3.3 氧气和二氧化碳的制备(第2课时)-【帮课堂】2024-2025学年八年级化学全一册同步学与练(沪科版·上海2024)
2024-10-24
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2份
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46页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 课题3 氧气和二氧化碳的制备 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 碳和碳的氧化物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.11 MB |
| 发布时间 | 2024-10-24 |
| 更新时间 | 2025-11-20 |
| 作者 | 飞跃化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48157126.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
主题2 常见的物质 专题3空气、氧气、二氧化碳
课题3 氧气和二氧化碳的制备(2课时)
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.通过实验探究,初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法;
2.对比氧气和二氧化碳的制法,了解实验室制取气体的一般思路和方法。
1. 加热高锰酸钾制氧气
(1)药品:高锰酸钾(暗紫色固体)
(2)原理:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(3)装置:
(4)步骤:查、装、定、点、收、离、熄
①检查装置的气密性:连接好装置,将导管末端放入水中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。
②装入药品:将药品平铺在试管底部,并在试管口放一团棉花,用单孔塞塞紧。
③固定装置:将试管固定在铁架台上。
④点燃酒精灯加热:先使试管均匀受热,后对准药品部位加热。
⑤收集气体:
(5)气体的收集
①排水法:氧气不易溶于水。
排水法收集时,要等到 时,再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气,此时收集,会导致收集的氧气不纯;
②向上排空法:氧气密度比空气大。
用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部(排尽瓶内空气),用排水法收集时,导管放在集气瓶口。
(6)检验和验满
①检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
②验满:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
2. 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气
(1)药品:氯酸钾、二氧化锰
(2)原理:氯酸钾氯化钾+氧气
(3)装置:与高锰酸钾制氧气装置相似,区别在于试管口不用放玻璃棉。
(4)步骤:查、装、定、点、收、离、熄(同高锰酸钾制氧气)
4.过氧化氢制取氧气与氯酸钾制氧气的比较
药品
过氧化氢和二氧化锰
氯酸钾和二氧化锰
反应原理
2H2O22H2O+O2 ↑
2KClO32KCl+3O2↑
发生装置
收集装置
排水法 向上排空法
+
一、选择题
1.实验室用高锰酸钾制取氧气不需要用到的仪器是
A.烧杯 B.集气瓶 C.导管 D.酒精灯
2.(2024湖南中考)下列发生装置中,可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A B C D
3.在实验室用高锰酸钾制取氧气时,主要操作步骤如下:①装药品;②开始收集氧气;③点燃酒精灯,给试管加热;④检查装置的气密性;⑤在集气瓶中装满水,并倒立在水槽;⑥将导气管从水槽中取出;⑦熄灭酒精灯。正确的操作顺序是
A.④①③⑤②⑥⑦ B.④①⑤③②⑥⑦
C.①④③⑤②⑥⑦ D.①④⑤③②⑥⑦
4.在制备氧气的实验中,下列操作不正确的是
A.检查气密性
B.取用高锰酸钾固体
C.加热高锰酸钾
D.收集氧气
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·山西吕梁·三模)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,有关操作如下,其中正确的是
A.试管口应该向上倾斜
B.试管口应该放一团棉花
C.有气泡冒出时开始收集
D.先装药品再检查装置气密性
二、非选择题
7.(2024·山东临沂)如图是初中化学常用的实验室制取气体装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,应选择的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程式是 。
8.(2024·甘肃武威·一模)实验室部分装置如图所示,请回答下列问题:
(1)请写出仪器a的名称: 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰固体混合加热制取较为纯净的氧气,其发生装置为 (填序号,下同),收集装置为 ,该反应的化学方程式为 。基本反应类型是 ,若用装置D收集氧气,验满的方法是 。
(3)与装置A比较,装置B的优点是 。
►问题一 实验室用高锰酸钾制取氧气
【典例1-1】(2024·北京·中考真题)选用如图装置进行的制取实验。
(1)用制取的化学方程式为 ,发生装置是 (填序号)。
(2)用向上排空气法收集的原因是 。
(3)用带火星的木条检验已收集满,现象是 。
【解题必备】
①高锰酸钾制取氧气,试管口放一团玻璃棉:防止高锰酸钾粉末进入导管,防止堵塞导管。
②试管内的导管略露出橡皮塞即可:利于产生的气体排出。
③试管口要略向下倾斜:防止冷凝水回流使试管炸裂。
④用排水集气法收集氧气时,当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的氧气中混有空气。
⑤实验结束后,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
⑥试管略向下倾斜:防止冷凝水回流使试管炸裂
【变式1-1】(2024·河北邯郸·一模)如图为实验室加热高锰酸钾固体制取氧气的部分操作,其中正确的是
A.取高锰酸钾 B.加热高锰酸钾
C.熄灭酒精灯 D.检验氧气
【变式1-2】(2024江苏扬州中考)实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。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KMnO4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
【变式1-3】(2024河南中考)实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡皮塞、导气管及试剂略去)。
(1)制取一瓶纯净的CO2,若要使用双孔橡皮塞,需选用的仪器有 (填字母)。
(2)用KMnO4制取O2的化学方程式为 ;若用该方法制取O2,其发生装置需补充一种玻璃仪器,请在虚线框内画出该仪器 。
►问题二 实验室用氯酸钾制取氧气
【典例2-1】(23-24九年级上·陕西西安·期中)下图是实验室常见的气体制备装置。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,连接好仪器装置,在装入药品前应进行的操作是 ,发生反应的文字表达式为 。若用装置C收集氧气,实验结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母)。
【解题必备】
原理:氯酸钾氯化钾+氧气
KClO3 KCl O2
装置与加热高锰酸钾相同,不需在试管口放玻璃棉。
在氯酸钾制取氧气的过程中,需要注意以下事项:
1.试管口应略向下倾斜,以防止冷凝水倒流到试管底部炸裂试管。
2.实验开始前应检查装置的气密性,以防生成的气体外逸。
3.加热时要用酒精灯的外焰,避免使用内焰或焰心加热。
4.收集气体时要先移出导管,再熄灭酒精灯,以防水倒流炸裂试管。
5.试管口略向下倾斜:这是为了防止加热时药品里残存的水分变成水蒸气,到管口处遇冷凝结成水滴流下,使正在加热的试管破裂而损坏。
6.检查装置的气密性:在进行实验前,必须检查气体发生器的气密性,确保没有漏气。这是为了防止生成的气体从装置的缝隙中逸出,影响实验效果和安全性。
7.收集气体时要先移出导管:在排水法收集气体结束后,应先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯。这是为了防止水槽中的水倒流入试管,导致试管炸裂。
【变式2-1】(2023·安徽·模拟预测)如图是实验室中常见仪器。回答下列问题:
(1)仪器⑥的名称是 。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,组装发生装置时选择的仪器有 (填序号)。
(3)若用排水法收集氧气,氧气已集满的标志为 ;用收集的氧气进行铁丝燃烧的实验,若未观察到火星四射的现象,可能的原因是 。
【变式2-2】下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(氯酸钾中加少量的二氧化锰),分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是
A.反应时间较短的是氯酸钾
B.同时开始加热,先收集到氧气的是氯酸钾
C.a、b两点物质均为混合物,且有一物质相同
D.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
1.(2024·江苏常州·中考真题)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
2.(24-25九年级上·河南驻马店·开学考试)实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是
A.都使用二氧化锰作催化剂 B.反应都需要加热
C.都有两种生成物 D.都是分解反应
3.小明加热氯酸钾制取氧气,错把高锰酸钾当做二氧化锰加入氯酸钾中,其结果与只加热等质量的氯酸钾相比
A.反应速率不变
B.生成氧气的质量不变
C.反应速率加快,生成氧气的质量不变
D.反应速率加快,生成氧气的质量增加
4.(22-23八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)将下列物质中的杂质除去,所选试剂和操作都正确的是
物质
杂质
所选试剂和操作
A
氮气
氧气
伸入燃着的蜡烛
B
氯酸钾
氯化钾
充分加热
C
水
过氧化氢
足量的二氧化锰,过滤
D
二氧化碳
氧气
将混合气体通过澄清石灰水
A.A B.B C.C D.D
5.加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰制取氧气,下列有关物质的质量随时间的变化图像正确的是
A. B. C. D.
6.(2024·湖南长沙·中考真题)小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 ;
(2)收集氧气,可选择的收集装置是 (填字母);
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 ;
(4)验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,发现木条 ,说明氧气已经集满。
7.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,根据图1选择发生和收集装置 (填字母),在加入药品前应进行的操作是 。
(2)小柯自制了如图2的简易供氧器,反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。
8.(2024·山东临沂中考)如图是初中化学常用的实验室制取气体装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,应选择的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程式是 。
9.实验室常用下列A、B、C装置制取气体,D、E、F装置收集气体。
回答下列问题:
(1)A装置中仪器X的名称是 。
(2)若用B装置制取氧气,反应的符号表达式为 。在D、E中需选择 集氧气,选择的依据是 。
(3)实验室常以氯酸钾、二氧化锰为原料,用C装置制取、F装置收集氧气。实验前需检查装置的气密性:连接装置C、F,微热C中试管,若F中产生气泡、且恢复常温后玻璃管内水面 水槽的水面,就证明装置气密性良好。将反应后剩余固体溶解、过滤、洗净、干燥后又得到二氧化锰固体,其质量与反应前相比 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若以高锰酸钾为原料、用C装置制取氧气,需要在 塞一团棉花。
10.请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)装置图中用于添加溶液的仪器名称是 。
(2)实验室用装置A和装置B都可以用来制氧气,虽然反应原理完全不同,但会用到一种相同的药品,该药品在两个反应中所起的作用 (填“相同”或“不同”),写出用装置A制取氧气的文字表达式 收集氧气时,不能选择的收集装置是 (填装置编号,下同)。
(3)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它制作一个简易排水收集氧气的装置,先将该装置装满水,则氧气应从 (填“c”或“d”)进入。
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体来制取氨气同时得到氯化钙和水,该反应文字表达式是 发生装置 (填序号)。
11.(2023·吉林长春·中考真题)如图是实验室制取气体的部分装置。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室通过加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气。
①该反应的化学方程式为 。
②用该方法制取氧气的发生装置应选择 (填字母序号)。
③用排水法收集氧气时,待集气瓶里的水排完以后,接下来的操作为: 。收集完成后把导管移出水面,再熄灭酒精灯。
1.(2024四川成都中考)氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A.发生装置仅由药品状态决定 B.该装置能收集到纯净的氧气
C.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D.制取氧气的原料一定含有氧元素
2.兴趣小组同学用如图所示装置进行“硫燃烧”实验:①不断向弯型具支试管中鼓入空气,同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧,观察现象,然后停止鼓入空气。②用酒精灯加热高猛酸钾,一段时间后,再加热硫粉,观察现象。下列说法错误的是
A.硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
B.高锰酸钾的作用是提供氧气
C.实验①②现象不同的原因是氧气浓度不同
D.小气球的唯一作用是缓冲装置内的压强变化
3.(2024·福建泉州·模拟预测)实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列说法正确的是
A.加热时,试管口应略向上倾斜 B.导管口一有气泡冒出即可收集气体
C.反应前后共涉及到2种氧化物 D.反应前后固体中钾元素的质量不变
4.(2024·河南焦作·一模)实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是
A.可选择②③制取并收集氢气
B.用①制取氧气时试管内的药品为高锰酸钾
C.用①⑤制取并收集氧气完毕后,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.检验④中二氧化碳气体:将燃着的木条放在集气瓶口,看木条是否熄灭
5.某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入到氯酸钾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.曲线c代表氯化钾 B.曲线d代表二氧化锰
C.t2时刻,氧气开始产生 D.t1时刻,氯酸钾开始分解
6.氧烛(如下图)是一种常用于潜艇中的化学氧源,其主要成分为氯酸钠(化学性质与氯酸钾相似),同时还含有适量的催化剂、镁粉(燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量)等。下列说法正确的是
A.氯酸钠中含有三种元素
B.氧烛中发生的反应只有分解反应
C.氧气密度比较大,所以使用时装置必须倒置
D.镁粉质量的多少不会影响氧烛释放出氧气的质量
7.实验发现,氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快,反应过程中两种固体的质量随时间的变化如下图。下列说法正确的是
A.高锰酸钾可作为氯酸钾分解时的催化剂 B.没有催化剂氯酸钾无法分解
C.加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多 D.反应结束后固体完全消失
8.火是文明的起源,取火的方法,经历了漫长的演变过程。 19世纪中期,瑞典人创造出安全火柴,将红磷涂在火柴盒的摩擦面上,硫、KClO3、MnO2则藏于火柴头中。火柴划燃的瞬间,火苗异常旺,对产生此现象的原因推测不合理的是
A.火柴头里的硫比火柴梗燃烧更剧烈
B.MnO2分解产生氧气助燃
C.KClO3分解产生氧气助燃
9.(23-24九年级下·山西晋城·开学考试)取4份等质量的KClO3,向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn,分别在某温度下加热至质量不再改变,测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中,添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如表:
组别
①
②
③
④
加入物质
无
KMnO4
MnO2
Mn
产生氧气的质量/g
0
m1
m2
m3
不溶物的质量/g
0
w1
w2
w3
已知m1>m2>m3,下列关于此实验的说法一定正确的是
A.3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气
B.残留不溶物的质量关系为w3<w2<w1
C.KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂
D.不加入其他物质时,KClO3未发生分解反应
10.气体的实验室制取是学生必备的基本实验技能,请根据下列装置图回答问题。
(1)写出留中标号的仪器名称:① ,② 。
(2)实验空用高锰酸钾制取氧气时,①应选择的发生装置是 (填字母),②反应的符号表达式为 。④该套装置有一处不足的地方,请写出改进的操作 。
(3)用装置B制取氧气,①反应的符号表达式为 。②分液漏斗的作用是 。③若用D装置排空气法收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入,验证氧气已集满的方法是 。④若D装置内装满水排水法收集氧气,气体应从 (填“a”成“b”)端通入。
(4)用氯酸钾和二氧化锰混合制氧气,①反应的文字表达式为 。②其中二氧化锰的作用是 ,③若要收集一瓶氧气来验证蜡烛燃烧的产物收集装置可选仪器 (仪器填编号)进行组合。
(5)若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
11.(2024·四川巴中·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B或C可用于实验室制取CO2,装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2,化学方程式是 ;装置A中棉花的作用是 ;实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 ,集气瓶底部的水 (选填“能”或“不能”)用细沙代替。
12.(2024·山东东营·中考真题)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】
(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。
【建构模型】
老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(2)仪器a的名称: ;仪器b的名称: 。
(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 (填字母序号),用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。
【模仿改造】
化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠()加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据 来判断产生氧气的速率。
(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法: 。
(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有 。
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是 。
A.原料是否价廉易得
B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中
D.制得气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制
F.是否安全、环保
【评价反思】
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
13.(22-23九年级上·辽宁沈阳·期末节选)如图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置,请按要求回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称: 。
(3)选用装置A制氧气,反应的化学方程式是 ,试管口塞一团棉花的作用是 ;用E收集氧气的优点是 。
(4)氧烛是一种简易制氧机。它体积小、重量轻,贮存期长,产氧量大,适用于在缺氧环境急救。有以下几种制氧剂,根据提供的信息选择一种适合氧烛的制氧剂。
制氧剂
使用过程中存在的问题
过氧化氢
液体,有一定腐蚀性或刺激性。易分解,需避光,不易控制
过氧化钙
固体,与水反应缓慢、持续释放氧气
氯酸钠
固体,在催化剂的作用下,加热分解持续快速释放氧气
你选择的制氧剂是 ,理由是 。
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主题2 常见的物质 专题3空气、氧气、二氧化碳
课题3 氧气和二氧化碳的制备(2课时)
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.通过实验探究,初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法;
2.对比氧气和二氧化碳的制法,了解实验室制取气体的一般思路和方法。
1. 加热高锰酸钾制氧气
(1)药品:高锰酸钾(暗紫色固体)
(2)原理:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
(3)装置:
(4)步骤:查、装、定、点、收、离、熄
①检查装置的气密性:连接好装置,将导管末端放入水中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。
②装入药品:将药品平铺在试管底部,并在试管口放一团棉花,用单孔塞塞紧。
③固定装置:将试管固定在铁架台上。
④点燃酒精灯加热:先使试管均匀受热,后对准药品部位加热。
⑤收集气体:
(5)气体的收集
①排水法:氧气不易溶于水。
排水法收集时,要等到气泡连续均匀冒出时,再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气,此时收集,会导致收集的氧气不纯;
②向上排空法:氧气密度比空气大。
用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部(排尽瓶内空气),用排水法收集时,导管放在集气瓶口。
(6)检验和验满
①检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
②验满:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
2. 加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制氧气
(1)药品:氯酸钾、二氧化锰
(2)原理:氯酸钾氯化钾+氧气
KClO3 KCl O2
(3)装置:与高锰酸钾制氧气装置相似,区别在于试管口不用放玻璃棉。
(4)步骤:查、装、定、点、收、离、熄(同高锰酸钾制氧气)
4.过氧化氢制取氧气与氯酸钾制氧气的比较
药品
过氧化氢和二氧化锰
氯酸钾和二氧化锰
反应原理
2H2O22H2O+O2 ↑
2KClO32KCl+3O2↑
发生装置
收集装置
排水法 向上排空法
+
一、选择题
1.实验室用高锰酸钾制取氧气不需要用到的仪器是
A.烧杯 B.集气瓶 C.导管 D.酒精灯
【答案】A
【详解】加热高锰酸钾的方法制取氧气时,要用到酒精灯、铁架台、试管、集气瓶、橡胶塞、导管等仪器,用不到烧杯。故选A。
2.(2024湖南中考)下列发生装置中,可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A B C D
【答案】A
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气时,固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽,使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色),为防止这种现象的发生,通常要在试管口放一棉花团,故A正确; 属于固液常温型,故B错误;属于固液常温型,故C错误;属于固液常温型,故D错误。
3.在实验室用高锰酸钾制取氧气时,主要操作步骤如下:①装药品;②开始收集氧气;③点燃酒精灯,给试管加热;④检查装置的气密性;⑤在集气瓶中装满水,并倒立在水槽;⑥将导气管从水槽中取出;⑦熄灭酒精灯。正确的操作顺序是
A.④①③⑤②⑥⑦ B.④①⑤③②⑥⑦
C.①④③⑤②⑥⑦ D.①④⑤③②⑥⑦
【答案】B
【详解】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→装(装入固体药品,注意用高锰酸钾时,在试管口放一团棉花)→定(用铁架台固定仪器装置,在集气瓶中装满水,并倒立在水槽)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热)→收(开始收集氧气)→移(将导气管从水槽中取出面)→熄(熄灭酒精灯),可得正确的操作顺序是:④①⑤③②⑥⑦;
故选:B。
4.在制备氧气的实验中,下列操作不正确的是
A.检查气密性
B.取用高锰酸钾固体
C.加热高锰酸钾
D.收集氧气
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置气密性良好,故A操作正确;
B、取用高锰酸钾等粉末状药品,先将试管横放,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后慢慢竖起,故B操作正确;
C、加热高锰酸钾制取氧气,试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,试管口应塞一团棉花,防止粉末状物质进入导管,故C操作正确;
D、由于氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,图示为向下排空气法,不能用于收集氧气,故D操作不正确;
故选:D。
6.(2024·山西吕梁·三模)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,有关操作如下,其中正确的是
A.试管口应该向上倾斜
B.试管口应该放一团棉花
C.有气泡冒出时开始收集
D.先装药品再检查装置气密性
【答案】B
【详解】A、加热固体的实验中试管口应向下倾斜,否则冷凝水倒流回试管底部炸裂试管,不符合题意;
B、试管口应该放一团棉花,防止固体粉末进入导管,符合题意;
C、开始排出的气体主要是管内的空气,所以应等到有连续均匀气泡产生时收集,不符合题意;
D、连接仪器后先检验装置气密性,再装药品,以免造成药品浪费,不符合题意;
故选B。
二、非选择题
7.(2024·山东临沂)如图是初中化学常用的实验室制取气体装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,应选择的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) AE
【解析】(1)仪器a是锥形瓶;
(2)高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,发生装置选A,排空气法收集的氧气较干燥,且氧气密度比空气大,收集装置选E;高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:。
8.(2024·甘肃武威·一模)实验室部分装置如图所示,请回答下列问题:
(1)请写出仪器a的名称: 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰固体混合加热制取较为纯净的氧气,其发生装置为 (填序号,下同),收集装置为 ,该反应的化学方程式为 。基本反应类型是 ,若用装置D收集氧气,验满的方法是 。
(3)与装置A比较,装置B的优点是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A F 分解反应 将带火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满
(3)不需要加热/操作简单等(合理即可)
【详解】(1)由图B可知,仪器a的名称为长颈漏斗,故填写:长颈漏斗。
(2)用氯酸钾和二氧化锰固体混合加热制取氧气,反应条件是加热,因此,需要带有酒精灯的A装置作为发生装置,故填写:A;
由题干可知,需要较纯净的氧气,不能用排空气法收集氧气,氧气中会混有空气,因为氧气不易溶于水,所以,采用排水集气法收集氧气,即对应图F装置,故填写:F;
氯酸钾在二氧化锰催化下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:,故填写:;
该反应的反应物只有氯酸钾一种,生成物有两种,符合分解反应“一变多”的特征,属于分解反应,故填写:分解反应;
氧气具有助燃性,装置D是向上排空气法收集收集氧气,验满方法是:将带火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满,故填写:将带火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满。
(3)装置A中带有酒精灯,而装置B中没有酒精灯,因此,与装置A比较,装置B的优点是不需要加热,节约能源,操作简便等,故填写:不需要加热(或操作简单等)(合理即可)
►问题一 实验室用高锰酸钾制取氧气
【典例1-1】(2024·北京·中考真题)选用如图装置进行的制取实验。
(1)用制取的化学方程式为 ,发生装置是 (填序号)。
(2)用向上排空气法收集的原因是 。
(3)用带火星的木条检验已收集满,现象是 。
【答案】(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ A
(2)氧气密度大于空气
(3)将带火星的木条放于集气瓶口,若木条复燃,则氧气集满
【解析】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,发生装置是A;
(2)氧气密度大于空气,可用用向上排空气法收集;
(3)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,检验其收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口,若木条复燃,则氧气集满。
【解题必备】
①高锰酸钾制取氧气,试管口放一团玻璃棉:防止高锰酸钾粉末进入导管,防止堵塞导管。
②试管内的导管略露出橡皮塞即可:利于产生的气体排出。
③试管口要略向下倾斜:防止冷凝水回流使试管炸裂。
④用排水集气法收集氧气时,当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的氧气中混有空气。
⑤实验结束后,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
⑥试管略向下倾斜:防止冷凝水回流使试管炸裂
【变式1-1】(2024·河北邯郸·一模)如图为实验室加热高锰酸钾固体制取氧气的部分操作,其中正确的是
A.取高锰酸钾 B.加热高锰酸钾
C.熄灭酒精灯 D.检验氧气
【答案】D
【详解】A.取用高锰酸钾药品操作为打开装有高锰酸钾的试剂瓶,将瓶塞倒放在桌上,用药匙取出药品,故操作错误;
B.防止高锰酸钾粉末进入导管并堵塞导管,使所制得气体无法较好排出,需要在试管口应放一团棉花,故操作错误;
C.熄灭酒精灯的操作为用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭,故错误;
D.氧气能够使带火星的小木条复燃,则氧气检验的操作为将带火星的小木条放在集气瓶中,小木条复燃则说明瓶中气体为氧气,故正确;
故选D。
【变式1-2】(2024江苏扬州中考)实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。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KMnO4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
【解析】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,A不符合题意;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,B不符合题意;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,C不符合题意;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,D符合题意。
【变式1-3】(2024河南中考)实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡皮塞、导气管及试剂略去)。
(1)制取一瓶纯净的CO2,若要使用双孔橡皮塞,需选用的仪器有 (填字母)。
(2)用KMnO4制取O2的化学方程式为 ;若用该方法制取O2,其发生装置需补充一种玻璃仪器,请在虚线框内画出该仪器 。
【答案】
(1)a、b、e、f
(2)2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
(1)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,若要使用双孔橡皮塞,则需要选用的仪器是:锥形瓶、集气瓶、分液漏斗,需要制取纯净的二氧化碳,而盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,同时要干燥二氧化碳,则还需要选择洗气瓶,除去杂质,故填:abef;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑;
该反应属于固体加热反应,发生装置中的仪器可以选择酒精灯、铁架台、还需要补充反应容器试管,故图为 。
►问题二 实验室用氯酸钾制取氧气
【典例2-1】(23-24九年级上·陕西西安·期中)下图是实验室常见的气体制备装置。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,连接好仪器装置,在装入药品前应进行的操作是 ,发生反应的文字表达式为 。若用装置C收集氧气,实验结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母)。
【答案】(1)铁架台
(2) 检查装置的气密性 防止水槽中的水倒流,使试管炸裂
(3)B
【详解】(1)①为铁架台;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,连接好仪器装置,在装入药品前应先建筑装置的气密性,防止装置漏气更换仪器造成药品浪费;
氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,该反应的文字表达式为:;
若用装置C收集氧气,实验结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒流,造成试管炸裂;
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应为固液常温型,则应选择的发生装置是B。
【解题必备】
KClO3 K Cl O2
装置与加热高锰酸钾相同,不需在试管口放玻璃棉。
在氯酸钾制取氧气的过程中,需要注意以下事项:
1.试管口应略向下倾斜,以防止冷凝水倒流到试管底部炸裂试管。
2.实验开始前应检查装置的气密性,以防生成的气体外逸。
3.加热时要用酒精灯的外焰,避免使用内焰或焰心加热。
4.收集气体时要先移出导管,再熄灭酒精灯,以防水倒流炸裂试管。
5.试管口略向下倾斜:这是为了防止加热时药品里残存的水分变成水蒸气,到管口处遇冷凝结成水滴流下,使正在加热的试管破裂而损坏。
6.检查装置的气密性:在进行实验前,必须检查气体发生器的气密性,确保没有漏气。这是为了防止生成的气体从装置的缝隙中逸出,影响实验效果和安全性。
7.收集气体时要先移出导管:在排水法收集气体结束后,应先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯。这是为了防止水槽中的水倒流入试管,导致试管炸裂。
【变式2-1】(2023·安徽·模拟预测)如图是实验室中常见仪器。回答下列问题:
(1)仪器⑥的名称是 。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,组装发生装置时选择的仪器有 (填序号)。
(3)若用排水法收集氧气,氧气已集满的标志为 ;用收集的氧气进行铁丝燃烧的实验,若未观察到火星四射的现象,可能的原因是 。
【答案】(1)集气瓶
(2) 2KClO32KCl+3O2↑ ①③⑤⑦
(3) 集气瓶瓶口有大气泡冒出(或集气瓶中的水已排尽) 氧气不纯(或铁丝表面有铁锈等,合理均可)
【详解】(1)根据仪器的形状可知,仪器⑥的名称是集气瓶。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气,氯酸钾在加热和二氧化锰作催化剂的条件下分解为氯化钾的和氧气,发生反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑,发生装置为固体加热型,故组装发生装置时选择的仪器有①③⑤⑦。
(3)若用排水法收集氧气,氧气已集满的标志为集气瓶瓶口有大气泡冒出(或集气瓶中的水已排尽);用收集的氧气进行铁丝燃烧的实验,若未观察到火星四射的现象,可能的原因是氧气不纯(或铁丝表面有铁锈等,合理均可)。
【变式2-2】下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(氯酸钾中加少量的二氧化锰),分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是
A.反应时间较短的是氯酸钾
B.同时开始加热,先收集到氧气的是氯酸钾
C.a、b两点物质均为混合物,且有一物质相同
D.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
【答案】C
【详解】A、由图可知,高锰酸钾先分解生成氧气,故反应时间较长的是氯酸钾,故A错误;
B、由图可知,同时开始加热,高锰酸钾先分解生成氧气,故B错误;
C、a点时,高锰酸钾完全分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故a点是锰酸钾和二氧化锰的混合物;b点时,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,这时氯酸钾还未完全反应,故是氯酸钾、氯化钾、二氧化锰的混合物,故a,b两点的固体物质均为混合物,且有一物质相同,是二氧化锰,故C正确;
D、二氧化锰是催化剂,加入二氧化锰只能加快化学反应速率,不能增加生成氧气的质量,故D错误。
故选C。
1.(2024·江苏常州·中考真题)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
【解析】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。
2.(24-25九年级上·河南驻马店·开学考试)实验室用高锰酸钾和双氧水制取氧气的共同点是
A.都使用二氧化锰作催化剂 B.反应都需要加热
C.都有两种生成物 D.都是分解反应
【答案】D
【详解】A、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中,二氧化锰是生成物,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,该反应中,二氧化锰是催化剂,选项错误;
B、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,该反应不需要加热,选项错误;
C、高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应有三种生成物,选项错误;
D、两个反应都是一种物质生成两种或两种以上新物质的反应,符合分解反应的特点,都属于分解反应,选项正确,故选D。
3.小明加热氯酸钾制取氧气,错把高锰酸钾当做二氧化锰加入氯酸钾中,其结果与只加热等质量的氯酸钾相比
A.反应速率不变
B.生成氧气的质量不变
C.反应速率加快,生成氧气的质量不变
D.反应速率加快,生成氧气的质量增加
【答案】D
【详解】高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,因此加入高锰酸钾后生成的二氧化锰可以加快氯酸钾分解氧气的速率,且由于高锰酸钾和氯酸钾加热都能生成氧气,因此根据题意,加入高锰酸钾后反应速率加快且生成氧气增多,故选:D
4.(22-23八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)将下列物质中的杂质除去,所选试剂和操作都正确的是
物质
杂质
所选试剂和操作
A
氮气
氧气
伸入燃着的蜡烛
B
氯酸钾
氯化钾
充分加热
C
水
过氧化氢
足量的二氧化锰,过滤
D
二氧化碳
氧气
将混合气体通过澄清石灰水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、蜡烛燃烧会消耗氧气,但生成二氧化碳,会引入新杂质,该选项不符合题意;
B、氯酸钾加热生成氯化钾和氧气,除去了主要物质,该选项不符合题意;
C、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,过滤能除去二氧化锰,该选项符合题意;
D、二氧化碳能和石灰水反应,除去了主要物质,该选项不符合题意。
故选C。
5.加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰制取氧气,下列有关物质的质量随时间的变化图像正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰制取氧气,需要加热到一定温度才开始分解,达到分解温度后,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,故一开始固体质量不变,后固体质量逐渐减小, 待完全反应后,不再变化,不符合题意;
B、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,故氧气的质量从零开始逐渐增大,待完全反应后,不再变化,不符合题意;
C、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,故二氧化锰的质量不变,不符合题意;
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,故随着反应的进行,氯化钾的质量从零开始逐渐增大,待完全反应后,不再变化,符合题意。
故选D。
6.(2024·湖南长沙·中考真题)小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 ;
(2)收集氧气,可选择的收集装置是 (填字母);
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 ;
(4)验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,发现木条 ,说明氧气已经集满。
【答案】(1)酒精灯
(2)/
(3)棉花等
(4)复燃或重新燃烧等
【解析】(1)仪器①的名称酒精灯;
(2)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,收集氧气,可选择的收集装置是C或D;
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团棉花;
(4)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,发现木条复燃(或重新燃烧),说明氧气已经集满。
7.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,根据图1选择发生和收集装置 (填字母),在加入药品前应进行的操作是 。
(2)小柯自制了如图2的简易供氧器,反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。
【答案】(1)AC/AE 检查装置气密性
(2) 可以控制反应的发生和停止
【解析】(1)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气是固体加热型反应,发生装置选A,氧气密度比空气略大,可用C向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可用E排水法收集,则选择的发生装置和收集装置组合是AC或AE;为了防止装置漏气,在加入药品前应进行的操作是检查装置气密性;
(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:;利用可以抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是可以控制反应的发生和停止。
8.(2024·山东临沂中考)如图是初中化学常用的实验室制取气体装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,应选择的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) AE
【解析】(1)仪器a是锥形瓶;
(2)高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,发生装置选A,排空气法收集的氧气较干燥,且氧气密度比空气大,收集装置选E;高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:。
9.实验室常用下列A、B、C装置制取气体,D、E、F装置收集气体。
回答下列问题:
(1)A装置中仪器X的名称是 。
(2)若用B装置制取氧气,反应的符号表达式为 。在D、E中需选择 集氧气,选择的依据是 。
(3)实验室常以氯酸钾、二氧化锰为原料,用C装置制取、F装置收集氧气。实验前需检查装置的气密性:连接装置C、F,微热C中试管,若F中产生气泡、且恢复常温后玻璃管内水面 水槽的水面,就证明装置气密性良好。将反应后剩余固体溶解、过滤、洗净、干燥后又得到二氧化锰固体,其质量与反应前相比 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若以高锰酸钾为原料、用C装置制取氧气,需要在 塞一团棉花。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) D 氧气的密度比空气大
(3) 高于 不变
(4)试管口
【详解】(1)根据图像,仪器X是长颈漏斗。
(2)B装置是固液常温型发生装置,若用B装置制取氧气,可以是利用过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,符号表达式为:;
D装置采用向上排空气法收集气体,E装置采用向下排空气法收集气体,氧气密度比空气大,需要采用向上排空气法收集,则收集装置需选择D,依据是氧气密度比空气大。
(3)实验前需检查装置的气密性:连接装置C、F,微热C中试管,若装置气密性良好,则装置内气压增大,F中产生气泡,恢复常温后装置内气压减小,水在大气压作用下进入玻璃管内,现象是玻璃管内水面高于水槽的水面;
二氧化锰是该反应的催化剂,其质量和化学性质在反应前后保持不变,氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气,氯酸钾、氯化钾都能溶于水,二氧化锰不溶于水,将反应后剩余固体溶解、过滤、洗净、干燥后又得到二氧化锰固体,其质量与反应前相比不变。
(4)若以高锰酸钾为原料、用C装置制取氧气,需要在试管口塞一团棉花,以防加热时试管内固体粉末进入导管。
10.请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)装置图中用于添加溶液的仪器名称是 。
(2)实验室用装置A和装置B都可以用来制氧气,虽然反应原理完全不同,但会用到一种相同的药品,该药品在两个反应中所起的作用 (填“相同”或“不同”),写出用装置A制取氧气的文字表达式 收集氧气时,不能选择的收集装置是 (填装置编号,下同)。
(3)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它制作一个简易排水收集氧气的装置,先将该装置装满水,则氧气应从 (填“c”或“d”)进入。
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体来制取氨气同时得到氯化钙和水,该反应文字表达式是 发生装置 (填序号)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 相同 E
(3)d
(4) A
【详解】(1)装置图中用于添加溶液的仪器名称是长颈漏斗;
(2)装置A为固体加热型,试管口没有一团棉花,即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气,装置B为固液常温型,即为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,虽然反应原理完全不同,但会用到一种相同的药品二氧化锰,该药品在两个反应中所起的作用相同,都是催化剂,起到催化作用;
装置A为固体加热型,试管口没有一团棉花,即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气,文字表达式为;
氧气密度比空气大,氧气不易溶于水,可选择D向上排空气法或C排水法收集,不能选择E装置收集;
(3)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它制作一个简易排水收集氧气的装置,先将该装置装满水,则氧气应从d进入,氧气不易溶于水,可以通过观察产生气泡的速度判断滴液的快慢;
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体来制取氨气同时得到氯化钙和水,该反应文字表达式是;该反应为固体加热型,发生装置为A。
11.(2023·吉林长春·中考真题)如图是实验室制取气体的部分装置。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室通过加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气。
①该反应的化学方程式为 。
②用该方法制取氧气的发生装置应选择 (填字母序号)。
③用排水法收集氧气时,待集气瓶里的水排完以后,接下来的操作为: 。收集完成后把导管移出水面,再熄灭酒精灯。
【答案】(1)试管
(2) A 在水面以下用玻璃片盖住集气瓶口,然后拿出集气瓶正立在桌面上
【详解】(1)如图所示,仪器a的名称是试管;
(2)①实验室用氯酸钾和二氧化锰制备氧气,原理是氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;
②用该方法制取氧气反应物是固体,条件是加热属于固体加热型发生装置,故应选择A;
③用排水法收集氧气时,待集气瓶里的水排完以后,在水面以下用玻璃片盖住集气瓶口,由于氧气密度比空气略大,因此拿出集气瓶正立在桌面上;故填:在水面以下用玻璃片盖住集气瓶口,然后拿出集气瓶正立在桌面上。
1.(2024四川成都中考)氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A.发生装置仅由药品状态决定 B.该装置能收集到纯净的氧气
C.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D.制取氧气的原料一定含有氧元素
【答案】D
【解析】发生装置由反应物状态和反应条件共同决定,故A选项说法错误;该装置只能收集到较为纯净的氧气,收集的氧气中会混入水蒸气等杂质,故B选项说法错误;木炭在氧气中燃烧实验中,要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中,以利于木炭与氧气充分接触,防止氧气受热逸出,实验现象不明显,故C选项说法错误;由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则制取氧气的原料一定含有氧元素,故D选项说法正确。
2.兴趣小组同学用如图所示装置进行“硫燃烧”实验:①不断向弯型具支试管中鼓入空气,同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧,观察现象,然后停止鼓入空气。②用酒精灯加热高猛酸钾,一段时间后,再加热硫粉,观察现象。下列说法错误的是
A.硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
B.高锰酸钾的作用是提供氧气
C.实验①②现象不同的原因是氧气浓度不同
D.小气球的唯一作用是缓冲装置内的压强变化
【答案】D
【详解】A、硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,正确;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故高锰酸钾的作用是提供氧气,正确;
C、该实验中,先鼓入空气,观察硫粉在空气中燃烧的现象,然后给高锰酸钾加热,生成氧气,观察硫粉在氧气中燃烧的现象,故该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比实验,空气和氧气的氧气浓度不同,所以实验①②现象不同的原因是氧气浓度不同,正确。
D、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,故气球的作用还有收集尾气,防止污染空气,错误;
故选D。
3.(2024·福建泉州·模拟预测)实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列说法正确的是
A.加热时,试管口应略向上倾斜 B.导管口一有气泡冒出即可收集气体
C.反应前后共涉及到2种氧化物 D.反应前后固体中钾元素的质量不变
【答案】D
【详解】A、加热固体药品时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流引起试管炸裂,错误;
B、导管口开始有气泡冒出时,不宜立即收集,因为开始排出的气体是空气,待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集,错误。
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,高锰酸钾(KMnO₄)和锰酸钾(K₂MnO₄)都是由三种元素组成,不属于氧化物,氧气是同种元素元素组成,属于单质,二氧化锰是由氧、锰两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,属于氧化物,反应前后共涉及到1种氧化物,错误;
D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,所以反应前后固体中钾元素的质量不变,正确。
故选D。
4.(2024·河南焦作·一模)实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是
A.可选择②③制取并收集氢气
B.用①制取氧气时试管内的药品为高锰酸钾
C.用①⑤制取并收集氧气完毕后,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.检验④中二氧化碳气体:将燃着的木条放在集气瓶口,看木条是否熄灭
【答案】A
【详解】A、实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,属于固液常温型,选择的发生装置为②,氢气的密度比空气小,难溶于水,可以采用向下排空气法或排水法收集,选择的收集装置为③或⑤,故选项说法正确;
B、装置①适用于固体加热反应制取氧气,试管口没有塞棉花,故适用于氯酸钾加热制取氧气,则试管内的药品为氯酸钾和二氧化锰,故选项说法不正确;
C、用①⑤制取并收集氧气完毕后,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管,故选项说法不正确;
D、检验④中二氧化碳气体:滴加少量的澄清石灰水,振荡,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳,故选项说法不正确。
故选A。
5.某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入到氯酸钾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.曲线c代表氯化钾 B.曲线d代表二氧化锰
C.t2时刻,氧气开始产生 D.t1时刻,氯酸钾开始分解
【答案】A
【分析】加热高锰酸钾和氯酸钾的混合物时,高锰酸钾分解需要的温度比氯酸钾低,高锰酸钾先分解,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体质量降低,氯酸钾在生成的二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气,固体质量降低。由图可知,曲线a、c质量逐渐降低且b先降低,故曲线a代表氯酸钾,曲线b代表高锰酸钾;曲线b质量降低时,曲线d质量增加,d代表锰酸钾和二氧化锰;曲线a质量降低时,曲线c质量增加,d代表氯化钾。
【详解】A、由分析可知,曲线c代表氯化钾,选项正确;
B、由分析可知,曲线d代表锰酸钾和二氧化锰,选项错误;
C、t1时刻,高锰酸钾的质量开始减少,此时高锰酸钾开始分解,氧气开始产生,选项错误;
D、高锰酸钾先分解,t1时刻,高锰酸钾开始分解,t2时刻,氯酸钾开始分解,选项错误;
故选A。
6.氧烛(如下图)是一种常用于潜艇中的化学氧源,其主要成分为氯酸钠(化学性质与氯酸钾相似),同时还含有适量的催化剂、镁粉(燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量)等。下列说法正确的是
A.氯酸钠中含有三种元素
B.氧烛中发生的反应只有分解反应
C.氧气密度比较大,所以使用时装置必须倒置
D.镁粉质量的多少不会影响氧烛释放出氧气的质量
【答案】A
【详解】A、氯酸钠中氯酸根离子的化合价为-1价,钠元素的化合价为+1价,其化学式为NaClO3,氯酸钠是由钠、氯、氧三种元素组成的,故说法正确;
B、氧烛中发生的反应既有分解反应(氯酸钾分解反应),也有化合反应(镁燃烧),故说法错误;
C、氧气密度比较大,所以使用时装置必须正立,故说法错误;
D、镁粉燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量,镁粉质量的多少会影响氧烛释放出氧气的质量,故说法错误。
故选A。
7.实验发现,氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快,反应过程中两种固体的质量随时间的变化如下图。下列说法正确的是
A.高锰酸钾可作为氯酸钾分解时的催化剂 B.没有催化剂氯酸钾无法分解
C.加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多 D.反应结束后固体完全消失
【答案】C
【详解】A、高锰酸钾在加热的条件生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,生成的二氧化锰可作为氯酸钾分解时的催化剂,故A错误;
B、氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,即没有催化剂氯酸钾也可以分解,故B错误;
C、由题干信息可知,将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快,高锰酸钾分解也会产生部分氧气,所以加入高锰酸钾后产生的氧气更快、更多,故C正确;
D、高锰酸钾在加热的条件生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气,反应结束后会剩余锰酸钾、二氧化锰、氯化钾三种固体,故D错误。
故选C。
8.火是文明的起源,取火的方法,经历了漫长的演变过程。 19世纪中期,瑞典人创造出安全火柴,将红磷涂在火柴盒的摩擦面上,硫、KClO3、MnO2则藏于火柴头中。火柴划燃的瞬间,火苗异常旺,对产生此现象的原因推测不合理的是
A.火柴头里的硫比火柴梗燃烧更剧烈
B.MnO2分解产生氧气助燃
C.KClO3分解产生氧气助燃
【答案】B
【详解】A、硫燃烧产生的热量引燃火柴梗,说明火柴头里的硫更易燃,比火柴梗燃烧更剧烈, 此选项合理,不符合题意;
B、在这里MnO2是KClO3反应的催化剂,MnO2不会分解产生氧气, 此选项不合理,符合题意;
C、KClO3在二氧化锰催化作用和摩擦产生热量条件下分解产生氯化钾和氧气,氧气具有助燃性,使硫得到充足的氧气更容易燃烧,此选项合理,不符合题意;
故选:B。
9.(23-24九年级下·山西晋城·开学考试)取4份等质量的KClO3,向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn,分别在某温度下加热至质量不再改变,测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中,添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如表:
组别
①
②
③
④
加入物质
无
KMnO4
MnO2
Mn
产生氧气的质量/g
0
m1
m2
m3
不溶物的质量/g
0
w1
w2
w3
已知m1>m2>m3,下列关于此实验的说法一定正确的是
A.3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气
B.残留不溶物的质量关系为w3<w2<w1
C.KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂
D.不加入其他物质时,KClO3未发生分解反应
【答案】A
【详解】A、观察图表可知,未加入任何物质的氯酸钾生成氧气的质量是0g,而其他三组均有氧气生成,由此可知:三种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气,故选项说法正确;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂,金属锰会与生成的氧气反应生成二氧化锰,二氧化锰不溶于水;加入等质量的KMnO4、MnO2和Mn,高锰酸钾除了分解生成二氧化锰,还生成其他物质,而③中二氧化锰的质量不变,④中锰反应生成二氧化锰,质量增加,故残留不溶物的质量关系为w1<w2<w3;故选项说法错误;
C、高锰酸钾分解质量减少,且分解生成其他物质,而催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变,故选项说法错误;
D、由此实验可知,在该实验温度下加热氯酸钾未分解,但加热到较高的温度时,不加入其他物质氯酸钾也会分解,故选项说法错误。
故选A。
10.气体的实验室制取是学生必备的基本实验技能,请根据下列装置图回答问题。
(1)写出留中标号的仪器名称:① ,② 。
(2)实验空用高锰酸钾制取氧气时,①应选择的发生装置是 (填字母),②反应的符号表达式为 。④该套装置有一处不足的地方,请写出改进的操作 。
(3)用装置B制取氧气,①反应的符号表达式为 。②分液漏斗的作用是 。③若用D装置排空气法收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入,验证氧气已集满的方法是 。④若D装置内装满水排水法收集氧气,气体应从 (填“a”成“b”)端通入。
(4)用氯酸钾和二氧化锰混合制氧气,①反应的文字表达式为 。②其中二氧化锰的作用是 ,③若要收集一瓶氧气来验证蜡烛燃烧的产物收集装置可选仪器 (仪器填编号)进行组合。
(5)若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】(1) 锥形瓶 集气瓶
(2) A KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 在试管口放一团棉花
(3) H2O2H2O+O2 控制反应的速率 a 将带火星的木条放到b端管口,若木条复燃,则已集满 b
(4) 氯酸钾 氯化钾+氧气 催化作用 C/D
(5) c 放热
【详解】(1)图中标号的仪器名称:①锥形瓶;②集气瓶。
(2)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,应选择的发生装置是A;反应的符号表达式为:KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2;该套装置有一处不足的地方,是试管口缺少一团棉花,加热时,试管内的固体粉末会进入导管,改进的操作:在试管口放一团棉花;
(3)装置B是固体与液体混合不需加热的发生装置,制氧气所用药品是过氧化氢和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的符号表达式为:H2O2H2O+O2;分液漏斗能控制液体的滴加速率,其作用是控制反应的速率;氧气的密度大于空气,若用D装置排空气法收集氧气,气体应从a端通入,空气从b端排出,当b管处有氧气逸出时,说明氧气集满,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,用装置D 收集氧气时,其验满的方法是将带火星的木条放到b端管口,若木条复燃,则已集满;氧气的密度小于水,若D装置内装满水排水法收集氧气,气体应从b端通入;
(4)氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,反应的文字表达式为:氯酸钾 氯化钾+氧气;其中二氧化锰的作用是催化作用;蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,若想证明蜡烛燃烧的产物,则应选用干燥的氧气,氧气密度比空气大,收集装置选向上排空气法,则仪器选C或D。
(5)若想控制反应速率,则应控制分液漏斗的双氧水的滴加速率,故选装置c;该反应属于放热反应。
11.(2024·四川巴中·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置B或C可用于实验室制取CO2,装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2,化学方程式是 ;装置A中棉花的作用是 ;实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 ,集气瓶底部的水 (选填“能”或“不能”)用细沙代替。
【答案】(1)可以控制反应的发生与停止
(2) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 防止水倒吸,炸裂试管
(3)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热 能
【解析】(1)与装置B相比,装置C可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
装置A中棉花的作用是:防止加热时试管内粉末状物质进入导管;
实验结束时先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,理由是:防止水倒流,炸裂试管;
(3)装置E中,铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
铁丝在氧气中燃烧,放出大量的热,集气瓶底部水的作用是:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底,故集气瓶底部的水能用细沙代替。
12.(2024·山东东营·中考真题)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】
(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。
【建构模型】
老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(2)仪器a的名称: ;仪器b的名称: 。
(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 (填字母序号),用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。
【模仿改造】
化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠()加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据 来判断产生氧气的速率。
(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法: 。
(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有 。
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是 。
A.原料是否价廉易得
B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中
D.制得气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制
F.是否安全、环保
【评价反思】
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
【答案】(1)反应物状态和反应条件
(2)锥形瓶 水槽
(3)AC或AE
(4)不易 产生气泡的快慢
(5)将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明为氧气
(6)更利于气体排出,有利于提纯氧气
(7)B、D
【解析】(1)根据反应物状态和反应条件来确定发生装置;根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置;
(2)仪器a的名称为锥形瓶;仪器b的名称为水槽;
(3)加热高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,氧气密度比空气略大,氧气不易溶于水,收集装置可选择C向上排空气法或E排水法,故应选择的制取装置是AC或AE;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为:;
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率;
(5)氧气具有助燃性,则验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法为:将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明为氧气;
(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因为有利于气体排出,更有利于提纯氧气;
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素有原料是否价廉易得、反应速率是否适中、实验条件是否易于控制、是否安全、环保,不需要考虑所制气体的性质和制得气体是否纯净,故选:BD。
13.(22-23九年级上·辽宁沈阳·期末节选)如图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置,请按要求回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称: 。
(3)选用装置A制氧气,反应的化学方程式是 ,试管口塞一团棉花的作用是 ;用E收集氧气的优点是 。
(4)氧烛是一种简易制氧机。它体积小、重量轻,贮存期长,产氧量大,适用于在缺氧环境急救。有以下几种制氧剂,根据提供的信息选择一种适合氧烛的制氧剂。
制氧剂
使用过程中存在的问题
过氧化氢
液体,有一定腐蚀性或刺激性。易分解,需避光,不易控制
过氧化钙
固体,与水反应缓慢、持续释放氧气
氯酸钠
固体,在催化剂的作用下,加热分解持续快速释放氧气
你选择的制氧剂是 ,理由是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(3) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 防止固体粉末进入导管 收集的氧气更纯净
(4) 氯酸钠 持续快速释放氧气,贮存期长,且固体的重量轻、体积小
【详解】(1)由图可知①是长颈漏斗;
(3)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,试管口塞一团棉花的作用是防止固体粉末进入导管,E是排水法,用E收集氧气的优点是收集的氧气更纯净。
(4)因为过氧化氢易分解,需避光,不易控制的缺点,氧烛需要的贮存期长,它不能符合其需求;
过氧化钙与水反应缓慢,不适用于在缺氧环境急救,它不能符合其需求;
氯酸钠在催化剂的作用下,加热分解可以持续快速释放氧气,符合氧烛需求。
故选氯酸钠,因为它可以持续快速释放氧气,贮存期长,且固体的重量轻、体积小。
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