1. 以下是关于实验室用高锰酸钾制取氧气的探究。
(1)反应原理:
。
(2)实验步骤、操作方法及注意事项:

(3)检验氧气的方法是
。
实验室用向上排空气法收集氧气验满的方法是
。
答案:1.(1)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)① 用手紧握试管 有气泡冒出 ② 一团棉花 加热时试管内的粉末状物质进入导管 ③ 略向下倾斜 冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂 ④ 来回移动 盛放试剂的部位 ⑤ 连续且均匀的气泡 正 ⑥ 把导管移出水面 熄灭酒精灯
(3)把带火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,证明瓶内气体为氧气 把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满
解析:
【分析】本题考查实验室用高锰酸钾制取氧气的相关知识,解题时需回忆该实验的反应原理、实验各步骤的操作方法与注意事项,以及氧气的检验和验满方法,结合题目要求逐一对应解答即可。
【解析】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应原理为:高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;(2)①检查装置气密性时,先将导管伸入水中,再用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气;②装入高锰酸钾时,试管口放一团棉花,防止加热时试管内的粉末状物质进入导管;③固定试管时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;④加热时,先使酒精灯在试管下方来回移动,让试管均匀受热,再用外焰集中加热盛放试剂的部位;⑤排水法收集氧气时,待导管口出现连续且均匀的气泡时才开始收集,集气瓶取出水面后正放在实验台上;⑥实验结束时,先把导管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水倒吸;(3)检验氧气的方法是把带火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,证明瓶内气体为氧气;向上排空气法验满时,把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满。
【答案】1.(1)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;(2)① 用手紧握试管;有气泡冒出;② 一团棉花;加热时试管内的粉末状物质进入导管;③ 略向下倾斜;冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;④ 来回移动;盛放试剂的部位;⑤ 连续且均匀的气泡;正;⑥ 把导管移出水面;熄灭酒精灯;(3)把带火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,证明瓶内气体为氧气;把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满
【知识点】实验室制取氧气、氧气的检验与验满、化学实验基本操作
【点评】本题是初中化学核心基础实验题,围绕高锰酸钾制氧气的全流程展开,考查实验原理、操作细节、气体检验与验满方法,是学生必须熟练掌握的内容,难度适中。
【难度系数】0.5
2. 工业上采用
分离空气
的方法制取氧气,是利用了液态氮和液态氧
沸点
不同的性质,发生的是
物理
变化。
答案:2. 分离空气 沸点 物理
解析:
【分析】
本题考查工业制取氧气的相关知识,解题时需回忆初中化学中工业制氧的方法、原理及变化类型:首先明确工业制氧不采用实验室的分解法,而是分离液态空气;其次,该方法利用液态氮和液态氧的沸点差异实现分离;最后,根据变化中是否有新物质生成判断变化类型。
【解析】
工业上制取氧气采用分离液态空气的方法,原理是利用液态氮和液态氧的沸点不同,将空气降温加压变为液态空气后,控制温度蒸发,沸点低的液态氮先蒸发出来,剩余的主要是液态氧;此过程没有新物质生成,属于物理变化。
【答案】
分离空气、沸点、物理
【知识点】
工业制氧气、物理变化
【点评】
本题为化学基础考点题,考查工业制氧的核心知识点,需准确记忆相关内容,难度较低,是学生应掌握的基础内容。
【难度系数】
0.8
1. 工业制氧气采用分离液态空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,下列关于这个过程的描述正确的是(
C
)
A.有新物质氧气生成
B.液氧呈无色,通常贮存在蓝色钢瓶中
C.是利用液氮和液氧沸点不同
D.工业制氧制得的是纯净的氧气
答案:1. C
解析:
【分析】
本题考查工业制氧气的相关知识,需逐一分析每个选项,结合分离液态空气法的原理、液氧的性质、物质变化类型及产物类别进行判断。
【解析】
A选项:分离液态空气法是利用空气中各成分沸点不同进行分离,属于物理变化,没有新物质生成,A错误;
B选项:液氧呈淡蓝色,并非无色,通常贮存在蓝色钢瓶中,B错误;
C选项:工业制氧气采用分离液态空气法,是利用液氮和液氧的沸点不同,升温时沸点低的液氮先蒸发,剩余主要为液氧,C正确;
D选项:工业制得的氧气中还含有稀有气体等杂质,属于混合物,不是纯净的氧气,D错误。
【答案】
C
【知识点】
工业制氧气的方法;物理变化与化学变化;混合物与纯净物
【点评】
本题为基础题,聚焦工业制氧的核心知识点,需准确区分物理变化与化学变化、掌握液氧的性质及工业制氧的产物类别,难度较低,只要牢记课本基础内容即可正确解答。
【难度系数】
0.8
2. [2025 南通如东期中]“实验室以 $\mathrm{KMnO}_4$ 为原料制取 $\mathrm{O}_2$ 并验证其性质”涉及的实验装置及操作不正确的是(
B
)

A.加入 $\mathrm{KMnO}_4$
B.制取 $\mathrm{O}_2$
C.收集 $\mathrm{O}_2$
D.铁丝在 $\mathrm{O}_2$ 中燃烧
答案:2. B
解析:
【分析】
本题考查实验室以高锰酸钾为原料制取氧气及验证其性质的实验操作正误判断,需结合各实验的操作规范,逐一分析每个选项的操作是否正确。
【解析】
A. 加入粉末状固体药品时,需将试管横放,用纸槽将药品送至试管底部,再直立试管,图中操作符合规范,正确;
B. 用高锰酸钾制取氧气时,试管口应略向下倾斜,防止加热产生的冷凝水倒流回试管底部,导致试管炸裂,图中试管口向上倾斜,操作错误;
C. 氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,导管伸入集气瓶底部利于排尽空气,图中操作正确;
D. 铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶底部预先放少量水,可防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,图中操作正确。
【答案】
B
【知识点】
化学实验基本操作、氧气的实验室制取、氧气的性质实验
【点评】
本题考查基础实验操作,需牢记实验室制取氧气及性质实验的关键注意事项,属于常规考查题型。
【难度系数】
0.5