内容正文:
第三节 氧气的制备
一、选择题
1.实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,下列操作正确的是
A.制备氧气 B.氧气验满
C.收集氧气 D.检查装置气密性
2.下列关于实验的“先”和“后”,说法正确的是
A.用胶头滴管吸取液体时,先将滴管插入到试剂瓶中,后挤去胶帽中的空气
B.用托盘天平称取8.5g食盐时,先在左盘放食盐,后在右盘加砝码,移动游码
C.用排水法收集氧气结束时,先将集气瓶取出正放在桌面上,后盖上玻璃片
D.给试管中的药品加热时,先使试管均匀受热,后对药品集中加热
3.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气,有关操作如下,正确的一项是
A.先向锥形瓶内倒入过氧化氢溶液,再放二氧化锰 B.该装置的优点是可控制反应速率
C.将集满气体的集气瓶正放在桌面上 D.用带火星木条伸入集气瓶中验满
4.实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制氧气,图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系,下列分析正确的是
A. M点时导管口会冒出的气泡是氧气
B.在图1的N点时刻,导管口无气泡放出
C.P点得到的固体属于纯净物
D.图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
5.半导体材料通常具有良好的光催化性能和光电化学性能,能够快速生成所需的活性物质并与目标物质发生反应。下列关于催化剂的说法正确的是
①催化剂在反应前后质量和化学性质没有改变;②催化剂就是二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、二硫化钴(CoS2)等;③催化剂加快了其他物质的化学反应速率;④催化剂改变了其他物质的化学反应速率。
A.①②③④ B.①④ C.只有① D.②④
6.如图所示,过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量的氧气,下列现象正确的是
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水左移
7.下列有关实验室制取氧气的说法正确的是
A.检查装置气密性时,先用手捂住试管,再将导管伸入水中
B.加热后导管口有气泡连续均匀逸出时,开始收集
C.高锰酸钾加热制取氧气,实验结束先熄灭酒精灯
D.用排水法收集氧气,验满时用带火星的木条放在瓶口
8.实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的仪器是
A.①②⑦⑧ B.①③④⑦ C.①②④⑥⑨ D.①③④⑤⑥⑨
9.已知氧化铜也可以催化过氧化氢的分解,现向一定量的过氧化氢的水溶液中加入适量的氧化铜粉末,充分反应(忽略水的挥发)。下列图象不正确的是
A.B.C. D.
10.某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是
A.甲和乙对比可知,甲中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气,冲淡了氧气浓度
B.乙中冰水混合物的作用是将O2中含有的水蒸气冷凝
C.甲和丁对比可知,是否加入催化剂会影响化学反应速率
D.丙和丁对比可知,温度会影响化学反应速率
二、填空与简答
11.空气是一种用途很多的自然资源,工业上利用其制取氧气的流程如图。
【查阅资料】氧气的沸点是,氮气的沸点是。
(1)操作1目的是将氮气与氧气分离,温度(T)应控制在 。
(2)如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口,观察到的现象是木条 (填“熄灭”或“燃烧更旺”)。
(3)工业上制取氧气属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)储存在蓝色钢瓶中的“液态氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(5)工业上选择空气制取氧气的主要原因是 。
三、实验题
12.紫荆化学兴趣小组根据如图装置进行实验室制取气体和气体性质的实验探究。
(1)写出图中标有序号的仪器名称: 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取并收集一瓶较纯净的氧气,应选用的实验装置的组合是 (从A到F中选填字母),反应的符号表达式为 ,若选用A装置为该反应的发生装置,需要做的一点改进是 。
(3)用F装置收集气体时,应看到 现象时开始收集。
(4)利用双氧水制取氧气,相对于装置B,装置C的优点是 。
(5)利用G装置收集氧气,检验氧气已集满的实验方法为 。若在瓶中装满水后收集氧气,则氧气应从 (填“a”或“b”)端进入集气瓶。
(6)实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取甲烷气体。甲烷的密度比空气小,不溶于水。选用 装置制备和收集甲烷(从A到F中选填字母)。
四、科学探究题
13.同学们学习了分解过氧化氢(H2O2)制氧气的反应中二氧化锰(MnO2)的催化作用后,对“影响反应速率的因素”进行了研究性实验,以下是相关实验数据。
实验序号
H2O2溶液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的用量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需的时间/s
①
5
1
20
0.1
4
16.75
②
15
1
20
0.1
4
6.04
③
30
5
35
2
49.21
④
30
5
55
2
10.76
(一)数据分析
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与 有关;从实验 和 对比可知,化学反应速率与温度的关系是: 。
(二)交流反思
(2)研究小组对“还有什么因素会影响反应速率?”展开交流与讨论。如果你是该研究小组的一员,你将提出的观点是 。请设计实验验证你的观点 。
(三)拓展延申
(3)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的碰撞概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是: 。
(4)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总重量 (选填“减小”或“不变”或“增大”)。
参考答案
1. D 2. D 3.C 4.D 5.B 6.D 7.B 8.D 9.D 10.C
11.(1)-196℃~-183℃之间 (2)熄灭 (3)物理 (4)混合物 (5)成本低(合理即可)
12.(1)分液漏斗
(2) AF KMnO4K2MnO4+ MnO2+ O2 要在试管口放一团棉花
(3)当看到导管口有气泡连续均匀冒出 (4)控制反应速率
(5) 带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,说明氧气已集满 b
(6)A、E或A、F
13.(1)反应物浓度 ③ ④ 在其他条件相同的条件下,温度越高,化学反应速率越大 (2)催化剂的质量 取两份各1mL5%H2O2溶液分别加入0.1g和0.2g二氧化锰,记录收集4mL氧气所需时间的长短
(3)反应物浓度越大,单位体积的反应物中含有的粒子数越多;反应温度越高微粒运动速率越大,这都将使微粒间碰撞的概率增大,导致化学反应速率越大
(4)不变
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