氣在點燃條件下反應生成四氧化三鐵，化學方程式為，故錯誤；D、集氣瓶底部放少量水的作用是防止防止生成的高溫熔融物濺落下來，炸裂瓶底，故正確；故選D。4．實驗室用高錳酸鉀加熱制取氧氣有以下步驟：①加熱藥品②停止加熱③將導管從水槽中取出④檢查裝置的氣密性⑤將藥品裝入試管中并把裝置安裝好⑥收集氣體正確的操作順序為（）A．④⑤①⑥②③ B．④⑤①⑥③②C．⑤④①⑥②③ D．⑤④①⑥③②【答案】B【解析】實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟和注意點分別是：連（連接儀器、組裝實驗裝置）→查（檢查裝置的氣密性）→裝（裝入固體藥品，注意用高錳酸鉀時，在試管口放一團棉花）→定（用鐵架臺固定儀器裝置）→點（用火柴點燃酒精燈，給試管加熱）→收（收集氧氣）→移（把導管移出水面）→熄（熄滅酒精燈），可得正確的操作順序是：④⑤①⑥③②。故選B。5．（2024·河北石家莊·二模）高錳酸鉀制取氧氣實驗中，下圖所示的儀器在一定不需要使用的是（）A．集氣瓶 B．試管C．水槽 D．長頸漏斗【答案】D【分析】實驗室中用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，發生裝置為固固加熱型，收集裝置可采用向上排空氣法或排水法?！窘馕觥緼、集氣瓶用于收集氧氣，一定需要，選項正確；B、試管用于盛裝高錳酸鉀，作為反應容器、且能直接加熱的試管一定需要，選項正確；C、若用排水法收集氧氣，需要用水槽盛水，選項正確；D、長頸漏斗是用于添加液體的儀器，顯然該實驗中沒有需要添加的液體，選項錯誤。故選D。6．如圖所示是實驗室制備、收集、驗滿、驗證氧氣性質的操作，其中操作正確的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】A、用高錳酸鉀制取氧氣，應在試管口塞一團棉花，防止加熱時試管內粉末狀物質進入導管，且試管口應略向下傾斜，防止冷凝水倒流，炸裂試管，圖中操作正確，符合題意；B、氧氣的密度比空氣略大，應用向上排空氣法收集，且導管應伸到集氣瓶底部，才能將集氣瓶內空氣排盡，圖中操作不正確，不符合題意；C、氧氣具有助燃性，氧氣驗滿的方法為：將帶火星的木條放在集氣瓶口（而不能伸入集氣瓶內部），若木條復燃，說明已經集滿，圖中操作不正確，不符合題意；D、鐵絲在氧氣中燃燒，放出大量的熱，應在集氣瓶底部放少量水或鋪一層細沙，防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底，圖中操作不正確，不符合題意。故選A。7．如圖所示為實驗室制取氧氣的部分操作，其中錯誤的是（）A．檢查氣密性 B．加熱固體C．收集氧氣 D．熄滅酒精燈【答案】C【解析】A、檢查裝置氣密性的方法是：將導管的一端伸入水中，用手緊握試管，若觀察到水中的導管口有氣泡冒出，則說明裝置的氣密性良好，操作正確，不符合題意；B、加熱固體時，試管口應略向下傾斜，防止冷凝水回流使試管炸裂，放一團棉花可以防止加熱時試管內的粉末狀物質進入導管，圖中操作正確，不符合題意；C、用向上排空氣法收集氧氣時，導管應伸到集氣瓶底部，圖中操作錯誤，符合題意；D、熄滅酒精燈應用燈帽蓋滅，不能用嘴吹滅，圖中操作正確，不符合題意。故選C。8．用該裝置來制取并收集氧氣(裝置不做任何改動)，收集完氣體后，測得氧氣的純度明顯偏低，原因可能是（）A．裝置氣密性不好B．高錳酸鉀中混有氯酸鉀C．收集完成時，集氣瓶中仍有少量水D．未待導管口氣泡連續均勻冒出時就開始收集【答案】D【解析】A、裝置氣密性不好會導致收集不到氧氣，不會導致氧氣不純，不符合題意；B、加熱氯酸鉀也會產生氧氣，不會產生其他氣體，故不會導致氧氣不純，不符合題意；C、收集完成時，集氣瓶中仍有少量水，也不會影響氧氣的純度，不符合題意；D、未待導管口氣泡連續均勻冒出時就開始收集，此時收集的氣體中會混有裝置內的空氣，導致所收集的氧氣不純，符合題意；故選D。9．基礎實驗1《氧氣的實驗室制取與性質》。本實驗以高錳酸鉀為原料，并采用排水法收集從視頻中看到的下列實驗操作不規范的是（）A．查氣密性：先將導管伸入水中，再用雙手緊握試管外壁B．固定裝置：將試管口略向下傾斜，固定在鐵架臺上C．加熱藥品：先讓試管底部均勻受熱，再對高錳酸鉀所在部位加熱D．收集氣體：導管口剛有氣泡冒出就開始收集氣體【答案】D【解析】A、查氣密性：先將導管伸入水中，再用雙手緊握試管外壁，若導管口有氣泡冒出，則說明裝置氣密性良好，不符合題意；B、高錳酸鉀為固體，加熱固體時試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流使試管炸裂，再固定在鐵架臺上，不符合題意；C、加熱固體藥品時，應先預熱使試管底部受熱均勻，再對高錳酸鉀所在部位集中加熱，不符合題意；D、利用排水法收集氣體要等到氣泡連續均勻冒出時開始收集，因為一開始排出的是空氣，符合題意。故選D。10．下圖是氧氣的實驗室制取與性質的有關實驗示意圖。

（1）圖一中儀器①的名稱是。（2）實驗室用裝置A制取氧氣加熱藥品前使試管均勻受熱的具體操作是。（3）欲收集一瓶干燥的氧氣，可從圖一中選擇的收集裝置是（填序號）。（4）圖二為木炭在氧氣中燃燒的實驗。為檢驗產物二氧化碳，Ⅳ中倒入的試劑為?！敬鸢浮浚?）鐵架臺（2）來回移動酒精燈（3）C（4）澄清石灰水【解析】（1）①為鐵架臺；（2）為了防止試管受熱不均勻而炸裂，開始加熱時，要讓試管均勻受熱，具體操作是來回移動酒精燈；（3）由于氧氣密度比空氣大，可選擇C向上排空氣法收集，由于氧氣不易溶于水，可選擇B排水法收集，而排空氣法收集到的氣體較排水法干燥，故欲收集一瓶干燥的氧氣，可選擇的收集裝置是C；（4）根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以為檢驗產物二氧化碳，Ⅳ中倒入的試劑為澄清石灰水。11．九年級化學興趣小組的同學針對鐵絲在氧氣中燃燒的實驗發表了以下觀點，你認為不正確的是（）A．實驗中鐵絲下端系一根火柴的目的是引燃鐵絲B．該實驗中觀察到的現象是鐵絲劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體C．集氣瓶中放少量水的作用是防止燃燒時濺落下來的高溫熔融物炸裂瓶底D．實驗時為節省時間，點燃火柴后應立即將鐵絲伸入集氣瓶中【答案】D【解析】A、鐵絲下端系一根火柴，利用火柴燃燒加熱鐵絲，進而引燃鐵絲，該選項正確；B、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，該選項正確；C、集氣瓶底放少量的水或細沙，能防止燃燒時濺落下來的高溫熔融物炸裂瓶底，該選項正確；D、點燃火柴后立即伸入，火柴會消耗過多的氧氣，從而使反應不明顯，該選項不正確。故選D。12．如圖是驗證氧氣性質的實驗（1）圖甲實驗中的鐵絲繞成螺旋狀的目的是。（2）圖甲所示實驗有一處錯誤，它是，該錯誤可能會導致的后果是。（3）小明同學做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，實驗成功率最高的是。(填字母)（4）某同學做木炭在氧氣中燃燒實驗的步驟如下：Ⅰ.用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發紅，插入盛滿氧氣的集氣瓶中，燃燒停止后，取出坩堝鉗。Ⅱ.向集氣瓶中加入少量澄清石灰水，振蕩。①步驟Ⅰ中，最好是將燒紅的木炭由瓶口緩慢插入盛滿氧氣的集氣瓶中，這一實驗操作的主要目的是。②步驟Ⅱ中可觀察到?！敬鸢浮浚?）增大鐵絲的受熱面積（2）集氣瓶底部沒有加少量水或鋪一層細沙集氣瓶底部炸裂（3）C（4）使木炭與氧氣充分反應澄清石灰水變渾濁【解析】（1）圖甲實驗中的鐵絲繞成螺旋狀的目的是：增大鐵絲的受熱面積；（2）鐵絲在氧氣中燃燒放出大量的熱，應在集氣瓶底部放少量水或鋪一層細沙，防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底，故圖甲中的錯誤是：集氣瓶底部沒有加少量水或鋪一層細沙，該錯誤可能會導致的后果是：集氣瓶底部炸裂；（3）做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，火柴頭向下燃燒，能使鐵絲充分受熱，更易達到鐵絲的著火點，成功率最高。故選C；（4）Ⅱ、①步驟Ⅰ中，最好是將燒紅的木炭由瓶口緩慢插入盛滿氧氣的集氣瓶中，這一實驗操作的主要目的是：使木炭與氧氣充分反應，現象更明顯；②木炭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故步驟Ⅱ中可觀察到：澄清石灰水變渾濁。13．小麗和她的興趣小組探究“排水法收集氧氣時機的選擇”，用加熱高錳酸鉀進行了相關實驗。（1）裝置中試管口放一團棉花的作用是?！咎岢鰡栴}】“氣泡連續、均勻冒出時排出的氧氣比較純凈”，事實如此嗎？【設計并實驗】采用高錳酸鉀加熱分解產生氧氣，測定不同時刻從試管排出的氣體中氧氣的濃度。時段氧氣濃度變化特點氧氣濃度變化范圍加熱時間氣泡特征①逐漸增大21.2%~1~11s11~16s不持續、不均勻②快速增大28.7%-66.7%16~34s持續、均勻、快速③逐漸變緩66.7%-86.3%34~80s④趨于穩定86.3%~88.7%80~135s（2）在加熱藥品的第①時期(11~16s)，氣泡已經連續、均勻且快速冒出，此時排出氣