【期末满分备考】2022-2023学年人教版化学九年级上册-专题三《氧气的制取和性质》期末考点专题

专题三  氧气的制取和性质

【知识归纳】

一、氧气的性质和用途

1.氧气的物理性质:

(1)通常情况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。（液态氧和固态氧是蓝色的）

(2)不易溶于水。

(3)密度比空气略大。

2.氧气的化学性质:

氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂。物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较:

（1）木炭

在空气中现象：持续红热，放出热量。

在氧气中现象：燃烧更旺，发出白光，放出热量，产生的气体使澄清石灰水变浑浊。

化学方程式：C + O2 = CO2

（2）硫

在空气中现象：发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体。

在氧气中现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体。

化学方程式：S + O2 = SO2

注意事项：硫在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水为了吸收二氧化硫防止污染空气。

（3）磷

在空气中现象：发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟。

在氧气中现象：发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟。

化学方程式：4P + 5O2 = 2P2O5

（4）铁

在空气中现象：持续加热发红，离火后变冷(不燃烧)。

在氧气中现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。

化学方程式：3Fe +2O2 = Fe3O4

注意事项：①铁丝在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水或铺一层细沙，是为了防止溅落的熔化物炸裂瓶底；

②铁丝绕成螺旋状的目的是为了增大铁丝的受热面积。

③当火柴快燃尽时再将铁丝插入集气瓶中，防止火柴燃烧消耗更多的氧气。

（5）镁

在空气中现象：在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体。

在氧气中现象：在氧气中燃烧更加剧烈，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体。

化学方程式：2Mg +O2 = 2MgO

（6）蜡烛

在空气中现象：产生黄白色光焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生;迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。

在氧气中现象：燃烧更旺，发出白光，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有

无色液滴产生，迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。

化学方程式：石蜡 + O2    → CO2 + H2O

3.氧气的用途

(1)供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。

(2)支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属等。

【点拨】

1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈；例：某些在空气中不能燃烧的物质(如铁丝)在纯氧中可以燃烧。

2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有可燃性，只有助燃性。

3.实验现象与实验结论的区别。

一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。

例：“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。“硫燃烧生成二氧化硫描述的是实验结论。

4.燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是：都是氧化反应；都放出热量。

二、氧气的实验室制法

1.药品:

(1)氯酸钾（白色固体）和二氧化锰(黑色固体）

(2)高锰酸钾（暗紫色固体）

(3)过氧化氢溶液(无色液体)、二氧化锰(MnO2黑色固体)

2.反应原理:

(1) 2KC103  =  2KC1+302↑

(2) 2KMn04 = K2Mn04+ Mn02+ 02↑

(3) 2H202  = 2H20+02↑

3.实验步骤:

(1)氯酸钾或高锰酸钾制氧气:（茶庄定点收利息）

①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯

(2)过氧化氢制氧气

①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品（先装固体再装液体）；③用排水法（或向上排空气法）收集氧气。

4.实验装置:

（1）发生装置:

（2）收集装置

5.收集方法:

(1)排水集气法(氧气不易溶于水)；收集的气体比较纯净但不干燥。

(2)向上排空气法(氧气密度比空气略大)。收集的气体比较干燥但不纯净。

6.检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。

7.验满方法:

(1)用排水集气法收集氧气时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明已集满。

(2)用向上排空气法时，将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。

【点拨】

1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项:

(1)试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流引起试管的炸裂。

(2)伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。

(3)如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。

(4)如果用氯酸钾为原料制氧气，试管口不能塞棉花。这是因为棉花是易燃物，而氯酸钾又具有强氧化性，放氧速率快，棉花很容易着火燃烧，以至发生爆炸。

(5)用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。

(6)如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于排尽空气。

(7)收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。防止水倒吸引起试管炸裂。

【专题突破】

基础性习题：

1.氧气是空气的主要成分之一，有关氧气的说法错误的是（    ）
A.水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存  
B.氧气的化学性质比较活泼，能和很多物质发生化学反应
C.氧气可用于动植物呼吸、医疗急救等
D.氧气能支持燃烧，可以作燃料
【解析】根据已有的知识进行分析，氧气物理性质以及助燃性和支持呼吸等分析解答即可。
A.由于氧气不易溶于水，所以水中的生物能依靠溶于水中的少量氧气而生存，故正确；
B.氧气的化学性质比较活泼，能和很多物质发生化学反应，故正确；
C.氧气可用于动植物呼吸、医疗急救等，故正确；
D.氧气能支持燃烧，不具有可燃性，不可以作燃料，故错误。

【答案】D
2.下列有关氧气的说法中正确的是（    ）
A.氧气能支持燃烧，可做燃料
B.铁丝在氧气中燃烧生成三氧化二铁
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
D.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
【解析】
A.氧气能支持燃烧，可做助燃剂，氧气不具有助燃性，不可作燃料，故A说法不正确；
B.铁丝在氧气中燃烧生成的是四氧化三铁。不是三氧化二铁，故B说法不正确；
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，故C说法正确；
D.红磷在空气中燃烧产生大量白烟，不是白雾，故D说法不正确。

【答案】C
3．下列说法中正确的是（    ）
A.液氧用于火箭发射是利用氧气的可燃性
B.硫燃烧时，集气瓶底部需要放一些水来吸收生成的二氧化硫
C.木炭在空气中燃烧的现象是：燃烧发红，放出热量且生成二氧化碳
D.铁丝燃烧时，可将铁丝缠绕在火柴上，点燃火柴后应立即伸入集气瓶
【解析】
A.氧气具有助燃性，可以做助燃剂，不具有可燃性，A错误；
B.硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫，且易溶于水，在集气瓶底部放水，可以吸收有毒的二氧化硫，防止环境污染，B正确；
C.木炭在空气中燃烧的现象是发红光，放热，二氧化碳是无色气体，观察不到生成二氧化碳的现象，C错误；
D.铁丝燃烧时，点燃火柴后，应等到火柴梗即将燃尽时，再伸入集气瓶，防止火柴梗在集气瓶中燃烧消耗掉过多的氧气，D错误。

【答案】B
4．下列对有关物质的性质及其相关用途的叙述正确的是（　　）    
 ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；②氮气不燃烧也不支持燃烧，难溶于水；③氧气能支持燃烧，所以可以做火箭的高能燃料；④氧气能与许多物质发生氧化反应.
A.②④              B.①③
C.①②③           D.①②④
【解析】

①氧气不易溶于水，所以题中①易溶于水的描述是错误的描述；②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气.此句描述是正确的描述；③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中;用途火箭的高能燃料的描述是对氧气的错误认识；④氧气化学活性较活泼，能与许多物质发生氧化反应.此句描述属于正确描述

【答案】A
5.下列对物质燃烧现象的描述中，正确的是（　  　）

A.木炭在氧气中燃烧发出白光，生成黑色固体
B.蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水
C.红磷在空气中燃烧，生成白色烟雾
D.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
【解析】
A.木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误；
B.蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误；
C.红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误；
D.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法正确。

【答案】D
6.实验室制取氧气，大致分为以下几步: a.加热试管； b.检查装置的气密性； c. 向试管中装药品，用带导管的单孔塞塞紧后，固定在铁架台上； d. 用排水法收集氧气； e. 停止加

热；f.将导管从水槽中取出。实验操作顺序正确的是(       )

A. Bcadef     B. abcdef     C. bcadfe     D. abcdfe .

【解析】

实验室用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰固体加热氧气的步骤，第一步是检查装置的气密性，最后一步是先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯。

【答案】 C

7.某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。                                                    

(1)仪器①的名称是______。

(2)高锰酸钾制氧气的化学方程式为______。组装氧气的收集装置，可选用______（填序号）。

(3)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用______（填实验用品名称）。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是______（写出1点即可）。

【解析】

(1)仪器①是烧杯。

(2)高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，可用③⑤组装。氧气不易溶于水，可用排水法收集，可用②④⑤组装。

(3)用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，说明高锰酸钾通过导管进入水槽，溶于水。则可能是未使用一团棉花放在试管口，导致固体粉末随气流通过导管进入水槽。该同学使用排水法收集氧气不纯，可能开始集气瓶中未装满水，导致收集的气体中混有集气瓶中的空气。也可能未等气泡连续均匀冒出就开始收集气体，导致混有开始排出的装置内的空气。

【答案】(1)烧杯

(2) ；②④⑤或③⑤

(3)棉花 ； 开始集气瓶中未装满水或未等气泡连续均匀冒出就开始收集等

8.根据下图实验装置，回答问题：

(1)C装置中标有①的仪器名称为_______。

(2)实验室某小组同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，请写出化学方程式_______。根据该反应原理，从控制反应速率的角度考虑，请从上图中选择发生装置和收集装置制取一瓶干燥的氧气，所选装置接口字母连接顺序为_______(连接顺序全对才得分)。

【解析】

(1)①是长颈漏斗。

(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为。

该反应不需要加热，选择固液不加热型装置。使用分液漏斗可以通过活塞控制液体滴加速度，从而控制反应速率，所以发生装置选择B，通过浓硫酸可以利用浓硫酸的吸水性干燥氧气，洗气长进短出，所以从g进，h出。氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集氧气，排空气法收集氧气较干燥，所以使用E收集。所以连接顺序为b-g-h-e。

【答案】

(1)长颈漏斗

(2) ；b-g-h-e(或bghe)

拓展性习题：

1．下列有关氧气的说法中，不正确的是（    ）

A．氧气可供给呼吸
B．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
C．植物的光合作用是空气中氧气的主要来源 
D．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
【解析】
A．氧气能够支持动植物的呼吸，选项正确；
B．氧气不易溶于水，但溶解在水中的氧气足以供给鱼类在水中的呼吸，选项错误；
C．绿色植物利用光合作用将空气中的二氧化碳和水转化为有机物和氧气，该变化是空气中氧气的主要来源，选项正确；
D．可燃物与浓度大的纯氧气燃烧较剧烈，单位时间内产生的热量多，温度高，容易焊接或切割金属，选项正确。

【答案】B

2.人类每时每刻都离不开空气，空气中大约含有氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体杂质0.03%。下列有关说法不正确的是（    ）

A．铁丝在纯氧中燃烧，可得到四氧化三铁

B．氮气化学性质不活泼，可在食品包装袋中充入氮气以防腐

C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯

D．将点燃的木条伸入收集满某气体的集气瓶中，木条熄灭，该气体一定是二氧化碳

【解析】

A.铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，不符合题意；

B.氮气化学性质不活泼，可填充于食品包装中用于防腐，不符合题意；

C.稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯，不符合题意；

D.二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，但是将点燃的木条伸入收集满某气体的集气瓶中，木条熄灭，该气体不一定是二氧化碳，还可能是氮气等，符合题意。

【答案】D

3.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

【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。

【答案】C

4.实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（    ）

A．大试管、铁架台  B．烧杯、玻璃棒 

C．集气瓶、酒精灯                  D．导管、单孔塞

【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置需要大试管（反应容器）、酒精灯（加热容器）、铁架台（固定）、单孔塞、导管，收集装置需要集气瓶、水槽等。不需要烧杯和玻璃棒。

【答案】B

5.实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是（    ）

A．实验室制取氧气时，可选用③或⑤作为收集装置

B．检验④中CO2是否收集满：将燃着的木条伸入集气瓶内，看木条是否熄灭

C．用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面

D．用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用②作为发生装置

【解析】

A.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，故可选用④或⑤作为收集装置，不符合题意；

B.二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，看木条是否熄灭，不能伸入集气瓶内，不符合题意；

C.用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，不符合题意；

D.用锌和稀硫酸反应制取氢气，属于固液不加热反应，发生装置可选②，符合题意。

【答案】D

6.现有下列反应：①  ②

③。其中适用于实验室制取氧气的是（    ）

A．①② B．②③ C．①③ D．①②③

【解析】实验室制取氧气的反应原理，就是指在实验室条件下，方便、简洁地来制取氧气，同时考虑生成物是否有污染，根据题意，硝酸铵因为温度不同，硝酸铵分解的产物不同，即使发生了题目所指出的反应，生成的是氮气和氧气的混合气体，难以分离；同时，硝酸铵受热易发生爆炸，因而缺乏可靠的安全性，而利用氯酸钾、高锰酸钾、过氧化氢制取氧气，操作简单，安全，方便易行，故实验室常用来制取氧气。

【答案】A

7.制取气体是初中化学实验的重要内容，根据要求回答下列问题：

(1)写出标有序号的仪器名称：①_______。

(2)实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选择的发生装置是_______(填字母序号，下同)。

(3)若要得到干燥的氧气，所选择装置的连接顺序为：B→_______→_______。

(4)某气体只能用C装置收集，则该气体可能具有的性质为_______。

a.能与水反应    b.能与空气中的某些成分发生反应   c.密度与空气接近

(5)某兴趣小组的同学连接B、G、H装置进行实验。若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中溶液变浑浊，则B装置中反应的化学方程式为_______。

【解析】

(1)仪器名称：①分液漏斗；

(2)用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应为固体不加热反应，可选择的发生装置是B；

(3)要得到干燥的氧气，则生成氧气首先要通过浓硫酸干燥装置F进行干燥，氧气密度大于空气，向上排空气法收集气体较为干燥，收集装置选择E；

故所选择装置的连接顺序为：B→F→E；

(4)某气体只能用C装置排水法收集，说明该气体不溶于水、不和水反应，密度可能与空气密度接近或能与空气中的某些成分发生反应；故选bc；

(5)若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，则生成气体为氧气，氧气有助燃性，蜡烛和氧气燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使H装置中溶液石灰水变浑浊，故B装置中反应为固液不加热生成氧气的反应，为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，。

【答案】

(1)分液漏斗

(2)B

(3) F ； E

(4)bc

(5)

8.化学是一门以实验为基础的自然科学。结合下列实验装置图回答有关问题。

(1)A装置中仪器a的名称是_______。

(2)通常状况下，H2S是一种密度比空气大、有臭鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水。实验室用块状的硫化亚铁与稀硫酸发生复分解反应制取硫化氢气体。

①制取H2S气体的发生装置可选用_______(填字母序号)。

②若用C装置来收集H2S，气体应从_______端(填a或b)进入集气瓶。

(3)某化学兴趣小组用图2装置探究MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如下表所示：

①表格中a的值为_______。

②实验1中制取氧气的化学反应方程式为_______。

③结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是_______。

【解析】

(1)仪器a是酒精灯。

(2) ①制取H2S气体用块状的硫化亚铁与稀硫酸，是固液不加热反应，其发生装置可选用B。

②H2S密度比空气大，用C装置来收集H2S，应从长管b端进气。

(3) ①实验1、2利用了控制变量法，则表格中a的值为0.2；

②实验1中过氧化氢在二氧化锰催化作用下产生水和氧气，方程式是：

③结论：分析表中数据，收集50mLO2所用时间，二氧化锰催化时，用的时间少；故填：相同条件下在MnO2催化过氧化氢产生50mLO2所用时间反应更少。

【答案】

(1)酒精灯

(2)B ； b

(3) 0.2；；相同条件下在MnO2催化过氧化氢产生50mLO2所用时间反应更少