第2章 专题特训(一)氧气的性质及制取-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

22 专题特训（一）　氧气的性质及制取 ▶ “答案与解析”见P10 类型一 氧气的性质 1. 下列关于氧气的实验叙述,正确的是 ( ) A. 铁丝在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,生 成黑色固体 B. 空气中氧气含量的测定实验中,可以将红 磷换成木炭 C. 实验室用高锰酸钾制氧气后的固体中二 氧化锰是催化剂 D. 氧气的化学性质比较活泼,可以和许多物 质发生氧化反应 2. (2024·苏州工业园区期中)纳米铁粉在空气 中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧,如图所 示为纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列 说法中,不正确的是 ( ) (第2题) A. 水可防止生成物溅落炸裂瓶底 B. 气球先膨胀后又变小 C. 激光手电筒照射为反应提供能量 D. 对比铁丝在空气中不能燃烧,可知物质种 类是反应能否发生的因素之一 3. 用W形玻璃管进行如下微型实验:先给a处 物质加热使之燃烧,然后将注射器中的过氧 化氢溶液推入管中使其与二氧化锰接触,并 始终控制液体不进入a处。下列说法中,正 确的是 ( ) (第3题) A. 若a处的粉末是木炭粉,实验过程中能看 到木炭粉燃烧,冒白烟 B. 该实验证明二氧化锰是过氧化氢分解反 应的催化剂 C. 推入过氧化氢溶液后,要对准二氧化锰处 加热才能产生氧气 D. 本实验可以得出氧气浓度越大,燃烧得越 剧烈的结论 答案讲解 4. (2023·沧州质检)同学们对硫在氧 气中燃烧的实验做了改进,如实验1, 在火焰熄灭后发现硫有剩余,硫为 什么会熄灭呢? 每个人都提出了不同的猜想。 (第4题) [提出猜想] 甲同学猜想:硫燃烧耗尽了瓶内的氧气,所以 它熄灭了。 乙同学猜想:硫燃烧后瓶内二氧化硫(不支持 硫的燃烧)浓度过高导致硫熄灭。 丙同学猜想: 。 [设计实验] 丙同学设计了实验2来验证自 己的猜想。 实验步骤 实验现象 实验结论 ① 把少量红磷放在铝盒 内,然后放入装有细沙 的集气瓶中,塞紧胶塞, 用放大镜点燃硫,观察 现象 硫燃烧了 一会儿就 熄灭了 ② 待装置冷却后,用放 大镜聚光加热铝盒中的 红磷,观察现象 红 磷 燃 烧,放 出 热量的同 时 产 生 丙同学的 猜想是正 确的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 23 [实验反思] (1) 实验1中火焰的颜色如何变化? 。 (2) 实验1的优点有 。 (3) 实验2中集气瓶内装细沙的作用是 。 (4) 教材里测定空气中氧气含量的实验,使 用红磷而不用硫粉的原因是 。 类型二 氧气的制取 5. 为了证明氧化铜能作过氧化氢分解反应的催 化剂,在证明氧化铜可以加快过氧化氢的分 解速率后,下列还需要进行的实验有 ( ) ① 称量实验前氧化铜的质量 ② 将实验后 的氧化铜干燥、称重 ③ 向实验装置中加入 二氧化锰 ④ 将实验后的氧化铜加入重新 取的相同浓度的过氧化氢溶液中 A. ①②③④ B. ①②④ C. ②③④ D. ③④ 6. 实验室制取气体的常见装置如图所示。下列 说法中,正确的是 ( ) (第6题) A. 装置①中的棉花是为了防止冷凝水回流 到热的试管底部,炸裂试管 B. 装置②中的仪器包括分液漏斗、锥形瓶、 双孔橡胶塞和玻璃导管 C. 装置④和⑤均可用于收集氧气 D. 用装置⑥收集氢气时,应从导管a 处通入 氢气 答案讲解 7. (2024·珠海期中)现有下列实验装 置,结合装置回答问题。 (第7题甲) (1) 写出图中标号仪器的名称:① ; ② ;③ 。 (2) 实验室若用分解过氧化氢溶液的方法来 制取氧气,可以选用的发生装置为 (填字母);若用F装置装满水来收集氧气,则 氧气应该从 (填“a”或“b”)端通入。 (3) 若用加热高锰酸钾的方法制取氧气,可 选用的发生和收集装置组合为 (填 字母),试管口放一团棉花,是为了防止加热 时试管内 进入导管。 (4) 查阅资料得知:氨气(NH3)是一种无色、 有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶 于水,其水溶液称为氨水;实验室用加热氯化 铵和氢氧化钙两种固体混合物的方法来制备 氨气。实验室制取氨气的装置组合可以选用 (填字母)。 (5) 若用图乙方法收集氧气:图Ⅰ的集气瓶 中事先装有80%的水,用排水法收集氧气 后,集气瓶中仍留有15%的水(如图Ⅱ所 示),图Ⅱ集气瓶气体中氧气的体积分数是 (空气中氧气的体积分数为21%, 结果精确到0.01%)。 (第7题乙) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第2章　空气与水资源 专题特训（一）　氧气的性质及制取 1. D 2. D 3. D [解析] 若a处的粉末是木炭粉,加热木炭粉,能看 到木炭粉燃烧,但没有白烟产生,A错误;该实验不能证明 二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,若要证明它是催 化剂,还需要验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后 不变,B错误;推入过氧化氢溶液后,不需要对准二氧化锰 处加热就能产生氧气,C错误;产生氧气越多,反应越剧烈, 本实验可以得出氧气浓度越大,燃烧得越剧烈的结论, D正确。 4. [提出猜想] 瓶内虽有氧气,但氧气的浓度较低,导致硫 熄灭 [设计实验] 白烟 [实验反思] (1) 开始为蓝紫色 火焰,一段时间后变为淡蓝色火焰 (2) 没有有害气体逸 出,环保 (3) 防止瓶底因受热不均匀而炸裂 (4) 红磷 可以在氧气浓度更低的环境中燃烧,消耗氧气比硫更加彻 底,使实验结果更加准确,而硫燃烧生成二氧化硫气体,影 响实验结果(合理答案均可) [解析][提出猜想] 硫燃烧 消耗了瓶内的氧气,氧气浓度过低时,可能导致硫熄灭。 [设计实验] 根据实验现象“红磷燃烧”可知,除放热外还会 产生白烟。[实验反思] (1) 实验1中,开始时氧气的浓度 较高,火焰颜色为蓝紫色,随着燃烧的进行,氧气的浓度逐 渐降低,火焰颜色逐渐变为淡蓝色。(2) 实验1的装置密 封,所以实验1的优点是没有有害气体逸出,环保。(3) 由 于红磷及硫燃烧放热,容易造成集气瓶瓶底因受热不均匀 而炸裂,所以实验2中集气瓶内装细沙的作用是防止瓶底 因受热不均匀而炸裂。(4) 由题表中实验现象可知,与硫 相比,红磷可以在氧气浓度更低的环境中燃烧,能充分消 耗空气中的氧气,消耗氧气比硫更加彻底,使实验结果更 加准确,而硫燃烧生成二氧化硫气体,影响实验结果。 5. B [解析] 催化剂能改变化学反应的速率,在反应前后 其质量和化学性质均不变,为了证明氧化铜能作过氧化氢 分解的催化剂,在证明氧化铜可以加快过氧化氢分解的速 率后,还需要验证在反应前后氧化铜的质量和化学性质不 变,因此还需要进行的实验有① 称量实验前氧化铜的质 量;② 将实验后的氧化铜干燥、称重;④ 将实验后的氧化 铜加入重新取的相同浓度的过氧化氢溶液中。①②是为 了验证在反应前后氧化铜的质量不变,④是为了验证在反 应前后氧化铜的化学性质不变。 6. D [解析] 装置①中的棉花是为了防止加热时,试管内 的粉末状物质随气流进入导管,A错误;装置②中的仪器 包括长颈漏斗、锥形瓶、双孔橡胶塞和玻璃导管,B错误;氧 气不易溶于水且不与水反应,密度比空气大,可用排水法 或向上排空气法收集,故装置③和⑤均可用于收集氧气, C错误;用装置⑥收集氢气时,氢气的密度比空气小,应从 导管a处通入氢气,D正确。 7. (1) ① 铁架台 ② 水槽 ③ 集气瓶 (2) A a (3) BD(或BE;或BF) 粉末状物质 (4) BC(或 BF) (5) 81.41% [解析] (2) 发生装置是由反应物状态和是 否需要加热决定的。过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件 下常温分解,故选固液混合不需加热的发生装置A;氧气密 度比水小且不易溶于水,若用F装置装满水收集氧气,则 氧气应该从a端通入。(3) 加热高锰酸钾制取氧气为固体 需要加热装置,故选发生装置B;氧气密度比空气大且不易 溶于水,收集装置可选D或E或F。为防止加热时试管内 粉末状物质随气流进入导管,需要在试管口放一团棉花。 (4) 加热氯化铵和氢氧化钙两种固体混合物来制备氨气 时,发生装置选用固体加热装置B;氨气密度比空气小,极 易溶于水,收集装置选用向下排空气法的C或F。(5) 设 集气瓶的容积为V,开始时集气瓶中装有80%的水,此时 集气瓶中装有20%的空气,则其中含有空气的体积为 0.2V,含有水的体积为0.8V;用排水法收集氧气后,集气 瓶中仍留有15%的水,现有水的体积为0.15V,则此时其 中含有的气体总体积为0.85V,排水收集氧气的体积为 0.65V,故 此 时 气 体 中 氧 气 的 体 积 分 数 = 0.2V×21%+0.65V 0.85V × 100% ≈ 81.41%。 第4节　水的组成和净化 第1课时 水的组成 1. C 2. (1) 检验氢气的纯度 (2) 产生淡蓝色的火焰 烧杯内 壁上出现小水珠,触摸烧杯外壁时感觉发烫 (3) 化合 可燃性 3. D [解析] 若氧气与氢气反应重新生成了水,则消耗的 氧气与氢气的体积比也为1∶2,对生成氧气与氢气的体积 比没有影响,D 符合题意。 4. D [解析] 电解水生成的氢气和氧气的体积比为2∶1, A错误;a管与电源负极相连,产生的气体是氢气,氢气具 有可燃性,没有助燃性,B错误;根据“正氧负氢”,检验b管 中的气体时,应该用带火星的木条,因为氧气能使带火星 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 01