内容正文:
专题二 空气、氧气和二氧化碳
第一讲 空气、氧气
【课标引领】
1.了解空气的主要成分。
2.通过实验探究认识氧气、二氧化碳的主要性质,认识物质的性质与用途的关系。
3.初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法,归纳实验室制取气体的一般思路与方法。
4.以自然界中的氧循环和碳循环为例,认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。
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【思维导图】
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知识点一 空气的成分、用途和保护
1.空气的成分及其用途
空气的成分 体积分数 主要用途
氮气 78% 制造硝酸和 的重要原料;化学性质 ,常用作保护气,如焊接金属时用作保护气、充入食品包装袋防腐;医疗上可利用液氮进行冷冻治疗,超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
氧气 21% 供给 ,可用于医疗急救;支持 ,常用于航空航天、化工生产、炼钢、气割、气焊等
稀有气体 0.94% 化学性质很不活泼,常用作保护气;通电时能发出不同颜色的光,可用于航标灯、照明灯、闪光灯、 等;液态氦可用于制造低温环境
二氧化碳 0.03% 固体CO2俗称 ,升华时吸收热量,可用于人工增雨、作制冷剂;生产汽水等
其他气体 0.03% —
氮肥
不活泼
呼吸
燃烧
霓虹灯
干冰
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【温馨提示】 ①空气本是混合气,体积分数要牢记:氮七八,氧二一,零点九四是稀气,还有两个零零三,二氧化碳和杂气。②空气中各组成成分的含量是体积分数,而不是质量分数。
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2.空气的污染及防治
污染物 排放到空气中的 (一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等)和烟尘
来源 化石燃料的燃烧、工厂排放的废气、植被破坏引起的沙尘等
危害 严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态环境。臭氧层破坏和
都与空气污染有关
防治措施 使用清洁能源,加强大气质量的监测,积极植树、种草等
【温馨提示】目前计入空气质量评价的污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。虽然二氧化碳会引起温室效应,但当前二氧化碳并不计入空气污染物。
有害气体
酸雨
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知识点二 氧气的性质
1.物理性质
(1)密度:比空气的密度略大。
(2)溶解性: 溶于水。
(3)状态变化:氧气 色液体 色固体。
不易
淡蓝
淡蓝
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2.化学性质
(1)氧气的化学性质比较 ,能支持燃烧。常温或在一定条件下能与许多物质发生反应,同时放出热量。
(2)常见物质在空气或氧气中的燃烧
活泼
微弱的淡蓝色
蓝紫色
有刺激性气味
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【温馨提示】 做铁丝燃烧实验前,要预先在集气瓶中放少量水或铺一层细沙,以防止高温的熔融物溅落炸裂瓶底。
白光
变浑浊
C+O2 CO2
剧烈燃烧,火星四射
3Fe+2O2 Fe3O4
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(3)其他可燃物在空气或氧气中燃烧
【温馨提示】红磷(或白磷)燃烧时产生的是白烟(固体颗粒)而非白雾(小液滴)。
4P+5O2 2P2O5
耀眼的白光
黑
2Cu+O2 2CuO
2H2+O2 2H2O
蓝色火焰
CH4+2O2 CO2+2H2O
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知识点三 氧气的制法
1.工业制法(物理变化):利用液氮和液氧的 不同。
2.实验室制法(化学变化):详见实验突破栏目。
3.催化剂及催化作用
在化学反应里,能改变其他物质的化学反应速率,而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。
沸点
质量
化学性质
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【易错易混诊断】
判断下列说法的正误。
1.空气中的氧气主要来自植物的光合作用 ( )
2.空气质量指数级别数值越大,空气质量状况越好 ( )
3.木炭燃烧放出热量,产生大量白雾 ( )
4.可燃物在氧气中燃烧比在空气中剧烈,是因为氧气浓度越高,反应越剧烈 ( )
5.氧气具有助燃性,可作燃料 ( )
6.硫在氧气中和空气中的燃烧产物不同( )
7.用过氧化氢溶液制氧气时,加入二氧化锰可增加生成氧气的质量( )
√
×
×
√
×
×
×
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课标新要求·跨学科实践活动
1.微型空气质量“检测站”的组装与使用
通过对微型空气质量“检测站”的了解和实地考察,学生对于空气质量检测与防护有更加深刻的认识,知道化学在解决环境问题中的重要作用,从而树立绿色发展观。
项目活动一:调查微型空气质量“检测站”
【任务】找到一个微型空气质量“检测站”,观察微型空气质量“检测站”所检测的内容。
【查阅资料】TVOC全称为总挥发性有机化合物,是除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐外,任何参与大气中光化学反应的含碳化合物。
同学们找到一个微型空气质量“检测站”,进行观察。
(1)下面为显示器所显示的内容(如图),除此之外,还需要监测的空气污染物有哪些?
(写一种)。
PM2.5(或SO2等)
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(2)生活中TVOC污染的来源可能有哪些? (写一个)。
项目活动二:展望微型空气质量“检测站”
(1)微型空气质量“检测站”使用网络大数据云平台,对于环境检测有什么积极的意义? 。
(2)为了使我们的山更绿,水更清,空气更清新,同学们举办了保护空气的倡议活动,请你为大家提出两条关于保护空气的措施: 。
汽车尾气
可以实时监控空气质量变化
不燃放烟花爆竹,不露天烧烤
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2.基于特定需求设计和制作简易供氧器
【实验一】基础实验
(1)仪器①的名称是 。
(2)甲同学选用装置A制备O2,化学方程式为 ,
收集一瓶干燥的O2,收集装置最好选用 (填字母)。
(3)乙同学选用装置B制备O2,反应时液面应不低于 (填“m”或“n”)位置。
酒精灯
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
C或E
m
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【实验二】基于特定需求设计和制作简易供氧器
(4)图2“O2反应仓”中发生反应的化学方程式为 ,加湿仓中水的作用是润湿氧气,图中“O2通道”相当于图1中的E装置的 (填“a”或“b”)端导管。
(5)10 g Na2O2和10 g CaO2固体分别与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图3所示,若给鱼池持续稳定增氧,应选的试剂为 ,理由是
。
图2 图3
2H2O2 2H2O+O2↑
b
CaO2
产生氧气持续时间长,生成氧
气的量多
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考点一 空气的成分、用途和保护(6年6考)
1.(2024河北中考)近年来,河北省各地新增许多公园。公园里空气清新,水净草绿。下列说法正确的是( )
A.空气中氧气的含量最高
B.空气是一种宝贵的资源
C.清澈透明的湖水是纯水
D.大水漫灌比滴灌更节水
2.(2022河北中考)下列有关空气的说法错误的是( )
A.空气是一种宝贵的资源
B.空气中含有稀有气体
C.空气中的氧气极易溶于水
D.空气中氮气的体积分数最大
B
C
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3.(2022河北中考)2021年河北省PM2.5平均浓度同比下降15.3%,改善幅度为“十三五”以来最高。下列举措不能改善空气质量的是( )
A.开发利用新能源
B.推进低碳交通运输
C.提高森林覆盖率
D.增高炼铁厂的烟囱
4.(2023河北中考)党的二十大报告中提出“持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”。下列做法不符合这一要求的是( )
A.坚持绿色出行,践行低碳生活
B.秸秆粉碎还田,增加农田肥料
C.垃圾分类回收,减少资源浪费
D.废弃电池深埋,防止土壤污染
D
D
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5.(2024河北中考)推动绿色发展,建设美丽家乡是我们共同的追求。下列做法不利于实现这一目标的是( )
A.积极植树造林,防沙降尘
B.大力推广使用一次性餐具
C.回收废旧电器,节约资源
D.农业上合理施用化学肥料
B
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【创新考法】
6.(原创) 2024年3月23日是第64个世界气象日,主题是“气候行动最前线”。如图是世界气象日某市当日天气状况的手机截屏,图中计入空气质量评价的有害气体属于氧化物的有( )
A.一种
B.二种
C.三种
D.四种
C
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考点二 氧气的性质(6年6考)
7.(2020河北中考)下列物质能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光的是( )
A.硫
B.镁
C.红磷
D.铁丝
8.(2024河北中考节选)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为
。
B
3Fe+2O2 Fe3O4
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9.(2021河北中考)如图所示的是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后,取出燃烧匙,用毛玻璃片盖紧集气瓶,振荡,悬空倒置,发现毛玻璃片不脱落。
(1)硫在氧气中燃烧的化学方程式为 。
(2)氢氧化钠溶液的作用是 。
(3)毛玻璃片不脱落时,大气压强 (填“大于”“小于”或“等于”)瓶内气体压强。
S+O2 SO2
吸收二氧化硫
大于
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10.(2021河北中考节选)根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲装置中仪器a的名称为 。
用该装置收集气体,气体应满足的条件是
; 实验时导管接近集气瓶底部的目的是 。
(2)乙是铁丝在氧气中燃烧的实验。点燃铁丝下端的火柴,待 时,将铁丝伸入集气瓶内。实验时瓶底有水,若集气瓶炸裂,操作上可能的错误是 。
甲 乙
长颈漏斗
密度大于空气且常温下与空气中成分不
反应
便于排净装置内的空气
火柴快燃尽
铁丝挨集气瓶内壁太近或高温物质溅到集气瓶内壁上
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延伸拓展
(1)在细铁丝燃烧实验中,未观察到火星四射的现象的可能原因是 。
(2)铁丝绕成螺旋状的原因是什么?甲同学认为是为了增大与氧气的接触面积,乙同学认为是为了使聚热效果更好,使未燃的铁丝更好地预热。于是做了如图实验:取两根长度、粗细相同的铁丝,将一根拉直,另一根绕成螺旋状。
①两根铁丝均要完全伸入集气瓶中的原因是 。
②同学们一致认为甲同学的说法不合理,其原因是 。
(3)为检验反应后黑色固体中是否含有铁,向固体中加入稀盐酸,观察到 ,说明黑色固体中含有铁。
氧气不纯
增大与氧气的接触面积
铁丝的长度和粗细是相同的
有气泡产生
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11.(2023河北中考节选)图示是铁丝燃烧的改进实验。①将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中(如图),铁丝不燃烧。②向集气瓶中加入少量二氧化锰,过氧化氢溶液中产生大量气泡,该反应中二氧化锰起 作用;将铁丝再次加热至红热,伸入集气瓶中(如图),观察到铁丝剧烈燃烧、 、放出大量热、有黑色固体生成。对比①②,说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是 。
【通用通法】 解答此类有关教材基础实验试题,除了注意涉及的有关基本操作、实验现象等知识,还要加强对操作中误差分析等的理解,在复习时要加强此类问题的训练,注重思维的发散性训练,提高知识应用的灵活性。
催化
火星四射
O2的浓度
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【创新考法】
12.(科学探究)某实验课上同学们发现铜片加热时产生了黑色物质,为此进行了实验:
实验①:用洁净的抹布擦拭已冷却的铜片上的黑色部分,发现黑色部分不能擦去。
实验②:将一段光亮的铜片装在敞口的试管中,用酒精灯加热试管,发现铜片 (填“变黑”或“不变黑”)。
实验③:将铜片放入一支充满氮气的试管中并塞紧橡胶塞,再用酒精灯对着试管加热片刻,铜片不变黑。
通过上述实验可知,铜片表面变黑是因为 ,
写出反应的化学方程式: 。
变黑
铜片和氧气发生了化学反应
2Cu+O2 2CuO
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一、空气中氧气含量的探究
【夯实基础】
1.实验原理
(1)利用 燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强 ,在外界大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
(2)发生反应的化学方程式: 。
2.常见实验装置(如图)
3.实验现象
红磷燃烧,产生 ,冷却至室温,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶,约占瓶内原有空气总体积的 。
4.实验结论
氧气约占空气体积的 ;氮气不溶于水,不燃烧也不支持燃烧。
红磷
减小
4P+5O2 2P2O5
大量白烟
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【素养提升】
1.实验成功的关键及误差分析
成功的关键 误差产生的原因 导致的后果
(1)红磷要足量 红磷的量不足,氧气不能耗尽 测量
结果
偏低
(2)装置不能漏气 装置漏气会使装置外的空气进入
(3)待集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹 打开弹簧夹过早时,会因装置内气体温度偏高,压强偏大,使进入瓶中水的体积偏小
(4)实验前导管内要充满水 实验前导管内没有充满水,导管中含有少量空气
(5)弹簧夹要夹紧 弹簧夹没夹紧,集气瓶内气体受热膨胀顺着导管逸出 测量
结果
偏高
(6)点燃红磷后,燃烧匙立即伸入集气瓶中 燃烧匙伸入过慢,使装置内的气体受热逸出
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2.注意事项
(1)试剂的选择:应选择能与氧气反应且不生成气体的物质,如磷、铜等;不选择硫、木炭的原因是生成物为气体,无法形成压强差。
(2)集气瓶中预先放入少量水的作用:①防止燃着的红磷溅落集气瓶底,将集气瓶炸裂;②吸收白烟,减少污染;③辅助降温。
3.装置的评价与改进
(1)教材装置的不足
①在空气中点燃红磷,产生的五氧化二磷会污染空气。
②将燃着的红磷放入集气瓶内时,会造成集气瓶内气体逸出,从而影响实验结果。
(2)装置的改进
①改进点燃方式:在实验过程中不打开装置,使其保持密闭,减少污染。
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②改进测量方式:通过观察注射器活塞的移动或量筒内液体的体积变化,得出消耗氧气的体积。
③改进实验原理:利用铁锈蚀、铜加热消耗密闭容器中的氧气,相较于教材装置更环保;且能够减少误差,使得测量结果更准确。
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【一题练透】
如图所示为探究空气中氧气含量的装置,回答下列问题:
(1)写出反应的化学方程式: 。
(2)在集气瓶中加入少量水,并将水面上方空间分为5等份,最终观察到的现象为 ,由此可知氧气约占空气总体积的。
(3)为获得较为准确的实验数据,下列做法不正确的是 (填字母)。
A.检查装置的气密性
B.燃烧匙中的红磷足量
C.点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞
D.红磷熄灭,集气瓶冷却后打开弹簧夹
4P+5O2 2P2O5
烧杯中的水进入集气瓶内,水面最终上升至约1刻度处
C
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(4)(创新实验)利用V形管进行空气中氧气含量的探究实验(如下图)。V形管内有空气和足量的白磷,白磷燃烧的现象为 。如果装置气密性不好,则测出的氧气的体积分数 (填“大于”“小于”或“等于”);此装置与教材中的装置相比,其优点是 (写一点即可)。已知V形管的容积为100 mL,量筒内有100 mL水。待白磷熄灭,装置冷却后,V形管内气压 (填“增大”或“减小”),打开弹簧夹,量筒中的水倒吸入V形管内,理论上可观察到量筒内液面下降至 mL处。
产生白烟,放热
小于
实验结果更准确(或更环保等)
减小
80
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(5)(数字化实验)图1为“空气中氧气含量的探究”实验的改进装置,图2为改进装置后压强传感器测得的容器内压强随时间变化的曲线。
①该实验中气球的作用是 。
②关闭弹簧夹K,闭合电路进行实验。图2中装置内压强由a减小到b的原因是
。
③某同学对bc段压强增大感到困惑,请你告诉他bc段压强增大的原因:
。
图1 图2
缓冲气压,收集生成物
密闭体系
中的氧气被消耗,温度逐渐恢复至室温,压强减小
打开了弹簧夹K,
气压恢复至常压
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二、氧气的实验室制取
【夯实基础】
1.实验室制取氧气的两个反应原理
(1)过氧化氢制取氧气: 。
(2)高锰酸钾制取氧气: 。
2.发生装置
(1)固液反应不加热(适用于过氧化氢制取氧气)。
(2)固体反应且需要加热(适用于高锰酸钾制取氧气)。
(1) (2)
2H2O2 2H2O+O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
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3.收集装置
(1)排水法(氧气不易溶于水)
(2)向上排空气法(氧气的密度比空气的大)
排水法和排空气法收集气体的优缺点:
a.排水法收集的氧气比较纯净,且不需要验满,但制取的氧气中含有水分,做有关实验时需要干燥。b.排空气法操作简便,但收集到的氧气相对不纯,且需要验满。
(1) (2)
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4.验满方法
(1)排水法:当 时,说明已满。
(2)向上排空气法:将带火星的木条放在 , ,说明已满。
5.实验步骤(以高锰酸钾制氧气为例)
(1)查:检查装置的 。
(2)装:向试管中装入高锰酸钾固体。
(3)定:在铁架台上固定试管。
(4)点:点燃酒精灯,给试管加热。
(5)收:当气泡 、 地冒出时,开始收集气体。
(6)离:实验结束,先 。
(7)熄:后 。
集气瓶口有大气泡冒出
集气瓶口
木条复燃
气密性
连续
均匀
从水槽中撤离导管
熄灭酒精灯
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【素养提升】
1.注意事项
(1)在试管口塞橡胶塞时,不能将试管放在实验台上按压,以免压破试管。
(2)试管口要略微向下倾斜,防止冷凝水回流,使试管底部破裂。
(3)试管口塞一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,从而造成堵塞。
(4)用排空气法收集气体时,导管伸入一端要接近集气瓶底部,这样做有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。
(5)实验结束后,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,可以防止水槽中的水倒吸而使试管炸裂。
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2.实验室制取氧气不纯的可能原因
(1)用向上排空气法收集氧气,时间不够长或导管未伸到集气瓶的底部。
(2)用排水法收集,开始时集气瓶中没有装满水。
(3)用排水法收集,没有等到气泡连续、均匀冒出时就开始收集,原试管内的空气进入集气瓶。
(4)集满氧气的集气瓶从水中取出时,盖玻璃片未在水下进行等。
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【一题练透】
某小组利用下列装置制取氧气并进行相关实验。回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 , 可选用的发生装置为 (填字母)。
(3)若用装置B、C制取并收集氧气,但始终未观察到有气泡冒出,可能的原因是
(写出一点即可)。
A B C
铁架台
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
A
装置气
密性不好(或长颈漏斗末端未伸到液面以下、过氧化氢溶液浓度太低等,合理即可)
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(4)(创新实验)实验室用下图装置制取氧气:
检查装置气密性的方法是
。关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2收集氧气,利用的是 法;反应一段时间后,B装置中液面不再发生变化时,关闭弹簧夹2,将红热的铁丝放入B装置中,铁丝没有复燃,原因是
。
(5)(创新实验)用H2O2制取氧气时,也可用铂丝代替MnO2作催化剂。如图所示,可通过铂丝的上下移动控制反应速率,若制备过程中体系内压强过大,则安全管中的现象是 ,此时应将铂丝抽离过氧化氢溶液。
关闭弹簧夹1和2,从分液漏斗中向锥形瓶内加入水,若观察
到气球胀大,停止加水后气球大小没有变化,则表明装置气密性良好
排水
铁丝表面有铁锈(或氧
气不纯、氧气浓度太低等)
管内液面上升
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(6)(数字化实验)为探究制取氧气的适宜催化剂,某化学小组在老师的指导下,用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种物质分别与海藻酸钠溶液混合,制成含量相等、大小相同的海藻酸钠微球,分别放入如图所示装置中实验,并用数字化实验技术得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是 。
②从实验曲线看,催化效果较好、反应较温和的催化剂是 。
③本实验是通过观察 比较几种催化剂的催化效果。
④用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验时,发现60 s时压强瞬间回落,其原因是
。
确保催化剂的用量一致
氧化铜(或CuO)
相同时间内压强的大小
产生气
体的速率过快,导致气压过大,橡胶塞被弹出
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【教材小实验1】硫分别在空气和氧气中的燃烧
(1)比较硫在空气和氧气中的燃烧现象,说明 ,燃烧越剧烈。
(2)集气瓶内预先放入少量水的目的是
。
(3)下列给出的物质中可以代替水达到相同目的的是 (填字母)。
A.细沙 B.NaOH溶液 C.稀盐酸
(4)燃烧停止后,取出燃烧匙,用毛玻璃片盖紧集气瓶,振荡,正放在实验台上,发现毛玻璃片很难取下来,其原因是 。
(5)实验结束后测得集气瓶中水的pH (填“>”“<”或“=”)7。
硫分别在空气和氧气中燃烧
氧气的浓度越大
吸收生成的二氧化硫,防止排放到空气中污染
环境
B
集气瓶内压强减小,外界压强大于瓶内压强
<
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【教材小实验2】木炭在氧气中的燃烧
(1)如图所示,将红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时,应由瓶口向下 (填“快速”或“缓慢”)插入,原因是 。
(2)燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到的现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
木炭在氧气中燃烧的实验示意图
缓慢
防止氧气受热逸出,影响实验现象
澄清石灰水变浑浊
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
(3)对比木炭在空气和氧气中燃烧的现象,说明影响木炭燃烧的因素是 。
(4)实验结束后,集气瓶内因燃烧产生 ,且消耗了大部分氧气,导致木炭不再燃烧。
(5)木炭燃烧停止后,若将向集气瓶中倒入的澄清石灰水换为氢氧化钠溶液,盖上毛玻璃片并振荡,发现集气瓶倒置后,玻璃片“吸”在瓶口。出现这个现象的原因是
(用化学方程式解释),此时集气瓶中压强 (填“增大”或“减小”)。
氧气的浓度
二氧化碳
CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
减小
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【教材小实验3】铁丝在氧气中的燃烧
(1)将铁丝放在酒精灯上加热,观察到铁丝 (填“能”或“不能”)燃烧。
(2)如图为铁丝在氧气中燃烧的实验:
①点燃火柴,待火柴快燃尽时将铁丝插入集气瓶中的原因是
。
②铁丝下端火柴的作用是 ,集气瓶内水的作用是
,也可用 代替水,起到相同的作用。若集气瓶底部有水,集气瓶炸裂,则操作上可能的错误是 。
(3)实验操作意外:实验时未观察到铁丝在集气瓶中剧烈燃烧的原因可能是
。
铁丝在氧气中燃烧实验示意图
不能
减少火柴燃烧对瓶中氧气
的消耗
引燃铁丝
防止反应生成的高温熔
融物溅落使集气瓶瓶底炸裂
细沙
燃着的铁丝碰到集气瓶壁
氧气不纯
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【教材小实验4】分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
(1)C实验观察到的现象是 ,对比A、C实验现象,得出的结论是 。
(2)在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗涤,干燥,再称量,发现二氧化锰的质量 (填“增大”“减小”或“不变”);将其再加入过氧化氢溶液中,还可以加快过氧化氢分解,说明反应前后二氧化锰的 不变。由此可知,二氧化锰在该反应中起 作用。
(3)实验A的作用是 。
过氧化氢分解实验示意图
带有火星的木条复燃
二氧化锰可加快过氧化氢的分解
不变
化学性质
催化
作对比实验
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(4)(实验拓展)用下图实验探究二氧化锰对过氧化氢溶液分解的影响,D试管中过氧化氢溶液的体积和浓度分别为 、 。
5 mL
5%
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【过关练习】
1.(原创)化学兴趣小组同学为探究木炭、铁丝的燃烧,设计如下实验。
实验一:
(1)步骤②为防止受热氧气逸出过快,在操作时应注意
。
(2)步骤③的目的是 , 写出反应的化学方程式:
。
夹持木炭的坩埚钳缓慢伸入
氧气中
检验木炭燃烧产生了二氧化碳
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
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实验二:
(3)火柴的作用是 ,实验时应待火柴快燃尽时,再把铁丝伸入集气瓶中。
(4) 通过观察实验一、二,木炭和铁丝在空气中只红热不燃烧,而均在氧气中剧烈燃烧,由此猜想影响物质燃烧的因素是 。
使温度达到铁丝的着火点,引燃铁丝
氧气的浓度
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2.(2024山西中考改编)如图是某化学兴趣小组探究二氧化锰是不是过氧化氢分解催化剂的实验。
(1)H2O2分解的化学方程式为 。
(2)图Ⅰ带火星的木条不能复燃的原因是 。
(3)能证明二氧化锰能加快过氧化氢分解的现象是
。
(4)同学们提出通过观察加入二氧化锰前后带火星木条的现象即可证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,老师提出通过以上现象不足以证明该结论,原因是
。
2H2O2 2H2O+O2↑
无二氧化锰的情况下,过氧化氢分解较慢
未加入二氧化锰前几乎无气泡产生,
加入二氧化锰后立即产生大量气泡
的质量和化学性质在反应前后是否发生变化
未验证二氧化锰
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3.(科学探究)如图所示,在玻璃燃烧匙中盛有一定量硫粉,金属丝用于加热(不和硫反应),球形容器内充满氧气,U形管内盛液态汞。反应前,两侧液面持平。给金属丝通电加热,使硫与容器中的氧气发生反应,此时,可以观察到U形管中水银柱左边高于右边。反应结束后,静置片刻,使容器内的温度恢复到反应前的温度。此时,可观察到U形管两侧的水银柱液面仍持平。已知一定温度下,气体的分子个数比与气体的体积比相等。简要回答下列问题。
(1)写出硫和氧气反应的化学方程式: 。
(2)在反应进行中,U形管水银柱液面左高右低,其原因是
。
(3)反应结束,恢复到反应前温度后,U形管两侧水银柱液面持平,
原因是
。
S+O2 SO2
硫燃烧产生大量的热,气体膨胀,球形容器内压强增大
硫燃烧产生二氧化硫,恢复常温后其体积与消耗氧气
的体积相同
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