内容正文:
专题02 空气 氧气
五年考情概览:解读近五年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘中考命题之源。
命题解读
考向
近五年考查统计
气体的制取考点常以选择题、实验题、科学探究、综合应用题的形式进行考查,一般是将氧气和二氧化碳的制取一起考查,也常与气体的净化一起进行综合考查。也有结合生产生活(工业制氧、航天制氧、生活中的制氧机等)、实验探究的考查;考查的命题点有:气体的制备原理、仪器和装置的选择、实验操作的正误、气体的检验和验满等。有时候也会将基础装置进行创新和改进。空气的组成与用途在选择题中考查则相对简单。
考向一 空气的组成
2024·辽宁卷第1题
2022·丹东、抚顺本溪辽阳
2021·本溪辽阳葫芦岛
考向二 空气的用途
2024·辽宁卷第4题
2023·大连、盘锦
2022·鞍山、本溪辽阳葫芦岛
2021·鞍山
考向三 空气的污染与防治
2023·铁岭葫芦岛
2022·抚顺本溪辽阳
考向四 测定空气中氧气的含量
2023·阜新
2022·沈阳、营口、朝阳
2021·阜新、抚顺铁岭
考向五 氧气的性质
2024·辽宁卷第11题I(4)
2023·大连、丹东、阜新
2022·朝阳、阜新、本溪辽阳
2021·沈阳、鞍山、阜新
考向六 氧气的工业制法
2023·沈阳
2022·营口
2021·抚顺铁岭
考向七 氧气的实验室制取
2024·辽宁卷第11题I(1-3)
2023·沈阳、营口、盘锦、铁岭葫芦岛
2022·大连、鞍山、朝阳、锦州
2021·朝阳、本溪辽阳葫芦岛
考向一 空气的组成
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)空气的成分按体积计算,含量最高的是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
◆一句话点评:空气是由氮气(约78%)、氧气(约21%)、稀有气体(约0.94%)、二氧化碳(约0.04%)及其他微量成分组成的混合物。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·三模)下列气体在空气中大量存在,且可充入食品袋中防止食品运输过程中被压碎和变质的是
A.氧气 B.二氧化碳 C.氦气 D.氮气
考向二 空气的用途
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
A. 作燃料 B. 参与光合作用 C. 固态二氧化碳用于人工降雨 D. 制碳酸饮料
◆一句话点评:初中阶段需掌握空气的三大核心用途——氧气供呼吸、氮气作保护气/化工原料、二氧化碳参与光合作用等,同时涵盖其工业与生态价值。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·模拟预测)物质的性质决定用途,下列物质用途正确的是
A.氧气用作保护气充入食品包装 B.稀有气体制五颜六色的霓虹灯
C.液氧可用作火箭的燃料 D.液氮用于填充气球
考向三 空气的污染与防治
【典题1】(2023·辽宁铁岭葫芦岛·中考真题)空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是
A. N2 B. PM10 C. He D. H2O
◆一句话点评:空气污染主要来源于有害气体(如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮)和烟尘,防治措施包括减少化石燃料使用、开发清洁能源、加强废气处理及植树造林。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·二模)水和空气是宝贵的自然资源。下列有关说法不正确的是
A.稀有气体可用于霓虹灯
B.电解水实验中正极产生氢气
C.自来水厂用活性炭吸附水中的色素和异味
D.空气中二氧化硫含量过多会引起酸雨
考向四 测定空气中氧气的含量
【典题1】(2022·辽宁沈阳·中考真题)化学是一门以实验为基础的自然科学
(一)实验帮助我们研究物质的组成
如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置,请回答下列问题:
(1)红磷在空气中燃烧现象是______,发生反应的化学方程式为:______。
(2)实验结论:氧气约占空气总体积的______。
◆一句话点评:用红磷燃烧消耗氧气,通过水进入集气瓶的体积差测定空气中氧气的含量。
【仿照题】(2023·辽宁鞍山·二模)同学们设计了如图所示的装置来测定空气中氧气含量。
(1)与教科书中的实验装置相比,该装置测得的数据更加精确,请说明两点理由。
① ;
② 。
(2)为了保证该实验的正常进行,需要的注意事项有 (答一点即可)
【典题2】(2023·辽宁阜新·中考真题)下图是进行有关化学实验的装置或操作。
(1)实验一是“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的蒸发操作,当______时停止加热。
(2)实验二中观察到高锰酸钾几乎不溶于汽油,碘却可以溶解在汽油中。由此现象可得出的实验结论是______。
(3)实验三是“测定空气里氧气的含量”实验。若实验中氧气含量测定结果偏小,其原因可能是______(写一点即可)。
◆一句话点评:测定空气中氧气含量的实验误差主要源于红磷量不足、装置漏气、未冷却至室温或操作不当(如弹簧夹未夹紧)等因素,导致测量结果偏小或偏大。
【仿照题2】(2025·湖南衡阳·二模)如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置,下列说法中不正确的是
A.集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出
B.本实验不可以用木炭代替红磷
C.燃烧匙中的红磷需足量,否则测定结果偏小
D.集气瓶的容积是,最终量筒中有水进入集气瓶
考向五 氧气的性质
【典题1】(2022·辽宁朝阳·中考真题)下列实验现象描述正确的是( )
A.镁在空气中燃烧产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
C.一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰
D.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
◆一句话点评:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有助燃性和氧化性,能支持燃烧并与多种物质发生反应。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·一模)下列有关氧气的说法中正确的是
A.氧气能支持燃烧,可做燃料 B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.红磷在空气中燃烧产生大量白雾 D.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
考向六 氧气的工业制法
【典题1】(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)空气是一种宝贵的资源,下列说法错误的是( )
A. 空气中氮气的质量分数约为78%
B. 能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮
C. 由于氦气密度小和化学性质很不活泼可将其充入气飞艇
D. 工业上用分离液态空气的方法制氧气利用了液氮和液氧的沸点不同
◆一句话点评:工业上通过分离液态空气法制取氧气,利用液态氮(沸点-196℃)和液态氧(沸点-183℃)的沸点差异,通过低温蒸发实现分离,该过程属于物理变化。
【仿照题】(2025·云南曲靖·三模)下列有关空气成分说法不正确的是
A.工业上常利用液氮与液氧的密度不同,分离液态空气获得氧气
B.空气是由多种物质组成的混合物
C.氮气化学性质不活泼,可用来延长食品保质期
D.空气中氮气约占总体积的78%,稀有气体约占总体积的0.94%
考向七 氧气的实验室制取
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的________;集满氧气后,为防止水倒吸,应先________(填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气________的性质;检验氧气集满的操作为________。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为________。
◆一句话点评:实验室通常通过加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物或分解过氧化氢溶液来制取氧气,注意正确选择发生和收集装置,验满和检验的区别,实验细节等。
【仿照题】(2025·湖南长沙·一模)某学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动,作品如图1。
任务一:学习实验室制备氧气
(1)图1中仪器a的名称是 ,实验室用A装置制备氧气的反应方程式是 。
任务二:设计并制作家用便携式简易供氧器(如图1中D装置)
(2)过滤器中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是 (任写一点即可)。
(3)图2是利用传感器采集密闭反应器中分别用5%过氧化氢溶液和过碳酸钠固体两种制氧剂在相同条件下产生氧气后气压随时间变化数据绘制的图像。结合图像及药品状态分析,家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。
考向一 空气的组成
1.(2022·辽宁丹东·中考真题)“天宫课堂”中,航天员在水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中体积分数最大的是
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
2. (2022·辽宁抚顺本溪辽阳·中考真题)在空气的成分中,体积分数约占21%的是
A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 稀有气体
3.(2021·辽宁本溪辽阳葫芦岛·中考真题)空气中稀有气体的体积分数为
A.0.03% B.0.94% C.21% D.78%
考向二 空气的用途
4.(2023·辽宁盘锦·中考真题)空气是一种宝贵的资源,其中含量最多且可用于食品防腐的成分是
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
5. (2023·辽宁盘锦·中考真题)空气是一种宝贵的资源,有关叙述正确的是
A. 氧气具有可燃性,可以作燃料
B. 稀有气体可制成多种用途的电光源
C. 氮气的化学性质比较活泼
D. 大气污染物主要包括SO2、CO2、NO2等
6.(2022·辽宁本溪辽阳葫芦岛·中考真题)空气中稀有气体所占比例虽小,但用途广泛。下列气体属于稀有气体的是
A.氦气 B.氮气 C.二氧化碳 D.氧气
7.(2021·辽宁鞍山·中考真题)下列物质不是空气成分的是
A.用于食品防腐的氮气
B.用于医疗急救的氧气
C.用于生产氮肥的氨气
D.参与光合作用的二氧化碳
考向三 空气的污染与防治
8. (2022·辽宁抚顺本溪辽阳·中考真题)下列不属于空气污染物的是
A. 水蒸气 B. 二氧化硫 C. 二氧化氮 D. 细颗粒物
考向四 测定空气中氧气的含量
9.(2021·辽宁阜新·中考真题)用如图装置进行实验,实验结束后,瓶内剩下的气体主要是
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
10.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)关于测定空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是
A.实验前止水夹没有夹紧
B.将红磷换成木炭进行实验
C.待装置冷却至室温后,再打开止水夹
D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后,再塞紧瓶塞
11.(2022·辽宁朝阳·中考真题)结合如图所示的实验,回答下列问题:
(1)图A实验结束后,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一,可能的原因是 。(写出一条即可)(2)图B实验中,发现高锰酸钾几乎不溶于汽油,碘却可以溶解在汽油中,说明物质的溶解性与 有关。
(3)图C实验是蒸发食盐水的操作,其中玻璃棒搅拌的作用是 。
12.(2022·辽宁营口·中考真题)根据下图所示的实验回答问题:
(1)A实验________(填“能”或“不能”)用来测定空气中氧气的含量;
(2)B实验现象说明:空气中的氧气含量比呼出气体中的________(“高”或“低”);
(3)C实验中小灯泡发亮,说明石墨具有_________性;
(4)D实验用来验证质量守恒定律,其中气球的作用是________。
考向五 氧气的性质
13. (2023·辽宁阜新·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的描述错误的是
A. 在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C. 碳与二氧化碳的反应放出热量
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
14.(2023·辽宁大连·中考真题)化学反应常伴随着明显的现象。下列物质在氧气中燃烧,会产生蓝紫色火焰的是
A.硫黄 B.木炭 C.铁丝 D.镁条
15.(2023·辽宁丹东·中考真题)化学反应常常住随着一定现象的发生,下列物质在氧气中燃烧能产生大量白烟的是
A.硫 B.红磷 C.木炭 D.铁丝
16.(2021·辽宁鞍山·中考真题)下面是某同学记录的部分实验现象,其中正确的是
A.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
C.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳气体
17.(2021·辽宁沈阳·中考真题)有关下列物质在空气中燃烧的现象,描述正确的是
A.木炭—生成黑色固体 B.硫粉—产生蓝紫色火焰
C.红磷—产生白色烟雾 D.镁带—发出耀眼的白光
19.(2021·辽宁阜新·中考真题)如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图,下列有关该实验叙述正确的是
A.点燃系在细铁丝下端的火柴,立即插入盛有氧气的集气瓶中
B.观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
C.该反应的化学方程式为3Fe+2O2=Fe3O4
D.集气瓶底部的水不能用少量细沙代替
20.(2022·辽宁阜新·中考真题)如图是硫分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是
A.集气瓶里的水可以用少量的细沙代替
B.硫在空气里燃烧发出蓝紫色火焰
C.硫在空气和氧气里燃烧的生成物不同
D.硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈
21. (2022·本溪辽阳节选·中考真题)化学小组同学在老师的指导下,开展了以“物质的鉴别”为主题的学习活动。
活动一:气体物质的鉴别
【活动目的】鉴别空气与氧气
【操作及结论】
实验操作
实验现象
实验结论
向两种气体中分别伸入带火星的木条
木条__________
该气体为氧气
木条无明显变化
该气体为空气
考向六 氧气的工业制法
22.(2022·辽宁营口·中考真题)请利用所学化学知识回答下列生活、生产中的问题:
(1)铁制品广泛应用于生活、生产中,用于炼铁的磁铁矿的主要成分是 ;
(2)人类为了维持生命和健康,必须摄取食物。牛肉、蛋清中富含的营养素是 ;
(3)燃气使用后,一定要关闭燃气总阀门。从灭火原理的角度分析,这样做的目的是 ;
(4)医疗上常常需要用到纯氧。工业上大量制取氧气可用的方法是 ;
(5)每年3月22日为“世界水日”。我们必须爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防治 。
23.(2023·辽宁沈阳·中考真题)近年来我国航天事业取得飞速发展,航天科技涉及很多气体制备的知识,这些知识也与实验室、工业制气体密切相关。
(二)工业制取气体
(4)工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气,其原理是利用液态氧和液态氮的 不同。
考向七 氧气的实验室制取
24. (2022·辽宁鞍山)下图为实验室制取气体的常用装置和仪器,请根据所学知识回答下列问题:
(1)编号①仪器的名称是_________。
(2)实验室欲制取并收集一瓶较纯净的氧气,已选择A装置,还需要选择的仪器有___________(填字母序号),该反应的化学方程式为__________________________利用上述方法收集氧气时,当观察到_______________时开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳的发生装置是____________(填“A”或“B”),检验二氧化碳是否集满的方法为__________。
25. (2023·辽宁营口)下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题:
(1)实验室用A装置制取氧气,反应的化学方程式是_______;若用C装置收集氧气,检验收集满氧气的方法是_______;
(2)用D装置收集氧气时,当导管口出现_______时开始收集;当实验结束时先_______,后熄灭酒精灯,防止水槽中的冷水倒吸炸裂试管;
(3)实验室制取二氧化碳应选择的发生和收集装置是_______(填字母序号);
(4)用B装置制取气体时,长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是_______。
26.(2022·辽宁朝阳)实验室制取气体的部分装置如图所示,请回答下列问题:
(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的化学方程式为 。
(3)若用装置F收集氧气,检验瓶中氧气已收集满的方法是,将带火星的木条放在导管 (选填“b”或“c”)口处,观察木条是否复燃;需要瓶中氧气时,可用水将装置中的氧气排出,水应从导管
(选填“b”或“c”)口通入。
(4)通常状况下,硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且能溶于水的气体,实验室常用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢气体,则制取硫化氢气体可选用的装置组合是 (填字母)。
27. (2022·辽宁锦州)下图是实验室制取气体常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳时,长颈漏斗末端应伸入到液面以下,原因是_______________________。
(3)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用装置A和___________(从C~E中选填),反应的化学方程式为________,装置A中试管口略向下倾斜的原因是________。
(4)将装置F装满水,用排水法收集氢气,气体应从_____(填“m”或“n”)导管口进入。
28. (2023·辽宁盘锦)如图1所示,实验是学习化学的重要途径。
(1)仪器①的名称是______,在实验室中防止其生锈的具体措施是______(答一点即可)。
(2)实验室用H2O2溶液和MnO2制取一瓶干燥的O2,应选择的装置组合是______(填字母)。此发生装置也可用于制CO2,该反应的化学方程式为______。
(3)实验室用KMnO4制取3.2g氧气,至少需要KMnO4的质量为______g。
(4)如图F所示,铁丝在O2中燃烧,实验后发现集气瓶底炸裂,其原因是______。
(5)科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收CO2并获得O2,实现“碳中和”。其反应的微观示意图如图2所示:
①通过微观示意图可知,化学反应前后原子种类______(填“改变”或“不变”)。
②写出该反应的化学方程式______。
一、空气的组成和用途
1.空气是混合物,但其中的氮气、氧气等是纯净物。
2.成分含量指体积分数,非质量分数(如氮气质量分数约为75.5%)。二氧化碳是空气成分,但不属于污染物(过量会加剧温室效应)。
3.氧气性质“较活泼”而非“很活泼”,氮气通常不活泼但氮元素活泼。
4.稀有气体有化合物(如XeF₂),并非绝对不反应。
5.空气成分比例是动态平衡的,非固定不变。
二、测定空气中氧气的含量
1.关键操作与误差分析
易导致结果偏小的原因:红磷不足,氧气未完全消耗;装置漏气(如止水夹未夹紧);未冷却至室温即打开止水夹;导管内未预先注满水。
易导致结果偏大的原因:红磷伸入集气瓶过慢,空气受热逸出;燃烧时未及时塞紧瓶塞,气体膨胀逸出。
2.高频易错点
术语混淆:实验现象为“白烟”(固体颗粒),而非“白雾”(液滴)。
药品选择:必须用红磷(生成固体),不可用木炭或硫(生成气体)。
冷却要求:必须冷却至室温再读数,否则气体膨胀导致误差。
3.实验结论与拓展
氧气约占空气体积的1/5;
剩余气体主要为氮气,性质为:难溶于水、不燃烧、不支持燃烧。
4.不可用木炭/硫(生成气体)或铁(空气中不燃烧)替代红磷。
三、氧气的实验室制备
1.发生装置选择
固体加热型(高锰酸钾/氯酸钾):试管口需略向下倾斜,防止冷凝水倒流导致试管炸裂。
固液常温型(过氧化氢+二氧化锰):长颈漏斗末端需伸入液面以下形成液封,防止氧气逸出。
2.操作步骤易错点
检查气密性:
长颈漏斗需先夹紧导管再加水,液面不下降才算合格。短颈漏斗可直接手捂观察气泡。
加热高锰酸钾时:
试管口需放棉花,防止粉末堵塞导管。预热要均匀,避免局部受热炸裂。
收集时机:
排水法需待气泡连续均匀冒出再收集(初始为空气)。排空气法导管应伸到集气瓶底部。
3.实验结束操作
先移导管后熄灯:防止水倒吸炸裂试管。
验满时带火星木条应放在瓶口(排空气法)或观察瓶口气泡(排水法)。
4.其他细节
铁夹位置:距试管口1/3~1/4处。
催化剂(二氧化锰)仅改变反应速率,质量、化学性质不变。
1.(2025·辽宁铁岭·二模)下列关于空气及其成分的说法中,错误的是
A.空气的成分按质量计算,氮气占78%,氧气占21%
B.氮气的化学性质不活泼,可用来作保护气
C.燃放烟花爆竹会产生污染空气的气体
D.稀有气体能用于航标灯、霓虹灯,照明灯等
2.(2025·辽宁盘锦·模拟预测)下列说法中正确的是
A.红磷可以在空气中燃烧,产生大量白雾
B.物质发生氧化反应时总会发光、放热
C.铁丝在空气中加热能剧烈燃烧,火星四射
D.食物的腐败与动植物的呼吸过程中都有氧化反应发生
3.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)氧气是动植物生存的必需品。下列关于氧气性质的说法合理的是
A.通常状况下,氧气的密度略大于空气
B.物质与氧气发生化学反应时总会发光、放热
C.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
D.通过低温加压,可使氧气液化成无色的液体
4.(2025·辽宁·一模)如图是关于氧气化学性质的部分知识网络,关于该图说法正确的是
A.铁在氧气中燃烧,火星四射
B.I类反应放出热量,II类反应吸收热量
C.I、II两类反应均体现了氧气的可燃性
D.硫、磷在氧气中燃烧均会产生大量白烟
5.(2025·辽宁锦州·一模)准确地描述实验现象是化学学科素养的基本要求。下列有关实验现象描述正确的是
A.碳在氧气中燃烧发出白光
B.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
C.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
D.红磷在空气中燃烧会产生白雾
6.(2025·辽宁·一模)某位同学对相关实验的记录如下,其中正确的是
A.木炭在空气中燃烧,发出白光,放出热量
B.一氧化碳燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝紫色
C.细铁丝在氧气里燃烧时,火星四射,生成黑色固体
D.用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,发出尖锐爆鸣声表示气体较纯
7.(2025·辽宁·一模)氧气是我们生存所必需的物质,人们对氧气的探究从未止步。
【经典赏析】
(1)二百多年前,法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。如图I所示,他将汞放在密闭容器里连续加热12天,观察到银白色液体逐渐变为 色粉末,同时观察到玻璃钟罩内的现象是 。拉瓦锡又把汞表面生成的粉末收集起来放在另一个较小的容器里加强热,最终得出了空气由 组成的结论。
【测定氧气】
实验一:课本实验
(2)图Ⅱ是教材中测定空气中氧气含量的装置图。实验过程中所发生反应的化学方程式为 。集气瓶中加入少量水的作用是 。
实验二:创新实验
小组的同学们设计了图Ⅲ所示的装置,测定了家用制氧机获得的“富氧空气”中氧气的体积分数。
(3)操作如下:
①连接仪器,检查装置气密性:关闭弹簧夹,双手紧握集气瓶。过一会儿,若观察到 ,则证明气密性良好。
②往量筒内加入100mL水;
③集气瓶容积为120mL,装入20mL水,点燃燃烧匙内足量的红磷,待红磷熄灭并冷却至室温;
④打开弹簧夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为18mL;
(4)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为 。若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【制取氧气】
实验室里现有高锰酸钾,以及下列仪器:
(5)仪器⑧的名称是 。
(6)利用上述仪器和药品制取氧气,你选择的仪器是 (填序号),排水法收集的氧气不纯净,可能的原因是 (答一点即可)。
(7)医用氧气极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过下图所示的湿化瓶装置,可使干燥的氧气湿化。使用时,氧气应从 (填“a”或“b”)口通入。
8.(2025·辽宁辽阳·一模)学习化学的主要目的是认识物质,并用好物质。
(1)已知高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。请用化学用语填空:
①写出高铁酸钠中一种金属元素的符号 。
②标出高铁酸钠中铁元素的化合价 。
③消毒后生成铁离子的符号为 。
④根据高铁酸钠的化学式,写出高铁酸钙的化学式 。
(2)认真观察下列实验,回答有关问题。
①实验一:在测定空气中氧气含量的实验中,如果测得空气中氧气的体积分数偏小,可能的原因是 (写一点即可)。
②实验二:向试管中加入少量氧化钙,发生反应的化学方程式是 ,饱和石灰水的溶质质量 (填“增大”“减小”或“不变”),U形管左侧液面 (填“降低”“升高”或“不变”)。
③实验三:向氢氧化钠固体中滴加稀盐酸后,气球变大,小亮同学认为该实验不足以说明氢氧化钠和盐酸反应放热,你认为他的理由是 。
④实验四:某气体X(CO2)通入如图所示装置,发现澄清石灰水变浑浊,变浑浊的主要原因是 (用化学方程式表示)。
9.(2025·辽宁营口·一模)化学是一门以实验为基础的学科。根据如图回答相关问题。
实验一:研究氧气的制取
(1)实验室用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是 (填字母序号),依据是 。若要制取3.2g氧气,至少需要高锰酸钾的质量是 。
实验二:研究二氧化碳的制取
(2)选用药品。按表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图2所示。
实验编号
药品
1
块状大理石、10%H2SO4溶液
2
块状大理石、7.3%HCl溶液
3
大理石粉末、7.3%HCl溶液
表中,实验1对应图2中曲线 (填“甲”“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验2的药品制取二氧化碳气体,不用实验3药品制取二氧化碳的原因是 。
(3)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的 作发生装置。
(4)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如表:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和碳酸氢钠溶液)进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 。
②最终选择的最佳液体是 。
③收集二氧化碳气体时,气体从 (填“a”或“b”端管口通入)。
实验三:研究二氧化碳的性质
(5)如图所示装置进行二氧化碳的性质实验。
①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,可在a处放 做对照实验。
②写出c处发生反应的化学方程式 。
③实验过程中观察到d烧杯中的现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
10.(2025·辽宁葫芦岛·一模)化学是一门以实验为基础的学科,请结合图示回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)图A、图B装置都可以用于实验室制备。
①实验室用装置A制取氧气的化学方程式为 ;加热药品前使试管均匀受热的具体操作是 。
②装置B中固体Y是 。
③欲收集一瓶干燥的氧气,可选择的收集装置是 (填序号),在收集的氧气中进行木炭燃烧的实验(如图Ⅰ-Ⅳ),为检验产物二氧化碳,燃烧结束后应倒入的试剂为 。对比步骤Ⅰ和Ⅱ中木炭的现象,得出可燃物燃烧的条件之一是 。
(3)制作氧自救呼吸器
【查阅资料】超氧化钾()为黄色固体,可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
【原理分析】,则X的化学式为 。
【动手实践】设计并制作氧自救呼吸器,如图所示。
使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化)时,则基本失效。
(4)利用如图装置制取并研究的性质
将Y型管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液,整个实验过程中,气球的变化情况是 。
11.(2025·辽宁沈阳·一模)实验是学习化学的重要途径。
I. 氧气的实验室制取
选用如图装置进行氧气的制取实验。
(1)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,发生装置是 (填标号)。
(2)可用排水法收集氧气的原因是 。
(3)用排水法收集氧气标志氧气集满的现象是 。
II. 常见金属的物理性质和化学性质
用如图所示实验验证金属的性质。
(4)实验1,观察到灯泡发光,说明铁具有的性质是 。
(5)实验2中反应的化学方程式为 。
(6)实验3能证明铁的金属活动性比铜的强,现象是 。
III. 完成实验报告。
实验
1
2
3
目的
验证可燃物燃烧条件 已知:白磷的着火点是40℃
鉴别NaOH溶液和盐酸
配制___________NaCl溶液
操作
现象
烧杯水中白磷不燃烧,试管中白磷燃烧,气球变鼓
①变红,②不变色
固体全部溶解
(7)实验1中,烧杯中水的温度为 ℃;气球的作用是 。
(8)实验2中,试剂a为 。
(9)补全实验3的目的:配制溶质质量分数为 的NaCl溶液。
12.(2025·辽宁营口·一模)化学是一门以实验为基础的科学。请结合如图中装置图回答问题。
Ⅰ、实验室气体制取:老师为同学们提供了如下实验装置
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学式方程式为 。A装置试管口略向下倾斜的原因是 。
(3)实验室也可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B或C中制取氧气,装置C相比装置B的优点是 。若用图2中装置G来收集氧气,验满的方是 。
(4)同学们对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了改进,用适量10%的过氧化氢溶液和二氧化锰代替原实验集气瓶中的水(如图H所示),其优点除了实验简便且保证安全,还有 。(合理即可)
Ⅱ、配制100g5%的硫酸钠溶液,并探究水的组成。
【实验步骤】
(5)计算:需要硫酸钠的质量为 g。
(6)称取、量取:量取水时正确的读数方法是视线 。
(7)溶解:将量取好的水倒入盛有硫酸钠的烧杯中,用玻璃棒搅拌。从微观角度分析,用玻璃棒搅拌的目的是 。
(8)在电解器玻璃管中加入纯净水,加入少量配制好的硫酸钠溶液,接通直流电源。电解一段时间后,检验产生的气体。
【实验原理】 (用化学方程式表示)。
【实验结论】水是由氢元素和氧元素组成的。
【问题与交流】实验发现,相同时间内,a管与b管中收集到的气体体积之比大于2:1,请你分析可能的原因是 。
13.(2025·辽宁铁岭·一模)气体由于其特殊的性质与特点,科学家对于气体的发现及其性质的研究在化学研究中为时颇晚。
【二氧化碳的发现】
(1)17世纪初,范•海尔孟在检测木炭燃烧产物时,发现二氧化碳,并把它称为“野精气”,请写出该反应的化学方程式 。
【实验室制二氧化碳】
(2)实验室常用 与稀盐酸反应制取二氧化碳,可从如图中选择的发生装置是 (填选项字母),选择的依据是 。
(3)实验室收集到的二氧化碳中常混有水蒸气,可在F中加入 (填试剂名称)除去水蒸气。
【农业上制备二氧化碳】
(4)二氧化碳是很多工业反应的副产品,将这些回收并加以利用,可体现“绿色化学”的思想。农业上的塑料大糊里,常需要施用作为气肥,因为是绿色植物 的原料。农业大棚里常用废酸和固体碳酸氢铵反应制取二氧化碳,反应原理为 (将该化学方程式补充完整)。
(5)不同碳酸盐的价格如表,同学们通过计算得知,想要产生44kg二氧化碳所需要原料的价格是:碳酸氢铵102.7元,碳酸钙 元。经综合考量,大棚里使用碳酸氢铵制取二氧化碳,其原因是 。
种类
市场价格(元/吨)
碳酸氢铵
1300
碳酸钙
1000
14.(2025·辽宁抚顺·一模)化学是一门以实验为基础的学科,请回答下列和实验相关的问题。
【活动一】制取气体
(1)若实验室选择A 装置用高锰酸钾制O2.该发生装置的不足之处是 。请写出该反应的化学方程式 。
(2)若用 F 装置检验 CO2气体,瓶中盛有的试剂是 。气体应从 (填“a或“b”)进入。
(3)下列对各装置的叙述中正确的是___________。
A.可用E装置收集密度比空气小的气体
B.若用D装置收集CO2时,可将燃着的木条伸入集气瓶中验满
C.若用C装置收集气体时,导管口有气泡冒出时即可收集
D.实验室制O2和CO2都可选用B装置
【活动二】探究硫酸的化学性质
(4)配制稀硫酸
实验室要把50g质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为20%的稀硫酸,用于如下实验,则需要水的质量是 g。
(5)实验操作
实验现象及分析Ⅰ.试管A 中的现象是 。
Ⅱ.根据试管B中的反应现象可推断出,锌在金属活动性顺序表中位于 (填“氢前”或“氢后”)。
Ⅲ.请写出试管E中发生反应的化学方程式 。
Ⅳ.试管D中无明显现象,请你设计一个改进实验,证明二者能够发生反应 。
V.通过C中反应体现出的性质,写出硫酸在生产生活中的一项应用 。
15.(2025·辽宁抚顺·一模)基础实验与跨学科实践
【配制溶液】
(1)配制100g 6% 溶液,需要30% 溶液 g。配制步骤:计算、 、混匀、装瓶贴标签。
(2)实验室常用6%的溶液制取氧气,选用的发生装置是 (填字母);若用C装置干燥氧气,瓶中盛放的试剂是 。
【酸和碱的性质实验】
(3)向1中滴加石蕊溶液,石蕊溶液显 色。
(4)向2中滴加溶液,观察到的现象是 。
(5)向3中滴加NaOH溶液,发生反应的化学方程式为 。
(6)小组同学针对(5)的反应展开“可视化”探究:
左侧注射器中8mL氯化氢气体,右侧注射器中2mL稀氢氧化钠溶液。打开弹簧夹,迅速将左侧注射器中全部氯化氢推入右侧注射器中,用弹簧夹夹紧胶皮管。一段时间后右注射器的活塞恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 ;但若将右注射器的液体换成滴加酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液,再重复上述实验即可确定中和反应发生,依据的明显“可视”的现象是 。
【跨学科实践活动】
同学们采集3份土壤样品,处理后按图示操作,测得pH分别为5.5、5.7、5.6。
(7)利用纱布分离出土壤浸出液,相当于实验室的 操作。
(8)两种农作物生长适应的pH范围:
胡萝卜5.3~6.0 葱7.0~7.4
不适合在该土壤种植的是 ,若计划试种该作物,可加入适量的 改良此土壤。
16.(2025·辽宁鞍山·一模)氧气和二氧化碳是我们熟悉的两种重要气体,同学们进行了相关实验的探究。
任务一:探究实验室制取二氧化碳
(1)写出图一中仪器a的名称 。
(2)利用上述装置制取并收集一瓶干燥的,装置组合从左至右应为 (填字母),该反应的化学方程式是 。
任务二:探究二氧化碳性质
【探究实验1】为证明二氧化碳和水能发生反应,如图二。
(3)试剂加入的顺序可以为________。
A.AB B.BA C.AC D.CA E.BCA
(4)除②③以外还可以观察到的现象是 。
【探究实验2】实验小组用锥形瓶收集一瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像,如图三所示。
(5)随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 (用化学方程式表示)。
(6)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,你认为可能的原因是 。
任务三:探究家庭制氧剂
【探究实验3】某家用制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气,其中一个试剂为白色颗粒(过碳酸钠,它既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性),另一个试剂为黑色粉末()。使用时将A、B两剂混合加入水中,可迅速产生氧气,实现紧急供氧的功能。下表是A剂、B剂的使用剂量说明。
A剂
B剂
供氧量/mL
供氧时间/min
1包
1包
>11000
20-30
2包
1包
>22000
35-45
3包
2包
>33000
20-30
(7)分析上述数据A剂为 。若要实现较长时间平缓供氧,下列哪种剂量更加合适 (填序号)。
①3包A和3包B ②2包A和1包B ③1包A和3包B
(8)在“过碳酸钠”中加入下列物质时,不会导致其变质的是________(填字母序号)。
A.二氧化锰 B.稀硫酸 C.氯化钠 D.石灰水 E.水
17.(2025·辽宁大连·一模)某学习小组开展基础实验与跨学科实践活动。
【任务一】在实验室探寻获得气体的途径。
(1)选用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 ,实验时先向锥形瓶中加入固体药品,再通过长颈漏斗加液体至 (填“a”或“b”)处。若要测量所得氧气体积,选择A、E、F装置,正确连接导管接口的顺序为 。A装置也可用于制二氧化碳气体的理由是 ,反应的化学方程式为 。
(2)选择装置B制取氧气,反应的化学方程式为 。若要收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集方法是 (填装置字母)。
【任务二】运用下图装置探究增氧灵能否适用于实验室制氧气。
(3)查阅资料:运输活鱼时可用增氧灵(CaO2)来增加水中氧气量。已知CaO2与水反应生成氢氧化钙和氧气,该反应的化学方程式为 。
实验探究。
实验操作:连接仪器,检查装置气密性良好后,向试管中加入适量CaO2和水,塞紧橡胶塞,将导管伸入集气瓶中,几乎收集不到气体。放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。
实验结论:
(4)CaO2与H2O反应 (填“能”或“不能”)用于实验室制取O2。
分析反思:
(5)运输活鱼时,用增氧灵(CaO2)来增加水中氧气量的优势是 。
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专题02 空气 氧气
五年考情概览:解读近五年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘中考命题之源。
命题解读
考向
近五年考查统计
气体的制取考点常以选择题、实验题、科学探究、综合应用题的形式进行考查,一般是将氧气和二氧化碳的制取一起考查,也常与气体的净化一起进行综合考查。也有结合生产生活(工业制氧、航天制氧、生活中的制氧机等)、实验探究的考查;考查的命题点有:气体的制备原理、仪器和装置的选择、实验操作的正误、气体的检验和验满等。有时候也会将基础装置进行创新和改进。空气的组成与用途在选择题中考查则相对简单。
考向一 空气的组成
2024·辽宁卷第1题
2022·丹东、抚顺本溪辽阳
2021·本溪辽阳葫芦岛
考向二 空气的用途
2024·辽宁卷第4题
2023·大连、盘锦
2022·鞍山、本溪辽阳葫芦岛
2021·鞍山
考向三 空气的污染与防治
2023·铁岭葫芦岛
2022·抚顺本溪辽阳
考向四 测定空气中氧气的含量
2023·阜新
2022·沈阳、营口、朝阳
2021·阜新、抚顺铁岭
考向五 氧气的性质
2024·辽宁卷第11题I(4)
2023·大连、丹东、阜新
2022·朝阳、阜新、本溪辽阳
2021·沈阳、鞍山、阜新
考向六 氧气的工业制法
2023·沈阳
2022·营口
2021·抚顺铁岭
考向七 氧气的实验室制取
2024·辽宁卷第11题I(1-3)
2023·沈阳、营口、盘锦、铁岭葫芦岛
2022·大连、鞍山、朝阳、锦州
2021·朝阳、本溪辽阳葫芦岛
考向一 空气的组成
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)空气的成分按体积计算,含量最高的是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分按体积计算,大约 是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化 碳0.03%、其他气体和杂质0.03%;空气的成分按体积计算,含量最高的是氮气。
故选B。
◆一句话点评:空气是由氮气(约78%)、氧气(约21%)、稀有气体(约0.94%)、二氧化碳(约0.04%)及其他微量成分组成的混合物。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·三模)下列气体在空气中大量存在,且可充入食品袋中防止食品运输过程中被压碎和变质的是
A.氧气 B.二氧化碳 C.氦气 D.氮气
【答案】D
【详解】A、氧气约占空气体积的21%,氧气化学性质比较活泼,食品在氧气中容易被氧化变质,不符合题意;
B、二氧化碳约占空气体积的0.03%,含量很低,不符合题意;
C、稀有气体约占空气体积的0.94%,氦气属于稀有气体,含量很低,不符合题意;
D、氮气约占空气体积的78%,且氮气化学性质不活泼,可用作保护气,充入食品袋中能防止食品运输过程中被压碎和变质,符合题意。
故选:D。
考向二 空气的用途
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
A. 作燃料 B. 参与光合作用 C. 固态二氧化碳用于人工降雨 D. 制碳酸饮料
【答案】A
【详解】二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,不能用作燃料;
二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨,二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于制碳酸饮料;
故选:A。
◆一句话点评:初中阶段需掌握空气的三大核心用途——氧气供呼吸、氮气作保护气/化工原料、二氧化碳参与光合作用等,同时涵盖其工业与生态价值。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·模拟预测)物质的性质决定用途,下列物质用途正确的是
A.氧气用作保护气充入食品包装 B.稀有气体制五颜六色的霓虹灯
C.液氧可用作火箭的燃料 D.液氮用于填充气球
【答案】B
【详解】A、氧气的化学性质活泼,会加速食品变质,不用作保护气充入食品包装,用途错误;
B、稀有气体通电时可发出不同颜色的光,因此制作霓虹灯,故用途正确;
C、液氧具有助燃性,不具有可燃性,不可用作火箭的燃料,故用途错误;
D、液氮汽化后为氮气,密度略小于空气但浮力不足,且液氮汽化易导致气球爆炸,不可用于填充气球,故用途错误。
故选:B。
考向三 空气的污染与防治
【典题1】(2023·辽宁铁岭葫芦岛·中考真题)空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是
A. N2 B. PM10 C. He D. H2O
【答案】B
【解析】
A、空气的污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等。氮气是空气的主要成分之一,不污染空气,错误;
B、可吸入颗粒物,通常是指粒径在10微米以下的颗粒物,又称PM10。可吸入颗粒物在环境空气中持续的时间很长,对人体健康和大气能见度的影响都很大。PM10属于空气污染物,正确;
C、氦气属于稀有气体,是空气的成分之一,不污染空气,错误;
D、水是空气的成分之一,不污染空气,错误。
故选B。
◆一句话点评:空气污染主要来源于有害气体(如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮)和烟尘,防治措施包括减少化石燃料使用、开发清洁能源、加强废气处理及植树造林。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·二模)水和空气是宝贵的自然资源。下列有关说法不正确的是
A.稀有气体可用于霓虹灯
B.电解水实验中正极产生氢气
C.自来水厂用活性炭吸附水中的色素和异味
D.空气中二氧化硫含量过多会引起酸雨
【答案】B
【详解】A、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于霓虹灯,不符合题意;
B、在电解水实验中,正极产生氧气,负极产生氢气,符合题意;
C、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,不符合题意;
D、二氧化硫能与水反应生成酸性物质,空气中二氧化硫含量过多会引起酸雨,不符合题意。
故选B。
考向四 测定空气中氧气的含量
【典题1】(2022·辽宁沈阳·中考真题)化学是一门以实验为基础的自然科学
(一)实验帮助我们研究物质的组成
如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置,请回答下列问题:
(1)红磷在空气中燃烧现象是______,发生反应的化学方程式为:______。
(2)实验结论:氧气约占空气总体积的______。
【答案】(1) ①. 产生大量的白烟,放出大量的热,生成白色固体 ②.
(2)
【解析】
(1)红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷,则红磷在空气中燃烧的现象是产生大量的白烟,放出大量的热,生成白色固体,发生反应的化学方程式为:。
(2)由测定空气中氧气体积分数的实验可观察到,水会倒吸进集气瓶,进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一,故实验结论:氧气约占空气总体积的。
◆一句话点评:用红磷燃烧消耗氧气,通过水进入集气瓶的体积差测定空气中氧气的含量。
【仿照题】(2023·辽宁鞍山·二模)同学们设计了如图所示的装置来测定空气中氧气含量。
(1)与教科书中的实验装置相比,该装置测得的数据更加精确,请说明两点理由。
① ;
② 。
(2)为了保证该实验的正常进行,需要的注意事项有 (答一点即可)
【答案】(1) 避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时,气体的受热膨胀逸 避免了部分水残留于导管中,误差小
(2)气密性良好,铜粉需足量等(合理即可)
【详解】(1)①与教科书中的实验装置相比,该装置避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时,气体的受热膨胀逸出,误差小;
②教科书中的实验装置是利用集气瓶中水的体积变化得出空气中氧气的体积,但是部分水会残留于导管中,影响实验结果,而该实验是通过压强变化,注射器的活塞位置变化,得出消耗氧气的体积,可以避免该误差;
(2)为了保证该实验的正常进行,首先需要气密性良好,否则,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积,会导致实验结果偏小,铜粉需足量,才能将装置内氧气耗尽,需冷却至室温后读数,否则气体受热膨胀,占据了一定的体积,会导致实验结果偏小。
【典题2】(2023·辽宁阜新·中考真题)下图是进行有关化学实验的装置或操作。
(1)实验一是“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的蒸发操作,当______时停止加热。
(2)实验二中观察到高锰酸钾几乎不溶于汽油,碘却可以溶解在汽油中。由此现象可得出的实验结论是______。
(3)实验三是“测定空气里氧气的含量”实验。若实验中氧气含量测定结果偏小,其原因可能是______(写一点即可)。
【答案】(1)蒸发皿中出现较多固体
(2)溶剂相同条件下,溶质不同,物质溶解性不同
(3)红磷的量不足
【解析】
(1)实验一是“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干;
(2)实验二中观察到高锰酸钾几乎不溶于汽油,碘却可以溶解在汽油中,由此可知,溶剂相同条件下,溶质不同,物质溶解性不同;
(3)实验三是“测定空气里氧气的含量”实验,红磷的量不足,不能将氧气完全耗尽,会导致实验结果偏小。
◆一句话点评:测定空气中氧气含量的实验误差主要源于红磷量不足、装置漏气、未冷却至室温或操作不当(如弹簧夹未夹紧)等因素,导致测量结果偏小或偏大。
【仿照题2】(2025·湖南衡阳·二模)如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置,下列说法中不正确的是
A.集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出
B.本实验不可以用木炭代替红磷
C.燃烧匙中的红磷需足量,否则测定结果偏小
D.集气瓶的容积是,最终量筒中有水进入集气瓶
【答案】D
【详解】A、图示是测定空气中氧气含量的实验,要求装置应该是密封状态,因此集气瓶中水液封导气管末端以防气体逸出,选项说法正确;
B、木炭燃烧后生成了二氧化碳气体,则装置压强几乎不变,无法根据液面变化分析出氧气的含量,因此本实验不可以用木炭代替红磷,选项说法正确;
C、图示是测定空气中氧气含量的实验,燃烧匙中的红磷需足量,这样才能完全消耗氧气,否则氧气不能消耗完全,导致测定结果偏小,选项说法正确;
D、红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,氧气约占空气体积的五分之一,集气瓶的容积是 200mL ,且集气瓶中有部分水,故集气瓶中空气的体积小于200mL,则消耗氧气的体积小于200mL×=40mL,故最终量筒中进入集气瓶中水的体积<40mL,选项说法不正确;
故选:D。
考向五 氧气的性质
【典题1】(2022·辽宁朝阳·中考真题)下列实验现象描述正确的是( )
A.镁在空气中燃烧产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
C.一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰
D.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
【答案】C
【解析】A、镁在空气中燃烧,产生大量的的白烟,而不是白雾,故选项说法错误。
B、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法错误。
C、一氧化碳在空气中燃烧,发出蓝色火焰,故选项说法正确。
D、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误。
故选:C。
◆一句话点评:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有助燃性和氧化性,能支持燃烧并与多种物质发生反应。
【仿照题】(2025·辽宁沈阳·一模)下列有关氧气的说法中正确的是
A.氧气能支持燃烧,可做燃料 B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.红磷在空气中燃烧产生大量白雾 D.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
【答案】B
【详解】A、氧气能支持燃烧,能作助燃剂,不具有可燃性,不能作燃料,选项错误;
B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,选项正确;
C、红磷在空气中燃烧产生大量白烟,选项错误;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,选项错误;
故选B。
考向六 氧气的工业制法
【典题1】(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)空气是一种宝贵的资源,下列说法错误的是( )
A. 空气中氮气的质量分数约为78%
B. 能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮
C. 由于氦气密度小和化学性质很不活泼可将其充入气飞艇
D. 工业上用分离液态空气的方法制氧气利用了液氮和液氧的沸点不同
【答案】A
【解析】A、空气中氮气的体积分数约为78%,不是质量分数,故A符合题意;
B、能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮,故B不符合题意;
C、氦气是稀有气体,稀有气体化学性质很不活泼,因此可将其充入气飞艇,故C不符合题意;
D、工业上用分离液态空气的方法制取氧气,是利用了氧气和氮气的沸点不同,故D不符合题意;
◆一句话点评:工业上通过分离液态空气法制取氧气,利用液态氮(沸点-196℃)和液态氧(沸点-183℃)的沸点差异,通过低温蒸发实现分离,该过程属于物理变化。
【仿照题】(2025·云南曲靖·三模)下列有关空气成分说法不正确的是
A.工业上常利用液氮与液氧的密度不同,分离液态空气获得氧气
B.空气是由多种物质组成的混合物
C.氮气化学性质不活泼,可用来延长食品保质期
D.空气中氮气约占总体积的78%,稀有气体约占总体积的0.94%
【答案】A
【详解】A、工业上分离液态空气获得氧气,是利用液氮和液氧的沸点不同,通过分馏过程实现分离,说法不正确;
B、空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成的,属于混合物,说法正确;
C、氮气化学性质不活泼,因此常用于食品包装中作为保护气,防止食品氧化变质,从而延长保质期,说法正确;
D、空气中氮气的体积分数约为78%,稀有气体(包括氦、氖、氩等)的总体积分数约为0.94%,说法正确。
故选A。
考向七 氧气的实验室制取
【典题1】(2024·辽宁·中考真题)实验是学习化学的重要途径。
I.氧气的实验室制取与性质
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保装置不漏气,应先检查装置的________;集满氧气后,为防止水倒吸,应先________(填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气的密度比空气________的性质;检验氧气集满的操作为________。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质为________。
【答案】
(5) ①. 导电 ②. 导热 ③. 气泡 ④. 强 ⑤.
【解析】
(5)接通电路,观察到小灯泡发光,说明铜具有导电性;
加热铜片一端1~2秒后,停止加热,立即用手触摸铜片另一端,有热感,说明铜具有导热性;
根据解释与结论铁与稀盐酸反应,则向试管中加入铁片和稀盐酸,铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,因此铁片表面产生气泡;
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,观察到铁片表面有红色固体析出,说明铁的金属活动性比铜强;反应的化学方程式为。
◆一句话点评:实验室通常通过加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物或分解过氧化氢溶液来制取氧气,注意正确选择发生和收集装置,验满和检验的区别,实验细节等。
【仿照题】(2025·湖南长沙·一模)某学习小组开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的实践活动,作品如图1。
任务一:学习实验室制备氧气
(1)图1中仪器a的名称是 ,实验室用A装置制备氧气的反应方程式是 。
任务二:设计并制作家用便携式简易供氧器(如图1中D装置)
(2)过滤器中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是 (任写一点即可)。
(3)图2是利用传感器采集密闭反应器中分别用5%过氧化氢溶液和过碳酸钠固体两种制氧剂在相同条件下产生氧气后气压随时间变化数据绘制的图像。结合图像及药品状态分析,家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。
【答案】(1) 锥形瓶
(2)观察氧气产生速率(合理即可)
(3)过碳酸钠是固体,方便携带,且相同条件下过碳酸钠产生的氧气更多
【详解】(1)根据图像,仪器a是锥形瓶;A装置是固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,实验室用A装置制备氧气,可以是加热高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为:;
(2)氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,气泡产生速率可以反映氧气产生速率;另外,过氧化氢分解放热,水可以吸收热量,因此过滤器中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是:观察氧气产生速率、降低氧气的温度、润湿氧气;
(3)通常情况下,固体更方便携带,根据图像,2min后,过碳酸钠产生的氧气多于5%过氧化氢溶液,因此家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是:过碳酸钠是固体,方便携带,且相同条件下过碳酸钠产生的氧气更多。
考向一 空气的组成
1.(2022·辽宁丹东·中考真题)“天宫课堂”中,航天员在水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中体积分数最大的是
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】A
【详解】空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%。“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,则“人造空气”中体积分数最大的是氮气,故选A。
2. (2022·辽宁抚顺本溪辽阳·中考真题)在空气的成分中,体积分数约占21%的是
A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 稀有气体
【答案】C
【解析】空气成分中,体积分数约占21%的是氧气,故答案选择C
3.(2021·辽宁本溪辽阳葫芦岛·中考真题)空气中稀有气体的体积分数为
A.0.03% B.0.94% C.21% D.78%
【答案】B
【详解】空气的成分按体积计算,大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%;故选:B。
考向二 空气的用途
4.(2023·辽宁盘锦·中考真题)空气是一种宝贵的资源,其中含量最多且可用于食品防腐的成分是
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
【答案】A
【解析】
A、氮气含量最多,化学性质不活泼,可以用来作保护气,故A符合题意;
B、氧气含量位居次位,可以用来供给呼吸,故B不符合题意;
C、稀有气体化学性质不活泼,但含量较少,故C不符合题意;
D、二氧化碳不支持燃烧,可以用作灭火,故D不符合题意。
故选A。
5. (2023·辽宁盘锦·中考真题)空气是一种宝贵的资源,有关叙述正确的是
A. 氧气具有可燃性,可以作燃料
B. 稀有气体可制成多种用途的电光源
C. 氮气的化学性质比较活泼
D. 大气污染物主要包括SO2、CO2、NO2等
【答案】B
【解析】
A、氧气能支持燃烧,但不具有可燃性,不能作燃料,故选项A说法错误;
B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,故选项B说法正确;
C、氮气的化学性质不活泼,故选项C说法错误;
D、大气污染物主要包括SO2、NO2等,CO2不属于大气污染物,故选项D说法错误;
故选:B。
6.(2022·辽宁本溪辽阳葫芦岛·中考真题)空气中稀有气体所占比例虽小,但用途广泛。下列气体属于稀有气体的是
A.氦气 B.氮气 C.二氧化碳 D.氧气
【答案】A
【详解】空气中各成分是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%;稀有气体包含:氦气、氖气、氩气等;
故选A。
7.(2021·辽宁鞍山·中考真题)下列物质不是空气成分的是
A.用于食品防腐的氮气
B.用于医疗急救的氧气
C.用于生产氮肥的氨气
D.参与光合作用的二氧化碳
【答案】C
【详解】解:A、用于食品防腐的氮气,氮气大约占空气体积的78%;故选项错误;
B、用于医疗急救的氧气,氧气大约占空气体积的21%;故选项错误;
C、用于生产氮肥的氨气,氨气不是空气的成分;故选项正确;
D、参与光合作用的二氧化碳,二氧化碳大约占空气体积的0.03%;故选项错误;
故选:C。
考向三 空气的污染与防治
8. (2022·辽宁抚顺本溪辽阳·中考真题)下列不属于空气污染物的是
A. 水蒸气 B. 二氧化硫 C. 二氧化氮 D. 细颗粒物
【答案】A
【解析】
A、水蒸气是空气的组成成分,不属于空气的污染物,选项正确;
B、二氧化硫排放到空气中会形成酸雨,属于空气的污染物,选项错误;
C、二氧化氮排放到空气中会形成酸雨,属于空气的污染物,选项错误;
D、细颗粒物属于可吸入颗粒物,属于空气的污染物,选项错误;
故选A。
考向四 测定空气中氧气的含量
9.(2021·辽宁阜新·中考真题)用如图装置进行实验,实验结束后,瓶内剩下的气体主要是
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】A
【详解】氮气约占空气体积的78%,红磷与氧气反应,因红磷过量反应且不产生气体,则氧气耗尽,剩余气体主要是氮气。
故选A。
10.(2021·辽宁抚顺铁岭·中考真题)关于测定空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是
A.实验前止水夹没有夹紧
B.将红磷换成木炭进行实验
C.待装置冷却至室温后,再打开止水夹
D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后,再塞紧瓶塞
【答案】C
【详解】A、若做该实验时,止水夹没有夹紧,会使集气瓶内的空气受热通过导管进入空气中,因此集气瓶内的气体减少的量包括消耗的氧气及逸出的空气,会使瓶内的气体比实际氧气减少的多,因此会使水倒流超过五分之一,造成结果偏大,此选项错误;
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽然能除去氧气,但却增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,此选项错误;
C、待装置冷却至室温后才能打开止水夹,以防止剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积,造成结果偏小,此选项正确;
D、点燃后的红磷必须迅速伸入集气瓶中,塞紧瓶塞,否则瓶内气体逸出,造成实验误差,此选项错误。
故选C。
11.(2022·辽宁朝阳·中考真题)结合如图所示的实验,回答下列问题:
(1)图A实验结束后,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一,可能的原因是 。(写出一条即可)(2)图B实验中,发现高锰酸钾几乎不溶于汽油,碘却可以溶解在汽油中,说明物质的溶解性与 有关。
(3)图C实验是蒸发食盐水的操作,其中玻璃棒搅拌的作用是 。
【答案】(1)红磷的量不足(合理即可);
(2)溶质种类;
(3)使液体受热均匀,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
【解析】(1)图A实验结束后,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一,可能的原因是红磷的量不足或装置漏气或装置未冷却至室温就打开止水夹读数等;故答案为:红磷的量不足(合理即可);
(2)图B实验中,发现高锰酸钾几乎不溶于汽油,碘却可以溶解在汽油中,说明物质的溶解性与溶质种类有关;故答案为:溶质种类;
(3)图C实验是蒸发食盐水的操作,其中玻璃棒搅拌的作用是使液体受热均匀,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;故答案为:使液体受热均匀,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
12.(2022·辽宁营口·中考真题)根据下图所示的实验回答问题:
(1)A实验________(填“能”或“不能”)用来测定空气中氧气的含量;
(2)B实验现象说明:空气中的氧气含量比呼出气体中的________(“高”或“低”);
(3)C实验中小灯泡发亮,说明石墨具有_________性;
(4)D实验用来验证质量守恒定律,其中气球的作用是________。
【答案】(1)不能 (2)高
(3)导电 (4)缓冲气压,以防气压过大冲出橡胶塞
【解析】
(1)A实验所用药品为木炭,木炭燃烧生成的二氧化碳为气体,集气瓶内无法形成气压差,因此不能用来测定空气中氧气的含量。
(2)B实验中燃着的木条在空气中正常燃烧,在呼出气体中很快熄灭,则说明空气中的氧气含量比呼出气体中的高。
(3)C实验中小灯泡发亮,说明石墨具有导电性。
(4)D实验中红磷燃烧会放热,导致锥形瓶内气压变大,因此气球的作用是缓冲气压,以防气压过大冲出橡胶塞。
考向五 氧气的性质
13. (2023·辽宁阜新·中考真题)下列关于氧气和二氧化碳的描述错误的是
A. 在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C. 碳与二氧化碳的反应放出热量
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【解析】
A、通常状况下氧气是一种无色无味的气体。A说法正确。
B、氧气可以与很多物质发生反应,所以氧气是一种化学性质比较活泼的气体。B说法正确。
C、碳与二氧化碳的反应吸收热量。C说法错误。
D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。D说法正确。
综上所述:选择C。
14.(2023·辽宁大连·中考真题)化学反应常伴随着明显的现象。下列物质在氧气中燃烧,会产生蓝紫色火焰的是
A.硫黄 B.木炭 C.铁丝 D.镁条
【答案】A
【详解】A、硫黄在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,放热,产生有刺激性气味的气体,故选项符合题意;
B、木炭在氧气中燃烧发白光,放热,故选项不符合题意;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体,故选项不符合题意;
D、镁条在氧气中发出耀眼的白光,放热,生成白色固体,故选项不符合题意。
故选A。
15.(2023·辽宁丹东·中考真题)化学反应常常住随着一定现象的发生,下列物质在氧气中燃烧能产生大量白烟的是
A.硫 B.红磷 C.木炭 D.铁丝
【答案】B
【详解】A、硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,故选项错误;
B、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,故选项正确;
C、木炭在氧气中燃烧,发出白光,故选项错误;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,故选项错误;
故选:B。
16.(2021·辽宁鞍山·中考真题)下面是某同学记录的部分实验现象,其中正确的是
A.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
C.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳气体
【答案】C
【详解】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误。
B、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误。
C、细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项说法正确。
D、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳气体是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
故选:C。
17.(2021·辽宁沈阳·中考真题)有关下列物质在空气中燃烧的现象,描述正确的是
A.木炭—生成黑色固体 B.硫粉—产生蓝紫色火焰
C.红磷—产生白色烟雾 D.镁带—发出耀眼的白光
【答案】D
【详解】A、木炭燃烧生成二氧化碳,是气体,在空气中燃烧发红光,放出大量的热,没有生成黑色固体,说法错误;
B、硫粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧才是蓝紫色火焰,说法错误;
C、红磷燃烧生成五氧化二磷,是固体,因此不是雾,实验现象为产生大量白烟,说法错误;
D、镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光,说法正确。
故选:D。
19.(2021·辽宁阜新·中考真题)如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图,下列有关该实验叙述正确的是
A.点燃系在细铁丝下端的火柴,立即插入盛有氧气的集气瓶中
B.观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
C.该反应的化学方程式为3Fe+2O2=Fe3O4
D.集气瓶底部的水不能用少量细沙代替
【答案】B
【详解】A、铁的着火点较高,不易引燃,实验时,点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴将要燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中,故选项错误;
B、铁丝在氧气中燃烧观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,故选项正确;
C、反应化学方程式需要标注反应条件,方程式为, 故选项错误;
D、集气瓶底部的水是为了防止熔融状态的生成物温度过高炸裂瓶底,所以可以用细沙代替,故选项错误;
故选:B。
20.(2022·辽宁阜新·中考真题)如图是硫分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是
A.集气瓶里的水可以用少量的细沙代替
B.硫在空气里燃烧发出蓝紫色火焰
C.硫在空气和氧气里燃烧的生成物不同
D.硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈
【答案】D
【详解】A、硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,集气瓶里的水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,细沙无法吸收二氧化硫,不能用细沙代替水,错误;
B、硫在空气硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气里燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,错误;
C、硫在空气和氧气里燃烧都是生成二氧化硫,生成物相同,错误;
D、氧气有助燃性,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈,正确。
故选D。
21. (2022·本溪辽阳节选·中考真题)化学小组同学在老师的指导下,开展了以“物质的鉴别”为主题的学习活动。
活动一:气体物质的鉴别
【活动目的】鉴别空气与氧气
【操作及结论】
实验操作
实验现象
实验结论
向两种气体中分别伸入带火星的木条
木条__________
该气体为氧气
木条无明显变化
该气体为空气
【答案】 ①. 复燃
【解析】
{操作及结论}氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,故填复燃。
考向六 氧气的工业制法
22.(2022·辽宁营口·中考真题)请利用所学化学知识回答下列生活、生产中的问题:
(1)铁制品广泛应用于生活、生产中,用于炼铁的磁铁矿的主要成分是 ;
(2)人类为了维持生命和健康,必须摄取食物。牛肉、蛋清中富含的营养素是 ;
(3)燃气使用后,一定要关闭燃气总阀门。从灭火原理的角度分析,这样做的目的是 ;
(4)医疗上常常需要用到纯氧。工业上大量制取氧气可用的方法是 ;
(5)每年3月22日为“世界水日”。我们必须爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防治 。
【答案】(1)四氧化三铁/
(2)蛋白质
(3)隔绝可燃物
(4)分离液态空气法
(5)水体污染
【详解】(1)磁铁矿的主要成分是;
(2)肉类、鱼类、奶类、蛋和豆类等食物中含有丰富的蛋白质,所以牛肉、蛋清中富含的营养素是蛋白质;
(3)灭火的原理有:一隔绝可燃物;二隔绝氧气或空气;三温度降低到可燃物的着火点以下,而关闭燃气总阀门是隔绝可燃物;
(4)工业制氧用的方法是分离液态空气法,将空气通过加压降温变成液态的空气,再通过升温,由于氮气的沸点低,氮气先挥发出来,剩下的主要是液氧;
(5)爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染;
23.(2023·辽宁沈阳·中考真题)近年来我国航天事业取得飞速发展,航天科技涉及很多气体制备的知识,这些知识也与实验室、工业制气体密切相关。
(二)工业制取气体
(4)工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气,其原理是利用液态氧和液态氮的 不同。
【答案】
(4)沸点
【详解】
(4)工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气,其原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同进行分离;
考向七 氧气的实验室制取
24. (2022·辽宁鞍山)下图为实验室制取气体的常用装置和仪器,请根据所学知识回答下列问题:
(1)编号①仪器的名称是_________。
(2)实验室欲制取并收集一瓶较纯净的氧气,已选择A装置,还需要选择的仪器有___________(填字母序号),该反应的化学方程式为__________________________利用上述方法收集氧气时,当观察到_______________时开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳的发生装置是____________(填“A”或“B”),检验二氧化碳是否集满的方法为__________。
【答案】(1)试管 (2) ①. C、E、F ②. ③. 导管口有连续均匀的气泡冒出
(3) ①. B ②. 将燃着的小木条放到集气瓶口,若小木条熄灭,则二氧化碳已经集满
【解析】
(1)编号①仪器的名称是试管,故填:试管;
(2)①、收集气体的方法有排水法(适用于收集不溶于水且不与水发生反应的气体,优点:收集的气体较纯,缺点:收集的气体不干燥)和排空气法(优点:收集的气体干燥,缺点:收集的气体不纯),排空气法又分为向上排空气法(适用于收集密度比空气大且不与空气中的成分发生反应的气体)和向下排空气法(适用于收集密度比空气小且不与空气中的成分发生反应的气体),氧气不易溶于水,密度比空气大且不与空气中的成分发生化学反应,所以可用排水法和向上排空气法收集,依据题意收集一瓶较纯净的气体,应选排水法收集,故填:C、E、F(顺序可变);
②、A装置为固体加热型的气体发生装置且试管口塞有一团棉花(防止被加热固体粉末进入导管而堵塞导管),应是加热高锰酸钾制取氧气,反应物是,条件加热,生成物是、、,所以该反应的化学方程式是:,故填:;
③、用排水法收集气体时,观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时才能开始收集气体,因为刚开始排出的气体里含有装置内的大量空气而不纯,故填:导管口有连续均匀的气泡冒出;
(3)①、实验室制取二氧化碳的反应原理是,反应物是碳酸钙固体和盐酸溶液,条件不需要加热,所以发生装置应选固液不加热型,故选:B;
②、检验二氧化碳是否集满的方法为将燃着的小木条放到集气瓶口,若小木条熄灭,则二氧化碳已经集满,故填:将燃着的小木条放到集气瓶口,若小木条熄灭,则二氧化碳已经集满。
25. (2023·辽宁营口)下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题:
(1)实验室用A装置制取氧气,反应的化学方程式是_______;若用C装置收集氧气,检验收集满氧气的方法是_______;
(2)用D装置收集氧气时,当导管口出现_______时开始收集;当实验结束时先_______,后熄灭酒精灯,防止水槽中的冷水倒吸炸裂试管;
(3)实验室制取二氧化碳应选择的发生和收集装置是_______(填字母序号);
(4)用B装置制取气体时,长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是_______。
【答案】(1) ①.
②. 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满
(2) ①. 连续、均匀的气泡 ②. 将导管移出水面 (3)BC
(4)形成液封,防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出
【解析】
(1)A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:;
若用C装置收集氧气,氧气具有助燃性,检验收集满氧气的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满;
(2)用D装置,即排水法收集氧气时,当导管口出现连续、均匀的气泡时,开始收集,因为一开始排出的是空气;
当实验结束时先将导管移出水面,后熄灭酒精灯,防止水槽中的冷水倒吸炸裂试管;
(3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化碳溶于水,密度比空气大, 可用向上排空气法收集,收集装置可选C,故填:BC;
(4)用B装置制取气体时,长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是:形成液封,防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出。
26.(2022·辽宁朝阳)实验室制取气体的部分装置如图所示,请回答下列问题:
(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的化学方程式为 。
(3)若用装置F收集氧气,检验瓶中氧气已收集满的方法是,将带火星的木条放在导管 (选填“b”或“c”)口处,观察木条是否复燃;需要瓶中氧气时,可用水将装置中的氧气排出,水应从导管
(选填“b”或“c”)口通入。
(4)通常状况下,硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且能溶于水的气体,实验室常用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢气体,则制取硫化氢气体可选用的装置组合是 (填字母)。
【答案】(1)锥形瓶;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)b;c;
(4)BC或BF。
【解析】(1)仪器a的名称是锥形瓶,故答案为:锥形瓶;
(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)用F装置收集氧气,氧气从c进,验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶的b管口,若木条复燃,说明氧气已满,需要瓶中氧气时,可用水将装置中的氧气排出,水应从c端通入;故答案为:b;c;
(4)实验室常用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢气体,反应不需要加热,采用B作为发生装置,硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且能溶于水的气体,采用C或F进行收集,故答案为:BC或BF。
27. (2022·辽宁锦州)下图是实验室制取气体常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳时,长颈漏斗末端应伸入到液面以下,原因是_______________________。
(3)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用装置A和___________(从C~E中选填),反应的化学方程式为________,装置A中试管口略向下倾斜的原因是________。
(4)将装置F装满水,用排水法收集氢气,气体应从_____(填“m”或“n”)导管口进入。
【答案】(1)集气瓶 (2)防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出
(3) ①. E ②. ③. 防止冷凝水回流使试管炸裂
(4)m
【解析】
(1)仪器a的名称是集气瓶。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳时,长颈漏斗末端应伸入到液面以下,形成液封,防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出,故原因是防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出。
(3)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,氧气不易溶于水,用排水法收集,故应选用装置A和E,反应的化学方程式为,装置A中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流使试管炸裂。
(4)氢气密度比水小,将装置F装满水,用排水法收集氢气,氢气从短管进,水从长管排出,故气体应从m导管口进入。
28. (2023·辽宁盘锦)如图1所示,实验是学习化学的重要途径。
(1)仪器①的名称是______,在实验室中防止其生锈的具体措施是______(答一点即可)。
(2)实验室用H2O2溶液和MnO2制取一瓶干燥的O2,应选择的装置组合是______(填字母)。此发生装置也可用于制CO2,该反应的化学方程式为______。
(3)实验室用KMnO4制取3.2g氧气,至少需要KMnO4的质量为______g。
(4)如图F所示,铁丝在O2中燃烧,实验后发现集气瓶底炸裂,其原因是______。
(5)科学家用“人工树叶”模拟光合作用,吸收CO2并获得O2,实现“碳中和”。其反应的微观示意图如图2所示:
①通过微观示意图可知,化学反应前后原子种类______(填“改变”或“不变”)。
②写出该反应的化学方程式______。
【答案】(1) ①. 铁架台 ②. 喷漆
(2) ①. BEC ②. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)31.6 (4)瓶底没有事先铺一层细沙或加入少量水
(5) ①. 不变 ②. CO2+2H2O CH4+2O2
【解析】
(1)仪器①的名称是铁架台;铁在潮湿的空气中容易生锈,则在实验室中防止其生锈的具体措施是喷漆(合理即可);
(2)实验室用H2O2溶液和MnO2制取一瓶干燥的O2,该反应属于固液常温型,发生装置选择B,氧气的密度比空气大,可以向上排空气法(装置C)收集干燥的氧气还需要用E中的浓硫酸进行干燥;故填:BEC;
此发生装置也可用于制CO2,实验室制取二氧化碳的药品为大理石或石灰石(主要含有碳酸钙)与稀盐酸,反应是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)设理论上至少需要取用高锰酸钾的质量为x,则:
解得:x=31.6g;
(4)铁丝在氧气中燃烧的生成物温度很高,如图F所示,铁丝在O2中燃烧,实验后发现集气瓶底炸裂,其原因是瓶底没有事先铺一层细沙或加入少量水;
(5)①通过微观示意图可知,化学反应前后原子种类不变;
②由微观反应示意图可知,该反应是由二氧化碳和水在一定条件下反应生成甲烷和氧气,反应的化学方程式为CO2+2H2OCH4+2O2。
一、空气的组成和用途
1.空气是混合物,但其中的氮气、氧气等是纯净物。
2.成分含量指体积分数,非质量分数(如氮气质量分数约为75.5%)。二氧化碳是空气成分,但不属于污染物(过量会加剧温室效应)。
3.氧气性质“较活泼”而非“很活泼”,氮气通常不活泼但氮元素活泼。
4.稀有气体有化合物(如XeF₂),并非绝对不反应。
5.空气成分比例是动态平衡的,非固定不变。
二、测定空气中氧气的含量
1.关键操作与误差分析
易导致结果偏小的原因:红磷不足,氧气未完全消耗;装置漏气(如止水夹未夹紧);未冷却至室温即打开止水夹;导管内未预先注满水。
易导致结果偏大的原因:红磷伸入集气瓶过慢,空气受热逸出;燃烧时未及时塞紧瓶塞,气体膨胀逸出。
2.高频易错点
术语混淆:实验现象为“白烟”(固体颗粒),而非“白雾”(液滴)。
药品选择:必须用红磷(生成固体),不可用木炭或硫(生成气体)。
冷却要求:必须冷却至室温再读数,否则气体膨胀导致误差。
3.实验结论与拓展
氧气约占空气体积的1/5;
剩余气体主要为氮气,性质为:难溶于水、不燃烧、不支持燃烧。
4.不可用木炭/硫(生成气体)或铁(空气中不燃烧)替代红磷。
三、氧气的实验室制备
1.发生装置选择
固体加热型(高锰酸钾/氯酸钾):试管口需略向下倾斜,防止冷凝水倒流导致试管炸裂。
固液常温型(过氧化氢+二氧化锰):长颈漏斗末端需伸入液面以下形成液封,防止氧气逸出。
2.操作步骤易错点
检查气密性:
长颈漏斗需先夹紧导管再加水,液面不下降才算合格。短颈漏斗可直接手捂观察气泡。
加热高锰酸钾时:
试管口需放棉花,防止粉末堵塞导管。预热要均匀,避免局部受热炸裂。
收集时机:
排水法需待气泡连续均匀冒出再收集(初始为空气)。排空气法导管应伸到集气瓶底部。
3.实验结束操作
先移导管后熄灯:防止水倒吸炸裂试管。
验满时带火星木条应放在瓶口(排空气法)或观察瓶口气泡(排水法)。
4.其他细节
铁夹位置:距试管口1/3~1/4处。
催化剂(二氧化锰)仅改变反应速率,质量、化学性质不变。
1.(2025·辽宁铁岭·二模)下列关于空气及其成分的说法中,错误的是
A.空气的成分按质量计算,氮气占78%,氧气占21%
B.氮气的化学性质不活泼,可用来作保护气
C.燃放烟花爆竹会产生污染空气的气体
D.稀有气体能用于航标灯、霓虹灯,照明灯等
【答案】A
【详解】A、空气的成分按体积计算,氮气占78%,氧气占21%,说法错误,符合题意;
B、氮气的化学性质不活泼,可用来作保护气,说法正确,不符合题意;
C、燃放烟花爆竹,会产生二氧化硫等污染物,说法正确,不符合题意;
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于航标灯、霓虹灯、照明灯等,说法正确,不符合题意。
故选:A。
2.(2025·辽宁盘锦·模拟预测)下列说法中正确的是
A.红磷可以在空气中燃烧,产生大量白雾
B.物质发生氧化反应时总会发光、放热
C.铁丝在空气中加热能剧烈燃烧,火星四射
D.食物的腐败与动植物的呼吸过程中都有氧化反应发生
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧产生大量白烟,放出热量,说法错误;
B、物质与氧气发生的反应属于氧化反应,氧化反应分为剧烈氧化(如燃烧)和缓慢氧化(如铁生锈、食物腐败)。剧烈氧化会发光、放热,但缓慢氧化通常只放热,不发光,说法错误;
C、铁丝在空气中加热时,只能达到红热状态,不能燃烧,说法错误;。
D、食物的腐败与动植物的呼吸过程都属于缓慢氧化,缓慢氧化属于氧化反应,说法正确
故选:D。
3.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)氧气是动植物生存的必需品。下列关于氧气性质的说法合理的是
A.通常状况下,氧气的密度略大于空气
B.物质与氧气发生化学反应时总会发光、放热
C.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
D.通过低温加压,可使氧气液化成无色的液体
【答案】A
【详解】A、通常状况下,氧气的密度略大于空气,故选项说法合理;
B、物质发生氧化反应时不一定会发光、放热,如发生缓慢氧化时不会发光,故选项说法不合理;
C、鱼类能在水中生活,说明水中溶解有氧气,而氧气是不易溶于水的,故选项说法不合理;
D、氧气在低温加压的条件下,会液化成液氧,液氧为淡蓝色液体,故选项说法不合理。
故选A。
4.(2025·辽宁·一模)如图是关于氧气化学性质的部分知识网络,关于该图说法正确的是
A.铁在氧气中燃烧,火星四射
B.I类反应放出热量,II类反应吸收热量
C.I、II两类反应均体现了氧气的可燃性
D.硫、磷在氧气中燃烧均会产生大量白烟
【答案】A
【详解】A.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热,故选项说法正确;
B.I类反应硫、磷等物质燃烧放出热量,II类反应铁缓慢氧化也放出热量,故选项说法错误;
C.氧气不具有可燃性,故选项说法错误;
D.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味气体,不生成大量白烟,故选项说法错误;
故选:A。
5.(2025·辽宁锦州·一模)准确地描述实验现象是化学学科素养的基本要求。下列有关实验现象描述正确的是
A.碳在氧气中燃烧发出白光
B.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
C.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
D.红磷在空气中燃烧会产生白雾
【答案】A
【详解】A、碳在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故符合题意;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,故不符合题意;
C、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,故不符合题意;
D、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,不是白雾,故不符合题意。
故选A。
6.(2025·辽宁·一模)某位同学对相关实验的记录如下,其中正确的是
A.木炭在空气中燃烧,发出白光,放出热量
B.一氧化碳燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝紫色
C.细铁丝在氧气里燃烧时,火星四射,生成黑色固体
D.用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,发出尖锐爆鸣声表示气体较纯
【答案】C
【详解】A、木炭在空气中燃烧发出红光,而不是白光,该选项不正确;
B、一氧化碳燃烧时发出淡蓝色火焰,放出热量,该选项不正确;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,该选项正确;
D、用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,发出尖锐爆鸣声表示气体不纯,而不是气体较纯,该选项不正确。
故选C。
7.(2025·辽宁·一模)氧气是我们生存所必需的物质,人们对氧气的探究从未止步。
【经典赏析】
(1)二百多年前,法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。如图I所示,他将汞放在密闭容器里连续加热12天,观察到银白色液体逐渐变为 色粉末,同时观察到玻璃钟罩内的现象是 。拉瓦锡又把汞表面生成的粉末收集起来放在另一个较小的容器里加强热,最终得出了空气由 组成的结论。
【测定氧气】
实验一:课本实验
(2)图Ⅱ是教材中测定空气中氧气含量的装置图。实验过程中所发生反应的化学方程式为 。集气瓶中加入少量水的作用是 。
实验二:创新实验
小组的同学们设计了图Ⅲ所示的装置,测定了家用制氧机获得的“富氧空气”中氧气的体积分数。
(3)操作如下:
①连接仪器,检查装置气密性:关闭弹簧夹,双手紧握集气瓶。过一会儿,若观察到 ,则证明气密性良好。
②往量筒内加入100mL水;
③集气瓶容积为120mL,装入20mL水,点燃燃烧匙内足量的红磷,待红磷熄灭并冷却至室温;
④打开弹簧夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为18mL;
(4)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为 。若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【制取氧气】
实验室里现有高锰酸钾,以及下列仪器:
(5)仪器⑧的名称是 。
(6)利用上述仪器和药品制取氧气,你选择的仪器是 (填序号),排水法收集的氧气不纯净,可能的原因是 (答一点即可)。
(7)医用氧气极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过下图所示的湿化瓶装置,可使干燥的氧气湿化。使用时,氧气应从 (填“a”或“b”)口通入。
【答案】(1) 红 汞面(液面)上升 氧气和氮气
(2) 吸收白烟,防止污染空气或吸收热量,使装置迅速冷却至室温
(3)气球变鼓
(4) 82% 偏大
(5)长颈漏斗
(6) ①③④⑤⑥⑨ 集气瓶未装满水或导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
(7)a
【详解】(1)汞和氧气在加热条件下生成氧化汞,氧化汞为红色,因此观察到银白色液体逐渐变为红色粉末,空气减少,同时可观察到玻璃钟罩内的现象是汞面(液面)上升;拉瓦锡又把汞表面生成的粉末收集起来放在另一个较小的容器里加强热,得到了汞和氧气,而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积,他把得到的氧气加到密闭容器里剩下的气体中,结果所得气体跟空气的性质完全一样,最终得出了空气由氧气和氮气组成的结论;
(2)红磷燃烧反应生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:;集气瓶中加入少量水的作用是吸收白烟,防止污染空气或吸收热量,使装置迅速冷却至室温;
(3)连接仪器,检查装置气密性:关闭弹簧夹,双手紧握集气瓶,过一会儿,若观察到气球变鼓,则证明气密性良好;
(4)根据量筒读数,烧掉红磷后约有18 mL水进入瓶中,量筒内减少的水体体积即为氧气的体积,则该“富氧空气”中氧气的体积分数约为:;
若读量筒中剩余水体积时采取仰视读数,读取的体积数值偏小,则求出的氧气体积偏大,会使所测氧气含量偏大;
(5)仪器⑧的名称是长颈漏斗;
(6)用高锰酸钾制取氧气时,该反应需要加热,属于固固加热型反应,采用排水法收集的比较纯净,选用的仪器有集气瓶、单孔导管、酒精灯、水槽、铁架台和试管,故填:①③④⑤⑥⑨;
(7)湿化瓶中应从插入液面下的“a”口通入氧气,使氧气充分经过水而被湿化。
8.(2025·辽宁辽阳·一模)学习化学的主要目的是认识物质,并用好物质。
(1)已知高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。请用化学用语填空:
①写出高铁酸钠中一种金属元素的符号 。
②标出高铁酸钠中铁元素的化合价 。
③消毒后生成铁离子的符号为 。
④根据高铁酸钠的化学式,写出高铁酸钙的化学式 。
(2)认真观察下列实验,回答有关问题。
①实验一:在测定空气中氧气含量的实验中,如果测得空气中氧气的体积分数偏小,可能的原因是 (写一点即可)。
②实验二:向试管中加入少量氧化钙,发生反应的化学方程式是 ,饱和石灰水的溶质质量 (填“增大”“减小”或“不变”),U形管左侧液面 (填“降低”“升高”或“不变”)。
③实验三:向氢氧化钠固体中滴加稀盐酸后,气球变大,小亮同学认为该实验不足以说明氢氧化钠和盐酸反应放热,你认为他的理由是 。
④实验四:某气体X(CO2)通入如图所示装置,发现澄清石灰水变浑浊,变浑浊的主要原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1) Na/Fe Fe3+ CaFeO4
(2) 红磷的量不足 减小 降低 NaOH溶于水也放热
【详解】(1)①高铁酸钠的化学式为Na2FeO4,Na2FeO4由钠元素、铁元素和氧元素组成,其中钠元素、铁元素属于金属元素,其元素符号为Na、Fe;
②化合价的表示方法:确定好该元素的化合价,在该元素符号的正上方用正负号为数字表示,符号在前数字在后,当化合价为+1或-1时,“1”不可以省略;高铁酸钠的化学式为Na2FeO4,Na2FeO4中钠元素化合价为+1、氧元素化合价为-2,设铁元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,则高铁酸钠中铁元素的化合价为+6,表示为;
③铁离子的符号为Fe3+;
④在化合物中钙元素常显+2价,高铁酸根的化合价为-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则高铁酸钙的化学式为CaFeO4;
(2)①实验一:在测定空气中氧气含量的实验中,若红磷的量不足,则红磷完全燃烧后不能完全消耗集气瓶内空气中的氧气,则反应结束后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶内水平面上升体积少于,则测得空气中氧气的体积分数偏小;
②实验二:向试管中加入少量氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为;氧化钙与水反应,水的质量减小,则饱和石灰水的溶质质量减小;氧化钙与水反应放出大量热,温度升高使装置内压强增大,则U形管左侧液面降低;
③实验三:向氢氧化钠固体中滴加稀盐酸后,气球变大,该实验不足以说明氢氧化钠和盐酸反应放热,是因为NaOH溶于水也放热;
④将二氧化碳通入如图所示装置,碳酸钠溶液被压入澄清石灰水中,澄清石灰水主要成分是氢氧化钙,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,因此可以观察到澄清石灰水变浑浊,化学方程式为。
9.(2025·辽宁营口·一模)化学是一门以实验为基础的学科。根据如图回答相关问题。
实验一:研究氧气的制取
(1)实验室用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是 (填字母序号),依据是 。若要制取3.2g氧气,至少需要高锰酸钾的质量是 。
实验二:研究二氧化碳的制取
(2)选用药品。按表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图2所示。
实验编号
药品
1
块状大理石、10%H2SO4溶液
2
块状大理石、7.3%HCl溶液
3
大理石粉末、7.3%HCl溶液
表中,实验1对应图2中曲线 (填“甲”“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验2的药品制取二氧化碳气体,不用实验3药品制取二氧化碳的原因是 。
(3)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的 作发生装置。
(4)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如表:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和碳酸氢钠溶液)进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 。
②最终选择的最佳液体是 。
③收集二氧化碳气体时,气体从 (填“a”或“b”端管口通入)。
实验三:研究二氧化碳的性质
(5)如图所示装置进行二氧化碳的性质实验。
①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,可在a处放 做对照实验。
②写出c处发生反应的化学方程式 。
③实验过程中观察到d烧杯中的现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
【答案】(1) A 反应物状态为固态,反应条件加热(合理即可) 31.6
(2) 丙 粉末状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不易收集
(3)C
(4) 相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强 饱和碳酸氢钠溶液 a
(5) 干燥的石蕊试纸 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 不助燃不可燃
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制氧气是固体加热型(反应物状态为固态,反应条件加热),则选用的发生装置是A;
设要制取3.2g氧气,至少需要高锰酸钾的质量是x,
x=31.6g;
(2)稀硫酸与大理石反应生成二氧化碳,但同时生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行,则实验1对应图2中曲线是丙;
不用实验3药品制备二氧化碳的原因是粉末状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不易收集;
(3)装置C可通过弹簧夹控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,则实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的C作发生装置;
(4)①选择时首先排除酒精的原因是相同条件下,二氧化碳在酒精中的溶解能力最强;
②由于二氧化碳在饱和NaHCO3溶液中几乎不溶,则最终选择的最佳液体是饱和碳酸氢钠溶液;
③用如图3装置排水法收集二氧化碳气体,二氧化碳的密度比饱和碳酸氢钠溶液小,则气体从a口通入,将水从b口排出;
(5)①若要证明b处二氧化碳和水反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,需要说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色,则可在a处放干燥的石蕊试纸做对照实验;
②c处二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
③实验过程中观察到d烧杯中的现象是下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有密度比空气大的物理性质,以及不燃烧,也不支持燃烧的化学性质。
10.(2025·辽宁葫芦岛·一模)化学是一门以实验为基础的学科,请结合图示回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)图A、图B装置都可以用于实验室制备。
①实验室用装置A制取氧气的化学方程式为 ;加热药品前使试管均匀受热的具体操作是 。
②装置B中固体Y是 。
③欲收集一瓶干燥的氧气,可选择的收集装置是 (填序号),在收集的氧气中进行木炭燃烧的实验(如图Ⅰ-Ⅳ),为检验产物二氧化碳,燃烧结束后应倒入的试剂为 。对比步骤Ⅰ和Ⅱ中木炭的现象,得出可燃物燃烧的条件之一是 。
(3)制作氧自救呼吸器
【查阅资料】超氧化钾()为黄色固体,可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
【原理分析】,则X的化学式为 。
【动手实践】设计并制作氧自救呼吸器,如图所示。
使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化)时,则基本失效。
(4)利用如图装置制取并研究的性质
将Y型管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液,整个实验过程中,气球的变化情况是 。
【答案】(1)集气瓶
(2) 用酒精灯的外焰在试管底部来回移动 二氧化锰/MnO2 C 澄清石灰水 温度达到可燃物的着火点
(3) 由黄色变为白色
(4)先变大后变小
【详解】(1)根据图示,仪器①用于收集气体,其名称是集气瓶。
(2)①实验室用装置A制取氧气,所用试剂是高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:。加热药品前使试管均匀受热的具体操作是:用酒精灯的外焰在试管底部来回移动。
②用装置B制取氧气,所用试剂是过氧化氢溶液和二氧化锰固体。实验时,检查装置气密性后,先向广口瓶中加入二氧化锰固体,然后通过长颈漏斗加入过氧化氢溶液,故装置B中固体Y是二氧化锰,其化学式为:MnO2。
③欲收集一瓶干燥的氧气,不能采用排水法收集。因为氧气的密度比空气略大,所以只能采用向上排空气法收集,故可选择的收集装置是:C。
实验室中常利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质来检验二氧化碳气体,因此为检验产物二氧化碳,燃烧结束后应倒入的试剂为:澄清石灰水。
步骤Ⅰ中木炭没有燃烧,步骤Ⅱ中木炭在酒精灯上点燃后燃烧,对比步骤Ⅰ和Ⅱ中木炭的现象,得出可燃物燃烧的条件之一是:温度达到可燃物的着火点。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。由4KO2+2H2O=4X+3O2↑可知,反应前钾、氧、氢三种元素的原子个数分别为:4、10、4,反应后已知物质中氧原子的个数为:6,则4X中钾、氧、氢三种元素的原子个数分别为:4、4、4,X中钾、氧、氢三种元素的原子个数分别为:1、1、1,因此X的化学式为:KOH。
根据资料,超氧化钾为黄色固体,与二氧化碳、水反应生成的碳酸钾、氢氧化钾都是白色固体,因此使用一段时间后,若观察到生氧剂由黄色变为白色时,则基本失效。
(4)将Y型管倾斜,使N中试剂流入M中至碳酸钙完全反应,反应生成二氧化碳气体,装置内压强增大,气球膨胀;然后向M中注入足量氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,装置内压强减小,气球体积缩小。因此整个实验过程中,气球的变化情况是:先变大后变小。
11.(2025·辽宁沈阳·一模)实验是学习化学的重要途径。
I. 氧气的实验室制取
选用如图装置进行氧气的制取实验。
(1)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,发生装置是 (填标号)。
(2)可用排水法收集氧气的原因是 。
(3)用排水法收集氧气标志氧气集满的现象是 。
II. 常见金属的物理性质和化学性质
用如图所示实验验证金属的性质。
(4)实验1,观察到灯泡发光,说明铁具有的性质是 。
(5)实验2中反应的化学方程式为 。
(6)实验3能证明铁的金属活动性比铜的强,现象是 。
III. 完成实验报告。
实验
1
2
3
目的
验证可燃物燃烧条件 已知:白磷的着火点是40℃
鉴别NaOH溶液和盐酸
配制___________NaCl溶液
操作
现象
烧杯水中白磷不燃烧,试管中白磷燃烧,气球变鼓
①变红,②不变色
固体全部溶解
(7)实验1中,烧杯中水的温度为 ℃;气球的作用是 。
(8)实验2中,试剂a为 。
(9)补全实验3的目的:配制溶质质量分数为 的NaCl溶液。
【答案】(1) 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ A
(2)氧气不易溶于水
(3)瓶口有大气泡产生/瓶内水完全排出
(4)具有导电性
(5)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(6)铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
(7) 40/高于40 收集白磷燃烧产生的五氧化二磷,防止其逸散到空气中污染空气
(8)酚酞试液
(9)6%
【详解】(1)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;实验室制取气体时,发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件。用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾是固体,反应需要加热,图中A装置是固体加热型发生装置,B装置适用于固体和液体不加热的反应,所以应选择的发生装置是A;
(2)气体的收集方法取决于气体的密度和溶解性等性质;氧气不易溶于水,可以采用排水法收集氧气;
(3)当瓶口有大气泡产生(或瓶内水完全排出),说明集气瓶内已经充满了氧气,即已集满;
(4)实验1中灯泡能发光,而电流的传导需要导体,铁能使灯泡发光,这表明铁可以让电流通过,所以说明铁具有导电性;
(5)在金属活动性顺序里,铁位于氢之前,这意味着铁能和酸发生置换反应,将酸中的氢置换出来。这里铁与硫酸发生反应,铁原子失去电子变成亚铁离子,硫酸中的氢离子得到电子变成氢气,生成硫酸亚铁和氢气,根据化学反应原理,其化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(6)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来;实验3是将铁丝放入硫酸铜溶液中,因为铁的金属活动性比铜强,所以铁能把硫酸铜溶液中的铜置换出来;铜是红色固体,所以会看到铁片表面有红色固体析出;硫酸铜溶液原本是蓝色的,随着反应进行,溶液中的铜离子逐渐减少,亚铁离子逐渐增多,而硫酸亚铁溶液呈浅绿色,所以溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;
(7)实验1目的是验证可燃物燃烧条件,已知白磷着火点是40℃,烧杯中水的温度要达到或超过白磷着火点,所以烧杯中水的温度为40℃(或高于40℃)。白磷燃烧会产生五氧化二磷,气球的作用是:收集白磷燃烧产生的五氧化二磷,防止其逸散到空气中污染空气;
(8)实验2目的是鉴别NaOH溶液和盐酸,①变红,②不变色,说明试剂a是酚酞试液。因为酚酞试液遇碱性的NaOH溶液变红,遇酸性的盐酸不变色;
(9)实验3中,47mL水,则水的质量m=47g,加入3g氯化钠固体全部溶解,那么溶液质量为3g+47g=50g。根据溶质质量分数公式ω=可知,该溶液的质量分数为6%,所以补全实验3的目的:配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液。
12.(2025·辽宁营口·一模)化学是一门以实验为基础的科学。请结合如图中装置图回答问题。
Ⅰ、实验室气体制取:老师为同学们提供了如下实验装置
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学式方程式为 。A装置试管口略向下倾斜的原因是 。
(3)实验室也可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B或C中制取氧气,装置C相比装置B的优点是 。若用图2中装置G来收集氧气,验满的方是 。
(4)同学们对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了改进,用适量10%的过氧化氢溶液和二氧化锰代替原实验集气瓶中的水(如图H所示),其优点除了实验简便且保证安全,还有 。(合理即可)
Ⅱ、配制100g5%的硫酸钠溶液,并探究水的组成。
【实验步骤】
(5)计算:需要硫酸钠的质量为 g。
(6)称取、量取:量取水时正确的读数方法是视线 。
(7)溶解:将量取好的水倒入盛有硫酸钠的烧杯中,用玻璃棒搅拌。从微观角度分析,用玻璃棒搅拌的目的是 。
(8)在电解器玻璃管中加入纯净水,加入少量配制好的硫酸钠溶液,接通直流电源。电解一段时间后,检验产生的气体。
【实验原理】 (用化学方程式表示)。
【实验结论】水是由氢元素和氧元素组成的。
【问题与交流】实验发现,相同时间内,a管与b管中收集到的气体体积之比大于2:1,请你分析可能的原因是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 防止冷凝水倒流,引起试管炸裂(合理即可)
(3) 可以控制化学反应速率 将带火星的木条放在装置c口处,若木条复燃,则氧气已收集满
(4)提供反应所需的氧气等(合理即可)
(5)5
(6)与量筒内液体凹液面的最低处保持水平
(7)使钠离子和硫酸根离子较快地分散到水分子之间
(8) 氢气在水中的溶解度比氧气的小(合理即可)
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是:锥形瓶;
(2)A装置制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,试管口有棉花,应该是高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流,使试管炸裂;
(3)注射器可以控制液体的滴加速度,装置C相比装置B的优点是:可以控制反应的速率;
氧气密度比空气大,氧气具有助燃性,实验室若用图2中装置G来收集氧气,验满的方法是:将带火星的木条放在c导管口,木条复燃,证明集满;
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,用适量10%的过氧化氢溶液和二氧化锰代替原实验集气瓶中的水(如图H所示),其优点除了实验简便且保证安全,还有在一段时间内能持续提供一定浓度的足量的氧气;
(5)配制100g5%的硫酸钠溶液,需要硫酸钠的质量为100g×5%=5g;
(6)量取水时正确的读数方法是视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平;
(7)将量取好的水倒入盛有硫酸钠的烧杯中,用玻璃棒搅拌,从微观角度分析,用玻璃棒搅拌的目的是使钠离子和硫酸根离子较快地分散到水分子之间;
(8)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,a管与b管中收集到的气体分别是氢气、氧气,实验发现,相同时间内,a管与b管中收集到的气体体积之比大于2:1,可能的原因是:氢气在水中的溶解度比氧气的小。
13.(2025·辽宁铁岭·一模)气体由于其特殊的性质与特点,科学家对于气体的发现及其性质的研究在化学研究中为时颇晚。
【二氧化碳的发现】
(1)17世纪初,范•海尔孟在检测木炭燃烧产物时,发现二氧化碳,并把它称为“野精气”,请写出该反应的化学方程式 。
【实验室制二氧化碳】
(2)实验室常用 与稀盐酸反应制取二氧化碳,可从如图中选择的发生装置是 (填选项字母),选择的依据是 。
(3)实验室收集到的二氧化碳中常混有水蒸气,可在F中加入 (填试剂名称)除去水蒸气。
【农业上制备二氧化碳】
(4)二氧化碳是很多工业反应的副产品,将这些回收并加以利用,可体现“绿色化学”的思想。农业上的塑料大糊里,常需要施用作为气肥,因为是绿色植物 的原料。农业大棚里常用废酸和固体碳酸氢铵反应制取二氧化碳,反应原理为 (将该化学方程式补充完整)。
(5)不同碳酸盐的价格如表,同学们通过计算得知,想要产生44kg二氧化碳所需要原料的价格是:碳酸氢铵102.7元,碳酸钙 元。经综合考量,大棚里使用碳酸氢铵制取二氧化碳,其原因是 。
种类
市场价格(元/吨)
碳酸氢铵
1300
碳酸钙
1000
【答案】(1)
(2) 大理石/石灰石 B 反应物是固体和液体,反应不需加热
(3)浓硫酸
(4) 光合作用
(5) 100 生成的硫酸铵可作氮肥使用
【详解】(1)17世纪初,范·海尔孟在检测木炭燃烧产物时,发现二氧化碳,并把它称为“野精气”, 木炭中含有炭,炭燃烧生成二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取CO2;
该反应的反应物是固体和液体,反应不需加热,故选择的发生装置是B;
(3)浓硫酸具有吸水性,可用于除去二氧化碳中的水蒸气;
(4)CO2是绿色植物光合作用的原料;
反应前有12H、S、10O、2N、2C,反应后(待确定的物质除外)有8H、S、8O、2N、2C,根据化学反应前后各种原子个数相等,反应的化学方程式为:H2SO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O;
(5),1吨=1000kg,故所需碳酸钙的价格为;
经综合考量,大棚里使用碳酸氢铵制取二氧化碳,其原因是碳酸氢铵与硫酸反应生成的硫酸铵可再次作为氮肥使用。
14.(2025·辽宁抚顺·一模)化学是一门以实验为基础的学科,请回答下列和实验相关的问题。
【活动一】制取气体
(1)若实验室选择A 装置用高锰酸钾制O2.该发生装置的不足之处是 。请写出该反应的化学方程式 。
(2)若用 F 装置检验 CO2气体,瓶中盛有的试剂是 。气体应从 (填“a或“b”)进入。
(3)下列对各装置的叙述中正确的是___________。
A.可用E装置收集密度比空气小的气体
B.若用D装置收集CO2时,可将燃着的木条伸入集气瓶中验满
C.若用C装置收集气体时,导管口有气泡冒出时即可收集
D.实验室制O2和CO2都可选用B装置
【活动二】探究硫酸的化学性质
(4)配制稀硫酸
实验室要把50g质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为20%的稀硫酸,用于如下实验,则需要水的质量是 g。
(5)实验操作
实验现象及分析Ⅰ.试管A 中的现象是 。
Ⅱ.根据试管B中的反应现象可推断出,锌在金属活动性顺序表中位于 (填“氢前”或“氢后”)。
Ⅲ.请写出试管E中发生反应的化学方程式 。
Ⅳ.试管D中无明显现象,请你设计一个改进实验,证明二者能够发生反应 。
V.通过C中反应体现出的性质,写出硫酸在生产生活中的一项应用 。
【答案】(1) 试管口没有塞棉花团
(2) 澄清石灰水 a
(3)AD
(4)195
(5) 溶液变红 氢前 先向氢氧化钠溶液中的滴加酚酞溶液,溶液变红,再滴加稀硫酸,直至红色褪去 金属除锈
【详解】(1)若实验室选择A 装置用高锰酸钾制氧气,应在试管口塞一团棉花,防止固体粉末进入导管;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为:;
(2)实验室检验二氧化碳用澄清石灰水,若用 F 装置检验 CO2气体,瓶中盛有的试剂是澄清石灰水,二氧化碳从a进入(若从b进入会将液体排出);
(3)A、E装置(向下排空气法)适用于收集密度比空气小的气体,选项正确;
B、检验二氧化碳是否集满,应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶中,选项错误;
C、导管口有气泡冒出时,应先排出装置内的空气,待气泡均匀冒出时再收集,选项错误;
D、B装置(固液常温反应装置)可用于过氧化氢制氧或大理石与稀盐酸制二氧化碳,选项正确。
故选AD;
(4)设稀释后的溶液质量为x,20%x=50g×98%,x=245g,加水质量=245g-50g=195g;
(5)Ⅰ.稀硫酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故试管A 中的现象是溶液变红;
Ⅱ.排在氢前的金属能与酸反应,B试管中有气泡产生,说明锌能与硫酸反应,说明锌属活动性顺序表中位于氢前;
Ⅲ.试管E中发生的反应为碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,方程式为:;
Ⅳ.氢氧化钠溶液显碱性能使酚酞变红,先向氢氧化钠溶液中的滴加酚酞溶液,溶液变红,再滴加稀硫酸,直至红色褪去,说明碱性消失,从而证明氢氧化钠与硫酸发生了反应;
V.通过C中反应体现出的性质为硫酸能与金属氧化物反应,生活中利用此性质,可用硫酸除铁锈(铁锈的主要成分是氧化铁)。
15.(2025·辽宁抚顺·一模)基础实验与跨学科实践
【配制溶液】
(1)配制100g 6% 溶液,需要30% 溶液 g。配制步骤:计算、 、混匀、装瓶贴标签。
(2)实验室常用6%的溶液制取氧气,选用的发生装置是 (填字母);若用C装置干燥氧气,瓶中盛放的试剂是 。
【酸和碱的性质实验】
(3)向1中滴加石蕊溶液,石蕊溶液显 色。
(4)向2中滴加溶液,观察到的现象是 。
(5)向3中滴加NaOH溶液,发生反应的化学方程式为 。
(6)小组同学针对(5)的反应展开“可视化”探究:
左侧注射器中8mL氯化氢气体,右侧注射器中2mL稀氢氧化钠溶液。打开弹簧夹,迅速将左侧注射器中全部氯化氢推入右侧注射器中,用弹簧夹夹紧胶皮管。一段时间后右注射器的活塞恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 ;但若将右注射器的液体换成滴加酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液,再重复上述实验即可确定中和反应发生,依据的明显“可视”的现象是 。
【跨学科实践活动】
同学们采集3份土壤样品,处理后按图示操作,测得pH分别为5.5、5.7、5.6。
(7)利用纱布分离出土壤浸出液,相当于实验室的 操作。
(8)两种农作物生长适应的pH范围:
胡萝卜5.3~6.0 葱7.0~7.4
不适合在该土壤种植的是 ,若计划试种该作物,可加入适量的 改良此土壤。
【答案】(1) 20 量取
(2) B 浓硫酸/浓
(3)蓝
(4)生成白色沉淀
(5)
(6) 氯化氢气体易溶于水,充分溶解后也可使右注射器的活塞恢复至2mL刻度附近 右注射器的活塞恢复至2mL刻度附近,右侧注射器中液体由红色变成无色/右侧注射器中液体由红色变成无色
(7)过滤
(8) 葱 熟石灰/氢氧化钙
【详解】(1)稀释前后,溶质质量不变,设需要30% 溶液的质量为x,则:100g×6%=30%·x,则x=20g;
用浓溶液配制稀溶液的步骤为:计算、量取、混匀、装瓶贴标签。
(2)过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应,发生装置选B;
浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,则瓶中盛放的为浓硫酸。
(3)澄清石灰水显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色。
(4)碳酸钠和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则可观察到有白色沉淀产生。
(5)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(6)氯化氢气体易溶于水,充分溶解后也可使右注射器的活塞恢复至2mL刻度附近,则此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应;
氢氧化钠能使酚酞溶液变红色,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,溶液由红色变无色,则说明发生了反应。
(7)过滤能将固体和液体分离,则利用纱布分离出土壤浸出液,相当于实验室的过滤操作。
(8)该土壤的pH为55~5.6,葱适宜生长的pH为7.0~7.4,则不适合在该土壤种植的是葱;
该土壤pH<7,显酸性,熟石灰为氢氧化钙的俗称,可用于改良酸性土壤。
16.(2025·辽宁鞍山·一模)氧气和二氧化碳是我们熟悉的两种重要气体,同学们进行了相关实验的探究。
任务一:探究实验室制取二氧化碳
(1)写出图一中仪器a的名称 。
(2)利用上述装置制取并收集一瓶干燥的,装置组合从左至右应为 (填字母),该反应的化学方程式是 。
任务二:探究二氧化碳性质
【探究实验1】为证明二氧化碳和水能发生反应,如图二。
(3)试剂加入的顺序可以为________。
A.AB B.BA C.AC D.CA E.BCA
(4)除②③以外还可以观察到的现象是 。
【探究实验2】实验小组用锥形瓶收集一瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像,如图三所示。
(5)随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 (用化学方程式表示)。
(6)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,你认为可能的原因是 。
任务三:探究家庭制氧剂
【探究实验3】某家用制氧机通过A、B两种制氧剂产生氧气,其中一个试剂为白色颗粒(过碳酸钠,它既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性),另一个试剂为黑色粉末()。使用时将A、B两剂混合加入水中,可迅速产生氧气,实现紧急供氧的功能。下表是A剂、B剂的使用剂量说明。
A剂
B剂
供氧量/mL
供氧时间/min
1包
1包
>11000
20-30
2包
1包
>22000
35-45
3包
2包
>33000
20-30
(7)分析上述数据A剂为 。若要实现较长时间平缓供氧,下列哪种剂量更加合适 (填序号)。
①3包A和3包B ②2包A和1包B ③1包A和3包B
(8)在“过碳酸钠”中加入下列物质时,不会导致其变质的是________(填字母序号)。
A.二氧化锰 B.稀硫酸 C.氯化钠 D.石灰水 E.水
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ABC
(3)BD
(4)①处碳酸钠粉末逐渐溶解,有气泡产生,气球胀大
(5)
(6)向上排空气法收集的二氧化碳不纯
(7) 过碳酸钠 ②
(8)C
【详解】(1)仪器a的名称是长颈漏斗;
(2)实验室通常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置A;浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,即装置B;二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法收集,即装置C,综上可知,制取并收集一瓶干燥的,装置组合从左至右应为ABC;
实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
(3)B或C在前,加水让干燥的石蕊纸花与水接触,得到水不能使石蕊变色的结论,再将稀硫酸加入碳酸钠粉未中产生二氧化碳,干燥的石蕊纸花不变色,湿润的石蕊纸花变红色,即可证明二氧化碳和水能发生反应,故试剂加入的顺序可以为BA或CA,故选: BD;
(4)稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,除了②③中现象外,还能观察到①处碳酸钠粉末逐渐溶解,有气泡产生,气球胀大;
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,使得锥形瓶内气体减少,所以随着反应的进行,锥形瓶中压强降低,用化学方程式表示为;
(6)反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,可能的原因是向上排空气法收集的二氧化碳不纯;
(7)过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,由表格数据可知,1包A剂和1包B剂的供氧量少于2包A剂和1包B剂的供氧量,由于二氧化锰作为催化剂不能改变生成物的质量,则过碳酸钠越多,产生的氧气越多,说明A剂为过碳酸钠、B剂为二氧化锰;
①3包A和3包B,供氧量大,但表格未给出该剂量下的供氧时间,无法确定是否能平缓供氧,不符合题意;
②2包A和1包B,供氧量较大,供氧时间35-45min,相对较长且平缓,符合题意;
③1包A和3包B,供氧量较小,不能满足较长时间供氧需求,不符合题意。
故选:②;
(8)A、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,会导致其变质,不符合题意;
B、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入稀硫酸,稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,会导致其变质,不符合题意;
C、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入氯化钠,氯化钠与碳酸钠、过氧化氢不反应,不会导致其变质,符合题意;
D、过碳酸钠既有碳酸盐的性质,又有双氧水的不稳定性和氧化性,在过碳酸钠中加入石灰水,石灰水主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,会导致其变质,不符合题意;
E、在过碳酸钠中加入水,会使过碳酸钠溶解并使其分解为碳酸钠和过氧化氢,会导致其变质,不符合题意。
故选:C。
17.(2025·辽宁大连·一模)某学习小组开展基础实验与跨学科实践活动。
【任务一】在实验室探寻获得气体的途径。
(1)选用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 ,实验时先向锥形瓶中加入固体药品,再通过长颈漏斗加液体至 (填“a”或“b”)处。若要测量所得氧气体积,选择A、E、F装置,正确连接导管接口的顺序为 。A装置也可用于制二氧化碳气体的理由是 ,反应的化学方程式为 。
(2)选择装置B制取氧气,反应的化学方程式为 。若要收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集方法是 (填装置字母)。
【任务二】运用下图装置探究增氧灵能否适用于实验室制氧气。
(3)查阅资料:运输活鱼时可用增氧灵(CaO2)来增加水中氧气量。已知CaO2与水反应生成氢氧化钙和氧气,该反应的化学方程式为 。
实验探究。
实验操作:连接仪器,检查装置气密性良好后,向试管中加入适量CaO2和水,塞紧橡胶塞,将导管伸入集气瓶中,几乎收集不到气体。放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。
实验结论:
(4)CaO2与H2O反应 (填“能”或“不能”)用于实验室制取O2。
分析反思:
(5)运输活鱼时,用增氧灵(CaO2)来增加水中氧气量的优势是 。
【答案】(1) a cedf 反应物是固体和液体,反应不需要加热 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2) D
(3)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(4)不能
(5)它能在水中缓慢、持续地释放氧气,并且操作简单,不污染水质
【详解】(1)装置A制取氧气,反应物是过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气,该反应的化学方程式为:。
该装置中使用长颈漏斗向锥形瓶内加入过氧化氢溶液,为了防止反应生成的氧气从长颈漏斗中逸出,必须使长颈漏斗的下端管口浸没在液面以下形成液封,因此通过长颈漏斗加液体至a处。
若要测量所得氧气体积,选择A、E、F装置。将装置A中反应生成的氧气用装置E收集,然后用装置F收集装置E排出的水,测量出装置F收集到的水的体积。因为氧气的密度比水小,用装置E收集氧气,氧气应该从e通入,瓶内的水从d排出,所以正确连接导管接口的顺序为:cedf。
实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,因为大理石是块状固体,稀盐酸是液体,反应不需要加热,因此A装置也可用于制二氧化碳气体。大理石(或石灰石)的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)选择装置B制取氧气,常用的试剂是高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:。
因为氧气密度比空气略大,若要收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集方法是向上排空气法。故选D。
(3)CaO2与水反应生成氢氧化钙和氧气,该反应的化学方程式为:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。
(4)由实验操作可知,该反应速度太慢,因此CaO2与H2O反应不能用于实验室制取O2。
(5)因为增氧灵(CaO2)能在水中缓慢、持续地释放氧气,并且操作简单,不污染水质,所以该方法适用于运输活鱼。
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