人教版九年级上册实验活动1 氧气的实验室制取与性质导学案及答案

这是一份人教版九年级上册实验活动1 氧气的实验室制取与性质导学案及答案，共9页。学案主要包含了实验目的，实验用品，实验步骤，问题与交流，巩固提升，课后练习等内容，欢迎下载使用。
1．学习实验室制取氧气的方法
2. 加深对氧气性质的认识
【实验用品】
大试管、试管夹、单孔橡皮塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台（带铁夹）、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、细铁丝、木条、棉花、火柴、高锰酸钾、木炭、澄清石灰水
【实验步骤】
发生装置
收集装置
1.制取氧气
（1）仔细观察右图所示装置，使用的仪器有大试管、试管夹、
单孔橡皮塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台（带
铁夹）、酒精灯、玻璃片。用排水收集氧气的原因是氧气不溶于
水，且不与水发生反应。
（2）组装好仪器后，首先要检查装置的气密性，再装入药品。在试管口放一团棉花的原因是防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管造成堵塞；试管口要略向下倾斜，以防止水倒流使试管炸裂。
（3）将两个集气瓶分别装满水，用玻璃片盖住瓶口，然后把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽中。
（4）加热试管。先把酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热。当导管口有连续均匀的气泡冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。集气瓶里的水排完后，气体收集满的标志是有大气泡从瓶口冒出。在水面以下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌子上。
（5）停止加热，先把导管移出水面，然后熄灭酒精灯。防止为了防止水槽中的水发生倒吸，炸裂试管。
2.氧气的性质
（1）用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛有氧气的集气瓶中（由瓶口向下缓慢插入），燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。
（2）点燃系在螺旋状细铁丝低端的火柴（铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝与氧气的接触面积），待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中有少量水，目的是防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶）。
【问题与交流】
1.检查装置气密性时，除用手紧握的方法外，还可用加热的方法。先将导管的一端放入水中，再加热试管，若导管口有连续的气泡冒出时，说明装置的气密性好。
2.如果制取的氧气不纯，原因分析：
①过早收集气体，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集；
②集气瓶里没有灌满水。
3.把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，为什么要由瓶口向下缓慢插入，为了防止生成的热的二氧化碳将集气瓶中上部的氧气排出，不利于木炭在氧气中持续燃烧，同时也不易观察到明显的实验现象。
典型例题1：下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A、实验室利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时可以利用该装置制取，但长颈漏斗应插到液面之下，防止氧气从长颈漏斗溢出，错误；
B、因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，收集时导管应该尽量接近集气瓶底部，这样能使收集的氧气更纯净，错误；
C、验满应该将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃说明已满，错误；
D、因为铁燃烧时形成的高温熔融物容易溅落炸裂集气瓶，因此应该在集气瓶中注入适量的水，或在集气瓶底部铺一层细沙，正确。
典型例题2：某同学对气体的实验室制法作了以下探究，请根据图按要求回答问题：
（1）装置A中某种仪器的下端必须伸入到液体里，该仪器的名称是 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置是 ，（所选装置用字母表示）某同学用排水法收集氧气，为了防止水槽内的水变成红色，其正确的操作是 。
（3）写出实验室用A装置制取氧气的文字表达式： 。
【答案】（1）长颈漏斗 （2）B 在试管口放一小团棉花 （3）过氧化氢 二氧化锰 水+氧气
【解析】（1）装置A中长颈漏斗下端必须伸入到液体里，防止气体从长颈漏斗逸出
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气是加热固体制取气体；防止高锰酸钾粉末进入到管或使水槽内的水变成红色，应在试管口放一小团棉花
（3）实验室用A装置制取氧气的文字表达式为：过氧化氢 二氧化锰 水+氧气
【巩固提升】
1. 下列化学反应与实验现象相符合的是（ ）
A．硫在空气中燃烧——蓝紫色火焰
B．木炭在空气中燃烧——生成有刺激性气味的气体
C．铁在氧气中燃烧——生成黑色固体
D．氯酸钾受热分解——生成氧气
【答案】C
【解析】A、硫在空气中燃烧是产生淡蓝色火焰、生成有刺激性气味的气体，错误；
B、木炭在空气中燃烧生成无色、能使澄清石灰水变浑浊的的气体，错误；
C、铁丝燃烧剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，正确；
D、氯酸钾反应生成能使带火星木条复燃的无色无味的气体，错误。
2.用高锰酸钾加热制氧气，实验中发现试管炸裂，可能有以下原因：①试管外壁有水未擦干；②加热时试管底部触及灯芯；③试管口没放一团棉花；④高锰酸钾的量太多；⑤加热过程中不时地移动酒精灯；⑥加热时直接对准药品部分加热。其中与之相关的是( )
A．①②⑤B．③④⑤C．②③⑤D．①②⑥
【答案】B
【解析】①试管外壁有水没擦干，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂；
②外焰温度最高，灯芯处温度较低，加热时试管底部触及灯芯，会造成试管受热不均匀而容易炸裂试管；
③试管口没放棉花，会使高锰酸钾沿导管进入集气瓶，不会使试管炸裂；
④高锰酸钾的量太多，只是浪费药品，不会造成试管炸裂；
⑤加热过程中不时地移动酒精灯，只是温度不集中，分解速度慢，不会使试管炸裂；
⑥直接对准药品部分加热，会造成试管受热不均匀而使试管炸裂；
3.同学们用下图所示仪器和装置探究制取气体的方法，请回答下列问题：
（1）图中仪器B的名称为 。
（2）装配氯酸钾制备氧气的发生装置，上图中还缺少的玻璃仪器是 （写名称）；该反应的文字表达式为 。
（3）图中的微型装置F可用于实验室制备氧气，反应文字表达式为 。
该装置在操作上的优点是 。
【答案】（1）长颈漏斗 （2）酒精灯 氯酸钾二氧化锰加热氯化钾+氧气 （3）过氧化氢 二氧化锰 水+氧气 可以控制液体加入的量或控制反应速率
【解析】（1）仪器B的名称为长颈漏斗
（2）氯酸钾制备氧气需要加热，还缺少的玻璃仪器为酒精灯，文字表达式为：氯酸钾二氧化锰加热氯化钾+氧气
（3）微型装置F可用于实验室制备氧气，是固体和液体反应且不需要加热，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取，文字表达式为：过氧化氢 二氧化锰 水+氧气。该装置的优点是用注射剂可以控制液体加入的量或控制反应速率
【课后练习】
1.对下列实验中出现的异常现象分析不合理的是（ ）
A．制取时，始终收集不到较纯的 ——装置漏气
B．铁丝在氧气中燃烧时，将铁丝盘成螺旋状的目的——增大铁丝的受热面积
C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——用于引燃的火柴过长
D．给试管里的固体加热时，试管炸裂——试管口未略向下倾斜
【答案】C
【解析】铁丝燃烧实验时要在集气瓶底部留有少量的水或细沙，防止高温熔化物炸裂集气瓶。
2.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
【答案】B
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气用到的仪器有大试管、试管夹、单孔橡皮塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台（带铁夹）、酒精灯、玻璃片等。
3. 实验室制取氧气有以下步骤：①加热药品，②停止加热，③将导管从水槽中取出，④检查装置的气密性，⑤将药品装入试管中并把装置安装好，⑥收集气体。正确的操作顺序为（ ）
A．⑤④①⑥③② B．⑤④①⑥②③ C．④⑤①⑥③② D．④⑤①⑥②③
【答案】C
【解析】根据实验室制取氧气的简易口诀：“查装定点收移熄”，可知正确的顺序应是：④⑤①⑥③②
4. 实验室用高锰酸钾制取纯净氧气时，下列说法错误的是( )
A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管
B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉
D．收集完毕，集气瓶正放在桌面上
【答案】C
【解析】A、在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管,正确；
B、把试管口略向下倾斜固定在铁架台上，防止冷凝水倒流炸裂试管，正确；
C、应导管口连续均匀冒出时开始收集，开始有气泡放出时就立即收集的气体不纯净，错误；
D、氧气的密度比空气大，应正放在桌面上，正确。
5.下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是（ ）
A.发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶
B.反应不需要加热
C.实验时先检查装置的气密性
D.应在瓶中进行验满操作
【答案】C
【解析】A、实验室用高锰酸钾制取氧气是加热使高锰酸钾分解，用的仪器是酒精灯、试管等，不用长颈漏斗和锥形瓶等仪器，错误；
B、实验室用高锰酸钾制取氧气是加热使高锰酸钾分解，错误
C、制取气体的装置首先要检查装置的气密性，正确；
D、氧气验满是利用利用氧气的助燃性，在瓶口进行，错误。
6. 用如图装置加热高锰酸钾制取氧气，指出装置中的三处错误： _________ 、___________、 _______ 。
实验完毕，停止加热前应该先 _________ ，再 __________________ 。
【答案】导气管插入试管太长 试管口向上倾斜 试管口没有棉花 将导气管移出水面 移走酒精灯
【解析】给试管中的固体加热的注意事项有：
①试管口要略向下倾斜
②导管要刚刚露出橡皮塞
③铁夹要夹在试管的中上部
④如果是高锰酸钾，试管口要放一团棉花
⑤先预热再加热固体集中的部位等
若用如图装置加热高锰酸钾制取氧气，实验完毕，停止加热前应该先移出导管，再熄灭酒精灯，防止水倒流而炸裂试管。
7.实验室提供以下常用仪器，供完成下列气体制取实验时选用（不可重复选用）。
（1）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取氧气时，其发生装置必需选用上述仪器中的_________（填写序号）。
（2）过氧化氢在土豆块的催化作用下也能迅速分解，放出氧气。若实验室采用该反应原理制取氧气，并且在实验过程中可以随时添加双氧水，上述仪器中必需使用的有__________（填名称），该反应的文字表达式为_________________________。
（3）如图装置是洗气瓶，在化学实验中有着广泛的用途。如：洗气（除去气体中的杂质）、收集气体和检验气体等。试回答下列问题：
①用于排空气法收集氧气，氧气应从_______端通入。
②用于排水法收集氧气，瓶中先装满水，氧气从_______端通入。
③瓶中储存氧气，用水将氧气排出时，水从______端通入。
④在医院给病人输氧时，瓶中放约半瓶蒸馏水，这时氧气从_______端通入。
【答案】（1）①③④ （2）长颈漏斗 过氧化氢 土豆块 水＋氧气 （3）①b ②a ③b ④b
【解析】（1）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取氧气需要选择固体加热型的发生装置，选①③④；
（2）根据图形识别仪器的名称为长颈漏斗；反应的文字表达式只是本题需要注意反应条件改为了土豆块。即：过氧化氢 土豆块 水＋氧气；
（3）洗气瓶的用途很广泛，如洗气、集气、验气等。使用洗气瓶一定要注意气体进入的方向：洗气和验气时一般为长进短出；集气要根据气体的密度与瓶内介质密度大小的关系判断，气体密度大于瓶内介质密度时从下面进（哪一根导管在下就从哪根导管进），反之从上面进，切忌用长进短出判断进气方向。①氧气密度大于空气密度，从下面进，b端；②氧气密度小于水的密度，从上面进，a端；③水的密度大于氧气密度，从下面进，b端；④洗气时长进短出，b端。
8. 实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题．
（1）写出a仪器的名称________。
（2）向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是________。
（3）实验室若用高锰酸钾制取氧气，试管口放一团棉花的原因是________。用C装置收集氧气时，验满的方法是________。
（4）二氧化碳是一种无色、无味、密度比空气大，且可溶于水的气体．实验室常用块状的大理石与稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳．你认为制取二氧化碳应选择的发生装置是________，收集装置是________。
【答案】（1）水槽 （2）检查装置的气密性 （3）防止高锰酸钾粉末进入导管 将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满 （4）B C
【解析】（1）仪器a的名称是水槽
（2）制取气体的装置首先要检查装置的气密性
（3）用高锰酸钾制取氧气，试管口放一团棉花的原因是防止高锰酸钾粉末进入导管；向上排空气法收集氧气时验满方法是利用氧气的助燃性将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满
（4）二氧化碳的制取是固液常温型，应选用装置B，二氧化碳密度比空气大，且可溶于水的气体，只能用向上排空气法收集
9.下列是常见气体的制取及探究气体相关性质的装置图，请根据题意回答有关问题：

（1）仪器①、②的名称分别是________、________。
（2）C装置有一处明显的错误，请你帮同学们改正过来：________，A装置和改正后的C装置都可用于实验室制取的气体是________（任填两种），A装置相对于C装置的优点是________。
（3）小明同学欲用B装置制取氧气，请写出反应的文字表达式：________，收集装置应选________（从“D、E、F”中选），检验氧气的方法是________。
（4）用H装置做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部要有少量的水原因是________ 。
【答案】（1）锥形瓶 长颈漏斗 （2）将长颈漏斗的末端伸入液面以下 氢气、氧气 控制反应速率 （3）氯酸钾二氧化锰加热氯化钾+氧气 D或F 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气 （4）防止反应生成的高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底部
【解析】（1）仪器①、②的名称分别是锥形瓶、长颈漏斗
（2）长颈漏斗的末端伸入液面以下，防止气体从长颈漏斗逸出；A、C装置是常温下固体和液体反应制取气体，可以制取氢气、氧气或二氧化碳等；A装置相对于C装置的优点是通过分液漏斗控制反应速率
（3）B装置制取氧气，没有棉花，是用氯酸钾制取氧气，文字表达式为氯酸钾二氧化锰加热氯化钾+氧气；氧气不易溶于水，密度比空气大，收集装置应是向上排空气法或排水法，选D或F；检验氧气的方法利用氧气的助燃性，将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气
（4）细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部要有少量的水原因是防止反应生成的高温熔化物溅落，炸裂集气瓶底部
10. 根据下列所示装置，结合所学知识回答问题。
（1）用A装置制取氧气，反应的文字表达式是___________________________________。
（2）用B装置收集氧气，当看到有_______________ _时开始收集；当看到集气瓶口有 时说明已收集满。
（3）C装置中充满水时，可作为氧气的收集装置，则氧气应从 （填“a”或“b”）端通入。
（4）按下图所示，将带火星的木条分别插入盛满氧气的集气瓶中，观察到木条复燃，且在①中燃烧比在②中旺。以上实验现象说明了氧气的性质：① ；② 。
【答案】（1）高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气 （2）连续气泡冒出 大气泡冒出 （3）b （4）①助燃性 ②密度比空气大
【解析】（1）用A装置是加热高锰酸钾制取氧气，文字表达式为：高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气
（2）有连续气泡冒出时说明装置中的空气排尽，化学反应速率稳定，收集到的氧气较纯净；看到集气瓶口有大气泡冒出时说明已满
（3）C装置中充满水时，收集氧气为排水法，气体应从b导管进入，导管a将水派出
（4）带火星的木条复燃说明氧气有助燃性，①中燃烧比在②中旺是因为氧气的密度比空气密度大，②瓶口向下使氧气减少，木条燃烧不旺