内容正文:
第二单元 空气和氧气
(试题分值:40分 测试时间:45分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题1分,共12分.每小题只有一个正确答案)
1.做实验时,你是否留心观察过高锰酸钾应保存在下列哪种仪器中
A.广口瓶 B.细口瓶
C.烧杯 D.集气瓶
2.空气是人类赖以生存的物质基础,下列有关空气的说法错误的是
A.空气中的各种成分保持着它们各自的性质,通常情况下各成分间不发生化学反应
B.食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
C.空气中二氧化碳含量过高会导致酸雨
D.空气中稀有气体的体积分数比二氧化碳的大
3.下列对实验现象的描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
C.木炭在空气中充分燃烧,生成二氧化碳
D.过氧化氢溶液中加入二氧化锰,迅速产生大量气泡
4.如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置(夹持装置已省略),对该实验认识错误的是
A.实验过程中,红磷燃烧,产生大量白烟
B.实验结束后装置内剩余气体只有氮气
C.红磷的量少,会影响实验结果
D.用改进装置实验,能减少对空气的污染
工业上一般采用分离液态空气法获得大量氧气,液态氧通常储存在钢瓶中。实验室中,常采用高锰酸钾或双氧水分解等方法来制取氧气,木炭、硫粉等物质可以在氧气中剧烈燃烧。回答下列问题。
5.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是
A. B. C. D.
6.利用如图所示装置进行氧(性质验证的实验,探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,下列说法错误的是
A.烧杯中水的作用是吸收尾气中的二氧化硫,防止污染空气
B.硫粉在空气中燃烧时产生微弱的淡监色火焰
C.实验开始时应先点燃酒精灯①,然后用鼓气囊鼓入空气,再点燃酒精灯②
D.该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象
7.烟花,又称花炮、烟火、焰火。烟花的绚丽色彩主要是因为燃放时物质与氧气反应发出各种颜色的光芒。我们燃放烟花时经常看到淡蓝色火焰和闻到刺激性气味,这主要是烟花中哪种物质燃烧表现的现象
A.木炭 B.硫磺 C.铁粉 D.镁粉
8.如图所示的是四种制取氧气的方法。下列有关说法错误的是
A.①制取氧气的优点是原料易得
B.从节能环保的角度考虑,实验室里应选用途径④制取氧气
C.利用②和④途径制取氧气时,发生装置相同
D.②、③和④途径中发生化学变化的反应类型均为分解反应
9.实验室制取氧气装置如图,下列有关说法正确的是
A.氧气密度大所以试管口略向下倾斜
B.制取氧气的演示实验,反应速率越快越好
C.能制取氧气的物质一定含有氧元素
D.催化剂在反应前后性质一定不变
10.下列化学反应中y与x的关系,可以用如图曲线表示的是
A.一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液,x表示过氧化氢溶液的质量,y表示产生氧气的质量
B.一定量的高锰酸钾在加热条件下分解,x表示反应时间,y表示固体中二氧化锰的质量
C.一定量的镁与氧气反应,x表示氧气的质量,y表示固体的总质量
D.一定量红磷在密闭的集气瓶内燃烧,x表示反应时间,y表示密闭集气瓶内的气压
11.下列图像与化学反应的过程变化趋势对应不正确的是
A.木炭在充满氧气的集气瓶中燃烧
B.一定量的双氧水分解
C.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
D.用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
12.下列所示的四个图像能够正确反应对应关系的是
A.密闭容器中燃烧红磷 B.等量双氧水分解制氧气
C. 加热一定量高锰酸钾 D.人吸气时氧气分子的数目
二、填空题(本题包括4题,共23分,每空1分,化学方程式除外)
13.(6分)阅读下面的科普短文,回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质。可用于制作硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年,佛里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨,工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂。人们做了6500多次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨。当容器中氨的含量不在发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨。其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
(2)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)铁触媒催化剂在合成氨反应中起催化作用。该反应的符号表达式为 。在铁触媒作用下,氮气和氢气合成氨气,请将该反应的微观过程按顺序排列: 。(用序号表示)
(4)按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是 。(填字母编号)
A、 200大气压、300℃ B、 200大气压、500℃
C 、400大气压、300℃ D 、400大气压、500℃
14.(6分)如图装置可用于实验室多次连续进行氧气的制取和性质实验。
(1)仪器X的名称是 。
(2)甲中发生反应的符号表达式为 。二氧化锰用水泥负载做成小球状放在多孔隔板上,这样做的目的是 。
(3)打开弹簧夹,反应一段时间后在X中点燃硫粉,丙装置内可观察到的现象是 ,推测此时Y中盛放的液体的主要作用是 。
15.(5分) 金属可用于制造货币、合金结构钢、氢化催化剂等。粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO),以及少量氧化钻(CoO)和氧化铁,以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如下:
(1)反应⑤开始前用氮气充分吹扫设备内部,其目的是___________,该反应中氧化镍转化为金属镍的化学方程式是___________。
(2)查阅资料,获知部分物质的沸点:
物质
Ni(CO)4
Fe(CO)5
Co2(CO)8
沸点/℃
43
106
52
从Ni(CO)4、Fe(CO)5和 Co2(CO)8的混合物中用蒸馏的方法提Ni(CO)4应选择的温度(T)范围是_______
(3)以上生产流程中循环使用的物质是_________(填化学式)
16.(6+3)“大象牙膏”是最具观赏性的化学趣味实验之一,如下图,实验中现象是迅速涌出柱状的泡沫,可形象地称为“大象牙膏”。
(1)请写出H2O2分解的文字表达式为 。
【实验探究】实验小组用500mL平底烧瓶对“大象牙膏”喷射、成形的影响因素进行研究。数据如下:
序号
H2O2溶液浓度
H2O2溶液体积
催化剂种类
发泡剂种类及体积/mL
现象(是否喷射)
现象(是否成形)
其他
①
30%
80
KI溶液
皂液/20
否
否
泡沫缓慢流出
②
30%
80
KI溶液
洗衣液/20
否
否
泡沫缓慢流出
③
30%
80
KI溶液
洗洁精/20
否
否
泡沫大量涌出
④
30%
80
CuSO4溶液
洗洁精/20
否
否
无明显反应现象
⑤
30%
80
FeCl3溶液
洗洁精/20
是
否
反应激烈,来不及形成泡沫
⑥
30%
x
KMnO4溶液
洗洁精/20
是
是
反应快,喷射时间短
⑦
50%
50
KI溶液
洗洁精/20
是
是
喷射力度不足
⑧
50%
50
KI溶液
洗洁精/12
是
是
喷射力强、时间长且连续
⑨
50%
50
KI溶液
洗洁精/10
是
是
喷射最高,但不连续
【解释与结论】
(2)实验①②③探究的影响因素是 。
(3)实验⑥中,H2O2溶液体积x为 mL。
(4)该探究中,能使H2O2的分解较长时间进行的催化剂是 。
(5)依据实验数据分析,实验③没有喷射、没有成形的最主要原因是 。
(注意:答对(7)(8)、(9)奖励3分,化学试卷总分不超过40分)
【反思与评价】
(7)实验中,还需要控制的实验条件是___________。
A.催化剂用量 B.温度 C.催化剂溶液的颜色
(8)小红建议用大象牙膏喷射出来的“泡沫”作为泡沫灭火剂,你觉得是否可行?为什么 。
(9)有两支质量相等的试管A和B、A是混有少量二氧化锰的过氧化氢溶液,B是纯净的过氧化氢溶液,将它们置于相同温度下,则图中关于放出氧气的质量和时间的图象正确的是___________。
A. B. C. D.
三、计算题(本题5分)
17.以下是小明同学使用量筒和托盘天平完成相关实验的过程:
(1)小明欲量取13.5mL稀盐酸,他应该选择 (选填“10mL”或“25mL”)的量筒。
(2)在量取液体时他的视线应该和 一致。如果他仰视读数,实际量得的盐酸 (选填“>”、“<”或“=”)13.5mL。
(3)小明用托盘天平称量药品,当天平达到平衡时游码的位置如下图所示:
①若托盘天平的右盘上有40g砝码,则所称量药品的质量是 g。
②由于操作错误,他误将药品放在了右盘,天平左盘的砝码还是40g,当天平达到平衡时游码的位置仍是上图位置,则所称量药品的实际质量是 g。
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第二单元 空气和氧气
(试题分值:40分 测试时间:45分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题1分,共12分.每小题只有一个正确答案)
1.做实验时,你是否留心观察过高锰酸钾应保存在下列哪种仪器中
A.广口瓶 B.细口瓶
C.烧杯 D.集气瓶
【答案】A
【详解】A、广口瓶保存固体药品,取用方便,高锰酸钾为固体,应保存在广口瓶中,故选项正确;
B、细口瓶保存液体药品,便于倾倒,故选项错误;
C、烧杯不用于保存药品,烧杯用于溶解、加热等,故选项错误;
D、集气瓶用于收集气体或储存气体使用,故选项错误;
故选:A。
2.空气是人类赖以生存的物质基础,下列有关空气的说法错误的是
A.空气中的各种成分保持着它们各自的性质,通常情况下各成分间不发生化学反应
B.食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
C.空气中二氧化碳含量过高会导致酸雨
D.空气中稀有气体的体积分数比二氧化碳的大
【答案】C
【详解】A、空气中的各种成分保持着它们各自的性质,通常情况下各成分间不发生化学反应,A选项正确;
B、氧气具有氧化性,食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质,B选项正确;
C、空气中二氧化硫、二氧化氮含量过高会导致酸雨,而二氧化碳是空气的成分之一,不会导致酸雨,C选项错误;
D、空气中稀有气体的体积分数(0.94%)比二氧化碳的体积分数(0.03%)大,D选项正确。
故选:C。
3.下列对实验现象的描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
C.木炭在空气中充分燃烧,生成二氧化碳
D.过氧化氢溶液中加入二氧化锰,迅速产生大量气泡
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,错误;
B、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰;在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,错误;
C、木炭在空气中充分燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象,错误;
D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解,产生大量气泡,正确。
故选D。
4.如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置(夹持装置已省略),对该实验认识错误的是
A.实验过程中,红磷燃烧,产生大量白烟
B.实验结束后装置内剩余气体只有氮气
C.红磷的量少,会影响实验结果
D.用改进装置实验,能减少对空气的污染
【答案】B
【详解】A、实验过程中,红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,故选项不符合题意;
B、红磷燃烧消耗氧气,待实验结束后,剩余气体中主要含氮气,还含有二氧化碳、稀有气体等,故选项符合题意;
C、红磷的量少,不能将装置内氧气耗尽,会导致实验结果偏小,故选项不符合题意;
D、用改进装置实验,整个实验过程均在密闭容器中进行,反应生成的五氧化二磷不会逸出,比较环保,故选项不符合题意;
故选:B。
工业上一般采用分离液态空气法获得大量氧气,液态氧通常储存在钢瓶中。实验室中,常采用高锰酸钾或双氧水分解等方法来制取氧气,木炭、硫粉等物质可以在氧气中剧烈燃烧。回答下列问题。
5.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是
A. B. C. D.
6.利用如图所示装置进行氧(性质验证的实验,探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,下列说法错误的是
A.烧杯中水的作用是吸收尾气中的二氧化硫,防止污染空气
B.硫粉在空气中燃烧时产生微弱的淡监色火焰
C.实验开始时应先点燃酒精灯①,然后用鼓气囊鼓入空气,再点燃酒精灯②
D.该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象
【答案】5.D 6.C
【解析】5.A、加热固体时,试管口应略向下倾斜,该选项操作不正确;
B、氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,但导气管应伸入集气瓶底,该选项操作不正确;
C、氧气验满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶中,该选项操作不正确;
D、铁丝燃烧实验中,为了防止高温熔融物溅落,使瓶底炸裂,集气瓶底应留少量的水,该选项操作正确。
故选D。
6.A、硫燃烧生成的二氧化硫有毒,则烧杯中水的作用是吸收尾气中的二氧化硫,防止污染空气,该选项说法正确;
B、硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,该选项说法正确;
C、若想探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,应先用鼓气囊鼓入空气,点燃酒精灯②,可观察到硫在空气中燃烧的现象,然后再点燃酒精灯①,观察硫在氧气中燃烧的现象,该选项说法错误;
D、结合前面分析可知,该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象,该选项说法正确。
故选C。
7.烟花,又称花炮、烟火、焰火。烟花的绚丽色彩主要是因为燃放时物质与氧气反应发出各种颜色的光芒。我们燃放烟花时经常看到淡蓝色火焰和闻到刺激性气味,这主要是烟花中哪种物质燃烧表现的现象
A.木炭 B.硫磺 C.铁粉 D.镁粉
【答案】B
【分析】根据题干中的信息,淡蓝色火焰和刺激性气味,为硫在空气中燃烧的现象。
【详解】A、木炭在空气中燃烧发红光,生成的气体无味;
B、硫在空气中燃烧发出蓝色火焰,刺激性气味;
C、铁粉在空气中燃烧火星四射,生成黑色固体;
D、镁粉在空气中燃烧发白光,生成大量白烟。
故选B。
8.如图所示的是四种制取氧气的方法。下列有关说法错误的是
A.①制取氧气的优点是原料易得
B.从节能环保的角度考虑,实验室里应选用途径④制取氧气
C.利用②和④途径制取氧气时,发生装置相同
D.②、③和④途径中发生化学变化的反应类型均为分解反应
【答案】C
【详解】A、①是工业制取氧气的途径,原料易得,A正确;
B、过氧化氢不需要加热就可获得氧气,产物是水和氧气,节能、环保,B正确;
C、氯酸钾是固体制氧气需要加热,过氧化氢是液体,制氧气无需加热。C错误;
D、②、③和④三个反应的反应物都是一种,而生成物为多种,因此都是分解反应,D正确。
故选C。
9.实验室制取氧气装置如图,下列有关说法正确的是
A.氧气密度大所以试管口略向下倾斜
B.制取氧气的演示实验,反应速率越快越好
C.能制取氧气的物质一定含有氧元素
D.催化剂在反应前后性质一定不变
【答案】C
【详解】A、制取氧气实验时试管口略向下倾斜的原因是:防止冷凝水回流,炸裂试管,故A错误;
B、制取氧气的演示实验,反应速率不是越快越好,要适中,以便于收集,故B错误;
C、由质量守恒定律可知,氧气是由氧元素组成的,所以能制取氧气的物质一定含有氧元素,故C正确;
D、催化剂在反应前后化学性质一定不变,物理性质可能改变,故D错误。
故选C。
10.下列化学反应中y与x的关系,可以用如图曲线表示的是
A.一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液,x表示过氧化氢溶液的质量,y表示产生氧气的质量
B.一定量的高锰酸钾在加热条件下分解,x表示反应时间,y表示固体中二氧化锰的质量
C.一定量的镁与氧气反应,x表示氧气的质量,y表示固体的总质量
D.一定量红磷在密闭的集气瓶内燃烧,x表示反应时间,y表示密闭集气瓶内的气压
【答案】B
【详解】A 、一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液,二氧化锰是反应的催化剂质量不变,能持续催化过氧化氢分解,随着过氧化氢质量的增加,氧气会随之增加,不会出现过氧化氢溶液增多,氧气质量不变的情况,不能用如图曲线表示,错误;
B、一定量的高锰酸钾在加热条件下分解,一开始没有二氧化锰生成,随着反应进行,二氧化锰的质量逐渐增加,直到反应结束不再变化,能用如图曲线表示,正确;
C、一定量的镁与氧气反应,镁与氧气反应生成氧化镁,随着氧气质量的增加,固体的总质量逐渐增加,直到镁完全反应后,固体质量不再增加,开始固体质量不为零,不能用如图曲线表示,错误;
D、一定量红磷在密闭的集气瓶内燃烧,反应开始时,红磷燃烧放热,瓶内气压升高,反应结束后,温度逐渐降低,由于氧气被消耗,瓶内气压又逐渐降低,直到冷却至室温时,气压小于反应前的气压,不能用如图曲线表示,错误。
故选B。
11.下列图像与化学反应的过程变化趋势对应不正确的是
A.木炭在充满氧气的集气瓶中燃烧
B.一定量的双氧水分解
C.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
D.用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、木炭燃烧会放出热量,使集气瓶内温度升高,一段时间后,热量散失到空气中,瓶内温度又会恢复至室温,选项正确,不符合题意;
B、双氧水是过氧化氢的水溶液,其中含有一部分水,随着过氧化氢的分解,又会生成一部分水,水的质量开始增加,当反应停止后,水的质量不再增加,选项正确,不符合题意;
C、氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热的条件下,会反应生成氯化钾和氧气,随着消耗氯酸钾的质量不断增加,生成氯化钾的质量也会不断增加,只要消耗氯酸钾,氯化钾的质量就会增大,不会出现氯化钾质量不变的情况,选项错误,符合题意;
D、用红磷燃烧测空气中氧气含量时,开始时红磷燃烧放出的热量使瓶内气体受热膨胀,瓶内压强增大,由于红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气,瓶内气体减少,加之瓶内温度降低,瓶内的压强会逐渐降低,打开止水夹后,水进入集气瓶内,瓶内压强又会恢复至初始状态,选项正确,不符合题意。
故选C。
12.下列所示的四个图像能够正确反应对应关系的是
A.密闭容器中燃烧红磷 B.等量双氧水分解制氧气
C. 加热一定量高锰酸钾 D.人吸气时氧气分子的数目
【答案】D
【详解】A.红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,密闭容器内压强会减少,因此,反应结束后密闭容器内压强要低于反应前压强,故选项图像不能够正确反应对应关系,不符合题意;
B.二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,会改变反应的速率,但不会改变生成物质量,因此,等量双氧水分解,产生氧气质量相等,故选项图像不能够正确反应对应关系,不符合题意;
C.加热一定量高锰酸钾,产生二氧化锰,因此,二氧化锰质量会增加,直到高锰酸钾完全分解,但反应前没有二氧化锰,故选项图像不能够正确反应对应关系,不符合题意;
D.人体呼吸作用,消耗氧气,生成二氧化碳,因此,人吸气时氧气分子的数目不断减少,但不能将吸入气体中的氧气完全消耗,故选项图像能够正确反应对应关系,符合题意,故选D。
【点睛】该题为图像题,解题技巧为:1.理解坐标轴含义;2.分析曲线的起点、拐点和终点,曲线的起点、拐点和终点通常代表了反应的起始、变化和结束;3.注意曲线的变化趋势,曲线的上升或下降趋势反映了反应物或生成物的变化情况等。
二、填空题(本题包括4题,共23分,每空1分,化学方程式除外)
13.(6分)阅读下面的科普短文,回答相关问题。
氨是一种重要的化学物质。可用于制作硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成。1909年,佛里茨·哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨,工业合成氨的流程如图1所示。
为了找到合成氨反应合适的催化剂。人们做了6500多次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨。当容器中氨的含量不在发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。
1913年第一座合成氨工厂建立。如今全球合成氨年产量超千万吨。其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
(1)工业上可用 方法获得合成氨的原料N2。
(2)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)铁触媒催化剂在合成氨反应中起催化作用。该反应的符号表达式为 。在铁触媒作用下,氮气和氢气合成氨气,请将该反应的微观过程按顺序排列: 。(用序号表示)
(4)按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是 。(填字母编号)
A、 200大气压、300℃ B、 200大气压、500℃
C 、400大气压、300℃ D 、400大气压、500℃
【答案】(1)分离液态空气 (2)混合物
(3) N2+H2NH3 ⑤④①②③ C
【详解】(1)利用空气中氮气和氧气的沸点不同,工业上可用分离液态空气方法获得合成氨的原料N2,故填:分离液态空气;
(2)从“合成塔”中出来的气体含有氨气、氢气和氮气等,属于混合物,故填:混合物;
(3)由题干的信息可知,铁触媒催化剂在合成氨反应中的作催化剂;氢气和氮气在高温高压和催化剂的作用下生成氨气,反应的符号表达式为N2+H2NH3;催化剂在起作用时需要一定的温度,一开始还没起作用,氮分子和氢分子在无规则运动,催化剂在起作用时氢分子和氮分子有序的排列在催化剂表面,氢分子分成氢原子,氮分子分成氮原子,氢原子和氮原子结合成氨分子附着在催化剂表面,反应结束后脱离催化剂表面,正确的顺序为⑤④①②③,
故填:N2+H2NH3;⑤④①②③;
(4)由图中信息可知,按下列条件进行合成氨反应,平衡时氨的含量最高的是400大气压、300℃,故选C;
14.(6分)如图装置可用于实验室多次连续进行氧气的制取和性质实验。
(1)仪器X的名称是 。
(2)甲中发生反应的符号表达式为 。二氧化锰用水泥负载做成小球状放在多孔隔板上,这样做的目的是 。
(3)打开弹簧夹,反应一段时间后在X中点燃硫粉,丙装置内可观察到的现象是 ,推测此时Y中盛放的液体的主要作用是 。
【答案】(1)燃烧匙
(2) 便于实现固液分离
(3) 产生明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味生成,放出热量 吸收二氧化硫,防止污染空气
【详解】(1)由图示可知,仪器X为燃烧匙,故填燃烧匙;
(2)过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解为水和氧气,其符号表达式为,故填;
在装置甲中,二氧化锰用水泥负载做成小球状放在多孔隔板上,过氧化氢溶液从长颈漏斗中加入,反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂,便于实现固液分离。故填便于实现固液分离;
(3)在X中点燃硫,丙装置内可观察到产生明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味生成,放出热量;故填产生明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味生成,放出热量;
硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒直接排放会污染空气,推测此时Y中盛放的液体的主要作用是吸收二氧化硫,防止污染空气。故填吸收二氧化硫,防止污染空气。
15.(5分) 金属可用于制造货币、合金结构钢、氢化催化剂等。粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO),以及少量氧化钻(CoO)和氧化铁,以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如下:
(1)反应⑤开始前用氮气充分吹扫设备内部,其目的是___________,该反应中氧化镍转化为金属镍的化学方程式是___________。
(2)查阅资料,获知部分物质的沸点:
物质
Ni(CO)4
Fe(CO)5
Co2(CO)8
沸点/℃
43
106
52
从Ni(CO)4、Fe(CO)5和 Co2(CO)8的混合物中用蒸馏的方法提Ni(CO)4应选择的温度(T)范围是_______
(3)以上生产流程中循环使用的物质是_________(填化学式)
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止在加热条件下氢气与氧气混合爆炸
(2)43°C≤T<52°C (3)CO
【详解】(1)①反应⑤中需要通入氢气,氢气具有可燃性,不纯时加热或点燃可能会发生爆炸,而氮气的化学性质稳定,所以反应⑤前用氮气充分吹扫设备内部,其目的是排尽装置内原有的空气,防止爆炸,故答案为:排尽装置内的空气,防止在加热条件下氢气与氧气混合爆炸;②氢气具有还原性可以与氧化镍反应生镍和水,故答案为:;
(2)由资料可知Ni(CO)4的沸点为43℃,Co2(CO)8的沸点为52℃,Fe(CO)5的沸点为106℃,蒸馏Ni(CO)4需要温度大于等于43℃,小于52℃即可使Ni(CO)4持续沸腾,而不使另外两种物质沸腾,故为:43℃≤T<52℃;
(3)粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程中,反应前有CO参与,反应最后有CO生成,故答案为:CO;
16.(6+3)“大象牙膏”是最具观赏性的化学趣味实验之一,如下图,实验中现象是迅速涌出柱状的泡沫,可形象地称为“大象牙膏”。
(1)请写出H2O2分解的文字表达式为 。
【实验探究】实验小组用500mL平底烧瓶对“大象牙膏”喷射、成形的影响因素进行研究。数据如下:
序号
H2O2溶液浓度
H2O2溶液体积
催化剂种类
发泡剂种类及体积/mL
现象(是否喷射)
现象(是否成形)
其他
①
30%
80
KI溶液
皂液/20
否
否
泡沫缓慢流出
②
30%
80
KI溶液
洗衣液/20
否
否
泡沫缓慢流出
③
30%
80
KI溶液
洗洁精/20
否
否
泡沫大量涌出
④
30%
80
CuSO4溶液
洗洁精/20
否
否
无明显反应现象
⑤
30%
80
FeCl3溶液
洗洁精/20
是
否
反应激烈,来不及形成泡沫
⑥
30%
x
KMnO4溶液
洗洁精/20
是
是
反应快,喷射时间短
⑦
50%
50
KI溶液
洗洁精/20
是
是
喷射力度不足
⑧
50%
50
KI溶液
洗洁精/12
是
是
喷射力强、时间长且连续
⑨
50%
50
KI溶液
洗洁精/10
是
是
喷射最高,但不连续
【解释与结论】
(2)实验①②③探究的影响因素是 。
(3)实验⑥中,H2O2溶液体积x为 mL。
(4)该探究中,能使H2O2的分解较长时间进行的催化剂是 。
(5)依据实验数据分析,实验③没有喷射、没有成形的最主要原因是 。
(注意:答对(7)(8)、(9)奖励3分,化学试卷总分不超过40分)
【反思与评价】
(7)实验中,还需要控制的实验条件是___________。
A.催化剂用量 B.温度 C.催化剂溶液的颜色
(8)小红建议用大象牙膏喷射出来的“泡沫”作为泡沫灭火剂,你觉得是否可行?为什么 。
(9)有两支质量相等的试管A和B、A是混有少量二氧化锰的过氧化氢溶液,B是纯净的过氧化氢溶液,将它们置于相同温度下,则图中关于放出氧气的质量和时间的图象正确的是___________。
A. B. C. D.
【答案】(1)过氧化氢水+氧气 (2)发泡剂的种类 (3)80
(4)CuSO4溶液 (5)过氧化氢溶液浓度较低 (6) AB
(7)不可行,“泡沫”中含有大量的氧气,会使燃烧更剧烈
(8)B
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,文字表达式为:;
(2)实验①②③中除了发泡剂种类不同,其它条件均相同,故实验①②③探究的影响因素是发泡剂种类;
(3)根据控制变量的原则,③④⑤⑥作为对比组实验,故实验⑥中,H2O2溶液体积x为80mL;
(4)表格分析可知,分解较长时间进行的催化剂是硫酸铜溶液,现象不明显,所以反应时间较长;
(5)依据实验数据分析,实验③中主要变量为过氧化氢溶液浓度,因此浓度较低无法产生足量的气泡,看不到明显现象,故实验③没有喷射、没有成形的最主要原因是过氧化氢溶液浓度低;
(6)根据控制变量的原则,确保变量唯一,实验中,还需要控制加入催化剂的用量以及反应的温度相同,而催化剂溶液的颜色没有明显影响,故选AB;
(7)用大象牙膏喷射出来的“泡沫”作为泡沫灭火剂不可行,因为“泡沫”中含有大量的氧气,氧气具有助燃性,会使燃烧更剧烈;
(8)根据催化剂只能改变反应速率,不能增加生成物的质量,有两支质量相等的试管A和B、A是混有少量二氧化锰的过氧化氢溶液,B是纯净的过氧化氢溶液,则过氧化氢溶液的质量A<B,将它们置于相同温度下,有二氧化锰的反应速率快,至完全反应所需的时间短,A的斜率比B大,反应物越多,产生氧气的质量越大,故最终生成氧气的质量B>A;
故选:B。
三、计算题(本题5分)
17.以下是小明同学使用量筒和托盘天平完成相关实验的过程:
(1)小明欲量取13.5mL稀盐酸,他应该选择 (选填“10mL”或“25mL”)的量筒。
(2)在量取液体时他的视线应该和 一致。如果他仰视读数,实际量得的盐酸 (选填“>”、“<”或“=”)13.5mL。
(3)小明用托盘天平称量药品,当天平达到平衡时游码的位置如下图所示:
①若托盘天平的右盘上有40g砝码,则所称量药品的质量是 g。
②由于操作错误,他误将药品放在了右盘,天平左盘的砝码还是40g,当天平达到平衡时游码的位置仍是上图位置,则所称量药品的实际质量是 g。
【答案】(1)25mL (2) 凹液面最低处 > (3) 42.4 37.6
【详解】(1)量取液体时,应选择与所量液体体积最接近的量程,故选择25mL的量筒;
(2)读取液体体积时,视线应与凹液面的最低处保持水平,仰视会导致读数偏小,即实际体积偏大;
(3) ①物体的质量=砝码的质量+游码的质量,故药品的质量=40g+2.4g=42.4g;
②物质与砝码的位置放置错误时,物体的质量=砝码的质量-游码的质量,故药品的质量=40g-2.4g=37.6g。
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