内容正文:
专题03 氧气
考点01 氧气的性质和用途
考点02 氧气的实验室制法
考点03 催化剂和催化作用
考点04 氧气综合考查
考点01 氧气的性质和用途
1.(2022·南京)下列物质在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰的是
A.磷 B.硫 C.碳 D.铁
【答案】B
【详解】A、红磷在氧气中剧烈燃烧,放出热量,产生大量的白烟,不符合题意;
B、硫在氧气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种无色、有刺激性气味的气体,符合题意;
C、碳在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出热量,不符合题意;
D、铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,不符合题意;
故选B。
2.(2024·常州)在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,则不能实现,故选项符合题意;
B、碳酸氢铵在加热的条件下生成二氧化碳、水和氨气,则能实现,故选项不符合题意;
C、、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,则能实现,故选项不符合题意;
D、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,则能实现,故选项不符合题意。
故选A。
3.(2024·宿迁)下列对实验现象的解释错误的是
选项
实验现象
解释
A
生石灰与水反应能煮熟鸡蛋
生石灰与水反应放出大量的热
B
点燃一根火柴,并将火柴头竖直向上,火柴不易持续燃烧
火柴头周围氧气含量较少
C
将黄铜片和纯铜片相互刻划,纯铜片表面有明显划痕
合金的硬度往往比其成分金属大
D
铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能燃烧
氧气的浓度对物质的燃烧有影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、生石灰与水反应能放出大量的热,所以生石灰与水反应能煮熟鸡蛋,选项正确;
B、点燃一根火柴,并将火柴头竖直向上,火柴燃烧产生的热量不能对下方的火柴起到加热作用,下方的火柴温度难以达到着火点从而熄灭,所以火柴不易持续燃烧,选项错误;
C、将黄铜片和纯铜片相互刻划,纯铜片表面有明显划痕,是因为合金的硬度往往比其成分金属大,选项正确;
D、铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中可以燃 烧,是因为纯氧中氧气的浓度比空气中大,氧气的浓度对物质的燃烧有影响,选项正确。
故选B。
4.(2024·扬州)在中燃烧生成和,其转化可表示为。在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.稀盐酸 B.溶液
C. D.溶液溶液
【答案】A
【详解】A、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜和稀盐酸不反应,符合题意;
B、铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不符合题意;
C、镁能与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,不符合题意;
D、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,不符合题意。
故选A。
5.(2024·常州)“嫦娥六号”在月球背面顺利着陆(如图)。它表面覆盖了聚酰亚胺—铝箔多层复合材料,推进器用到了液氢和液氧,着陆后用高强度合金铲进行月壤采样。请用下列物质的序号填空。
①铝箔;②液氢;③液氧;④合金
(1)利用物质延展性的是 。
(2)利用硬度大的性质的是 。
(3)作为推进器燃料的是 。
(4)作为推进器助燃剂的是 。
【答案】(1)①
(2)④
(3)②
(4)③
【详解】(1)金属具有良好的延展性,故选①。
(2)合金的硬度比纯金属的高,故选④。
(3)氢气具有可燃性,液氢可作为推进器的燃料,故选②。
(4)氧气具有助燃性,液氧可作为推进器的助燃剂,故选③。
6.(2022·无锡)在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、铁在点燃的条件下生成四氧化三铁,不能生成氧化铁,不能实现转化,不符合题意;
B、铜与稀硫酸不反应,无法生成硫酸铜,不能实现转化,不符合题意;
C、碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,能实现转化,符合题意;
D、一氧化碳与氧气在常温下不会反应,不能实现转化,不符合题意。
故选C。
7.(2022·徐州)化学实验操作要科学规范。下列实验操作不正确的是
A.做铁丝在氧气中燃烧实验,集气瓶内预先装入少量水
B.粗盐的初步提纯实验中,蒸发皿内出现较多固体时停止加热
C.检验氢氧化钠溶液是否变质,向溶液中滴加酚酞试液
D.测定肥皂水的酸碱度,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
【答案】C
【详解】A、铁丝与氧气反应生成四氧化三铁,该反应剧烈反应,火星四射,生成黑色固体,集气瓶底部放有少量的水或者细沙,防止高温熔融物溅落,使集气瓶瓶底炸裂,故实验操作正确;
B、粗盐的初步提纯实验中,蒸发皿内出现较多固体时停止加热,故实验操作正确;
C、氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而发生变质,氢氧化钠与碳酸钠均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红,所以不能用酚酞溶液来检验氢氧化钠溶液是否变质,故实验操作错误;
D、测定肥皂水的酸碱度,用pH试纸测定,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,故实验操作正确;
故选C。
8.(2022·盐城)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是
A.a在O2中燃烧发出蓝紫色火焰
B.b大量排放会造成酸雨
C.c能与NaOH溶液发生中和反应
D.溶质质量分数为98%的e可用作干燥剂
【答案】C
【分析】单质中,元素的化合价为0,故a是硫单质;-2价的氧元素与+4价的硫元素组成的氧化物是二氧化硫,故b是SO2;-2价的氧元素与+6价的硫元素组成的氧化物是三氧化硫,故c是SO3;亚硫酸中硫元素的化合价为+4价,故d是H2SO3;硫酸中硫元素的化合价为+6价,故e是H2SO4。
【详解】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,A合理,不符合题意;
B、二氧化硫排放到空气中,与空气中的水蒸气反应,生成亚硫酸,形成酸雨,会危害农作物,B合理,不符合题意;
C、酸与碱作用生成盐和水的反应,是中和反应,三氧化硫与氢氧化钠反应,生成硫酸钠、水,由于三氧化硫是氧化物,故该反应不是中和反应,C符合题意;
D、常用的浓硫酸,其溶质质量分数为98%,浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,D合理,不符合题意。
故选C。
9.(2023·扬州)下列对实验现象的解释不正确的是
选项
实验现象
解释
A
将50mL水和50mL酒精混合,总体积小于100mL
分子之间有空隙
B
向锌粒中加入稀硫酸,产生气泡
金属均能与酸反应产生H2
C
将黄铜片和铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕
合金的硬度往往比其成分金属大
D
铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中可以燃烧
氧气的浓度对物质的燃烧有影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、50mL酒精和50mL水混合在一起,体积小于100mL,是因为分子之间有间隔(空隙),一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔(空隙)。A正确;
B、向锌粒中加入稀硫酸,产生气泡,是因为锌的金属活动性比氢强,能与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气。不是金属均能与酸反应产生H2,金属铜就不能与酸反应产生H2。B不正确;
C、由于合金的硬度往往比其成分金属大,所以将黄铜片(铜锌合金)和铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕。C正确;
D、因为纯氧比空气中氧气浓度大,氧气的浓度对物质的燃烧有影响。所以铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中可以燃烧。D正确。
综上所述:选择B。
10.(2024·南通)SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1 D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
【答案】A
【分析】由微观反应示意图可知,二氧化硫和氧气在催化剂的催化作用下生成三氧化硫,反应的化学方程式为:;
【详解】A、该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,故选项说法正确;
B、催化剂可以改变化学反应的速率,但其质量与化学性质在反应前后保持不变,故选项说法错误;
C、由反应的化学方程式可知,参加反应的SO2和O2的质量比为(64×2):32=4:1,故选项说法错误;
D、由分析可知,该反应的化学方程式为,故选项说法错误;
故选:A。
考点02 氧气的实验室制法
11.(2024·苏州)高锰酸钾(KMnO4)是一种受热或见光易分解的晶体,可用于实验室制取氧气,反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
在高锰酸钾制氧气实验中,一定不需要用到的仪器是
A.酒精灯 B.试管 C.漏斗 D.集气瓶
【答案】C
【解析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,氧气密度略大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集。
A、酒精灯用于加热,使高锰酸钾分解,不符合题意;
B、试管用于高锰酸钾分解的反应容器,不符合题意;
C、反应是在试管内进行的,不需要过滤或其他需要漏斗的操作,漏斗在此实验中并不需要,符合题意;
D、集气瓶用于收集生成的氧气,不符合题意。
故选C;
12.(2024·苏州)高锰酸钾(KMnO4)是一种受热或见光易分解的晶体,可用于实验室制取氧气,反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
下列关于高锰酸钾的说法正确的是
A.高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B.高锰酸钾受热不易发生分解
C.高锰酸钾难溶于水 D.制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
【答案】A
【解析】A、高锰酸钾见光易分解,棕色试剂瓶可以避光,高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶,正确;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,错误;
C、高锰酸钾易溶于水,错误;
D、根据反应的化学方程式2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑可知,高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气,还有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中,错误。
故选A。
13.(2024·常州)下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A.取用药品 B.加热药品
C.收集氧气 D.氧气验满
【答案】C
【详解】A、取用粉末状药品时,试管倾斜,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,故选项错误;
B、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,故选项错误;
C、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集氧气,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集气瓶内,故选项错误;
故选:C。
14.(2024·扬州)实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是
A.检查装置气密性时,先用手握住试管,再将导管的一端伸入水中
B.先向试管中加入固体,再检查装置气密性
C.实验时,先将导管伸入集气瓶中,再点燃酒精灯
D.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】D
【详解】A、检查装置的气密性时,应先将导管的一端伸入水中,然后用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,不符合题意;
B、应先检查装置的气密性,然后向试管中加入高锰酸钾固体,防止装置漏气,浪费药品,不符合题意;
C、实验时,先点燃酒精灯,待导管口气泡连续均匀冒出时,再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气,因为一开始排出的是空气,不符合题意;
D、气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,符合题意。
故选D。
15.(2024·南通)“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A.装入MnO2 B.制备O2
C.干燥O2 D.收集O2
【答案】B
【详解】A、取用粉末状药品,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,图中所示操作正确。
B、用图示装置制取氧气时,长颈漏斗的下端要伸入液面以下,以防生成的氧气由长颈漏斗逸出,图中所示操作错误。
C、用浓硫酸干燥氧气时,氧气应从长管通入,经浓硫酸干燥后由短管排出,图中所示操作正确。
D、氧气的密度比空气大,且与空气中的其他成分不反应,因此可采用向上排空气法来收集氧气,图中所示操作正确。
故选:B。
16.(2024·盐城)在我市学生实验考查中,AI实验室摄像头拍摄上传学生化学实验过程,实验以高锰酸钾为原料,并采用排水法收集。从视频中看到的下列实验操作不规范的是
A.查气密性:先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁
B.固定装置:将试管口略向下倾斜,固定在铁架台上
C.加热药品:先让试管底部均匀受热,再对高锰酸钾所在部位加热
D.收集气体:导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
【答案】D
【解析】A、查气密性:先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,则说明装置气密性良好,该选项实验操作规范;
B、高锰酸钾为固体,加热固体时试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂,再固定在铁架台上,该选项实验操作规范;
C、加热固体药品时,应先预热使试管底部受热均匀,再对高锰酸钾所在部位集中加热,该选项实验操作规范;
D、利用排水法收集气体要等到气泡连续均匀冒出时开始收集,该选项实验操作不规范;
故选D。
17.(2022·南京)实验室制取某些气体的装置如图。下列说法不正确的是
A.装置①和⑤组合可以用来制取氧气 B.装置②和④组合可以用来制取氧气
C.装置②和⑤组合可以用来制取氢气 D.装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾受热分解制氧气实验中反应物为固体,反应条件为加热,则适合用装置①为发生装置,氧气不易溶于水,则可以用排水集气法收集,装置为⑤,故选项说法正确;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制氧气实验中,反应物为固体与液体的组合,且反应在常温下进行,则适合用②为发生装置;氧气的密度比空气大,不能用向下排空气法收集,则装置④无法收集,故选项说法错误;
C、实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,反应中反应物为固体与液体的组合,且反应在常温下进行,则适合用②为发生装置;氢气难溶于水,则可以用排水集气法收集,装置为⑤,故选项说法正确;
D、实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应中反应物为固体与液体的组合,且反应在常温下进行,则适合用②为发生装置;二氧化碳密度比空气大,则可以用向上排空气法收集,装置为③,故选项说法正确。
故选B。
18.(2022·苏州)下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A.组装仪器 B.检查气密性
C.加热固体 D.氧气验满
【答案】B
【解析】A、组装仪器时,应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,以免压破容器,图中操作错误,不符合题意;
B、检查气密性:将导管置于水中,用水紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,符合题意;
C、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集气瓶内,不符合题意。
故选B;
19.(2022·苏州)在双氧水制取氧气实验中,一定不需用到的仪器是
A.酒精灯 B.水槽 C.集气瓶 D.锥形瓶
【答案】A
【解析】用双氧水制取氧气,属于固液不加热反应,无需酒精灯,锥形瓶是反应容器,氧气不易溶于水,可用排水法收集,收集装置可选集气瓶和水槽。
故选A。
20.(2024·镇江·节选)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2,可选用装置 (选填序号)和E组合,反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
【答案】(1) 试管 长颈漏斗
(2) B 氧气不易溶于水,且与水不反应
【详解】(1)由图可知,仪器①为试管,仪器②为长颈漏斗;
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B,不选择C装置,是因为二氧化锰是粉末状,不能置于多孔隔板上;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
选用E装置,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
21.(2023·徐州·节选)请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。停止实验时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,目的是 。若用排空气法收集氧气,应选择的装置是 (填字母)。
【答案】(1) 防止水槽中的水被倒吸进热的试管中造成试管破裂 E
【详解】(1)装置A为固体和固体加热型装置制取氧气,由于试管口有一小团棉花,说明选择的是高锰酸钾固体制氧气,高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;实验停止时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,如果先熄灭酒精灯,装置内气压变小,水槽中的水被倒吸进热的试管中,使试管破裂;氧气的密度大于空气,故选择向上排空气法收集氧气,因此选择装置E。
22.(2023·南京)根据下列装置图,回答有关问题。
(1)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式: ,可选用的发生装置是 (填字母)。
(2)写出实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学化学方程式: ,可选用的收集装置是 (填字母)。
(3)请设计实验检验如图装置的气密性,并完成下表。
实验操作
实验现象
实验结论
该装置气密性良好
【答案】(1) A
(2) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D
(3) 将右侧的导管通入装有水的烧杯中,用手握住试管外壁 一段时间后,导管口有气泡冒出
【详解】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式;该反应的条件是加热,所以可选用的发生装置是A。
故填:;A。
(2)锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;由于氢气密度比空气小,难溶于水,所以用向下排空气法或排水法收集,故可选用的收集装置是D。故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;D。
(3)检验装置的气密性常用方法是把导管的一端放入盛有水的烧杯中 ,双手紧贴容器外壁,观察现象。若导管口有气泡产生 ,且松开手后,烧杯中的导管内形成一段稳定的水柱。说明该装置气密性良好。所以检验如图装置的气密性的实验操作是将右侧的导管通入装有水的烧杯中,用手握住试管外壁。实验现象是一段时间后,导管口有气泡冒出。实验结论是该装置气密性良好。故填:将右侧的导管通入装有水的烧杯中,用手握住试管外壁;一段时间后,导管口有气泡冒出。
23.(2023·镇江·节选)结合如图回答问题。
(1)写出仪器名称:① ,② 。
(2)用高锰酸钾制取O2,选用的发生装置是 (填序号)。反应的化学方程式为 。选用装置D收集O2的理由是 。
【答案】(1) 酒精灯 分液漏斗
(2) A 氧气的密度比空气大且不与空气成分反应
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是酒精灯,仪器②的名称是分液漏斗;
(2)用高锰酸钾加热制取O2,属于固体加热型,则选用的发生装置是A,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为,由于氧气的密度比空气大且不与空气成分反应,所以选用装置D向上排空气法收集O2;
24.(2023·泰州·节选)九年级某班学生进行气体的制取和性质实验。
(1)装置A中仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,发生装置应选用 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,发生装置可选用装置B或C,与装置C相比,装置B具有的优点是 。
【答案】(1)酒精灯
(2) A
(3)控制反应速率
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是酒精灯;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,该反应属于固体加热型,适合用装置A作发生装置;高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)B带有分液漏斗,可以控制加入液体的量,从而达到控制反应速率的目的;
25.(2023·宿迁)下图为实验室常用仪器和装置的示意图,根据题意回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称: 。
(2)实验室制取时,可用装置收集,说明具有的物理性质是 ;若要测量产生的体积,应将装置的 (填“a”或“b”)端与量筒连接。
(3)实验室制取的化学方程式为 。若要控制反应的发生与停止,应选择的发生装置是 (填字母);若要获得干燥的,可将发生装置与装置连接,中应盛放的试剂是 (填名称)。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 密度比空气大
a
(3)
B 浓硫酸
【详解】(1)①是锥形瓶;
(2)D是向上排空气法,适用于收集密度比空气大的气体。所以使用D收集氧气,说明氧气具有的物理性质是密度比空气大。氧气密度比水小,所以从F的短管b通入,水从长管a排出,排出水的体积为生成氧气的体积,所以应将 E 装置的a端与量筒连接。
(3)实验室可使用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,大理石或石灰石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为。
B装置有多孔隔板。将块状固体药品放置在多孔隔板上,打开弹簧夹,液体药品从长颈漏斗加入,固液接触反应开始。关闭弹簧夹,气体无法排除,试管内压强变大,将液体压入长颈漏斗,液面低于隔板后固液分离反应停止。打开活塞气体排出,试管内压强减小,液体流下,固液接触反应开始。所以装置的优点是可以随时控制反应的发生和停止。
要获得干燥的二氧化碳则需要除去二氧化碳中的水蒸气,浓硫酸具有吸水性且不和二氧化碳反应,所以C中应盛放的试剂是浓硫酸。
26.(2022·盐城)化学是一门以实验为基础的科学。请回答以下问题。
(1)写出仪器名称:①为 ;②为 。
(2)实验室用装置A制取O2,反应的化学方程式为 ; 收集O2可选用装置 (在C~E中选填字母序号)。
(3)实验室用装置B可制取 (填一例气体即可);装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
(4)若气体M只能选用装置G收集,推测M具有的性质有 (填数字序号)。
①密度比空气大 ②密度比空气小
③能与NaOH溶液反应 ④有毒或对空气有污染
【答案】(1) 铁架台 锥形瓶
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ C/E
(3) 氧气/二氧化碳/氢气 可以控制反应的发生和停止
(4)①③④
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为铁架台,仪器②的名称为锥形瓶,故填:铁架台;锥形瓶;
(2)A装置适用于固体加热反应制取氧气,且试管口有一团棉花,故适用于高锰酸钾加热制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,选择的收集装置为C或E,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;C或E;
(3)
装置B属于固液常温型, 过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气,碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳,锌粒与稀硫酸反应制取氢气,都可以采用此装置;装置F带有多孔隔板和活塞开关,关闭活塞开关,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞开关,气体输出,压强减小,液体重新进入U型管,固液接触,反应发生,可以控制反应的发生和停止,故填:氧气或二氧化碳或氢气;可以控制反应的发生和停止;
(4)由M装置可知,气体从长导管进入,说明气体具有的性质密度比空气大,并且能与氢氧化钠溶液反应,是为了防止气体逸散到空气中,对空气造成污染,所以用氢氧化钠溶液吸收,故选①③④;
27.(2022·宿迁)下图为实验室常用仪器和装置的示意图,根据题意回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ,可选用的发生装置为 (填序号)。
(3)收集装置中, (填序号)装置收集到的氧气最纯净。
(4)若用F装置干燥氧气,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)分液漏斗
(2) B
(3)E
(4)a
【详解】(1)图中标号①的仪器名称是分液漏斗;
故填:分液漏斗;
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,其化学方程式为:;
双氧水和二氧化锰制取氧气的发生装置是固液不加热装置,因此应选择装置B作为发生装置;
故填:;B;
(3)氧气不易溶于水,且不与水反应,相对于排空气法,排水法收集的气体更纯净,因此要收集到最纯净的氧气,应选择排水法,即选择装置E作发生装置;
故填:E;
(4)若选用F装置干燥氧气,气体应从长管进入;
故填:a。
28.(2022·徐州·节选)请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室制取氧气有多种方法。
①用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。用装置E收集氧气,检验是否集满的方法是 (写出操作、现象和结论)。
②用过氧化氢溶液和MnO2混合制取氧气,反应后通过 、洗涤、干燥等操作回收MnO2。
【答案】(1) 将带火星的木条,放在集气瓶口,若复燃,则满 过滤
【详解】(1)①用装置A固固加热型制取氧气,且试管口处没有棉花,该反应为氯酸钾在二氧化锰的催化作用下和加热条件下生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为;
用装置E向上排空气法收集氧气,由于氧气能够支持燃烧,所以检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条,放在集气瓶口,若复燃,则满;
②用过氧化氢溶液和MnO2混合制取氧气,为回收二氧化锰,由于二氧化锰难溶于水,所以反应后通过过滤、洗涤、干燥等操作回收MnO2;
29.(2022·常州)化学兴趣小组设计了如图所示两个装置,以H2O2溶液为原料制备O2,可灵活控制气体的产生与停止。
(1)甲装置用MnO2作催化剂,先用黏合剂将MnO2粉末制成团伏。
①仪器a的名称是 。
②团状MnO2应放在 (填“试管底部”或“多孔隔板上”)。
③打开活塞K,经仪器a向试管中缓慢加入H2O2溶液至浸没团状MnO2,立即产生O2,收集完后, (填操作),反应随后停止。
(2)乙装置用铂丝(可上下抽动)作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中,将铂丝插入溶液,立即产生O2。
①若烧瓶内压强过大,安全管中出现的现象是 。
②当出现上述现象时,应采取的措施是 。
(3)取100gH2O2溶液加入乙装置的烧瓶中,完全反应后,测得生成2.56gO2。计算H2O2溶液的溶质质量分数 (写出计算过程)。
【答案】(1) 长颈漏斗 多孔隔板上 关闭活塞K
(2) 液面上升 立即将铂丝抽离H2O2溶液
(3)5.44%
解:设参加反应的H2O2质量为x
H2O2溶液溶质的质量分数为:
答:H2O2溶液溶质的质量分数为5.44%。
【详解】(1)①、仪器a的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
②、二氧化锰作为催化剂放置在多孔隔板上,向试管内注入过氧化氢溶液淹没二氧化锰发生化学反应,产生氧气供实验需要,当不需要氧气时则关闭活塞K,产生的氧气使装置内气压增大,将过氧化氢溶液压回长颈漏斗,使过氧化氢溶液与二氧化锰分开,反应停止,达到控制反应发生和停止的效果,故填:多孔隔板上;
③、收集氧气完毕后,关闭活塞K,产生的氧气使装置内气压增大,将过氧化氢溶液压回长颈漏斗,使过氧化氢溶液与二氧化锰分开,反应停止,故填:关闭活塞K;
(2)①、若烧瓶内压强过大,装置内液体会被压入安全导管,所以安全导管中的液面会上升,故填:液面上升;
②、当出现上述现象时,应使反应停止,需将铂丝抽离过氧化氢溶液,故填:立即将铂丝抽离H2O2溶液;
(3)根据氧气的质量结合反应的化学方程式可计算100g过氧化氢溶液中溶质的质量,再根据:可求得H2O2溶液的溶质质量分数,
详见答案。
30.(2024·宿迁)氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体,如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求,市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”,如图所示。
用该制氧机制氧气时,在反应仓中先加入适量水,再依次加入粉末状过碳酸钠(化学式为)和粉末状二氧化锰,即可持续、平稳地产生氧气。
(1)其制氧气的原理可分为两步:①过碳酸钠易溶于水,遇水分解为碳酸钠和过氧化氢,;② (用化学方程式表示)。
【提出问题】充分反应后,若将反应仓内的混合物过滤,得到的滤液中溶质成分有哪些?
【查阅资料】①在酸性条件下,过氧化氢能将KI转化为;②氯化钡溶液显中性。
【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡,将反应后的混合物进行过滤。
(2)实验1:取少量滤液于试管中,滴加过量稀盐酸, (填实验现象),证明滤液中含有碳酸钠。
(3)实验2:继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液,再滴加 溶液,溶液没有变为蓝色,证明滤液中不含过氧化氢。
【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠,是否同时也会生成氢氧化钠?
(4)实验3:另取少量滤液于试管中,滴加过量的氯化钡溶液,目的是 ,反应的化学方程式是 。在不新增其它试剂的情况下,检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是 。
(5)待实验3充分反应后,静置,取上层清液,滴加几滴酚酞试液,溶液呈 色,证明滤液中不含氢氧化钠。
【答案】(1)
(2)有气泡产生
(3)淀粉
(4)除去碳酸钠,防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰 充分反应后,静置,取上层清液,加入氯化钡溶液
(5)无
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:;
(2)碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故取少量滤液于试管中,滴加过量稀盐酸,有气泡产生,证明滤液中含有碳酸钠;
(3)在酸性条件下,过氧化氢能将KI转化为,能使淀粉变蓝,故继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液,再滴加淀粉溶液,溶液没有变为蓝色,证明滤液中不含过氧化氢;
(4)因为碳酸钠溶液显碱性也会使酚酞变红,因此需要加入过量氯化钡溶液目的是:除去碳酸钠,防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰;碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,反应的化学方程式是;在不新增其它试剂的情况下,检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是:充分反应后,静置,取上层清液,加入氯化钡溶液,若加入氯化钡溶液后,没有沉淀产生,说明已经将碳酸钠去除,加入的氯化钡溶液是过量的;
(5)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞变红,滤液中不含氢氧化钠,则待实验3充分反应后,静置,取上层清液,滴加几滴酚酞试液,溶液呈无色。
31.(2024·常州)兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
I.多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的化学方程式为 ,反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(3)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B. C. D.
II.多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,增大了水中 的浓度,增强了水的导电性。
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒 。
(6)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
【答案】(1) 负 更旺
(2) H、O
(3)A
(4)离子(或带电粒子等)
(5)运动速率加快
(6)减小 超声波振动能减少电极表面的气泡
【详解】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,a管中产生的是氢气,故太空舱制氧系统中电源A极是负极;
b管收集的气体是氧气,氧气具有助燃性,故将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧更旺;
(2)太空舱制氧原理为水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是氢原子和氧原子,故填:H、O;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,即,消耗水和生成氧气的质量比为:。
故选A;
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,氢氧化钾溶液中含自由移动的钾离子和氢氧根离子,故增大了水中离子的浓度,增强了水的导电性;
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒的运动速率加快,微粒之间的接触机会变大;
(6)①气泡覆盖在电极表面,阻碍了电极与水的接触,使电解反应界面减小,降低了电解效率;
②由图可知,与静音条件下相比,超声条件下,不锈钢电极表面的气泡较少,说明超声波振动能减少电极表面的气泡,故可以提高电解效率。
考点03 催化剂和催化作用
32.(2024·苏州)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【详解】A、根据控制变量法,甲和乙的变量是过氧化氢的浓度,则对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰,变量不唯一,则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法错误;
C、甲和丙的变量是温度不同,丙的温度高,反应速率快,则对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
D、根据C项的分析,对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响,对比实验甲、丁,变量是二氧化锰,则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法正确。
故选B。
33.(2022·苏州)下列设计的实验方案能达到实验目的的是
A. 用方案甲探究同种物质在不同溶剂中的溶解性
B. 用方案乙探究空气是铁生锈的必要条件
C. 用方案丙探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响
D.用方案丁探究合金及其成分金属的熔点高低
【答案】D
【详解】A、图中实验,温度不同,不能用于探究同种物质在不同溶剂中的溶解性,故选项实验方案不能达到实验目的;
B、图中实验,第一支试管中的铁钉只能与水接触;第二支试管的铁钉只能与干燥的空气接触;一段时间后,两支试管的铁钉没有生锈,不能用于探究铁生锈条件,故选项实验方案不能达到实验目的;
C、图中实验,过氧化氢溶液的浓度不同,不能用于探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响,故选项实验方案不能达到实验目的;
D、图中实验,根据熔化的快慢,可以探究合金及其成分金属的熔点高低,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:D。
34.(2022·无锡)化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。
I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用
实验1:在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。(如图)
实验2:向上述试管中加入二氧化锰粉末,把带火星的木条伸入试管,有大量气泡冒出,带火星的木条复燃。
实验3:待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验4:探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H2O2溶液,采用不同质量MnO2粉末做催化剂,测定收集到500mL氧气所用的时间,结果如下:
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
MnO2粉末用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
(1)实验1中,观察到有气泡产生,带火星的小木条未复燃。实验结论是 。
(2)写出实验2发生反应的化学方程式 。
(3)实验3的实验目的是 。
(4)由实验4的实验结果可得出的结论是 。
II、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率
高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中,可能发生如下三个反应:
①
②
③
(5)根据反应①,计算15.8gKMnO4完全分解生成氧气的质量(写出计算过程)。
(6)已知:
在反应①、②、③中,相同质量的高锰酸钾加热完全分解,理论上得氧率最高的是 (填反应序号)。
【答案】(1)双氧水在无催化剂的条件下分解速率很慢,产生的氧气很少不能使带火星的小木条复燃
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3)证明二氧化锰没有参与化学反应,化学性质没有改变,
(4)催化剂的用量能影响反应的速率
(5)解:设生成氧气的质量的x
x=1.6g
答:产生氧气的质量为1.6g。
(6)③
【详解】(1)实验1双氧水中没有加入催化剂,观察到有气泡产生,带火星的小木条的无法复燃,说明双氧水分解产生氧气的速率很慢,氧气浓度很低,无法使带火星小木条复燃;
(2)双氧水在二氧化锰催化作用下分解产生氧气与水,化学反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(3)实验3为再次加入双氧水到已经反应完的试管中,观察到试管中有气泡产生,且能使带火星的小木条复燃,证明二氧化锰仍然在试管中,没有参加化学反应,化学性质没有改变,能继续催化双氧水的分解;
(4)根据表格数据可知随着二氧化锰的质量增加双氧水的分解速率逐渐变大,当二氧化锰质量达到一定的值后反应速率达到最大值,不再增大;则能得出结论二氧化锰的用量对双氧水的分解有影响;
(5)见答案;
(6)根据上述化学反应方程式分析得出:反应①中消耗2个高锰酸钾分子,产生一个氧气分子,则;反应②中消耗6个高锰酸钾分子,产生4个氧气分子,则;反应③中消耗1个高锰酸钾分子,产生1个氧气分子,则;故反应③得氧率最高。
考点04 氧气综合考查
35.(2023·常州)如图装置可用于实验室多次连续进行氧气的制取和性质的实验。
(1)仪器X的名称是 。
(2)二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂使用的主要优点是 。
(3)干燥管内使用的干燥剂可以是 (填写一种)。
(4)打开弹簧夹,在X中点燃红磷,丙装置内可观察到现象是 ,在X中点燃硫粉,Y为稀KMnO4溶液,丁装置可观察到现象是 ;在X上缠绕细铁丝并点燃,需要在丙装置底部铺上一层细沙,其作用是 。
(5)实验过程中需要0.64g氧气,至少需要准备多少克5%的过氧化氢溶液?(写出计算过程)
【答案】(1)燃烧匙
(2)便于实施固液分离
(3)生石灰(合理即可)
(4)产生大量白烟,放出热量 稀KMnO4溶液褪色 防止高温生成物溅落,炸裂瓶底
(5)解:设至少需要过氧化氢的质量为x。
x=1.36g
则至少需要准备5%的过氧化氢溶液的质量为
答:至少需要准备27.2克5%的过氧化氢溶液。
【详解】(1)仪器X是燃烧匙;
(2)二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂,便于实现固液分离;
(3)干燥管的作用是干燥氧气,使用的干燥剂可以是生石灰、氢氧化钠等固体干燥剂;
(4)在X中点燃红磷,红磷燃烧产生大量白烟,放出热量,丙装置内可观察到现象是产生大量白烟,放出热量;
在X中点燃硫粉,硫与氧气点燃生成二氧化硫,二氧化硫能使稀KMnO4溶液褪色,则丁装置可观察到现象是稀KMnO4溶液褪色;
在X上缠绕细铁丝并点燃,需要在丙装置底部铺上一层细沙,其作用是防止高温生成物溅落,炸裂瓶底;
(5)见答案。
36.(2024·连云港)O2是人类生存必需的物质,认识和获取O2具有重要意义。
(1)工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中,在此过程中发生的变化是 (填字母)。
a.O2分子质量变小 b.O2分子间间隔减小 c.O2分子转变为其他分子
(2)实验室里现有MnO2固体、H2O2,溶液以及下列装置(A~D):
①仪器M的名称是 (填字母)。
a.长颈漏斗 b.锥形瓶 c.集气瓶
②利用上述药品制取O2,应选择的两个装置是 (填字母)。
③检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 (包括操作和现象)。
(3)气焊的化学原理为,X的化学式为 。
(4)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是 (填字母)。
a.动植物的呼吸 b.可燃物的燃烧 c.植物的光合作用
②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下,O2转化为O3的化学方程式为 。
【答案】(1)b
(2) a B、C 将带火星的木条伸入瓶中,木条复燃
(3)C2H2
(4) c
【详解】(1)工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中,是因为分子间有间隔,气体受压后,分子间的间隔变小,而分子本身的质量不变,也不会转变为其他分子,故选b;
(2)①仪器M的名称是长颈漏斗,故选a;
②利用上述药品(过氧化氢溶液和二氧化锰固体)制取O2,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,该反应为固液常温型,发生装置可选择B,氧气密度比空气大,氧气不易溶于水,可选择向上排空气法活排水法收集,根据图示装置,收集装置可选择C,故应选择的两个装置是B、C;
③氧气具有助燃性,检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是将带火星的木条伸入瓶中,木条复燃,则该无色气体是氧气;
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有10个氧原子,反应后由于4个碳原子、4个氢原子和10个氧原子,则2X中有4个碳原子和4个氢原子,X中有2个碳原子和2个氢原子,化学式为C2H2;
(4)a.氧气可以供给呼吸,动植物的呼吸吸收氧气释放二氧化碳,不符合题意;
b.氧气具有助燃性,可燃物的燃烧消耗氧气,不符合题意;
c.植物的光合作用消耗二氧化碳,释放氧气,符合题意;
故选c;
②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下,O2转化为O3,化学方程式为:。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题03 氧气
考点01 氧气的性质和用途
考点02 氧气的实验室制法
考点03 催化剂和催化作用
考点04 氧气综合考查
考点01 氧气的性质和用途
1.(2022·南京)下列物质在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰的是
A.磷 B.硫 C.碳 D.铁
2.(2024·常州)在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
3.(2024·宿迁)下列对实验现象的解释错误的是
选项
实验现象
解释
A
生石灰与水反应能煮熟鸡蛋
生石灰与水反应放出大量的热
B
点燃一根火柴,并将火柴头竖直向上,火柴不易持续燃烧
火柴头周围氧气含量较少
C
将黄铜片和纯铜片相互刻划,纯铜片表面有明显划痕
合金的硬度往往比其成分金属大
D
铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能燃烧
氧气的浓度对物质的燃烧有影响
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·扬州)在中燃烧生成和,其转化可表示为。在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.稀盐酸 B.溶液
C. D.溶液溶液
5.(2024·常州)“嫦娥六号”在月球背面顺利着陆(如图)。它表面覆盖了聚酰亚胺—铝箔多层复合材料,推进器用到了液氢和液氧,着陆后用高强度合金铲进行月壤采样。请用下列物质的序号填空。
①铝箔;②液氢;③液氧;④合金
(1)利用物质延展性的是 。
(2)利用硬度大的性质的是 。
(3)作为推进器燃料的是 。
(4)作为推进器助燃剂的是 。
6.(2022·无锡)在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A. B.
C. D.
7.(2022·徐州)化学实验操作要科学规范。下列实验操作不正确的是
A.做铁丝在氧气中燃烧实验,集气瓶内预先装入少量水
B.粗盐的初步提纯实验中,蒸发皿内出现较多固体时停止加热
C.检验氢氧化钠溶液是否变质,向溶液中滴加酚酞试液
D.测定肥皂水的酸碱度,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
8.(2022·盐城)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是
A.a在O2中燃烧发出蓝紫色火焰
B.b大量排放会造成酸雨
C.c能与NaOH溶液发生中和反应
D.溶质质量分数为98%的e可用作干燥剂
9.(2023·扬州)下列对实验现象的解释不正确的是
选项
实验现象
解释
A
将50mL水和50mL酒精混合,总体积小于100mL
分子之间有空隙
B
向锌粒中加入稀硫酸,产生气泡
金属均能与酸反应产生H2
C
将黄铜片和铜片相互刻画,铜片表面有明显划痕
合金的硬度往往比其成分金属大
D
铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中可以燃烧
氧气的浓度对物质的燃烧有影响
A.A B.B C.C D.D
10.(2024·南通)SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是
A.该反应属于氧化反应 B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1 D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
考点02 氧气的实验室制法
11.(2024·苏州)高锰酸钾(KMnO4)是一种受热或见光易分解的晶体,可用于实验室制取氧气,反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
在高锰酸钾制氧气实验中,一定不需要用到的仪器是
A.酒精灯 B.试管 C.漏斗 D.集气瓶
12.(2024·苏州)高锰酸钾(KMnO4)是一种受热或见光易分解的晶体,可用于实验室制取氧气,反应原理为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
下列关于高锰酸钾的说法正确的是
A.高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B.高锰酸钾受热不易发生分解
C.高锰酸钾难溶于水 D.制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
13.(2024·常州)下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A.取用药品 B.加热药品
C.收集氧气 D.氧气验满
14.(2024·扬州)实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是
A.检查装置气密性时,先用手握住试管,再将导管的一端伸入水中
B.先向试管中加入固体,再检查装置气密性
C.实验时,先将导管伸入集气瓶中,再点燃酒精灯
D.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
15.(2024·南通)“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A.装入MnO2 B.制备O2
C.干燥O2 D.收集O2
16.(2024·盐城)在我市学生实验考查中,AI实验室摄像头拍摄上传学生化学实验过程,实验以高锰酸钾为原料,并采用排水法收集。从视频中看到的下列实验操作不规范的是
A.查气密性:先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁
B.固定装置:将试管口略向下倾斜,固定在铁架台上
C.加热药品:先让试管底部均匀受热,再对高锰酸钾所在部位加热
D.收集气体:导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
17.(2022·南京)实验室制取某些气体的装置如图。下列说法不正确的是
A.装置①和⑤组合可以用来制取氧气 B.装置②和④组合可以用来制取氧气
C.装置②和⑤组合可以用来制取氢气 D.装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
18.(2022·苏州)下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A.组装仪器 B.检查气密性
C.加热固体 D.氧气验满
19.(2022·苏州)在双氧水制取氧气实验中,一定不需用到的仪器是
A.酒精灯 B.水槽 C.集气瓶 D.锥形瓶
20.(2024·镇江·节选)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2,可选用装置 (选填序号)和E组合,反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
21.(2023·徐州·节选)请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。停止实验时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,目的是 。若用排空气法收集氧气,应选择的装置是 (填字母)。
22.(2023·南京)根据下列装置图,回答有关问题。
(1)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式: ,可选用的发生装置是 (填字母)。
(2)写出实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学化学方程式: ,可选用的收集装置是 (填字母)。
(3)请设计实验检验如图装置的气密性,并完成下表。
实验操作
实验现象
实验结论
该装置气密性良好
23.(2023·镇江·节选)结合如图回答问题。
(1)写出仪器名称:① ,② 。
(2)用高锰酸钾制取O2,选用的发生装置是 (填序号)。反应的化学方程式为 。选用装置D收集O2的理由是 。
24.(2023·泰州·节选)九年级某班学生进行气体的制取和性质实验。
(1)装置A中仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,发生装置应选用 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,发生装置可选用装置B或C,与装置C相比,装置B具有的优点是 。
25.(2023·宿迁)下图为实验室常用仪器和装置的示意图,根据题意回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称: 。
(2)实验室制取时,可用装置收集,说明具有的物理性质是 ;若要测量产生的体积,应将装置的 (填“a”或“b”)端与量筒连接。
(3)实验室制取的化学方程式为 。若要控制反应的发生与停止,应选择的发生装置是 (填字母);若要获得干燥的,可将发生装置与装置连接,中应盛放的试剂是 (填名称)。
26.(2022·盐城)化学是一门以实验为基础的科学。请回答以下问题。
(1)写出仪器名称:①为 ;②为 。
(2)实验室用装置A制取O2,反应的化学方程式为 ; 收集O2可选用装置 (在C~E中选填字母序号)。
(3)实验室用装置B可制取 (填一例气体即可);装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
(4)若气体M只能选用装置G收集,推测M具有的性质有 (填数字序号)。
①密度比空气大 ②密度比空气小
③能与NaOH溶液反应 ④有毒或对空气有污染
27.(2022·宿迁)下图为实验室常用仪器和装置的示意图,根据题意回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ,可选用的发生装置为 (填序号)。
(3)收集装置中, (填序号)装置收集到的氧气最纯净。
(4)若用F装置干燥氧气,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
28.(2022·徐州·节选)请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室制取氧气有多种方法。
①用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。用装置E收集氧气,检验是否集满的方法是 (写出操作、现象和结论)。
②用过氧化氢溶液和MnO2混合制取氧气,反应后通过 、洗涤、干燥等操作回收MnO2。
29.(2022·常州)化学兴趣小组设计了如图所示两个装置,以H2O2溶液为原料制备O2,可灵活控制气体的产生与停止。
(1)甲装置用MnO2作催化剂,先用黏合剂将MnO2粉末制成团伏。
①仪器a的名称是 。
②团状MnO2应放在 (填“试管底部”或“多孔隔板上”)。
③打开活塞K,经仪器a向试管中缓慢加入H2O2溶液至浸没团状MnO2,立即产生O2,收集完后, (填操作),反应随后停止。
(2)乙装置用铂丝(可上下抽动)作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中,将铂丝插入溶液,立即产生O2。
①若烧瓶内压强过大,安全管中出现的现象是 。
②当出现上述现象时,应采取的措施是 。
(3)取100gH2O2溶液加入乙装置的烧瓶中,完全反应后,测得生成2.56gO2。计算H2O2溶液的溶质质量分数 (写出计算过程)。
30.(2024·宿迁)氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体,如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求,市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”,如图所示。
用该制氧机制氧气时,在反应仓中先加入适量水,再依次加入粉末状过碳酸钠(化学式为)和粉末状二氧化锰,即可持续、平稳地产生氧气。
(1)其制氧气的原理可分为两步:①过碳酸钠易溶于水,遇水分解为碳酸钠和过氧化氢,;② (用化学方程式表示)。
【提出问题】充分反应后,若将反应仓内的混合物过滤,得到的滤液中溶质成分有哪些?
【查阅资料】①在酸性条件下,过氧化氢能将KI转化为;②氯化钡溶液显中性。
【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡,将反应后的混合物进行过滤。
(2)实验1:取少量滤液于试管中,滴加过量稀盐酸, (填实验现象),证明滤液中含有碳酸钠。
(3)实验2:继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液,再滴加 溶液,溶液没有变为蓝色,证明滤液中不含过氧化氢。
【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠,是否同时也会生成氢氧化钠?
(4)实验3:另取少量滤液于试管中,滴加过量的氯化钡溶液,目的是 ,反应的化学方程式是 。在不新增其它试剂的情况下,检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是 。
(5)待实验3充分反应后,静置,取上层清液,滴加几滴酚酞试液,溶液呈 色,证明滤液中不含氢氧化钠。
31.(2024·常州)兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
I.多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(2)太空舱制氧原理的化学方程式为 ,反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(3)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是___________(填序号)。
A. B. C. D.
II.多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(4)用30%的KOH溶液代替水进行电解,增大了水中 的浓度,增强了水的导电性。
(5)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒 。
(6)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是 。
考点03 催化剂和催化作用
32.(2024·苏州)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
33.(2022·苏州)下列设计的实验方案能达到实验目的的是
A. 用方案甲探究同种物质在不同溶剂中的溶解性
B. 用方案乙探究空气是铁生锈的必要条件
C. 用方案丙探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响
D.用方案丁探究合金及其成分金属的熔点高低
34.(2022·无锡)化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。
I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用
实验1:在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。(如图)
实验2:向上述试管中加入二氧化锰粉末,把带火星的木条伸入试管,有大量气泡冒出,带火星的木条复燃。
实验3:待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验4:探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H2O2溶液,采用不同质量MnO2粉末做催化剂,测定收集到500mL氧气所用的时间,结果如下:
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
MnO2粉末用量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
所用时间/s
17
8
6
3
2
2
2
2
(1)实验1中,观察到有气泡产生,带火星的小木条未复燃。实验结论是 。
(2)写出实验2发生反应的化学方程式 。
(3)实验3的实验目的是 。
(4)由实验4的实验结果可得出的结论是 。
II、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率
高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中,可能发生如下三个反应:
①
②
③
(5)根据反应①,计算15.8gKMnO4完全分解生成氧气的质量(写出计算过程)。
(6)已知:
在反应①、②、③中,相同质量的高锰酸钾加热完全分解,理论上得氧率最高的是 (填反应序号)。
考点04 氧气综合考查
35.(2023·常州)如图装置可用于实验室多次连续进行氧气的制取和性质的实验。
(1)仪器X的名称是 。
(2)二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂使用的主要优点是 。
(3)干燥管内使用的干燥剂可以是 (填写一种)。
(4)打开弹簧夹,在X中点燃红磷,丙装置内可观察到现象是 ,在X中点燃硫粉,Y为稀KMnO4溶液,丁装置可观察到现象是 ;在X上缠绕细铁丝并点燃,需要在丙装置底部铺上一层细沙,其作用是 。
(5)实验过程中需要0.64g氧气,至少需要准备多少克5%的过氧化氢溶液?(写出计算过程)
36.(2024·连云港)O2是人类生存必需的物质,认识和获取O2具有重要意义。
(1)工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中,在此过程中发生的变化是 (填字母)。
a.O2分子质量变小 b.O2分子间间隔减小 c.O2分子转变为其他分子
(2)实验室里现有MnO2固体、H2O2,溶液以及下列装置(A~D):
①仪器M的名称是 (填字母)。
a.长颈漏斗 b.锥形瓶 c.集气瓶
②利用上述药品制取O2,应选择的两个装置是 (填字母)。
③检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是 (包括操作和现象)。
(3)气焊的化学原理为,X的化学式为 。
(4)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是 (填字母)。
a.动植物的呼吸 b.可燃物的燃烧 c.植物的光合作用
②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下,O2转化为O3的化学方程式为 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!14
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$