《2022-2023学年九年级化学上册同步考点培优训练（人教版）》2.4 实验活动1 氧气的实验室制取与性质（解析版）

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实验活动 1 氧气的实验室制取与性质（解析版）
考点 1 实验室制取氧气的反应原理
1、过氧化氢溶液（俗称“双氧水”）
（1）药品：过氧化氢溶液（主要成分 H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
（2）反应原理：
文字表达式：过氧化氢 水 +
氧气 符号表达式：H2O2 H2O + O2
注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
2、用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气
（1）药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
（2）反应原理：
文字表达式：氯酸钾 氯化钾 +
氧气
符号表达式：KClO3 KCl + O 2
文字表达式：高锰酸钾
△
锰酸钾 +
二氧化锰 +
氧气
符号表达式：KMnO4
△
K2MnO4 + MnO2 + O2。
【 典 例 1】现 有 下 列 反 应 ： ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②2KClO32KCl+3O2↑；
二氧化锰
MnO2
二氧化锰
△
MnO2
△
考点直击
典例分析＋变式训练
③2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑。其中适用于实验室制取氧气的是（　　）
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【答案】A。
【解析】①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾和二氧化锰两种固体，同时生成氧气，适用于实验室
制取氧气；②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾固体和氧气，适用于实验室制取氧气 ；
③硝酸铵在加热的条件下分解生成水，氮气和氧气，得到气体是氮气和氧气的混合物，不适用于实验室
制取氧气。
故选：A。
【典例 2】有六种途径可以制氧气，如图所示。
（1）写出 A、B两种途径的反应符号表达式：
A：　 H 2O2→H2O+O2　。
B：　 KMnO 4K2MnO4+MnO2+O2　。
（2）　 D 　 （填序号）途径发生的是物理变化。
（3）为了使 A、F两种途径更快地制取氧气，还需要加入　二氧化锰　。
（4）根据“绿色化学”理念，　 A 　 （填序号）途径是实验室制氧气的最佳方法。
【答案】KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；故填：H2O2→H2O+O2；KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；
D；二氧化锰；A。
【解析】（1）过氧化氢在常温下能分解为水和氧气，符号表达式为：H2O2→H2O+O2；高锰酸钾在加热
的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为： KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；故填：
H2O2→H2O+O2；KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；
（2）空气中含有氧气，用空气制备氧气的过程中没有生成新物质，发生的属于物理变化；故填：D；
（3）过氧化氢制取氧气、加热氯酸钾制取氧气的反应速率都比较缓慢，可以加入二氧化锰来加快化学
反应的速率，故填：二氧化锰；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，反应是在常温下进行的，生成物还有水，对
环境没有污染，是实验室中制取氧气的最佳方法；故填：A。
【变式训练 1】四种制取氧气的方法如图所示。下列有关四种氧气制取方法的说法，错误的是（　　）
A．反应时加入的 MnO2不能增加产生氧气的质量
B．从安全、环保、节能、简便等方面考虑，最佳方法是 H2O2分解制取 O2
C．四种方法都是利用含氧化合物分解来制取 O2
D．取等质量的四种反应物，H2O2分解产生的氧气最多
【答案】D。
【解析】A．反应时加入的 MnO2是催化剂，只改变反应的速率，不能增加产生氧气的质量，故正确；
B．过氧化氢催化分解，常温下进行，无污染，安全、环保、节能、简便，可为制取氧气的最佳方法，
故正确；
C．利用含氧化合物分解来达到目的，过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾、水组成上都含有氧元素，都可称
为含氧化合物，通过分解可制得氧气；故正确；
D．钾的相对原子质量是 39，锰的相对原子质量是 55，氢的相对原子质量是 1，氧的相对原子质量是
16，通过计算可知，过氧化氢中氧元素质量分数最大，水中氧元素质量分数次之，但是过氧化氢分解时 ，
只有一半的氧元素转化成氧气，而水分解时，氧元素全部转化成氧气，因此相同质量的
KClO3、KMnO4、H2O2、H2O完全反应后，放出氧气的质量最多的是水。故错误。
故选：D。
【变式训练 2】如图所示四种途径都可以得到氧气：
（1）采用物理方法制取氧气的途径是　丁　（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”，下同）；
（2）“绿色化学”是 21 世纪化学科学发展的重要方向之一，其核心是从源头上做到节能减排。在实验
室制取氧气的途径中，采用　甲　途径更体现化学实验的绿色化追求。
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