专题02 空气和氧气-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级化学上学期期末真题分类汇编(贵州专用)
2024-11-21
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内容正文:
专题02 空气和氧气
内容概览
考点01 空气的组分及其用途
考点02 空气中氧气含量的测定
考点03 氧气的化学性质
考点04 实验室制取氧气的实验
考点01 空气的组分及其用途
1.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)走遍大地神州,最美多彩贵州,贵州的空气质量优良。有关空气成分的说法正确的是
A.氧气有助燃性,常用作燃料 B.空气中氧气的质量分数为21%
C.洁净的空气是混合物 D.空气中臭氧(O3)含量少,属于稀有气体
2.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)空气是一种宝贵的自然资源,它由多种气体组成,下列气体不是空气成分的是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.氢气
3.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)空气是一种宝贵的自然资源,下列说法正确的是
A.空气是纯净物
B.空气成分中体积分数最大的是氮气
C.空气中氧气质量占空气质量的21%
D.空气污染指数越大,空气质量状况越好
4.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)下列有关空气的说法错误的是
A.氮气是制造氮肥的重要原料 B.氧气约占空气体积的 21%
C.二氧化碳是空气污染物之一 D.稀有气体所占比例虽小但用途广泛
5.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)空气是一种重要的自然资源,下列关于空气各成分的说法中,错误的是
A.空气中氧气的质量分数约为21%
B.氮气化学性质不活泼,可用于保护气
C.空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应,曾被称为“惰性气体”
D.二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应,但二氧化碳不属于空气污染物
考点02 空气中氧气含量的测定
6.(23-24九年级上·贵州遵义·期末)利用甲图所示装置测定红磷燃烧时集气瓶内氧气分子数百分比()的变化,测定结果如图乙所示。下列说法不正确的是
A.b点红磷已经燃烧
B.b到c燃烧剧烈程度不是持续减弱
C.冷却至室温打开止水夹,瓶内压强增大至不变
D.消耗氧气与剩余氧气分子数之比约为12.4:8.6
7.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)空气中氧气含量的测定
(1)实验装置如图:集气瓶中留少量水的目的是 。红磷过量的理由是 。
(2)实验现象:红磷燃烧时产生大量 ,当红磷熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,水流进集气瓶内约占 。
(3)实验结论: 。
(4)实验原理(用文字表达式表示) 。
(5)实验中的误差分析:
导致测得空气中氧气含量大于1/5的原因有: 、 。
8.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)我们通常用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的含量。
(1)(实验回顾)实验室常用图1所示的方法测定空气中氧气的含量,红磷燃烧的化学方程式为 。同学们发现利用图1装置进行实验时,在集气瓶外点燃红磷,一方面会造成 ,另一方面伸进集气瓶速度慢了会使测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
于是改进装置如图2进行重新探究。
(实验探究)先在容积为200.0mL的集气瓶里装进50.0mL的水,再在量筒内装入100.0mL的水,然后按图连好仪器,接通电热棒,红磷立即被点燃。
(2)如果红磷停止燃烧时立即记录量筒内剩余水的体积,则会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)如果实验结束时量筒内剩余水的体积是73.0mL,则测得的空气中氧气的体积分数为 (用百分数表示)。
(4)用图2装置进行探究,与图1装置比较,优点是 、 。
9.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)下图是测定空气中氧气的含量及集气瓶中气压变化图,则下列说法中正确的是
A.该实验中的红磷换成木炭后实验仍能成功
B.图2中B-D段表示为烧杯中的水进入集气瓶的过程
C.打开止水夹进入集气瓶的少于五分之一的原因是红磷过量
D.图2中D-E段气压增大的原因是烧杯中的水进入集气瓶引起的
10.(21-22九年级上·贵州安顺·期末)图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验过程中连接数字传感器,测得实验1集气瓶内气压与时间关系如图2(该装置气密性良好,红磷足够。P0是集气瓶内初始气压)。
(1)图1实验发生反应的化学方程式为 ,反应类型: 。
(2)P0—a段气压增大的原因 。
(3)图1实验中 (填“能”或“不能”)用镁条替代红磷,理由: 。
(4)如图2,若初始气压P0等于1,则d点所对应的气压P理论上应等于 。(提示:在同温同压下气体的压强与体积、分子个数成正比)
考点03 氧气的化学性质
11.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)物质发生化学变化常伴随现象的发生,下列有关实验现象的描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰 B.木炭在空气中燃烧发出白光
C.铁在氧气中剧烈燃烧,生成黑色固体四氧化三铁 D.磷在空气中燃烧产生大量白烟
12.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)下列实验事实中涉及的化学知识正确的是
选项
实验事实
化学知识
A
完成红磷在空气中燃烧的实验
发出白光,产生大量白雾
B
用明矾处理较浑浊的天然水
明矾主要起杀菌消毒作用
C
完成细铁丝在氧气中燃烧的实验
发出黄光,生成四氧化三铁
D
完成硫粉在氧气中燃烧的实验
产生蓝紫色火焰,有刺激气味
A.A B.B C.C D.D
13.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)下列关于物质燃烧现象的描述正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
B.蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,放热,生成和
C.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,冒出浓烈的黑烟,生成黑色粉末
D.红磷在空气中燃烧,放出热量,有大量白雾生成
14.(22-23九年级上·贵州铜仁·期末)以下有关燃烧现象的描述中正确的是
A.氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,生成水
B.细铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
D.红磷在空气中燃烧,冒出大量的白色烟雾
15.(22-23九年级上·贵州黔东南·期末)人类离不开空气。下列有关空气各组分说法中正确的是
A.稀有气体是空气中体积分数最小的气体
B.由红磷燃烧测定空气中氧气含量实验可知氮气难溶于水
C.二氧化碳无毒,所以多吸点对人体没有伤害
D.氧气可用于气割,是利用氧气的可燃性
考点04 实验室制取氧气的实验
16.(23-24九年级上·贵州贵阳·期末)如图是实验室制取气体的常见装置。请回答下列问题。
(1)写出带标号的仪器名称① ,② 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,在所给装置中,既能制取又能制取的发生装置是 (填序号),若用D收集二氧化碳,验满的方法是 ;
(3)若用A作发生装置制取氧气,反应的化学方程式为 ,将固体粉末装入试管的操作为 。
(4)若要设计一款家用简易供氧器,可供选择的原理有:①电解水;②加热高锰酸钾;③双氧水分解:④加热氯酸钾。你将选择的原理是 (填序号),理由是 。
17.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)某初中化学兴趣小组同学用如图装置进行气体制取实验,并诚邀你的加入,请回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:① ② 。
(2)用A装置制取氧气,反应的化学方程式为: ;若要用高锰酸钾制取氧气,还需在试管口塞一团棉花,请写出实验室用高锰酸钾制取氧气时发生反应的化学方程式 ;若要收集较纯净的氧气,应选用的收集装置为 (填序号。下同)
(3)实验室制取氢气时选用C装置相对于B装置的优点是 ;收集装置不选用E的原因 。使用G装置收集氢气。气体从 口进入(填“a”或“b”)。
(4)氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味、密度比空气小、极易溶于水的气体,实验室制取氨气常用氯化铵固体与碱石灰固体共热。制取并收集氨气。应选用上述装置中的 组合。
18.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末节选)通过对化学的学习,同学们初步掌握了实验室制取气体的知识与技能,请结合下列装置图1回答问题。
(1)序号①的仪器名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选择的装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)如图2所示家用制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,分别加入过碳酸钠固体和少量二氧化锰。
查阅文献得知:过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2 )溶于水会分解生成Na2CO3和H2O2 。
根据图2所示,反应仓中生成氧气的化学方程式为 。根据图3数据分析家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。
19.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)如图所示是实验室制取气体常见的装置,请回答下列问题。
(1)装置E中①对应的仪器名称是 ,实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,选择的发生装置是 (填字母序号),若要得到较为纯净的氧气,最好选用 (填字母序号)装置进行收集。
(2)若用F装置收集氢气,氢气应从 (填“a”或“b”)端进,你选择的依据是 。
(3)若用B和C装置组合制取氧气,要想知道氧气是否已收集满,方法为 。若要更好地控制反应速率,应对B装置如何改进? 。
(4)实验室用无水醋酸钠(固体)和碱石灰(固体)混合加热制取甲烷。甲烷的密度比空气小且难溶于水,具有可燃性。则制取甲烷所需的发生装置为 (填字母序号)。实验室制取甲烷结束时,先撤酒精灯,后将导管从水中取出的后果是 。
20.(23-24九年级上·贵州黔南·期末节选)化学是一门以实验为基础的科学。如图1所示是实验室制取气体的部分实验装置,请回答下列问题:
(1)写出带标号仪器的名称:① 。
(2)在实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取一瓶较干燥的氧气,应选用的装置组合为 (从A~E中选,填字母序号)。
(3)若用装置A加热高锰酸钾制取氧气,该装置存在不足之处,你的改进方法是 。
(4)实验室常用装置G代替装置B制取气体,该装置的优点是 。
(5)如图2所示是一种紧急供氧设备的内部结构示意图。使用时按动点火装置,金属粉末反应放热,使药块分解持续供氧,并有氯化钠生成。其中产生氧气的化学方程式为 。
1.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,下列相关图像正确的是
A. B.
C. D.
2.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)取氯酸钾和二氧化锰的混合物a g(其中二氧化锰的质量为),在一定条件下反应,相关量的变化如图所示。下列说法正确的是
A.min内,固体中钾元素的质量分数不变
B.完全反应后生成氧气的质量为b g
C.M点对应的固体物质只有两种,分别是氯酸钾和氯化钾
D.若M点二氧化锰的质量占固体总质量的25%,则此时已产生氧气的质量为
3.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)下列四个图像,能正确反映对应变化关系的是
A.水的电解 B.加热高锰酸钾
C.分解过氧化氢溶液 D.加热氯酸钾
4.(21-22九年级上·贵州六盘水·期末)下列图像能正确反映其变化过程的是
A.加热高锰酸钾制取氧气
B.电解水生成气体的质量
C.在一密闭玻璃容器中用红磷测定空气中氧气的含量
D.用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气
5.(21-22九年级上·贵州黔东南·期末)现有质量相等的两份氯酸钾固体,一份单独加热,一份与少量二氧化锰混合加热,当完全反应后,产生的氧气的质量(m)和反应时间(t)的关系图正确的是:
A. B.
C. D.
6.(22-23九年级上·贵州遵义·期末)依据实验装置及相关知识,回答问题。
Ⅰ、下列仪器和装置可用于实验室制取氧气。
(1)写出仪器A的名称 。
(2)从A—H中选择高锰酸钾制取并收集氧气的仪器及装置: (填字母序号)。检查装置气密性的方法是 。
(3)高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,反应后,固体中锰元素的质量分数会 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)用I、J装置(导管、集气瓶均为塑料制品)进行氧气和氢气混合气体爆炸实验,实验步骤为:先将氢气通过I装置,然后通入J装置中与氧气混合,最后点燃。最理想的连接方式是 (选用“a”、“b”、“c”、“d”解答)。
Ⅱ、如图是测定空气中氧气含量的实验
(5)该实验能说明氧气约占空气体积的的证据是 。
(6)关于该实验的分析,下列说法正确的是______。
A.加入的铁丝绒应足量
B.充分反应后,试管内氮气约占剩余气体体积的78%
C.铁丝绒变为红色说明发生了化学变化
D.将铁丝绒换为红磷也可达到实验目的
7.(22-23九年级上·贵州遵义·期末)如图所示为实验室常用的实验装置,据图回答下列问题:
(1)写出带标号仪器的名称:① 。
(2)加热的条件下,实验室制取并收集较纯净氧气选择的装置组合是 (填序号),化学反应方程式为 。
(3)选用过氧化氢溶液制取氧气,为了得到平稳气流,可将B装置的长颈漏斗换作 。
(4)阅读材料回答问题:
a.氨气是有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,易溶于水。
b.加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气。
①制取氨气气发生和收集的装置组合是 (从A-E中选择)。
②若测定氨气生成的体积可以选用F装置,瓶中植物油的作用是 ;若测定出来的氦气体积明显小于理论值可能的原因有 。
A.反应一开始产生气体就通入F中
B.等气体平稳产生时才通入F中
C.装置漏气
D.收集氨气前F装置中植物油上方原本有空气
8.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末节选)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
Ⅰ.写出标号仪器的名称:
(1)a ;b ;c 。
Ⅱ.实验室制取氧气有多种方法。
(2)用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。用装置D收集氧气,检验是否集满的方法是 (写出操作、现象和结论)。
(3)用过氧化氢溶液和MnO2混合制取氧气,其发生装置可选用(填字母序号,下同): ,发生反应的化学方程式为 ,用C装置收集氧气前,将集气瓶内空气完全排尽的方法是 。
Ⅲ.氧气性质实验。
(4)某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验,收集所需氧气最好选用的装置是 ;由此可见,选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质,此外往往还要考虑 。实验时可观察到的主要现象有 ,发生反应的化学方程式为 。
(5)实验室常借助传感器研究气体的性质与变化。蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,稍后熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据,如图所示。分析该实验可知:
①当氧气浓度变为 %时蜡烛不再燃烧,由此对燃烧条件之一“与氧气接触”应该修正为 。
②蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是 。
9.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)如图为实验室制取并收集氧气的装置。请按要求回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:a 。
(2)采用加热高锰酸钾制氧气时,发生装置可用 (填字母,下同)装置,收集较纯净的氧气可用 装置,发生反应的化学方程式为 。
(3)若采用双氧水在二氧化锰催化条件下制氧气,发生反应的化学方程式为 ,该反应基本类型属于 反应。
(4)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,发生装置可用图中 装置,检查该装置气密性的方法是 。
(5)已知氨气(NH3)在通常情况下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,其水溶液为氨水。实验室用加热硫酸铵与氢氧化钙两种固体混合物来制取氨气时,应选用的发生和收集装置是 。
10.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)请结合下列实验装置,回答有关问题:
(1)写出图中标有字母b的仪器名称: 。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填“A”“B”或“C”),反应的化学方程式是 。
(3)如用C装置制取氧气相对于B装置的优点是 ,反应的化学方程为 。如果在D装置装有干燥用的浓硫酸,则用装置CDE的组合可以达到干燥和收集氧气的目的,CDE装置的接口正确连接顺序为 (填小写字母顺序),验证此组合装置氧气已经集满的操作是 。
11.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)在实验室中,我们常用如图所示装置制取和收集某些气体。
(1)实验室制取二氧化碳时,你选择的发生装置为 ,化学反应方程式为 ;该发生装置也可以用来制氧气,化学反应方程式为 ,若选择F装置收集氧气应选择 端(用“b”或“c”填空)进气,同时验满氧气的方法是 。
(2)小明在实验室制取氢气时发生装置选择了B而没有选择C,你认为他选择的B装置的优点是 。
(3)若用高锰酸钾制取氧气时,应对A装置如何改进? ,用E装置收集氧气不纯的原因可能是 。
12.(22-23九年级上·贵州·期末)某兴趣小组利用下列所示的仪器进行实验并探究。
(1)实验室用图1中B装置制氧气,反应的化学方程式为 ,试管略微向下倾斜的原因是 ,若要收集较纯净的氧气,则收集装置为 (填序号,从图1中选)。
(2)将收集到的氧气进行如图2所示的性质实验,点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待 时,插入集气瓶中,观察到的现象是 。
(3)若用H2O2溶液和MnO2来制取干燥的氧气,应选用图1中的收集装置 (填序号)。
(4)为了证明MnO2的催化作用,甲同学通过如图3所示装置来进行实验探究:
图3的A装置中加入amLH2O2溶液,然后塞入装有带火星木条的橡胶塞,如B装置所示,观察到的现象是 。再通过漏斗加入bgMnO2,如C装置所示,此时观察到的现象是 。充分反应后,将C装置中的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量,固体仍为bg,甲同学认为MnO2是催化剂。乙同学认为甲同学的结论不严谨,请你帮乙同学说出理由: 。
13.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)根据下列实验装置和要求,回答有关问题:
(1)写出标号①仪器的名称 ;
(2)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ,若选用D装置来收集氧气,是因为 。
(3)实验室制取氨气的发生装置可用A,则制取氨气所用的药品可能是下列中的 (填编号)。
①熟石灰固体混合氯化铵固体 ②氢氧化钠溶液混合氯化铵固体 ③浓氨水中加入氧化钙
(4)装置F是一种可用于收集气体的装置。若用F装置收集氧气,氧气应从 (填“a”或“b”)进入F中。若将F装置内装满水,再连接量筒,用可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,测量时气体应从 (填“a”或“b”)进入F中。
14.(21-22九年级上·贵州六盘水·期末)二氧化碳和氧气是人类生活中不可或缺的气体。对其制取的研究有助于我们能更好地利用它们。
(1)指出上图中标有数字的仪器名称:a. ;b 。
(2)可以选择图B装置制取气体的理由是 。如果用来制取二氧化碳,则反应的化学方程式为 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时发生装置应选 ,收集装置选 (C、D、E中选),选择该装置的理由是 。写出该反应的化学方程式 。若选用装置G收集氧气,则发生装置应连接 端(填“m”或“n”)。
(4)可用装置F代替装置B进行实验,其优点是 。
15.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)如图所示装置常用于实验室制取气体,回答下列问题。
(1)写出标注仪器的名称:① ② 。
(2)实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (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)实验室通常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体,发生反应的化学方程式为 ,检验二氧化碳气体的方法是 ,其化学方程式为 ,由此可知实验室中制取气体时发生装置由 和 来决定。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集氨气,应该从图中选择的发生装置是 ,收集装置是 (填字母)。
16.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)根据下列装置图回答问题:
(1)实验室可以通过多种途径制得氧气,若用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取并收集氧气,可选择的装置组合是 (只写一组),该反应结束,二氧化锰的质量 (填增加、减少或不变),有关反应的化学方程式为 ,该反应属于基本反应类型中的 反应,氯酸钾中氯元素的化合价为 。做该实验时,当水中有气泡连续冒出时便开始收集,连续收集了三瓶气体,当用带火星的木条对三瓶气体进行检验时,发现第一瓶氧气不能使带火星的木条复燃,原因可能为 。(多选)
A.开始瓶中没有装满水 B.收集了锥形瓶与导管中的空气
C.没有在水面下将瓶口盖好就将瓶子拿离水面 D.装置气密性不好
(2)如图过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气可观察到的现象是 和 。上述两种制取氧气的方案中,如果没有加入二氧化锰,则会导致 。(填序号)
A.不能生成氧气 B.生成氧气的质量减少 C.生成氧气的速度缓慢
17.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)请根据下列装置,回答问题:
(1)写出仪器名称:① ;② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,可选用的装置是 (填字母),该化学反应的化学方程式为 ,需要改进的是 。
(3)若用F装置进行排空气法收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)若制取二氧化碳气体,要较好地控制产生气体的速率,应选用装置 。该反应的化学方程式为 。
(5)实验室中常用固体锌和稀硫酸在常温下制取氢气,同时生成硫酸锌,请写出该反应原理 ,发生装置选择 (选“A”或“B”)。
(6)质量相等的两份过氧化氢溶液a和b,a中再加少量二氧化锰,将药品分别加热到完全分解,则理论上收集到氧气的质量随加热时间变化图象正确的是 。
A. B.
C. D.
18.(22-23九年级上·贵州贵阳·期末)某同学用下图1所示装置验证空气中氧气的体积分数,图2表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。
【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后,瓶中是否有氧气剩余?
【猜想假设】猜想:①有氧气剩余;②无氧气剩余。
【进行实验】按图1装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的足量红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,将装有足量白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射白磷,白磷燃烧。
【得出结论】
(1)分析上述实验现象,猜想 正确。
【反思交流】
(2)写出红磷燃烧的化学方程式 。根据本实验的结论,用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法不够准确,理由是 。
(3)在图2中 点(填曲线上“A、B、C、D、E”)时红磷燃烧熄灭;曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
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专题02 空气和氧气
内容概览
考点01 空气的组分及其用途
考点02 空气中氧气含量的测定
考点03 氧气的化学性质
考点04 实验室制取氧气的实验
考点01 空气的组分及其用途
1.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)走遍大地神州,最美多彩贵州,贵州的空气质量优良。有关空气成分的说法正确的是
A.氧气有助燃性,常用作燃料 B.空气中氧气的质量分数为21%
C.洁净的空气是混合物 D.空气中臭氧(O3)含量少,属于稀有气体
【答案】C
【详解】A、氧气有助燃性,不具有可燃性,不能用作燃料,故选项说法错误;
B、空气中氧气的体积分数为21%,不是质量分数,故选项说法错误;
C、洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物,故选项说法正确;
D、空气中臭氧(O3)含量少,但臭氧不属于稀有气体,故选项说法错误;
故选:C。
2.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)空气是一种宝贵的自然资源,它由多种气体组成,下列气体不是空气成分的是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.氢气
【答案】D
【详解】空气中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%,二氧化碳的体积分数约为0.03%,稀有气体的体积分数约为0.94%,空气中不含有氢气,故选D。
3.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)空气是一种宝贵的自然资源,下列说法正确的是
A.空气是纯净物
B.空气成分中体积分数最大的是氮气
C.空气中氧气质量占空气质量的21%
D.空气污染指数越大,空气质量状况越好
【答案】B
【详解】A、空气中含有氧气、氮气等,是由不同种物质组成,属于混合物,错误;
B、空气中体积分数最大的是氮气,约占78%,正确;
C、空气中氧气体积约占空气体积的21%,不是质量分数,错误;
D、空气质量报告中所列的空气污染指数越大,空气质量越差,错误。
故选B。
4.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)下列有关空气的说法错误的是
A.氮气是制造氮肥的重要原料 B.氧气约占空气体积的 21%
C.二氧化碳是空气污染物之一 D.稀有气体所占比例虽小但用途广泛
【答案】C
【详解】A、氮气含氮元素,是制造氮肥的重要原料,不符合题意;
B、空气的成分按体积计算: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%,不符合题意;
C、二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,符合题意;
D、稀有气体所占比例较小,但是稀有气体用途广泛,如稀有气体通电时,能发出不同颜色的光,可用于制作多种用途的电光源,不符合题意。
故选C。
5.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)空气是一种重要的自然资源,下列关于空气各成分的说法中,错误的是
A.空气中氧气的质量分数约为21%
B.氮气化学性质不活泼,可用于保护气
C.空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应,曾被称为“惰性气体”
D.二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应,但二氧化碳不属于空气污染物
【答案】A
【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%,不是质量分数,该项错误,符合题意;
B、氮气在常温下化学性质不活泼,可用于保护气,该项正确,不符合题意;
C、空气中的稀有气体化学性质不活泼,一般不跟其他物质反应,曾被称为“惰性气体”,该项正确,不符合题意;
D、二氧化碳是空气中的主要成分,不属于空气污染物,但含量增多会引起温室效应,该项正确,不符合题意;
故选A。
考点02 空气中氧气含量的测定
6.(23-24九年级上·贵州遵义·期末)利用甲图所示装置测定红磷燃烧时集气瓶内氧气分子数百分比()的变化,测定结果如图乙所示。下列说法不正确的是
A.b点红磷已经燃烧
B.b到c燃烧剧烈程度不是持续减弱
C.冷却至室温打开止水夹,瓶内压强增大至不变
D.消耗氧气与剩余氧气分子数之比约为12.4:8.6
【答案】D
【详解】A、据图可知,b点氧气分子数百分比开始减小,说明氧气开始和红磷发生反应,故说法正确;
B、据图可知,b到c燃烧剧烈程度不是持续减弱,故说法正确;
C、红磷燃烧消耗氧气,压强会减小,实验结束后,冷却至室温打开止水夹,烧杯中的水会进入集气瓶中,瓶内压强增大至不变,故说法正确;
D、可以把瓶内空气的总体积看做100%,则消耗氧气与剩余氧气分子数之比约为,故说法错误。
故选D。
7.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)空气中氧气含量的测定
(1)实验装置如图:集气瓶中留少量水的目的是 。红磷过量的理由是 。
(2)实验现象:红磷燃烧时产生大量 ,当红磷熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,水流进集气瓶内约占 。
(3)实验结论: 。
(4)实验原理(用文字表达式表示) 。
(5)实验中的误差分析:
导致测得空气中氧气含量大于1/5的原因有: 、 。
【答案】(1) 吸收五氧化二磷,并加速冷却 使集气瓶中的氧气充分耗尽
(2) 白烟 集气瓶内空气体积的1/5
(3)氧气约占空气总体积的1/5
(4)红磷+氧气五氧化二磷
(5) 弹簧夹未夹紧
盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶时速率过慢
【详解】(1)红磷燃烧放出了大量的热,且生成了有毒的五氧化二磷,五氧化二磷能与水反应,所以集气瓶中留少量水的目的是:吸收五氧化二磷,且加速冷却;
红磷过量的理由是使集气瓶中的氧气充分耗尽;
(2)红磷燃烧产生大量白烟,放出热量;
当红磷熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,由于红磷燃烧消耗了氧气,装置内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的1/5;
(3)进入水的体积就是消耗氧气的体积,故可得出结论:氧气约占空气体积的1/5;
(4)红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:;
(5)导致测得空气中氧气含量大于1/5,可能是实验过程中,弹簧夹未夹紧,气体受热膨胀逸出,导致实验结果偏大;盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶时速率过慢,气体受热膨胀逸出,导致实验结果偏大。
8.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)我们通常用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的含量。
(1)(实验回顾)实验室常用图1所示的方法测定空气中氧气的含量,红磷燃烧的化学方程式为 。同学们发现利用图1装置进行实验时,在集气瓶外点燃红磷,一方面会造成 ,另一方面伸进集气瓶速度慢了会使测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
于是改进装置如图2进行重新探究。
(实验探究)先在容积为200.0mL的集气瓶里装进50.0mL的水,再在量筒内装入100.0mL的水,然后按图连好仪器,接通电热棒,红磷立即被点燃。
(2)如果红磷停止燃烧时立即记录量筒内剩余水的体积,则会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)如果实验结束时量筒内剩余水的体积是73.0mL,则测得的空气中氧气的体积分数为 (用百分数表示)。
(4)用图2装置进行探究,与图1装置比较,优点是 、 。
【答案】(1)
污染环境或污染空气 偏大
(2)偏小
(3)18%
(4) 环保 实验误差小
【详解】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:;
红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,散逸到空气中,会污染空气,故在集气瓶外点燃红磷,一方面会造成空气污染,另一方面伸进集气瓶速度慢了,集气瓶内气体受热膨胀逸出,会导致测定结果偏大;
(2)如果红磷停止燃烧时立即记录量筒内剩余水的体积,此时未冷却至室温,装置内气体受热膨胀,会导致测定结果偏小;
(3)如果实验结束时量筒内剩余水的体积是73.0mL,则进入集气瓶中水的体积为100.0mL-73.0mL=27mL,即测得空气中氧气的体积为27mL,故测得的空气中氧气的体积分数为:;
(4)用图2装置进行探究,与图1装置比较,该反应在密闭环境中进行,反应生成的五氧化二磷不会散逸到空气中,比较环保,且避免了盛有红磷的燃烧匙伸入集气瓶时,气体的受热膨胀逸出,实验误差小。
9.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)下图是测定空气中氧气的含量及集气瓶中气压变化图,则下列说法中正确的是
A.该实验中的红磷换成木炭后实验仍能成功
B.图2中B-D段表示为烧杯中的水进入集气瓶的过程
C.打开止水夹进入集气瓶的少于五分之一的原因是红磷过量
D.图2中D-E段气压增大的原因是烧杯中的水进入集气瓶引起的
【答案】D
【详解】A、木炭燃烧生成二氧化碳气体,导致瓶内气体不能明显减少,气压也不会明显降低,上升水面将明显不足,故A错误;
B、红磷燃烧放热,压强增大,为B-C段变化,C-D段变化,压强减小,为冷却过程,DE段压强增大,表示烧杯中的水进入集气瓶的过程,故B错误;
C、若红磷量少,氧气消耗不完,会使进入集气瓶的水少于五分之一,故C错误;
D、水进入集气瓶,气体体积减小,气体被压缩,瓶内气压逐渐增大,故D正确。
故选D。
10.(21-22九年级上·贵州安顺·期末)图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验过程中连接数字传感器,测得实验1集气瓶内气压与时间关系如图2(该装置气密性良好,红磷足够。P0是集气瓶内初始气压)。
(1)图1实验发生反应的化学方程式为 ,反应类型: 。
(2)P0—a段气压增大的原因 。
(3)图1实验中 (填“能”或“不能”)用镁条替代红磷,理由: 。
(4)如图2,若初始气压P0等于1,则d点所对应的气压P理论上应等于 。(提示:在同温同压下气体的压强与体积、分子个数成正比)
【答案】(1) 化合反应/氧化反应
(2)红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大
(3) 不能 镁条不仅能与空气中的氧气反应,还能与空气中的氮气和二氧化碳反应
(4)
【详解】(1)图1实验发生反应为红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:;该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,该反应有氧气参与的反应,属于氧化反应;
(2)P0—a段气压增大的原因是因为红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大;
(3)镁不仅能与空气中的氧气反应,还能与空气中的氮气和二氧化碳反应,故不能用镁条代替红磷;
(4)红磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气体积的,故最后剩余气体约占空气体积的,故若初始气压P0等于1,则则d点所对应的气压P理论上应等于。
考点03 氧气的化学性质
11.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)物质发生化学变化常伴随现象的发生,下列有关实验现象的描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰 B.木炭在空气中燃烧发出白光
C.铁在氧气中剧烈燃烧,生成黑色固体四氧化三铁 D.磷在空气中燃烧产生大量白烟
【答案】D
【详解】A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,错误;
B、木炭在空气中燃烧发出红光,放出热量,错误;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成四氧化三铁是实验结论而不是实验现象,错误;
D、磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量的热,正确。
故选D。
12.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)下列实验事实中涉及的化学知识正确的是
选项
实验事实
化学知识
A
完成红磷在空气中燃烧的实验
发出白光,产生大量白雾
B
用明矾处理较浑浊的天然水
明矾主要起杀菌消毒作用
C
完成细铁丝在氧气中燃烧的实验
发出黄光,生成四氧化三铁
D
完成硫粉在氧气中燃烧的实验
产生蓝紫色火焰,有刺激气味
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,选项错误;
B、明矾在净水过程中主要起吸附悬浮杂质,并使之沉降,选项错误;
C、细铁丝在氧气中燃烧,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,选项错误;
D、硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,有刺激气味,选项正确;
故选:D。
13.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)下列关于物质燃烧现象的描述正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
B.蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,放热,生成和
C.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,冒出浓烈的黑烟,生成黑色粉末
D.红磷在空气中燃烧,放出热量,有大量白雾生成
【答案】A
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体,故A正确;
B、蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,放热,生成 CO2 和 H2O 是实验结论而不是实验现象,描述实验现象不能出现物质的名称,故B错误;
C、镁条在空气中燃烧,发出耀眼的百光,冒出白烟,放热,生成白色粉末,故C错误;
D、红磷在空气中燃烧,放出热量,产生大量白烟,故D错误;
故选:A。
14.(22-23九年级上·贵州铜仁·期末)以下有关燃烧现象的描述中正确的是
A.氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,生成水
B.细铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
D.红磷在空气中燃烧,冒出大量的白色烟雾
【答案】C
【详解】A、氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,生成无色液滴;现象并不能得知这种无色液滴是水,A错误;
B、细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体,铁丝在空气中无法燃烧,B错误;
C、镁是一种比较活泼的金属,能在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,C正确;
D、红磷在空气中燃烧,冒出大量的白色固体,是白烟而不是雾,D错误。
故选:C。
15.(22-23九年级上·贵州黔东南·期末)人类离不开空气。下列有关空气各组分说法中正确的是
A.稀有气体是空气中体积分数最小的气体
B.由红磷燃烧测定空气中氧气含量实验可知氮气难溶于水
C.二氧化碳无毒,所以多吸点对人体没有伤害
D.氧气可用于气割,是利用氧气的可燃性
【答案】B
【详解】A、空气的成分按体积计算: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%,故稀有气体不是空气中体积分数最小的气体,不符合题意;
B、在测定空气中氧气含量的实验中,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的便不再进入,说明氮气难溶于水,符合题意;
D、二氧化碳无毒,但是二氧化碳不能供给呼吸,吸入过多,会导致窒息,对人体健康不利,不符合题意;
D、氧气可用于气割,是利用氧气的助燃性,氧气不具有可燃性,不符合题意。
故选B。
考点04 实验室制取氧气的实验
16.(23-24九年级上·贵州贵阳·期末)如图是实验室制取气体的常见装置。请回答下列问题。
(1)写出带标号的仪器名称① ,② 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,在所给装置中,既能制取又能制取的发生装置是 (填序号),若用D收集二氧化碳,验满的方法是 ;
(3)若用A作发生装置制取氧气,反应的化学方程式为 ,将固体粉末装入试管的操作为 。
(4)若要设计一款家用简易供氧器,可供选择的原理有:①电解水;②加热高锰酸钾;③双氧水分解:④加热氯酸钾。你将选择的原理是 (填序号),理由是 。
【答案】(1) 酒精灯 水槽
(2) B 将燃着的木条放在集气瓶口,观察木条是否熄灭
(3) 试管倾斜,把盛有药品的药匙小心地送至试管底部,然后使试管直立起来
(4) ③ 操作简单,制得氧气纯净
【详解】(1)由图A可知,仪器①的名称是酒精灯;
由图E可知,仪器②的名称是酒精灯;
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸的溶质氯化氢反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:,故填写:;
实验室用石灰石和稀盐酸常温下制取二氧化碳,它与双氧水在二氧化锰催化下常温下制取氧气发生装置相同,都选择没有酒精灯的B装置,作为发生装置;
二氧化碳不助燃也不可燃,检验二氧化碳是否收集满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,观察木条是否熄灭,熄灭说明二氧化碳收集满,反之,则没收集满;
(3)由图A可知,A装置中有酒精灯,说明选择它作为发生装置制取气体的反应条件需要加热,但A装置试管口没有塞棉花,因此,此装置适用于氯化酸钾在二氧化锰催化下制取氧气,除了生成氧气,还生成氯化钾,化学方程式为:;
取用粉末状固体药品时,试管倾斜,把盛有药品的钥匙或纸槽伸入到试管底部,然后慢慢竖起;
(4)①电解水制取氧气,需要通电,而且产物中除了氧气还有氢气,制取气体不纯,操作繁琐,故不适合用于家用简易供氧器,②加热高锰酸钾制取氧气,需要加热,操作繁琐,故不适合用于家用简易供氧器,③双氧水分解制取氧气,不需要加热,只需催化剂,操作简单,产物中只有氧气一种气体,并且产物不污染空气,故适合用于家用简易供氧器,加热氯酸钾制取氧气,需要加热,操作繁琐,产物中可能混有污染空气的氯气,故不适合用于家用简易供氧器,故选:③;
采用双氧水分解的原理作为家用简易供氧器的原理是因为:操作简单,制得氧气纯净,产物不污染空气。
17.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)某初中化学兴趣小组同学用如图装置进行气体制取实验,并诚邀你的加入,请回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:① ② 。
(2)用A装置制取氧气,反应的化学方程式为: ;若要用高锰酸钾制取氧气,还需在试管口塞一团棉花,请写出实验室用高锰酸钾制取氧气时发生反应的化学方程式 ;若要收集较纯净的氧气,应选用的收集装置为 (填序号。下同)
(3)实验室制取氢气时选用C装置相对于B装置的优点是 ;收集装置不选用E的原因 。使用G装置收集氢气。气体从 口进入(填“a”或“b”)。
(4)氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味、密度比空气小、极易溶于水的气体,实验室制取氨气常用氯化铵固体与碱石灰固体共热。制取并收集氨气。应选用上述装置中的 组合。
【答案】(1) 试管 长颈漏斗
(2) D
(3) 可以控制反应的发生和停止 氢气的密度比空气小 b
(4)AF或AG
【详解】(1)由图可知,仪器①为试管;仪器②为长颈漏斗;
(2)A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:;
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:;
氧气不易溶于水,密度比空气略大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选D;
(3)与B装置相比,C装置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;
收集装置不选用E的原因是:氢气的密度比空气小;
使用G装置收集氢气,氢气的密度比空气小,则气体从b端进入;
(4)实验室制取氨气常用氯化铵固体与碱石灰固体共热,属于固体加热反应,发生装置可选A,氨气密度比空气小,极易溶于水,可用向下排空气法收集,收集装置可选F或G,故填:AF或AG。
18.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末节选)通过对化学的学习,同学们初步掌握了实验室制取气体的知识与技能,请结合下列装置图1回答问题。
(1)序号①的仪器名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选择的装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)如图2所示家用制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,分别加入过碳酸钠固体和少量二氧化锰。
查阅文献得知:过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2 )溶于水会分解生成Na2CO3和H2O2 。
根据图2所示,反应仓中生成氧气的化学方程式为 。根据图3数据分析家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。
【答案】(1)酒精灯
(2) BC或BE或BF
(3) 相同时间内过碳酸钠产生的氧气比5%的过氧化氢产生的氧气多,且过碳酸钠是固体便于携带,过碳酸钠在常温下稳定易保存
【详解】(1)由图可知,序号①的仪器名称是:酒精灯;
(2)用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选B,氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,收集装置可选C或E或F,故填:BC或BE或BF;
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:;
(3)反应仓中生成氧气的反应为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:;
由图3可知,相同时间内过碳酸钠产生的氧气比5%的过氧化氢产生的氧气多,且过碳酸钠是固体便于携带,过碳酸钠在常温下稳定易保存,故家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液。
19.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)如图所示是实验室制取气体常见的装置,请回答下列问题。
(1)装置E中①对应的仪器名称是 ,实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,选择的发生装置是 (填字母序号),若要得到较为纯净的氧气,最好选用 (填字母序号)装置进行收集。
(2)若用F装置收集氢气,氢气应从 (填“a”或“b”)端进,你选择的依据是 。
(3)若用B和C装置组合制取氧气,要想知道氧气是否已收集满,方法为 。若要更好地控制反应速率,应对B装置如何改进? 。
(4)实验室用无水醋酸钠(固体)和碱石灰(固体)混合加热制取甲烷。甲烷的密度比空气小且难溶于水,具有可燃性。则制取甲烷所需的发生装置为 (填字母序号)。实验室制取甲烷结束时,先撤酒精灯,后将导管从水中取出的后果是 。
【答案】(1) 水槽 A E
(2) b 氢气的密度比空气小
(3) 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满 用分液漏斗替换长颈漏斗
(4) A 液体倒流,使试管炸裂
【详解】(1)装置E中①对应的仪器名称是水槽;
氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;
该反应为固体加热型,选择的发生装置是A;
排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,若要得到较为纯净的氧气,最好选用E装置排水法进行收集;
(2)若用F装置收集氢气,氢气密度比空气小,则氢气应从b端进;
(3)若用B和C装置组合制取氧气,氧气可以支持燃烧,要想知道氧气是否已收集满,方法为:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满;
若要更好地控制反应速率,可用分液漏斗替换B装置的长颈漏斗,通过分液漏斗控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;
(4)实验室用无水醋酸钠(固体)和碱石灰(固体)混合加热制取甲烷,该反应为固体加热型,则制取甲烷所需的发生装置为A;
实验室制取甲烷结束时,先撤酒精灯,后将导管从水中,会导致水槽中的液体倒流,使试管炸裂。
20.(23-24九年级上·贵州黔南·期末节选)化学是一门以实验为基础的科学。如图1所示是实验室制取气体的部分实验装置,请回答下列问题:
(1)写出带标号仪器的名称:① 。
(2)在实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取一瓶较干燥的氧气,应选用的装置组合为 (从A~E中选,填字母序号)。
(3)若用装置A加热高锰酸钾制取氧气,该装置存在不足之处,你的改进方法是 。
(4)实验室常用装置G代替装置B制取气体,该装置的优点是 。
(5)如图2所示是一种紧急供氧设备的内部结构示意图。使用时按动点火装置,金属粉末反应放热,使药块分解持续供氧,并有氯化钠生成。其中产生氧气的化学方程式为 。
【答案】(1)酒精灯
(2)AC
(3)在试管口塞一团棉花
(4) 控制反应的开始与停止
(5)
【详解】(1)由图可知,仪器①为酒精灯。
(2)氯酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,发生装置选A,排空气法收集的气体较纯,且氧气密度比空气大,收集装置选C。
(3)加热高锰酸钾时,为了防止固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应塞一团棉花。
(4)G装置中,将固体放在多孔塑料板上,关闭止水夹,产生的气体无法排出,装置中的压强增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体排出,液体重新进入,与固体接触,反应开始,则该反应的优点为控制反应的开始与停止。
(5)由图可知,该反应为NaClO3在催化剂作用下加热生成氯化钠和氧气,反应的化学方程式为:。
1.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,下列相关图像正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、氧气要在加热一段时间后才能生成,氧气质量从0开始增加,氧气产生一定量后,不再发生变化,为一定值,故错误;
B、氯酸钾要加热一段时间才会反应,所以固体不会立即减少,故错误;
C、该反应中二氧化锰是催化剂,化学反应中质量不变,故错误;
D、二氧化锰的质量不变,反应前有固体,因此反应前二氧化锰的质量分数不是0,但是由于反应后固体质量减少,故二氧化锰的质量分数增大,至反应结束后不再改变,故错误。
故选C。
2.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)取氯酸钾和二氧化锰的混合物a g(其中二氧化锰的质量为),在一定条件下反应,相关量的变化如图所示。下列说法正确的是
A.min内,固体中钾元素的质量分数不变
B.完全反应后生成氧气的质量为b g
C.M点对应的固体物质只有两种,分别是氯酸钾和氯化钾
D.若M点二氧化锰的质量占固体总质量的25%,则此时已产生氧气的质量为
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故钾元素的质量不变,但是0 ~ t2 min内,固体的总质量减少,故固体中钾元素的质量分数增大,故A说法错误;
B、如图所示,固体反应前总质量是ag,完全反应后固体质量是bg,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故完全反应后产生气体的总质量为(a - b)g,故B说法错误;
C、加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物,氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,其中二氧化锰是催化剂,反应前后质量不变,M点时氯酸钾还未完全反应,此时对应的固体物质有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种固体,故C说法错误;
D、氯酸钾和二氧化锰的混合物ag,其中二氧化锰的质量为g,若M点二氧化锰占固体总质量25%,则M点时固体总质量为:÷25%=,则产生氧气的量为:ag-=,故D说法正确;
故选:D。
3.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)下列四个图像,能正确反映对应变化关系的是
A.水的电解 B.加热高锰酸钾
C.分解过氧化氢溶液 D.加热氯酸钾
【答案】B
【详解】A、电解水时生成的氢气和氧气的体积比是2:1,质量比为1:8,故错误;
B、t1时刻前高锰酸钾没有分解,只有一种物质,t1-t2时刻,高锰酸钾分解要产生二氧化锰、锰酸钾和氧气,同时高锰酸钾剩余,则固体种类3种,t2时刻以后高锰酸钾完全反应,剩余固体2种,故正确;
C、分解过氧化氢产生水和氧气,随着过氧化氢溶液的加入,产生氧气的质量增加,故错误;
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式及各物质的质量比为,则产生氯化钾的质量大于氧气,故错误;
故选:B。
4.(21-22九年级上·贵州六盘水·期末)下列图像能正确反映其变化过程的是
A.加热高锰酸钾制取氧气
B.电解水生成气体的质量
C.在一密闭玻璃容器中用红磷测定空气中氧气的含量
D.用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气
【答案】A
【详解】A、高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,锰元素的质量在反应前后不会改变,故A正确;
B、水通电生成氢气和氧气,化学方程式为:,氢气和氧气的质量比为4:32=1:8,故B错误;
C、红磷燃烧放出热量,压强变大,直到红磷反应结束,随着温度的下降,压强减小,恢复到室温后,红磷燃烧消耗了氧气,容器内气体减少,压强变小,最终的压强小于开始时的压强,故C错误;
D、反应中二氧化锰作催化剂,催化剂在反应前后的质量不变,故D错误。
故选A。
5.(21-22九年级上·贵州黔东南·期末)现有质量相等的两份氯酸钾固体,一份单独加热,一份与少量二氧化锰混合加热,当完全反应后,产生的氧气的质量(m)和反应时间(t)的关系图正确的是:
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】质量相等的两份氯酸钾固体,一份单独加热,一份与少量二氧化锰混合加热,当完全反应后,产生的氧气的质量一样,只不过加了二氧化锰催化剂的用的时间少,不加的用的时间更多。如果温度未达到氯酸钾就不会分解,所以一开始不会产生氧气,温度达到氯酸钾才会开始分解。
故选:D
6.(22-23九年级上·贵州遵义·期末)依据实验装置及相关知识,回答问题。
Ⅰ、下列仪器和装置可用于实验室制取氧气。
(1)写出仪器A的名称 。
(2)从A—H中选择高锰酸钾制取并收集氧气的仪器及装置: (填字母序号)。检查装置气密性的方法是 。
(3)高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,反应后,固体中锰元素的质量分数会 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)用I、J装置(导管、集气瓶均为塑料制品)进行氧气和氢气混合气体爆炸实验,实验步骤为:先将氢气通过I装置,然后通入J装置中与氧气混合,最后点燃。最理想的连接方式是 (选用“a”、“b”、“c”、“d”解答)。
Ⅱ、如图是测定空气中氧气含量的实验
(5)该实验能说明氧气约占空气体积的的证据是 。
(6)关于该实验的分析,下列说法正确的是______。
A.加入的铁丝绒应足量
B.充分反应后,试管内氮气约占剩余气体体积的78%
C.铁丝绒变为红色说明发生了化学变化
D.将铁丝绒换为红磷也可达到实验目的
【答案】(1)铁架台
(2) ABCFG 连接好装置,将导管放入水中,用手握住试管,观察导管口是否有气泡产生,移开手后,导管中是否形成一段水柱
(3) 变大
(4)a与c相连或c与a相连
(5)反应结束后试管内液面上升的体积约占试管体积的;
(6)AC
【详解】(1)根据图示可以辨认出A为铁架台;
(2)实验室用高锰酸钾加热制氧气,药品为固体且需要加热;氧气的密度比空气大,且不易溶于水,则适合用向上排空气法或排水集气法收集;结合图示需要用ABCFG组合制取氧气;检查该装置气密性的方法为:连接好装置,将导管放入水中,用手握住试管,观察导管口是否有气泡产生,移开手后,导管中是否形成一段水柱;
(3)高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰与氧气,化学反应方程式为:;该反应中反应前Mn在KMnO4中,反应后Mn在K2MnO4与MnO2中,则反应前后锰元素都在试管中,则质量不变,氧气反应后逸出,反应后固体的总质量减小,故Mn的质量分数变大;
(4)实验中需要先将氢气通过I装置,然后通入J装置中与氧气混合,最后点燃;氢气通过装满水的装置I时从b端进入a端排出,氢气的密度比空气小,则需要从c端进入装置J,充分的与其中的O2混合,故需要将两个装置的a与c相连或c与a相连;
(5)铁丝与氧气、水共同作用生锈,反应中消耗氧气,试管中气体的总体积减小,水槽中的水在气压差的作用下被压入试管中,进入试管中水的体积即为氧气的体积,反应结束后若试管内液面上升的体积约占试管体积的,证明氧气约占空气体积的;
(6)A、反应中铁丝绒的量应该足量,保证将试管中氧气全部消耗完,故选项说法正确;
B、充分反应后,装置中氧气被消耗完,剩余气体主要是氮气,故选项说法错误;
C、反应中铁丝绒变成红色,说明该变化中有新物质生成,过程属于化学变化,故选项说法正确;
D、红磷消耗氧气需要点燃,该反应在常温进行,则不能用红磷代替铁丝绒,故选项说法错误;
故选AC。
7.(22-23九年级上·贵州遵义·期末)如图所示为实验室常用的实验装置,据图回答下列问题:
(1)写出带标号仪器的名称:① 。
(2)加热的条件下,实验室制取并收集较纯净氧气选择的装置组合是 (填序号),化学反应方程式为 。
(3)选用过氧化氢溶液制取氧气,为了得到平稳气流,可将B装置的长颈漏斗换作 。
(4)阅读材料回答问题:
a.氨气是有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,易溶于水。
b.加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气。
①制取氨气气发生和收集的装置组合是 (从A-E中选择)。
②若测定氨气生成的体积可以选用F装置,瓶中植物油的作用是 ;若测定出来的氦气体积明显小于理论值可能的原因有 。
A.反应一开始产生气体就通入F中
B.等气体平稳产生时才通入F中
C.装置漏气
D.收集氨气前F装置中植物油上方原本有空气
【答案】(1)量筒
(2) AE/EA
(3)分液漏斗
(4) AC/CA 防止氨气溶于水 BC/CB
【详解】(1)带标号仪器的名称:①量筒;
(2)装置A试管口没有塞棉花,实验室常用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成锰酸钾和氧气,该反应化学方程式:,反应条件下是加热,发生装置选A,排水法收集气体纯度高,加热的条件下,实验室制取并收集较纯净氧气选择的装置组合是AE;
(3)选用过氧化氢溶液制取氧气,为了得到平稳气流,可将B装置的长颈漏斗换作分液漏斗,因为分液漏斗可以控制滴加过氧化氢的速率,得到平稳气流;
(4)①加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气,反应条件是加热,氨气密度比空气小,易溶于水可用向下排空气法收集氨气,制取氨气气发生和收集的装置组合是AC;
②氨气易溶于水,若测定氨气生成的体积可以选用F装置,瓶中植物油的作用是防止氨气溶于水;
A、反应一开始产生气体就通入F中,不影响测量生成气体体积;
B、等气体平稳产生时才通入F中,会导致收集到气体体积减小,使测量结果偏小;
C、装置漏气,有部分气体逸出装置,会导致收集到气体体积减小,使测量结果偏小;
D、排出液体体积等于进入气体的体积,收集氨气前F装置中植物油上方原本有空气,不影响测量生成气体体积;
答案:BC。
8.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末节选)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
Ⅰ.写出标号仪器的名称:
(1)a ;b ;c 。
Ⅱ.实验室制取氧气有多种方法。
(2)用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。用装置D收集氧气,检验是否集满的方法是 (写出操作、现象和结论)。
(3)用过氧化氢溶液和MnO2混合制取氧气,其发生装置可选用(填字母序号,下同): ,发生反应的化学方程式为 ,用C装置收集氧气前,将集气瓶内空气完全排尽的方法是 。
Ⅲ.氧气性质实验。
(4)某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验,收集所需氧气最好选用的装置是 ;由此可见,选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质,此外往往还要考虑 。实验时可观察到的主要现象有 ,发生反应的化学方程式为 。
(5)实验室常借助传感器研究气体的性质与变化。蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,稍后熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据,如图所示。分析该实验可知:
①当氧气浓度变为 %时蜡烛不再燃烧,由此对燃烧条件之一“与氧气接触”应该修正为 。
②蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是 。
【答案】(1) 试管 锥形瓶 集气瓶
(2) 将带火星的木条靠近集气瓶口,若复燃,则已满
(3) B 将集气瓶装满水,用玻璃片盖住并倒置在水槽中
(4) D 操作是否简单方便 剧烈燃烧,火星四射,放热,生成一种黑色固体
(5) 15.3 与一定浓度的氧气接触 氮气/N2
【详解】(1)标号仪器的名称:a是试管;b是锥形瓶;是集气瓶。
(2)装置A 属于固体加热型,且试管口没有放一团棉花,故选用加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:。氧气具有助燃性,装置D为向上排空气法,收集氧气时,检验是否集满的方法是将带火星的木条靠近集气瓶口,若复燃,则已满。
(3)用过氧化氢溶液和MnO2混合制取氧气,属于固液常温型,其发生装置可选用B;过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,发生反应的化学方程式为;用C装置(排水集气法)收集氧气前,将集气瓶内空气完全排尽的方法是将集气瓶装满水,用玻璃片盖住并倒置在水槽中。
(4)氧气不易溶于水可用排水法收集,氧气密度比空气略大,可用向上排空气法收集。某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验,集气瓶底部铺有一层细沙,目的是防止燃烧时生成物熔化后溅落下来炸裂瓶底,收集氧气前就必须把细沙放入瓶底,故所需氧气最好采用向上排空气法,选用的收集装置是:D;由此可见,选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质,此外还要考虑:操作是否方便。铁和氧气在点燃条件下生成四氧化三铁,实验时可观察到的主要现象是剧烈燃烧,火星四射,放热,生成一种黑色固体,发生反应的化学方程式为。
(5)①蜡烛燃烧消耗氧气,由图示看出,当氧气浓度变为15.3%时,浓度不再变化,所以蜡烛不再燃烧,也说明蜡烛燃烧需要一定浓度的氧气,由此对燃烧条件之一“与氧气接触”应该修正为与一定浓度的氧气接触。
②空气中氮气含量最多,氧气被部分消耗,则蜡烛熄灭后瓶内含量最多的气体是氮气。
9.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)如图为实验室制取并收集氧气的装置。请按要求回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:a 。
(2)采用加热高锰酸钾制氧气时,发生装置可用 (填字母,下同)装置,收集较纯净的氧气可用 装置,发生反应的化学方程式为 。
(3)若采用双氧水在二氧化锰催化条件下制氧气,发生反应的化学方程式为 ,该反应基本类型属于 反应。
(4)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,发生装置可用图中 装置,检查该装置气密性的方法是 。
(5)已知氨气(NH3)在通常情况下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,其水溶液为氨水。实验室用加热硫酸铵与氢氧化钙两种固体混合物来制取氨气时,应选用的发生和收集装置是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A E 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) 2H2O22H2O+O2↑ 分解
(4) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B 用弹簧夹夹紧导气管,向长颈漏斗中注水,若在长颈漏斗中形成一段高于水面的稳定的液柱,则装置气密性良好
(5)AD/DA
【详解】(1)图中标号a仪器的名称:长颈漏斗;
(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,发生装置可用A装置;氧气密度大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,用排水法收集的气体较为纯净,收集较纯净的氧气可用E装置,发生反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应;
(4)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;该反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,发生装置可用B装置;检查该装置气密性的方法是用弹簧夹夹紧导气管,向长颈漏斗中注水,若在长颈漏斗中形成一段高于水面的稳定的液柱,则装置气密性良好;
(5)实验室用加热硫酸铵与氢氧化钙两种固体混合物来制取氨气时,为固固加热型反应,应选用的发生装置是A,氨气密度比空气小,且极易溶于水,应选用向下排空气法收集,故选装置D。实验室用加热硫酸铵与氢氧化钙两种固体混合物来制取氨气时,应选用的发生和收集装置是AD。
10.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)请结合下列实验装置,回答有关问题:
(1)写出图中标有字母b的仪器名称: 。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填“A”“B”或“C”),反应的化学方程式是 。
(3)如用C装置制取氧气相对于B装置的优点是 ,反应的化学方程为 。如果在D装置装有干燥用的浓硫酸,则用装置CDE的组合可以达到干燥和收集氧气的目的,CDE装置的接口正确连接顺序为 (填小写字母顺序),验证此组合装置氧气已经集满的操作是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A
(3) 可以随时控制反应的发生和停止 cedfg 将带火星的小木条放在g口,若木条复燃,则说明已收集满
【详解】(1)b为长颈漏斗;
(2)若用高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A;
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)C装置中,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,所以C装置制取氧气相对于B装置的优点是:可以随时控制反应的发生和停止;
该反应为固液常温型,即为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
如果在D装置装有干燥用的浓硫酸,从发生装置出来的气体先经过干燥装置,干燥装置要长进短出(即e管进d管出),然后进行收集,由于氧气密度比空气大,用E装置收集时,气体应该从长管f进,故CDE装置的接口正确连接顺序为:cedfg;
氧气具有助燃性,验满方法为:将带火星的小木条放在g口,若木条复燃,则说明已收集满。
11.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)在实验室中,我们常用如图所示装置制取和收集某些气体。
(1)实验室制取二氧化碳时,你选择的发生装置为 ,化学反应方程式为 ;该发生装置也可以用来制氧气,化学反应方程式为 ,若选择F装置收集氧气应选择 端(用“b”或“c”填空)进气,同时验满氧气的方法是 。
(2)小明在实验室制取氢气时发生装置选择了B而没有选择C,你认为他选择的B装置的优点是 。
(3)若用高锰酸钾制取氧气时,应对A装置如何改进? ,用E装置收集氧气不纯的原因可能是 。
【答案】(1) B/C CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ b 在c端放一带火星木条,若木条复燃,则氧气集满
(2)能控制反应速率
(3) 在试管口放一团棉花 集气瓶中没有装满水或未待气泡均匀放出时收集气体
【详解】(1)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,发生装置可用固、液混合不加热型,选择的发生装置为B或C;大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;若用该发生装置制氧气,所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学反应方程式为:;氧气的密度略大于空气,若选择F装置收集氧气应选择b端进气,当c端有氧气逸出时,氧气集满,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,验满氧气的方法是在c端放一带火星木条,若木条复燃,则氧气集满;
(2)装置B中分液漏斗能控制液体的滴加速率,从而能控制反应的速率,选择的B装置的优点是能控制反应的速率;
(3)高锰酸钾是一种固体粉末,在试管中加热时,试管中固体粉末会随氧气流进入导管,若用高锰酸钾制取氧气时, A装置中改进方法是在试管口放一团棉花,用E装置收集氧气不纯的原因可能是集气瓶中没有装满水或未待气泡均匀放出时收集气体。
12.(22-23九年级上·贵州·期末)某兴趣小组利用下列所示的仪器进行实验并探究。
(1)实验室用图1中B装置制氧气,反应的化学方程式为 ,试管略微向下倾斜的原因是 ,若要收集较纯净的氧气,则收集装置为 (填序号,从图1中选)。
(2)将收集到的氧气进行如图2所示的性质实验,点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待 时,插入集气瓶中,观察到的现象是 。
(3)若用H2O2溶液和MnO2来制取干燥的氧气,应选用图1中的收集装置 (填序号)。
(4)为了证明MnO2的催化作用,甲同学通过如图3所示装置来进行实验探究:
图3的A装置中加入amLH2O2溶液,然后塞入装有带火星木条的橡胶塞,如B装置所示,观察到的现象是 。再通过漏斗加入bgMnO2,如C装置所示,此时观察到的现象是 。充分反应后,将C装置中的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量,固体仍为bg,甲同学认为MnO2是催化剂。乙同学认为甲同学的结论不严谨,请你帮乙同学说出理由: 。
【答案】(1) 防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管 C
(2) 火柴快燃尽 铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,产生黑色固体
(3)D
(4) 带火星的木条不复燃 带火星的木条复燃 甲同学没有验证反应前后二氧化锰的化学性质是否发生改变
【详解】(1)B装置为加热固体的装置,且试管口没有塞棉花,适用于氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化并加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为;
加热固体时,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;
若想收集较纯净的氧气,由于氧气不易溶于水,则收集装置选C。
(2)做铁丝燃烧实验时,应待火柴快燃尽时再将铁丝插入集气瓶中,可观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,产生黑色固体。
(3)若想收集较干燥的氧气,由于氧气密度比空气大,收集装置选D。
(4)过氧化氢常温下分解很慢,则带火星的木条不复燃;
但当加入二氧化锰后,过氧化氢在二氧化锰的催化下反应速率加快,则带火星的木条复燃;
催化剂能改变反应速率,但其质量和化学性质不变,该实验只证明了二氧化锰能改变反应速率,且反应前后质量不变,但由于没有证明二氧化锰的化学性质是否改变,则结论不严谨。
13.(21-22九年级上·贵州铜仁·期末)根据下列实验装置和要求,回答有关问题:
(1)写出标号①仪器的名称 ;
(2)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ,若选用D装置来收集氧气,是因为 。
(3)实验室制取氨气的发生装置可用A,则制取氨气所用的药品可能是下列中的 (填编号)。
①熟石灰固体混合氯化铵固体 ②氢氧化钠溶液混合氯化铵固体 ③浓氨水中加入氧化钙
(4)装置F是一种可用于收集气体的装置。若用F装置收集氧气,氧气应从 (填“a”或“b”)进入F中。若将F装置内装满水,再连接量筒,用可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,测量时气体应从 (填“a”或“b”)进入F中。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
氧气不易溶于水,且与水不反应
(3)①
(4) a b
【详解】(1)由图可知,标号①仪器的名称为长颈漏斗;
(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:;
若选用D装置来收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
(3)①熟石灰固体混合氯化铵固体,属于固体加热反应,发生装置可选A,符合题意;
②氢氧化钠溶液混合氯化铵固体,属于固液不加热反应,发生装置不能选择A,不符合题意;
③浓氨水中加入氧化钙,属于固液不加热反应,发生装置不能选择A,不符合题意。
故选①;
(4)若用F装置收集氧气,氧气的密度比空气大,氧气应从a端通入;
若将F装置内装满水,再连接量筒,用可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,测量时,气体的密度比水小,故气体应从b端通入,水从a端排出。
14.(21-22九年级上·贵州六盘水·期末)二氧化碳和氧气是人类生活中不可或缺的气体。对其制取的研究有助于我们能更好地利用它们。
(1)指出上图中标有数字的仪器名称:a. ;b 。
(2)可以选择图B装置制取气体的理由是 。如果用来制取二氧化碳,则反应的化学方程式为 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时发生装置应选 ,收集装置选 (C、D、E中选),选择该装置的理由是 。写出该反应的化学方程式 。若选用装置G收集氧气,则发生装置应连接 端(填“m”或“n”)。
(4)可用装置F代替装置B进行实验,其优点是 。
【答案】(1) 试管 长颈漏斗
(2) 反应物是固体和液体,反应不需加热 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3) A D(或E) 氧气密度比空气大(或氧气不易溶于水) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ m
(4)可以控制反应的发生和停止
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称为试管,仪器b的名称为长颈漏斗,故填:试管;长颈漏斗;
(2)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,常用过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气,反应物是固体和液体,反应不需加热,因此选择B装置制取气体;石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:反应物是固体和液体,反应不需加热;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固-固加热型,选择的发生装置为A,氧气密度比空气大,不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法收集,选择的收集装置为D或E;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↑;氧气的密度比空气大,若选用装置G收集氧气,则发生装置应连接m端,故填:A;D(或E);氧气密度比空气大(或氧气不易溶于水);2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;m;
(4)装置C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,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,可以控制反应的发生和停止,故填:可以控制反应的发生和停止。
15.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)如图所示装置常用于实验室制取气体,回答下列问题。
(1)写出标注仪器的名称:① ② 。
(2)实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (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)实验室通常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体,发生反应的化学方程式为 ,检验二氧化碳气体的方法是 ,其化学方程式为 ,由此可知实验室中制取气体时发生装置由 和 来决定。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集氨气,应该从图中选择的发生装置是 ,收集装置是 (填字母)。
【答案】(1) 酒精灯 长颈漏斗
(2) B b
(3) 通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊则为二氧化碳 反应物状态 反应条件
(4) A D
【详解】(1)仪器的名称:①酒精灯;②长颈漏斗。
(2)实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气,也就是固液混合制取气体,所以应选择的发生装置是固液混合常温型;若用F装置装满水就相当于排水集气法来收集氧气,则氧气应该从b端通入,因为水只能从a端出去。
故填:B;b
(3)实验室通常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体,发生反应为碳酸钙和稀盐酸常温下反应生成氯化钙、水和二氧化碳,检验二氧化碳气体的方法是通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊则为二氧化碳,其化学反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,由此可知实验室中制取气体时发生装置由反应物状态和反应条件来决定。
故填:;通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊则为二氧化碳;;反应物状态;反应条件
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气,需要加热,所以选择固固加热型发生装置;氨气密度比空气小,氨气极易溶于水,所以用向下排空气法来收集氨气。
故填:A;D
16.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)根据下列装置图回答问题:
(1)实验室可以通过多种途径制得氧气,若用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取并收集氧气,可选择的装置组合是 (只写一组),该反应结束,二氧化锰的质量 (填增加、减少或不变),有关反应的化学方程式为 ,该反应属于基本反应类型中的 反应,氯酸钾中氯元素的化合价为 。做该实验时,当水中有气泡连续冒出时便开始收集,连续收集了三瓶气体,当用带火星的木条对三瓶气体进行检验时,发现第一瓶氧气不能使带火星的木条复燃,原因可能为 。(多选)
A.开始瓶中没有装满水 B.收集了锥形瓶与导管中的空气
C.没有在水面下将瓶口盖好就将瓶子拿离水面 D.装置气密性不好
(2)如图过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气可观察到的现象是 和 。上述两种制取氧气的方案中,如果没有加入二氧化锰,则会导致 。(填序号)
A.不能生成氧气 B.生成氧气的质量减少 C.生成氧气的速度缓慢
【答案】(1) AC(或AE) 不变 分解 +5 ABC
(2) 充气气球缩小 红墨水向左移动 C
【详解】(1)用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,应用加热固体制取气体装置;氧气的密度比空气大,且不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,可选择的装置组合是 AC(或AE)。二氧化锰是该反应的催化剂,反应前后质量和化学性质均不改变,该反应结束,二氧化锰的质量不变;该反应生成氯化钾和氧气,有关反应的化学方程式为;该反应反应物一种,生成物有两种,属于“一变多”,属于基本反应类型中的分解反应;氯酸钾中钾元素为+1价,氧元素为-2价,根据化合物中化合价代数和为零的原则,设氯元素的化合价为x,(+1)+x+(-2×3)=0,x=+5。做该实验时,当水中有气泡连续冒出时便开始收集,连续收集了三瓶气体,当用带火星的木条对三瓶气体进行检验时,发现第一瓶氧气不能使带火星的木条复燃,原因可能是:
A、开始瓶中没有装满水,则收集的氧气不纯,正确;
B、收集了锥形瓶与导管中的空气,收集的氧气不纯净,混有空气,正确;
C、没有在水面下将瓶口盖好就将瓶子拿离水面,氧气不纯净,正确;
D、水中有气泡连续冒出,说明装置气密性良好,错误。故选ABC。
(2)如图过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,瓶内气压大于外界气压,可观察到的现象是充气气球缩小和红墨水向左移动。上述两种制取氧气的方案中,二氧化锰都是反应的催化剂,只会改变反应的速率,不会改变生成气体的质量,故填C。
17.(21-22九年级上·贵州毕节·期末)请根据下列装置,回答问题:
(1)写出仪器名称:① ;② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,可选用的装置是 (填字母),该化学反应的化学方程式为 ,需要改进的是 。
(3)若用F装置进行排空气法收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)若制取二氧化碳气体,要较好地控制产生气体的速率,应选用装置 。该反应的化学方程式为 。
(5)实验室中常用固体锌和稀硫酸在常温下制取氢气,同时生成硫酸锌,请写出该反应原理 ,发生装置选择 (选“A”或“B”)。
(6)质量相等的两份过氧化氢溶液a和b,a中再加少量二氧化锰,将药品分别加热到完全分解,则理论上收集到氧气的质量随加热时间变化图象正确的是 。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 长颈漏斗 水槽
(2) AC 在试管口放一团棉花
(3)a
(4) G
(5) B
(6)D
【详解】(1)仪器①的名称是长颈漏斗,仪器②的名称是水槽;
(2)高锰酸钾制氧气属于固体加热型,发生装置选A,由于氧气不易溶于水且不与水反应,收集较纯净的氧气,收集装置应选C,故选用的装置为AC;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:;需要改进的是应在试管口放一团棉花,防止试管内的粉末状物质进入导管;
(3)氧气的密度比空气大,用F装置进行排空气法收集氧气,气体应从a端通入,使得氧气在集气瓶中下部聚集,便于将空气排出;
(4)G装置中是分液漏斗,能够控制反应速率,实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(5)实验室中常用固体锌和稀硫酸在常温下制取氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氧气,反应的化学方程式为:,该反应是固液反应,选用的发生装置为:B;
(6)过氧化氢和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰为催化剂,能够加快反应的速率,故a的反应速率比b快,且反应先开始发生,但催化剂不会影响生成物的质量,二者生成的氧气一样多,故选:D。
18.(22-23九年级上·贵州贵阳·期末)某同学用下图1所示装置验证空气中氧气的体积分数,图2表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。
【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后,瓶中是否有氧气剩余?
【猜想假设】猜想:①有氧气剩余;②无氧气剩余。
【进行实验】按图1装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的足量红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,将装有足量白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射白磷,白磷燃烧。
【得出结论】
(1)分析上述实验现象,猜想 正确。
【反思交流】
(2)写出红磷燃烧的化学方程式 。根据本实验的结论,用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法不够准确,理由是 。
(3)在图2中 点(填曲线上“A、B、C、D、E”)时红磷燃烧熄灭;曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【答案】(1)①
(2) 足量红磷不能把装置中的氧气消耗尽
(3) C 白磷燃烧消耗氧气
【详解】(1)由于将装有足量白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射白磷,白磷燃烧,说明装置内含有氧气,即红磷没有把氧气消耗尽,因此猜想①正确;
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应方程式为;
根据本实验的结论,用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法不够准确,理由足量红磷不能把装置中的氧气消耗尽;
(3)AB 段激光笔的加热温度还未达到红磷着火点,红磷未燃烧,红磷只能发生缓慢氧化,消耗少量的氧气,当红磷点燃时,氧气浓度骤然降低,此时应该是B点,红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固态,当红磷熄灭时,氧气应该被消耗掉较多,此时氧气浓度较低位置,所以C点时红磷燃烧熄灭;
DE段时白磷被点燃,燃烧发生,消耗氧气,所以浓度出现较大变化。
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