重难点集训(第1-2单元)2024-2025学年九年级化学上册尖子生集训题典(人教版2024)
2024-10-28
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内容正文:
一、物质的变化考法:
1. 在选择题、填空题结合生活现象及流程图考查物理变化和化学变化的判断;
2. 在选择题中结合实验考查物理变化和化学变化的判断;
3. 在选择题、填空题中结合中华优秀传统文化、科技信息等考查物理变化和化学变化的判断
一、单选题
1.6月25日,嫦娥六号携带人类首份月球背面样品着陆内蒙古。下列在嫦娥六号返回地球过程中属于化学变化的是
A. 加注燃料 B.点火起飞 C.进入轨道 D.成功着陆
1. 能源的利用使世界充满生机。下列获得电能的方法中与其他三项本质不同的是
A.火力发电 B.太阳能发电 C.水力发电 D.风力发电
3.生活中处处有化学,下列过程未涉及化学变化的是
A.酷的酿造 B.蜡烛燃烧 C.氧气炼钢 D.沙里淘金
4.赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美。《醉翁亭记》中主要体现化学变化的是
A.风霜高洁 B.水落石出 C.临溪而渔 D.酿泉为酒
5.明代宋应星《天工开物·杀青篇》中详细记载了古法制纸工艺。步骤可分为五步,“斩竹漂塘”、“煮楻足火”、“荡料入帘”、“覆帘压纸”、“透火焙干”。其中以发生化学反应为主的步骤是
A.斩竹漂塘 B.煮楻足火 C.荡料入帘 D.覆帘压纸
6.第二十四届冬奥会在北京隆重开幕,在开幕盛典中主要发生化学变化的是
A.升起国旗 B.LED屏发光 C.点燃圣火 D.冰墩墩跳舞
7.下列词语包含的变化中,有一种与其他三种有本质区别,该词语是
A.沙里淘金 B.蜡炬成灰 C.冰雪消融 D.花香四溢
8.下列自然现象与其他选项有本质区别的是
A.冰雪消融 B.山火烈燃 C.春暖花开 D.枯木腐朽
2、 物质的性质和用途
考法:
1.在选择题中直接考查化学性质和物理性质的判断;
2.在选择题、填空题中直接考查物质的性质与用途的对应关系;
3.在选择题、填空题中结合中华优秀传统文化、科技信息等考查物理性质和化学性质的判断;
4.在选择题中结合“五育”考查物质的性质与用途的对应关系;
5.利用物质性质进行鉴别、分离、提纯等
一、单选题
1.碘酸钾是一种白色晶体,受热能分解生成碘化钾并放出氧气,在医疗上常作防治甲状腺肿大疾病的加碘剂或药剂。上述对碘酸钾的描述中,没有涉及的是
A.碘酸钾的工业制法 B.碘酸钾的用途
C.碘酸钾的物理性质 D.碘酸钾的化学性质
2.下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A.氮气化学性质不活泼——作焊接金属时的保护气
B.稀有气体通电时能发出不同颜色的光——可用于制造霓虹灯
C.氧气具有助燃性——可用于气割、气焊
D.蜡烛能在空气中燃烧——可代替红磷探究空气中氧气的含量
3.在实验室中鉴别下列各组物质,所选择的试剂或方法错误的是
选项
物质
选择的试剂或方法
A
蔗糖和食盐
取样品尝味道
B
空气和氮气
伸入燃着的木条
C
二氧化碳和二氧化硫
闻气味
D
水和过氧化氢溶液
取样品加入少量二氧化锰
4.有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应,医生让他吸氧后症状缓解。吸氧可帮助缓解人体高原反应的原因是
A.氧气是无色、无味的气体 B.氧气可支持燃烧
C.吸氧为人体提供了适量的氧气 D.氧气不易溶于水
5.性质决定物质的用途。下列用途只由物理性质决定,且描述正确的是
A.氧气常用作助燃剂 B.稀有气体用于填充霓虹灯作电光源
C.氮气常用于填充食品包装作保护气 D.氦气用于填充广告气球
6.化学的应用非常广泛。下列用途主要体现了物质物理性质的是
A.天然气作燃料 B.氧气可用于气焊气割
C.用金属铜作导线 D.氮气用于制造硝酸和氮肥
7.医疗上可用液氮冷冻去疣,主要利用氮气的性质是
A.密度小 B.沸点低 C.难溶于水 D.无色无味
8.《天工开物•五金》关于黄金有下列记载:“凡黄金为五金之长,熔化成形之后,住世永无变更……凡金性又柔,可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘,造方寸金一千片”。下列说法错误的是
A.黄金的化学性质活泼 B.黄金的硬度较小
C.黄金制成金箔发生了物理变化 D.黄金是一种古老而珍贵的金属
9.鉴别下列物质,选用方法或试剂错误的是
选项
物质
方法或试剂
A
木炭和四氧化三铁
点燃
B
氧气和空气
带火星的木条
C
水和过氧化氢溶液
硫酸铜
D
氮气和二氧化碳
燃着的木条
二、填空题
10. 小艾同学为探究氧气的化学性质进行了如实验。
(1)实验甲中发生的化学方程式为 。
(2)若实验甲中铁丝并未燃烧起来,可能的原因是______(填序号)。
A.集气瓶中未预留水 B.未打磨铁丝
C.火柴快燃尽时才伸入 D.收集到的氧气量太少或不纯
(3)下列关于该实验说法正确的是______(填序号)。
A.实验甲、丙、丁中集气瓶底的水都可用细沙代替 B.实验乙中集气瓶底也应放入少量水
C.实验中四种物质都要自上而下快速伸入集气瓶中 D.由实验丙可推测二氧化硫易溶于水
(4)下列对实验中的主要现象描述正确的是______(填序号)。
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成四氧化三铁 B.木炭在氧气中燃烧,发出白光
C.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰 D.红磷在氧气中燃烧,产生大量白雾
11.分离空气可获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧,其简易流程如图所示。
(1)空气中和净化装置中的氧气的化学性质 (填“相同”或“不同”)。
(2)同温同压下,氮气和氧气的体积之比等于气体分子数目之比。液态空气中,液氮的分子个数是液氧的分子个数的 (填整数)倍。
(3)升温后可得到纯度较高的氮气和液氧,推知氧气的沸点比氮气的沸点 (填“高”或“低”)。
(4)为便于储存、运输和使用,通常将液氧储存在 色钢瓶中。
三、常见实验仪器和基本实验操作考法:
1. 在选择题、填空题中以纯文字、结合仪器图、实验装置图考查仪器的识别、用途,会单独考查,也会结合常见气体制取等实验考查仪器的识别及作用;
2. 在选择题中根据文字描述判断基本实验操作的规范性;
3. 在选择题、填空题中结合操作图判断基本实验操作的规范性;
4. 在选择题中根据文字描述判断常见实验操作先后顺序的正误
一、单选题
1.开展化学实验探究需要具备严谨求实的科学态度。下列实验操作正确的是
A.称量固体 B.点燃酒精灯
C.洗涤试管 D.收集氧气
2.化学实验中常有“先后快慢”之分,下列实验操作的先后顺序不正确的是
A.组装仪器时,应遵循“先下后上”、“先左后右”的顺序
B.用高锰酸钾制取氧气实验结束时,先熄灭酒精灯,后将导管移出水面
C.实验室制取少量气体时,应先检查装置的气密性,后装试剂
D.取用块状固体时,应先将试管横放,将固体放在管口后再将试管慢慢竖起来
3.在蜡烛及其燃烧的探究中,下列实验不能达到相应目的的是
A.比较石蜡与水的密度
B.探究石蜡的硬度
C.探究石蜡燃烧是否生成二氧化碳
D.验证白烟具有可燃性
4.化学是一门以实验为基础的科学。以下做法正确的是
A.不小心碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来 ,可用水扑灭
B.用规格为10mL的量筒量取8.65mL氯化钠溶液
C.称量氢氧化钠固体时必须在天平两盘各垫一张质量相同的称量纸
D.做铁在氧气中燃烧实验时,可以将瓶内的水换成细沙,作用相同
5.下列实验操作正确的是
A.取用液体试剂 B.闻药品气味
C.验满氧气 D.检查装置气密性
6.下列有关实验操作“先”与“后”的说法中,正确的个数是( )
①给试管里的物质加热时,先预热,再固定药品部位加热;②用胶头滴管吸取液体试剂时,先挤压胶帽,后将其伸入试剂瓶内;③制取气体时,先装药品,后检查装置气密性;④加热高锰酸钾并用排水法收集氧气的实验中,先将导管通入集气瓶中,后点燃酒精灯;收集完后,先熄灭酒精灯,后移出导管。
A.1 B.2 C.3 D.4
7.如图所示,关闭止水夹a、b、c,取两根粗细、长度均相同的光亮铁丝,将其中一根盘成螺旋状,一端系火柴。点燃火柴待快燃尽时,分别插入大小相同、充满氧气且底部盛有少量水的集气瓶中,塞紧瓶塞,待两根铁丝都燃烧完,观察现象。下列关于该实验的说法错误的是(已知:装置气密性良好)
A.甲、乙中火柴的作用均是引燃铁丝
B.乙中铁丝燃烧更剧烈
C.实验结束,冷至室温后,打开a、b、c,观察到乙中进入的水比甲多
D.实验结束,冷至室温后,打开a、b、c,观察到甲、乙中进入的水一样多
8.化学实验仪器是进行实验的重要工具,下列仪器对应的名称正确的是
A.长颈漏斗 B.试管夹 C.滴瓶 D.椎形瓶
9.小毛同学进行的以下实验操作中,正确的是
A.将烧杯直接用酒精灯加热
B.用集气瓶作气固反应的容器
C.称量3.0g食盐时指针偏左,增加适量食盐直到平衡
D.用10mL量筒溶解固体
10.下列实验操作不正确的是
A.检查装置气密性 B.倾倒液体
C.加热液体 D.取用固体
11.小廖同学在学习《物质的变化和性质》时,接触到以下图标,他对下列图标的意义理解错误的是
A.图标①的目的是保护眼睛
B.②和③均可能使用酒精灯做热源
C.④表示实验中一定产生了有害固体颗粒,需要打开排气扇换气
D.图标⑤表示做完实验后应用肥皂等清洗双手
12.下列实验操作正确的是
A.称量固体 B.倾倒液体
C.熄灭酒精灯 D.给液体加热
13.下列有关说法不正确的是
A.给试管内的水加热后,不能立即用冷水冲洗试管
B.加热固体制氧气的实验中,停止加热前应该先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.用托盘天平称量5.5g食盐,当指针向右偏时,应该向左移动游码或减少砝码
D.选用100mL的量筒量取70mL的氯化钠溶液
14.欢欢同学用量筒量取液体,先仰视液面读数为68mL,后来又向量筒中倒入部分液体,平视读数为90mL,则欢欢实际倒入的液体体积
A.大于22mL B.小于22mL C.等于22mL D.无法确定
15.胶头滴管是一种使用广泛的仪器,下列关于它的操作正确的是
A.挤压取液 B.转移液体
C.滴加液体 D.搅拌液体
16.下列对实验的操作与现象分析正确的是
选项
实验操作或现象
分析
A
用量筒量取稀盐酸,仰视刻度
实际结果偏小
B
做铁丝在氧气中燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧
可能是未打磨生锈的铁丝
C
用托盘天平称量食盐(以下用游码),食盐与砝码位置放反
称得食盐质量大于
D
硫在氧气中燃烧时,集气瓶预先放一些水
主要是防止集气瓶炸裂
二、填空题
17. 同学们在实验室用氯化钠和水配制氯化钠溶液。
(1)小南在称取一定质量的氯化钠时,发现托盘天平指针向左偏转,此时应该______(填字母)。
A.增加适量食盐 B.减少适量食盐 C.增加砝码 D.调节天平平衡螺母
(2)小开按图1所示称取氯化钠,称取的氯化钠的实际质量为 g。
(3)若要量取44mL的水,在图2的基础上,用 (填仪器名称)继续向量筒中加入水。若仰视读数时,则量取水的实际体积 (填“<”、“=”或“>”)44mL。
(4)为加快食盐的溶解可加热烧杯中的水(如图3所示),还需添加的实验仪器为 。
18.规范使用仪器是实验成功的保障,请结合下列仪器回答问题:
(1)仪器D的名称是 。
(2)给烧杯中的物质加热时,必须用到上述仪器中的 (填序号);
(3)常用作加热少量固体试剂的反应容器是 (填序号),向其中加入粉末状固体药品时,应补充的仪器是 (填名称),加热时容器口应 (填“朝上”“朝下”或“平放”)
19. 规范的实验操作是获得可靠实验结果的前提。请回答下列问题。
(1)小林欲量取8.6mL的稀盐酸,需用到的仪器有 (填字母)。
A.5mL量筒 B.10mL量筒 C.20mL量筒 D.胶头滴管 E.玻璃棒
在量取过程中,小林的视线应与量筒内液体的 保持水平。
(2)小凯用托盘天平称量10.0g固体试剂,正确放好砝码和试剂后,发现指针向左偏转,这时应该 直至天平平衡。
(3)小耀在制取氧气时,按如图所示检查装置的气密性。装置连接好后,先用手握住试管,后将导管末端伸入水面以下,若发现导管口无气泡冒出,则该装置的气密性 (填“好”、“不好”或“无法确定”)。
20.请根据下图,用“>”“<”或“=”填空。
(1)按图1称量药品(1g以下用游码)。实际称得药品质量 6.0g;
(2)按图2测量某固体的体积。先俯视读数15.0mL,放入固体后仰视读数25.0mL,实际固体体积 10.0mL
(3)用图3装置收集气体。将装置倒置后,若空气从a导管口出,则收集的气体密度 空气。
(4)用图3、4装置各收集一瓶氧气,与图3相比图4装置的优点有___________(填字母)。
A.可收集到较纯净的氧气 B.可观察氧气产生的速率
C.可直接观察氧气是否集满 D.氧气可贮存的时间更长
21. 小依同学欲配制一定浓度的食盐水,进行了如图实验。
(1)称取一定质量的食盐。如图所称得的食盐的质量为 g,若在做实验时不小心将砝码和食盐放反了位置,则实际所称得的食盐质量为 g。
(2)量取85mL水。量取时选用的量筒的量程最合适的是 (填序号),还需用到的玻璃仪器是 。
A.10mL B.25mL C.50mL D.100mL
(3)溶解配制成一定浓度的食盐水。下列操作会导致配得的食盐水浓度偏大(食盐偏多或水偏少)的是______(填序号)。
A.称取食盐时仅在左盘放称量纸 B.称取食盐时所用砝码生锈导致砝码质量变大
C.量取水时仰视读数 D.溶解时烧杯内壁有水珠
22.试管是化学实验中最常用的玻璃仪器。在不同的实验中,试管的放置方法是不同的,最常见的有下图六种方法。在下列化学实验基本操作中,试管的放置方法分别是:
(1)往试管中加入块状固体 (填序号,下同);
(2)给试管中的液体加热 ;
(3)洗涤后的试管放置 。
四、空气的组成及空气中氧气含量测定考法:
1.在选择题、填空题中直接考查空气成分及含量;
2.在选择题、填空题中考查空气污染物及防治措施等;
3.在选择题中根据文字描述判断常见实验操作先后顺序的正误
4.在选择题、填空题中考查空气中氧气含量测定的实验原理、实验现象、实验结论、实验误差等;
5.在选择题、填空题中考查空气中氧气含量测定的装置创新、实验对比、数字化实验等
一、单选题
1.汽车安全气囊内所装化学物质,能在碰撞后10毫秒内,生成一种空气中含量最多的气体,该气体是
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
2.科学家卡文迪许利用电火花除去空气中的氮气和氧气后,仍残余1%的气体,其中主要含
A.水蒸气 B.二氧化碳 C.稀有气体 D.其他气体和杂质
3.空气是一种宝贵的资源,下列空气中各成分的含量和应用不正确的是
A.氮气:78%,可用于制作氮肥
B.氧气:21%,可以做燃料
C.稀有气体:0.94%,可用作重要文物的保护气
D.二氧化碳:0.03%,可以制作干冰
4.如图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比(体积分数),下列说法不正确的是
A.用带火星的木条不能鉴别火星大气和地球大气
B.火星上有较强的温室效应,因此火星温度十分炎热
C.用火星上的大气填充袋装食品可以延缓食品变质
D.从火星大气成分可知,火星不适合人类居住
5.小郭同学在一个容积为100mL的集气瓶中测定空气中氧气的含量。下列说法正确的是
A.图2曲线中表示压强变化趋势的是甲
B.t2时刻对应的操作是关闭止水夹
C.若实验前集气瓶中水的体积为10mL,实验结束后集气瓶中水的体积约为28mL
D.足量红磷燃烧能将集气瓶中氧气全部消耗
6.空气是一种宝贵的资源,下列有关空气及其成分的说法正确的是
A.常温下氮气化学性质不活泼且无毒,可用作食品防腐的保护气
B.目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等
C.稀有气体在通电时发出不同颜色的光,是化学变化
D.空气中含量最多的是氧气,体积分数约为78%
7.科学家对火星的大气进行分析,得到下表所示数据:
气体
二氧化碳
氮气
氩气
体积分数/%
95
2.7
1.6
与地球大气的成分相比,火星大气中含量更高的是
A.氮气 B.氮气和氩气 C.二氧化碳和氮气 D.二氧化碳和氩气
8. 小南设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图1所示,自救呼吸器的结构如图2所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。下列说法错误的是
A.呼吸作用属于缓慢氧化
B.呼气时,单向阀A是打开的,单向阀B是闭合的
C.外界氧气浓度会影响自救呼吸器的有效使用时间
D.生氧装置的工作原理是生氧药品与人呼出气体中的H2O和CO2反应产生O2
9.用图甲装置探究磷在空气中燃烧及氧气浓度的变化,已知白磷燃烧现象和产物与红磷一致。用激光笔照射红磷,红磷燃烧,随后熄灭;待装置冷却,将白磷提出水面,再用激光笔照射白磷,白磷燃烧。装置内氧气浓度变化如图乙。下列说法不正确的是
A.红磷、白磷燃烧均会产生白烟
B.图乙中BC、DE段说明“不同物质燃烧需要氧气的浓度不同”
C.该实验说明红磷燃烧的方法不能精准测定空气中氧气的含量
D.若同时用气压、温度和氧气浓度传感器研究该实验,其中气压的变化与氧气浓度的变化趋势完全一致
10.汽车安全气囊中会产生一种空气中含量最多的气体。该气体为
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
11.防治空气污染,保护生态环境。下列做法不合理的是
A.开发和使用清洁能源 B.车辆尾气净化后排放
C.工业废气排放到高空 D.管理和控制工地扬尘
12.中国是世界上第三个拥有空间站的国家,空间站中的空气与我们身边的空气成分含量基本相同,其中氧气含量约为
A.0.03% B.0.94% C.21% D.78%
13.下列关于空气及其成分的说法,不正确的是
A.空气中氧气的体积分数约为21% B.氧气可延长食品保质期
C.分离液态空气可获得液氧和氮气 D.氮气可用于填充食品包装袋
14. 某化学小组尝试用以下装置探究空气中的氧气含量。请结合图示回答下列问题。
(1)图一实验中,用酒精灯点燃红磷后立即伸入集气瓶中,并塞紧橡胶塞,可观察到红磷燃烧发出黄色火焰,生成 ,放出大量的热。此过程发生的化学反应方程式为 。
(2)图二实验中,反应结束并冷却至室温,打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积约占其容积的70%,根据空气的组成可推测减少的气体除氧气外,还一定含 (填化学符号)。
(3)图三实验中,已知铜粉在加热条件下会与氧气反应生成黑色的氧化铜固体。实验过程中,来回推拉注射器活塞,使得空气流通,氧气得以充分反应。最终测得如表格数据。
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中的气体体积
反应后注射器中的气体体积
35mL
15mL
7mL
其中,在实验开始与结束时均人为使气球保持干瘪状态,则该实验测得空气中氧气的体积分数是 (用百分数表示)。小华分析该实验结果与理论值有差异的原因可能是 (答出一点即可)。
15.追寻化学家的足迹,享受探究的乐趣。据图回答下列问题。
(1)实验1中汞槽内的汞起 作用;
(2)待实验1充分反应并冷却至室温后,既可看到有红色固体粉末生成,还可看到 现象;
(3)实验2:检验装置气密性良好后,先取用足量红磷,在空气中点燃后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,冷却后……通过一定的仪器,测得装置内的氧气含量变化如下表所示:
时间(分钟)
1
3
5
7
10
氧气百分含量
15
12
10
10
10
进入集气瓶内的液体 (填“低于”、“高过”或“等于”)“1”刻度处,造成这种情况最有可能的原因是 (填序号);
A.不足 B.点燃红磷后伸入缓慢
C.装置漏气 D.红磷需要在一定浓度的氧气中才能燃烧
(4)下列有关实验1和实验2的说法中,正确的有__________(填序号)。
A.汞越多消耗的氧气越多 B.都能证明空气中还含有氮气、稀有气体、二氧化碳等
C.将红磷换成碳粉也能达到实验目的 D.都可得到氧气约占空气总体积的结论
16.某中学化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1),得到的数据曲线如图2所示。
(1)图1燃烧匙中红磷燃烧的符号表达式是 。
(2)图2压强曲线中,BC段气压变化的原因是 。X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)。
(3)实验前集气瓶中的水为,若集气瓶的容积为(燃烧匙所占体积忽略不计),实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 。
(4)若第二次进行实验时,图1中装置漏气,则第二次测得的点数值比图2中第一次测得的点数值 (填“大”或“小”)。
(5)化学兴趣小组想探究不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在装有相同体积与状态空气的集气瓶中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如下图所示,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
B.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
C.该实验证明,蜡烛、红磷与白磷燃烧时所需的氧气浓度为:白磷<红磷<蜡烛
17.空气是一种非常宝贵的资源。
(1)稀有气体中的氦气可取代氢气用于填充飞艇(氢气易燃易爆),是因为_______(填序号)。
A.氦气可以制造低温环境 B.氦气的密度小
C.氦气在空气中含量高 D.氦气的化学性质很不活泼,更安全
(2)工业上利用空气制取氧气的流程如图所示:
①工业制氧气属于 变化(选填“物理”或“化学”)。
②该流程中储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(3)下列属于空气污染物的是 (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)下列保护空气的措施合理的是_______(填序号)。
A.关闭所有的工厂 B.少开私家车,“低碳”出行
C.植树造林 D.带呼吸面具
18.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
五、氧气的制取(含催化剂)
考法:
1.在选择题、填空题中考查制取氧气的反应原理、发生和收集装置的选择、检验与验满等;
2.单独出现在实验题中结合氧气性质考查气体制取;
3.结合创新装置考查、催化效果、对比试验、控制变量等
一、单选题
1.实验室通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气。下列选项与图像相符的是( )
A.X表示二氧化锰的质量,Y表示反应时间
B.X表示剩余氯酸钾的质量,Y表示反应时间
C.X表示产生氧气的质量,Y表示消耗的氯酸钾质量
D.X表示产生的氧气质量,Y表示加热时间
2. 将一定量过氧化氢溶液与少量红砖粉末混合制氧气,下列图像变化趋势不正确的是
A. B. C.D.
二、实验题
3.“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。八中化学小组欲在实验室获得“富氧空气”。
(1)仪器①的名称是 。
(2)若用装置甲制取氧气,试管口放一团棉花的作用是 ,写出发生反应的化学方程式 。
(3)若用装置乙制取氧气,用铂丝(可上下抽动)作催化剂,玻璃管下端浸没于过氧化氢溶液中。将铂丝插入溶液,立即产生氧气。若烧瓶中压强过大,玻璃管中出现的现象是 。
(4)若用装置丙收集含氧气的体积分数为70%的“富氧空气”,所用集气瓶的体积是200mL。则应事先将集气瓶中装入水的体积为 mL(空气中氧气的体积分数按计算)。
4. 实验室提供下图所示仪器制取氧气:
(1)实验室制取并收集氧气,一定会用到的仪器有 (填序号);
(2)若用高锰酸钾制取氧气,装置中还需要补充的一种用品是 。
(3)若只选用了仪器acefh,制取氧气的化学方程式为 ﹔
(4)实验室制取气体要求反应速率适中。三位同学分别探究影响产生氧气速率的因素。按照要求完成表格中的空白。
【限选控制速率的方法】①反应物浓度 ②催化剂种类
③催化剂的比表面积(提示:比表面积一单位质量下,物质的表面积)
【限选的试剂】A.3%的双氧水 B.10%的双氧水 C.CuO粉末(比表面积:)
D.1号MnO2(比表面积:) E.2号MnO2(比表面积:)
F.
3号MnO2(比表面积:)
【实验记录】
对比实验
控制速率的方法
最佳选择试剂
小秋
AC和AF
AF
小钦
和
①
BC
小希
略
BD
5. 某化学小组同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验过程中发现自己组制取氧气的速率比其他组慢很多。为此,他们进行了如下探究。
【作出假设】①可能与过氧化氢溶液的浓度有关;②可能与二氧化锰的质量有关。
【设计并进行实验】
(1)该小组实验时发生反应的化学方程式为 。
(2)该小组将20mg二氧化锰与不同浓度过氧化氢溶液进行实验,记录实验数据如表:
5%过氧化氢溶液的体积(mL)
1
2
3
4
水的体积(mL)
3
2
1
0
产生气泡的速率
很慢
慢
较快
快
根据该现象,可以得出的结论是 。
(3)请你帮助该组,利用和他们相同的试剂另外设计实验验证猜想②。你设计的实验组合为______(填字母)。
A.5mL5%的过氧化氢溶液,20mg二氧化锰
B.5mL3%的过氧化氢溶液,40mg二氧化锰
C.10mL5%的过氧化氢溶液,40mg二氧化锰
D.5mL5%的过氧化氢溶液,40mg二氧化锰
【交流反思】
(4)小志同学提出,可能换成其他催化剂效果更好,请你帮助他写出一种其他催化剂的名称 。
(5)小爱同学提出,观察产生气泡的速率不太精确,还可以通过收集相同体积气体所用的 来比较。
(6)小会同学提出,可以用如图所示装置测定压强变化的速率更准确直观。但是有同学根据自己课堂进行“探究过氧化氢分解制取氧气”实验时的现象,立即提出了反对意见,你认为他的理由是 。
6.“84”消毒液具有漂白性和腐蚀性,其有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
(1)小巴同学取少量“84”消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,将带火星的木条放入试管,观察到 (填实验现象),证明该气体为氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【猜想与假设】
(2)猜想一:作 、类似分解过氯化氢溶液制氧气时二氧化锰的作用。
猜想二:作反应物,NaClO与H2O发生化学反应。
【知识回顾】
(3)催化剂在化学反应前后, 和化学性质都不变。
【实验探究】
(4)I.按如图所示组装实验装置(固定装置已省略),加入药品前应进行的操作是 。
II.向锥形瓶中加入30mL“84”消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液,集气瓶中装满水,量筒中无液体。
III.将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中,每次推入H2O2溶液待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积mL
140
280
365
x
375
【数据分析】表中x= 。
【实验结论】根据数据判断,猜想 (填“一”或“二”)正确,作出该判断的依据是 。
【拓展反思】
(5)生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!生活中下列使用消毒剂的说法正确的是_______。
A.不同的消毒剂可随意混合使用
B.使用84消毒液的浓度越高越好
C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
7. 超市新上架的暖足贴引起了化学小组同学的兴趣,小组开展了下列探究活动。暖足贴标签显示成分有:铁粉、水、活性炭、氯化钠和蛭石(一种耐高温的超级保温材料)。
任务一,探究暖足贴的成分
【实验1】验证暖足贴中含有铁粉:拆开一袋暖足贴,将其中粉末倒入烧杯中,用磁铁与之充分接触,发现有黑色粉末被吸引;再将吸出的黑色粉末撒在酒精灯火焰上,发现粉末燃烧,火星四射,证明了暖足贴中含有铁粉。
【现象与讨论】
(1)请写出铁粉在空气中燃烧的化学方程式 。
(2)铁丝在空气中不能燃烧,而铁粉在空气中能然烧,这是因为______(填字母)。
A.反应物的接触面积不同 B.氧气的浓度不同 C.反应物的种类不同
任务二:探究暖足贴的发热原理
【查阅资料】暖足贴的发热原理是铁粉吸氧腐蚀(消耗氧气和水,生成物为固体)放出热量,加入活性炭、氯化钠能使反应更快,放热现象更明显。
【提出问题】哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【实验2】小组同学设计如图的实验装置进行四组实验,每组实验加入铁粉和活性炭的总质量为24g,氯化钠溶液体积为7.5mL,恰好将固体润湿,实验结果如表所示。
实验序号
铁炭质量比
氯化钠溶液浓度/%
10分钟时温度升高值/℃
1
2∶1
26
7.8
2
4∶1
26
4.2
3
6∶1
26
3.3
4
2∶1
13
6
【解释与结论】
(3)通过实验发现,铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率 (填“越快”、“越慢”或“无影响”)。
(4)为探究氯化钠溶液浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应选择对比实验 (填实验序号)。
(5)待装置冷却至室温后,U型管左侧液面会比右侧液面 (填“高”或“低”)。
任务三:自制暖足贴
【实验3】小组同学分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中(与市售暖足贴所用无纺布相同)。滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖足贴。在相同环境下,利用温度传感器测定自制暖足贴与市售暖足贴温度随时间的变化,形成图像,如图所示。
【反思与总结】
(6)综合以上实验探究,下列说法正确的是______(填字母)。
A.暖足贴在使用前不需要密封保存
B.利用铁吸氧腐蚀的原理,铁粉还可用于食品保鲜
C.自制暖足贴的明显不足有发热温度较高容易烫伤和发热时间持续短
D.对比市售和自制两种暖足贴的成分,其发热差异只与是否加入蛭石有关
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一、物质的变化考法:
1. 在选择题、填空题结合生活现象及流程图考查物理变化和化学变化的判断;
2. 在选择题中结合实验考查物理变化和化学变化的判断;
3. 在选择题、填空题中结合中华优秀传统文化、科技信息等考查物理变化和化学变化的判断
一、单选题
1.6月25日,嫦娥六号携带人类首份月球背面样品着陆内蒙古。下列在嫦娥六号返回地球过程中属于化学变化的是
A. 加注燃料 B.点火起飞 C.进入轨道 D.成功着陆
【答案】B
【解析】点火起飞的过程中燃料燃烧产生新物质,属于化学变化,其余项均无新物质产生。
故选B
2. 能源的利用使世界充满生机。下列获得电能的方法中与其他三项本质不同的是
A. 火力发电 B.太阳能发电 C.水力发电 D.风力发电
【答案】A
【解析】A、火力发电即煤炭燃烧的化学能转换为电能,过程中煤炭燃烧生成新物质,发生了化学变化。
B、太阳能发电即太阳能转变成电能 ,过程中没有新物质生成,发生了物理变化。
C、水力发电:水的势能转变成电能 ,过程中没有新物质生成,发生了物理变化。
D、风力发电:风的动能转换为电能,过程中没有新物质生成,发生了物理变化。
故选A
3.生活中处处有化学,下列过程未涉及化学变化的是
A.酷的酿造 B.蜡烛燃烧 C.氧气炼钢 D.沙里淘金
【答案】D
【解析】A、酷的酿造过程中有新物质醋酸生成,属于化学变化,不符合题意;
B、蜡烛燃烧过程中有新物质二氧化碳等生成,属于化学变化,不符合题意;
C、氧气炼钢过程中有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
D、沙里淘金过程中将金与沙子分离,没有产生新物质,属于物理变化,符合题意;
故选D
4.赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美。《醉翁亭记》中主要体现化学变化的是
A.风霜高洁 B.水落石出 C.临溪而渔 D.酿泉为酒
【答案】D
【解析】A、风霜高洁过程中没有新物质生成,属于物理变化,故错误。
B、水落石出过程中没有新物质生成,属于物理变化,故错误。
C、临溪而渔过程中没有新物质生成,属于物理变化,故错误。
D、酿泉为酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化,故正确。
故选D
5.明代宋应星《天工开物·杀青篇》中详细记载了古法制纸工艺。步骤可分为五步,“斩竹漂塘”、“煮楻足火”、“荡料入帘”、“覆帘压纸”、“透火焙干”。其中以发生化学反应为主的步骤是
A.斩竹漂塘 B.煮楻足火 C.荡料入帘 D.覆帘压纸
【答案】B
【解析】A、斩竹漂塘,砍下竹子置于水塘中浸泡,使纤维充分吸水,没有新物质生成,属于物理变化;
B、煮楻足火,发生了燃烧,一定有新物质生成,属于化学变化;
C、荡料入帘,是将纸浆与水分离,无新物质生成,属于物理变化;
D、覆帘压纸,只是形状的改变,无新物质生成,属于物理变化。
故选B
6.第二十四届冬奥会在北京隆重开幕,在开幕盛典中主要发生化学变化的是
A.升起国旗 B.LED屏发光 C.点燃圣火 D.冰墩墩跳舞
【答案】C
【解析】A、升起国旗的过程中并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
B、LED屏发光的过程中并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
C、点燃圣火的过程中有新物质生成,属于化学变化,该选项符合题意;
D、冰墩墩跳舞的过程中并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意。
故选C
7.下列词语包含的变化中,有一种与其他三种有本质区别,该词语是
A.沙里淘金 B.蜡炬成灰 C.冰雪消融 D.花香四溢
【答案】B
【解析】沙里淘金过程没有新物质生成,属于物理变化;蜡炬成灰过程有新物质生成,属于化学变化;冰雪消融过程没有新物质生成,属于物理变化;花香四溢过程没有新物质生成,属于物理变化。所以B与其他三种变化有本质区别,故选B
8.下列自然现象与其他选项有本质区别的是
A.冰雪消融 B.山火烈燃 C.春暖花开 D.枯木腐朽
【答案】A
【解析】A、冰雪消融过程中只是物体的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化;
B、山烈燃过程过程中,存在物质的燃烧,有新物质生成,属于化学变化;
C、春暖花开是植物在适宜的温度和光照条件下开始生长开花,这个过程中涉及到光合作用,此过程中有新物质生成,属于化学变化;
D、枯木腐朽过程中有新物质生成,属于化学变化;
故选A
2、 物质的性质和用途
考法:
1.在选择题中直接考查化学性质和物理性质的判断;
2.在选择题、填空题中直接考查物质的性质与用途的对应关系;
3.在选择题、填空题中结合中华优秀传统文化、科技信息等考查物理性质和化学性质的判断;
4.在选择题中结合“五育”考查物质的性质与用途的对应关系;
5.利用物质性质进行鉴别、分离、提纯等
一、单选题
1.碘酸钾是一种白色晶体,受热能分解生成碘化钾并放出氧气,在医疗上常作防治甲状腺肿大疾病的加碘剂或药剂。上述对碘酸钾的描述中,没有涉及的是
A.碘酸钾的工业制法 B.碘酸钾的用途
C.碘酸钾的物理性质 D.碘酸钾的化学性质
【答案】A
【解析】碘酸钾在医疗上常作防治甲状腺肿大疾病的加碘剂或药剂,描述的是碘酸钾的用途;碘酸钾是一种白色晶体,描述的是碘酸钾的物理性质;碘酸钾受热后能分解生成碘化钾并放出氧气,描述的是碘酸钾的化学性质;则上述对碘酸钾的描述中,没有涉及的是碘酸钾的工业制法,故选A
2.下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A.氮气化学性质不活泼——作焊接金属时的保护气
B.稀有气体通电时能发出不同颜色的光——可用于制造霓虹灯
C.氧气具有助燃性——可用于气割、气焊
D.蜡烛能在空气中燃烧——可代替红磷探究空气中氧气的含量
【答案】D
【解析】A、氮气化学性质不活泼,作焊接金属时的保护气,故具有对应关系;
B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,这一独特的物理性质使得稀有气体在电光源领域有广泛的应用,如制造霓虹灯等,故具有对应关系;
C、氧气具有助燃性,可用于气焊、气割等,故具有对应关系;
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体,则不能用于测定空气中氧气的含量,故不具有对应关系。
故选D
3.在实验室中鉴别下列各组物质,所选择的试剂或方法错误的是
选项
物质
选择的试剂或方法
A
蔗糖和食盐
取样品尝味道
B
空气和氮气
伸入燃着的木条
C
二氧化碳和二氧化硫
闻气味
D
水和过氧化氢溶液
取样品加入少量二氧化锰
【答案】A
【解析】A、在实验室中不得尝任何试剂的味道。A方法错误,符合题意;
B、 空气中伸入燃着的木条火焰没有变化;氮气中伸入燃着的木条火焰熄灭。B正确,不符合题意;
C、二氧化碳没有气味,二氧化硫具有刺激性气味,闻气味的方法可以鉴别。C正确,不符合题意;
D、水加入少量二氧化锰无明显现象,过氧化氢溶液加入少量二氧化锰迅速产生气泡。D正确,不符合题意。
故选A
4.有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应,医生让他吸氧后症状缓解。吸氧可帮助缓解人体高原反应的原因是
A.氧气是无色、无味的气体 B.氧气可支持燃烧
C.吸氧为人体提供了适量的氧气 D.氧气不易溶于水
【答案】C
【解析】吸氧可以帮助人缓解高原反应的原因是吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气
故选C
5.性质决定物质的用途。下列用途只由物理性质决定,且描述正确的是
A.氧气常用作助燃剂 B.稀有气体用于填充霓虹灯作电光源
C.氮气常用于填充食品包装作保护气 D.氦气用于填充广告气球
【答案】B
【解析】A、氧气具有阻燃性,常用作助燃剂,该性质需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,故选项错误;
B、稀有气体通电时可发出不同颜色的光,因此可制作霓虹灯,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,故选项正确;
C、氮气化学性质不活泼,常用于填充食品包装作保护气,该性质需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,选项错误;
D、氦气密度小,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;其化学性质非常不活泼,所以可用于填充广告气球,该性质需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,故选项错误;
故选B
6.化学的应用非常广泛。下列用途主要体现了物质物理性质的是
A.天然气作燃料 B.氧气可用于气焊气割
C.用金属铜作导线 D.氮气用于制造硝酸和氮肥
【答案】C
【解析】A、天然气作燃料,是因为天然气具有可燃性,可燃性需要在化学变化中表现出来,不属于物理性质,A错误;B、氧气可用于气焊气割,是因为氧气具有助燃性,助燃性需要在化学变化中表现出来,不属于物理性质,B错误;C、用金属铜作导线,是因为铜具有良好的导电性,导电性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,C正确;D、氮气用于制造硝酸和氮肥,是因为氮气含有氮元素,能转化为硝酸和氮肥,该性质需要在化学变化中表现出来,不属于物理性质,D错误。
故选C
7.医疗上可用液氮冷冻去疣,主要利用氮气的性质是
A.密度小 B.沸点低 C.难溶于水 D.无色无味
【答案】B
【解析】液氮沸点低,汽化时吸热,则医疗上可用液氮冷冻去疣,故选B
8.《天工开物•五金》关于黄金有下列记载:“凡黄金为五金之长,熔化成形之后,住世永无变更……凡金性又柔,可屈折如枝柳……凡金箔每金七厘,造方寸金一千片”。下列说法错误的是
A.黄金的化学性质活泼 B.黄金的硬度较小
C.黄金制成金箔发生了物理变化 D.黄金是一种古老而珍贵的金属
【答案】A
【解析】A、“住世永无变更”说明黄金的化学性质不活泼,错误;B、“凡金性又柔,可屈折如枝柳”说明黄金的硬度小,正确;C、黄金制成金箔过程中,没有新物质生成,属于物理变化,正确;D、黄金是一种古老而珍贵的金属,正确。故选A
9.鉴别下列物质,选用方法或试剂错误的是
选项
物质
方法或试剂
A
木炭和四氧化三铁
点燃
B
氧气和空气
带火星的木条
C
水和过氧化氢溶液
硫酸铜
D
氮气和二氧化碳
燃着的木条
【答案】D
【解析】A 、木炭具有可燃性,能被点燃,四氧化三铁不能燃烧,点燃可以鉴别,不符合题意;B 、氧气能使带火星的木条复燃,空气不能使带火星的木条复燃,用带火星的木条可以鉴别,不符合题意;C、过氧化氢溶液在硫酸铜的催化作用下会分解产生氧气,有气泡产生,水在硫酸铜的作用下无明显现象,用硫酸铜可以鉴别,不符合题意;D、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,用燃着的木条不能鉴别,符合题意。
故选D
二、填空题
10. 小艾同学为探究氧气的化学性质进行了如实验。
(1)实验甲中发生的化学方程式为 。
(2)若实验甲中铁丝并未燃烧起来,可能的原因是______(填序号)。
A.集气瓶中未预留水 B.未打磨铁丝
C.火柴快燃尽时才伸入 D.收集到的氧气量太少或不纯
(3)下列关于该实验说法正确的是______(填序号)。
A.实验甲、丙、丁中集气瓶底的水都可用细沙代替 B.实验乙中集气瓶底也应放入少量水
C.实验中四种物质都要自上而下快速伸入集气瓶中 D.由实验丙可推测二氧化硫易溶于水
(4)下列对实验中的主要现象描述正确的是______(填序号)。
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成四氧化三铁 B.木炭在氧气中燃烧,发出白光
C.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰 D.红磷在氧气中燃烧,产生大量白雾
【答案】(1)Fe+O2Fe3O4 (2)BD(3)D(4)BC
【解析】(1)实验甲中发生的反应是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,Fe+O2Fe3O4
(2)A、集气瓶中预留少量水是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,但这并不是铁丝能否燃烧的必要条件,即使未预留水,只要铁丝足够热,氧气足够纯且量足够,铁丝仍然可以燃烧,不符合题意;B、未打磨的铁丝表面可能存在锈迹,会影响铁丝与氧气的充分接触,从而阻碍燃烧反应的进行,是铁丝未燃烧的可能原因之一,符合题意;C、火柴快燃尽时才伸入集气瓶,操作正确,不会导致铁丝不能燃烧,不符合题意;
D、如果收集到的氧气量太少或不纯,那么铁丝就无法在足够的氧气环境中进行燃烧反应,是铁丝未燃烧的可能原因之一,符合题意。故选BD
(3)A、实验甲中为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,应预先在集气瓶底预留少量水或铺一层细沙;实验丙中为防止生成的二氧化硫污染空气,应预先在集气瓶中留少量水,以吸收生成的二氧化硫;实验丁中为防止生成的五氧化二磷污染空气,应预先在集气瓶中留少量水,以吸收生成的五氧化二磷;因此实验丙、丁中集气瓶底的水都不能用细沙代替,说法错误,不符合题意;B、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳无毒,所以实验乙中集气瓶底不用放入少量水,说法错误,不符合题意;C、实验中四种物质(铁丝、硫、红磷、木炭)都要自上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,以便与氧气充分接触,说法错误,不符合题意;D、实验丙是硫在氧气中燃烧的实验,集气瓶底的水可以吸收二氧化硫,防止其逸出污染空气,可推测出二氧化硫易溶于水,说法正确,符合题意。故选D
(4)A、铁丝在氧气中燃烧的实验现象是剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体,生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,说法错误,不符合题意;
B、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,说法正确,符合题意;C、硫在氧气中燃烧,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,说法正确,符合题意;D、红磷在氧气中燃烧,产生大量白烟,放出热量,说法错误,不符合题意。故选BC
11.分离空气可获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧,其简易流程如图所示。
(1)空气中和净化装置中的氧气的化学性质 (填“相同”或“不同”)。
(2)同温同压下,氮气和氧气的体积之比等于气体分子数目之比。液态空气中,液氮的分子个数是液氧的分子个数的 (填整数)倍。
(3)升温后可得到纯度较高的氮气和液氧,推知氧气的沸点比氮气的沸点 (填“高”或“低”)。
(4)为便于储存、运输和使用,通常将液氧储存在 色钢瓶中。
【答案】(1)相同(2)4 (3)高 (3)蓝
【解析】(1)空气中和净化装置中的氧气均为同种物质,化学性质相同;
(2) 空气中,氮气与氧气的体积比约为4:1,已知,同温同压条件下,氮气和氧气的体积之比等于气体分子数目之比,则液态空气中,液氮的分子个数是液氧的分子个数的4倍
(3) 升温后可得到纯度较高的氮气和液氧, 由步骤B可以看出氮气首先汽化,则氧气的沸点比氮气的沸点高;
(4) 为便于储存、运输和使用,通常将液氧储存在蓝色钢瓶中
三、常见实验仪器和基本实验操作考法:
1. 在选择题、填空题中以纯文字、结合仪器图、实验装置图考查仪器的识别、用途,会单独考查,也会结合常见气体制取等实验考查仪器的识别及作用;
2. 在选择题中根据文字描述判断基本实验操作的规范性;
3. 在选择题、填空题中结合操作图判断基本实验操作的规范性;
4. 在选择题中根据文字描述判断常见实验操作先后顺序的正误
一、单选题
1.开展化学实验探究需要具备严谨求实的科学态度。下列实验操作正确的是
A.称量固体 B.点燃酒精灯
C.洗涤试管 D.收集氧气
【答案】D
【解析】A、天平的使用方法:左物右码,图示药品与砝码位置放反了,图中所示操作错误;
B、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯,图中所示操作错误;
C、振荡试管的方法:用手腕的力量左右摆动试管,不能上下移动试管,图中所示操作错误;
D、氧气的密度比空气的大,应从长导管通入,将空气从短导管排出,图中所示操作正确。
故选D
2.化学实验中常有“先后快慢”之分,下列实验操作的先后顺序不正确的是
A.组装仪器时,应遵循“先下后上”、“先左后右”的顺序
B.用高锰酸钾制取氧气实验结束时,先熄灭酒精灯,后将导管移出水面
C.实验室制取少量气体时,应先检查装置的气密性,后装试剂
D.取用块状固体时,应先将试管横放,将固体放在管口后再将试管慢慢竖起来
【答案】B
【解析】A.组装仪器时,应遵循“先下后上”、“先左后右”的顺序,故选项顺序正确,不符合题意;B.用高锰酸钾制取氧气实验结束时,先将导管移出水面,后熄灭酒精灯,防止水槽中水倒吸入试管中,将试管炸裂,故选项顺序错误,符合题意;C.实验室制取少量气体时,组装好装置后,应在向容器中装入试剂前检查装置气密性,然后再装入试剂,以避免装入试剂后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费试剂;故选项顺序正确,不符合题意;D.取用块状固体时,先把试管横放,把固体放在试管口,后把试管慢慢竖直,故选项顺序正确,不符合题意;
故选B
3.在蜡烛及其燃烧的探究中,下列实验不能达到相应目的的是
A.比较石蜡与水的密度
B.探究石蜡的硬度
C.探究石蜡燃烧是否生成二氧化碳
D.验证白烟具有可燃性
【答案】C
【解析】A、蜡烛浮在水面,说明蜡烛密度比水小,故A选项不符合题意;
B、用小刀可以将石蜡切开,说明石蜡硬度小,故B选项不符合题意;
C、干冷烧杯内壁出现水珠,说明反应生成水,不能验证产物有二氧化碳,故C选项符合题意;
D、蜡烛复燃,证明白烟具有可燃性,白烟是少量蜡烛汽化,然后在空气中遇冷变成的石蜡固体小颗粒,故D选项不符合题意。
故选C
4.化学是一门以实验为基础的科学。以下做法正确的是
A.不小心碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来 ,可用水扑灭
B.用规格为10mL的量筒量取8.65mL氯化钠溶液
C.称量氢氧化钠固体时必须在天平两盘各垫一张质量相同的称量纸
D.做铁在氧气中燃烧实验时,可以将瓶内的水换成细沙,作用相同
【答案】D
【解析】A、不小心碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧起来时,应立即用湿抹布扑灭,选项错误;B、规格为 10mL的量筒分度值为0.1 mL,故无法量取8.65mL 氯化钠溶液,选项错误;C、氢氧化钠具有腐蚀性,应该在小烧杯或者表面皿中进行称量,选项错误;D、做铁在氧气中燃烧实验时,可以将瓶内的水换成细沙,作用相同,均可防止集气瓶炸裂,选项正确。故选D
5.下列实验操作正确的是
A.取用液体试剂 B.闻药品气味
C.验满氧气 D.检查装置气密性
【答案】B
【解析】A、液体药品取用,瓶塞需倒放,掌心对标签,瓶口紧靠试管口,图示不符,错误。
B、闻气体气味,不能直接闻,要用扇闻法,图中所示操作正确。
C、氧气的验满,将带火星木条,放在集气瓶口,木条复燃说明氧气收集满,图中所示操作错误。
D、检查装置气密性的方法:需把长颈漏斗下端浸入水中,拉动注射器,长颈漏斗下端有气泡冒出,说明装置不漏气;图中所示操作错误。
故选B
6.下列有关实验操作“先”与“后”的说法中,正确的个数是( )
①给试管里的物质加热时,先预热,再固定药品部位加热;②用胶头滴管吸取液体试剂时,先挤压胶帽,后将其伸入试剂瓶内;③制取气体时,先装药品,后检查装置气密性;④加热高锰酸钾并用排水法收集氧气的实验中,先将导管通入集气瓶中,后点燃酒精灯;收集完后,先熄灭酒精灯,后移出导管。
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】①实验室加热药品,先均匀预热,再固定加热,以防止仪器受热不均匀造成炸裂,故选项说法正确。
②用胶头滴管吸取液体试剂时,先挤压胶帽,后将其伸入试剂瓶内,故选项说法正确。
③实验室制取气体时,组装好装置后,应在向容器中装入药品前检查装置气密性,然后再装入药品,以避免装入药品后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费药品,故选项说法错误。
④加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时,应先点燃酒精灯,后将导管通入集气瓶中,实验完毕时先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂,故选项说法错误。
故选B
7.如图所示,关闭止水夹a、b、c,取两根粗细、长度均相同的光亮铁丝,将其中一根盘成螺旋状,一端系火柴。点燃火柴待快燃尽时,分别插入大小相同、充满氧气且底部盛有少量水的集气瓶中,塞紧瓶塞,待两根铁丝都燃烧完,观察现象。下列关于该实验的说法错误的是(已知:装置气密性良好)
A.甲、乙中火柴的作用均是引燃铁丝
B.乙中铁丝燃烧更剧烈
C.实验结束,冷至室温后,打开a、b、c,观察到乙中进入的水比甲多
D.实验结束,冷至室温后,打开a、b、c,观察到甲、乙中进入的水一样多
【答案】D
【解析】A、甲、乙中火柴的作用均是引燃铁丝,故A说法正确;
B、乙中的铁丝制成了螺旋状,增大了与氧气的接触面积,燃烧更剧烈,故B说法正确;
C、乙中的铁丝制成了螺旋状,增大了与氧气的接触面积,乙中铁丝与氧气燃烧比甲中铁丝与氧气燃烧更充分,所以实验结束,冷至室温后,打开a、b、c,观察到乙中进入的水比甲多,故C说法正确;
D、乙中铁丝与氧气燃烧比甲中铁丝与氧气燃烧更充分,所以实验结束,冷至室温后,打开a、b、c,观察到乙中进入的水比甲多,故D说法错误。
故选D
8.化学实验仪器是进行实验的重要工具,下列仪器对应的名称正确的是
A.长颈漏斗 B.试管夹 C.滴瓶 D.椎形瓶
【答案】B
【解析】A、该仪器是漏斗不是长颈漏斗,错误;
B、该仪器是试管夹,正确;
C、该仪器是细口瓶,不是滴瓶,错误;
D、该仪器是锥形瓶不是椎形瓶,错误;
故选B
9.小毛同学进行的以下实验操作中,正确的是
A.将烧杯直接用酒精灯加热
B.用集气瓶作气固反应的容器
C.称量3.0g食盐时指针偏左,增加适量食盐直到平衡
D.用10mL量筒溶解固体
【答案】B
【解析】A、烧杯不能直接用酒精灯加热,故选项错误;
B、集气瓶可作为气体实验的反应容器,所以可用集气瓶作气固反应的容器,故选项正确;
C、称量3.0g食盐时指针偏左,说明食盐的质量偏大,应减少适量食盐直到平衡,故选项错误;
D、量筒只能量取液体体积,不能用于溶解固体,故选项错误;
故选B
10.下列实验操作不正确的是
A.检查装置气密性 B.倾倒液体
C.加热液体 D.取用固体
【答案】D
【解析】A、检查装置的气密性:将导管置于水中,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,图中操作正确,不符合题意;B、倾倒液体时,瓶塞应倒放,瓶口应紧挨试管口,标签应朝向手心处,图中操作正确,不符合题意;C、给试管中的液体加热时,应用外焰加热,且试管里的液体不能超过试管容积的,图中操作正确,不符合题意;D、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,符合题意。
故选D
11.小廖同学在学习《物质的变化和性质》时,接触到以下图标,他对下列图标的意义理解错误的是
A.图标①的目的是保护眼睛
B.②和③均可能使用酒精灯做热源
C.④表示实验中一定产生了有害固体颗粒,需要打开排气扇换气
D.图标⑤表示做完实验后应用肥皂等清洗双手
【答案】C
【解析】A、佩戴护目镜的目的是保护眼睛,故说法正确;
B、酒精灯能提供明火、加热的功能,故说法正确;
C、在实验室中用到有毒的物质或生成有毒的物质,都需要在通风橱中进行并打开排风扇,故说法正确。
D、洗手图标表示做完实验后应用肥皂等清洗双手,故说法正确;
故选C
12.下列实验操作正确的是
A.称量固体 B.倾倒液体
C.熄灭酒精灯 D.给液体加热
【答案】C
【解析】A、托盘天平最小分度值是0.1g,不能称得12.25g固体,错误;
B、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,错误;
C、熄灭酒精灯要用灯帽盖灭,用灯帽盖能隔绝氧气,方便安全,不能用嘴吹灭,正确;
D、给试管中的液体加热时,用酒精灯的外焰加热试管里的液体,手握试管夹的长柄,液体体积不能超过试管容积的三分之一,错误。
故选C
13.下列有关说法不正确的是
A.给试管内的水加热后,不能立即用冷水冲洗试管
B.加热固体制氧气的实验中,停止加热前应该先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.用托盘天平称量5.5g食盐,当指针向右偏时,应该向左移动游码或减少砝码
D.选用100mL的量筒量取70mL的氯化钠溶液
【答案】C
【解析】A、加热后的试管,直接用冷水冲洗,可能会导致试管骤冷而破裂,所以使用试管给水加热后,不能立即用冷水冲洗试管,故选项说法正确;
B、加热固体制氧气的实验中,停止加热时应该先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒流,造成试管炸裂,故选项说法正确;
C、使用托盘天平遵循左物右码的原则,用托盘天平称量5.5g食盐,先在右盘放砝码和调节游码示数,然后向左盘添加药品直至天平平衡,过程中发现指针向右偏,说明药品质量偏少,应该继续添加食盐直至天平平衡,故选项说法错误;
D、量筒量液时应选择合适的量程,可选用100mL的量筒量取70mL的氯化钠溶液,故选项说法正确;
故选C
14.欢欢同学用量筒量取液体,先仰视液面读数为68mL,后来又向量筒中倒入部分液体,平视读数为90mL,则欢欢实际倒入的液体体积
A.大于22mL B.小于22mL C.等于22mL D.无法确定
【答案】B
【解析】用量筒量取液体,先仰视液面读数为68mL,仰视读数,读取数值小于实际数值,故实际液体的体积大于68mL,后来又向量筒中倒入部分液体,平视读数为90mL,最后液体的体积为90mL,则实际倒入的液体体积小于22mL。
故选B
15.胶头滴管是一种使用广泛的仪器,下列关于它的操作正确的是
A.挤压取液 B.转移液体
C.滴加液体 D.搅拌液体
【答案】C
【解析】A、吸取液体试剂前,应先将胶头滴管中的空气排净,不能将胶头滴管伸入试剂时再排气,以防造成试剂变质,故A操作错误;
B、取液后的胶头滴管不能倒置或平放,以防试剂倒流,腐蚀胶帽,故B操作错误;
C、胶头滴管加液时,不能伸入容器中,更不能接触容器壁,应垂直悬空于容器上方滴加,故C操作正确;
D、胶头滴管不能用于搅拌溶液,故D操作错误;
故选C
16.下列对实验的操作与现象分析正确的是
选项
实验操作或现象
分析
A
用量筒量取稀盐酸,仰视刻度
实际结果偏小
B
做铁丝在氧气中燃烧的实验时未观察到铁丝燃烧
可能是未打磨生锈的铁丝
C
用托盘天平称量食盐(以下用游码),食盐与砝码位置放反
称得食盐质量大于
D
硫在氧气中燃烧时,集气瓶预先放一些水
主要是防止集气瓶炸裂
【答案】B
【解析】A、仰视读数偏小,实际结果偏大,选项错误;
B、若铁丝表面有铁锈未除去的话,铁丝就不能和氧气充分接触而造成铁丝不能燃烧,选项正确;
C、若称量物和砝码放置颠倒,则称量物的质量等于砝码质量减去游码标识质量,即15g-0.1g=14.9g,小于15.1g,选项错误;
D、硫燃烧时集气瓶内注入少量水是用于吸收有毒的二氧化硫,选项错误;
故选B
二、填空题
17. 同学们在实验室用氯化钠和水配制氯化钠溶液。
(1)小南在称取一定质量的氯化钠时,发现托盘天平指针向左偏转,此时应该______(填字母)。
A.增加适量食盐 B.减少适量食盐 C.增加砝码 D.调节天平平衡螺母
(2)小开按图1所示称取氯化钠,称取的氯化钠的实际质量为 g。
(3)若要量取44mL的水,在图2的基础上,用 (填仪器名称)继续向量筒中加入水。若仰视读数时,则量取水的实际体积 (填“<”、“=”或“>”)44mL。
(4)为加快食盐的溶解可加热烧杯中的水(如图3所示),还需添加的实验仪器为 。
【答案】(1)B (2)7.6 (3)胶头滴管 > (4)陶土网
【解析】(1)用托盘天平称量一定质量的氯化钠,属于定量称量,实验前需要先调节平衡螺母使天平保持平衡,然后在右盘放好砝码、调好游码,再往左盘添加食盐。称量过程中发现指针向左偏移,说明左盘上药品质量偏大,这时应适当减少食盐直至天平平衡,不能增减砝码,也不能调节平衡螺母,故选:B。
(2)天平平衡时,左盘物质质量=右盘物质质量+游码读数,根据图1,左盘放砝码,右盘放药品,砝码质量为10g,游码读数为2.4g,则,因此氯化钠的质量为:。
(3)根据图2,量筒中水的体积为42mL,若要量取44mL的水,在图2的基础上,需要用胶头滴管继续向量筒中加入水;
若仰视读数时,会导致读数偏小,则量取水的实际体积>44mL。
(4)烧杯加热时需要垫上陶土网,为加快食盐的溶解可加热烧杯中的水,根据图3,还需添加的实验仪器为陶土网
18.规范使用仪器是实验成功的保障,请结合下列仪器回答问题:
(1)仪器D的名称是 。
(2)给烧杯中的物质加热时,必须用到上述仪器中的 (填序号);
(3)常用作加热少量固体试剂的反应容器是 (填序号),向其中加入粉末状固体药品时,应补充的仪器是 (填名称),加热时容器口应 (填“朝上”“朝下”或“平放”)
【解析】(1)玻璃棒 (2) E (3) A 药匙 朝下
【解析】(1)仪器D是玻璃棒;故填:玻璃棒;
(2)给烧杯中的物质加热时,必须垫上石棉网;故填:E;
(3)试管可用作加热少量固体试剂的反应容器;向试管中加入粉末状固体药品时,需要用到药匙;给试管中的固体加热时,为防止冷凝水倒流,炸裂试管,需要将试管口略向下倾斜;故填:A;药匙;朝下
19. 规范的实验操作是获得可靠实验结果的前提。请回答下列问题。
(1)小林欲量取8.6mL的稀盐酸,需用到的仪器有 (填字母)。
A.5mL量筒 B.10mL量筒 C.20mL量筒 D.胶头滴管 E.玻璃棒
在量取过程中,小林的视线应与量筒内液体的 保持水平。
(2)小凯用托盘天平称量10.0g固体试剂,正确放好砝码和试剂后,发现指针向左偏转,这时应该 直至天平平衡。
(3)小耀在制取氧气时,按如图所示检查装置的气密性。装置连接好后,先用手握住试管,后将导管末端伸入水面以下,若发现导管口无气泡冒出,则该装置的气密性 (填“好”、“不好”或“无法确定”)。
【答案】(1) BD 凹液面最低处 (2)减少或取出部分试剂 (3)无法确定
【解析】(1)量取一定体积的液体时,选择的量筒应大于液体的体积,且接近量取液体的体积数,所以量取8.6mL的稀盐酸应选用10mL量筒,即B,量取一定体积的液体时,先向量筒内倾倒液体接近所需刻度,再用胶头滴管滴加至所需刻度处,即还需要胶头滴管,故填BD;
在量取过程中,小林的视线应与量筒内液体的凹液面最低处保持水平,故填凹液面最低处。
(2)用托盘天平称量10.0g固体试剂,正确放好砝码和试剂后,发现指针向左偏转,说明左盘加入的试剂偏多,这时应该减少或取出部分试剂直至天平平衡,故填减少或取出部分试剂。
(3)检查装置气密性时,先将导管的出气端浸入水中,再手握试管外壁,如装置连接好后,先用手握住试管,后将导管末端伸入水面以下,若发现导管口无气泡冒出,则该装置的气密性无法确定,故填无法确定
20.请根据下图,用“>”“<”或“=”填空。
(1)按图1称量药品(1g以下用游码)。实际称得药品质量 6.0g;
(2)按图2测量某固体的体积。先俯视读数15.0mL,放入固体后仰视读数25.0mL,实际固体体积 10.0mL
(3)用图3装置收集气体。将装置倒置后,若空气从a导管口出,则收集的气体密度 空气。
(4)用图3、4装置各收集一瓶氧气,与图3相比图4装置的优点有___________(填字母)。
A.可收集到较纯净的氧气 B.可观察氧气产生的速率
C.可直接观察氧气是否集满 D.氧气可贮存的时间更长
【答案】(1)= (2)> (3)< (4)ABC
【解析】(1)用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,图中砝码和物品的位置放反了,但是称量6.0药品,没用游码,故实际称得药品质量=6.0g;
(2)先俯视读数15.0mL,俯视读数,读取数值大于实际数值,则液体的实际体积小于15.0mL,放入固体后仰视读数25.0mL,仰视读数,读取数值小于实际数值,则放入固体后的实际体积大于25.0mL,则实际固体体积>10.0mL;
(3)用图3装置收集气体。将装置倒置后,若空气从a导管口出,则气体从b端通入,且集气瓶倒置,故收集的气体密度<空气;
(4)A、图3装置是排空气法收集氧气,图4是排水法收集氧气,排水法收集的气体比较纯净,符合题意;
B、图4装置可通过产生气泡的速率观察氧气产生的速率,符合题意;
C、图4装置是排水法收集氧气,当集气瓶中水被排尽后,说明氧气已经集满,可以直接观察氧气是否集满,符合题意;
D、图3、图4装置均不能长时间贮存氧气,不符合题意。
故选ABC
21. 小依同学欲配制一定浓度的食盐水,进行了如图实验。
(1)称取一定质量的食盐。如图所称得的食盐的质量为 g,若在做实验时不小心将砝码和食盐放反了位置,则实际所称得的食盐质量为 g。
(2)量取85mL水。量取时选用的量筒的量程最合适的是 (填序号),还需用到的玻璃仪器是 。
A.10mL B.25mL C.50mL D.100mL
(3)溶解配制成一定浓度的食盐水。下列操作会导致配得的食盐水浓度偏大(食盐偏多或水偏少)的是______(填序号)。
A.称取食盐时仅在左盘放称量纸 B.称取食盐时所用砝码生锈导致砝码质量变大
C.量取水时仰视读数 D.溶解时烧杯内壁有水珠
【答案】(1) 23.4 16.6 (2) D 胶头滴管 (3)B
【解析】(1)使用托盘天平,遵循“左物右码”的原则,左盘质量=右盘质量+游码示数,即药品的质量=砝码的质量=+游码的示数,如图所称得的食盐的质量为20g+3.4g=23.4g,若在做实验时不小心将砝码和食盐放反了位置,根据左盘质量=右盘质量+游码示数,则药品的质量=砝码的质量-游码的示数,则实际所称得的食盐质量为20g-3.4g=16.6g。
(2)量筒量程选择的依据有两点:一是尽量保证量取一次,二是量程与液体的取用量最接近,故量取85mL水,量取时选用的量筒的量程最合适的是100mL,故选D;还需要胶头滴管定容;
(3)A、称取食盐时仅在左盘放称量纸,会造成食盐质量偏小,会导致配得的食盐水浓度偏小,错误;
B、称取食盐时所用砝码生锈导致砝码质量变大,会造成食盐质量偏大,会导致配得的食盐水浓度偏大,正确;
C、用量筒量取水时仰视读数,读数偏小,实际量取的水偏多,会导致配得的食盐水浓度偏小,错误;
D、溶解时烧杯内壁有水珠,水的质量偏大,会导致配得的食盐水浓度偏小,错误;
故选B
22.试管是化学实验中最常用的玻璃仪器。在不同的实验中,试管的放置方法是不同的,最常见的有下图六种方法。在下列化学实验基本操作中,试管的放置方法分别是:
(1)往试管中加入块状固体 (填序号,下同);
(2)给试管中的液体加热 ;
(3)洗涤后的试管放置 。
【答案】(1)D (2)C (3)B
【解析】(1)往试管里加入块状固体药品时,先将试管横放,故填D;
(2)给试管里的液体加热时,试管与桌面成角,故填C;
(3)洗涤后的试管要倒放在试管架上,故填B
四、空气的组成及空气中氧气含量测定考法:
1.在选择题、填空题中直接考查空气成分及含量;
2.在选择题、填空题中考查空气污染物及防治措施等;
3.在选择题中根据文字描述判断常见实验操作先后顺序的正误
4.在选择题、填空题中考查空气中氧气含量测定的实验原理、实验现象、实验结论、实验误差等;
5.在选择题、填空题中考查空气中氧气含量测定的装置创新、实验对比、数字化实验等
一、单选题
1.汽车安全气囊内所装化学物质,能在碰撞后10毫秒内,生成一种空气中含量最多的气体,该气体是
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】A
【解析】空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%;汽车安全气囊内的物质,在碰撞瞬间能生成一种空气中含量最多的气体,该气体是氮气,故选A
2.科学家卡文迪许利用电火花除去空气中的氮气和氧气后,仍残余1%的气体,其中主要含
A.水蒸气 B.二氧化碳 C.稀有气体 D.其他气体和杂质
【答案】C
【解析】空气中各气体的体积分数:氮气占 78%,氧气占 21%,稀有气体占 0.94%,二氧化碳占 0.03%,其他气体和杂质占 0.03%,故卡文迪许利用电火花除去空气中的氮气和氧气后,仍残余 1%的气体,其中主要含有稀有气体。
故选C
3.空气是一种宝贵的资源,下列空气中各成分的含量和应用不正确的是
A.氮气:78%,可用于制作氮肥
B.氧气:21%,可以做燃料
C.稀有气体:0.94%,可用作重要文物的保护气
D.二氧化碳:0.03%,可以制作干冰
【答案】B
【解析】空气的成分按体积计算,大约 是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化 碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。
A、空气中氮气含量为78%,氮气含有氮元素,是可用于制作氮肥,含量和应用正确,不符合题意;
B、空气中氧气含量为21%,氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能燃烧,不可以做燃料,应用不正确,符合题意;;
C、空气中稀有气体含量为0.94%,稀有气体化学性质不活泼,可做保护气,含量和应用正确,不符合题意;
D、空气中二氧化碳含量为0.03%,固体二氧化碳俗称干冰,二氧化碳可以制作干冰,含量和应用正确,不符合题意。
故选B
4.如图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比(体积分数),下列说法不正确的是
A.用带火星的木条不能鉴别火星大气和地球大气
B.火星上有较强的温室效应,因此火星温度十分炎热
C.用火星上的大气填充袋装食品可以延缓食品变质
D.从火星大气成分可知,火星不适合人类居住
【答案】B
【解析】A、由图可知,火星气体中将近90%的气体是二氧化碳,而氮气的体积分数仅有不到10%,地球中的大气主要成分是氮气,体积分数为78%,氮气和二氧化碳都不能燃烧,不支持燃烧,地球大气以及火星大气中的氧气含量均不能使带火星的木条复燃,因此用带火星的木条不能鉴别火星大气和地球大气,故选项说法正确,不符合题意;
B、火星上并没有较强的温室效应,因此火星温度并不炎热。 火星的大气压只有地球的0.7%,而且大气中95%以上是二氧化碳,非常干燥,温度低。火星缺少地球的板块运动,无法使二氧化碳再次循环到大气中,形成意义重大的温室效应。火星表面的温度比地球冷得多,两极常年被干冰覆盖,温度更低,故选项说法不正确,符合题意;
C、由图可知,火星气体中主要成分是氮气和二氧化碳,而氧气含量非常低,几乎可以忽略不计,氧气化学性质比较活泼,易与食品中的物质发生缓慢氧化,而使其变质,因此,用火星上的大气填充袋装食品可以延缓食品变质,故选项说法正确,不符合题意;
D、由图可知,火星气体中主要成分是氮气和二氧化碳,而氧气含量非常低,几乎可以忽略不计,而地球上的大气主要成分是氮气和氧气,氧气可以供给人呼吸,因此,从火星大气成分可知,火星不适合人类居住,故选项说法正确,不符合题意;
故选B
5.小郭同学在一个容积为100mL的集气瓶中测定空气中氧气的含量。下列说法正确的是
A.图2曲线中表示压强变化趋势的是甲
B.t2时刻对应的操作是关闭止水夹
C.若实验前集气瓶中水的体积为10mL,实验结束后集气瓶中水的体积约为28mL
D.足量红磷燃烧能将集气瓶中氧气全部消耗
【答案】C
【解析】A、红磷燃烧,放热,装置中的温度升高,压强增大,但随着氧气的消耗,装置中的压强又减小,且降温后,压强小于开始时的压强,则乙表示压强变化趋势,该选项说法不正确;
B、t2℃后,压强增大,说明此时打开止水夹,该选项说法不正确;
C、由于氧气约占空气体积的五分之一,且进入的水的体积即为消耗的氧气的体积,则实验结束后集气瓶中水的体积约为,该选项说法正确;
D、反应过程中,氧气不断减少,则丙表示氧气含量,由图可知,红磷不能将氧气完全消耗,该选项说法不正确。
故选C
6.空气是一种宝贵的资源,下列有关空气及其成分的说法正确的是
A.常温下氮气化学性质不活泼且无毒,可用作食品防腐的保护气
B.目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等
C.稀有气体在通电时发出不同颜色的光,是化学变化
D.空气中含量最多的是氧气,体积分数约为78%
【答案】A
【解析】A 、常温下,氮气化学性质不活泼且无毒,可用作食品防腐的保护气,正确;
B、目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等,二氧化碳是空气的一种成分,不是有害气体,不计入空气质量指数,错误;
C、稀有气体在通电时发出不同颜色的光,没有新物质生成,是物理变化,不是化学变化,错误;
D 、空气中含量最多的是氮气,体积分数约为 78%,不是氧气,错误。
故选A
7.科学家对火星的大气进行分析,得到下表所示数据:
气体
二氧化碳
氮气
氩气
体积分数/%
95
2.7
1.6
与地球大气的成分相比,火星大气中含量更高的是
A.氮气 B.氮气和氩气 C.二氧化碳和氮气 D.二氧化碳和氩气
【答案】D
【解析】空气的成分按体积分数计算,氮气约占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%(氩气是稀有气体中的一种),二氧化碳占0.03%,其他占0.03%。
对比可知,火星大气二氧化碳含量95%>0.03%,氮气含量2.7%<78%,氩气含量1.6%>0.94%。所以与地球大气的成分相比,火星大气中含量更高的是二氧化碳和氩气,故选D
8. 小南设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图1所示,自救呼吸器的结构如图2所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。下列说法错误的是
A.呼吸作用属于缓慢氧化
B.呼气时,单向阀A是打开的,单向阀B是闭合的
C.外界氧气浓度会影响自救呼吸器的有效使用时间
D.生氧装置的工作原理是生氧药品与人呼出气体中的H2O和CO2反应产生O2
【答案】C
【解析】A、呼吸作用是有机物与氧气发生的缓慢而不易察觉的反应,属于缓慢氧化,A选项正确;B、由图2可知,呼气时,需要将单向阀A打开,B闭合,使呼出气体进入装置中,与生氧药品反应,B选项正确;C、根据图1和图2,生氧装置的工作原理是生氧药品与人呼出气体中的H2O和CO2反应产生O2,与外界氧气浓度无关,因此外界氧气浓度不会影响自救呼吸器的有效使用时间,C选项错误;D、根据图1和图2,生氧装置的工作原理是生氧药品与人呼出气体中的H2O和CO2反应产生O2,D选项正确。
故选C
9.用图甲装置探究磷在空气中燃烧及氧气浓度的变化,已知白磷燃烧现象和产物与红磷一致。用激光笔照射红磷,红磷燃烧,随后熄灭;待装置冷却,将白磷提出水面,再用激光笔照射白磷,白磷燃烧。装置内氧气浓度变化如图乙。下列说法不正确的是
A.红磷、白磷燃烧均会产生白烟
B.图乙中BC、DE段说明“不同物质燃烧需要氧气的浓度不同”
C.该实验说明红磷燃烧的方法不能精准测定空气中氧气的含量
D.若同时用气压、温度和氧气浓度传感器研究该实验,其中气压的变化与氧气浓度的变化趋势完全一致
【答案】D
【解析】A、红磷和白磷燃烧,均产生大量白烟,该选项说法正确;
B、BC段为红磷燃烧,DE段为白磷燃烧,红磷熄灭后,白磷仍能燃烧,说明不同物质燃烧需要氧气的浓度不同,该选项说法正确;
C、红磷不能将氧气完全消耗,则不能精准测定空气中氧气的含量,该选项说法正确;
D、物质燃烧放热,则压强先增大,后随着氧气的消耗,压强才慢慢减小,而氧气浓度不断减小,则气压的变化与氧气浓度的变化趋势不完全一致,该选项说法不正确。
故选D
10.汽车安全气囊中会产生一种空气中含量最多的气体。该气体为
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【答案】B
【解析】空气的成分及体积分数为氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%,所以空气中含量最多的气体是氮气。
故选B
11.防治空气污染,保护生态环境。下列做法不合理的是
A.开发和使用清洁能源 B.车辆尾气净化后排放
C.工业废气排放到高空 D.管理和控制工地扬尘
【答案】C
【解析】A、开发和使用清洁能源,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;
B、车辆尾气净化后排放,可以减少污染,保护环境,不符合题意;
C、工业废气虽然排放到高空,但是还是排到了空气中,没有减少污染物,还是会污染空气,符合题意;
D、管理和控制工地扬尘,可以减小可吸入颗粒物的含量,减少污染,保护环境,不符合题意。
故选C
12.中国是世界上第三个拥有空间站的国家,空间站中的空气与我们身边的空气成分含量基本相同,其中氧气含量约为
A.0.03% B.0.94% C.21% D.78%
【答案】C
【解析】空气与我们身边的空气成分含量基本相同,则氧气含量约占空气体积的21%,故选C
13.下列关于空气及其成分的说法,不正确的是
A.空气中氧气的体积分数约为21% B.氧气可延长食品保质期
C.分离液态空气可获得液氧和氮气 D.氮气可用于填充食品包装袋
【答案】B
【解析】A、氧气约占空气体积的21%,是空气中含量第二多的气体,不符合题意;
B、氧气具有氧化性,会加速食品的腐败,不能延长食品保质期,符合题意;
C、可通过分离液态空气获得液氧和氮气,氮气的沸点低,在蒸发过程中,先分离出来,不符合题意;
D、氮气化学性质稳定,可填充于食品包装中用于防腐,不符合题意。
故选B
14. 某化学小组尝试用以下装置探究空气中的氧气含量。请结合图示回答下列问题。
(1)图一实验中,用酒精灯点燃红磷后立即伸入集气瓶中,并塞紧橡胶塞,可观察到红磷燃烧发出黄色火焰,生成 ,放出大量的热。此过程发生的化学反应方程式为 。
(2)图二实验中,反应结束并冷却至室温,打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积约占其容积的70%,根据空气的组成可推测减少的气体除氧气外,还一定含 (填化学符号)。
(3)图三实验中,已知铜粉在加热条件下会与氧气反应生成黑色的氧化铜固体。实验过程中,来回推拉注射器活塞,使得空气流通,氧气得以充分反应。最终测得如表格数据。
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中的气体体积
反应后注射器中的气体体积
35mL
15mL
7mL
其中,在实验开始与结束时均人为使气球保持干瘪状态,则该实验测得空气中氧气的体积分数是 (用百分数表示)。小华分析该实验结果与理论值有差异的原因可能是 (答出一点即可)。
【答案】(1) 大量白烟 4P+5O22P2O5 (2)N2 (3) 16% 铜粉量不足(或气密性差、未充分次却便读数)
【解析】(1)红磷在氧气中燃烧时会产生黄色火焰,同时生成大量的白烟。这个反应是一个放热反应,化学反应方程式为:。
(2)红磷只和空气中的氧气反应,由于空气中氧气约占21%,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%。现进入集气瓶中水的体积约占其容积的70%,根据空气的组成可推知减少的气体中一定还有氮气。
(3)实验测得空气中氧气的体积分数为:。
如果铜粉量不足,不能把装置中的氧气耗尽,如果装置漏气,则外面的气体会进入装置中,这些都能够导致实验测得的结果偏小。
15.追寻化学家的足迹,享受探究的乐趣。据图回答下列问题。
(1)实验1中汞槽内的汞起 作用;
(2)待实验1充分反应并冷却至室温后,既可看到有红色固体粉末生成,还可看到 现象;
(3)实验2:检验装置气密性良好后,先取用足量红磷,在空气中点燃后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,冷却后……通过一定的仪器,测得装置内的氧气含量变化如下表所示:
时间(分钟)
1
3
5
7
10
氧气百分含量
15
12
10
10
10
进入集气瓶内的液体 (填“低于”、“高过”或“等于”)“1”刻度处,造成这种情况最有可能的原因是 (填序号);
A.不足 B.点燃红磷后伸入缓慢
C.装置漏气 D.红磷需要在一定浓度的氧气中才能燃烧
(4)下列有关实验1和实验2的说法中,正确的有__________(填序号)。
A.汞越多消耗的氧气越多 B.都能证明空气中还含有氮气、稀有气体、二氧化碳等
C.将红磷换成碳粉也能达到实验目的 D.都可得到氧气约占空气总体积的结论
【答案】(1)密封 (2)汞槽内的液面下降,玻璃钟罩内的液面上升 (3)低于 ACD (4)D
【解析】(1)实验1中汞槽内的汞起密封的作用;
(2) 汞与氧气在加热的条件下反应,造成装置内的压强减小,在外界大气压的作用下,汞槽内的液面下降,玻璃钟罩内的液面上升;
(3)由实验数据可知,进入集气瓶内的液体低于“1”刻度处,测量结果偏小;
A、红磷不足,集气瓶内氧气没有完全反应,导致测量结果偏小,故选项符合题意;
B、点燃红磷后伸入缓慢,红磷燃烧放热,集气瓶中部分氮气逸出,导致测量结果偏大,故选项不符合题意;
C、装置漏气,漏气到室温,集气瓶外空气会进入集气瓶,导致测量结果偏小,故选项符合题意;
D、红磷需要在一定浓度的氧气中才能燃烧,集气瓶中的氧气没有完全消耗,导致测量结果偏小,故选项符合题意;
故选ACD;
(4)A、实验中汞、红磷必须足量,并不是药品越多消耗的氧气越多,故选项说法错误;
B、两个实验都不能证明空气中还含有氮气、稀有气体、二氧化碳,故选项说法错误;
C、碳粉燃烧生成二氧化碳气体,装置内的压强不变,无法测定空气中氧气的含量,故选项说法错误;
D、都可得到氧气约占空气总体积的结论,故选项说法正确;
故选D
16.某中学化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1),得到的数据曲线如图2所示。
(1)图1燃烧匙中红磷燃烧的符号表达式是 。
(2)图2压强曲线中,BC段气压变化的原因是 。X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)。
(3)实验前集气瓶中的水为,若集气瓶的容积为(燃烧匙所占体积忽略不计),实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 。
(4)若第二次进行实验时,图1中装置漏气,则第二次测得的点数值比图2中第一次测得的点数值 (填“大”或“小”)。
(5)化学兴趣小组想探究不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在装有相同体积与状态空气的集气瓶中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如下图所示,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
B.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
C.该实验证明,蜡烛、红磷与白磷燃烧时所需的氧气浓度为:白磷<红磷<蜡烛
【答案】(1) (2) 红磷燃烧放热,温度升高,气体膨胀,气压增大 温度 (3)62 (4)小
(5)C
【解析】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:;
(2)图2压强曲线中,BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热,温度升高,气体膨胀,气压增大;
图2中X曲线随着反应的进行慢慢变大,反应结束后,又慢慢变小,最后恢复至反应前的水平,所以这条曲线表示的是温度变化趋势;红磷燃烧消耗了氧气,氧气的浓度逐渐减少,则图2中Y曲线表示氧气浓度变化趋势;
(3)实验前集气瓶中的水为 15mL ,若集气瓶的容积为 250mL (燃烧匙所占体积忽略不计),实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为15mL+(250mL-15mL)×=62 mL ;
(4)若第二次进行实验时,图1中装置漏气,红磷燃烧放出大量的热,集气瓶内气体手热膨胀逸出,导致则第二次测得的 C 点数值比图2中第一次测得的 C 点数值小;
(5)A、由图可知,蜡烛燃烧测出的结果明显比其它两种物质偏大,消耗氧气不彻底,三个实验效果最好的是白磷,因为它反应消耗的氧气更加彻底,故选项说法不正确;
B、由图可知,三个实验中,最终氧气的体积分数都没有减少到0,测得空气中氧气含量都偏低,故选项说法不正确;
C、由图可知,三种物质燃烧熄灭时氧气的浓度从大到小依次为:蜡烛>红磷>白磷,所以该实验证明,蜡烛、红磷与白磷燃烧时所需的氧气浓度为:白磷<红磷<蜡烛,故选项说法正确;
故选C
17.空气是一种非常宝贵的资源。
(1)稀有气体中的氦气可取代氢气用于填充飞艇(氢气易燃易爆),是因为_______(填序号)。
A.氦气可以制造低温环境 B.氦气的密度小
C.氦气在空气中含量高 D.氦气的化学性质很不活泼,更安全
(2)工业上利用空气制取氧气的流程如图所示:
①工业制氧气属于 变化(选填“物理”或“化学”)。
②该流程中储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(3)下列属于空气污染物的是 (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)下列保护空气的措施合理的是_______(填序号)。
A.关闭所有的工厂 B.少开私家车,“低碳”出行
C.植树造林 D.带呼吸面具
【答案】(1)BD (2)物理 混合物 (3)②③④ (4)BC
【解析】(1)稀有气体中的氦气取代氢气用于飞艇,是因为氦气密度小,且化学性质不活泼。与制造低温环境无关,且氦气在空气中含量较少,故选BD;
(2)①工业制氧气利用的是空气中氮气和氧气的沸点不同,该过程中没有新物质的生成,属于物理变化,故填:物理;
②“工业液氧”中主要成分是氧气,还含有其他成分,属于混合物,故填:混合物;
(3)目前计入空气质量评价的主要污染物为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。二氧化碳和氧气是空气的组成成分,不属于空气污染物,故填:②③④;
(4)A、不能关闭所有的工厂,只要是排放气体达标后再排放即可,故A不符合题意;
B、少开私家车,减少化石燃料的使用,“低碳”出行,故B符合题意;
C、植树造林,促进光合作用,有利于空气的保护,故C符合题意;
D、带呼吸面具无法改变空气的污染,故D不符合题意。
故选BC
18.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
【答案】(1)78% (2)BD (3)②③④ (4)①②④
【解析】(1)空气中氮气的体积分数为78%;
(2)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PM2.5,故A不符合题意;
B、治理工地扬尘,可以减少PM2.5,故B符合题意;
C、汽车尾气的排放,能排放出烟尘,会产生PM2.5,故C不符合题意;
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PM2.5,所以控制烟花爆竹的燃放可以减少产生PM2.5,故D符合题意;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、臭氧等,二氧化碳和氧气是空气的成分,不属于空气污染物,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;故选①②④
五、氧气的制取(含催化剂)
考法:
1.在选择题、填空题中考查制取氧气的反应原理、发生和收集装置的选择、检验与验满等;
2.单独出现在实验题中结合氧气性质考查气体制取;
3.结合创新装置考查、催化效果、对比试验、控制变量等
一、单选题
1.实验室通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气。下列选项与图像相符的是( )
A.X表示二氧化锰的质量,Y表示反应时间
B.X表示剩余氯酸钾的质量,Y表示反应时间
C.X表示产生氧气的质量,Y表示消耗的氯酸钾质量
D.X表示产生的氧气质量,Y表示加热时间
【答案】C
【解析】A.二氧化锰是该反应的催化剂,其质量在反应前后保持不变,故错误;
B.随着反应的进行,剩余的氯酸钾的质量逐渐减少,故错误;
C.生成氧气的质量随着消耗的氯酸钾的质量的增大而增大,故正确;
D.氯酸钾需要加热到一定的温度时才能分解产生氧气,随着反应的进行,生成氧气的质量增大,当氯酸钾完全分解后,氧气的质量不再改变,故错误。
故选C
2. 将一定量过氧化氢溶液与少量红砖粉末混合制氧气,下列图像变化趋势不正确的是
A. B. C.D.
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在红砖粉末的催化下分解生成水和氧气,随着反应的进行,过氧化氢的质量逐渐减小至零,不符合题意;
B、过氧化氢在红砖粉末的催化下分解生成水和氧气,由于过氧化氢溶液中本身含水,故随着反应的进行,水的质量从一定质量开始逐渐增大,待完全反应后,不再变化,不符合题意;
C、过氧化氢在红砖粉末的催化下分解生成水和氧气,该反应中的固体是红砖粉末,该反应中,红砖粉末是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,即固体的质量不变,符合题意;
D、过氧化氢在红砖粉末的催化下分解生成水和氧气,随着反应的进行,氧气的质量逐渐增大,待完全反应后,不再变化,不符合题意。
故选C。
二、实验题
3.“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。八中化学小组欲在实验室获得“富氧空气”。
(1)仪器①的名称是 。
(2)若用装置甲制取氧气,试管口放一团棉花的作用是 ,写出发生反应的化学方程式 。
(3)若用装置乙制取氧气,用铂丝(可上下抽动)作催化剂,玻璃管下端浸没于过氧化氢溶液中。将铂丝插入溶液,立即产生氧气。若烧瓶中压强过大,玻璃管中出现的现象是 。
(4)若用装置丙收集含氧气的体积分数为70%的“富氧空气”,所用集气瓶的体积是200mL。则应事先将集气瓶中装入水的体积为 mL(空气中氧气的体积分数按计算)。
【答案】(1)水槽 (2)防止粉未状物质进入导管 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (3)有水柱高于液面(或形成二段较高的液柱) (4)125
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是水槽;
(2)装置A是固体加热型,试管口处有一个棉花,所以是加热高锰酸钾制氧气,试管口放一团棉花的作用是防止粉未状物质进入导管;高锰酸钾在加热的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:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)若烧瓶中压强过大,玻璃管中出现的现象是液面上升;
(4)设应事先将集气瓶中装入水的体积为,,解得。
4. 实验室提供下图所示仪器制取氧气:
(1)实验室制取并收集氧气,一定会用到的仪器有 (填序号);
(2)若用高锰酸钾制取氧气,装置中还需要补充的一种用品是 。
(3)若只选用了仪器acefh,制取氧气的化学方程式为 ﹔
(4)实验室制取气体要求反应速率适中。三位同学分别探究影响产生氧气速率的因素。按照要求完成表格中的空白。
【限选控制速率的方法】①反应物浓度 ②催化剂种类
③催化剂的比表面积(提示:比表面积一单位质量下,物质的表面积)
【限选的试剂】A.3%的双氧水 B.10%的双氧水 C.CuO粉末(比表面积:)
D.1号MnO2(比表面积:) E.2号MnO2(比表面积:)
F.
3号MnO2(比表面积:)
【实验记录】
对比实验
控制速率的方法
最佳选择试剂
小秋
AC和AF
AF
小钦
和
①
BC
小希
略
BD
【答案】(1)a (2)棉花 (3) (4) ② AC BC ③
【解析】(1)实验室制取氧气可以采用加热固体的方法和常温过氧化氢的方法,氧气可以用排水法、向上排空气法收集,但是必须使用集气瓶收集氧气,集气瓶对应的符号为a,故填:a;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,需要在试管口放一团棉花,防止加热时试管中粉末状物质进入导管,所以若用高锰酸钾制取氧气,装置中还需要补充的一种用品是棉花;故填:棉花;
(3)若只选用了仪器acefh,制取氧气,则对应的是过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气,反应的化学表达式为:,故填:;
(4)①依据控制变量法的具体操作和控制变量的方法可知,小秋选择的对比实验是 AC和AF;两种区别是催化剂的种类不同,因此其控制速率的方法是:②催化剂种类;故填:②;
②由于小钦的最佳试剂选择为BC粉末,剩下的两种控制速率的方法分别为①反应物浓度和③催化剂的比表面积。由于在选项A~F中只有C是CuO粉末,因此小钦选择的控制速率的方法一定不是③催化剂的比表面积,则小钦选择的是①反应物浓度,那么小钦做的对比实验为AC和BC,故填:AC;
③由于小钦的最佳试剂选择为BC粉末,剩下的两种控制速率的方法分别为①反应物浓度和③催化剂的比表面积。由于在选项A~F中只有C是CuO粉末,因此小钦选择的控制速率的方法一定不是③催化剂的比表面积,则小钦选择的是①反应物浓度,那么小钦做的对比实验为AC和BC,故填:BC;
④三位同学分别探究影响产生氧气速率的因素,小秋选择的是②催化剂种类,小钦选择的是①反应物浓度,根据小希的最佳选择试剂是BD,D是1号MnO2(比表面积:),可以推测小希选择的是③催化剂的比表面积,故填:③
5. 某化学小组同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验过程中发现自己组制取氧气的速率比其他组慢很多。为此,他们进行了如下探究。
【作出假设】①可能与过氧化氢溶液的浓度有关;②可能与二氧化锰的质量有关。
【设计并进行实验】
(1)该小组实验时发生反应的化学方程式为 。
(2)该小组将20mg二氧化锰与不同浓度过氧化氢溶液进行实验,记录实验数据如表:
5%过氧化氢溶液的体积(mL)
1
2
3
4
水的体积(mL)
3
2
1
0
产生气泡的速率
很慢
慢
较快
快
根据该现象,可以得出的结论是 。
(3)请你帮助该组,利用和他们相同的试剂另外设计实验验证猜想②。你设计的实验组合为______(填字母)。
A.5mL5%的过氧化氢溶液,20mg二氧化锰
B.5mL3%的过氧化氢溶液,40mg二氧化锰
C.10mL5%的过氧化氢溶液,40mg二氧化锰
D.5mL5%的过氧化氢溶液,40mg二氧化锰
【交流反思】
(4)小志同学提出,可能换成其他催化剂效果更好,请你帮助他写出一种其他催化剂的名称 。
(5)小爱同学提出,观察产生气泡的速率不太精确,还可以通过收集相同体积气体所用的 来比较。
(6)小会同学提出,可以用如图所示装置测定压强变化的速率更准确直观。但是有同学根据自己课堂进行“探究过氧化氢分解制取氧气”实验时的现象,立即提出了反对意见,你认为他的理由是 。
【答案】(1) (2)H2O2溶液的浓度越大,反应速率越快(或H2O2分解速率与溶液的浓度有关) (3)AD (4)硫酸铜/红砖粉/氧化铁等 (5)时间 (6)该反应放热,温度升高也会影响压强
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:;
(2)根据数据可看出,加入4mL过氧化氢溶液时,产生气泡的速率最快,说明过氧化氢溶液的浓度越大,反应越快;
(3)猜想②是可能与二氧化锰的质量有关,故选择相同体积、相同浓度的过氧化氢溶液,不同质量的二氧化锰进行实验,故选择AD;
(4)还要以催化过氧化氢分解的物质有硫酸铜、红砖粉、氧化铁等;
(5)小爱同学提出,观察产生气泡的速率不太精确,还可以通过收集相同体积气体所用的时间来比较,时间越短说明反应越快;
(6)产生气体使压强增大,但该反应放热,温度升高也会影响压强
6.“84”消毒液具有漂白性和腐蚀性,其有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
(1)小巴同学取少量“84”消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,将带火星的木条放入试管,观察到 (填实验现象),证明该气体为氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【猜想与假设】
(2)猜想一:作 、类似分解过氯化氢溶液制氧气时二氧化锰的作用。
猜想二:作反应物,NaClO与H2O发生化学反应。
【知识回顾】
(3)催化剂在化学反应前后, 和化学性质都不变。
【实验探究】
(4)I.按如图所示组装实验装置(固定装置已省略),加入药品前应进行的操作是 。
II.向锥形瓶中加入30mL“84”消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液,集气瓶中装满水,量筒中无液体。
III.将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中,每次推入H2O2溶液待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积mL
140
280
365
x
375
【数据分析】表中x= 。
【实验结论】根据数据判断,猜想 (填“一”或“二”)正确,作出该判断的依据是 。
【拓展反思】
(5)生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!生活中下列使用消毒剂的说法正确的是_______。
A.不同的消毒剂可随意混合使用
B.使用84消毒液的浓度越高越好
C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
【答案】(1)木条复燃 (2)催化剂 (3)质量 (4)检查装置气密性 370 一 加入相同体积的过氧化氢溶液,产生气体体积不同 (5)C
【解析】(1)氧气具有助燃性,则将带火星的木条放入试管,观察到木条复燃,证明该气体为氧气,故填:木条复燃;
(2)二氧化锰在过氧化氢分解过程中起到催化作用,因此次氯酸钠起到相同作用,则可以作为催化剂使用,故填:催化剂;
(3)催化剂在化学反应前后,质量和化学性质都不变,故填:质量;
(4)I.按如图所示组装实验装置(固定装置已省略),加入药品前应进行的操作是检查装置气密性,故填:检查装置气密性;
III.[数据分析]根据第一次、第二次和第三次的实验数据,可以看出产生气体体积减少,说明次氯酸钠参与了反应,且第三次反应完毕,第四次再加入5mL过氧化氢溶液后,排出内部5mL气体,使气体体积增加5mL,所以x为370,故填:370;
[实验结论]加入过氧化氢溶液体积相同,但是产生气体体积不同,说明次氯酸钠参与了反应被消耗完毕,不符合催化剂的性质,因此猜想一成立,故填:一;加入相同体积的过氧化氢溶液,产生气体体积不同;
(5)A、次氯酸钠与过氧化氢溶液可以反应,因此不同消毒液不能混合使用,故A错误;
B、84消毒液具有腐蚀性,浓度越高腐蚀性增强,故B错误;
C、酒精易挥发,遇明火容易燃烧,产生火灾或爆炸,因此使用时需要远离明火,故C正确。
故选C
7. 超市新上架的暖足贴引起了化学小组同学的兴趣,小组开展了下列探究活动。暖足贴标签显示成分有:铁粉、水、活性炭、氯化钠和蛭石(一种耐高温的超级保温材料)。
任务一,探究暖足贴的成分
【实验1】验证暖足贴中含有铁粉:拆开一袋暖足贴,将其中粉末倒入烧杯中,用磁铁与之充分接触,发现有黑色粉末被吸引;再将吸出的黑色粉末撒在酒精灯火焰上,发现粉末燃烧,火星四射,证明了暖足贴中含有铁粉。
【现象与讨论】
(1)请写出铁粉在空气中燃烧的化学方程式 。
(2)铁丝在空气中不能燃烧,而铁粉在空气中能然烧,这是因为______(填字母)。
A.反应物的接触面积不同 B.氧气的浓度不同 C.反应物的种类不同
任务二:探究暖足贴的发热原理
【查阅资料】暖足贴的发热原理是铁粉吸氧腐蚀(消耗氧气和水,生成物为固体)放出热量,加入活性炭、氯化钠能使反应更快,放热现象更明显。
【提出问题】哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【实验2】小组同学设计如图的实验装置进行四组实验,每组实验加入铁粉和活性炭的总质量为24g,氯化钠溶液体积为7.5mL,恰好将固体润湿,实验结果如表所示。
实验序号
铁炭质量比
氯化钠溶液浓度/%
10分钟时温度升高值/℃
1
2∶1
26
7.8
2
4∶1
26
4.2
3
6∶1
26
3.3
4
2∶1
13
6
【解释与结论】
(3)通过实验发现,铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率 (填“越快”、“越慢”或“无影响”)。
(4)为探究氯化钠溶液浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应选择对比实验 (填实验序号)。
(5)待装置冷却至室温后,U型管左侧液面会比右侧液面 (填“高”或“低”)。
任务三:自制暖足贴
【实验3】小组同学分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中(与市售暖足贴所用无纺布相同)。滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖足贴。在相同环境下,利用温度传感器测定自制暖足贴与市售暖足贴温度随时间的变化,形成图像,如图所示。
【反思与总结】
(6)综合以上实验探究,下列说法正确的是______(填字母)。
A.暖足贴在使用前不需要密封保存
B.利用铁吸氧腐蚀的原理,铁粉还可用于食品保鲜
C.自制暖足贴的明显不足有发热温度较高容易烫伤和发热时间持续短
D.对比市售和自制两种暖足贴的成分,其发热差异只与是否加入蛭石有关
【答案】(1)Fe+O2Fe3O4 (2)A (3)越慢 (4)1、4 (5)高 (6)BC
【解析】(1)铁粉在空气中燃烧生成四氧化三铁:Fe+O2Fe3O4。
(2)A、在化学反应中,反应的剧烈程度与反应物之间的接触面积有关。铁粉和铁丝比,铁粉的颗粒很小,铁粉与空气中氧气的接触面积比铁丝与空气中氧气的接触面积大,因此铁粉能在空气中燃烧,而铁丝不能,选项A正确;
B、铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中能燃烧,不是氧气浓度不同造成的,因为空气中氧气的浓度是相同的,因此选项B不正确;
C、铁丝和铁粉都是铁,只是与氧气的接触面积大小不同,选项C不正确。
故选A。
(3)暖足贴的发热原理是铁粉吸氧腐蚀,消耗氧气和水,放出热量,铁粉吸氧腐蚀越快,相同时间内放出的热量就越多。根据控制变量的原则和表中提供的数据,在氯化钠溶液浓度都是26%的条件下,1、2、3三个实验中铁炭质量比由小到大,10分钟时温度升高值由大到小,说明铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率越慢。
(4)根据控制变量的原则,要探究氯化钠溶液浓度对铁吸氧腐蚀速率,必须在铁炭质量比相同的前提下进行。由表中数据可知,实验1、4铁炭质量比相同,但氯化钠溶液的浓度不同,故应选择对比实验1、4。
(5)铁吸氧腐蚀过程中消耗装置内的氧气,待装置冷却至室温后,装置内气体的压强小于装置外,因此U型管左侧液面会比右侧液面高。
(6)A、暖足贴中含有铁粉、水、氯化钠等物质,如果在使用前不密封保存,铁粉、水和空气中的氧气接触会发生反应,从而降低暖足贴的效果甚至完全失效,该说法不正确;
B、食品保鲜时需要除去包装中的氧气和水分,而铁吸氧腐蚀,就能消耗氧气和水分,因此铁粉可用于食品保鲜,该说法正确;
C、从实验3所得图像中可知,自制暖足贴跟市售暖足贴比明显不足有:发热温度较高(达80℃),容易造成烫伤,发热持续时间短,该说法正确;
D、自制暖足贴跟市售暖足贴比,发热有差异,原因有多种,除了与是否加入蛭石有关外,还与暖足贴中各种成分的质量和配比有关,该说法不正确。
故选BC
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