第二单元微专题1测定空气中氧气的含量微专题2过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用课件-2024-2025学年九年级化学人教版上册

微专题1　测定空气中氧气的含量 【教材实验原型】 某兴趣小组用如图所示装置测定空气中氧气的含量。 【反应原理】 (1)红磷燃烧的文字表达式：红磷＋氧气 五氧化二磷。 红磷＋氧气 五氧化二磷 【实验操作】 (2)该实验的步骤如下：①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；②点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；③待红磷熄灭冷却后，打开弹簧夹，观察现象；④用弹簧夹夹紧乳胶管。其中正确的实验步骤依次为①④ ②③(填序号)。 ①④②③ 【实验现象】 (3)红磷燃烧的现象为产生大量白烟， 放出热量。 (4)红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹后出现的现象为烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约占空气体积的五分之 一，出现该现象的原因是氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于外界大气 压。 产生大量白烟，放出热量 烧杯中 的水沿导管进入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约占空气体积的五分 之一 氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于外界 大气压 【实验结论及拓展】 (5)通过该实验可得出空气中氧气的体积约占空气总体积的 。 (6)实验结束后，集气瓶内剩余气体的主要成分是氮气(或N 2)；根据实验现象分析，该气体具有的性质是不易溶于水，不燃烧也 不支持燃烧。 氮气(或N2) 不易溶于水，不燃烧也不支持燃烧 【拓展设问】 (7)同学们测得空气中氧气的体积分数小于理论值，可能的原因是 ③④⑤(填序号)。 ①伸入燃烧匙过慢　②弹簧夹未夹紧　③红磷的量不足　④装置漏气　⑤集气瓶没有冷却至室温就打开弹簧夹 ③④⑤ (8)下列是小组同学在实验过程中的部分装置图，其中能达到实验目的的是B (填字母序号)。 B (9)[装置的改进创新]图2是通过压强传感器测得图1装置内压强随时间变化的曲线。与教材实验装置相比，图1装置的优点是测定结果更准确(或更环保，合理 即可)；关闭弹簧夹K，闭合电路，图2中ab段压强减小的原因是密闭体系中的氧气被消耗，温度逐渐恢 复至室温，压强减小。 测定结果更准确(或 更环保，合理即可) 密闭体系中的氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强减小 【方法指导】 1.空气中氧气含量测定的误差分析 误差 原因 测量结果小于1/5 ①红磷的量不足；②装置漏气；③未冷却到室温就打开弹簧夹 测量结果大于1/5 ①弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀顺着导管逸出；②燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热逸出 2.红磷替代品的选择原则 ①能在空气中燃烧； ②试剂只与空气中的氧气反应； ③试剂与氧气反应最好只生成固体物质，若生成了气体，则气体要能被某种溶液完全吸收。 微专题2　过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 【教材实验原型】 实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液制取氧气。结合如图所示的实验回答下列问题。 (1)已知过氧化氢在常温下可以分解产生氧气。A试管中盛有5 mL 5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管，没有看到明显现象，原因是 过氧化氢在常温下分解缓 慢，产 生的氧气少。 (2)如图B，在试管中加入二氧化锰，图C中看到的现象是产生大量气泡 ，带火星 的木 条复燃。 过氧化氢在常温下分解缓慢，产生的氧气少 产生大量气泡 ， 带火星的木条复燃 (3)待C中无现象时，向C中再次添加过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，观察到产生大量气泡，带火星的 木条复燃；重复该操作多次，均观察到相同的现象，说明反应前后二氧化锰的化 学性质没有改变。如果用精密的天平称量反应前后二氧化锰的质量，发现反应前后二氧化锰的质量没有 发生变化。 产生大量气泡，带火星的木条复燃 反应前后二氧化锰的化学性质没有改变 反应前后二氧化锰 的质量没有发生变化 【拓展设问】 (4)[教材P51“复习与提高 ”T6改编]为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，实验小组用氧化铁作催化剂进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成 40 mL 气体为标准，相关实验数据记录如下表： 实验序号 过氧化氢溶液浓度/% 过氧化氢溶液体积/mL 过氧化氢溶液温度/℃ 氧化铁的用量/g 收集40 mL氧气所需时间/s a 5 10 20 0 128.5 b 5 10 20 1.2 16.8 c 15 10 20 1.2 10.5 d 5 10 70 0 32.7 ①通过实验a和d对比可知，化学反应速率与温度的关系是温度越高，反应速率越 快，通过实验b和c对比可知，过氧化氢分解速率与反应物浓度有关。 ②分析表中数据，能说明氧化铁催化过氧化氢分解的实验组是 ab 。 ③用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总量不 变(选填“减小”“不变”或“增大”)。 温度越高， 反应速率越快 反应物浓度 ab 不变 ④验证二氧化锰是否能催化过氧化氢分解实验时，需要增加一只盛有二氧化锰的试管进行对照。该小组有同学认为验证氧化铁能否催化过氧化氢不需要该对照实验，他的观点正确 (选填“正确”或“不正确”)，原因是实验a、b已经证明了氧化铁 能加快过氧化氢的分解速率。 正确 实验a、b已经证明了氧化铁能加快过氧化氢的分解速率 【方法指导】 1.催化剂的特点中“改变”的含义，包括加快和减慢化学反应速率两个方面。 2.催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都不改变，但并不是说催化剂不参加反应，实际上，许多催化剂都参与了反应，只是经过一系列变化后，又变回了原来的物质。 3.探究某物质是不是反应的催化剂，除了看其能否改变化学反应速率外，还必须验证在化学反应前后其质量和化学性质是否改变。 $$