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第3章 空气与生命(第1~2节)
1.化学物质在生产生活中有着广泛的应用,下列对化学物质的应用不正确的是
( )
A.用稀有气体充入灯管制作霓虹灯
B.氧气用作焊接的保护气
C.氮气可用作制硝酸、造化肥
D.氦气可充灌气球
B
2.燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是( )
A.都需要点燃
B.反应都很剧烈
C.都是化合反应
D.都是氧化反应
D
3.下列实验现象描述正确的是( )
A.磷在氧气中燃烧,有大量白雾产生
B.木炭在氧气中燃烧,发出白光,产生大量的白烟
C.铁丝在氧气中燃烧,火焰呈蓝色并有黑色固体生成
D.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,并生成刺激性气味的气体
D
4.下列有关氧气的制取及性质研究的实验操作,正确的是( )
A.加高锰酸钾 B.收集氧气 C.验满 D.铁丝燃烧
B
5.将一根火柴折断,分成火柴头和火柴梗两部分,放在铜片上,如图所示。用酒精灯加热铜片,发现火柴头先燃烧。下列叙述中,错误的是( )
A.用酒精灯加热要使用外焰
B.利用了铜片良好的导热性
C.说明了火柴头和火柴梗有不同的着火点
D.说明了燃烧需要助燃剂
D
6.对下列实验指定容器中的水,其解释没有体现水的主要作用的是( )
A
A B C D
实验装置 硫在氧气中燃烧 测定空气中氧气含量 铁丝在氧气中燃烧 排水法收集氧气
解释 集气瓶中的水:吸收放出的热量 量筒中的水:通过水体积的变化得出O2体积 集气瓶中的水:冷却溅落的融熔物,防止集气瓶炸裂 集气瓶中的水:水先将集气瓶内的空气排净,后便于观察氧气何时收集满
7.某电影中有这样的一个场面:吴蜀联军在船上装满枯枝浇足油,借着东南风向曹军驶去,接近曹军时点燃船上枯枝弃船而走。火借风势,火船宛如火龙一样冲向连在一起的曹军木船。一眨眼,曹军水寨已经烧成一片火海。下列关于火海形成的叙述中,不正确的是( )
A.东南风降低了木船的着火点
B.枯枝和油为燃烧提供了充足的可燃物
C.东南风为木船燃烧提供了充足的氧气
D.相连的曹军木船没有及时隔离
A
8.下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是( )
A B C D
A
9.下列关于催化剂的叙述正确的是( )
A.能加快物质的化学反应速率的是催化剂,减慢化学反应速率的不是催化剂
B.加入二氧化锰可以使过氧化氢产生更多的氧气
C.催化剂在催化过程中所有的性质不变
D.同一个反应可以选用不同的催化剂
D
10.某小组使用数据采集器探究“铁丝在O2中燃烧”,集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应生成了氧化铁 B.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
C.开始采集数据时,瓶内是纯净的O2 D.铁丝停止燃烧时,瓶内O2未耗尽
D
11.质量、溶质质量分数都相等的两份过氧化氢溶液a、b,a中加入少量的二氧化锰,b中不加二氧化锰,分别同时加热,下列图像表示放出氧气质量(纵坐标)与反应时间(横坐标)的关系,其中正确的是( )
A B C D
C
12.如图所示为密闭容器中某反应的微观示意图,“ ”和“ ”分别表示不同种元素的原子。下列分析中,正确的是( )
A.该反应属于分解反应
B. 是催化剂
C. 和 表示反应物
D. 和 表示生成物
C
13.某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,正确完成如图所示的测定空气中氧气含量的两个实验,已知所用实验装置气密性良好,铜在加热时只与氧气反应生成黑色的氧化铜固体。关于该实验,有如下说法,其中正确说法的个数有( )
①实验一中若导管口有气泡冒出,则该因素易导致测得的氧气含量偏小 ②实验二需固定左边注射器的活塞,以减小实验误差 ③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24 mL ④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果 ⑤实验二全过程中,可观察到注射器内气体的体积一直在减少 ⑥两个实验均能证明空气中约含15 体积的氧气
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
A
14.利用如图装置进行燃烧条件的探究。试管①中充满氮气,试管②③中充满氧气,升温至40 ℃,仅观察到②中的白磷燃烧。下列叙述错误的是( )
A.由实验①②可验证燃烧需要氧气
B.由实验②③可推知着火点高低:红磷>白磷
C.图中小气球有密闭装置、缓冲气压等作用
D.利用水浴控温可改变可燃物的着火点
D
15.某兴趣小组要一瓶(100 mL)含氧气的体积分数约为80%的气体,收集气体的装置如图。方法是:在100 mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭止水夹b,打开止水夹a通入氧气,把瓶里的一部分水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭止水夹a,然后打开止水夹b通入空气,把瓶里剩下的水全部排入量筒,通入氧气的体积和空气的体积大约是( )
A.60 mL和40 mL
B.75 mL和25 mL
C.80 mL和20 mL
D.68 mL和32 mL
B
16.下列现象与空气中的什么成分有关(写出物质的名称):
(1)酥松的饼干在空气中放置久了会变软:____________。
(2)蜡烛燃烧:____________。
(3)某些气体通电后可以发出各种颜色的光:____________。
水蒸气
氧气
稀有气体
17.实验室经常用分解高锰酸钾的方法制取氧气,也可以用________________的方法制取氧气,工业生产中需要大量氧气,常采用__________________的方法制取氧气。
分解氯酸钾
分离液态空气
18.2022年2月4日晚,中国北京“鸟巢”流光溢彩,冬奥会开幕式烟花在鸟巢上空绽放,绚烂璀璨。请回答下列问题。
(1)有一种制造烟花的物质,在氧气中燃烧时能产生明亮的蓝紫色火焰,这种物质是________。
(2)实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气,其原因是它们都含有________。
硫
氧元素
19.氧气的制取有多种方法,如图是实验室制取气体常用的装置。
(1)B中仪器1的名称是______________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应该选用的发生装置是______(填字母),在该反应中,二氧化锰的作用是______________。
(3)C是一个多功能装置,可用于收集气体,若将C装置内装满水,将氧气收集在C中,则气体应从________(填“a”或“b”)进入。
分液漏斗
A
催化作用
b
20.小科和小金在实验室中做铁丝在氧气中燃烧的实验。小科用铁丝在火柴前端绕成螺旋状(如图甲)。小金将铁丝绕在火柴后端,但部分铁丝重叠(如图乙)。然后两人分别将火柴引燃,进行实验(如图丙)。
(1)为了让铁丝和氧气充分燃烧,使实验现象更明显,应选择______(填“甲”或“乙”)装置。
(2)该实验证明了氧气具有________性。
(3)反应生成一种黑色固体,其名称为______________。
甲
助燃
四氧化三铁
21.氧气是生产生活中重要的物质。
(1)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是__________(填序号)。
A.医疗急救 B.食品防腐 C.航天火箭助燃剂 D.霓虹灯
(2)如图所示“氧气”要穿过迷宫,从进口顺利地走到出口,途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。
①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线,“氧气”不能从甲处通过,你认为甲处放的物质是__________。
A.硫 B.水 C.氦气
AC
A
②氧气在进迷宫过程中,碰到了三种阻止它前进的物质,请写出其中一个反应的文字表达式:____________________________________。这三个反应的反应类型____________(填“相同”或“不相同”)。
相同
22.在实验室做实验时,发生了下列情况,简要写出由于实验操作而引起下列后果的原因。
(1)铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧,瓶底炸裂:__________________________
____________。
(2)实验室制氧气并用排水法收集时,水槽中的水沿导管进入热的试管中,使试管炸裂:________________________________________________。
预先没有盛少量水或垫一层
细砂
先移开酒精灯停止加热,再把导气管从水槽中取出
23.如图为课本中测定空气中氧气体积分数的实验装置。小杭利用此装置进行氧气体积分数测定。
(1)以下为小杭进行实验的操作步骤,请按照先后顺序进行排序:__________。
①集气瓶内气体冷却到室温,打开弹簧夹
②将燃着的红磷伸入集气瓶
③快速盖上瓶塞
④关闭弹簧夹
(2)空气中的氧气体积分数约为21%,但小杭测得的结果为16%,结果明显偏小,请列举可能的原因:__________________;__________________。(写出两点)
④②③①
红磷的量不足
装置漏气
(3)请解释:利用此装置可以测定空气中氧气体积分数的实验原理。
解:红磷本身是固体,能在空气中燃烧,与氧气反应生成五氧化二磷固体,没有
生成新的气体;导致集气瓶中气压减小,外界大气压将水压入瓶中,进入瓶中的
水的体积等于消耗掉的氧气的体积。
24.某学校科学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中,采取了以下实验步骤:
①取5只250 mL集气瓶,向5只集气瓶中分别装入25 mL、50 mL、75 mL、100 mL、125 mL的水,并用毛玻璃片盖住,依次编号为1、2、3、4、5;
②用分解过氧化氢的方法制取氧气,用制取的氧气通过排水法将上述1~5号瓶中的水排去;
③将带火星的木条依次插入1~5号瓶中,把观察到的现象和计算数据填入下表。
试回答下列问题:
(1)实验室中采用分解过氧化氢的方法制取氧气,其反应的文字表达式是____________________________________。
集气瓶标号 1 2 3 4 5
集气瓶中氧气的体积分数 28.9% 36.8% 44.7% 52.6% 60.5%
带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃
(2)根据以上实验事实,下列说法中正确的是________(填写相应的字母)。
A.只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B.集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时,带火星的木条就能复燃
C.只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
(3)上述实验表明:物质燃烧的程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。请你再举一例,简明写出实验内容和实验现象。
实验内容:________________________________________________________。
实验现象:_____________________________________________________________
__________________________________________。
B
将弯曲的铁丝分别点燃伸入集满空气和氧气的集气瓶中
铁在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧,火星四射,这充分说明氧
气的浓度越大,燃烧越剧烈(合理即可)
25.为了帮助同学们更好地理解测定空气中氧气含量的实验原理。老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图所示。
(1)集气瓶中水除了吸热降温以外,还有_________________________________作用。
(2)X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示____________的变化趋势。
(3)结合Y、Z两条曲线,解释AB段压强变化的原因________________________
________________________________________________。
吸收五氧化二磷,减少环境污染
温度
红磷燃烧放热导致气压增
大的幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度
26.某科学兴趣小组同学为了“测定空气中氧气体积分数”进行了如下实验。
实验一:用图甲装置测量空气中氧气体积分数。检查装置气密性后在广口瓶中装入适量水,将水面上方空间分成5等份……
(1)实验一中“……”处还应继续下列操作,正确的顺序为_____________。
①充分冷却 ② 夹紧弹簧夹
③将红磷点燃立即放入广口瓶,并塞紧瓶塞 ④打开弹簧夹
②③①④
(2)实验二:为能更精确地测定空气中氧气体积分数,该小组同学重新设计了如图乙的实验,图乙中食品脱氧剂以铁粉为主要成分,可以与氧气反应生成固体物质,按如下步骤进行实验。
①橡胶管用弹簧夹夹紧,在敞口容器A中装入适量的水;
②将橡胶管套入容器B下端,打开弹簧夹,若水不进入B中,说明装置气密性好;
③重新从B取下橡胶管,打开弹簧夹,使橡胶管充满水后再夹紧;
④在容器B中装入食品脱氧剂,平铺至2 mL刻度线处,B中活塞拉至刻度50 mL处。迅速再将橡胶管装回B下端;
⑤静置30分钟后,打开弹簧夹,水进入B中,调节B的高度使得两侧液面相平,如图丙,读出B中液面对应刻度为12 mL。
实验步骤③中使橡胶管充满水的目的是_____________________________________
________。
排出橡胶管中的空气,防止影响实验
结果
(3)步骤⑤打开弹簧夹后,水进入B中的原因是___________________________。
(4)根据上述实验数据,空气中氧气的体积分数为_________(精确到0.1%)。
B中的氧气消耗,气压减小
20.8%
27.小金同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的体积分数。请分析回答:
(1)集气瓶中水除了吸热降温以外,还有_________________________________作用。
(2)小金在瓶内加入少量水并将上方空间分为5等份,接下来的实验操作顺序是____________→④。(填序号)
①冷却到室温 ②止水夹夹紧橡皮管
③点燃红磷,伸入瓶中并塞紧橡皮塞 ④打开止水夹
(3)实验中,下列操作会造成实验测定结果偏低的是______。
A.红磷的量不足 B.燃烧匙伸入集气瓶太慢 C.装置漏气
吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气
②③①
AC
28.空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。
(1)①所采取的方法是_________(填“升温”或“降温”)。
(2)液态空气分离过程中,_________先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。
(3)贮存在蓝色钢瓶中的氧气的用途是_________(填字母,多选)。
a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊
降温
氮气
bc
29.小宁要测定空气中氧气的含量,设计了如图实验。将胶头滴管中的水滴入烧杯中,与生石灰接触一段时间后白磷开始燃烧,待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹,注射器活塞会向左移动最终停在15 mL刻度处。(提示:生石灰与水混合会放出大量的热)
(1)小宁测得空气中氧气的体积约占空气体积的__________。
(2)请用科学原理对题目中加线处的实验现象做出解释:____________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
20%
生石灰与水混合放
出大量的热,使温度到达白磷的着火点,白磷燃烧;白磷燃烧消耗试管中的氧
气使试管内气压减小;打开弹簧夹后,由于外界大气压大于试管内气压,活塞
向左移动
30.学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体质量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
结合以上信息及所学知识,对图乙中AB段与CD段气压上升原因做出简要说明。
答:红磷燃烧放出了大量的热,容器内温度升高,温度升高对气压的影响大于氧
气消耗对气压的影响,所以AB段气压上升;水进入集气瓶,气体的体积减小,压
强增大,CD段气压上升。
铁+氧气 eq \o(――→,\s\up14(点燃)) 四氧化三铁
过氧化氢 eq \o(―――――→,\s\up14(二氧化锰)) 水+氧气
$$