第2单元 空气和氧气(易错精选50题16大考点)-2024-2025学年九年级化学上册同步知识解读与专题训练(人教版2024)
2024-09-21
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内容正文:
第二单元 空气和氧气(易错精选50题16大考点)
一.测定空气里氧气含量的探究(共1小题)
二.纯净物和混合物的判别(共4小题)
三.空气的成分及各成分的体积分数(共6小题)
四.空气中氮气的体积分数(共2小题)
五.空气组成的测定(共3小题)
六.空气的污染及其危害(共3小题)
七.防治空气污染的措施(共5小题)
八.氧气的物理性质(共2小题)
九.氧气的化学性质(共5小题)
十.氧气的用途(共2小题)
十一.实验室制取氧气的反应原理(共2小题)
十二.氧气的制取装置(共3小题)
十三.氧气的检验和验满(共3小题)
十四.制取氧气的操作步骤和注意点(共3小题)
十五.催化剂的特点与催化作用(共4小题)
十六.氧化反应(共2小题)
一.测定空气里氧气含量的探究(共1小题)
1.(2023秋•乐昌市期中)学习完测定空气中氧气的含量后,同学们对课本实验进行了改进。
(已知:白磷燃烧所需最低温度为40℃,红磷燃烧所需最低温度为240℃,集气瓶中气体体积为200mL,图4中量筒和集气瓶中的水是足量的。)
(1)图1装置中,红磷燃烧的现象是 ,反应的符号表达式 ;待红磷熄灭并冷却到室温, (填操作),量筒中的水倒吸进入到集气瓶中。
(2)图2装置利用铜丝与氧气反应测定氧气的含量,实验过程中反复推拉注射器目的是 。
(3)图3中若白磷量不足,活塞最终停在刻度线 (填字母)。
A.4处 B.5处 C.4﹣5之间 D.3﹣4之间
(4)图4中橡胶管未夹止水夹,测定结果会 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。改进后,实验结束时流入集气瓶的水的体积为39mL,则测得的空气中氧气的体积分数为 。
二.纯净物和混合物的判别(共4小题)
2.(2023秋•滨城区校级期中)下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.冰水混合物 五氧化二磷 B.二氧化碳 澄清石灰水
C.汽水 河水 D.净化后的空气 受污染的空气
3.(2023秋•安庆期中)下列物质都属于纯净物的一组是( )
①冰水混合物 ②洁净的空气 ③液氮 ④石灰水.
A.②④ B.①③ C.①② D.③④
4.(2023秋•奇台县校级期中)根据物质组成种类的多少可以把物质分为纯净物和混合物。从微观分析,混合物中含有不同种物质的分子。如图中的和表示不同原子。其中属于纯净物的是 ,属于混合物的是 (填字母代号)。
5.(2023秋•永城市校级月考)下列物质①洁净的空气②氧气③氦气④稀有气体⑤冰水混合物⑥高锰酸钾完全分解后的产物⑦液氮⑧硫粉,都是我们学过的物质。按要求回答下列问题(用序号填空)。
(1)上述物质中属于混合物的是 ,属于纯净物的是 。
(2)将燃着的硫粉伸入盛有氧气的集气瓶,写出该反应的文字表达式
。
三.空气的成分及各成分的体积分数(共6小题)
6.(2022秋•铜鼓县期末)青藏铁路正式通车后。许多乘客乘车穿越青藏高原时,会发生高原反应,感到呼吸困难,这是因为高原地区空气里( )
A.氧气体积分数大大低于21%
B.氮气体积分数大大超过78%
C.氧气体积分数仍为21%,主要是由于高原空气稀薄
D.二氧化碳含量大大增多
7.(2023秋•界首市校级月考)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.火星大气中N2的含量比空气中的低 B.火星大气中CO2的含量高于空气中的
C.火星大气中稀有气体的含量比空气中的低 D.火星大气不能使带火星的木条复燃
8.(2023秋•思明区校级月考)为探秘地球大气成分的演变,学习小组查得以下资料:
原始大气的主要成分
氨气(NH3)、甲烷(CH4)、CO、CO2等
目前空气的成分
N2、O2、CO2、H2O、稀有气体等
(1)原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假如把现代的人或动物放在原始大气中,你认为他们 (填“能”或“不能”)生存,原因是
。
(2)绿色植物出现以后,原始大气中的CO2逐渐减少,同时O2逐渐增加。其原因是 。
(3)随着原始大气中O2缓慢地增加,NH3、CH4、CO等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少,使大气成分逐渐转化成目前空气。请结合上表相关信息判断,原始大气中的NH3可转化为目前空气中的H2O和 (填化学符号)。
9.(2023秋•吴江区月考)化学是一门研究物质及其变化的学科。
(1)现有①氯酸钾;②冰水共存体;③氧气;④高锰酸钾制取氧气后残留的固体;⑤空气;⑥澄清的石灰水;⑦稀有气体七种物质,其中属于混合物的是 (填序号)。
(2)试选用“>”或“<”或“=”填空。
①空气中的二氧化碳的体积分数 空气中氮气的体积分数;
②人呼出的气体中氧气的含量 空气中氧气的含量;
③液态氮的沸点 液态氧的沸点;
④小华量取10mL液体,量取时仰视量筒读数,则液体的实际体积 10mL。
10.(2023秋•全椒县期中)阅读材料回答问题。
同学们,你们知道潜水用的钢瓶中装的是什么气体吗?其实,这种气体既不是氧气,也不是普通的空气,而是一种特殊的空气—人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后,把氧气和氦气按照1:4的比例混合起来制成。这种人造空气中的氦气,极难溶于水,可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的,呼吸起来也比普通空气轻松得多,可以减轻人呼吸的困难,因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。
(1)人造空气中氦气的化学式为 。
(2)下列关于人造空气的说法错误的是 。
A.在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭;
B.在“人造空气”中带火星的小木条会复燃;
C.氦气是一种稀有气体,可以用来制造电光源;
D.氮气是一种难溶于水的气体,氮气比氨气更难溶于水。
(3)镁是一种比较活泼的金属,在空气中燃烧时可以与空气中的氧气、氮气(生成氮化镁)发生反应。某兴趣小组设计如图所示装置来测定人造空气中氧气含量。写出上述实验中镁和氧气反应的文字表达式: ;镁在空气中燃烧为什么看到的主要是镁与氧气的反应现象: 。
11.(2023秋•宾阳县期中)氧气是人类维持生命不可缺少的物质,一个初中生每分钟需要吸入氧气约8L。已知:质量=体积×密度;标准状况下,氧气密度为1.43g/L。
计算:(写出计算过程)
(1)一个初中生每分钟吸入空气的体积为多少升?
(2)标准状况下,一个初中生每分钟吸入氧气的质量为多少克?(保留一个小数点)
四.空气中氮气的体积分数(共2小题)
12.(2023秋•长宁区校级月考)空气中体积分数约为78%的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.稀有气体
13.(2023秋•武城县月考)请用数字表示。
(1)空气中氮气的体积分数约为 %;
(2)加热10mL的液体时试管的容积不少于 mL。
五.空气组成的测定(共3小题)
14.(2022秋•厦门期末)化学兴趣小组为比较蜡烛和白磷在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣,开展实验探究;分别在相同条件下,在密闭容器内燃烧足量的蜡烛和白磷,用氧气传感器测得氧气的体积分数与时间的关系如图。下列说法正确的是( )
A.两密闭容器中氧气的体积分数始终在减小
B.利用这两种物质燃烧测得空气中氧气含量均偏高
C.密闭容器中氧气的体积分数小于3%时白磷还能反应
D.测定空气中氧气含量效果较好的是蜡烛,因为它反应速率快
15.(2023秋•千山区月考)利用V形管进行空气中氧气含量的测定实验。V形管内有空气和足量的白磷,白磷与红磷的组成相同,白磷燃烧所需最低温度为40℃,比红磷低得多,因此反应很容易发生。回答以下问题:
(1)白磷与红磷在空气中燃烧的现象相同,白磷燃烧的现象为 。
(2)如果弹簧夹未夹紧,则测出的氧气的体积分数 (填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)此装置与教材上的装置相比,其优点是 (写一点即可)。
(4)已知V形管的容积为100mL,量筒内有100mL水。待白磷熄灭,装置冷却后打开弹簧夹,量筒中的水倒吸进入V形管内,理论上可观察到量筒内液面下降至 mL处。
16.(2023秋•朝阳区期中)某实验小组用如图1所示装置测定空气中氧气的含量。
(1)红磷燃烧的符号表达式 。
(2)该实验中操作不正确的是 (填序号)。
①将集气瓶水面上方空间分为4等份
②加热红磷前,先用弹簧夹夹紧胶皮管
③点燃红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧
④待红磷熄灭后,立即打开弹簧夹
(3)改进实验:在250mL集气瓶中加入50mL水,按如图2所示组装置,用下端烧红热的玻璃棒引燃红磷。待装置冷却后,测得集气瓶中水的体积为91mL,则空气中氧气的含量为 (写出计算式即可),集气瓶中预先装入50mL水的作用是 (填序号)。
A.降温 B.吸收白烟 C.液封长导管
六.空气的污染及其危害(共3小题)
17.(2023秋•桐柏县校级月考)我国城市及周围地区的环境中,造成空气污染的主要污染物是( )
A.二氧化硫、二氧化氮、氮气
B.二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
C.二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳
D.二氧化氮、一氧化碳、水蒸气
18.(2023春•新泰市校级月考)空气是人类生产活动的重要资源。对于空气的认识,正确的是( )
A.空气的成分按质量计算,氧气约占21%
B.空气质量级别越高,空气质量越差
C.空气具有自净能力(指环境自身对进入环境中的污染物有使其毒性降低或者消失的性能),故工厂废气可以直接排放到空气中
D.尽早实现“碳中和”(碳排放量与吸收量相等)有利于缓解温室效应,说明二氧化碳属于空气污染物
19.(2023秋•沂水县校级月考)阅读下面科普短文:
雾霾给我们的生活带来了很多困扰,柴静的一部纪录片《穹顶之下》引发了人们对于雾霾形成机理的关注,汽车尾气排放是产生雾霾的因素之一。
科学分析表明,汽车尾气中含有多种污染物,如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)等。目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器,在催化剂的作用下发生一系列反应,使CO、NOx、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气(H2O),因此这种催化剂被称为三效催化剂(TWC)。
TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分,它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作TWC时,将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的γ﹣Al2O3活性涂层上(“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积),并将γ﹣Al2O3涂附在熔点达1350℃的堇青石载体上。
由此可见,催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置
依据文章内容,回答下列问题:
(1)堇青石的熔点是1350℃,该性质属于 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)汽车尾气排放是产生酸雨的因素之一,导致酸雨产生的物质有 和
等。
(3)在催化转化器中发生一系列反应,其中一步是:一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体,该反应的文字表达式为 。
(4)机动车发动机排气系统中加装催化剂转化器的作用是 。
七.防治空气污染的措施(共5小题)
20.(2023春•兰山区校级月考)2019年,瑞典少女Greta Thunberg发起的“星期五,为未来”罢课行动让应对气候变化的紧迫性和重要性进入了更广泛公众的视野。我们要建设成“天蓝、地绿、水净”的美丽家园,下列做法不合适的是( )
A.提倡“绿色出行”,践行“低碳生活”理念
B.回收利用废旧电池
C.垃圾分类回收,减少资源浪费
D.尽量多的使用地下的化石能源
21.(2023秋•蒙阴县校级月考)空气是一种非常宝贵的资源。
(1)氮气是生产化肥的重要原料。空气中氮气的含量为 。
(2)PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。下列行为不会增加PM2.5的是 (填序号);
A.焚烧垃圾B.治理工地扬尘C.汽车尾气的排放D控制烟花爆竹的燃放
(3)空气污染物除了可吸入颗粒物外,还包括 (填序号);
①二氧化碳②二氧化硫③一氧化碳④二氧化氮⑤氧气
(4)下列治理空气污染的措施中,正确的是 (填序号)。
①提倡绿色出行,发展公共交通②植树造林
③将化工厂烟囱建高后排放废气④加强大气监测
22.(2023秋•凉州区校级期中)
大气中的氮氧化合物
氮氧化合物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。NO通常为无色气体,熔点为﹣163.6℃,沸点为﹣151.5℃,密度比空气略大,微溶于水。它的性质不稳定,易与空气中的氧气发生反应生成NO2。NO结合血红蛋白的能力比CO还强,更容易造成人体缺氧。NO分子作为一种传递神经信息的分子,在使血管扩张、增强免疫力和记忆力等方面有着极其重要的作用。NO2通常为红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,溶于水生成硝酸(HNO3)和NO,工业上利用这一原理制取HNO3。NO能使多种织物褪色,损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料也有腐蚀作用。城市大气中的NOx大多来自化石燃料的燃烧。天然气的主要成分是甲烷,同时也含有微量的氮杂质。经测算,天然气、煤和石油燃烧产生NOx的量分别为:6.35kg/t、8﹣9kg/t、9.1﹣12.3kg/t。以汽油、柴油为燃料的汽车,尾气中NOx的浓度相当高。在非采暖期,城市一半以上的NOx来自机动车排放。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)造成大气污染的氮氧化物主要是 。
(2)区分NO和NO2最简单的方法是 。
(3)与煤和石油相比,天然气是比较清洁的燃料,结合数据解释因:
。
(4)请说出一条减少NOx污染的具体措施 :
(5)下列有关NO和NO2的说法错误的是 。
A.二者可以互相转化
B.对人类都有利也有弊
C.二者化学性质不同的原因是所含氧原子的个数不相同
23.(2023秋•秀英区校级月考)随着工业的发展,大气污染越来越严重。为了建设国际旅游岛,保护空气我们能采取哪些措施?(答出两点即可)
24.(2023秋•迎泽区校级月考)2020年5月12日,习近平总书记在太原调研时,对汾河沿岸生态环境的巨变表示欣慰,强调要“持续用力,再现‘锦绣太原城’的盛景”。如图显示太原市某日的平均空气质量等级为“优”,其污染物中对空气质量没有造成影响的是 ,能引起酸雨的一种气体是 ,为保护空气质量,我们可以做到的是 。
八.氧气的物理性质(共2小题)
25.(2024•裕华区校级开学)关于氧气的性质,叙述错误的是( )
A.通常状况下,氧气是无色无味的气体
B.标准状况下,氧气的密度略大于空气
C.在压强为101kPa时,氧气在﹣183℃时变为淡蓝色液体
D.氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了化学变化
26.(2023秋•定远县校级月考)医学上常用双氧水溶液(过氧化氢和水的混合物)来清洗创口和局部抗菌,小美同学取136.0g某医用双氧水溶液放入烧杯中,然后加入4.0g二氧化锰,每隔一分钟观察一次并记录产生的氧气的质量如表所示,直到实验结束。请回答下列问题:
称量时间/分钟
0
1
2
3
4
5
产生氧气的质量/g
0
1.4
2.2
2.8
3.2
3.2
(1)从表格可知,该实验一共生成 g氧气。
(2)已知氧气的密度为1.43g/L,计算这些氧气的体积(精确到一位小数,并写出计算过程)。
九.氧气的化学性质(共5小题)
27.(2023春•海州区校级月考)实验小组用如图所示装置进行实验.已知:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞.
②冷却至常温,将胶头滴管中的足量NaOH溶液挤入瓶中,振荡,使反应充分.
③打开K,观察乙中的现象.
下列说法不正确的是( )
A.①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰
B.②中,甲装置内的气压减小,最终与大气压相等
C.③中,乙中的长导管口处冒气泡
D.甲装置中硫粉换做碳粉,则乙中长导管口可能冒出气泡很少
28.(2023秋•酒泉期中)下列是化学实验小组的四位同学在实验室做有关氧气的性质的实验操作。有错误的是( )
A.小周将盛有红热木炭的燃烧匙从瓶口往下缓慢伸入集气瓶中
B.小郑在将细铁丝绕成螺旋状之前先用砂纸把铁丝打磨光亮
C.小王在酒精灯的火焰上引燃细铁丝底端的木条后立即将其伸入集气瓶中
D.小吴准备做细铁丝在氧气中燃烧的实验,在用排水法收集氧气时,他未将集气瓶中的水排完就停止收集
29.(2023秋•阳新县月考)用符合题目要求的序号填空:
①氧气; ②空气; ③二氧化碳; ④二氧化硫;⑤五氧化二磷; ⑥四氧化三铁。
(1)通常状况下无色、无味的气体是 。
(2)有刺激性气味并且污染空气的气体是 。
(3)属于黑色固体的是 。
(4)支持燃烧的气体是 。
30.(2023秋•句容市月考)用如图所示装置进行实验。氢氧化钠溶液用于吸收硫燃烧产生的有毒气体SO2。
(1)从A处先通空气,点燃酒精灯,观察到硫粉熔化,燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰;接着从A处改通O2,观察到硫继续燃烧,产生 火焰。
(2)该实验说明同一化学反应,因 不同(选填序号)而产生不同的现象。
A.反应物种类 B.反应物浓度
31.(2023秋•大连月考)如图是部分物质在空气或氧气中燃烧的实验。
(1)上述实验所涉及的反应,从能量变化的角度,其共同特点是 。
(2)实验甲中,若使正在燃烧的火焰快速熄灭,可采用的方法是 。实验乙中,坩埚钳缓缓伸入集气瓶中的目的是 。
(3)铁丝在空气中加热并不燃烧。实验丙中的铁丝燃烧了,是因为与空气中相比,增大了 ;将少许铁粉撒在酒精灯火焰上,铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。这是因为铁粉与铁丝相比,增大了 。
十.氧气的用途(共2小题)
32.(2023秋•九龙坡区校级月考)空气是一种宝贵资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.二氧化碳过量排放会引起温室效应,所以二氧化碳属于空气污染物
B.空气由氧气和氮气组成,其中氧气的质量约占空气质量的
C.氧气可以用作发射火箭的燃料
D.空气质量日报中所列空气质量指数级别越低,空气质量越好
33.(2023秋•海安市校级月考)新冠肺炎会导致肺部纤维化,呼吸受阻,此时可用于医疗急救的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
十一.实验室制取氧气的反应原理(共2小题)
34.(2023秋•肇源县期中)加热氯酸钾和高锰酸钾混合物片刻,试管里最多可能含有几种固体物质( )
A.五种 B.四种 C.三种 D.二种
35.(2023秋•霍山县校级月考)某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A.c可以代表氧气
B.t2时刻,O2开始产生
C.t1时刻,KMnO4开始分解
D.起催化作用物质的质量一直保持不变
十二.氧气的制取装置(共3小题)
36.(2023秋•工业园区校级月考)马强等几位同学在实验室用如图所示装置制取气体。
(1)标号仪器的名称:① ;② 。
(2)马强用高锰酸钾制取氧气,他选择了如图装置中的A与D进行组装,用A装置制氧气,检查装置气密性的方法
。你认为A装置中还缺少 ,其作用为 。写出该反应的文字(或符号)表达式 。
(3)收集好氧气后,他用带火星的木条伸入集气瓶内时,木条没有复燃,导致这种现象的原因可能是 。
A.先取出集气瓶,再盖上玻璃片 B.收集氧气前集气瓶中未装满水
C.收集后,集气瓶中仍有少量水 D.导管口刚有气泡冒出时就开始收集
(4)陈超同学想收集一瓶用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物,选用的收集装置为 (填字母),选用该装置具体利用了氧气的什么性质 。检验氧气已集满的方法为 。
(5)李明同学想收集一瓶用来做铁丝燃烧实验的氧气,选用的收集装置为 (填字母),其优点为 , 。铁丝燃烧实验时,先点燃铁丝上的火柴,等火柴梗快燃尽时自上而下缓慢伸入集气瓶中,原因是 。
(6)王亮同学打算制备一瓶一氧化氮气体,已知一氧化氮极易与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,密度与空气接近,难溶于水,他可以用如图装置中的 (填字母)收集该气体。
37.(2023秋•娄底月考)实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:① 。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气反应的文字表达式是 。某同学用高锰酸钾制取氧气时,发现水槽中的水变红了,可能原因是
。
(3)下面是利用装置C收集气体的操作,正确的操作顺序是 (填序号)。
①待集气瓶内充满气体后,盖上玻璃片再移出水槽
②等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶
③将集气瓶注满水,用玻璃片盖上瓶口,倒立在盛水的水槽中
(4)检验氧气是否收集满的正确操作是 (填字母代号)。
(5)已知:氨气是一种具有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,极易溶于水,实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制备氨气。应从图中选择的发生装置和收集装置是 (填字母代号)。
38.(2023春•乳山市期中)化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用如图仪器和装置探究气体的制取方法和性质。
(一)氧气的实验室制法及性质探究
(1)写出图B中标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应的化学方程式为
。若收集瓶比较纯净的氧气,应选用的收集装置是 检验一瓶气体是氧气的方法: (包括操作、现象、结论三方面)。
(3)实验时的主要操作步骤有:a.向锥形瓶中加入二氧化锰;b.收集气体;c.组装仪器;d.向分液漏斗中加入过氧化氢溶液;e.检查装置的气密性。以上步骤正确的操作顺序是 (填字母序号)。
(4)若选择G装置用排空气法收集氧气时,气体从 (填m或n)端通入。
(二)拓展:甲烷的性质及实验室制法探究:
甲烷(CH4)是天然气的主要成分,是一种无色、无味的气体,密度小于空气,难溶于水,在空气中燃烧发出蓝色火焰并产生水珠和一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,甲烷过多排放于空气中也会导致较严重的温室效应。实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。
(5)制取甲烷的发生装置应选择 (填装置编号,从装置A﹣F中选择,下同),收集装置应选择 。
(6)甲烷的物理性质 ;化学性质 ,化学性质对应的用途 。写出该反应的化学方程式
,能量转化形式是 。
(7)宏观角度看,甲烷由 组成,从微观角度看,甲烷由 构成,甲烷燃烧反应过程中不发生变化的微粒是 。
(8)甲烷还是制取氢气的原料之一。在隔绝空气和1000℃条件下,甲烷能分解产生炭黑(一种碳单质)和氢气,这一反应过程的化学方程式是 ,生成的炭黑是橡胶工业的原料,氢气是合成氨及汽油等工业的原料。
(9)综上,人们研究化学变化的主要目的是 。
十三.氧气的检验和验满(共3小题)
39.(2022秋•克东县校级期末)某同学要证明集气瓶内盛放的是较高浓度的氧气,最简单的方法应该是( )
A.测量密度,密度等于氧气密度1.293g/L,则说明含氧浓度较高
B.该气体能使灼热的细铁丝燃烧,则说明含氧浓度较高
C.能使硫燃烧,发出蓝紫色火焰,则说明含氧浓度较高
D.能使带火星的木条复燃,则说明含氧浓度较高
40.(2023秋•界首市校级月考)下列实验操作正确的是( )
A.检验是否收集满氧气 B.量取液体
C.滴加液体 D.取用块状固体
41.(2023秋•三水区月考)下列实验目的与实验操作一致的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
检验氧气是否收集满
将带火星的木条伸入集气瓶内部
B
收集较纯净的氧气
导管口冒气泡时,立即开始收集
C
检验蜡烛燃烧后的白烟是否为可燃物
用燃着的火柴去点白烟
D
测定空气中氧气的含量
用木炭代替红磷,点燃后迅速伸入集气瓶中
A.A B.B C.C D.D
十四.制取氧气的操作步骤和注意点(共3小题)
42.(2023秋•惠来县期中)实验室用高锰酸钾加热制取氧气,有如下操作步骤:①加热;②检查装置的气密性;③装入高锰酸钾,并在试管口放一团棉花;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯.其操作顺序正确的是( )
A.②③①④⑥⑤ B.①③②⑤④⑥
C.⑤③②①④⑥ D.②③①④⑤⑥
43.(2023秋•郴州月考)下列有关实验室制取氧气的叙述中错误的是( )
A.在制氧气的装置中,发生装置内的导气管不宜过长,以利气体导出
B.排水法收集氧气时,导管必须接近瓶底,否则水不易排出
C.排水法收集气体时,如果集气瓶内导管太长,无法操作,也不利于排水
D.给试管里固体加热时,试管口略向下倾斜是防止水倒流炸裂试管
44.(2023秋•高台县校级月考)实验室制取氧气的过程主要分以下步骤:①给试管加热,排出管内空气;②检查装置的气密性;③用铁夹把试管固定在铁架台上,并使管口略向下倾斜;④将氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中,用带导管的塞子塞紧;⑤用排水法收集氧气;⑥将导管从水槽中取出;⑦熄灭酒精灯。实验室制氧气的正确操作顺序是( )
A.②①③⑤⑥⑦④ B.②④③①⑤⑥⑦
C.②④③①⑤⑦⑥ D.②①⑥⑦③④⑤
十五.催化剂的特点与催化作用(共4小题)
45.(2022秋•左权县期末)现代化学对催化剂的作用机理学没有完全弄清楚.大多数的情况下,人们认为催化剂与反应物一起参加了化学反应,生成了易分解的中间产物,中间产物分解时,又生成了催化剂本身.已知A,B,C三种不同的物质,将它们混合后产生的两步反应为A+C→AC;B+AC→A+BC,按照上述理论推断该反应物的催化剂是( )
A.B B.A C.BC D.C
46.(2022秋•肥西县校级期末)下图中能表示氯酸钾和二氧化锰制氧气时,二氧化锰在反应混合物中的质量分数(a%)随时间(t)变化的曲线图是( )
A. B.
C. D.
47.(2023秋•南漳县校级月考)“神舟七号”飞船的太空舱里,NiFe2O4可用来促进航天员呼出的CO2转化为O2,而NiFe2O4的质量和化学性质保持不变,则在这个转化过程中NiFe2O4 起 作用.
48.(2023秋•新疆期中)化学兴趣小组发现,将氧化铁加入到过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。该小组成员进行了如下探究:
【提出问题】氧化铁能不能作为过氧化氢溶液分解的催化剂呢?
【作出猜想】氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂。
【实验验证】同学们设计了实验装置并进行了气体的制取和测量实验。实验时均以生成40mL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℃
氧化铁质量g
收集40mL氧气所用时间S
①
5
10
20
0
128
②
5
10
20
0.5
28
③
15
10
20
0.5
10
④
5
10
50
0
55
(1)通过实验①和④可知,过氧化氢溶液的分解速率与 有关。
(2)通过实验 和 (填实验序号)对比可知,加入氧化铁后过氧化氢溶液的分解速率加快。若要证明氧化铁是过氧化氢溶液的分解的催化剂,还需要证明它在反应前后的 和 没有发生变化。
(3)实验证明,氧化铁也可以作为过氧化氢溶液的分解的催化剂,请你写出这个反应的文字表达式: 。
(4)上述实验验证了一些影响过氧化氢溶液的分解速率的因素,那么你认为还可能影响过氧化氢溶液的分解速率的因素是 (只填一种即可)。
十六.氧化反应(共2小题)
49.(2023秋•海珠区校级月考)下列化学反应中,物质发生氧化反应的是( )
A.二氧化碳+水→碳酸 B.甲烷+氧气二氧化碳+水
C.碳酸钙二氧化碳+氧化钙 D.氧化钙+水→氢氧化钙
50.(2023春•河口区期末)化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列选项符合如图所示关系的是( )
A
B
C
D
X
化合反应
纯净物
物理变化
化学反应
Y
氧化反应
混合物
化学变化
化合反应
A.A B.B C.C D.D
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第二单元 空气和氧气(易错精选50题16大考点)
一.测定空气里氧气含量的探究(共1小题)
二.纯净物和混合物的判别(共4小题)
三.空气的成分及各成分的体积分数(共6小题)
四.空气中氮气的体积分数(共2小题)
五.空气组成的测定(共3小题)
六.空气的污染及其危害(共3小题)
七.防治空气污染的措施(共5小题)
八.氧气的物理性质(共2小题)
九.氧气的化学性质(共5小题)
十.氧气的用途(共2小题)
十一.实验室制取氧气的反应原理(共2小题)
十二.氧气的制取装置(共3小题)
十三.氧气的检验和验满(共3小题)
十四.制取氧气的操作步骤和注意点(共3小题)
十五.催化剂的特点与催化作用(共4小题)
十六.氧化反应(共2小题)
一.测定空气里氧气含量的探究(共1小题)
1.(2023秋•乐昌市期中)学习完测定空气中氧气的含量后,同学们对课本实验进行了改进。
(已知:白磷燃烧所需最低温度为40℃,红磷燃烧所需最低温度为240℃,集气瓶中气体体积为200mL,图4中量筒和集气瓶中的水是足量的。)
(1)图1装置中,红磷燃烧的现象是 红磷燃烧,产生白烟,放热 ,反应的符号表达式 P+O2P2O5 ;待红磷熄灭并冷却到室温, 打开止水夹 (填操作),量筒中的水倒吸进入到集气瓶中。
(2)图2装置利用铜丝与氧气反应测定氧气的含量,实验过程中反复推拉注射器目的是 使氧气充分反应 。
(3)图3中若白磷量不足,活塞最终停在刻度线 C (填字母)。
A.4处
B.5处
C.4﹣5之间
D.3﹣4之间
(4)图4中橡胶管未夹止水夹,测定结果会 无影响 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。改进后,实验结束时流入集气瓶的水的体积为39mL,则测得的空气中氧气的体积分数为 19.5% 。
【答案】(1)红磷燃烧,产生白烟,放热;P+O2P2O5;打开止水夹;
(2)使氧气充分反应;
(3)C;
(4)无影响;19.5%。
【解答】解:(1)红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,观察到的现象是红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,反应的符号表达式为P+O2P2O5,待红磷熄灭后并冷却到室温后,打开止水夹,筒中的水倒吸进入到集气瓶中;
(2)铜丝在加热的条件下能与氧气反应生成氧化铜,实验过程中反复推拉两端注射器的活塞能够使氧气充分反应;
(3)空气中氧气约占空气体积的五分之一,如氧气被完全消耗则会停留在刻度线4处,白磷量不足,会导致测量结果偏小,则活塞最终停在刻度线4﹣5之间,故选:C;
(4)图4装置中橡胶管未夹止水夹,开始燃烧放热,气压变大,集气瓶中的水被压入量筒,冷却至室温后,温度下降,氧气被消耗,气压变小,大气压将量筒中的水压入集气瓶中,反应前后无其他气体进入或排出,这会使测定结果无影响,实验结束时流入集气瓶的水的体积为39mL,则测得的空气中氧气的体积分数为×100%=19.5%。
故答案为:(1)红磷燃烧,产生白烟,放热;P+O2P2O5;打开止水夹;
(2)使氧气充分反应;
(3)C;
(4)无影响;19.5%。
二.纯净物和混合物的判别(共4小题)
2.(2023秋•滨城区校级期中)下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.冰水混合物 五氧化二磷
B.二氧化碳 澄清石灰水
C.汽水 河水
D.净化后的空气 受污染的空气
【答案】B
【解答】解:A、冰水混合物由一种物质组成,属于纯净物;五氧化二磷由一种物质组成,属于纯净物,故A错;
B、二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物;澄清石灰水中含有氢氧化钙和水,属于混合物,故B正确;
C、汽水中含有水、碳酸等物质,属于混合物;河水中含有水和可溶性杂质,属于混合物,故C错;
D、净化后的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物;受污染的空气中含有污染物、氧气、氮气等物质,属于混合物,故D错。
故选:B。
3.(2023秋•安庆期中)下列物质都属于纯净物的一组是( )
①冰水混合物 ②洁净的空气 ③液氮 ④石灰水.
A.②④ B.①③ C.①② D.③④
【答案】B
【解答】解:①冰水混合物是由水一种物质组成,属于纯净物;②洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物;③液氮是由氮气一种物质组成,属于纯净物;④石灰水中含有氢氧化钙和水,属于混合物。
故选:B。
4.(2023秋•奇台县校级期中)根据物质组成种类的多少可以把物质分为纯净物和混合物。从微观分析,混合物中含有不同种物质的分子。如图中的和表示不同原子。其中属于纯净物的是 AC ,属于混合物的是 B (填字母代号)。
【答案】AC;B。
【解答】解:由物质的构成可知,A、C都是由一种分子构成的,属于纯净物,B是由两种分子构成的,都属于混合物。
故答案为:AC;B。
5.(2023秋•永城市校级月考)下列物质①洁净的空气②氧气③氦气④稀有气体⑤冰水混合物⑥高锰酸钾完全分解后的产物⑦液氮⑧硫粉,都是我们学过的物质。按要求回答下列问题(用序号填空)。
(1)上述物质中属于混合物的是 ①④⑥ ,属于纯净物的是 ②③⑤⑦⑧ 。
(2)将燃着的硫粉伸入盛有氧气的集气瓶,写出该反应的文字表达式 硫+氧气二氧化硫 。
【答案】故答案为:(1)①④⑥;②③⑤⑦⑧;
(2)硫+氧气二氧化硫。
【解答】解:(1)①空气、④稀有气体、⑥高锰酸钾完全分解后的产物,以上物质都是由不同种物质组成的,都属于混合物;
②氧气、③氦气、⑤冰水混合物,⑦液氮、⑧硫粉,以上物质都是由一种物质组成的,都属于纯净物。
(2)将燃着的硫粉伸入盛有氧气的集气瓶中,硫燃烧生成二氧化硫,该反应的文字表达式为:硫+氧气二氧化硫。
故答案为:(1)①④⑥;②③⑤⑦⑧;
(2)硫+氧气二氧化硫。
三.空气的成分及各成分的体积分数(共6小题)
6.(2022秋•铜鼓县期末)青藏铁路正式通车后。许多乘客乘车穿越青藏高原时,会发生高原反应,感到呼吸困难,这是因为高原地区空气里( )
A.氧气体积分数大大低于21%
B.氮气体积分数大大超过78%
C.氧气体积分数仍为21%,主要是由于高原空气稀薄
D.二氧化碳含量大大增多
【答案】C
【解答】解:由于空气的成分一般是固定不变的许多旅客乘车穿越青藏高原时,会发生高原反应,感到呼吸困难,这是因为高原地区空气比较稀薄,空气中各成分的含量不变,氧气体积分数仍为21%,由于空气稀薄氧气的含量相对来说就少了。
故选:C。
7.(2023秋•界首市校级月考)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.火星大气中N2的含量比空气中的低
B.火星大气中CO2的含量高于空气中的
C.火星大气中稀有气体的含量比空气中的低
D.火星大气不能使带火星的木条复燃
【答案】C
【解答】解:A、火星大气中N2的体积分数为2.7%,空气中氮气体积分数为78%,因此火星大气中 N2 的含量比空气中的低,A正确;
B、空气中CO2的体积分数为0.03%,火星大气中CO2的体积分数为95.3%。所以火星大气中CO2的含量高于空气,B正确;
C、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等气体,火星大气中氩气的体积分数为1.6%。空气中稀有气体体积分数为0.94%,所以火星大气中稀有气体的含量比空气中的高,C不正确;
D、氧气能使带火星的木条复燃,火星大气中不含有氧气,所以火星大气不能使带火星的木条复燃,D正确。
故选:C。
8.(2023秋•思明区校级月考)为探秘地球大气成分的演变,学习小组查得以下资料:
原始大气的主要成分
氨气(NH3)、甲烷(CH4)、CO、CO2等
目前空气的成分
N2、O2、CO2、H2O、稀有气体等
(1)原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假如把现代的人或动物放在原始大气中,你认为他们 不能 (填“能”或“不能”)生存,原因是 原始大气中没有氧气,不能支持呼吸,且CO是有毒气体 。
(2)绿色植物出现以后,原始大气中的CO2逐渐减少,同时O2逐渐增加。其原因是 绿色植物能进行光合作用,消耗二氧化碳,产生氧气 。
(3)随着原始大气中O2缓慢地增加,NH3、CH4、CO等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少,使大气成分逐渐转化成目前空气。请结合上表相关信息判断,原始大气中的NH3可转化为目前空气中的H2O和 N2 (填化学符号)。
【答案】(1)不能;原始大气中没有氧气,不能支持呼吸,且CO是有毒气体;
(2)绿色植物能进行光合作用,消耗二氧化碳,产生氧气;
(3)N2。
【解答】解:(1)原始大气中没有氧气,而动植物呼吸需要氧气,且CO是有毒气体,所以在原始大气中它们不能生存;
(2)绿色植物光合作用消耗二氧化碳等,生成有机物和氧气,导致原始大气中二氧化碳逐渐减少,氧气增加;
(3)氨气中含有氮元素和氢元素,空气中氮气含有氮元素,可能是原始大气中氨气转化而来。
故答案为:(1)不能;原始大气中没有氧气,不能支持呼吸,且CO是有毒气体;
(2)绿色植物能进行光合作用,消耗二氧化碳,产生氧气;
(3)N2。
9.(2023秋•吴江区月考)化学是一门研究物质及其变化的学科。
(1)现有①氯酸钾;②冰水共存体;③氧气;④高锰酸钾制取氧气后残留的固体;⑤空气;⑥澄清的石灰水;⑦稀有气体七种物质,其中属于混合物的是 ④⑤⑥⑦ (填序号)。
(2)试选用“>”或“<”或“=”填空。
①空气中的二氧化碳的体积分数 < 空气中氮气的体积分数;
②人呼出的气体中氧气的含量 < 空气中氧气的含量;
③液态氮的沸点 < 液态氧的沸点;
④小华量取10mL液体,量取时仰视量筒读数,则液体的实际体积 > 10mL。
【答案】(1)④⑤⑥⑦;
(2)①<;②<;③<;④>。
【解答】解:(1)高锰酸钾制取氧气后残留的固体中至少含有锰酸钾和二氧化锰,是混合物;空气中含有氮气、氧气等物质,是混合物;澄清的石灰水中含有水和氢氧化钙,是混合物;稀有气体中含有氦气、氖气等物质,是混合物;而氯酸钾、冰水共存体、氧气都由一种物质组成,属于纯净物;
(2)①空气中的二氧化碳的体积分数(0.03%)<空气中氮气的体积分数(78%);
②人呼出的气体中氧气的含量<空气中氧气的含量;
③液态氮的沸点(﹣196℃)<液态氧的沸点(﹣183℃);
④小华量取10mL液体,量取时仰视量筒读数,读数偏小,则液体的实际体积>10mL。
故答案为:(1)④⑤⑥⑦;
(2)①<;②<;③<;④>。
10.(2023秋•全椒县期中)阅读材料回答问题。
同学们,你们知道潜水用的钢瓶中装的是什么气体吗?其实,这种气体既不是氧气,也不是普通的空气,而是一种特殊的空气—人造空气。人造空气是将普通空气中的氮气除去后,把氧气和氦气按照1:4的比例混合起来制成。这种人造空气中的氦气,极难溶于水,可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。人造空气的密度只有普通空气的,呼吸起来也比普通空气轻松得多,可以减轻人呼吸的困难,因此还常用于治疗支气管哮喘等疾病。
(1)人造空气中氦气的化学式为 He 。
(2)下列关于人造空气的说法错误的是 BD 。
A.在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭;
B.在“人造空气”中带火星的小木条会复燃;
C.氦气是一种稀有气体,可以用来制造电光源;
D.氮气是一种难溶于水的气体,氮气比氨气更难溶于水。
(3)镁是一种比较活泼的金属,在空气中燃烧时可以与空气中的氧气、氮气(生成氮化镁)发生反应。某兴趣小组设计如图所示装置来测定人造空气中氧气含量。写出上述实验中镁和氧气反应的文字表达式: 镁+氧气氧化镁 ;镁在空气中燃烧为什么看到的主要是镁与氧气的反应现象: 氧气的化学性质比氮气活泼 。
【答案】(1)He;
(2)BD;
(3)镁+氧气氧化镁;
(4)氧气的化学性质比氮气活泼。
【解答】解:(1)氦气的化学式即为其元素符号He;
(2)A.“人造空气”中含氧气,在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭,说法正确;
B.“人造空气”中含氧气,但其含量较低,不能使带火星的小木条复燃,说法错误;
C.氦气是一种稀有气体,通电时会发出有色光,可以用来制造电光源,说法正确;
D.氮气是一种难溶于水的气体,而氦气极难溶于水,因此氦气比氮气更难溶于水,说法错误;
故选:BD;
(3)镁在空气中燃烧时可以同时与氧气(生成氧化镁)和氮气(生成氮化镁)发生反应,因此镁和氧气反应的文字表达式:镁+氧气氧化镁;由于氧气的化学性质比氮气活泼,故镁在空气中燃烧看到的主要是镁与氧气的反应现象。
故答案为:(1)He;(2)BD;(3)镁+氧气氧化镁;(4)氧气的化学性质比氮气活泼。
11.(2023秋•宾阳县期中)氧气是人类维持生命不可缺少的物质,一个初中生每分钟需要吸入氧气约8L。已知:质量=体积×密度;标准状况下,氧气密度为1.43g/L。
计算:(写出计算过程)
(1)一个初中生每分钟吸入空气的体积为多少升?
(2)标准状况下,一个初中生每分钟吸入氧气的质量为多少克?(保留一个小数点)
【答案】(1)38.1L;
(2)11.4g。
【解答】解:(1)一个初中生每分钟的吸入氧气8L,一个初中生每分钟吸入空气的体积:8L÷21%≈38.1L;
答:一个初中生每分钟吸入空气的体积为38.1升;
(2)标准状况下,一个初中生每分钟吸入氧气的质量为8L×1.43g/L≈11.4g。
答:标准状况下,一个初中生每分钟吸入氧气的质量为11.4克。
故答案为:(1)38.1L;
(2)11.4g。
四.空气中氮气的体积分数(共2小题)
12.(2023秋•长宁区校级月考)空气中体积分数约为78%的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.稀有气体
【答案】B
【解答】解:空气中各成分的体积分数分别是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体(包含水蒸气)和杂质0.03%。
故选:B。
13.(2023秋•武城县月考)请用数字表示。
(1)空气中氮气的体积分数约为 78 %;
(2)加热10mL的液体时试管的容积不少于 30 mL。
【答案】(1)78;
(2)30。
【解答】解:(1)空气中氮气含量最大,体积分数约占78%;
(2)加热试管中的液体时,试管中液体一般不少于试管容积的,则10mL的液体需要的试管容积为30mL。
故答案为:(1)78;
(2)30。
五.空气组成的测定(共3小题)
14.(2022秋•厦门期末)化学兴趣小组为比较蜡烛和白磷在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣,开展实验探究;分别在相同条件下,在密闭容器内燃烧足量的蜡烛和白磷,用氧气传感器测得氧气的体积分数与时间的关系如图。下列说法正确的是( )
A.两密闭容器中氧气的体积分数始终在减小
B.利用这两种物质燃烧测得空气中氧气含量均偏高
C.密闭容器中氧气的体积分数小于3%时白磷还能反应
D.测定空气中氧气含量效果较好的是蜡烛,因为它反应速率快
【答案】C
【解答】解:A、由图中信息可知,两密闭容器中氧气的体积分数减小到一定数值时不再减少,该选项说法不正确;
B、若用这两种物质做实验,测得空气中氧气含量偏低,是因为氧气不能完全反应,该选项说法不正确;
C、由图中信息可知,该密闭容器中氧气的体积分数小于3%时白磷还能反应,该选项说法正确;
D、测定空气中氧气含量效果较好的是白磷,因为它反应消耗氧气更彻底,该选项说法不正确。
故选:C。
15.(2023秋•千山区月考)利用V形管进行空气中氧气含量的测定实验。V形管内有空气和足量的白磷,白磷与红磷的组成相同,白磷燃烧所需最低温度为40℃,比红磷低得多,因此反应很容易发生。回答以下问题:
(1)白磷与红磷在空气中燃烧的现象相同,白磷燃烧的现象为 产生大量的白烟,放热 。
(2)如果弹簧夹未夹紧,则测出的氧气的体积分数 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)此装置与教材上的装置相比,其优点是 环保(合理即可) (写一点即可)。
(4)已知V形管的容积为100mL,量筒内有100mL水。待白磷熄灭,装置冷却后打开弹簧夹,量筒中的水倒吸进入V形管内,理论上可观察到量筒内液面下降至 80 mL处。
【答案】故答案为:(1)产生大量的白烟,放热;
(2)大于;
(3)环保(合理即可);
(4)80。
【解答】解:(1)白磷与红磷在空气中燃烧的现象相同,白磷燃烧的现象为产生大量的白烟,放热。
(2)如果弹簧夹未夹紧,气体受热逸出则会导致则测出的氧气的体积分数大于五分之一。
(3)此装置与教材上的装置相比,该装置是密闭的且仪器较小,故优点是:环保、节约药品等。
(4)由于氧气约占空气体积五分之一,即氧气的体积为:100mL×=20mL,吸入的水也是20mL,故液面下降到100mL﹣20mL=80mL。
故答案为:(1)产生大量的白烟,放热;
(2)大于;
(3)环保(合理即可);
(4)80。
16.(2023秋•朝阳区期中)某实验小组用如图1所示装置测定空气中氧气的含量。
(1)红磷燃烧的符号表达式 P+O2P2O5 。
(2)该实验中操作不正确的是 ①④ (填序号)。
①将集气瓶水面上方空间分为4等份
②加热红磷前,先用弹簧夹夹紧胶皮管
③点燃红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧
④待红磷熄灭后,立即打开弹簧夹
(3)改进实验:在250mL集气瓶中加入50mL水,按如图2所示组装置,用下端烧红热的玻璃棒引燃红磷。待装置冷却后,测得集气瓶中水的体积为91mL,则空气中氧气的含量为 (写出计算式即可),集气瓶中预先装入50mL水的作用是 AB (填序号)。
A.降温
B.吸收白烟
C.液封长导管
【答案】(1)P+O2P2O5;
(2)①④;
(3);AB。
【解答】解:(1)红磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的符号表达式是:P+O2P2O5。
(2)①将集气瓶水面上方空间分为5等份,该选项不正确。
②加热红磷前,先用弹簧夹夹紧胶皮管,该选项正确。
③点燃红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,该选项正确。
④待红磷熄灭后,冷却至室温再打开弹簧夹,该选项不正确。
(3)在250mL集气瓶中加入50mL水,待装置冷却后,测得集气瓶中水的体积为91mL,则空气中氧气的含量为。测定空气中氧气的含量的实验中,集气瓶内预先装入少量水,目的是降低温度以及吸收生成的五氧化二磷,故选AB。
故答案为:(1)P+O2P2O5;
(2)①④;
(3);AB。
六.空气的污染及其危害(共3小题)
17.(2023秋•桐柏县校级月考)我国城市及周围地区的环境中,造成空气污染的主要污染物是( )
A.二氧化硫、二氧化氮、氮气
B.二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
C.二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳
D.二氧化氮、一氧化碳、水蒸气
【答案】B
【解答】解:A、二氧化硫、二氧化氮会造成空气污染,空气中含有氮气,无毒,不会造成空气污染,故A错误。
B、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳是会造成空气污染的主要污染物,故B正确;
C、二氧化硫、一氧化碳会造成空气污染,二氧化碳未列入空气污染物,故C错误;
D、二氧化氮、一氧化碳会造成空气污染,水蒸气不会造成空气污染,故C错误。
故选:B。
18.(2023春•新泰市校级月考)空气是人类生产活动的重要资源。对于空气的认识,正确的是( )
A.空气的成分按质量计算,氧气约占21%
B.空气质量级别越高,空气质量越差
C.空气具有自净能力(指环境自身对进入环境中的污染物有使其毒性降低或者消失的性能),故工厂废气可以直接排放到空气中
D.尽早实现“碳中和”(碳排放量与吸收量相等)有利于缓解温室效应,说明二氧化碳属于空气污染物
【答案】B
【解答】解:A、空气的成分按体积计算,氧气约占21%,故A错;
B、空气质量级别越高,空气质量越差,故B正确;
C、空气的自净能力是有限的,工厂废气不能直接排放到空气中,处理后才能排放,故C错;
D、二氧化碳属于空气中成分,不属于空气污染物,故D错。
故选:B。
19.(2023秋•沂水县校级月考)阅读下面科普短文:
雾霾给我们的生活带来了很多困扰,柴静的一部纪录片《穹顶之下》引发了人们对于雾霾形成机理的关注,汽车尾气排放是产生雾霾的因素之一。
科学分析表明,汽车尾气中含有多种污染物,如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)等。目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器,在催化剂的作用下发生一系列反应,使CO、NOx、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气(H2O),因此这种催化剂被称为三效催化剂(TWC)。
TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分,它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作TWC时,将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的γ﹣Al2O3活性涂层上(“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积),并将γ﹣Al2O3涂附在熔点达1350℃的堇青石载体上。
由此可见,催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置
依据文章内容,回答下列问题:
(1)堇青石的熔点是1350℃,该性质属于 物理 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)汽车尾气排放是产生酸雨的因素之一,导致酸雨产生的物质有 二氧化硫 和 氮氧化合物 等。
(3)在催化转化器中发生一系列反应,其中一步是:一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体,该反应的文字表达式为 一氧化氮+一氧化碳二氧化碳+氮气 。
(4)机动车发动机排气系统中加装催化剂转化器的作用是 加快反应的速率 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)堇青石的熔点是1350℃,该性质属于物理性质;
故答案为:物理;
(2)二氧化硫和氮氧化合物是产生酸雨的因素之一;
故答案为:二氧化硫;氮氧化合物;
(3)根据信息:一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体,空气中较多的气体时氮气;
故答案为:一氧化氮+一氧化碳二氧化碳+氮气;
(4)催化剂可以加快反应的速率;
故答案为:加快反应的速率。
七.防治空气污染的措施(共5小题)
20.(2023春•兰山区校级月考)2019年,瑞典少女Greta Thunberg发起的“星期五,为未来”罢课行动让应对气候变化的紧迫性和重要性进入了更广泛公众的视野。我们要建设成“天蓝、地绿、水净”的美丽家园,下列做法不合适的是( )
A.提倡“绿色出行”,践行“低碳生活”理念
B.回收利用废旧电池
C.垃圾分类回收,减少资源浪费
D.尽量多的使用地下的化石能源
【答案】D
【解答】解:A.提倡“绿色出行”,践行“低碳生活”理念,可减少汽车尾气的排放,减少对空气的污染,此选项不符合题意;
B.回收利用废旧电池,可有效防止对土壤污染和水的污染,此选项不符合题意;
C.垃圾分类回收,能节约资源,减少对空气和水的污染,此选项不符合题意;
D.化石能源燃烧产生空气污染物,所以应该尽量少的使用地下的化石能源,此选项符合题意。
故选:D。
21.(2023秋•蒙阴县校级月考)空气是一种非常宝贵的资源。
(1)氮气是生产化肥的重要原料。空气中氮气的含量为 78% 。
(2)PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。下列行为不会增加PM2.5的是 BD (填序号);
A.焚烧垃圾B.治理工地扬尘C.汽车尾气的排放D控制烟花爆竹的燃放
(3)空气污染物除了可吸入颗粒物外,还包括 ②③④ (填序号);
①二氧化碳②二氧化硫③一氧化碳④二氧化氮⑤氧气
(4)下列治理空气污染的措施中,正确的是 ①②④ (填序号)。
①提倡绿色出行,发展公共交通②植树造林
③将化工厂烟囱建高后排放废气④加强大气监测
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)氮气的体积分数为78%;
(2)解:A、焚烧垃圾,能产生大量的烟尘,没有完全燃烧产生的烟尘,会产生PM 2.5,故A错;
B、治理工地扬尘,可以减少PM2.5,故B正确;
C、汽车尾气的排放,能排放出烟尘,会产生PM 2.5,故C错;
D、燃放烟花爆竹过程中火药爆炸会产生大量的烟尘,会产生PM 2.5,所以控制烟花爆竹的燃放可以减少产生PM 2.5.故D正确。
故选BD。
(3)空气污染物除了可吸入颗粒物外,还包括一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、总悬浮颗粒物等,故选②③④;
(4)①提倡绿色出行,发展公共交通,可以防止汽车尾气造成的污染;②植树造林,美化环境,减少污染,符合主题;③废气向高空排放并没有减少排放量,仍会造成大气污染,不符合主题;④加强大气监测,可以随时掌握空气污染程度,符合主题。故答案为:①②④。
故答案为:(1)78%;(2)BD;(3)②③④;(4)①②④。
22.(2023秋•凉州区校级期中)
大气中的氮氧化合物
氮氧化合物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。NO通常为无色气体,熔点为﹣163.6℃,沸点为﹣151.5℃,密度比空气略大,微溶于水。它的性质不稳定,易与空气中的氧气发生反应生成NO2。NO结合血红蛋白的能力比CO还强,更容易造成人体缺氧。NO分子作为一种传递神经信息的分子,在使血管扩张、增强免疫力和记忆力等方面有着极其重要的作用。NO2通常为红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,溶于水生成硝酸(HNO3)和NO,工业上利用这一原理制取HNO3。NO能使多种织物褪色,损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料也有腐蚀作用。城市大气中的NOx大多来自化石燃料的燃烧。天然气的主要成分是甲烷,同时也含有微量的氮杂质。经测算,天然气、煤和石油燃烧产生NOx的量分别为:6.35kg/t、8﹣9kg/t、9.1﹣12.3kg/t。以汽油、柴油为燃料的汽车,尾气中NOx的浓度相当高。在非采暖期,城市一半以上的NOx来自机动车排放。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)造成大气污染的氮氧化物主要是 一氧化氮和二氧化氮 。
(2)区分NO和NO2最简单的方法是 看颜色 。
(3)与煤和石油相比,天然气是比较清洁的燃料,结合数据解释因: 相同质量时,天然气燃烧产生的NOx的质量少 。
(4)请说出一条减少NOx污染的具体措施 绿色出行(答案合理即可) :
(5)下列有关NO和NO2的说法错误的是 C 。
A.二者可以互相转化
B.对人类都有利也有弊
C.二者化学性质不同的原因是所含氧原子的个数不相同
【答案】(1)一氧化氮和二氧化氮;
(2)看颜色;
(3)相同质量时,天然气燃烧产生的NOx的质量少;
(4)绿色出行(答案合理即可);
(5)C。
【解答】解:(1)大气中的氮氧化合物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。故填:一氧化氮和二氧化氮;
(2)一氧化氮是无色气体,而二氧化氮是红棕色气体,所以可通过观察气体颜色来辨别;故填:看颜色;
(3)经测算,天然气、煤和石油燃烧产生NOx的量分别为:6.35kg/t、8~9kg/t、9.1~12.3kg/t,从有关数据可以看出,相同质量时,天然气燃烧产生的NOx的质量少,对环境污染小,相对于煤和石油来说是一种比较清洁的能源。故填:相同质量时,天然气燃烧产生的NOx的质量少;
(4)以汽油、柴油为燃料的汽车,所排放的尾气会对空气造污染,减少NOx污染的有效措施是绿色出行、汽车尾气处理达标后再排放。故填:绿色出行(答案合理即可);
(5)A.NO易与空气中的氧气发生反应生成NO2;NO2通常为红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,溶于水生成硝酸(HNO3)和NO,即二者可以互相转化,正确;
B.NO分子作为一种传递神经信息的信使分子,在使血管扩张、增强免疫力、记忆力等方面有着极其重要的作用,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮NO2,NO2通常为红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,溶于水生成硝酸(HNO3)和NO,工业上利用这一原理制取HNO3.NO2能使多种织物褪色,损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料也有腐蚀作用,可见二者对人类都有利也有弊,正确;
C.NO和NO2的化学性质不同的原因是分子构成不同,错误。故填:C。
故答案为:(1)一氧化氮和二氧化氮;
(2)看颜色;
(3)相同质量时,天然气燃烧产生的NOx的质量少;
(4)绿色出行(答案合理即可);
(5)C。
23.(2023秋•秀英区校级月考)随着工业的发展,大气污染越来越严重。为了建设国际旅游岛,保护空气我们能采取哪些措施?(答出两点即可)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:空气污染主要有:化石燃料的燃烧,工厂排放的废气,汽车尾气等,所以防治空气污染:减少使用化石燃料,开发利用新能源;工厂的废气经处理后再排放;汽车尾气通过安装催化转化器将其变为无污染的气体再排放等。
故答案为:(1)减少使用化石燃料,开发利用新能源;(2)工厂的废气经处理后再排放。
24.(2023秋•迎泽区校级月考)2020年5月12日,习近平总书记在太原调研时,对汾河沿岸生态环境的巨变表示欣慰,强调要“持续用力,再现‘锦绣太原城’的盛景”。如图显示太原市某日的平均空气质量等级为“优”,其污染物中对空气质量没有造成影响的是 CO ,能引起酸雨的一种气体是 SO2 ,为保护空气质量,我们可以做到的是 骑自行车上学 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据图示信息可知CO的污染指数是零,说明CO对空气质量没有造成影响;二氧化硫能引起酸雨,为保护空气质量我们可以做到的是骑自行车上学等。
故答案为:CO;SO2;骑自行车上学等(合理即可)。
八.氧气的物理性质(共2小题)
25.(2024•裕华区校级开学)关于氧气的性质,叙述错误的是( )
A.通常状况下,氧气是无色无味的气体
B.标准状况下,氧气的密度略大于空气
C.在压强为101kPa时,氧气在﹣183℃时变为淡蓝色液体
D.氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了化学变化
【答案】D
【解答】解:A、在通常状况下,氧气是一种无色无味的气体,故正确;
B、标准状况下,氧气的密度略大于空气,故正确;
C、在压强为101kPa时,氧气在﹣183℃时能够变成淡蓝色的液体,故正确;
D、氧气从淡蓝色液体变成无色气体的过程中只是物质的状态发生了变化,由于没有生成新的物质,发生了物理变化,故错误。
故选:D。
26.(2023秋•定远县校级月考)医学上常用双氧水溶液(过氧化氢和水的混合物)来清洗创口和局部抗菌,小美同学取136.0g某医用双氧水溶液放入烧杯中,然后加入4.0g二氧化锰,每隔一分钟观察一次并记录产生的氧气的质量如表所示,直到实验结束。请回答下列问题:
称量时间/分钟
0
1
2
3
4
5
产生氧气的质量/g
0
1.4
2.2
2.8
3.2
3.2
(1)从表格可知,该实验一共生成 3.2 g氧气。
(2)已知氧气的密度为1.43g/L,计算这些氧气的体积(精确到一位小数,并写出计算过程)。
【答案】(1)3.2;
(2)2.2L。
【解答】解:(1)由表中数据可知第4分钟时,产生氧气的质量不变,故第4分钟时实验已结束,该实验一共生成3.2g氧气;
(2)这些氧气的体积=≈2.2L。
答:这些氧气的体积是2.2L。
故答案为:(1)3.2;(2)2.2L。
九.氧气的化学性质(共5小题)
27.(2023春•海州区校级月考)实验小组用如图所示装置进行实验.已知:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞.
②冷却至常温,将胶头滴管中的足量NaOH溶液挤入瓶中,振荡,使反应充分.
③打开K,观察乙中的现象.
下列说法不正确的是( )
A.①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰
B.②中,甲装置内的气压减小,最终与大气压相等
C.③中,乙中的长导管口处冒气泡
D.甲装置中硫粉换做碳粉,则乙中长导管口可能冒出气泡很少
【答案】B
【解答】解:A、①中硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,能生成一种无色、有刺激性气味的气体,故对;
B、②中NaOH溶液挤入瓶中振荡,NaOH与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,二氧化硫气体减少,压强减小,小于大气压,故错;
C、③中打开K,外界大气压大于瓶内气压,乙中的长导管口处冒气泡,故对;
D,甲装置中硫粉换做碳粉,由于碳不完全燃烧时会生成一氧化碳,则乙中长导管口可能冒出气泡很少,故D对。
故选:B。
28.(2023秋•酒泉期中)下列是化学实验小组的四位同学在实验室做有关氧气的性质的实验操作。有错误的是( )
A.小周将盛有红热木炭的燃烧匙从瓶口往下缓慢伸入集气瓶中
B.小郑在将细铁丝绕成螺旋状之前先用砂纸把铁丝打磨光亮
C.小王在酒精灯的火焰上引燃细铁丝底端的木条后立即将其伸入集气瓶中
D.小吴准备做细铁丝在氧气中燃烧的实验,在用排水法收集氧气时,他未将集气瓶中的水排完就停止收集
【答案】C
【解答】解:A、小周将盛有红热木炭的燃烧匙从瓶口往下缓慢伸入集气瓶中,有利于木炭与氧气充分反应,故A正确;
B、小郑在将细铁丝绕成螺旋状之前先用砂纸把铁丝打磨光亮,除去表面的锈,有利于铁的燃烧,故B正确;
C、小王在酒精灯的火焰上引燃细铁丝底端的木条后立即将其伸入集气瓶中,这样火柴燃烧消耗了较多的氧气,不利于铁丝的燃烧,故C错误;
D、小吴准备做细铁丝在氧气中燃烧的实验,瓶底应留有少量的水,所以在用排水法收集氧气时,他未将集气瓶中的水排完就停止收集。故D正确。
故选:C。
29.(2023秋•阳新县月考)用符合题目要求的序号填空:
①氧气;
②空气;
③二氧化碳;
④二氧化硫;
⑤五氧化二磷;
⑥四氧化三铁。
(1)通常状况下无色、无味的气体是 ①②③ 。
(2)有刺激性气味并且污染空气的气体是 ④ 。
(3)属于黑色固体的是 ⑥ 。
(4)支持燃烧的气体是 ① 。
【答案】(1)①②③;
(2)④;
(3)⑥;
(4)①。
【解答】解:(1)氧气、空气、二氧化碳在通常状况下都是无色、无味的气体。
(2)二氧化硫是有刺激性气味并且污染空气的气体。
(3)四氧化三铁属于黑色固体。
(4)氧气是支持燃烧的气体。
故答案为:(1)①②③;(2)④;(3)⑥;(4)①。
30.(2023秋•句容市月考)用如图所示装置进行实验。氢氧化钠溶液用于吸收硫燃烧产生的有毒气体SO2。
(1)从A处先通空气,点燃酒精灯,观察到硫粉熔化,燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰;接着从A处改通O2,观察到硫继续燃烧,产生 明亮的蓝紫色 火焰。
(2)该实验说明同一化学反应,因 B 不同(选填序号)而产生不同的现象。
A.反应物种类 B.反应物浓度
【答案】(1)明亮的蓝紫色;
(2)B。
【解答】解:(1)从A处先通空气,点燃酒精灯,观察到硫粉熔化,燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰;接着从A处改通O2,观察到硫在氧气中继续燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰。
(2)由实验的过程可知,硫在空气和氧气硫中燃烧的现象不同,空气中和氧气中氧气浓度不同,则该实验说明同一化学反应,反应物浓度不同而产生不同的现象。
故答案为:(1)明亮的蓝紫色;
(2)B。
31.(2023秋•大连月考)如图是部分物质在空气或氧气中燃烧的实验。
(1)上述实验所涉及的反应,从能量变化的角度,其共同特点是 都放出热量 。
(2)实验甲中,若使正在燃烧的火焰快速熄灭,可采用的方法是 将燃烧的硫浸入水中 。实验乙中,坩埚钳缓缓伸入集气瓶中的目的是 充分利用瓶中的氧气 。
(3)铁丝在空气中加热并不燃烧。实验丙中的铁丝燃烧了,是因为与空气中相比,增大了 氧气的浓度 ;将少许铁粉撒在酒精灯火焰上,铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。这是因为铁粉与铁丝相比,增大了 与氧气的接触面积 。
【答案】(1)都放出热量;
(2)将燃烧的硫浸入水中;充分利用瓶中的氧气;
(3)增大了氧气的浓度;增大了与氧气的接触面积。
【解答】解:(1)上述实验所涉及的反应,从能量变化的角度,其共同特点是都放出热量。
(2)实验甲中,若使正在燃烧的火焰快速熄灭,由灭火的原理可知,可采用的方法是将燃烧的硫浸入水中。实验乙中,坩埚钳缓缓伸入集气瓶中的目的是充分利用瓶中的氧气。
(3)铁丝在空气中加热并不燃烧。实验丙中的铁丝燃烧了,是因为与空气中相比,增大了氧气的浓度;将少许铁粉撒在酒精灯火焰上,铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。这是因为铁粉与铁丝相比,增大了与氧气的接触面积。
故答案为:(1)都放出热量;
(2)将燃烧的硫浸入水中;充分利用瓶中的氧气;
(3)增大了氧气的浓度;增大了与氧气的接触面积。
十.氧气的用途(共2小题)
32.(2023秋•九龙坡区校级月考)空气是一种宝贵资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.二氧化碳过量排放会引起温室效应,所以二氧化碳属于空气污染物
B.空气由氧气和氮气组成,其中氧气的质量约占空气质量的
C.氧气可以用作发射火箭的燃料
D.空气质量日报中所列空气质量指数级别越低,空气质量越好
【答案】D
【解答】解:A、二氧化碳排放过多会导致温室效应,但是二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,故选项错误;
B、空气主要由氮气和氧气组成,氧气约占空气体积(不是质量)的,故选项错误;
C、氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能作发射火箭的燃料,故选项错误;
D、空气质量报告中所列的空气质量级别数值越低,说明空气的质量越好,故选项错正确。
故选:D。
33.(2023秋•海安市校级月考)新冠肺炎会导致肺部纤维化,呼吸受阻,此时可用于医疗急救的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】B
【解答】解:氧气能供给呼吸,常用于医疗急救;氮气、稀有气体和二氧化碳不能供给呼吸。
故选:B。
十一.实验室制取氧气的反应原理(共2小题)
34.(2023秋•肇源县期中)加热氯酸钾和高锰酸钾混合物片刻,试管里最多可能含有几种固体物质( )
A.五种 B.四种 C.三种 D.二种
【答案】A
【解答】解:根据高锰酸钾和氯酸钾受热分解的化学方程式,2KMnO4K2MnO4+MnO2+2O2↑、2KClO32KCl+3O2↑可知反应物中有三种固体物质,算上未分解的部分高锰酸钾和氯酸钾固体,因此最多可能含有五种固体物质。故选:A。
35.(2023秋•霍山县校级月考)某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A.c可以代表氧气
B.t2时刻,O2开始产生
C.t1时刻,KMnO4开始分解
D.起催化作用物质的质量一直保持不变
【答案】C
【解答】根据题干所给信息可知,b物质的质量少,b是高锰酸钾,a是氯酸钾,在t1时刻高锰酸钾开始分解,有氧气生成,随着高锰酸钾的分解,二氧化锰的质量也在不断的增加;c不可以代表氧气,故A、B、D错误,C正确。
故选:C。
十二.氧气的制取装置(共3小题)
36.(2023秋•工业园区校级月考)马强等几位同学在实验室用如图所示装置制取气体。
(1)标号仪器的名称:① 分液漏斗 ;② 集气瓶 。
(2)马强用高锰酸钾制取氧气,他选择了如图装置中的A与D进行组装,用A装置制氧气,检查装置气密性的方法 先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡产生,则说明装置气密性良好 。你认为A装置中还缺少 一团棉花 ,其作用为 防止固体粉末进入导管,堵塞导管 。写出该反应的文字(或符号)表达式 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(KMnO4K2MnO4+MnO2+O2) 。
(3)收集好氧气后,他用带火星的木条伸入集气瓶内时,木条没有复燃,导致这种现象的原因可能是 ABD 。
A.先取出集气瓶,再盖上玻璃片
B.收集氧气前集气瓶中未装满水
C.收集后,集气瓶中仍有少量水
D.导管口刚有气泡冒出时就开始收集
(4)陈超同学想收集一瓶用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物,选用的收集装置为 C (填字母),选用该装置具体利用了氧气的什么性质 氧气密度比空气大 。检验氧气已集满的方法为 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满 。
(5)李明同学想收集一瓶用来做铁丝燃烧实验的氧气,选用的收集装置为 D (填字母),其优点为 收集的氧气较纯 , 收集后,集气瓶中可留少量水 。铁丝燃烧实验时,先点燃铁丝上的火柴,等火柴梗快燃尽时自上而下缓慢伸入集气瓶中,原因是 一方面防止火柴消耗氧气,另一方面可使铁与氧气充分接触 。
(6)王亮同学打算制备一瓶一氧化氮气体,已知一氧化氮极易与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,密度与空气接近,难溶于水,他可以用如图装置中的 D (填字母)收集该气体。
【答案】(1)分液漏斗;集气瓶;
(2)先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡产生,则说明装置气密性良好;一团棉花;防止固体粉末进入导管,堵塞导管;高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(KMnO4K2MnO4+MnO2+O2);
(3)ABD;
(4)C;氧气密度比空气大;将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满;
(5)D;收集的氧气较纯;收集后,集气瓶中可留少量水;一方面防止火柴消耗氧气,另一方面可使铁与氧气充分接触;
(6)D。
【解答】解:(1)由图可知,仪器①为分液漏斗,仪器②为集气瓶。
(2)检查A装置气密性时,先将导管放入水中,再用手紧握试管,气体受热膨胀,若有气泡冒出,则说明装置气密性良好;
高锰酸钾制取氧气时,为了防止固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应塞一团棉花;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。
(3)A、若先取集气瓶,后盖上玻璃片,可能会使气体不纯,则带火星的木条不会复燃,该选项符合题意;
B、若集气瓶中没有装满水,收集气体混有残留的空气,会使气体不纯,则带火星的木条不会复燃,该选项符合题意;
C、收集后,集气瓶中仍含有水,但收集的氧气仍能使带火星的木条复燃,该选项不符合题意;
D、由于刚产生的气泡中混有空气,则若导管口刚有气泡冒出时就开始收集,会使收集的气体不纯,则带火星的木条不会复燃,该选项符合题意。
(4)蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,若想验证蜡烛燃烧的产物,则收集的氧气应为干燥的,又由于氧气密度比空气大,则收集装置选C向上排空气法;
氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,验满的方法为:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满。
(5)铁丝燃烧实验中,为了防止高温熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂,则集气瓶底应留少量的水,则应选排水法收集,即装置D;
选用该装置收集,一方面集气瓶底可直接留少量水,另一方面收集的氧气更纯;
实验过程中,需要待等火柴梗快燃尽时再伸入集气瓶中,一方面防止火柴消耗过量的氧气,而缓慢伸入,可防止氧气受热逸出,使铁丝与氧气充分接触。
(6)一氧化氮能与氧气反应,且难溶于水,应用排水法收集,则收集装置选D。
故答案为:(1)分液漏斗;集气瓶;
(2)先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡产生,则说明装置气密性良好;一团棉花;防止固体粉末进入导管,堵塞导管;高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(KMnO4K2MnO4+MnO2+O2);
(3)ABD;
(4)C;氧气密度比空气大;将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满;
(5)D;收集的氧气较纯;收集后,集气瓶中可留少量水;一方面防止火柴消耗氧气,另一方面可使铁与氧气充分接触;
(6)D;
37.(2023秋•娄底月考)实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:① 试管 。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气反应的文字表达式是 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 。某同学用高锰酸钾制取氧气时,发现水槽中的水变红了,可能原因是 没有在试管口处放置一团棉花 。
(3)下面是利用装置C收集气体的操作,正确的操作顺序是 ③②① (填序号)。
①待集气瓶内充满气体后,盖上玻璃片再移出水槽
②等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶
③将集气瓶注满水,用玻璃片盖上瓶口,倒立在盛水的水槽中
(4)检验氧气是否收集满的正确操作是 F (填字母代号)。
(5)已知:氨气是一种具有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,极易溶于水,实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制备氨气。应从图中选择的发生装置和收集装置是 AE (填字母代号)。
【答案】(1)试管;
(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;没有在试管口处放置一团棉花;
(3)③②①;
(4)F;
(5)AE。
【解答】解:(1)据图可知,图中有标号仪器的名称是试管;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式是高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;由于试管口没有放一团棉花,加热时试管内粉末状物质进入导管,使水槽中的水变红;
(3)利用排水法收集气体的操作顺序是,先将集气瓶注满水,用玻璃片盖上瓶口,倒立在盛水的水槽中;然后观察等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶,开始收集;最后待集气瓶内充满气体后,盖上玻璃片再移出水槽,故选③②①;
(4)由于氧气能使带火星木条复燃,所以检验氧气是否收集满的正确操作是把带火星木条放在集气瓶口,观察木条是否复燃,木条复燃氧气集满,故选F;
(5)实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制备氨气。所以选择的发生装置是A;氨气密度比空气小,极易溶于水,所以只能用向下排空气法收集。所以选择的收集装置是E,故选AE。
故答案为:
(1)试管;
(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;没有在试管口处放置一团棉花;
(3)③②①;
(4)F;
(5)AE。
38.(2023春•乳山市期中)化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用如图仪器和装置探究气体的制取方法和性质。
(一)氧气的实验室制法及性质探究
(1)写出图B中标有序号的仪器名称:① 分液漏斗 ;② 锥形瓶 。
(2)实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。若收集瓶比较纯净的氧气,应选用的收集装置是 F 检验一瓶气体是氧气的方法: 将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明为氧气 (包括操作、现象、结论三方面)。
(3)实验时的主要操作步骤有:a.向锥形瓶中加入二氧化锰;b.收集气体;c.组装仪器;d.向分液漏斗中加入过氧化氢溶液;e.检查装置的气密性。以上步骤正确的操作顺序是 ecadb (填字母序号)。
(4)若选择G装置用排空气法收集氧气时,气体从 m (填m或n)端通入。
(二)拓展:甲烷的性质及实验室制法探究:
甲烷(CH4)是天然气的主要成分,是一种无色、无味的气体,密度小于空气,难溶于水,在空气中燃烧发出蓝色火焰并产生水珠和一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,甲烷过多排放于空气中也会导致较严重的温室效应。实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。
(5)制取甲烷的发生装置应选择 C (填装置编号,从装置A﹣F中选择,下同),收集装置应选择 D或F 。
(6)甲烷的物理性质 无色、无味的气体,密度小于空气,难溶于水 ;化学性质 可燃性 ,化学性质对应的用途 作燃料 。写出该反应的化学方程式 CH4+2O2CO2+2H2O ,能量转化形式是 化学能转化为热能 。
(7)宏观角度看,甲烷由 碳、氢元素 组成,从微观角度看,甲烷由 甲烷分子 构成,甲烷燃烧反应过程中不发生变化的微粒是 碳原子、氢原子和氧原子 。
(8)甲烷还是制取氢气的原料之一。在隔绝空气和1000℃条件下,甲烷能分解产生炭黑(一种碳单质)和氢气,这一反应过程的化学方程式是 CH4C+2H2 ,生成的炭黑是橡胶工业的原料,氢气是合成氨及汽油等工业的原料。
(9)综上,人们研究化学变化的主要目的是 获得能量和有用物质 。
【答案】(1)分液漏斗;锥形瓶;
(2)2H2O22H2O+O2↑;F;将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明为氧气;
(3)ecadb;
(4)m;
(5)C;D或F;
(6)无色、无味的气体,密度小于空气,难溶于水;可燃性;作燃料;CH4+2O2CO2+2H2O;化学能转化为热能;
(7)碳、氢元素;甲烷分子;碳原子、氢原子和氧原子;
(8)CH4C+2H2;
(9)获得能量和有用物质。
【解答】解:(1)由图可知,仪器①为分液漏斗;仪器②为锥形瓶;
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;若想收集较纯净的氧气,且氧气不易溶于水,则收集装置选排水法收集,即装置F;氧气具有助燃性,则检验氧气的方法为将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明为氧气;
(3)制取气体时,装置气密性必须良好,则首先要检查装置气密性,然后组装仪器、装药品,且先固后液,最后收集气体,则顺序为ecadb;
(4)氧气密度比空气大,则用G装置收集气体时,气体应从m口通入;
(5)实验室制取甲烷的反应为加热固体混合物的方法,发生装置选C;由于甲烷密度比空气小,且难溶于水,则收集装置选D或F;
(6)物理性质是指不需要通过化学变化就能表现出来的性质,化学性质是指需要通过化学变化才能表现出来的性质,则由资料可知,甲烷的物理性质有无色、无味的气体,密度小于空气,难溶于水等,化学性质有可燃性;由于甲烷具有可燃性,则可作燃料;甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式:CH4+2O2CO2+2H2O;甲烷燃烧过程中,化学能转化为热能;
(7)由化学式可知,甲烷是由碳、氢两种元素组成,是由甲烷分子构成;化学变化的实质为分子分成原子,原子重新组合成新的分子,则甲烷燃烧反应过程中不发生变化的微粒是碳原子、氢原子和氧原子;
(8)甲烷在隔绝空气和1000℃条件下生成碳和氢气,反应的化学方程式为CH4C+2H2;
(9)由前面分析可知,化学变化会伴随能量变化,则可通过化学变化获得能量,且还可得到新的有用物质。
故答案为:
(1)分液漏斗;锥形瓶;
(2)2H2O22H2O+O2↑;F;将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则说明为氧气;
(3)ecadb;
(4)m;
(5)C;D或F;
(6)无色、无味的气体,密度小于空气,难溶于水;可燃性;作燃料;CH4+2O2CO2+2H2O;化学能转化为热能;
(7)碳、氢元素;甲烷分子;碳原子、氢原子和氧原子;
(8)CH4C+2H2;
(9)获得能量和有用物质。
十三.氧气的检验和验满(共3小题)
39.(2022秋•克东县校级期末)某同学要证明集气瓶内盛放的是较高浓度的氧气,最简单的方法应该是( )
A.测量密度,密度等于氧气密度1.293g/L,则说明含氧浓度较高
B.该气体能使灼热的细铁丝燃烧,则说明含氧浓度较高
C.能使硫燃烧,发出蓝紫色火焰,则说明含氧浓度较高
D.能使带火星的木条复燃,则说明含氧浓度较高
【答案】D
【解答】解:A、测量气体的密度,操作繁琐,也难以精准,所以错误。
B、细铁丝燃烧的实验操作复杂,且不太安全,所以错误。
C、火焰的颜色相近时难区分,根据火焰的颜色判断氧气的浓度,不准确,且实验操作麻烦,生成的二氧化硫有毒,会污染空气,所以错误。
D、用带火星的小木条通过其燃烧的剧烈程度来检验氧气的浓度,操作方便、易行,且安全可靠,所以正确。
故选:D。
40.(2023秋•界首市校级月考)下列实验操作正确的是( )
A.检验是否收集满氧气 B.量取液体
C.滴加液体 D.取用块状固体
【答案】C
【解答】解:A、应将带火星的木条伸入集气瓶口(不是瓶中),若带火星的木条复燃,说明是氧气已经集满,图中所示操作错误。
B、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,图中采用俯视读数,图中所示操作错误。
C、使用胶头滴管滴加少量液体时,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,图中所示操作正确。
D、向试管中装块状固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中所示操作错误。
故选:C。
41.(2023秋•三水区月考)下列实验目的与实验操作一致的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
检验氧气是否收集满
将带火星的木条伸入集气瓶内部
B
收集较纯净的氧气
导管口冒气泡时,立即开始收集
C
检验蜡烛燃烧后的白烟是否为可燃物
用燃着的火柴去点白烟
D
测定空气中氧气的含量
用木炭代替红磷,点燃后迅速伸入集气瓶中
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解答】解:A、验满要放在集气瓶口,故A错;
B、待气泡连续均匀冒出再收集,否则收集到的气体不纯,故B错;
C、蜡烛燃烧后的白烟是蜡烛固体颗粒,可以用燃着的火柴去点白烟,检验是否具有可燃性,故C正确;
D、木炭燃烧生成二氧化碳,瓶内压强不变,水不会进入瓶内,故D错。
故选:C。
十四.制取氧气的操作步骤和注意点(共3小题)
42.(2023秋•惠来县期中)实验室用高锰酸钾加热制取氧气,有如下操作步骤:①加热;②检查装置的气密性;③装入高锰酸钾,并在试管口放一团棉花;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯.其操作顺序正确的是( )
A.②③①④⑥⑤ B.①③②⑤④⑥
C.⑤③②①④⑥ D.②③①④⑤⑥
【答案】D
【解答】解:根据高锰酸钾制氧气的步骤选择。查:先检查装置气密性;装:然后装入药品;定:固定装置;点:点燃酒精灯;收:收集氧气;离:将导管从水槽中取出;熄:熄灭酒精灯。所以操作顺序应是②③①④⑤⑥;
故选:D。
43.(2023秋•郴州月考)下列有关实验室制取氧气的叙述中错误的是( )
A.在制氧气的装置中,发生装置内的导气管不宜过长,以利气体导出
B.排水法收集氧气时,导管必须接近瓶底,否则水不易排出
C.排水法收集气体时,如果集气瓶内导管太长,无法操作,也不利于排水
D.给试管里固体加热时,试管口略向下倾斜是防止水倒流炸裂试管
【答案】B
【解答】解:
A、为了让气体顺利的排出,发生装置内的导气管不宜过长,故对;
B、排水法收集氧气时,如果导管接近瓶底,则不容易将水排尽,导管伸到集气瓶口即可,故错;
C、排水法收集氧气时,如果导管接近瓶底,则不容易将水排尽,故对;
D、给试管中的固体药品加热时,试管口要略向下倾斜,是为了防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,故对。
故选:B。
44.(2023秋•高台县校级月考)实验室制取氧气的过程主要分以下步骤:①给试管加热,排出管内空气;②检查装置的气密性;③用铁夹把试管固定在铁架台上,并使管口略向下倾斜;④将氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中,用带导管的塞子塞紧;⑤用排水法收集氧气;⑥将导管从水槽中取出;⑦熄灭酒精灯。实验室制氧气的正确操作顺序是( )
A.②①③⑤⑥⑦④ B.②④③①⑤⑥⑦
C.②④③①⑤⑦⑥ D.②①⑥⑦③④⑤
【答案】B
【解答】解:根据实验室用加热方法制取氧气的操作步骤:连、查、装、定、点、收、移、熄,可得题中正确的操作顺序是:②④③①⑤⑥⑦;观察选择项,B正确。
故选:B。
十五.催化剂的特点与催化作用(共4小题)
45.(2022秋•左权县期末)现代化学对催化剂的作用机理学没有完全弄清楚.大多数的情况下,人们认为催化剂与反应物一起参加了化学反应,生成了易分解的中间产物,中间产物分解时,又生成了催化剂本身.已知A,B,C三种不同的物质,将它们混合后产生的两步反应为A+C→AC;B+AC→A+BC,按照上述理论推断该反应物的催化剂是( )
A.B B.A C.BC D.C
【答案】B
【解答】解:催化剂是在化学反应中能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。A、B、C三种不同的物质,将它们混合后产生的两步反应为A+C→AC;B+AC→A+BC,从上述过程看,A在整个过程中虽参与反应,但反应前后不变,所以为催化剂。
故选:B。
46.(2022秋•肥西县校级期末)下图中能表示氯酸钾和二氧化锰制氧气时,二氧化锰在反应混合物中的质量分数(a%)随时间(t)变化的曲线图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:因为二氧化锰属于催化剂,在反应前后质量不变,但氯酸钾的质量在不断的减少(由于氯酸钾在加热时不断产生氧气),所以二氧化锰的质量分数在不断增加,反应结束后就不变了,在没有反应时二氧化锰的质量分数不能是零。
故选:D。
47.(2023秋•南漳县校级月考)“神舟七号”飞船的太空舱里,NiFe2O4可用来促进航天员呼出的CO2转化为O2,而NiFe2O4的质量和化学性质保持不变,则在这个转化过程中NiFe2O4 起 催化 作用.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:“神舟七号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2,而NiFe2O4在反应前后的质量和化学性质都不变,NiFe2O4是该反应的催化剂,则在这个转化过程中NiFe2O4 起催化作用
故答案为:催化.
48.(2023秋•新疆期中)化学兴趣小组发现,将氧化铁加入到过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。该小组成员进行了如下探究:
【提出问题】氧化铁能不能作为过氧化氢溶液分解的催化剂呢?
【作出猜想】氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂。
【实验验证】同学们设计了实验装置并进行了气体的制取和测量实验。实验时均以生成40mL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℃
氧化铁质量g
收集40mL氧气所用时间S
①
5
10
20
0
128
②
5
10
20
0.5
28
③
15
10
20
0.5
10
④
5
10
50
0
55
(1)通过实验①和④可知,过氧化氢溶液的分解速率与 温度 有关。
(2)通过实验 ① 和 ② (填实验序号)对比可知,加入氧化铁后过氧化氢溶液的分解速率加快。若要证明氧化铁是过氧化氢溶液的分解的催化剂,还需要证明它在反应前后的 质量 和 化学性质 没有发生变化。
(3)实验证明,氧化铁也可以作为过氧化氢溶液的分解的催化剂,请你写出这个反应的文字表达式: 过氧化氢水+氧气 。
(4)上述实验验证了一些影响过氧化氢溶液的分解速率的因素,那么你认为还可能影响过氧化氢溶液的分解速率的因素是 催化剂的种类 (只填一种即可)。
【答案】(1)温度;
(2)①;②;质量;化学性质;
(3)过氧化氢水+氧气
(4)催化剂的种类。
【解答】解:(1)通过实验①和④可知,过氧化氢溶液的分解速率与温度的关系是温度升高,反应速率加快;定量比较反应快慢,除了上述实验中方法外,还可以采用的方法:比较相同时间内收集气体的体积大小;故填:温度升高,反应速率加快;比较相同时间内收集气体的体积大小;
(2)通过实验①和②对比可知,加入氧化铁后过氧化氢溶液的分解速率加快,若要证明氧化铁是过氧化氢溶液的分解的催化剂,还需要证明它在反应前后的质量和化学性质没有发生变化;故填:①;②;质量;化学性质;
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减缓反应速率,可加适量的水稀释,则反应物的质量不变,故所产生氧气的总质量不变,故填:不变;
(4)过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解为水和氧气;故填:过氧化水+氧气;
(5)催化剂的种类不同也能影响过氧化氢分解速率,所以实验方案:取5mL质量分数为5%的过氧化氢溶液分别放入两支试管中,然后分别加入0.1的二氧化锰和氧化铁,然后记录反应所需时间等。故填:催化剂的种类。
十六.氧化反应(共2小题)
49.(2023秋•海珠区校级月考)下列化学反应中,物质发生氧化反应的是( )
A.二氧化碳+水→碳酸
B.甲烷+氧气二氧化碳+水
C.碳酸钙二氧化碳+氧化钙
D.氧化钙+水→氢氧化钙
【答案】B
【解答】解:A、该反应的反应物中没有氧气,不属于氧化反应,故选项A不符合题意;
B、该反应是蜡烛与氧气发生的反应,属于氧化反应,故选项B符合题意;
C、该反应的反应物中没有氧气,不属于氧化反应,故选项C不符合题意;
D、该反应不是物质与氧气发生的反应,不属于氧化反应,故选项D不符合题意;
故选:B。
50.(2023春•河口区期末)化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列选项符合如图所示关系的是( )
A
B
C
D
X
化合反应
纯净物
物理变化
化学反应
Y
氧化反应
混合物
化学变化
化合反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解答】解:A、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,氧化反应是物质与氧发生的化学反应,因此化合反应和氧化反应是交叉关系,故选项正确;
B、物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成,纯净物是由一种物质组成,它们是并列关系,故选项错误;
C、物理变化与化学变化的区别:是否有新物质生成,它们是并列关系,故选项错误;
D、化学反应和化合反应是包含关系,故选项错误;
故选:A。
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