专题04 氧气(期中真题汇编,湖南专用)九年级化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题04 氧气
3大高频考点概览
考点01 氧气的性质及用途
考点02 氧气的制取
考点03 氧化反应
地 城
考点01
氧气的性质及用途
1.(24-25九上·湖南衡阳实验中学·期中)下列物质在空气或氧气中燃烧时,现象描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量的白色烟雾,放出热量
B.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成四氧化三铁
D.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色光,放出热量,有刺激性气味的气体产生
2.(24-25九上·湖南湘西州溶江中学·期中)三个集气瓶中分别盛有二氧化碳、氧气和空气,下列方法能鉴别的是
A.闻气味 B.加入澄清石灰水,振荡,观察现象
C.观察颜色 D.将燃着的木条伸入集气瓶中,观察火焰的变化
3.(24-25九上·湖南永州新田县·期中)“大象牙膏”是著名的科学兴趣实验,将过氧化氢溶液、催化剂二氧化锰和发泡剂加入容器中,过氧化氢迅速分解,涌出像喷泉一样的柱状泡沫。下列说法正确的是
A.反应前后二氧化锰的化学性质改变 B.产生的泡沫可用于灭火
C.没有催化剂过氧化氢也会分解 D.二氧化锰能增加生成氧气的质量
4.(24-25九上·湖南衡阳实验中学·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生反应:
(1)上述三个反应相同的是______(填字母序号);
A.都是化合反应 B.都是氧化反应
C.生成物都是固体 D.都需要点燃
(2)在乙实验中,集气瓶底部水的作用是 ;
(3)铁丝在空气中不能燃烧,而在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
5.(24-25九上·湖南岳阳第十八中学·期中)同学们学习化学后知道镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。但轩同学在空气中点燃镁条时,却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
【提出问题】为什么镁在空气中燃烧还会生成淡黄色固体?
【查阅资料】
(1)温同学查阅镁的化合物的相关资料,记录了下列几种物质的颜色:颜同学认为不必查阅氯化镁,原因是 。
物质
颜色
白色
白色
淡黄色
白色
白色
白色
【提出猜想】
(2)分析资料,淼同学认为淡黄色固体可能是 。
【实验探究】
(3)姜同学设计实验,将点燃的镁条伸入装有纯净 (填化学式)的集气瓶中,发现镁条能平静的燃烧,生成了淡黄色固体,证实了淼同学的猜想。
【实验结论】
(4)根据姜同学的实验结果,请写出生成淡黄色固体的化学方程式: 。
【反思与交流】
(5)空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧却主要生成的是,只有少量淡黄色固体,合理的解释是 。
6.(24-25九上·湖南永州新田县·期中)同学们围绕“铁在氧气里燃烧”的实验展开以下探究活动。
(1)活动一:探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系
【实验探究】
实验操作
实验现象
解释与结论
实验1:取直径0.20mm,含碳0.1%的铁丝,在氧气中燃烧。
零星的火星
①铁丝燃烧的文字表达式是 。
②铁丝在氧气中燃烧,“火星四射”与其含碳量的关系为 。
实验2:取直径0.20mm,含碳0.32%的铁丝,在氧气中燃烧。
较明显的火星四射
【拓展延伸】
同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关,所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验(假设收集到的氧气为纯氧气),若用排水法收集一瓶体积分数为90%的氧气,向容积为400mL的集气瓶中加水(预留一部分空气),水的体积约为 mL(假设集气瓶内不预留水)。
(2)活动二:探究铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否有铁单质
【查阅资料】
铁的氧化物均能与稀盐酸反应,而铁与稀盐酸反应的同时有气泡产生。
【实验探究】
实验操作
实验现象
解释与结论
将冷却后的黑色固体碾碎,装入试管,加入足量稀盐酸。
固体溶解,
铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有铁单质
【拓展延伸】
由此可知探究活动一中为了防止集气瓶炸裂,应采取的措施 。
7.(24-25九上·湖南邵阳新邵县新邵县·期中)以下是初中教材中的几个实验,请回答问题。
(1)实验一:硫粉在氧气中燃烧,产生 色火焰;集气瓶中放入少量的水的作用是 。
(2)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧,该反应的文字表达式为 。
(3)从反应角度分析,以上三个反应的相同点是________(填序号)。
A.都是分解反应 B.都放出热量 C.产物常温下都是气体 D.都是化合反应
8.(24-25九上·湖南株洲二中莲花中学·期中)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在小组合作学习过程中,对氧气的相关问题进行了梳理。
(1)氧气的化学式是 。
(2)实验室利用过氧化氢制取氧气的反应原理是 (用文字表达式表示)。
(3)火箭发射往往需要携带一定的液氧,这是利用了氧气化学性质中的 性。
地 城
考点02
氧气的制取
9.(24-25九上·湖南郴州桂阳县·期中)若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是
A. B. C. D.
10.(24-25九上·湖南岳阳第十八中学·期中)实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,随着反应的进行,试管内固体的质量逐渐减少。如图中的点表示的含义错误的是
A.a点表示高锰酸钾的质量
B.b点表示高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰混合物的质量
C.c点表示锰酸钾和二氧化锰混合物的质量
D.d点表示高锰酸钾完全分解了
11.(24-25九上·湖南湘西州溶江中学·期中)下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂不能改变生成物的质量
B.催化剂只能加快化学反应速率
C.二氧化锰可作任何反应的催化剂
D.没有催化剂就不能进行化学反应
12.(24-25九上·湖南永州新田县·期中)在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是
A.用排水法收集氧气,集气瓶未装满水
B.用向上排空气法收集氧气,导管伸入到集气瓶的底部
C.用排水法收集氧气,导管口气泡连续并比较均匀地放出时收集
D.用排水法收集氧气,收集满后,在液面下盖上玻璃片
13.(24-25九上·湖南长沙华益中学·期中)下列关于催化剂的认识,完全正确的是
A.催化剂的质量在化学反应前后发生改变 B.催化剂的性质在化学反应前后不发生改变
C.催化剂能改变其他物质的化学反应速率 D.使用催化剂能提高生成物的产量
14.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)下列实验室制取氧气的操作正确的是
A.先加试剂,后检查装置的气密性
B.用排水法收集气体时,导管口刚有气泡产生,就开始收集
C.用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时,收集完气体后移开酒精灯,再从水槽中取出导管
D.加热时,先预热再固定在试剂部位加热
15.(24-25九上·湖南永州第九中学·期中)下图是实验室制备气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置组合为 ,A装置有一处不足之处,需要改进的是 ;该反应的文字表达式为 ,该反应所属基本反应类型为 。
(3)若用G装置收集氢气,则气体应从 (填“a”或“b”)端管口进入。
16.(24-25九上·湖南怀化麻阳苗族自治县锦江中学·期中)化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣,通过查阅资料了解到氧化铁也能加速过氧化氢的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如下表:
实验序号
过氧化氢溶液浓度%
过氧化氢溶液体积/mL
过氧化氢溶液温度/℃
氧化铁的用量/g
收集40 mL氧气所需时间/s
①
5
10
20
0
128.5
②
5
10
20
1.2
16.8
③
15
10
20
1.2
10.5
④
5
10
70
0
32.7
(1)通过实验①和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是 ,通过实验②和③对比可知,过氧化氢分解速率与 有关。
(2)分析表中数据,能说明氧化铁催化过氧化氢分解的实验组是 。
(3)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,产生氧气的总量 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)验证二氧化锰是否能催化过氧化氢分解实验时,需要增加只盛有二氧化锰的试管进行对照。该小组有同学认为验证氧化铁能否催化过氧化氢不需要该对照实验,他的观点 (填“是”或“否”)正确,原因是 。
17.(24-25九上·湖南岳阳第十八中学·期中)我们利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题。
(1)写出图中指定仪器的名称:b 。
(2)若选择装置组合制取纯净的氧气,该反应的化学方程式为 。
(3)收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是 。(填字母)
a.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集完成时,集气瓶中仍有少量水
(4)若要测量生成氧气的体积,可以选择下图的装置_________。
A. B. C.
(5)氨气,在通常状况下是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,其水溶液为氨水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气。实验室制取氨气应选用的发生装置和收集装置组合是 。(填装置序号)
18.(24-25九上·湖南益阳南县·期中)某学校化学兴趣小组开展以下化学实验探究及跨学科实践活动。根据材料回答相关问题。
Ⅰ.比较植物种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】
过氧化氢分解会放出大量的热,除了二氧化锰、硫酸铜以外,动、植物细胞中含有的过氧化氢酶也可以作过氧化氢分解的催化剂,但温度过高,过氧化氢酶的催化活性会降低。
【实验步骤】
①取2.0g植物碎末放入具支试管中、并将具支试管与压强传感器连接(如图1所示)。
②量取2mL3%过氧化氢溶液,倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞,采集数据。
③更换相同质量,不同种类的植物碎末,重复步骤①和②。
④不加入植物碎末,重复步骤①和②,做空白实验。
⑤将压力传感器采集到的数据用电脑进行处理,得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。
【实验分析】
(1)由图2可知,催化效果最好的是 (填植物碎末名称);
(2)根据资料推测:过氧化氢酶质量过大,可能导致反应速率突然变慢,原因可能是 。
Ⅱ.利用食品脱氧剂测定空气中氧气含量
兴趣小组的同学发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气,于是利用脱氧剂进行空气中氧气含量测定的探究实验。
【实验步骤】
①取一根有机玻璃细管,将其右端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管右端,将脱氧剂的左端标为0;立即向管口注入一滴水将其密封,水珠处标为A,如图3所示:
③水平滚动玻璃管,使粉末平铺在玻璃管中,静置至水珠不再移动,水珠停留处标为B,如图4所示:
④用精确度为1mm的刻度尺测量出AO段和BO段的长度,重复操作3次,得到的最终数据记录如下表。
实验
AO/mm
BO/mm
数据
525.5
405
【实验分析】
(3)表中的数据有一个记录有误,应更正为 ;
(4)根据表中的数据计算,空气中氧气的体积百分数为 (结果精确到0.1%)。
【实验探究】
有同学提出上述实验误差较大,装置和操作本身存在较大问题。经过老师指导,现改进如下:
实验操作改为:如图5、图6所示,④关闭活塞K,在右端粗管中加入裹有足量食品脱氧剂的石棉绒,塞紧右端涂有凡士林(防漏、润滑)的活塞,充分反应到活塞不再向左移时,固定好活塞。⑤再在左端细管口注入水滴,稳定后,记录A点,并测理出AO长度为512.0mm。©然后缓缓打开活塞K,充分反应到水珠不再向右移动时,记录B点,并测量出BO长度为405.0mm。计算出氧气的体积百分数约为20.9%。
(5)这样改进的目的主要是排除了食品脱氧剂缝隙中所含的 (填化学式)的干扰。
(6)根据实验原理,在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 (填“粗”或“细”)实验结果越精确。
19.(24-25九上·湖南岳阳湘阴县岭北五校联考·期中)关于催化剂的研究是-项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是______(填字母)。
A.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
B.不加入催化剂化学反应就不能发生
C.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【任务二】探究催化剂
(2)查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。
称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行下图所示实验。
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)请写出步骤2中反应原理: (填文字表达式)。
20.(24-25九上·湖南湘潭湘钢教育集团十二中·期中)催化剂可显著提高反应效率,某研究性学习小组在做与催化剂有关的课题,开展了以下探究。
【活动一】探究影响过氧化氢分解速率的因素
探究1:温度对过氧化氢分解速率的影响
(1)小金为了探究温度对过氧化氢分解反应速率的影响,借助如图所示实验装置(夹持装置略去),进行了两次实验,两次实验的部分设计如表所示:
实验1
实验2
二氧化锰的质量/g
0.5
0.5
的过氧化氢的体积/
40
待填
水浴温度/
20
80
①实验2中应加入过氧化氢 。
②在两次实验中,可通过收集相同体积气体所需的 来比较过氧化氢分解反应速率的大小。
探究2:催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响
(2)硫酸铜对过氧化氢分解也有催化作用。为比较二氧化锰和硫酸铜对过氧化氢分解快慢的不同影响,用如图装置进行实验;启动传感器,注入过氧化氢溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下:
①初始时氧气的体积分数不为0,原因是 。
②通过分析下图可知使过氧化氢分解较快的催化剂是 。
21.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)某同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)冲洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量气泡产生。
【查阅资料】
①水泥块中含有的氯化铁、二氧化锰、碘化钾都可以作过氧化氢分解的催化剂。
②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图1)。曲线斜率越大,说明过氧化氢分解速度越快,则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。
【实验一】探究氯化铁能否做过氧化氢分解的催化剂。
(1)在进行实验前,要注意检查装置的气密性。检查图2装置气密性的方法是玻璃管右侧加橡皮管,用止水夹夹住橡皮管,再拉注射器,松开注射器活塞一段时间后,注射器 (填“能”或“不能”)回到原来的位置,则表明气密性良好。
实验步骤
实验现象
实验结论
①向装有过氧化氢溶液的试管中,伸入带火星的木条
常温时,过氧化氢溶液不分解
②向装有过氧化氢溶液的试管中加入氯化铁,再伸入带火星的木条
木条复燃
氯化铁能加快过氧化氢的分解速率
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验不能证明氯化铁为过氧化氢分解的催化剂,她觉得还需要证明它在化学反应前后 不变。经实验证明,氯化铁能做过氧化氢分解的催化剂,写出此反应的文字表达式 。
【实验二】探究催化剂的催化效果。
分别取两份质量分数为的过氧化氢溶液,然后分别加入二氧化锰和氧化铜,按图甲所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触,瓶内压强的变化如图乙所示。
(3)对比分析图乙中的 点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(4)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽然化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因 。
【实验反思】
(5)实验过程中均发现,压强达到最大值后又略微下降,其原因可能是 。
22.(24-25九上·湖南岳阳第二十中学·期中)学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H2O2分解的催化剂。设计了以下探究实验:
【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
实验
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
在试管中加入10mL5%的H2O2溶液,然后将带火星的木条伸入试管
有少量气泡产生,木条不复燃
H2O2溶液分解速率较慢
实验二
将10mL5%的H2O2溶液加入装有0.5g红砖粉末的试管,然后将带火星的木条伸入试管中
有较多气泡产生,木条复燃
_____
实验三
将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重
固体质量为0.5g
红砖粉末的质量不变
(1)实验二可得出的实验结论是: 。有同学认为上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,是因为 。
【实验步骤】
将实验三中得到的固体放于试管中,然后向其中加入5%的H2O2溶液,伸入带火星的木条,木条复燃。
【结论】
(2)红砖粉末可作H2O2分解的催化剂,其催化H2O2分解的文字表达式为 。
【实验拓展】
设计了如图所示装置对比红砖粉末与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25mL气体为准,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
实验编号
3%H2O2溶液的体积
其他物质质量
待测数据
①
20mL
红砖粉末0.5g
a
②
20mL
二氧化锰0.5g
b
(3)上述实验中“待测数据”是指 ;若a>b,则可得出的结论是 。
23.(24-25九上·湖南邵阳洞口县·期中)工业上常用“分离液态空气法”制取氧气,此方法是以空气为原料,利用液氧与液氮的沸点不同,将其分离。主要流程如图所示:
(1)已知空气中各组分的沸点如下表所示,由此判断A的主要成分是 (填物质名称),B是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氮气
沸点(℃)
-195.8
-183.0
-78.4
-185.7
-246.0
-268.9
(2)氧气和液氧化学性质相同的根本原因是 。
(3)修建道路时,常用液氧炸药。1 kg液氧在瞬间就能变成800 L氧气。从微粒角度上来看,这个过程本质上是 。
24.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)医学上常用双氧水(过氧化氢和水的混合物)来清创和局部抗菌,小爱同学取272.0g某医用双氧水放入烧杯中,然后加入2.0g二氧化锰,每隔一分钟观察一次并记录产生的氧气的质量如表所示,直到实验结束。
称量时间/分钟
0
1
2
3
4
5
6
产生氧气的质量/g
0
2.8
4.4
5.6
6.0
6.4
6.4
请回答下列问题:
(1)从表格可知,该实验一共生成 g氧气。
(2)已知:质量=体积×密度;标准状况下氧气的密度为1.43g/L,请计算若要产生上述质量的氧气,则需要空气的体积为 L。(精确到一位小数)
25.(24-25九上·湖南张家界桑植县·期中)“84”消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
【实验1】
(1)取少量“84”消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
(2)猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应。
猜想二:作 ,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】
(3)①按如图所示组装实验装置,并检查 。
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。
③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)。
最后得出实验结论,NaClO作反应物与H2O2溶液发生化学反应。
【分析讨论】
(4)NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的文字表达式为 。
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!
26.(24-25九上·湖南益阳南县·期中)根据下图装置,回答问题。
(1)仪器①的名称是 ;
(2)实验中,用高锰酸钾制取氧气,试管口略向下倾斜的原因是 ;
(3)用排水法收集氧气,体现了氧气 (选填“不”、“不易”、“易”)溶于水的性质。
(4)集满氧气后,为防止发生倒吸,应先___________(填序号)。
A.将导管移出水面 B.熄灭酒精灯
27.(24-25九上·湖南岳阳云溪区九校联考·期中)实验室利用下列装置进行相关气体的制备、收集和性质探究实验。根据已学知识,回答下列问题:
(1)写出a所代表的仪器名称: ;
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶氧气,应选用的发生装置是 (填字母)。该反应的文字表达式为: ;用C装置收集氧气,待集气装置是A瓶里的水排完以后,在水面下用玻璃片盖住瓶口,小心地把集气瓶移出水糟, (选填“正”或“倒”)放在桌子上。
(3)实验完成后收集到一瓶氧气,请简述检验瓶内气体的方法: ;
28.(24-25九上·湖南永州蓝山县·期中)化学是一门以实验为基础的学科,气体的制备性质是其中一种重要的实验。氧气的制取是初中化学实验的重要内容之一。根据如图回答有关问题。
(1)写出装置图中标号仪器的名称:①为 。
(2)用加热高锰酸钾固体制取并收集干燥的氧气,应从图1中选择的装置是 (填字母),发生反应的文字表达式为 。
(3)若用装置C收集氧气,验满的方法是 。如果用下图所示装置收集氧气,气体应从 端(填“a”或“b”)导入。
(4)潜艇和空间站可用氧烛作为应急氧源,氧烛是一种便携式供氧设备(如图2所示)。使用时发生如下两个过程:①按下火帽点燃内部金属粉末,放出大量的热。②放出的热促使产氧药块中的氯酸钠(NaClO3)在催化剂的催化下持续分解,放出氧气。过程①的作用与图1装置中的 (写仪器名称)的作用相似。
地 城
考点03
氧化反应
29.(24-25九上·湖南吉首第七初级中学·期中)下列反应既是化合反应,又是氧化反应的是
A. B.
C. D.
30.(24-25九上·湖南湘潭湘钢教育集团十二中·期中)建立模型是学习化学的重要方法。下列模型正确的是
A. B. C. D.
31.(24-25九上·湖南湘西州溶江中学·期中)下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是
A.
B.
C.
D.
32.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)下列化学反应既属于氧化反应又属于化合反应的是
A.水氢气+氧气 B.二氧化碳+水→碳酸
C.硫+氧气二氧化硫 D.甲烷+氧气二氧化碳+水
试卷第1页,共3页
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专题04 氧气
3大高频考点概览
考点01 氧气的性质及用途
考点02 氧气的制取
考点03 氧化反应
地 城
考点01
氧气的性质及用途
1.(24-25九上·湖南衡阳实验中学·期中)下列物质在空气或氧气中燃烧时,现象描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量的白色烟雾,放出热量
B.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成四氧化三铁
D.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色光,放出热量,有刺激性气味的气体产生
【答案】B
【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,不是白色烟雾,故A错误;
B、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,故B正确;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成四氧化三铁是实验结论而不是实验现象,故C错误;
D、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,产生刺激性气味气体,故D错误。
故选B。
2.(24-25九上·湖南湘西州溶江中学·期中)三个集气瓶中分别盛有二氧化碳、氧气和空气,下列方法能鉴别的是
A.闻气味 B.加入澄清石灰水,振荡,观察现象
C.观察颜色 D.将燃着的木条伸入集气瓶中,观察火焰的变化
【答案】D
【详解】A、二氧化碳、氧气和空气都是无味气体,故不可闻气味区分,选项错误;
B、能使澄清石灰水变浑浊的只有二氧化碳,因此不可区分氧气和空气,选项错误;
C、二氧化碳、氧气和空气都是无色气体,故不可观察颜色区分,选项错误;
D、将燃着的木条伸入空气的集气瓶中,正常燃烧;将燃着的木条伸入氧气集气瓶中,燃烧的更旺;将燃着的木条伸入二氧化碳集气瓶中,木条熄灭,选项正确;
故选D。
3.(24-25九上·湖南永州新田县·期中)“大象牙膏”是著名的科学兴趣实验,将过氧化氢溶液、催化剂二氧化锰和发泡剂加入容器中,过氧化氢迅速分解,涌出像喷泉一样的柱状泡沫。下列说法正确的是
A.反应前后二氧化锰的化学性质改变 B.产生的泡沫可用于灭火
C.没有催化剂过氧化氢也会分解 D.二氧化锰能增加生成氧气的质量
【答案】C
【详解】A、二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂,反应前后二氧化锰的化学性质不变,故A错误;
B、过氧化氢分解生成氧气,产生的泡沫中含有氧气,氧气具有助燃性,不可用于灭火,故B错误;
C、二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂,只能改变反应速率,没有催化剂过氧化氢也会分解,只是反应速率慢一些,故C正确;
D、二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂,只能改变反应速率,不能增加生成物的质量,故D错误;
故选:C。
4.(24-25九上·湖南衡阳实验中学·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生反应:
(1)上述三个反应相同的是______(填字母序号);
A.都是化合反应 B.都是氧化反应
C.生成物都是固体 D.都需要点燃
(2)在乙实验中,集气瓶底部水的作用是 ;
(3)铁丝在空气中不能燃烧,而在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
【答案】(1)ABD
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)氧气浓度
【详解】(1)红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷固体,硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫气体,铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,三个反应都是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应;三个反应都是两种物质生成一种物质的反应,基本反应类型属于化合反应;反应条件都需要点燃。故选:ABD。
(2)在乙实验中,硫与氧气反应生成的二氧化硫有毒,排放到空气中会污染空气,集气瓶底部水的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。
(3)铁丝在空气中不能燃烧,而在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。故填:氧气浓度。
5.(24-25九上·湖南岳阳第十八中学·期中)同学们学习化学后知道镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。但轩同学在空气中点燃镁条时,却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
【提出问题】为什么镁在空气中燃烧还会生成淡黄色固体?
【查阅资料】
(1)温同学查阅镁的化合物的相关资料,记录了下列几种物质的颜色:颜同学认为不必查阅氯化镁,原因是 。
物质
颜色
白色
白色
淡黄色
白色
白色
白色
【提出猜想】
(2)分析资料,淼同学认为淡黄色固体可能是 。
【实验探究】
(3)姜同学设计实验,将点燃的镁条伸入装有纯净 (填化学式)的集气瓶中,发现镁条能平静的燃烧,生成了淡黄色固体,证实了淼同学的猜想。
【实验结论】
(4)根据姜同学的实验结果,请写出生成淡黄色固体的化学方程式: 。
【反思与交流】
(5)空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧却主要生成的是,只有少量淡黄色固体,合理的解释是 。
【答案】(1)镁、空气中的物质都不含氯元素
(2)Mg3N2/氮化镁
(3)N2
(4)
(5)氮气化学性质不活泼
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,镁、空气中的物质都不含氯元素,因此镁在空气中燃烧不会生成氯化镁。
故填:镁、空气中的物质都不含氯元素。
(2)根据表格信息,只有Mg3N2是淡黄色物质,因此淡黄色固体可能是Mg3N2(氮化镁)。
(3)猜想成立,则镁在空气中燃烧生成的淡黄色固体是Mg3N2(氮化镁),空气中含有氮元素的物质是氮气,因此实验操作是将点燃的镁条伸入装有纯净的氮气(N2)的集气瓶中。
(4)镁与氮气在点燃条件下反应生成Mg3N2(氮化镁),化学方程式为:。
(5)空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧却主要生成的是,只有少量淡黄色固体,合理的解释是:氮气化学性质不活泼。
6.(24-25九上·湖南永州新田县·期中)同学们围绕“铁在氧气里燃烧”的实验展开以下探究活动。
(1)活动一:探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系
【实验探究】
实验操作
实验现象
解释与结论
实验1:取直径0.20mm,含碳0.1%的铁丝,在氧气中燃烧。
零星的火星
①铁丝燃烧的文字表达式是 。
②铁丝在氧气中燃烧,“火星四射”与其含碳量的关系为 。
实验2:取直径0.20mm,含碳0.32%的铁丝,在氧气中燃烧。
较明显的火星四射
【拓展延伸】
同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关,所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验(假设收集到的氧气为纯氧气),若用排水法收集一瓶体积分数为90%的氧气,向容积为400mL的集气瓶中加水(预留一部分空气),水的体积约为 mL(假设集气瓶内不预留水)。
(2)活动二:探究铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否有铁单质
【查阅资料】
铁的氧化物均能与稀盐酸反应,而铁与稀盐酸反应的同时有气泡产生。
【实验探究】
实验操作
实验现象
解释与结论
将冷却后的黑色固体碾碎,装入试管,加入足量稀盐酸。
固体溶解,
铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有铁单质
【拓展延伸】
由此可知探究活动一中为了防止集气瓶炸裂,应采取的措施 。
【答案】(1) 铁+氧气四氧化三铁 含碳量越高,火星四射越明显 350
(2) 有气泡产生 在瓶底铺一层细沙或预留少量的水
【详解】(1)①铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,文字表达式是铁+氧气四氧化三铁;
②根据实验现象可知,实验②中的含碳量高,有较明显的火星四射,则说明铁丝中的含碳量越高,“火星四射”现象越明显;
用排水法收集一瓶体积分数为90%的氧气,预先应向容积为400mL的集气瓶中加水,则气体的总体积为400mL,其中氧气的体积为:400mL×90%=360mL,设水的体积为x,则有(400mL-x)×+x=360mL,x=350mL。
(2)[实验探究]
铁能与盐酸反应生成氢气,故要证明含有铁,可以加入足量稀盐酸,观察到固体溶解、有气泡产生,证明含有铁;
[拓展延伸]
在瓶底铺一层细沙或预留少量的水,可防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶。
7.(24-25九上·湖南邵阳新邵县新邵县·期中)以下是初中教材中的几个实验,请回答问题。
(1)实验一:硫粉在氧气中燃烧,产生 色火焰;集气瓶中放入少量的水的作用是 。
(2)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧,该反应的文字表达式为 。
(3)从反应角度分析,以上三个反应的相同点是________(填序号)。
A.都是分解反应 B.都放出热量 C.产物常温下都是气体 D.都是化合反应
【答案】(1) 蓝紫 吸收二氧化硫,防止空气污染
(2)
(3)BD
【详解】(1)实验一:硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰;硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是空气污染物且二氧化硫易溶于水,所以集气瓶中放入少量的水的作用是吸收二氧化硫,防止空气污染。
(2)铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,反应的文字表达式为。
(3)实验一反应的文字表达式为;实验二反应的文字表达式为;实验三反应的文字表达式为;三个反应中反应物都是两种,生成物都是一种,符合“多变一”,属于化合反应,且反应都放出热量;生成物中二氧化硫、二氧化碳属于气体,四氧化三铁属于固体。故选BD。
8.(24-25九上·湖南株洲二中莲花中学·期中)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在小组合作学习过程中,对氧气的相关问题进行了梳理。
(1)氧气的化学式是 。
(2)实验室利用过氧化氢制取氧气的反应原理是 (用文字表达式表示)。
(3)火箭发射往往需要携带一定的液氧,这是利用了氧气化学性质中的 性。
【答案】(1)O2
(2)
(3)助燃
【详解】(1)氧气属于非金属气体单质,化学式:O2;
(2)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,文字表达式:;
(3)火箭发射往往需要携带一定的液氧,是利用氧气的助燃性,用氧气作助燃剂。
地 城
考点02
氧气的制取
9.(24-25九上·湖南郴州桂阳县·期中)若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、水可以稀释过氧化氢溶液,但一次性加入,浓度较大不能获得平稳的气流,选项不符合题意;
B、过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生反应,后加水不能获得平稳的气流,选项不符合题意;
C、水可以稀释过氧化氢溶液,分液漏斗控制过氧化氢溶液的加入速率,能获得平稳的气流,选项符合题意;
D、过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生反应,后加水不能获得平稳的气流,选项不符合题意;
故选C。
10.(24-25九上·湖南岳阳第十八中学·期中)实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,随着反应的进行,试管内固体的质量逐渐减少。如图中的点表示的含义错误的是
A.a点表示高锰酸钾的质量
B.b点表示高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰混合物的质量
C.c点表示锰酸钾和二氧化锰混合物的质量
D.d点表示高锰酸钾完全分解了
【答案】C
【详解】A、a点对应的时间是0,高锰酸钾还未反生分解,则a点表示高锰酸钾的质量,含义正确,不符合题意;
B、b点时高锰酸钾已分解了一段时间,b点时试管内物质为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰混合物的质量,含义正确,不符合题意;
C、c点相对于b点又反应了一段时间,但高锰酸钾还没有完全分解,c点时试管内物质仍为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰,c点表示高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰混合物的质量,含义错误,符合题意;
D、d点之后剩余固体的质量不再发生变化,说明高锰酸钾完全分解,含义正确,不符合题意。
故选C。
11.(24-25九上·湖南湘西州溶江中学·期中)下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂不能改变生成物的质量
B.催化剂只能加快化学反应速率
C.二氧化锰可作任何反应的催化剂
D.没有催化剂就不能进行化学反应
【答案】A
【详解】A、使用催化剂不能改变生成物的量。由于催化剂就是改变反应速率,所以不会改变生成物的量;故选项正确;
B、催化剂对速率的改变有加快也可以减慢,需要根据需要来选择;故选项不正确;
C、有许多化学反应不需要催化剂就能进行,二氧化锰也不是只做催化剂用的,有时可做生成物,比如高锰酸钾分解时生成二氧化锰;故选项不正确;
D、没有催化剂能进行化学反应。催化剂改变的是能够发生的反应的速率,而不能改变能否反应的事实;故选项不正确。
故选:A。
12.(24-25九上·湖南永州新田县·期中)在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是
A.用排水法收集氧气,集气瓶未装满水
B.用向上排空气法收集氧气,导管伸入到集气瓶的底部
C.用排水法收集氧气,导管口气泡连续并比较均匀地放出时收集
D.用排水法收集氧气,收集满后,在液面下盖上玻璃片
【答案】A
【详解】A、用排水法收集氧气,集气瓶未装满水,混有部分空气,会造成制得的氧气不纯,故选项正确;
B、用向上排空气法收集氧气,导管伸入到集气瓶的底部,可以把集气瓶中的空气排尽,是正确的操作,故选项错误;
C、用排水法收集氧气,由于刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,应该待导管口气泡连续并比较均匀地放出时开始收集,是正确的操作,故选项错误;
D、用排水法收集氧气,收集满后,在液面下盖上玻璃片,可以防止空气的进入,是正确的操作,故选项错误;
故选:A。
13.(24-25九上·湖南长沙华益中学·期中)下列关于催化剂的认识,完全正确的是
A.催化剂的质量在化学反应前后发生改变 B.催化剂的性质在化学反应前后不发生改变
C.催化剂能改变其他物质的化学反应速率 D.使用催化剂能提高生成物的产量
【答案】C
【详解】A、催化剂的质量在化学反应前后不发生改变,故选项说法错误;
B. 催化剂的化学性质(而不是性质)在化学反应前后不发生改变,故选项说法错误;
C、催化剂能改变(包括加快和减慢)其他物质的化学反应速率,故选项说法正确;
D. 催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,使用催化剂不能增加生成物的质量,故选项说法错误。
故选:C。
14.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)下列实验室制取氧气的操作正确的是
A.先加试剂,后检查装置的气密性
B.用排水法收集气体时,导管口刚有气泡产生,就开始收集
C.用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时,收集完气体后移开酒精灯,再从水槽中取出导管
D.加热时,先预热再固定在试剂部位加热
【答案】D
【详解】A、先检查装置的气密性,后添加药品,以防装置漏气造成药品浪费,故A错误;
B、用排水法收集气体时,导管口一有气泡产生,不能开始收集,因为此时排出的是装置内的空气,应等到导管口处的气泡连续、均匀冒出时才能收集,故B错误;
C、用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集时,收集完气体后先从水槽中取出导管,后移开酒精灯,以防冷水倒吸,炸裂试管,故C错误;
D、加热时,先预热再固定在药品部位加热,以防试管受热不均造成试管炸裂,故D正确。
故选D。
15.(24-25九上·湖南永州第九中学·期中)下图是实验室制备气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,应选用的装置组合为 ,A装置有一处不足之处,需要改进的是 ;该反应的文字表达式为 ,该反应所属基本反应类型为 。
(3)若用G装置收集氢气,则气体应从 (填“a”或“b”)端管口进入。
【答案】(1)试管
(2) AF 在试管口塞一团棉花 分解反应
(3)b
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称:试管;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,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F,故填:AF;
用高锰酸钾制取氧气,应在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内粉末状物质进入导管,故A装置的不足之处是未在试管口塞一团棉花,需要改进的是:在试管口塞一团棉花;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(3)若用G装置收集氢气,氢气的密度比空气小,则气体应从b端进入。
16.(24-25九上·湖南怀化麻阳苗族自治县锦江中学·期中)化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣,通过查阅资料了解到氧化铁也能加速过氧化氢的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如下表:
实验序号
过氧化氢溶液浓度%
过氧化氢溶液体积/mL
过氧化氢溶液温度/℃
氧化铁的用量/g
收集40 mL氧气所需时间/s
①
5
10
20
0
128.5
②
5
10
20
1.2
16.8
③
15
10
20
1.2
10.5
④
5
10
70
0
32.7
(1)通过实验①和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是 ,通过实验②和③对比可知,过氧化氢分解速率与 有关。
(2)分析表中数据,能说明氧化铁催化过氧化氢分解的实验组是 。
(3)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,产生氧气的总量 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)验证二氧化锰是否能催化过氧化氢分解实验时,需要增加只盛有二氧化锰的试管进行对照。该小组有同学认为验证氧化铁能否催化过氧化氢不需要该对照实验,他的观点 (填“是”或“否”)正确,原因是 。
【答案】(1) 温度越高,反应速率越快 反应物浓度
(2)①②
(3)不变
(4) 是 实验①②已经证明了氧化铁能加快过氧化氢的分解速率
【详解】(1)实验①反应温度为20℃和实验④反应温度为70℃,其他条件相同,制取相同体积氧气实验①所用时间比实验④多,故其他条件相同,温度越高,反应速率越快;实验②和③可知过氧化氢浓度不同,其他条件相同,浓度5%过氧化氢和浓度15%的制取相同体积氧气反应时间不同,说明化学反应速率与反应物浓度有关;
(2)分析表中数据可知,能说明氧化铁催化过氧化氢分解的实验组是①②;
(3)过氧化氢溶液中含有水,所以加水稀释不会改变生成氧气的质量;
(4)通过对比实验①②已经证明了氧化铁能加快过氧化氢的分解速率,所以不需要再做对比实验。
17.(24-25九上·湖南岳阳第十八中学·期中)我们利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题。
(1)写出图中指定仪器的名称:b 。
(2)若选择装置组合制取纯净的氧气,该反应的化学方程式为 。
(3)收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是 。(填字母)
a.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集完成时,集气瓶中仍有少量水
(4)若要测量生成氧气的体积,可以选择下图的装置_________。
A. B. C.
(5)氨气,在通常状况下是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,其水溶液为氨水。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气。实验室制取氨气应选用的发生装置和收集装置组合是 。(填装置序号)
【答案】(1)水槽
(2)
(3)ab
(4)B
(5)AF
【详解】(1)根据图像,仪器b是水槽。
(2)装置C是固液常温型发生装置,若选择装置组合制取纯净的氧气,可以是利用过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,化学方程式为:。
(3)a、未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集,会收集到装置内原有的空气,导致氧气不纯,a选项正确;
b、收集前,集气瓶中未注满水,则有空气残留,会导致氧气不纯,b选项正确;
c、收集完成时,集气瓶中仍有少量水,会导致收集到的氧气偏少,但不会导致氧气不纯,c选项错误。
故选:ab。
(4)氧气密度比水小,若要测量生成氧气的体积,氧气应从短管通入万能瓶,水从长管排出万能瓶,故选:B。
(5)实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气,属于固体加热型反应,应选用的发生装置是A;氨气密度比空气小,其水溶液为氨水,可用向下排空气法收集,应选用的收集装置是F,因此装置组合是AF。
18.(24-25九上·湖南益阳南县·期中)某学校化学兴趣小组开展以下化学实验探究及跨学科实践活动。根据材料回答相关问题。
Ⅰ.比较植物种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】
过氧化氢分解会放出大量的热,除了二氧化锰、硫酸铜以外,动、植物细胞中含有的过氧化氢酶也可以作过氧化氢分解的催化剂,但温度过高,过氧化氢酶的催化活性会降低。
【实验步骤】
①取2.0g植物碎末放入具支试管中、并将具支试管与压强传感器连接(如图1所示)。
②量取2mL3%过氧化氢溶液,倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞,采集数据。
③更换相同质量,不同种类的植物碎末,重复步骤①和②。
④不加入植物碎末,重复步骤①和②,做空白实验。
⑤将压力传感器采集到的数据用电脑进行处理,得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。
【实验分析】
(1)由图2可知,催化效果最好的是 (填植物碎末名称);
(2)根据资料推测:过氧化氢酶质量过大,可能导致反应速率突然变慢,原因可能是 。
Ⅱ.利用食品脱氧剂测定空气中氧气含量
兴趣小组的同学发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气,于是利用脱氧剂进行空气中氧气含量测定的探究实验。
【实验步骤】
①取一根有机玻璃细管,将其右端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管右端,将脱氧剂的左端标为0;立即向管口注入一滴水将其密封,水珠处标为A,如图3所示:
③水平滚动玻璃管,使粉末平铺在玻璃管中,静置至水珠不再移动,水珠停留处标为B,如图4所示:
④用精确度为1mm的刻度尺测量出AO段和BO段的长度,重复操作3次,得到的最终数据记录如下表。
实验
AO/mm
BO/mm
数据
525.5
405
【实验分析】
(3)表中的数据有一个记录有误,应更正为 ;
(4)根据表中的数据计算,空气中氧气的体积百分数为 (结果精确到0.1%)。
【实验探究】
有同学提出上述实验误差较大,装置和操作本身存在较大问题。经过老师指导,现改进如下:
实验操作改为:如图5、图6所示,④关闭活塞K,在右端粗管中加入裹有足量食品脱氧剂的石棉绒,塞紧右端涂有凡士林(防漏、润滑)的活塞,充分反应到活塞不再向左移时,固定好活塞。⑤再在左端细管口注入水滴,稳定后,记录A点,并测理出AO长度为512.0mm。©然后缓缓打开活塞K,充分反应到水珠不再向右移动时,记录B点,并测量出BO长度为405.0mm。计算出氧气的体积百分数约为20.9%。
(5)这样改进的目的主要是排除了食品脱氧剂缝隙中所含的 (填化学式)的干扰。
(6)根据实验原理,在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 (填“粗”或“细”)实验结果越精确。
【答案】(1)上海青叶
(2)过氧化氢酶质量过大,反应较快,放热较多,而温度过高,过氧化氢酶的催化活性会降低
(3)405.0
(4)22.9%
(5)O2
(6)细
【详解】(1)对比可知,加入上海青叶的反应最快,则催化效果最好的是上海青叶。
(2)由资料可知,过氧化氢分解会放出大量的热,而温度过高,过氧化氢酶的催化活性会降低,则过氧化氢酶质量过大,可能导致反应速率突然变慢。
(3)用精确度为1mm的刻度尺测量,则数据应精确到0.1mm,则BO的值应为405.0mm。
(4)水珠移动的体积为消耗的氧气的体积,则空气中氧气的体积百分数为。
(5)食品脱氧剂缝隙中若含有氧气,会对实验结果造成影响,则对实验改进的目的为排除了食品脱氧剂缝隙中所含O2的干扰。
(6)使用的玻璃管越细,接触面积越大,消耗氧气更彻底,实验数据越精确。
19.(24-25九上·湖南岳阳湘阴县岭北五校联考·期中)关于催化剂的研究是-项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是______(填字母)。
A.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
B.不加入催化剂化学反应就不能发生
C.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【任务二】探究催化剂
(2)查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。
称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行下图所示实验。
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)请写出步骤2中反应原理: (填文字表达式)。
【答案】(1)A
(2) 0.2g 产生大量气泡,木条复燃
(3)过氧化氢水+氧气
【详解】(1)A、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,故选项说法正确;
B、催化剂只能改变反应速率,不加催化剂化学反应也能发生,例如高锰酸钾分解时,没有使用催化剂,反应也能发生,故选项说法错误;
C、用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物,如二氧化锰在过氧化氢分解中作催化剂,但在高锰酸钾分解中作生成物,故选项说法错误,故选:A;
(2)由于反应前后催化剂的质量不变,则反应后称得氧化铜的质量仍为0.2g;由于实验结论是氧化铜为过氧化氢分解反应的催化剂,而过氧化氢分解生成水和氧气,则步骤⑦现象为有大量气泡产生,且带火星的木条复燃;
(3) 步骤2中是过氧化氢在氧化铜催化条件下反应生成水和氧气,反应的文字表达式为:。
20.(24-25九上·湖南湘潭湘钢教育集团十二中·期中)催化剂可显著提高反应效率,某研究性学习小组在做与催化剂有关的课题,开展了以下探究。
【活动一】探究影响过氧化氢分解速率的因素
探究1:温度对过氧化氢分解速率的影响
(1)小金为了探究温度对过氧化氢分解反应速率的影响,借助如图所示实验装置(夹持装置略去),进行了两次实验,两次实验的部分设计如表所示:
实验1
实验2
二氧化锰的质量/g
0.5
0.5
的过氧化氢的体积/
40
待填
水浴温度/
20
80
①实验2中应加入过氧化氢 。
②在两次实验中,可通过收集相同体积气体所需的 来比较过氧化氢分解反应速率的大小。
探究2:催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响
(2)硫酸铜对过氧化氢分解也有催化作用。为比较二氧化锰和硫酸铜对过氧化氢分解快慢的不同影响,用如图装置进行实验;启动传感器,注入过氧化氢溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下:
①初始时氧气的体积分数不为0,原因是 。
②通过分析下图可知使过氧化氢分解较快的催化剂是 。
【答案】(1) 40 时间
(2) 装置内原本就含有空气 二氧化锰/MnO2
【详解】(1)①比较温度对过氧化氢分解速率影响时,应保持过氧化氢溶液浓度和体积等其他条件相同,仅改变温度,因此实验2中加入的过氧化氢溶液体积也应为40 mL。
②比较分解速率,可收集相同体积氧气,比较各自所需的时间长短,所需时间短的反应速度快。
(2)①装置起始时氧气的体积分数不为0,原因是装置内原本就含有空气。按体积计算,空气中大约含有氧气21%。
②由图可见,二氧化锰使过氧化氢开始和完全分解所需时间比硫酸铜都更短,说明它的催化作用更强,二氧化锰的化学式为:MnO2。
21.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)某同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)冲洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量气泡产生。
【查阅资料】
①水泥块中含有的氯化铁、二氧化锰、碘化钾都可以作过氧化氢分解的催化剂。
②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图1)。曲线斜率越大,说明过氧化氢分解速度越快,则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。
【实验一】探究氯化铁能否做过氧化氢分解的催化剂。
(1)在进行实验前,要注意检查装置的气密性。检查图2装置气密性的方法是玻璃管右侧加橡皮管,用止水夹夹住橡皮管,再拉注射器,松开注射器活塞一段时间后,注射器 (填“能”或“不能”)回到原来的位置,则表明气密性良好。
实验步骤
实验现象
实验结论
①向装有过氧化氢溶液的试管中,伸入带火星的木条
常温时,过氧化氢溶液不分解
②向装有过氧化氢溶液的试管中加入氯化铁,再伸入带火星的木条
木条复燃
氯化铁能加快过氧化氢的分解速率
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验不能证明氯化铁为过氧化氢分解的催化剂,她觉得还需要证明它在化学反应前后 不变。经实验证明,氯化铁能做过氧化氢分解的催化剂,写出此反应的文字表达式 。
【实验二】探究催化剂的催化效果。
分别取两份质量分数为的过氧化氢溶液,然后分别加入二氧化锰和氧化铜,按图甲所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触,瓶内压强的变化如图乙所示。
(3)对比分析图乙中的 点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(4)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽然化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因 。
【实验反思】
(5)实验过程中均发现,压强达到最大值后又略微下降,其原因可能是 。
【答案】(1) 能 带火星的木条不复燃
(2) 质量和化学性质
(3)a、c/b、d
(4)催化剂只能改变化学反应速率,不能增加生成物的质量,过氧化氢的量相同,最后生成氧气的量相同
(5)过氧化氢分解放出热量,完全反应后,温度逐渐恢复至室温,压强减小
【详解】(1)检查图2装置气密性的方法是玻璃管右侧加橡皮管,用止水夹夹住橡皮管,再拉注射器,松开注射器活塞一段时间后,注射器能回到原来的位置,说明装置内压强不变,则表明气密性良好;
①向装有过氧化氢溶液的试管中,伸入带火星的木条,带火星的木条不复燃,说明常温时,过氧化氢溶液不分解;
(2)催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,上述实验只能证明氯化铁能加快过氧化氢的分解速率,要想证明氯化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要证明它在化学反应前后质量和化学性质不变;
过氧化氢在氯化铁的催化下分解生成水和氧气,该反应的文字表达式为:;
(3)图乙中a、c两点,压强相同,时间不同,说明催化剂种类不同,收集等体积氧气所需时间不同,说明化学反应速率与催化剂的种类有关;b、d两点,时间相同,压强不同,说明催化剂种类不同,相同时间内生成氧气的体积不同,说明化学反应速率与催化剂的种类有关;
(4)催化剂只能改变化学反应速率,不能增加生成物的质量,过氧化氢的量相同,最后生成氧气的量相同,故上述两个反应虽然化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同;
(5)实验过程中均发现,压强达到最大值后又略微下降,其原因可能是:过氧化氢分解放出热量,完全反应后,温度逐渐恢复至室温,压强减小。
22.(24-25九上·湖南岳阳第二十中学·期中)学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H2O2分解的催化剂。设计了以下探究实验:
【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
实验
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
在试管中加入10mL5%的H2O2溶液,然后将带火星的木条伸入试管
有少量气泡产生,木条不复燃
H2O2溶液分解速率较慢
实验二
将10mL5%的H2O2溶液加入装有0.5g红砖粉末的试管,然后将带火星的木条伸入试管中
有较多气泡产生,木条复燃
_____
实验三
将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重
固体质量为0.5g
红砖粉末的质量不变
(1)实验二可得出的实验结论是: 。有同学认为上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂,是因为 。
【实验步骤】
将实验三中得到的固体放于试管中,然后向其中加入5%的H2O2溶液,伸入带火星的木条,木条复燃。
【结论】
(2)红砖粉末可作H2O2分解的催化剂,其催化H2O2分解的文字表达式为 。
【实验拓展】
设计了如图所示装置对比红砖粉末与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25mL气体为准,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
实验编号
3%H2O2溶液的体积
其他物质质量
待测数据
①
20mL
红砖粉末0.5g
a
②
20mL
二氧化锰0.5g
b
(3)上述实验中“待测数据”是指 ;若a>b,则可得出的结论是 。
【答案】(1) 红砖粉末可以加快H2O2溶液分解速率 该实验仅证明了红砖粉末能加快过氧化氢分解速率且质量不变,没有证明红砖粉末的化学性质在反应前后不变,所以不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂;
(2)过氧化氢水 + 氧气
(3) 生成25mL气体所需的时间 该实验条件下,二氧化锰的催化效果比红砖粉末好
【详解】(1)实验二与实验一对比,加入红砖粉末后,有较多气泡产生,木条复燃,说明红砖粉末能加快H2O2溶液的分解速率;
催化剂需要满足三个条件:能改变化学反应速率、反应前后质量不变、反应前后化学性质不变。上述实验仅证明了红砖粉末能加快过氧化氢分解速率且质量不变,没有证明红砖粉末的化学性质在反应前后不变,所以不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂;
(2)过氧化氢在红砖粉末的催化作用下分解生成水和氧气,文字表达式为过氧化氢水 + 氧气;
(3)该实验是对比红砖粉末与二氧化锰的催化效果,即比较 产生气体的速率,若以生成25mL气体为准,那么 “待测数据” 应该是收集25mL气体所需的时间;
若a>b,说明在相同条件下,加入二氧化锰时收集25mL气体所需时间更短,即二氧化锰催化过氧化氢分解的速率更快,所以可得出的结论是在该实验条件下,二氧化锰的催化效果比红砖粉末好。
23.(24-25九上·湖南邵阳洞口县·期中)工业上常用“分离液态空气法”制取氧气,此方法是以空气为原料,利用液氧与液氮的沸点不同,将其分离。主要流程如图所示:
(1)已知空气中各组分的沸点如下表所示,由此判断A的主要成分是 (填物质名称),B是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氮气
沸点(℃)
-195.8
-183.0
-78.4
-185.7
-246.0
-268.9
(2)氧气和液氧化学性质相同的根本原因是 。
(3)修建道路时,常用液氧炸药。1 kg液氧在瞬间就能变成800 L氧气。从微粒角度上来看,这个过程本质上是 。
【答案】(1) 氮气 混合物
(2)氧气和液氧含有的分子相同,都是氧分子
(3)氧分子间间隔变大
【详解】(1)氮气沸点是-195.8℃,图上是蒸发到-196℃,空气中氮气占78%,所以A的主要成分是:氮气;B的主要成分是氧气,还含有氩气,所以是混合物;
(2)氧气和液氧化学性质相同的根本原因是它们都是由氧分子构成的物质,故填:氧气和液氧含有的分子相同,都是氧分子;
(3)液氧变成氧气,从微观角度看,是因为分子间的间隔变大。
24.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)医学上常用双氧水(过氧化氢和水的混合物)来清创和局部抗菌,小爱同学取272.0g某医用双氧水放入烧杯中,然后加入2.0g二氧化锰,每隔一分钟观察一次并记录产生的氧气的质量如表所示,直到实验结束。
称量时间/分钟
0
1
2
3
4
5
6
产生氧气的质量/g
0
2.8
4.4
5.6
6.0
6.4
6.4
请回答下列问题:
(1)从表格可知,该实验一共生成 g氧气。
(2)已知:质量=体积×密度;标准状况下氧气的密度为1.43g/L,请计算若要产生上述质量的氧气,则需要空气的体积为 L。(精确到一位小数)
【答案】(1)6.4
(2)氧气的体积是,空气中氧气的体积的21%,因此空气的体积是
答:需要空气的体积是21.4L
【详解】(1)根据表格数据可知,最终生成6.4g氧气后不再增多,即说明一共生成了6.4g氧气。
(2)计算过程见答案。
25.(24-25九上·湖南张家界桑植县·期中)“84”消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
【实验1】
(1)取少量“84”消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
(2)猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应。
猜想二:作 ,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】
(3)①按如图所示组装实验装置,并检查 。
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。
③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)。
最后得出实验结论,NaClO作反应物与H2O2溶液发生化学反应。
【分析讨论】
(4)NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。该反应的文字表达式为 。
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!
【答案】(1)将带火星的小木条伸入试管中,木条复燃
(2)催化剂
(3)装置的气密性
(4)
【详解】(1)实验结论是产生的气体是氧气。氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条检验氧气,则实验操作和现象是:将带火星的小木条伸入试管中,木条复燃。
(2)分解H2O2溶液制氧气时,MnO2的作用是催化,故填:催化剂。
(3)该反应生成气体,则组装实验装置后,需检查装置的气密性。
(4)NaClO与H2O2溶液反应生成氧气、氯化钠和水,文字表达式为:。
26.(24-25九上·湖南益阳南县·期中)根据下图装置,回答问题。
(1)仪器①的名称是 ;
(2)实验中,用高锰酸钾制取氧气,试管口略向下倾斜的原因是 ;
(3)用排水法收集氧气,体现了氧气 (选填“不”、“不易”、“易”)溶于水的性质。
(4)集满氧气后,为防止发生倒吸,应先___________(填序号)。
A.将导管移出水面 B.熄灭酒精灯
【答案】(1)铁架台
(2)防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂
(3)不易
(4)A
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是铁架台;
(2)实验中可用于高锰酸钾制取氧气,实验时,试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;
(3)用排水法收集氧气,体现了氧气不易溶于水的性质;
(4) 集满氧气后,应先将导管移出水面,防止因先熄灭酒精灯,试管内气压降低,水槽中的水倒流到试管内,引起试管的炸裂,故选:A。
27.(24-25九上·湖南岳阳云溪区九校联考·期中)实验室利用下列装置进行相关气体的制备、收集和性质探究实验。根据已学知识,回答下列问题:
(1)写出a所代表的仪器名称: ;
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶氧气,应选用的发生装置是 (填字母)。该反应的文字表达式为: ;用C装置收集氧气,待集气装置是A瓶里的水排完以后,在水面下用玻璃片盖住瓶口,小心地把集气瓶移出水糟, (选填“正”或“倒”)放在桌子上。
(3)实验完成后收集到一瓶氧气,请简述检验瓶内气体的方法: ;
【答案】(1)酒精灯
(2) A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 正
(3)把带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则是氧气
【详解】(1)a是酒精灯;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,该反应为固固加热型,发生装置可选择A;该反应的文字表达式为:;实验室用 C 装置收集氧气,待集气瓶里的水排完以后,在水面下用玻璃片盖住瓶口,小心地把集气瓶移出水槽,由于氧气的密度比空气大,要正放在桌子上;
(3)氧气具有助燃性,可使带火星的小木条复燃,检验瓶内气体的方法:把带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则是氧气。
28.(24-25九上·湖南永州蓝山县·期中)化学是一门以实验为基础的学科,气体的制备性质是其中一种重要的实验。氧气的制取是初中化学实验的重要内容之一。根据如图回答有关问题。
(1)写出装置图中标号仪器的名称:①为 。
(2)用加热高锰酸钾固体制取并收集干燥的氧气,应从图1中选择的装置是 (填字母),发生反应的文字表达式为 。
(3)若用装置C收集氧气,验满的方法是 。如果用下图所示装置收集氧气,气体应从 端(填“a”或“b”)导入。
(4)潜艇和空间站可用氧烛作为应急氧源,氧烛是一种便携式供氧设备(如图2所示)。使用时发生如下两个过程:①按下火帽点燃内部金属粉末,放出大量的热。②放出的热促使产氧药块中的氯酸钠(NaClO3)在催化剂的催化下持续分解,放出氧气。过程①的作用与图1装置中的 (写仪器名称)的作用相似。
【答案】(1)水槽
(2) AC
(3) 将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已收集满 a
(4)酒精灯
【详解】(1)标号仪器①的名称是水槽;
(2)用加热高锰酸钾固体制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,即装置A,由于氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应,可采用向上排空气法或排水法进行收集,其中用向上排空气法能收集到干燥的氧气,即装置C,综上可知,用加热高锰酸钾固体制取并收集干燥的氧气,应从图1中选择的装置是AC;
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为;
(3)若用装置C通过向上排空气法收集氧气,验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已收集满;
用如图所示装置收集氧气,由于氧气的密度比空气略大,所以气体应从a端导入;
(4)过程①按下火帽点燃内部金属粉末,放出大量的热,其作用与图1装置中的酒精灯作用相似。
地 城
考点03
氧化反应
29.(24-25九上·湖南吉首第七初级中学·期中)下列反应既是化合反应,又是氧化反应的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】化合反应是指一种反应物生成两种或两种以上的物质,物质与氧气的反应属于氧化反应
【详解】A、该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,不符合题意;
B、该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,不符合题意;
C、该反应有氧气参与反应,属于氧化反应,但生成物不是一种,不符合“多变一”的特征,不是化合反应,不符合题意;
D、该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,且该反应有氧气参与,属于氧化反应,符合题意。
故选D
30.(24-25九上·湖南湘潭湘钢教育集团十二中·期中)建立模型是学习化学的重要方法。下列模型正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、化合反应和氧化反应是从不同角度对化学反应进行的分类,部分反应既是氧化反应又是化合反应,选项A正确;
B、物质根据组成物质种类的多少分为纯净物和混合物,纯净物和混合物属于并列关系,选项B错误;
C、空气中氮气体积分数78%,氧气体积分数21%,其他成分1%,这都是体积分数,故C错误;
D、试管可直接加热,锥形瓶属于间接加热,故D错误。
故选:A。
31.(24-25九上·湖南湘西州溶江中学·期中)下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A、碳酸氢钙受热分解的反应属于分解反应,且不属于氧化反应,故A不符合题意;
B、石蜡和氧气的反应属于氧化反应,该反应的反应物和生成物均有两种,不属于化合反应,故B不符合题意;
C、氧化钙和水的反应不属于氧化反应,该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,故C不符合题意;
D、硫和氧气的反应属于氧化反应,该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,故D符合题意。
故选D。
32.(24-25九上·湖南永州宁远县·期中)下列化学反应既属于氧化反应又属于化合反应的是
A.水氢气+氧气 B.二氧化碳+水→碳酸
C.硫+氧气二氧化硫 D.甲烷+氧气二氧化碳+水
【答案】C
【详解】A、该反应不符合多变一,不属于化合反应;不是物质与氧气发生的反应,不是氧化反应。不符合题意;
B、该反应符合多变一,属于化合反应;不是物质与氧气发生的反应,不是氧化反应。不符合题意;
C、该反应符合多变一,属于化合反应;是物质与氧气发生的反应,是氧化反应。符合题意;
D、该反应不符合多变一,不属于化合反应;是物质与氧气发生的反应,是氧化反应。不符合题意;
故选C。
试卷第1页,共3页
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