内容正文:
难点突破02 气体制备
1.(24-25九年级上·广东深圳·期中)朱雀二号是全球首款成功入轨的液氧甲烷运载火箭。某研究性学习小组在实验室利用如图装置进行相关气体(甲烷和氧气)制取实验。
(1)甲烷是一种难溶于水、密度比空气小的气体,实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。实验室制取甲烷应选择的发生装置是 (填字母)。若用装置甲收集甲烷,应将导管 (填“b”或“c”)与发生装置相连。
(2)氧气用装置B制备,开展探究分解速率的影响因素,测定收集一定量所需时间,实验记录如下
实验编号
仪器X中的溶液组成
催化剂(0.1g)
温度/℃
反应时间/s
水的用量/mL
溶液的用量
1
a
5
—
20
2
0
5
粉末
20
3
2.5
2.5
粉末
20
4
2.5
2.5
粉末
40
①仪器X的名称为 。
②写出实验1对应的化学方程式 。
③实验1和2是探究有无催化剂的影响,则数据 。
④对比实验3和4可知:其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解越快,则 (填“>”“=”或“<”)。
⑤能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是 (填实验编号)。
⑥氧气在一定条件下变成液氧,从微观的角度分析,发生变化的是 。
(3)液氧甲烷发动机中,参加反应的甲烷和液氧的质量比为 (最简整数比)。
2.(24-25九年级上·广东茂名·期中)实验室制取氧气,提供了如图所示常用装置,请按要求回答有关问题。
(1)图1仪器a的名称是 。
(2)若小明选择装置A制备氧气,该反应的文字表达式为 ,试管口放一团棉花的作用是 ;选择C装置收集O2,说明O2的物理性质是 。
(3)实验室可以利用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,此时选择装置B制备氧气,其优点是 ,若把E装满水,用排水法收集O2并测定气体体积,应在 端(填“b”或“c”)连接上 (填仪器名称)。
(4)10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图2所示。若给鱼池增氧,应选的药品为 ,理由是 。
3.(24-25九年级上·广东广州·期中)小强和几位同学在实验室用如图所示装置制取气体。
(1)写出图中②的仪器名称: 。
(2)小强想用高锰酸钾制取较纯净的氧气,他应选择上述装置中的A和 (填字母)进行组装。该反应的符号表达式为: ;该反应属于 (填反应类型)。
(3)用装置E收集氧气,收集满并取出集气瓶后,小强停止该实验的正确操作步骤是先 ,然后再 。
(4)用装置C收集气体,检验收集的气体是氧气的方法 。
(5)用装置F收集并测量收集氧气的体积,气体应该从导管 (填“a”或“b”)进,另一个导管口连接一个 (填仪器名称)。
(6)实验室通过大理石固体和稀盐酸溶液常温反应制取二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,制取二氧化碳应该选择 装置组合(填字母)。
4.(24-25九年级上·广东江门·期中)化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的。结合下图回答问题。
(1)写出指定仪器的名称:① ;② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是 (填字母代号)。用排水法收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是 ,然后 ,以防止水倒吸入热的试管中,造成试管破裂,高锰酸钾受热的化学反应文字表达式是 。
(3)氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。则实验室制取氨气选用的收集装置是 。
(4)小明用C装置收集氧气,一段时间后将带火星的木条伸入瓶口、瓶中,都未见木条复燃,其原因可能是 。
小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异,做了如下实验:加热高锰酸钾固体,分别用两种方法各收集三瓶氧气,并用传感器测定收集到的氧气浓度,数据见表。
收集方法
向上排空气法
排水法
氧气浓度/%
79.6
79.7
79.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均浓度/%
79.7
89.7
(5)小柯用向上排空气法收集氧气时,以能使放置在集气瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准;用排水法收集氧气时,以观察到 为氧气集满的标准;
(6)以上两种方法中, 法收集到的氧气更纯净;
(7)用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有___________。
A.氧气的密度略大于空气的密度
B.加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C.当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气
D.当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散
(8)用F装置收集氧气时氧气应从 (填“a”或“b”)通入,如果用F进行排水法收集氧气,集气瓶应先放满水,然后水由 (填“a”或“b”)排出。
5.(24-25九年级上·广东汕头·期中)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器a的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用 (填字母序号),反应的文字表达式为 ;若选用F装置收集氧气,实验过程中水槽中的水呈紫红色,主要原因是 ;收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是 (填序号)。
a.高锰酸钾中混入了氯酸钾
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集后,集气瓶中仍有少量水
d.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则选用的药品是 ,如需获得平稳的气流,发生装置最好选用 (填字母序号)。
(4)用如图所示装置测定空气中氧气的含量(该装置气密性良好),集气瓶体积为。量筒中盛入的水,按图连好仪器,用激光手电照射白磷,白磷燃烧。实验结束后,量筒内水的体积约为。
①根据此实验数据计算空气中氧气的体积分数 。
②若最终实验结果小于1/5,请分析原因: (写出一条即可)。
6.(24-25九年级上·广东深圳·期中)根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)仪器a的名称为 。
(2)若用高锰酸钾制备并收集氧气,你可以选择 (填字母)装置组合,该反应的符号表达式为 。
(3)若用排水法收集氧气,体现了氧气的 性质。
(4)以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤:
①将试管固定在铁架台上;②检查装置的气密性;③点燃酒精灯,先使试管受热均匀,然后对准试管中盛放试剂的部位加热;④将试剂装入试管,用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管;⑤收集完毕,将导管从水槽中取出;⑥用排水法收集氧气;⑦熄灭酒精灯。
该实验正确的操作顺序是___________(填下方选项序号)
A.②③①④⑥⑤⑦ B.②④①③⑥⑤⑦
C.②④①③⑥⑦⑤ D.②④⑥③①⑦⑤
(5)同学们在装置F中使用硫粉进行氧气的性质检验,观察到:发出 色的火焰,生成一种有刺激性气味的气体。
7.(24-25九年级上·广东揭阳·期中)化学反应中时常需要气体参与,但是气体试剂不便于储存,所以在进行实验前要通过反应来生成这种气体,随制随用。因此,制取气体是化学实验中一项重要的技能,根据装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)写出仪器的名称:① ,② 。
(2)欲选用A装置制备氧气,则反应的化学符号或文字表达式为 。若用E装置收集O2,发现收集的氧气不纯,可能的原因是 。(答一点即可)。
(3)实验室用C装置制氧气,反应的化学符号或文字表达式为 。实验装置B和C相比,C装置的优点是 。若要收集一瓶干燥的氧气,则需选用 。(填字母)作为收集装置。
(4)G装置具有多种用途,下列有关它的用途说法中,正确的是______(填字号)。
A.该碳置用于排空气法收集氢气(密度小于空气)时,气体应从a增管口通入
B.该装置瓶内装满水,用于收集氧气时,气体应从a端管口通入
C.该装置用于排空气法收集氧气(密度大于空气)时,气体应从a增管口通入
8.(24-25九年级上·广东韶关·期中)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出装置图1中a仪器的名称 。
(2)若实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶比较干燥的氧气,应选用的装置组合是 (填字母),若用B装置来制备氧气,反应的符号表达式是 ,若要用F装置收集氧气,则氧气从 (填“b”或“c”)进入,若将B装置换成C装置,则其优点是 。
(3)利用如图2的装置,可以粗略测定出空气中氧气的体积分数。实验过程如下:
第1步:在一个容积为V毫升的集气瓶中加入V1毫升(少量)的水,量筒中预先装入V2毫升的水。
第2步:点燃燃烧匙内的红磷,并迅速伸入集气瓶中再塞紧塞子。
第3步:待反应结束并冷却后,松开止水夹。此时水进入集气瓶,最终量筒中的水面停止在刻度V3毫升处。请回答下列问题:
①红磷燃烧的现象是:产生大量 ,放热。
②该方案中,计算空气中氧气的体积分数的数学表达式为 (用字母表示)。
9.(24-25九年级上·广东珠海·期中)实验技能是学习化学的基础和保证。
I.实验室制取氧气装置如图1所示:
(1)写出带有标号的仪器名称:① ;② 。
(2)若用高锰酸钾制备并收集较纯的氧气,应从图1中选用的装置为 (填序号),装置中棉花的作用为 ;该反应的符号表达式是 。
(3)检验装置F中氧气是否集满,带火星的木条应放在 (填“a”或“b”)处。
Ⅱ.图2是化学兴趣小组自制的简易制氧机
(4)利用可抽拉的线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,该反应的符号表达式 。
(5)若想利用B装置监测产生O2的气流速率,则a、b端导管的接口为 (选填如图中的数字)。
10.(24-25九年级上·广东汕头·期中)I.氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称a:
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用 (填字母序号),反应的化学方程式为
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则反应的化学方程式为 。如需获得平稳的气流,发生装置最好选用 (填字母序号)。
(4)实验室可用金属锌粒与稀硫酸溶液制取氢气,小力同学选择装置G作为发生装置,其优点是 。
Ⅱ.某小同学设计如图装置进行电解水实验。
(5)电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是
(6)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是
(7)电解时,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图 。
(8)由电解水实验,得出结论:水是由 组成,反应的化学方程式为 。
11.(24-25九年级上·广东佛山·期中)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称:a、 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用 (填字母序号),反应的符号表达式为 ;但反应后收集到的气体呈紫红色,主要原因是 ;若选用F装置收集氧气,收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是 (填序号)。
a.高锰酸钾中混入了氯酸钾
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集后,集气瓶中仍有少量水
d.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则选用的药品是 ,如需获得平稳的气流,发生装置最好选用 (填字母序号)。
(4)该同学欲收集一瓶氧气做硫燃烧实验,则采用的最合适的收集方法是 。
a.排水法和向上排空气都可以b.排水法c.向上排空气法d.向下排空气法
12.(23-24九年级上·广东清远·期中)【基础实验】
实验室制备氧气,可供选择的实验装置如图所示:
(1)请写出对应的仪器名称:a. 。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取并收集一瓶较干燥的氧气,其反应原理的符号表达式为 ,收集装置应选择 (填装置字母)。
(3)若用加热高锰酸钾制取氧气,其反应原理的符号表达式为 ,需要停止加热时,正确的操作顺序是 (填序号)。
A.熄灭酒精灯 B.将导管移离水槽 C.拆解装置并洗涤仪器 D.待装置冷却
(4)请利用收集到的氧气进行一个性质实验,写出实验现象及原理:
实验操作
实验现象
原理(用符号表达式表示)
将在空气中点燃的镁条慢慢伸入集满氧气的集气瓶中,观察实验现象
13.(24-25九年级上·广东江门·期中)某化学学习小组以“气体的制备及其性质”为主题开展跨学科实践活动。小组成员在老师指导下进行气体的制备及相关性质探究。
(1)实验室用装置B制取,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。装置C是B基础上的改进,其优点是 。
(2)若用装置D收集,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)利用收集到的二氧化碳进行装置E所示的实验,一段时间后两只烧杯中蜡烛均熄灭,能证明二氧化碳密度大于空气的是 (选填“甲”或“乙”)烧杯中的蜡烛。
(4)装置F可用来证实植物的光合作用,通入适量后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(5)实验室用装置C还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(6)若用高锰酸钾制氧气,用装置A进行实验,应怎么改正? 。
14.(24-25九年级上·广东东莞·期中)请回答下列问题。
(1)化学是一门以实验为基础的学科,学习化学离不开实验以及实验装置的改进,结合实际回答问题
①仪器a的名称是 。
②小明要用高锰酸钾制取较纯净的氧气,选择了A和E装置来制取,A装置里面发生反应的化学方程式为 。小明在收集氧气的时候发现水槽里的水变红了,可能的原因是 。
③小明通过查阅资料还得知,可以用双氧水来制备氧气,这时候他选择的是B装置作为发生装置,B装置相对F装置的优点是 ;小明想准确测量生成氧气的体积,如果是用G图来测量生成气体的体积,请你帮小明把方框中的“导气管”补画完整 。
④氨气是一种易溶于水,具有刺激性气味,密度小于空气的气体。实验室可以用氯化铵固体与熟石灰混合加热制取氨气。你根据上面的装置选择制取氨气的发生装置和收集装置是 (填字母)。
(2)空间站制
①补给制:中国空间站会将航天员的生活污水净化后,部分电解补给,此过程将电能转化成 能。
②紧急制:国际空间站会携带烛状高氯酸锂紧急产生,反应原理为,则X的化学式为 。
15.(24-25九年级上·广东湛江·期中)如图所示是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① ;
(2)小黎选用高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气,选择了装置B与 (填字母)的组合。用高锰酸钾制取氧气时,反应的符号表达式为 。
(3)小黎操作过程中发现导管附近的水变红,你的改进建议是 。
(4)若小黎选用装置D作为收集装置检验氧气是否集满的操作方法是 。
(5)若用F装置收集氧气,则氧气应该从 端通入(填“m”或“n”)
(6)当小黎收集完足够的氧气,需要停止收集时正确操作顺序是 。
①熄灭酒精灯 ②撤离导管
(7)甲烷(CH4)在实验室里可用排水法或向下排空气法收集,请你根据甲烷的收集方法,推测该气体具有的性质是 。(写出其中一点即可)。
16.(24-25九年级上·广东湛江·期中)(一)规范操作和认真细致的实验习惯是有效开展化学实验的关键。
(1)①中洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立刻用 (除灭火器外)扑灭。
(2)②中用托盘天平称量10.5gNaCl固体(1g以下用游码),则实际称得的NaCl固体质量为 g。
(3)③所示操作可能造成的后果是 。
(4)使用仪器④量取30mL水时,应先倾倒,快接近刻度线时改用 (填仪器名称),读数时,量筒必须放平,视线要与 保持水平;某同学对量筒内液体读数时采取仰视角度,则所读数比实际体积 。(填“大”小或“相等”)
(二)O2的制取及性质
实验室提供的制备氧气所需的仪器如下图所示:
(5)制取和用排水法收集氧气应选用图1中的仪器组合是①③ ⑥⑧。
(6)用图2的装置装满水后收集氢气,应该从 管(填“m”或“n”)通入氢气。
(7)收集一瓶O2并进行性质实验
操作
现象
结论
红热的细铁丝在氧气中剧烈燃烧时, (填字母)
a.火星四射 b.生成黑色固体
c.发出微弱的淡蓝色火焰 d.放出热量
(8)我国的太空舱制取氧气系统如上图所示,其中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(9)太空舱制氧反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(10)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是 (填序号),请在坐标图c中画出消耗水和生成氢气的质量关系曲线 。
17.(24-25九年级上·广东湛江·期中)Ⅰ.氧气的制取:读图完成下列问题。
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① 。
(2)选用A装置制取氧气,反应的符号表达式为 。
(3)制得的氧气用来做铁丝燃烧的实验,最佳收集氧气装置应选 (从装置D~F中选填),能用该装置收集氧气,体现了氧气 的性质。
(4)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若想控制反应速率,应选择发生装置 (填字母序号)
(5)若用G装置收集氧气,验满的方法 。
Ⅱ.模拟氢氧焰实验:按如图所示装置进行实验
(6)关闭K,通入氢气,点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先 。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。
(7)继而打开K,通入氧气,火焰更明亮,铁丝熔断,该现象说明燃烧的剧烈程度与 有关。
18.(24-25九年级上·广东深圳·期中)通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关知识,回答问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,将用于进行“铁丝在氧气中燃烧”实验,制取装置应选用(在A-F中选) (填编号),该装置需要改进的是 ,该反应的文字或符号表达式为: 。
(2)项目化学习小组在学习了实验室制氧气之后,查阅了相关资料,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图,其中药品A是过碳酸钠,遇水会分解出H2O2,药品B是一种黑色粉末状催化剂。在该实验中相关说法正确的是___________。
A.药品B可能是二氧化锰
B.注射器相当于长颈漏斗
C.根据乙中单位时间内气泡的多少,可判断氧气排出的快慢
D.夏天鱼缸中溶解氧下降,可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取不易溶于水的乙炔气体,不需加热。该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为图中最适合制取乙炔气体的发生装置(在A-D中选)是 ;如果用如右图所示装置收集乙炔,气体应从 (填“a”或“b”)端管口通入。
19.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)在学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的3种:
(1)工业上常采取途径丙来制取氧气,这种方法是 (填“物理”或“化学”)变化
(2)上列是实验室制取气体的一些装置,请回答有关问题:
①写出a、b仪器的名称:a 、b
②实验室采用途径甲制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母),用F装置收集氧气,当观察到 时开始收集。当看到气泡从集气瓶口外冒出时,集气瓶的水已经排完,在水面下盖好玻璃片,把集气瓶移出, (填“正”或“倒”)放在桌子上、该反应的符号表达式是 。
③某同学用途径甲制氧气时,试管破裂了,造成试管破裂的原因可能是 (多选)。
A.没有给试管均匀预热:
B.试管外壁潮湿;
C.试管口没有略微向下倾斜;
D.忘了在试管口加一团棉花;
E.加热时试管与灯芯接触;
F.收集完氧气,先撤酒精灯
④实验室采用途径乙制取氧气,把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集较干燥的氧气,完成该实验你所选用的制取装置是 (填字母),这种装置与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比,具有的优点是 。
(3)实验室可用图中装置A、E制取某气体M,则下列相关推理一定正确的是______(填选项)
A.制取气体M的药品中有液体 B.M气体在水中的溶解能力小
C.M气体不与水反应 D.M气体密度小于空气
20.(24-25九年级上·广东清远·期中)根据如图回答问题:
(1)写出图中标号仪器名称:① 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是 (填序号,下同),反应的文字表达式为 。检验生成的气体是否是氧气的正确做法为 。
(3)用排水法收集氧气,实验结束后,应先 ,后 。原因是 。
21.(24-25九年级上·广东广州·期中)下图是实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图,试根据题目要求回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,仪器b的名称是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 。A装置具有的优点是便于 。实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸是因为 。
(3)装置C中观察到的现象是 ,此实验证明了CO2与水反应,此反应的化学方程式为 。
(4)装置D中观察到的现象是 ,此现象证明了CO2化学性质是 。
(5)用E装置收集CO2时验满的方法是 。
(6)某气体可以用如图制备,下列有关说法正确的___________。
A.该气体的密度比空气大
B.该气体一定可溶于水
C.该反应在常温下能快速进行
D.反应物有两种
(7)已知装置B所盛的石灰水中含有氢氧化钙的质量是 1.48g,完全反应后氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀,通过计算可知生成碳酸钙沉淀的质量是 g。
22.(24-25九年级上·广东广州·期中)请根据下列实验装置图回答问题:
(1)写出指定仪器的名称:b 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用 (填字母标号)做气体发生装置,还需对装置进行的改进是 ;写出该方法制取氧气的化学反应方程式 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,该反应的发生装置可以选择B或C,装置B与C相比,B的优点是 。该方法制取氧气的化学反应方程式为 。
(4)若用E装置采用排空气法收集氧气,则氧气从 口(填c或d)进入。
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3)。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气(NH3)极易溶于水。制取并收集氨气(NH3),应该从图中选择的发生装置和收集装置是 。
23.(24-25九年级上·广东广州·期中)氧气用途很广泛,在生产生活和实验室我们都需要制取氧气。
(1)实验室用双氧水和二氧化锰制取几瓶氧气,选择一套能控制反应速率的发生装置,应该选择与⑦搭配组装的仪器是 (填序号)。
(2)下图一为某医用制氧机。通过加入A、 B两种物质产生氧气,其中A是过碳酸钠白色固体(2Na2CO3·3H2O2),B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠在水里会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再依次先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应开始后仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①图一反应仓中生成过氧化氢的化学方程式 。
②图一过滤仓中的水可以起到的作用是 (填序号)。
A.可以通过气泡观察氧气生成的速率 B.降低氧气温度
C.加快氧气的生成 D.湿润氧气供人呼吸
③图二可以代替过滤仓给病人输氧,接病人的是 管(填“a”或“b”)。
④图三中等质量的硫、木炭、铁丝分别与足量氧气反应,生成固体质量最大的是 (填“甲“、”乙“、”丙“)
24.(24-25九年级上·广东广州·期中)化学是一门以实验为基础的学科,如下图是实验室制取与收集气体的装置图,据此回答有关问题。
(1)仪器I的名称是 ;仪器Ⅱ的名称是 。
(2)实验室利用装置A分解高锰酸钾制取O2时,反应的化学方程式为 。
(3)用装置B制取氧气时,通过仪器I向锥形瓶内添加液体至 (选填“a”或“b”)处。现需要收集氧气做铁丝燃烧实验,最好选择 (填字母)作为收集装置。装置C是用软塑料管自制的气体发生装置,也可用同样的反应制取氧气,药品加入至图示位置并塞紧橡胶塞后,要使反应开始,接下来的操作是: ,相比于B装置,C装置除了装置简单、药品用量少和取材环保的优点外,还具有的优点: 。
(4)若想要收集氧气并测量所得氧气体积,从图中选择合适的装置并正确连接:发生装置导管→ → → 。(选填“①、②、③、④、⑤、⑥、⑦”)
25.(24-25九年级上·广东广州·期中)根据如图所示的装置,回答有关问题。
(1)写出图中仪器a的名称: 。
(2)某同学选用发生装置B来制取二氧化碳气体,如果用装置E收集,则装置B中的导管应与装置E中的 (填“b”或“c”)端相连;如果发生装置选用C,其优点是 。
为了探究碳酸钙与稀盐酸的接触面积对反应速率的影响,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验。
[进行实验]按图1所示的装置进行实验,倾斜锥形瓶,使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应,测得瓶内的气压随时间的变化如图2所示。
[实验分析]
(3)碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(4)对比分析a、b两点可知,曲线 (填“①”或“②”)表示粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应;对比分析 c、d两点可知,相同气压时, (填“粉末状”或“块状”)碳酸钙与稀盐酸反应速率更快。
(5)由图2可知,粉末状碳酸钙产生CO2的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)块状碳酸钙产生CO2的质量。
[实验结论]碳酸钙与稀盐酸的接触面积越大,反应速率越快。
26.(24-25九年级上·广东湛江·期中)I.实验室制取氧气及性质检验
(1)仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。用装置A制取氧气时,该装置还需做的改进是 ,检查该装置气密性的方法是连接仪器,将导管放入水中,双手紧握试管,若看到 ,则该装置气密性良好。
(3)收集一瓶氧气并进行铁燃烧实验,最好选择装置 (填字母)收集氧气,反应的化学方程式为 ,由此得出能够支持燃烧。
II.自制简易制氧机
某兴趣小组制作了一台简易家庭“制氧机”,如图所示:
(4)该“制氧机”选择________来制取氧气更合适。
A.高锰酸钾 B.过氧化氢溶液、二氧化锰
(5)氧气能从甲瓶中逸出,是因为氧气 。
27.(24-25九年级上·广东茂名·期中)I.实验室制取氧气
(1)写出标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)若用高锰酸钾来制取纯净的氧气,应选用的发生和收集装置为 ,能用该装置收集氧气的原因是 ,该反应的符号表达式是 。
II.自制简易制氧机:
化学小组利用塑料瓶、注射器等设计并制作如图的简易制氧机。
(3)制氧原料选择:用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是 ,该简易制氧机制取氧气反应的符号表达式是 。
(4)乙瓶中的水除了有过滤杂质的作用外,还起到的作用有 (写一种)。
28.(24-25九年级上·广东江门·期中)如图1所示是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① 。
(2)小许选用高锰酸钾制取氧气,反应的表达式为 。若选用装置D作为收集装置,检验氧气是否集演的操作方法是 。
(3)用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较纯净的氧气时,应选用的装置组合是 (填字母序号),反应的表达式为 。
(4)若用如图2所示的多功能瓶收集氧气,则应从 (填“a”或“b”)端进气。
(5)某同学用托盘天平称取烧杯和药品的质量,当天平达到平衡时如图所示。该同学所称量的烧杯和药品的实际质量为 。
(6)某同学用量筒量取过氧化氢溶液制取氧气,俯视读数为48mL,倒出部分液体后,仰视读数为36mL,则实际倒出过氧化氢溶液的体积 12mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。
29.(24-25九年级上·广东江门·期中)氧气是一种重要的气体,在生产和生活中有广泛的用途,如航天航空、化工等。
(1)实验室中制取氧气的发生装置及收集装置如图。
①仪器的名称是 ,选取装置制取气体时,要求反应药品为固体,反应条件是 。
②实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,应选择的发生装置和收集装置的是 ,请写出反应方程式 。
(2)2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
①制取的“氧”指的是 (填“氧分子”或“氧元素”)
②分子筛制氧机:以空气为原料,其微观示意图如上图所示,空气经过分子筛时,分子筛吸附掉部分的 (填化学式),氧气通过,获得高浓度的。
③化学药剂制氧机:如下图是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(),第二步加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
第一步:
第二步: (用化学方程式表示)
④某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于如图。关于该装置,下列说法正确的有 (填序号)。
A.b导管连接制氧机
B.b导管连接病人吸氧的塑料管
C.可以观察氧气生成的速率
30.(23-24九年级上·广东佛山·期中)某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
(1)甲同学不小心将过氧化氢(H2O2)溶液滴到了红砖上,发现有大量气泡产生。于是,他取红砖用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥、研成粉末后,进行以下实验探究。
【提出问题】红砖粉末能否作H2O2分解的催化剂。
【猜想】红砖粉末能作H2O2分解的催化剂。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验一
把带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中
a.木条 (填“复燃”或“不复燃”)
实验二
b.在实验一的试管中加入少量 ,再将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
【结论】红砖粉末能加快H2O2的分解速率,故红砖粉末能作H2O2分解的催化剂。该反应的化学方程式为 。
【讨论与反思】乙同学认为:仅凭上述两个实验不能证明红砖粉末是H2O2分解的催化剂,还需探究反应前后红砖粉末质量是否变化。
【实验步骤】
Ⅰ、称量红砖粉末质量为m1。
Ⅱ、完成上述表格中的实验二。
Ⅲ、反应结束后,用题19-1图装置分离出红砖粉末,其中玻璃棒的作用为 ;烘干,称量红砖粉末质量为m2。
【分析】若m1 m2(填“>”、“=”或“<”),则说明红砖粉末可作H2O2分解的催化剂。
【评价】丙同学认为,还需再补充一个实验:探究红砖粉末的 在反应前后是否发生变化。
(2)探究影响 H2O2溶液反应速率部分因素
某实验小组还想探究部分因素对 H2O2溶液分解速率的影响。实验装置如图所示,用注射器加入不同浓度的H2O2溶液 10mL,实验中测算生成 O2 的体积,绘制氧气体积随时间变化的曲线,如下表所示。
实验编号
H2O2的质量分数(%)
MnO2质量(g)
对应曲线
Ⅰ
3.4
0
a
Ⅱ
2.4
0
b
Ⅲ
3.4
1.0
c(待绘制)
①本实验中,可用于测量生成 O2体积的装置是 (填字母)。
A B. C. D.
②根据实验探究目的,从曲线 a、b 中,可得出的结论是 。
③在下图中画出曲线 c 的大致位置及趋势 。
31.(24-25九年级上·广东佛山·期中)小明在实验室制备氧气,误将氯化铁当成二氧化锰加入到过氧化氢溶液中,他发现也有大量气泡产生,于是小明开展了相关的探究活动。
【查阅资料】氯化铁是黑棕色粉末,能溶于水。它与水形成的黄色液体,在一定条件下蒸发得到黑棕色粉末。
【提出问题】氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用?
【作出猜想】
(1)猜想Ⅰ:氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用。
猜想Ⅱ: 。
【实验探究一】
(2)
序号
操作
现象
分析
实验1
向试管A中加入5%过氧化氢溶液,将带火星的小木条伸入试管内
产生少量气泡,带火星的小木条
反应速度缓慢,
放出少量氧气
实验2
向试管B中加入5%过氧化氢溶液和氯化铁粉末,将带火星的小木条伸入试管内
产生大量气泡,
带火星的小木条复燃
【实验结论】猜想Ⅱ成立。
【实验反思】
(3)实验2中反应的文字或符号表达式是 。
(4)小红认为小明做的实验1、2并不能证明猜想Ⅱ成立,原因是 。
【实验探究二】
(5)
序号
操作
现象
结论
实验3
向实验2中的试管B中继续加入 ,将带火星的小木条伸入试管内
又产生大量气泡,带火星的小木条又复燃
猜想Ⅱ
成立
实验4
将试管B的混合物在一定条件下完全蒸发水分,得到固体,称量其质量
【实验探究三】已知:氯化铜粉末也能催化过氧化氢的分解。
实验5:小明想快速制得氧气,他分别取二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中,各加入5%过氧化氢溶液,利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。
(6)结合数据分析,小明选用过氧化氢分解的最佳催化剂是 (填化学式)。他在制取氧气时,为得到平稳的氧气流,选用的方案是 (填字母)。
a.把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中
b.把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中
32.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)催化剂的研究是一项重要的课题,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,其 和 在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
(2)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
实验结论
无明显现象
试管中有气泡产生,带火星的木条
氧化铜的质量为 g
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(3)步骤 对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(4)步骤②中反应的文字表达式为 ,该反应属于 反应。(填基本反应类型)
33.(24-25九年级上·广东广州·期中)某小组开展了“探究催化剂的奥秘”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.不加入催化剂,化学反应就无法发生
B.在化学反应前后,催化剂的质量、化学性质不发生改变
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
D.加入催化剂后,生成物的质量会迅速增加
【任务二】探究催化剂:查阅资料知道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,进行如图所示实验。
(2)填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
实验结论
无明显现象
试管中有大量气泡产生,带火星的木条 。
氧化铜的质量为 。
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂。
(3)步骤⑦的实验目的是 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜,按图1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完全接触,测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。
(4)对比图2中的 点(填字母),可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(5)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽然反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
34.(24-25九年级上·广东广州·期中)实验室没有二氧化锰,小明同学想通过实验来探究硫酸铜()是否可以作过氧化氢分解的催化剂。
(1)请你帮助小明同学完成下列表格所示的探究实验:
实验操作
实验现象
实验结论
实验总结
步骤一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,插入带火星的木条
有少量气泡产生,木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但是反应速率很慢
硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂
步骤二
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,向其中加入硫酸铜,插入带火星的木条
硫酸铜能加快过氧化氢的分解
(2)小红认为上述实验还不能完全得出表内的结论,不能证明硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂,还需要证明硫酸铜在化学反应前后 不变。
(3)小红查阅资料得知,在没有催化剂的情况下,加热也能加速过氧化氢的分解。她设计实验(如下图甲)进行验证,加热一段时间后,发现过氧化氢溶液冒出大量气泡,但小木条没有复燃。其原因可能是 (填序号)
A.30%的过氧化氢浓度太低生成O2太少 B.加热过氧化氢溶液同时产生大量水蒸气
老师加装了一个U形管后(如图乙装置),带火星的木条较易复燃,乙装置中冰水的作用是 。
(4)小明由此还想到了一个问题:能使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧气吗?
设计的实验如下:如丙图所示,按下表所示比例,用排水法收集部分氧气,分别得到五瓶空气和氧气的混合气体,进行木条复燃的实验。复燃情况如下表所示。
实验编号
空气体积分数
排水体积分数
带火星的木条复燃情况
1
85%
15%
火星稍变亮,不复燃
2
80%
20%
火星明亮,时燃时不燃
3
75%
25%
复燃
4
70%
30%
复燃
5
50%
50%
复燃
上述实验,可以得出的结论是 ,根据表格信息可以算出,当氧气体积分数达到 %(空气中O2体积含量按20%算)时一定能使带火星的木条复燃。
35.(24-25九年级上·广东广州·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
任务一:认识催化剂
【小组讨论】
(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.不加入催化剂化学反应就不能发生
B.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
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
【查阅资料】
氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。
【进行实验】
称量氧化铜,取的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
【分析交流】
(2)填写下列表格。
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)写出该反应的符号表达式 。
任务三:探究催化剂的催化效果
【进行实验】
在两支试管中分别加入的过氧化氢溶液,一支加入二氧化锰,另一支加入氧化铜按图1所示装置分别进行实验、实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。
【反思评价】
(4)对比分析图2中的 (填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(5)上述实验得到的结论是 。
(6)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
37.(24-25九年级上·广东梅州·期中)为探究某塑料的组成元素,设计了实验Ⅰ和Ⅱ。
Ⅰ.制取氧气
(1)仪器①的名称为 。
(2)若用一种暗紫色固体制取,发生反应的化学方程式为 。
(3)欲制取干燥的,装置合理的连接顺序:发生装置→C→ (填字母)。
Ⅱ.组成探究
(4)定性检测(已知:无水遇水变为蓝色)
实验操作
实验现象
结论
连接装置,检查气密性,装入试
剂并按上图进行实验。通入O2,
一段时间后,点燃J处酒精灯
装置K中无水CuSO4变为 色
塑料燃烧产物中有H2O
装置L中
塑料燃烧产物中有CO2
由上述实验可知,该塑料一定含有的元素是 (填元素符号)。
(5)定量测定
为进一步确定组成,将1.4g该塑料在足量中完全燃烧,共产生了和1.8g,依据质量守恒定律,可判断该塑料 (填“含有”或“不含”)除上述(4)中结论之外的元素。
38.(24-25九年级上·广东江门·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题。某化学兴趣小组开展了“探究催化剂的奥秘“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.没有催化剂反应不能发生 B.催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C.催化剂能改变化学反应速率 D.能加快化学反应速率的物质就是催化剂
【任务二】定性、定量探究不同催化剂的催化效果
某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,用如图1所示的装置进行了两次实验。在试管中分别加入等质量的氯化铜和二氧化锰:分别将注射器内盛有的30mL5%的双氧水(过氧化氢溶液)注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
(2)实验过程中发现图1中U形管内右侧液面上升,原因是该反应 (填“吸热”或“放热”)。
(3)定量研究:根据 (填“t₁”或“t₂”)收集到的注射器内氧气的体积不同,可比较两种催化剂的催化效果,通过图2除了能判断出 的催化效果更好外,从催化剂的角度还能得出的结论是 。
(4)图1中用注射器收集气体的优点是 。
【拓展延伸】
同学们在老师的指导下设计实验继续探究。
(5)如图3,向两支试管分别加入等体积不同浓度的双氧水,再加上等体积、等浓度的氯化铁溶液,分别用压强传感器测定两试管中气体压力变化曲线如图4,从曲线中可以得出:氯化铁溶液对浓度 (填“较大”或“较小”的双氧水分解促进效果更好。
(6)催化剂常用于工业生产。工业制取硫酸会用到催化剂、硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的液态化学试剂,模拟工业制取硫酸的主要流程如图5。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
①实验室中硫酸应保存在 (选填“广口瓶”或“细口瓶”中)。
②“接触室”中,二氧化硫在加热、催化剂存在的条件下与氧气反应生成三氧化硫,该反应的文字表达式为 。
39.(24-25九年级上·广东江门·期中)大多数化工生产都有催化剂的参与。
(1)化工生产使用催化剂的目的是 。
某研究小组发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象,该小组同学进行了如下探究:
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?
【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(2)
实验步骤
实验现象
结论及解释
Ⅰ.A和B都加入5mL5%的过氧化氢溶液
A中无明显现象,B中产生大量能使带火星木条复燃的气体
B中产生的气体是① 。
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣
B中又产生大量使带火星木条复燃的气体;滤渣质量为ag
②淀粉的 和 在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂
(3)写出淀粉催化过氧化氢分解的文字表达式: 。
【实验拓展】
该小组设计了如图所示装置对比淀粉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%过氧化氢溶液的体积
其他物质质量
待测数据
Ⅰ
20mL
淀粉0.5g
a
Ⅱ
20mL
二氧化锰0.5g
b
(4)上述实验中“待测数据”是指 ;若a>b,则可得出的结论是 。
(5)在过滤中玻璃棒的作用是 ;过滤后滤液仍然浑浊的原因可能是① ,② ;过滤 (填“能”“不能”)降低水的硬度。
试卷第1页,共3页
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难点突破02 气体制备
1.(24-25九年级上·广东深圳·期中)朱雀二号是全球首款成功入轨的液氧甲烷运载火箭。某研究性学习小组在实验室利用如图装置进行相关气体(甲烷和氧气)制取实验。
(1)甲烷是一种难溶于水、密度比空气小的气体,实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。实验室制取甲烷应选择的发生装置是 (填字母)。若用装置甲收集甲烷,应将导管 (填“b”或“c”)与发生装置相连。
(2)氧气用装置B制备,开展探究分解速率的影响因素,测定收集一定量所需时间,实验记录如下
实验编号
仪器X中的溶液组成
催化剂(0.1g)
温度/℃
反应时间/s
水的用量/mL
溶液的用量
1
a
5
—
20
2
0
5
粉末
20
3
2.5
2.5
粉末
20
4
2.5
2.5
粉末
40
①仪器X的名称为 。
②写出实验1对应的化学方程式 。
③实验1和2是探究有无催化剂的影响,则数据 。
④对比实验3和4可知:其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解越快,则 (填“>”“=”或“<”)。
⑤能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是 (填实验编号)。
⑥氧气在一定条件下变成液氧,从微观的角度分析,发生变化的是 。
(3)液氧甲烷发动机中,参加反应的甲烷和液氧的质量比为 (最简整数比)。
【答案】(1) A c
(2) 锥形瓶 0 > 2、3 分子之间的间隔
(3)1:4
【详解】(1)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷,属于固体加热反应,发生装置可选A,不选择C装置,是因为给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管;
若用装置甲收集甲烷,甲烷的密度比空气小,应将导管c与发生装置相连;
(2)①由图可知,仪器X的名称是:锥形瓶;
②实验1对应的反应为过氧化氢分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
③实验1和2是探究有无催化剂的影响,根据控制变量法,变量为是否含催化剂,其他因素相同,则数据a=0;
④对比实验3和4可知:其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解越快,则t3>t4;
⑤实验2、3中过氧化氢的溶质质量分数不同,其他因素相同,反应时间不同,能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关;
⑥氧气在一定条件下变成液氧,从微观的角度分析,发生变化的是分子之间的间隔,分子之间的间隔变小;
(3)液氧甲烷发动机中,发生反应为甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:,则参加反应的甲烷和液氧的质量比是:。
2.(24-25九年级上·广东茂名·期中)实验室制取氧气,提供了如图所示常用装置,请按要求回答有关问题。
(1)图1仪器a的名称是 。
(2)若小明选择装置A制备氧气,该反应的文字表达式为 ,试管口放一团棉花的作用是 ;选择C装置收集O2,说明O2的物理性质是 。
(3)实验室可以利用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,此时选择装置B制备氧气,其优点是 ,若把E装满水,用排水法收集O2并测定气体体积,应在 端(填“b”或“c”)连接上 (填仪器名称)。
(4)10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图2所示。若给鱼池增氧,应选的药品为 ,理由是 。
【答案】(1)铁架台
(2) 防止加热时固体粉末进入导管 氧气不易溶于水
(3) 可以控制反应速率 b 量筒
(4) CaO2 产生氧气持续时间长或生成氧气的量多
【详解】(1)由图1可知,仪器a的名称是铁架台,故填:铁架台;
(2)装置A试管口有棉花团,该装置适用于高锰酸钾制氧气,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为;试管口放一团棉花的作用是防止加热时固体粉末进入导管;氧气不易溶于水,可采用排水法(装置C)进行收集,故填:;防止加热时固体粉末进入导管;氧气不易溶于水;
(3)实验室可以利用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,此时选择装置B制备氧气,该装置可以通过分液漏斗的活塞控制液体滴加的速度,从而控制反应发生的速率;若把E装满水,用排水法收集O2并测定气体体积,则氧气应从c端通入,将水从b端排出,则应在b端连接上量筒,通过排出水的体积得出收集氧气的体积,故填:b;量筒;
(4)由图2可知,等质量的Na2O2和CaO2,CaO2产生氧气持续时间长且生成氧气的量多,则若给鱼池增氧,应选的药品为CaO2,故填:CaO2;产生氧气持续时间长或生成氧气的量多。
3.(24-25九年级上·广东广州·期中)小强和几位同学在实验室用如图所示装置制取气体。
(1)写出图中②的仪器名称: 。
(2)小强想用高锰酸钾制取较纯净的氧气,他应选择上述装置中的A和 (填字母)进行组装。该反应的符号表达式为: ;该反应属于 (填反应类型)。
(3)用装置E收集氧气,收集满并取出集气瓶后,小强停止该实验的正确操作步骤是先 ,然后再 。
(4)用装置C收集气体,检验收集的气体是氧气的方法 。
(5)用装置F收集并测量收集氧气的体积,气体应该从导管 (填“a”或“b”)进,另一个导管口连接一个 (填仪器名称)。
(6)实验室通过大理石固体和稀盐酸溶液常温反应制取二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,制取二氧化碳应该选择 装置组合(填字母)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) E/F 分解反应
(3) 将导管移出水面 熄灭酒精灯
(4)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
(5) b 量筒
(6)BC
【详解】(1)由图可知,图中②的仪器名称:长颈漏斗;
(2)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,排水法收集的气体比较纯净,故收集装置可选E或F;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的符号表达式为:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(3)用装置E收集氧气,收集满并取出集气瓶后,小强停止该实验的正确操作步骤是先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管;
(4)用装置C收集气体,氧气具有助燃性,检验收集的气体是氧气的方法:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,说明是氧气;
(5)用装置F收集并测量收集氧气的体积,气体的密度比水小,气体应该从导管b进,另一个导管口连接量筒,用量筒测量排出水的体积,排出水的体积就是生成氧气的体积;
(6)实验室通过大理石固体和稀盐酸溶液常温反应制取二氧化碳,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.(24-25九年级上·广东江门·期中)化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的。结合下图回答问题。
(1)写出指定仪器的名称:① ;② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是 (填字母代号)。用排水法收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是 ,然后 ,以防止水倒吸入热的试管中,造成试管破裂,高锰酸钾受热的化学反应文字表达式是 。
(3)氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,溶于水形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。则实验室制取氨气选用的收集装置是 。
(4)小明用C装置收集氧气,一段时间后将带火星的木条伸入瓶口、瓶中,都未见木条复燃,其原因可能是 。
小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异,做了如下实验:加热高锰酸钾固体,分别用两种方法各收集三瓶氧气,并用传感器测定收集到的氧气浓度,数据见表。
收集方法
向上排空气法
排水法
氧气浓度/%
79.6
79.7
79.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均浓度/%
79.7
89.7
(5)小柯用向上排空气法收集氧气时,以能使放置在集气瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准;用排水法收集氧气时,以观察到 为氧气集满的标准;
(6)以上两种方法中, 法收集到的氧气更纯净;
(7)用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有___________。
A.氧气的密度略大于空气的密度
B.加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C.当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气
D.当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散
(8)用F装置收集氧气时氧气应从 (填“a”或“b”)通入,如果用F进行排水法收集氧气,集气瓶应先放满水,然后水由 (填“a”或“b”)排出。
【答案】(1) 试管 集气瓶
(2) A 先将导管移出水面 再熄灭酒精灯
(3)D或F
(4)装置漏气等(合理即可)
(5)集气瓶口有较大气泡冒出
(6)排水
(7)ACD
(8) b b
【详解】(1)①为试管,②为集气瓶;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气属于固体加热型,发生装置可选择A;
用排水法收集氧气完毕后,停止加热时,要先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水倒吸入热的试管中,造成试管破裂;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为;
(3)氨气密度比空气小,极易溶于水,只能选择向下排空气法收集,收集装置可选择D或F;
(4)用装置C向上排空气法收集氧气,一段时间后将带火星的木条伸入瓶口、瓶中,都未见木条复燃,原因可能是装置漏气;
(5)氧气不易溶于水,密度比水小,用排水法收集氧气时,当观察到集气瓶口有较大气泡冒出时,说明该瓶内的气体已集满;
(6)氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,通过分析对比两种方法得到的氧气的浓度可知,利用排水法收集得到的氧气的浓度更高,即排水法收集到的氧气更纯净;
(7)A、氧气密度略大于空气,很容易出现排不净空气或少量混合的情况,会导致收集到的氧气浓度只有80%,正确;
B、加热高锰酸钾固体产生的氧气是纯净的,不是浓度只有80%左右,错误;
C、当用带火星木条验满复燃时,只能说明瓶中的氧气浓度大,集气瓶内还有空气,会导致收集到的氧气浓度只有80%,正确;
D、当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散,导致收集的氧气中混有部分空气,会导致收集到的氧气浓度只有80%,正确;
故选:ACD;
(8)用F装置收集氧气时,氧气密度比空气大,则氧气应从b通入;
如果用F进行排水法收集氧气,集气瓶应先放满水,氧气不易溶于水,氧气的密度比水小,氧气由a通入,水从b排出。
5.(24-25九年级上·广东汕头·期中)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器a的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用 (填字母序号),反应的文字表达式为 ;若选用F装置收集氧气,实验过程中水槽中的水呈紫红色,主要原因是 ;收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是 (填序号)。
a.高锰酸钾中混入了氯酸钾
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集后,集气瓶中仍有少量水
d.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则选用的药品是 ,如需获得平稳的气流,发生装置最好选用 (填字母序号)。
(4)用如图所示装置测定空气中氧气的含量(该装置气密性良好),集气瓶体积为。量筒中盛入的水,按图连好仪器,用激光手电照射白磷,白磷燃烧。实验结束后,量筒内水的体积约为。
①根据此实验数据计算空气中氧气的体积分数 。
②若最终实验结果小于1/5,请分析原因: (写出一条即可)。
【答案】(1)铁架台
(2) D 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 试管口没有放一团棉花 bd
(3) 过氧化氢溶液和二氧化锰 B
(4) 16% 白磷的量太少(或装置漏气等)
【详解】(1)仪器a的名称是铁架台,故填:铁架台;
(2) 高锰酸钾制取氧气,属于固、固加热型,适合用装置D作发生装置,故填:D;
高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:;
F装置收集氧气,实验过程中水槽中的水呈紫红色,主要原因是试管口没有放一团棉花,导致固体粉末进入水槽,固体粉末中的高锰酸钾溶于水使溶液呈紫红色,故填:试管口没有放一团棉花;
a、氯酸钾中混入了高锰酸钾,产生的仍然为氧气,不影响氧气的纯度,故选项错误;
b、收集前,集气瓶中未注满水,能使收集的氧气中混有空气,导致氧气不纯,故选项正确;
c、收集后,集气瓶中仍有少量液态水,不影响氧气的纯度,故选项错误;
d、未见气泡连续均匀冒出时就开始收集,能使收集的氧气的混有空气,导致氧气不纯,故选项正确,故选bd;
(3)装置A、B、C属于固、液常温型,适合作过氧化氢和二氧化锰制取氧气的发生装置,故填:过氧化氢溶液和二氧化锰;
装置B能通过分液漏斗控制液体滴加的速率,从而控制反应的速率,获得平稳的气流,故填:B;
(4)根据实验数据,空气中氧气的体积分数为:故填:16%;
最终实验结果小于1/5,可能的原因是:白磷量太少;未冷却到室温便打开止水夹等。故填:白磷量太少。
6.(24-25九年级上·广东深圳·期中)根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)仪器a的名称为 。
(2)若用高锰酸钾制备并收集氧气,你可以选择 (填字母)装置组合,该反应的符号表达式为 。
(3)若用排水法收集氧气,体现了氧气的 性质。
(4)以下是实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤:
①将试管固定在铁架台上;②检查装置的气密性;③点燃酒精灯,先使试管受热均匀,然后对准试管中盛放试剂的部位加热;④将试剂装入试管,用带导管的单孔橡胶塞塞紧试管;⑤收集完毕,将导管从水槽中取出;⑥用排水法收集氧气;⑦熄灭酒精灯。
该实验正确的操作顺序是___________(填下方选项序号)
A.②③①④⑥⑤⑦ B.②④①③⑥⑤⑦
C.②④①③⑥⑦⑤ D.②④⑥③①⑦⑤
(5)同学们在装置F中使用硫粉进行氧气的性质检验,观察到:发出 色的火焰,生成一种有刺激性气味的气体。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) AC/AE KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
(3)不易溶于水
(4)B
(5)明亮的蓝紫
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗。
(2)高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,发生装置选A,氧气密度比空气小,且不易溶于水,收集装置选C或E;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:。
(3)氧气不易溶于水,且不和水反应,则可用排水法收集。
(4)高锰酸钾制取氧气的步骤简记为“查装定点收离熄”,即组装仪器后,先检查装置气密性,然后再装入药品,组装仪器、加热、开始收集,待收满后,先把导管放入水中,再用手紧握试管,顺序为:②④①③⑥⑤⑦,故选B。
(5)硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体。
7.(24-25九年级上·广东揭阳·期中)化学反应中时常需要气体参与,但是气体试剂不便于储存,所以在进行实验前要通过反应来生成这种气体,随制随用。因此,制取气体是化学实验中一项重要的技能,根据装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)写出仪器的名称:① ,② 。
(2)欲选用A装置制备氧气,则反应的化学符号或文字表达式为 。若用E装置收集O2,发现收集的氧气不纯,可能的原因是 。(答一点即可)。
(3)实验室用C装置制氧气,反应的化学符号或文字表达式为 。实验装置B和C相比,C装置的优点是 。若要收集一瓶干燥的氧气,则需选用 。(填字母)作为收集装置。
(4)G装置具有多种用途,下列有关它的用途说法中,正确的是______(填字号)。
A.该碳置用于排空气法收集氢气(密度小于空气)时,气体应从a增管口通入
B.该装置瓶内装满水,用于收集氧气时,气体应从a端管口通入
C.该装置用于排空气法收集氧气(密度大于空气)时,气体应从a增管口通入
【答案】(1) 酒精灯 分液漏斗
(2) 氯酸钾氯化钾+氧气或 未等到气泡持续冒出就开始收集/集气瓶中水没有装满/一有气泡冒出就收集气体/加热前将导管伸入集气瓶中(合理即可)
(3) 过氧化氢水+氧气或 控制反应速率/控制液体流速 D/G
(4)C
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是,②是;
(2)A装置中试管口没有棉花,可用氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学符号或文字表达式为:氯酸钾氯化钾+氧气或;用排水法收集的氧气不纯可能的原因是:未等到气泡持续冒出就开始收集或集气瓶中水没有装满或一有气泡冒出就收集气体或加热前将导管伸入集气瓶中等;
(3)C装置不需要加热,适用于过氧化氢制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学符号或文字表达式为:过氧化氢水+氧气或;与B相比,C装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;若想收集较干燥的氧气,则应选排空气法,氧气密度比空气大,则收集装置选D或G;
(4)A、氢气密度小于空气,用向下排空气法收集,该装置气体从b端管口通入时为向下排空气法,故错误;
B、瓶内装满水,用于收集氧气时,即排水法收集,气体应从b端管口通入,水从a管排出,故错误;
C、氧气密度大于空气,用向上排空气法收集,该装置气体从a端管口通入时为向上排空气法,故正确。
故选C。
8.(24-25九年级上·广东韶关·期中)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出装置图1中a仪器的名称 。
(2)若实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶比较干燥的氧气,应选用的装置组合是 (填字母),若用B装置来制备氧气,反应的符号表达式是 ,若要用F装置收集氧气,则氧气从 (填“b”或“c”)进入,若将B装置换成C装置,则其优点是 。
(3)利用如图2的装置,可以粗略测定出空气中氧气的体积分数。实验过程如下:
第1步:在一个容积为V毫升的集气瓶中加入V1毫升(少量)的水,量筒中预先装入V2毫升的水。
第2步:点燃燃烧匙内的红磷,并迅速伸入集气瓶中再塞紧塞子。
第3步:待反应结束并冷却后,松开止水夹。此时水进入集气瓶,最终量筒中的水面停止在刻度V3毫升处。请回答下列问题:
①红磷燃烧的现象是:产生大量 ,放热。
②该方案中,计算空气中氧气的体积分数的数学表达式为 (用字母表示)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) AD b 可控制反应的速率(或得到平稳气流)
(3) 白烟
【详解】(1)a仪器的名称是:长颈漏斗;
(2)若实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶比较干燥的氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,排空气法收集的气体较排水法干燥,氧气密度比空气大,可选择D向上排空气法收集,故应选用的装置组合是AD;
B装置制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,应该是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,符号表达式是:;
若要用F装置收集氧气,氧气不易溶于水,氧气的密度比水小,则氧气从b进入;
若将B装置换成C装置,C装置可以通过注射器控制液体的滴加速度,从而控制反应的速率,得到平稳气流;
(3)①红磷燃烧的现象是:产生大量白烟,放热;
②该方案中,进入量筒中水的体积为V2-V3,空气的体积为V-V1,则计算空气中氧气的体积分数的数学表达式为。
9.(24-25九年级上·广东珠海·期中)实验技能是学习化学的基础和保证。
I.实验室制取氧气装置如图1所示:
(1)写出带有标号的仪器名称:① ;② 。
(2)若用高锰酸钾制备并收集较纯的氧气,应从图1中选用的装置为 (填序号),装置中棉花的作用为 ;该反应的符号表达式是 。
(3)检验装置F中氧气是否集满,带火星的木条应放在 (填“a”或“b”)处。
Ⅱ.图2是化学兴趣小组自制的简易制氧机
(4)利用可抽拉的线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,该反应的符号表达式 。
(5)若想利用B装置监测产生O2的气流速率,则a、b端导管的接口为 (选填如图中的数字)。
【答案】(1) 锥形瓶 铁架台
(2) AE 防止固体粉末进入导管、堵塞导管
(3)b
(4)
(5)②
【详解】(1)仪器①为锥形瓶,仪器②为锥形瓶;
(2)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,选择固固加热型发生装置,故选A作发生装置,氧气的密度大于空气且不易溶于水,可选择向上排空气法或排水法收集氧气,排水法收集的氧气更纯,故选E装置作收集装置,故填:AE;
其中棉花的作用是防止固体粉末进入导管,堵塞导管;
该反应的符号表达式为:;
(3)氧气的密度大于空气,故氧气从a通入,空气从b排出,若b管有氧气排出,说明已集满,故检验装置F中氧气是否集满,带火星的木条应放在b处;
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,该反应的符号表达式为:;
(5)若想利用B装置监测产生O2的气流速率,则需要气体从长管通入后从水中逸出,之后从短管排出,故选②。
10.(24-25九年级上·广东汕头·期中)I.氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称a:
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用 (填字母序号),反应的化学方程式为
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则反应的化学方程式为 。如需获得平稳的气流,发生装置最好选用 (填字母序号)。
(4)实验室可用金属锌粒与稀硫酸溶液制取氢气,小力同学选择装置G作为发生装置,其优点是 。
Ⅱ.某小同学设计如图装置进行电解水实验。
(5)电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是
(6)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是
(7)电解时,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图 。
(8)由电解水实验,得出结论:水是由 组成,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)铁架台
(2) D
(3) B
(4)便于控制反应的发生和停止
(5)增强水的导电性
(6)木条燃烧更旺
(7)
(8) 由氢元素和氧元素
【详解】(1)由图可知,仪器a为铁架台;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应物为固体,需要加热,则发生装置选A,反应的化学方程式为:;
(3)装置A或B或C为固液不加热型装置,应选择过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;如需获得平稳的气流,发生装置最好选用B,分液漏斗可以控制加入的液体的速率,从而控制反应速率;
(4)装置G能达到“随开随起,随关随停”,便于控制反应的发生和停止,该装置可将固体放在有孔塑料板,关闭止水夹,产生的气体无法排出,则压强变大,液体会被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止;
(5)电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是为了增强水的导电性;
(6)电解水,“正氧负氢,氧一氢二”,乙管与电源正极相连,产生的是氧气,氧气具有助燃性,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是木条燃烧更旺;
(7)依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前氧原子、氢原子个数分别为2、4,反应后有2个氧原子,还缺少4个氢原子,故应补充2个氢分子,故填:;
(8)水通电生成氢气和氧气,依据反应前后元素不变,水是由氢元素和氧元素组成的;反应的化学方程式为:。
11.(24-25九年级上·广东佛山·期中)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称:a、 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用 (填字母序号),反应的符号表达式为 ;但反应后收集到的气体呈紫红色,主要原因是 ;若选用F装置收集氧气,收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是 (填序号)。
a.高锰酸钾中混入了氯酸钾
b.收集前,集气瓶中未注满水
c.收集后,集气瓶中仍有少量水
d.未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则选用的药品是 ,如需获得平稳的气流,发生装置最好选用 (填字母序号)。
(4)该同学欲收集一瓶氧气做硫燃烧实验,则采用的最合适的收集方法是 。
a.排水法和向上排空气都可以b.排水法c.向上排空气法d.向下排空气法
【答案】(1)铁架台
(2) D 试管口没有放棉花团 bd
(3) 过氧化氢溶液和二氧化锰 B
(4)b
【详解】(1)根据仪器的名称和用途进行分析,a是铁架台。
(2)高锰酸钾制取氧气,属于固、固加热型,适合用装置D作发生装置;高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:;为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,要在试管口放一团棉花;排水法收集的气体不纯的原因是:收集前,集气瓶中未注满水和未待导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集,故选bd。
(3)装置A、B、C属于固、液常温型,适合用作过氧化氢制取氧气的发生装置,选用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰;如需获得平稳的气流,发生装置最好选用装置B,因为装置B能通过分液漏斗控制液体滴加的速率,从而控制反应的速率;
(4)在进行硫在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部要预留少量的水吸收生成的有毒气体二氧化硫,防止二氧化硫进入空气污染环境,所以应该选择用排水法收集氧气,故选b。
12.(23-24九年级上·广东清远·期中)【基础实验】
实验室制备氧气,可供选择的实验装置如图所示:
(1)请写出对应的仪器名称:a. 。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取并收集一瓶较干燥的氧气,其反应原理的符号表达式为 ,收集装置应选择 (填装置字母)。
(3)若用加热高锰酸钾制取氧气,其反应原理的符号表达式为 ,需要停止加热时,正确的操作顺序是 (填序号)。
A.熄灭酒精灯 B.将导管移离水槽 C.拆解装置并洗涤仪器 D.待装置冷却
(4)请利用收集到的氧气进行一个性质实验,写出实验现象及原理:
实验操作
实验现象
原理(用符号表达式表示)
将在空气中点燃的镁条慢慢伸入集满氧气的集气瓶中,观察实验现象
【答案】(1)酒精灯
(2) C
(3) BADC
(4) 发出耀眼白光,生成白色粉末
【详解】(1)仪器a的名称是酒精灯;
(2)过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,符号表达式为:H2O2H2O+O2;
氧气的密度比空气大,用向上排空气法收集氧气较干燥,收集装置应选择C;
(3)高锰酸钾制氧气的实验原理是高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,符号表达式为KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 ;
需要停止加热时,正确的操作顺序是B.将导管移离水槽;A.熄灭酒精灯;D.待装置冷却;C.拆解装置并洗涤仪器。
(4)将在空气中点燃的镁条慢慢伸入集满氧气的集气瓶中,实验现象为:发出耀眼白光,生成白色粉末;
镁在空气中燃烧生成氧化镁,符号表达式表示为:Mg+O2MgO。
13.(24-25九年级上·广东江门·期中)某化学学习小组以“气体的制备及其性质”为主题开展跨学科实践活动。小组成员在老师指导下进行气体的制备及相关性质探究。
(1)实验室用装置B制取,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。装置C是B基础上的改进,其优点是 。
(2)若用装置D收集,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)利用收集到的二氧化碳进行装置E所示的实验,一段时间后两只烧杯中蜡烛均熄灭,能证明二氧化碳密度大于空气的是 (选填“甲”或“乙”)烧杯中的蜡烛。
(4)装置F可用来证实植物的光合作用,通入适量后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(5)实验室用装置C还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(6)若用高锰酸钾制氧气,用装置A进行实验,应怎么改正? 。
【答案】(1) 锥形瓶 可以控制反应发生的速率
(2)b
(3)甲
(4)把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
(5)/
(6)在试管口放一团棉花
【详解】(1)实验室用装置B制取CO2,先向锥形瓶中加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸;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;装置C是B装置的改进,装置C中可以通过分液漏斗的活塞控制液体滴加的速度,从而控制反应发生的速率,故填:锥形瓶;;可以控制反应发生的速率;
(2)二氧化碳的密度比空气大,若用装置D收集CO2,气体应从导管b端通入,故填:b;
(3)利用收集到的二氧化碳进行装置E所示的实验,甲中缓慢通入二氧化碳,如果二氧化碳的密度比空气小,则会在蜡烛的上方停留接触不到蜡烛而不会熄灭,既然蜡烛熄灭,说明二氧化碳接触了蜡烛,故说明二氧化碳的密度比空气大;而乙中因为导管在底部,二氧化碳已经优先接触了蜡烛,即使蜡烛熄灭,也不能说明二氧化碳的密度比空气大,故填:甲;
(4)通入适量CO2后,进行光照,绿色植物进行光合作用,消耗二氧化碳生成氧气,氧气具有助燃性,检验氧气的方法是:把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气,故填:把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;
(5)装置C可用于过氧化氢制氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;该装置还可以用于实验室制氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为,故填:或者;
(6)若用高锰酸钾制氧气,用装置A进行实验,还需要在试管口放入一团棉花,防止加热时固体粉末进入导管,故填:在试管口放一团棉花。
14.(24-25九年级上·广东东莞·期中)请回答下列问题。
(1)化学是一门以实验为基础的学科,学习化学离不开实验以及实验装置的改进,结合实际回答问题
①仪器a的名称是 。
②小明要用高锰酸钾制取较纯净的氧气,选择了A和E装置来制取,A装置里面发生反应的化学方程式为 。小明在收集氧气的时候发现水槽里的水变红了,可能的原因是 。
③小明通过查阅资料还得知,可以用双氧水来制备氧气,这时候他选择的是B装置作为发生装置,B装置相对F装置的优点是 ;小明想准确测量生成氧气的体积,如果是用G图来测量生成气体的体积,请你帮小明把方框中的“导气管”补画完整 。
④氨气是一种易溶于水,具有刺激性气味,密度小于空气的气体。实验室可以用氯化铵固体与熟石灰混合加热制取氨气。你根据上面的装置选择制取氨气的发生装置和收集装置是 (填字母)。
(2)空间站制
①补给制:中国空间站会将航天员的生活污水净化后,部分电解补给,此过程将电能转化成 能。
②紧急制:国际空间站会携带烛状高氯酸锂紧急产生,反应原理为,则X的化学式为 。
【答案】(1) 锥形瓶 试管口没有放一团棉花 能控制反应速率 AD
(2) 化学 LiCl
【详解】(1)①由图可知,仪器a的名称是锥形瓶;
②小明要用高锰酸钾制取较纯净的氧气,选择了A和E装置来制取,A装置里面发生的反应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:;小明在收集氧气的时候发现水槽里的水变红了,可能的原因是试管口没有放一团棉花,加热时试管内的粉末状物质经导管进入水中,高锰酸钾粉末溶于水溶液变为红色;
③B装置相对F装置的优点是能通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
想准确测量生成氧气的体积,氧气的密度比水小,氧气不易溶于水,如果是用G图来测量生成气体的体积,氧气从短管通入,将水从长管排出,排出水的体积即为产生氧气的体积,则方框中的“导气管”如图所示:;
④实验室可以用氯化铵固体(NH4Cl)与熟石灰[Ca(OH)2]混合加热制取氨气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A;氨气(NH3)是一种易溶于水,具有刺激性气味,密度小于空气的气体,只能用D向下排空气法收集,则选择制取氨气的发生装置和收集装置是:AD;
(2)①中国空间站会将航天员的生活污水净化后,部分电解补给O2,电解水生成氢气和氧气,此过程需要通过,将电能转化成化学能;
②根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有1个Li、1个Cl、4个O,反应后有4个O,则X中含有1个Li和1个Cl,所以X的化学式为:LiCl。
15.(24-25九年级上·广东湛江·期中)如图所示是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① ;
(2)小黎选用高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气,选择了装置B与 (填字母)的组合。用高锰酸钾制取氧气时,反应的符号表达式为 。
(3)小黎操作过程中发现导管附近的水变红,你的改进建议是 。
(4)若小黎选用装置D作为收集装置检验氧气是否集满的操作方法是 。
(5)若用F装置收集氧气,则氧气应该从 端通入(填“m”或“n”)
(6)当小黎收集完足够的氧气,需要停止收集时正确操作顺序是 。
①熄灭酒精灯 ②撤离导管
(7)甲烷(CH4)在实验室里可用排水法或向下排空气法收集,请你根据甲烷的收集方法,推测该气体具有的性质是 。(写出其中一点即可)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) C
(3)在试管口塞一团棉花
(4)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已集满
(5)m
(6)②①
(7)密度比空气小/难溶于水且不与水反应
【详解】(1)根据图像,仪器①是长颈漏斗。
(2)氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,要收集较纯净的氧气用排水法(C 装置);
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符号表达式为。
(3)导管附近的水变红,说明高锰酸钾粉末进入导管使水变红,在试管口塞一团棉花可防止这种情况发生。
(4)选用装置D作为收集装置,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已集满。
(5)氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,用 F 装置收集应从 m 端进,空气从 n 端排出。
(6)停止收集时,先撤离导管(防止水倒吸),再熄灭酒精灯,故填②①。
(7)能用排水法收集,说明难溶于水且不与水反应;用向下排空气法收集,说明密度比空气小。
16.(24-25九年级上·广东湛江·期中)(一)规范操作和认真细致的实验习惯是有效开展化学实验的关键。
(1)①中洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立刻用 (除灭火器外)扑灭。
(2)②中用托盘天平称量10.5gNaCl固体(1g以下用游码),则实际称得的NaCl固体质量为 g。
(3)③所示操作可能造成的后果是 。
(4)使用仪器④量取30mL水时,应先倾倒,快接近刻度线时改用 (填仪器名称),读数时,量筒必须放平,视线要与 保持水平;某同学对量筒内液体读数时采取仰视角度,则所读数比实际体积 。(填“大”小或“相等”)
(二)O2的制取及性质
实验室提供的制备氧气所需的仪器如下图所示:
(5)制取和用排水法收集氧气应选用图1中的仪器组合是①③ ⑥⑧。
(6)用图2的装置装满水后收集氢气,应该从 管(填“m”或“n”)通入氢气。
(7)收集一瓶O2并进行性质实验
操作
现象
结论
红热的细铁丝在氧气中剧烈燃烧时, (填字母)
a.火星四射 b.生成黑色固体
c.发出微弱的淡蓝色火焰 d.放出热量
(8)我国的太空舱制取氧气系统如上图所示,其中电源A极是 极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧 。
(9)太空舱制氧反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。
(10)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是 (填序号),请在坐标图c中画出消耗水和生成氢气的质量关系曲线 。
【答案】(1)湿抹布
(2)9.5
(3)试管底部碎裂
(4) 胶头滴管 量筒内液体凹液面的最低处 小
(5)④⑤
(6)n
(7) abd 氧气能支持燃烧/氧气化学性质比较活泼
(8) 负 更旺
(9)H、O
(10) a
【详解】(1)①中洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立刻用湿抹布盖灭,以隔绝氧气,达到灭火的目的;
(2)②中用托盘天平称量10.5gNaCl固体(1g以下用游码),托盘天平要遵循左物右码的使用原则,②中砝码与氯化钠的位置放反了,则砝码质量=氯化钠质量+游码质量,故实际称得的NaCl固体质量为;
(3)连接试管和胶塞时不能把试管放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破试管,则③所示操作可能造成的后果是试管底部碎裂;
(4)使用仪器④量筒量取30mL水时,应先倾倒,快接近刻度线时改用胶头滴管滴加,读数时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平;
某同学对量筒内液体读数时采取仰视角度,则所读数比实际体积小;
(5)已知制取氧气的仪器中有酒精灯,则实验室可加热高锰酸钾制取氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择由仪器③④⑥⑧组成的固体加热型发生装置,用排水法收集氧气需要仪器①⑤,综上可知,制取和用排水法收集氧气应选用图1中的仪器组合是①③④⑤⑥⑧;
(6)用图2的装置装满水后收集氢气,由于氢气密度比水小,所以应该从n管通入氢气;
(7)红热的细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体,故选:abd;
铁丝能在氧气中燃烧,说明氧气能支持燃烧或化学性质比较活泼;
(8)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,则电源A极是负极;
由图可知,b管收集的气体是氧气,氧气具有助燃性,则将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧更旺;
(9)太空舱制氧原理为水在通电条件下分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,则太空舱制氧反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是H、O;
(10)太空舱制氧原理为水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为,则消耗的水和生成的氧气的质量关系是,故选:a;
太空舱制氧原理为水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为,则消耗的水和生成的氢气的质量关系是,则消耗水和生成氢气的质量关系曲线为。
17.(24-25九年级上·广东湛江·期中)Ⅰ.氧气的制取:读图完成下列问题。
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① 。
(2)选用A装置制取氧气,反应的符号表达式为 。
(3)制得的氧气用来做铁丝燃烧的实验,最佳收集氧气装置应选 (从装置D~F中选填),能用该装置收集氧气,体现了氧气 的性质。
(4)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若想控制反应速率,应选择发生装置 (填字母序号)
(5)若用G装置收集氧气,验满的方法 。
Ⅱ.模拟氢氧焰实验:按如图所示装置进行实验
(6)关闭K,通入氢气,点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先 。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。
(7)继而打开K,通入氧气,火焰更明亮,铁丝熔断,该现象说明燃烧的剧烈程度与 有关。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3) F 不易溶于水且不与水反应
(4)C
(5)将带火星的木条放在n处,若木条复燃,则氧气已集满
(6)验纯
(7)氧气的浓度
【详解】(1)仪器①的形状和特点符合长颈漏斗的特征,用于添加液体试剂。
(2)A 装置为固体加热型发生装置,且试管口没有棉花,是氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热条件下分解生成氯化钾和氧气的反应,所以符号表达式为。
(3)氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集。做铁丝燃烧实验,需要较纯净的氧气,排水法(F 装置 )收集的氧气纯净,所以选 F;
能用排水法收集,说明氧气不易溶于水且不与水发生化学反应。
(4)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,要控制反应速率,C 装置中的分液漏斗可通过控制液体滴加速度来控制反应速率,故选择 C。
(5)氧气密度比空气大,用 G 装置收集时,氧气从 m 端进入,空气从 n 端排出,所以验满时将带火星木条放在 n 端,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(6)氢气是可燃性气体,混有一定量空气或氧气时点燃可能发生爆炸,所以点燃前要检验氢气纯度(验纯),防止爆炸。
(7)关闭 K 时只有氢气燃烧,打开 K 通入氧气后,氧气浓度增大,火焰更明亮、铁丝熔断,说明燃烧剧烈程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。
18.(24-25九年级上·广东深圳·期中)通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关知识,回答问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,将用于进行“铁丝在氧气中燃烧”实验,制取装置应选用(在A-F中选) (填编号),该装置需要改进的是 ,该反应的文字或符号表达式为: 。
(2)项目化学习小组在学习了实验室制氧气之后,查阅了相关资料,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,如图,其中药品A是过碳酸钠,遇水会分解出H2O2,药品B是一种黑色粉末状催化剂。在该实验中相关说法正确的是___________。
A.药品B可能是二氧化锰
B.注射器相当于长颈漏斗
C.根据乙中单位时间内气泡的多少,可判断氧气排出的快慢
D.夏天鱼缸中溶解氧下降,可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取不易溶于水的乙炔气体,不需加热。该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为图中最适合制取乙炔气体的发生装置(在A-D中选)是 ;如果用如右图所示装置收集乙炔,气体应从 (填“a”或“b”)端管口通入。
【答案】(1) DF 在试管口塞一团棉花 /
(2)ACD
(3) B b
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,需要加热,所以发生装置选D;“铁丝在氧气中燃烧” 实验需要较纯净的氧气且集气瓶底部需铺一层细沙或放置少量水,则收集装置选F,则装置组合为DF;
为防止加热时试管内固体粉末进入导管,需要在试管口塞一团棉花;
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,文字表达式为:,符号表达式为。
(2)A、药品 B 是黑色粉末状催化剂,二氧化锰是黑色粉末,可作过氧化氢分解的催化剂,该选项正确;
B、注射器可以控制液体的滴加速度,而长颈漏斗不能控制液体的滴加速度,该选项错误;
C、氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,根据乙中单位时间内气泡的多少,可判断氧气排出的快慢,该选项正确;
D、该简易供氧器能产生氧气,夏天鱼缸中溶解氧下降,可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧,该选项正确。
故选ACD。
(3)实验室制取乙炔,是在常温下用块状电石与水反应,不需要加热,且要严格控制加水速度,B 中分液漏斗可控制滴加液体的速率,所以发生装置选 B;
乙炔不易溶于水、密度比水小,用图示装置收集时,气体应从 b 端管口通入,将水从 a 端管口排出。
19.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)在学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的3种:
(1)工业上常采取途径丙来制取氧气,这种方法是 (填“物理”或“化学”)变化
(2)上列是实验室制取气体的一些装置,请回答有关问题:
①写出a、b仪器的名称:a 、b
②实验室采用途径甲制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母),用F装置收集氧气,当观察到 时开始收集。当看到气泡从集气瓶口外冒出时,集气瓶的水已经排完,在水面下盖好玻璃片,把集气瓶移出, (填“正”或“倒”)放在桌子上、该反应的符号表达式是 。
③某同学用途径甲制氧气时,试管破裂了,造成试管破裂的原因可能是 (多选)。
A.没有给试管均匀预热:
B.试管外壁潮湿;
C.试管口没有略微向下倾斜;
D.忘了在试管口加一团棉花;
E.加热时试管与灯芯接触;
F.收集完氧气,先撤酒精灯
④实验室采用途径乙制取氧气,把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集较干燥的氧气,完成该实验你所选用的制取装置是 (填字母),这种装置与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比,具有的优点是 。
(3)实验室可用图中装置A、E制取某气体M,则下列相关推理一定正确的是______(填选项)
A.制取气体M的药品中有液体 B.M气体在水中的溶解能力小
C.M气体不与水反应 D.M气体密度小于空气
【答案】(1)物理
(2) 集气瓶 水槽 A 导管口有连续均匀气泡冒出 正 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 ABCEF BD 控制反应速率,产生平稳的气流
(3)D
【详解】(1)工业上分离液态空气制氧,利用了空气中各气体的沸点不同进行的分离,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故填:物理;
(2)①由图可知仪器a、b分别为集气瓶和水槽,故填:集气瓶;水槽;
②实验室采用高锰酸钾制氧气,应选用固体加热型发生装置,故填:A;
F装置为排水法收集装置,采用排水法收集时,要待有连续均匀气泡冒出时收集,因为开始排出的气体主要是仪器中的空气,故填:导管口有连续均匀气泡冒出;
氧气密度比空气略大,所以把集气瓶移出后应正放在桌子上,故填:正;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:;
③A、没有给试管均匀预热,试管受热不均匀,会使试管破裂,正确;
B、试管外壁潮湿,加热时外壁的水蒸发,试管受热不均匀,会使试管破裂,正确;
C、试管口没有略微向下倾斜,冷凝水倒流,会使试管破裂,正确;
D、忘了在试管口加一团棉花,会使固体粉末进入导管,不会造成试管破裂,错误;
E、加热时试管与灯芯接触,会使受热不均匀,造成试管破裂,正确;
F、收集完氧气,先撤酒精灯,会造成水被倒吸入试管,造成试管破裂,正确;故选ABCEF;
④实验室用过氧化氢制氧气,应选用固液常温型发生装置,要把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中,B中的注射器能控制滴加液体的速率,所以发生装置选B,氧气密度比空气略大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法,又可以采用排水法收集,排空气法收集的气体比较干燥,故选D收集,所以装置组合为BD,故填:BD;
B装置可以通过注射器控制滴加过氧化氢溶液的速率,从而控制反应的速率,产生平稳的气流,而“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”无法控制反应的速率,故填:控制反应速率,产生平稳的气流;
(3)A、装置A为固体加热型发生装置,说明制取M的药品都为固体,A错误;
B、不能确定M气体是否可以采用排水法收集,所以不能确定M在水中的溶解能力以及是否能与水反应,B错误;
C、不能确定M气体是否可以采用排水法收集,所以不能确定M在水中的溶解能力以及是否能与水反应,C错误;
D、E为向下排空气法收集装置,说明M气体密度小于空气,且不与空气中成分反应,D正确;
故选D。
20.(24-25九年级上·广东清远·期中)根据如图回答问题:
(1)写出图中标号仪器名称:① 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是 (填序号,下同),反应的文字表达式为 。检验生成的气体是否是氧气的正确做法为 。
(3)用排水法收集氧气,实验结束后,应先 ,后 。原因是 。
【答案】(1)酒精灯
(2) AD/AF 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将带火星的木条伸入集气瓶,观察木条是否复燃
(3) 将导管移出水面 熄灭酒精灯 防止水槽中的水倒吸入试管,使试管炸裂
【详解】(1)根据常见仪器的图形可知①是酒精灯。本问答案为:酒精灯。
(2)①实验室用高锰酸钾制取氧气,因为高锰酸钾制取氧气需要加热,所以发生装置选A;氧气不易溶于水,可用排水法收集,即装置F,氧气密度比空气大,也可用向上排空气法收集,即装置D,所以应选用的装置是AD或AF。本问答案为:AD或AF。
② 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,反应的文字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。本问答案为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。
③检验生成的气体是否是氧气,可以将带火星的木条伸入集气瓶,观察木条是否复燃。本问答案为:将带火星的木条伸入集气瓶,观察木条是否复燃。
(3)用排水法收集氧气,实验结束后,应先将导管移出水面,后熄灭酒精灯。因为如果先熄灭酒精灯,试管内温度降低,压强减小,水槽中的水会倒吸入试管,使试管炸裂。故本问答案为:将导管移出水面;熄灭酒精灯;防止水槽中的水倒吸入试管,使试管炸裂。
21.(24-25九年级上·广东广州·期中)下图是实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图,试根据题目要求回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,仪器b的名称是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式 。A装置具有的优点是便于 。实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸是因为 。
(3)装置C中观察到的现象是 ,此实验证明了CO2与水反应,此反应的化学方程式为 。
(4)装置D中观察到的现象是 ,此现象证明了CO2化学性质是 。
(5)用E装置收集CO2时验满的方法是 。
(6)某气体可以用如图制备,下列有关说法正确的___________。
A.该气体的密度比空气大
B.该气体一定可溶于水
C.该反应在常温下能快速进行
D.反应物有两种
(7)已知装置B所盛的石灰水中含有氢氧化钙的质量是 1.48g,完全反应后氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀,通过计算可知生成碳酸钙沉淀的质量是 g。
【答案】(1) 长颈漏斗 烧杯
(2) 添加液体 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面,阻碍反应继续进行
(3) 紫色石蕊溶液变红色
(4) 蜡烛自下而上依次熄灭 不能燃烧,也不支持燃烧
(5)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满
(6)A
(7)2
【详解】(1)仪器a是长颈漏斗;仪器b是烧杯;
(2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。石灰石主要成分碳酸钙与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;
A装置中长颈漏斗可随时添加液体,则A装置具有的优点是便于添加液体;
实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸是因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面,阻碍反应继续进行;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性能使紫色石蕊试液变红色,则装置C中观察到的现象是紫色石蕊试液变红色,反应的化学方程式为;
(4)装置D中的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,且不能燃烧,也不支持燃烧;则此现象证明CO2化学性质是不能燃烧,也不支持燃烧;
(5)用E装置收集CO2时验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满;
(6)A、收集方法为向上排空气法,可知气体密度比空气大,说法正确;
B、气体是否可溶于水无法判断,说法错误;
C、反应需要酒精灯加热,可知在常温下不能快速进行,说法错误;
D、反应物为固液混合物,但是是否是两种反应物,无法判断,说法错误。
故选:A。
(7)解:设生成碳酸钙沉淀的质量为x。
x=2g
故生成碳酸钙沉淀的质量为2g。
22.(24-25九年级上·广东广州·期中)请根据下列实验装置图回答问题:
(1)写出指定仪器的名称:b 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用 (填字母标号)做气体发生装置,还需对装置进行的改进是 ;写出该方法制取氧气的化学反应方程式 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,该反应的发生装置可以选择B或C,装置B与C相比,B的优点是 。该方法制取氧气的化学反应方程式为 。
(4)若用E装置采用排空气法收集氧气,则氧气从 口(填c或d)进入。
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3)。常温下氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气(NH3)极易溶于水。制取并收集氨气(NH3),应该从图中选择的发生装置和收集装置是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A 在试管口放一团棉花 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) 可以控制反应速率 2H2O22H2O+O2↑
(4)c
(5)AE/AG
【详解】(1)据图可知,仪器b的名称是长颈漏斗;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固、固加热型,适合用装置A作发生装置;为了防止加热时粉末状物质进入导管,要在试管口放一团棉花;高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应化学方程式为:;
(3)与装置C相比,装置B可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;过氧化氢在二氧化锰催化剂催化下分解生成水和氧气,化学方程式为
(4)用E装置采用排空气法收集氧气,氧气密度比空气大,则氧气从c口进入;
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3),属于“固固加热”反应,所以发生装置要选A;又因氨气(NH3)密度比空气小,极易溶于水,可用向下排空气法收集,可选E或G。
23.(24-25九年级上·广东广州·期中)氧气用途很广泛,在生产生活和实验室我们都需要制取氧气。
(1)实验室用双氧水和二氧化锰制取几瓶氧气,选择一套能控制反应速率的发生装置,应该选择与⑦搭配组装的仪器是 (填序号)。
(2)下图一为某医用制氧机。通过加入A、 B两种物质产生氧气,其中A是过碳酸钠白色固体(2Na2CO3·3H2O2),B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠在水里会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再依次先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应开始后仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①图一反应仓中生成过氧化氢的化学方程式 。
②图一过滤仓中的水可以起到的作用是 (填序号)。
A.可以通过气泡观察氧气生成的速率 B.降低氧气温度
C.加快氧气的生成 D.湿润氧气供人呼吸
③图二可以代替过滤仓给病人输氧,接病人的是 管(填“a”或“b”)。
④图三中等质量的硫、木炭、铁丝分别与足量氧气反应,生成固体质量最大的是 (填“甲“、”乙“、”丙“)
【答案】(1)②⑩
(2) ABD b 丙
【详解】(1)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气,不需要加热,需选择固液常温型发生装置。若选择一套能控制反应速率的发生装置,则需要使用分液漏斗,通过分液漏斗的活塞可以控制液体滴加速率,从而控制反应速率,应选择的仪器是②⑩;
(2)①过碳酸钠在水里会分解生成碳酸钠和过氧化氢,反应的化学方程式为:;
②A、氧气不易溶于水,经过水会产生气泡,可通过水中产生气泡速率观察生成氧气的速率,故说法正确;
B、反应仓反应时仓壁变得温热,说明反应放热,产生的氧气温度较高,过滤仓中的水可以起到降温作用,故说法正确;
C、过滤仓中的水不能加快氧气生成的速率,故说法错误;
D、氧气不易溶于水,排出的氧气中含有少量的水蒸气,可以起到润湿氧气的作用,故说法正确;
故选ABD;
③过滤仓中的水可以起到净化氧气,图二可以代替过滤仓给病人输氧,则氧气需要从a管通入水中,接病人的是b管;
④硫燃烧生成二氧化硫气体,木炭燃烧生成二氧化碳气体,铁燃烧生成黑色固体四氧化三铁,所以等质量的硫、木炭、铁丝分别与足量氧气反应,生成固体质量最大的是丙。
24.(24-25九年级上·广东广州·期中)化学是一门以实验为基础的学科,如下图是实验室制取与收集气体的装置图,据此回答有关问题。
(1)仪器I的名称是 ;仪器Ⅱ的名称是 。
(2)实验室利用装置A分解高锰酸钾制取O2时,反应的化学方程式为 。
(3)用装置B制取氧气时,通过仪器I向锥形瓶内添加液体至 (选填“a”或“b”)处。现需要收集氧气做铁丝燃烧实验,最好选择 (填字母)作为收集装置。装置C是用软塑料管自制的气体发生装置,也可用同样的反应制取氧气,药品加入至图示位置并塞紧橡胶塞后,要使反应开始,接下来的操作是: ,相比于B装置,C装置除了装置简单、药品用量少和取材环保的优点外,还具有的优点: 。
(4)若想要收集氧气并测量所得氧气体积,从图中选择合适的装置并正确连接:发生装置导管→ → → 。(选填“①、②、③、④、⑤、⑥、⑦”)
【答案】(1) 长颈漏斗 水槽
(2)
(3) a D 用手攥紧塑料管的下端,使液体与固体接触 随时控制反应的发生与停止
(4) ⑥ ⑤ ⑦
【详解】(1)仪器I的名称是长颈漏斗;仪器Ⅱ的名称是水槽;
(2)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)用装置B制取氧气时,B装置为固液常温型,即为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,通过仪器I向锥形瓶内添加液体至a处,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;氧气的密度比空气大,可用向下排水法或向上排空气法收集,现需要收集氧气做铁丝燃烧实验,实验时需要在集气瓶内加入水,防止高温的生成物溅落瓶底,使集气瓶炸裂,而且排水法收集的氧气更纯,故选D收集氧气;装置C是用软塑料管自制的气体发生装置,也可用同样的反应制取氧气,药品加入至图示位置并塞紧橡胶塞后,要使反应开始,接下来的操作是用手攥紧塑料管的下端,使液体与固体接触;相比于B装置,C装置除了装置简单、药品用量少和取材环保的优点外,还可以通过捏放塑料管使液体和固体接触和分离,达到随时控制反应的发生与停止;
(4)若想要收集氧气并测量所得氧气体积,由于氧气不易溶于水,氧气密度比水小,可以选择集气瓶装满水,利用排水法(短管进、长管出)连接量筒制取氧气并测量所得氧气体积,选择GH装置,故正确连接顺序为发生装置导管→⑥→⑤→⑦。
25.(24-25九年级上·广东广州·期中)根据如图所示的装置,回答有关问题。
(1)写出图中仪器a的名称: 。
(2)某同学选用发生装置B来制取二氧化碳气体,如果用装置E收集,则装置B中的导管应与装置E中的 (填“b”或“c”)端相连;如果发生装置选用C,其优点是 。
为了探究碳酸钙与稀盐酸的接触面积对反应速率的影响,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验。
[进行实验]按图1所示的装置进行实验,倾斜锥形瓶,使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应,测得瓶内的气压随时间的变化如图2所示。
[实验分析]
(3)碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(4)对比分析a、b两点可知,曲线 (填“①”或“②”)表示粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应;对比分析 c、d两点可知,相同气压时, (填“粉末状”或“块状”)碳酸钙与稀盐酸反应速率更快。
(5)由图2可知,粉末状碳酸钙产生CO2的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)块状碳酸钙产生CO2的质量。
[实验结论]碳酸钙与稀盐酸的接触面积越大,反应速率越快。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) b 能控制反应的开始与停止
(3)
(4) ① 粉末状
(5)等于
【详解】(1)
由图可知,仪器a为长颈漏斗;
(2)二氧化碳密度比空气大,用E装置收集时,气体应从b口通入;装置C中,可将固体放在多孔隔板上,关闭弹簧夹,产生的气体使装置中的压强增大,液体被压入长颈漏斗中,与固体分离,反应停止,打开弹簧夹,气体排出,与固体接触,反应开始,则该装置能控制反应的开始与停止;
(3)
碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为: ;
(4)接触面积越大,反应越快,则相同时间内,粉末状的碳酸钙和盐酸反应生成的气体较多,则曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应;相同气压时,表示生成的二氧化碳相同,曲线需要的时间较短,则说明粉末状碳酸钙和盐酸反应速率更快;
(5)由图可知,最终曲线a、b的气压相等,说明最终产生二氧化碳的量相等。
26.(24-25九年级上·广东湛江·期中)I.实验室制取氧气及性质检验
(1)仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。用装置A制取氧气时,该装置还需做的改进是 ,检查该装置气密性的方法是连接仪器,将导管放入水中,双手紧握试管,若看到 ,则该装置气密性良好。
(3)收集一瓶氧气并进行铁燃烧实验,最好选择装置 (填字母)收集氧气,反应的化学方程式为 ,由此得出能够支持燃烧。
II.自制简易制氧机
某兴趣小组制作了一台简易家庭“制氧机”,如图所示:
(4)该“制氧机”选择________来制取氧气更合适。
A.高锰酸钾 B.过氧化氢溶液、二氧化锰
(5)氧气能从甲瓶中逸出,是因为氧气 。
【答案】(1)铁架台
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 在试管口放一团棉花 导管口产生气泡
(3) D 3Fe+2O2 Fe3O4
(4)B
(5)不易溶于水,且不与水反应
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是铁架台,故填铁架台。
(2)高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式写为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
装置A为固体受热发生装置,用装置A加热高锰酸钾制取氧气时,该装置还需做的改进是在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,故填在试管口放一团棉花;
检查该装置气密性的方法是连接仪器,将导管放入水中,双手紧握试管,若看到导管口产生气泡,则该装置气密性良好,故填导管口产生气泡。
(3)做铁在氧气中燃烧实验时,盛氧气的集气瓶中需放少量水,所以收集一瓶氧气并进行铁燃烧实验,最好选择装置是排水法,即装置D收集氧气,故填D;
铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,故反应的化学方程式写为:3Fe+2O2 Fe3O4。
(4)由图可知,该“制氧机”适用于固体与液体在常温下生成气体,所以选择过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气更合适,故填B。
(5)氧气能从甲瓶中逸出,是因为氧气不易溶于水,且不与水反应,故填不易溶于水,且不与水反应。
27.(24-25九年级上·广东茂名·期中)I.实验室制取氧气
(1)写出标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)若用高锰酸钾来制取纯净的氧气,应选用的发生和收集装置为 ,能用该装置收集氧气的原因是 ,该反应的符号表达式是 。
II.自制简易制氧机:
化学小组利用塑料瓶、注射器等设计并制作如图的简易制氧机。
(3)制氧原料选择:用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是 ,该简易制氧机制取氧气反应的符号表达式是 。
(4)乙瓶中的水除了有过滤杂质的作用外,还起到的作用有 (写一种)。
【答案】(1) 铁架台 集气瓶
(2) AC 氧气不易溶于水,且不与水反应
(3) 无需加热,操作简单
(4)湿润氧气
【详解】(1)①为铁架台,②为集气瓶;
(2)若用高锰酸钾来制取纯净的氧气 ,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,排水法收集的气体比排空气法纯净,氧气不易溶于水且不与水反应,收集较纯净的氧气,可选择C排水法,故应选用的制取装置为AC;
能用该装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水且不与水反应;
高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,该反应的符号表达式为:;
(3)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气, 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,用过氧化氢溶液比高锰酸钾更合适的原因是无需加热,操作简单;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,该反应的符号表达式为:;
(4)氧气不易溶于水,乙瓶中的水除了有过滤杂质的作用外,还可以湿润氧气,可以通过气泡观察氧气生成的速率。
28.(24-25九年级上·广东江门·期中)如图1所示是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① 。
(2)小许选用高锰酸钾制取氧气,反应的表达式为 。若选用装置D作为收集装置,检验氧气是否集演的操作方法是 。
(3)用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较纯净的氧气时,应选用的装置组合是 (填字母序号),反应的表达式为 。
(4)若用如图2所示的多功能瓶收集氧气,则应从 (填“a”或“b”)端进气。
(5)某同学用托盘天平称取烧杯和药品的质量,当天平达到平衡时如图所示。该同学所称量的烧杯和药品的实际质量为 。
(6)某同学用量筒量取过氧化氢溶液制取氧气,俯视读数为48mL,倒出部分液体后,仰视读数为36mL,则实际倒出过氧化氢溶液的体积 12mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) / 在集气瓶口放一根带火星的木条,若木条复燃,则集满了
(3) AC /
(4)a
(5)27.4
(6)小于
【详解】(1)①为长颈漏斗;
(2)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字或符号表达式为、;若选用装置D作为收集装置,氧气具有助燃性,检验氧气是否集演的操作方法是在集气瓶口放一根带火星的木条,若木条复燃,则集满了;
(3)用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较纯净的氧气时,该反应为固液常温型,发生装置可选择A,排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,可选择排水法收集,收集装置可选择C,故应选用的装置组合是BC;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,文字或符号表达式为、;
(4)氧气密度比空气大,若用如图2所示的多功能瓶收集氧气,则应从a端进气;
(5)使用托盘天平遵循“左物右码”的原则,左盘质量=右盘质量+游码示数,图示中砝码和药品位置放反了,根据左盘质量=右盘质量+游码示数,则该同学所称量的烧杯和药品的实际质量=砝码质量-游码示数=20G+10g-2.6g=27.4g;
(6)某同学用量筒量取过氧化氢溶液制取氧气,俯视读数为48mL,俯视读数偏大,则实际量取液体的体积<48mL,倒出部分液体后,仰视读数为36mL,仰视读数偏小,则实际剩余液体体积>36mL,则实际倒出过氧化氮溶液的体积小于12mL。
29.(24-25九年级上·广东江门·期中)氧气是一种重要的气体,在生产和生活中有广泛的用途,如航天航空、化工等。
(1)实验室中制取氧气的发生装置及收集装置如图。
①仪器的名称是 ,选取装置制取气体时,要求反应药品为固体,反应条件是 。
②实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,应选择的发生装置和收集装置的是 ,请写出反应方程式 。
(2)2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
①制取的“氧”指的是 (填“氧分子”或“氧元素”)
②分子筛制氧机:以空气为原料,其微观示意图如上图所示,空气经过分子筛时,分子筛吸附掉部分的 (填化学式),氧气通过,获得高浓度的。
③化学药剂制氧机:如下图是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(),第二步加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
第一步:
第二步: (用化学方程式表示)
④某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于如图。关于该装置,下列说法正确的有 (填序号)。
A.b导管连接制氧机
B.b导管连接病人吸氧的塑料管
C.可以观察氧气生成的速率
【答案】(1) 分液漏斗 加热 AC
(2) 氧分子 N2 BC
【详解】(1)①仪器的名称是分液漏斗,选取装置(固体加热型)制取气体时,要求反应药品为固体,反应条件是加热;
②实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,可选择C排水法收集,故应选择的发生装置和收集装置的是AC;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学反应方程式为;
(2)①制取的“氧”指的是氧分子;
②分子筛制氧机:以空气为原料,其微观示意图如上图所示,空气经过分子筛时,分子筛吸附掉部分的部分氮气(),氧气通过,获得高浓度的氧气;
③第二步过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为;
④A、氧气不易溶于水,氧气应从长导管进入,短导管排出连接病人吸氧的塑料管,这样可以使氧气通过水进行湿润,同时通过观察气泡产生的速率来判断氧气生成的速率。所以 b 导管连接病人吸氧的塑料管,a 导管连接制氧机机,故错误;
B、由A分析可知, b 导管连接病人吸氧的塑料管,a 导管连接制氧机机,故正确;
C、氧气不易溶于水,氧气应从长导管进入,短导管排出连接病人吸氧的塑料管,这样可以使氧气通过水进行湿润,同时通过观察气泡产生的速率来判断氧气生成的速率,故正确;
故选:BC。
30.(23-24九年级上·广东佛山·期中)某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
(1)甲同学不小心将过氧化氢(H2O2)溶液滴到了红砖上,发现有大量气泡产生。于是,他取红砖用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥、研成粉末后,进行以下实验探究。
【提出问题】红砖粉末能否作H2O2分解的催化剂。
【猜想】红砖粉末能作H2O2分解的催化剂。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验一
把带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中
a.木条 (填“复燃”或“不复燃”)
实验二
b.在实验一的试管中加入少量 ,再将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
【结论】红砖粉末能加快H2O2的分解速率,故红砖粉末能作H2O2分解的催化剂。该反应的化学方程式为 。
【讨论与反思】乙同学认为:仅凭上述两个实验不能证明红砖粉末是H2O2分解的催化剂,还需探究反应前后红砖粉末质量是否变化。
【实验步骤】
Ⅰ、称量红砖粉末质量为m1。
Ⅱ、完成上述表格中的实验二。
Ⅲ、反应结束后,用题19-1图装置分离出红砖粉末,其中玻璃棒的作用为 ;烘干,称量红砖粉末质量为m2。
【分析】若m1 m2(填“>”、“=”或“<”),则说明红砖粉末可作H2O2分解的催化剂。
【评价】丙同学认为,还需再补充一个实验:探究红砖粉末的 在反应前后是否发生变化。
(2)探究影响 H2O2溶液反应速率部分因素
某实验小组还想探究部分因素对 H2O2溶液分解速率的影响。实验装置如图所示,用注射器加入不同浓度的H2O2溶液 10mL,实验中测算生成 O2 的体积,绘制氧气体积随时间变化的曲线,如下表所示。
实验编号
H2O2的质量分数(%)
MnO2质量(g)
对应曲线
Ⅰ
3.4
0
a
Ⅱ
2.4
0
b
Ⅲ
3.4
1.0
c(待绘制)
①本实验中,可用于测量生成 O2体积的装置是 (填字母)。
A B. C. D.
②根据实验探究目的,从曲线 a、b 中,可得出的结论是 。
③在下图中画出曲线 c 的大致位置及趋势 。
【答案】(1) 不复燃 红砖粉末 2H2O22H2O+O2↑ 引流 = 化学性质
(2) D 其他条件相同时,H2O2质量分数越大,分解速率越快 (起点和终点对即可)
【详解】(1)实验验证:
实验一:
把带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中,过氧化氢没有分解生成氧气或生成的氧气很少。故填:不复燃;
实验二:
根据实验结论:红砖粉末能加快H2O2的分解速率,在实验一的试管中加入少量红砖粉末,再将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;
结论:
过氧化氢在红砖粉末催化作用下,分解生成水和氧气,该反应的文字表达式为:2H2O22H2O+O2↑;
实验步骤:
反应结束后,用如图装置分离出红砖粉末,其中玻璃棒的作用为引流,防止液体溅出,烘干,称量红砖粉末质量为m2;
分析:
在化学反应里改变化学反应速率,而本身的质量和化学性质没有发生变化的物质叫做催化剂。
若m1=m2,则说明红砖粉末可作H2O2分解的催化剂;
评价:
根据催化剂的概念,丙同学认为,还需再补充一个实验:探究红砖粉末的化学性质在反应前后是否发生变化;
(2)①利用装有水的集气瓶和量筒测量生成氧气的体积。氧气进入集气瓶中,集中在上部,所以从短管进入,将水从长管压入量筒,进入量筒的水的体积与生成氧气的体积相同。所以选择装置D;
②探究目的是影响过氧化氢溶液分解速率的因素,实验Ⅰ、Ⅱ过氧化氢的质量分数不同,从图中可知,实验Ⅰ产生氧气速度较快,从曲线 a、b 中,可得出的结论是:其他条件相同时,H2O2质量分数越大,分解速率越快;
③实验Ⅲ过氧化氢质量分数为3.4%,与实验Ⅰ相同,所以最终生成氧气的体积与曲线a相同。加入二氧化锰催化剂能加快反应速度,所以产生氧气速度更快,则补充图像如图:。
31.(24-25九年级上·广东佛山·期中)小明在实验室制备氧气,误将氯化铁当成二氧化锰加入到过氧化氢溶液中,他发现也有大量气泡产生,于是小明开展了相关的探究活动。
【查阅资料】氯化铁是黑棕色粉末,能溶于水。它与水形成的黄色液体,在一定条件下蒸发得到黑棕色粉末。
【提出问题】氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用?
【作出猜想】
(1)猜想Ⅰ:氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用。
猜想Ⅱ: 。
【实验探究一】
(2)
序号
操作
现象
分析
实验1
向试管A中加入5%过氧化氢溶液,将带火星的小木条伸入试管内
产生少量气泡,带火星的小木条
反应速度缓慢,
放出少量氧气
实验2
向试管B中加入5%过氧化氢溶液和氯化铁粉末,将带火星的小木条伸入试管内
产生大量气泡,
带火星的小木条复燃
【实验结论】猜想Ⅱ成立。
【实验反思】
(3)实验2中反应的文字或符号表达式是 。
(4)小红认为小明做的实验1、2并不能证明猜想Ⅱ成立,原因是 。
【实验探究二】
(5)
序号
操作
现象
结论
实验3
向实验2中的试管B中继续加入 ,将带火星的小木条伸入试管内
又产生大量气泡,带火星的小木条又复燃
猜想Ⅱ
成立
实验4
将试管B的混合物在一定条件下完全蒸发水分,得到固体,称量其质量
【实验探究三】已知:氯化铜粉末也能催化过氧化氢的分解。
实验5:小明想快速制得氧气,他分别取二氧化锰、氯化铁、氯化铜粉末置于三个烧瓶中,各加入5%过氧化氢溶液,利用氧气传感器测量不同的催化剂催化过氧化氢分解的效果。实验结果如图所示。
(6)结合数据分析,小明选用过氧化氢分解的最佳催化剂是 (填化学式)。他在制取氧气时,为得到平稳的氧气流,选用的方案是 (填字母)。
a.把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中
b.把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中
【答案】(1)氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用
(2) 不复燃 反应速度快,放出大量氧气
(3)/
(4)未证明氯化铁在反应前后质量和化学性质是否不变
(5) 少量5%过氧化氢溶液 固体质量为0.5g
(6) b
【详解】(1)探究氯化铁粉末对过氧化氢分解是否有催化作用,则猜想I:氯化铁粉末对过氧化氢分解没有催化作用;猜想II:氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用,故填:氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用;
(2)实验1:分析为反应速度缓慢,放出少量氧气。可向试管A中加入10mL5%过氧化氢溶液,将带火星的小木条伸入试管内,可观察的实验现象为产生少量气泡,带火星的小木条不复燃,故填:不复燃;
实验2:实验结论是猜想Ⅱ成立,则氯化铁粉末对过氧化氢分解有催化作用。可以加快氧气生成的速率,可观察到产生大量气泡,带火星的小木条复燃,故填:反应速度快,放出大量氧气;
(3)过氧化氢在氯化铁的催化作用下生成水和氧气,反应的文字表达式为,反应的符号表达式为,故填:或者;
(4)催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,实验1、2并没有验证在化学反应前后氯化铁的质量和化学性质是否改变,故填:未证明氯化铁在反应前后质量和化学性质是否不变;
(5)实验3:现象为:又产生大量气泡,带火星的小木条又复燃。说明该实验是验证化学反应前后氯化铁的化学性质是否改变,则操作为:向实验2中的试管B中继续加入少量5%过氧化氢溶液,将带火星的小木条伸入试管内,故填:少量5%过氧化氢溶液;
实验4:实验结论是猜想Ⅱ成立,则氯化铁为过氧化氢制氧气的催化剂,则其质量在化学反应前后保持不变,则实验现象为固体质量为0.5g,故填:固体质量为0.5g;
(6)由图可知,三个实验中完全分解过氧化氢用时最短的是加入二氧化锰的实验,由此可得出的结论是:相同条件下,二氧化锰对过氧化氢的催化效果最好,二氧化锰的化学式为MnO2;
a、把催化剂缓缓加入过氧化氢溶液中,反应的比较剧烈,不能控制反应的速率,故a不符合题意;
b、把过氧化氢溶液缓缓加入盛有适量催化剂中,可以通过控制加入过氧化氢溶液的速率及加入量,来控制反应发生的速率,从而可以得到平稳的氧气流,故b符合题意;
故填:MnO2;b。
32.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)催化剂的研究是一项重要的课题,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,其 和 在化学反应前后都不变。
【任务二】探究催化剂
(2)小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,请填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
实验结论
无明显现象
试管中有气泡产生,带火星的木条
氧化铜的质量为 g
氧化铜是过氧化氢分解的催化剂
(3)步骤 对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(4)步骤②中反应的文字表达式为 ,该反应属于 反应。(填基本反应类型)
【答案】(1) 质量 化学性质
(2) 复燃 0.2
(3)①③
(4) 分解
【详解】(1)催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后其质量和化学性质不变;
(2)实验结论为氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,则氧化铜能加快过氧化氢的分解,则步骤③现象:试管中有气泡产生,带火星的木条复燃;
化学反应前后催化剂的质量不变,则步骤⑥结果:氧化铜的质量是0.2g;
(3)步骤①中未加入氧化铜,带火星的木条不复燃;步骤③中加入了氧化铜,带火星的木条复燃,故步骤①③对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率;
(4)步骤②中反应为过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成水和氧气,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。
33.(24-25九年级上·广东广州·期中)某小组开展了“探究催化剂的奥秘”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.不加入催化剂,化学反应就无法发生
B.在化学反应前后,催化剂的质量、化学性质不发生改变
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
D.加入催化剂后,生成物的质量会迅速增加
【任务二】探究催化剂:查阅资料知道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,进行如图所示实验。
(2)填写下表:
步骤①现象
步骤③现象
步骤⑥结果
实验结论
无明显现象
试管中有大量气泡产生,带火星的木条 。
氧化铜的质量为 。
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂。
(3)步骤⑦的实验目的是 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜,按图1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完全接触,测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。
(4)对比图2中的 点(填字母),可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(5)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽然反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
【答案】(1)B
(2) 复燃 0.2g
(3)探究化学反应前后氧化铜的化学性质是否改变
(4)b、d(或a、c)
(5)催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量
【详解】(1)A、不加入催化剂,化学反应也能发生,只是有些反应速率可能较慢,不符合题意;
B、催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后,其质量和化学性质不变,符合题意;
C、用作催化剂的物质,可能是其他反应的反应物或生成物,如在过氧化氢分解制取氧气的反应中,二氧化锰是催化剂,而在加热高锰酸钾制取氧气的反应中,二氧化锰是生成物,不符合题意;
D、催化剂只能改变化学反应速率,不能增加生成物的质量,故加入催化剂后,生成物的质量不会增加,不符合题意。
故选B;
(2)结论为氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后,其质量和化学性质不变,步骤①中未加催化剂,无明显现象,步骤②中加入了氧化铜,故步骤③试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率,步骤⑥氧化铜的质量为0.2g,说明化学反应前后氧化铜的质量不变;
(3)步骤⑦中重复步骤②③,目的是:探究化学反应前后氧化铜的化学性质是否改变;
(4)对比图2中ac点,产生相同体积气体,所需时间不同;或bd点时间相同,产生气体体积不同,可知化学反应速率与催化剂的种类有关;
(5)催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,故上述两个反应虽然反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同。
34.(24-25九年级上·广东广州·期中)实验室没有二氧化锰,小明同学想通过实验来探究硫酸铜()是否可以作过氧化氢分解的催化剂。
(1)请你帮助小明同学完成下列表格所示的探究实验:
实验操作
实验现象
实验结论
实验总结
步骤一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,插入带火星的木条
有少量气泡产生,木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但是反应速率很慢
硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂
步骤二
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,向其中加入硫酸铜,插入带火星的木条
硫酸铜能加快过氧化氢的分解
(2)小红认为上述实验还不能完全得出表内的结论,不能证明硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂,还需要证明硫酸铜在化学反应前后 不变。
(3)小红查阅资料得知,在没有催化剂的情况下,加热也能加速过氧化氢的分解。她设计实验(如下图甲)进行验证,加热一段时间后,发现过氧化氢溶液冒出大量气泡,但小木条没有复燃。其原因可能是 (填序号)
A.30%的过氧化氢浓度太低生成O2太少 B.加热过氧化氢溶液同时产生大量水蒸气
老师加装了一个U形管后(如图乙装置),带火星的木条较易复燃,乙装置中冰水的作用是 。
(4)小明由此还想到了一个问题:能使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧气吗?
设计的实验如下:如丙图所示,按下表所示比例,用排水法收集部分氧气,分别得到五瓶空气和氧气的混合气体,进行木条复燃的实验。复燃情况如下表所示。
实验编号
空气体积分数
排水体积分数
带火星的木条复燃情况
1
85%
15%
火星稍变亮,不复燃
2
80%
20%
火星明亮,时燃时不燃
3
75%
25%
复燃
4
70%
30%
复燃
5
50%
50%
复燃
上述实验,可以得出的结论是 ,根据表格信息可以算出,当氧气体积分数达到 %(空气中O2体积含量按20%算)时一定能使带火星的木条复燃。
【答案】(1)有大量气泡产生,木条复燃
(2)质量和化学性质
(3) B 冷却水蒸气
(4) 能使带火星的木条复燃的气体不一定是纯氧气 40
【详解】(1)根据实验结论硫酸铜能加快过氧化氢的分解,则取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,向其中加入硫酸铜,插入带火星的木条,观察到实验现象为有大量气泡产生,木条复燃;
(2)小红认为上述实验还不能证明硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂,是因为催化剂能改变化学反应速率,但其本身的质量和化学性质在反应前后不变,因此还需要证明硫酸铜在化学反应前后的质量和化学性质不变;
(3)用甲装置实验时,带火星的木条难复燃,是因为加热时水分蒸发,形成大量水蒸气,使氧气不纯,故选:B;
加装了一个U形管后,乙装置中冰水能使水蒸气冷凝成水,氧气变纯,故带火星的木条较易复燃,所以乙装置中冰水的作用是冷却水蒸气;
(4)由表中数据可知,混有一定空气的氧气也能使带火星的木条复燃,故可以得出结论是:能使带火星的木条复燃的气体不一定是纯氧气;
由表中数据可知,当氧气体积分数达到时一定能使带火星的木条复燃。
35.(24-25九年级上·广东广州·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
任务一:认识催化剂
【小组讨论】
(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.不加入催化剂化学反应就不能发生
B.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
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
【查阅资料】
氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂。
【进行实验】
称量氧化铜,取的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
【分析交流】
(2)填写下列表格。
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)写出该反应的符号表达式 。
任务三:探究催化剂的催化效果
【进行实验】
在两支试管中分别加入的过氧化氢溶液,一支加入二氧化锰,另一支加入氧化铜按图1所示装置分别进行实验、实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压随时间的变化如图2所示。
【反思评价】
(4)对比分析图2中的 (填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(5)上述实验得到的结论是 。
(6)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。
【答案】(1)C
(2) 0.2g 带火星的木条复燃
(3)
(4)ac/bd
(5)在相同条件下,二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好(合理即可)
(6)过氧化氢溶液浓度体积相同,完全反应后产生的氧气的量相同,故压强相同(合理即可)
【详解】(1)A、催化剂能改变其他物质的化学反应速率,不加入催化剂化学反应也能发生,该选项说法错误;
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,但物理性质可能会发生改变,该选项说法错误;
C、用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物,比如二氧化锰是过氧化氢分解制氧气的催化剂,也是高锰酸钾分解反应的生成物,该选项说法正确;
故选C;
(2)氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,而催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变;所以步骤⑥结果称得氧化铜的质量为0.2g;
步骤⑦重复实验,加入氧化铜后过氧化氢快速分解产生氧气,会使带火星的木条复燃
(3)过氧化氢在催化剂作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为:;
(4)对比图2中a、c点,产生相同体积气体所需时间不同或b、d点时间相同,产生气体体积不同,可知化学反应速率与催化剂的种类有关;
(5)从图 2 可知,在相同时间内,加入二氧化锰的锥形瓶内气压上升更快,说明产生氧气的速率更快,即二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铜好;
(6)催化剂只能够改变反应速率,不能改变生成气体的多少,最终完全反应后生成气体的量相等,因此完全反应后两个装置内压强相同。
37.(24-25九年级上·广东梅州·期中)为探究某塑料的组成元素,设计了实验Ⅰ和Ⅱ。
Ⅰ.制取氧气
(1)仪器①的名称为 。
(2)若用一种暗紫色固体制取,发生反应的化学方程式为 。
(3)欲制取干燥的,装置合理的连接顺序:发生装置→C→ (填字母)。
Ⅱ.组成探究
(4)定性检测(已知:无水遇水变为蓝色)
实验操作
实验现象
结论
连接装置,检查气密性,装入试
剂并按上图进行实验。通入O2,
一段时间后,点燃J处酒精灯
装置K中无水CuSO4变为 色
塑料燃烧产物中有H2O
装置L中
塑料燃烧产物中有CO2
由上述实验可知,该塑料一定含有的元素是 (填元素符号)。
(5)定量测定
为进一步确定组成,将1.4g该塑料在足量中完全燃烧,共产生了和1.8g,依据质量守恒定律,可判断该塑料 (填“含有”或“不含”)除上述(4)中结论之外的元素。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3)F
(4) 蓝 澄清石灰水变浑浊 C、H
(5)不含
【详解】(1)据图可知,仪器①为长颈漏斗。故填:长颈漏斗。
(2)制取氧气的暗紫色固体是高锰酸钾,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。
故填:
(3)由于氧气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,所以欲制取干燥的O₂,装置合理的连接顺序:发生装置→C→F。故填:F。
(4)由于无水CuSO4遇水变为蓝色,塑料燃烧产物中有H2O,则装置K中无水CuSO4变为蓝色。故填:蓝色。
由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,塑料燃烧产物中有CO2,则装置L中澄清石灰水变浑浊。故填:澄清石灰水变浑浊。
水由氢、氧元素组成,二氧化碳由碳、氧元素组成,所以由上述实验可知,该塑料一定含有的元素是碳、氢元素。故填:、。
(5)根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气质量=4.4g+1.8g-1.4g=4.8g。
4.4g二氧化碳中含有氧元素质量=3.2g
1.8g水中含有氧元素质量==1.6g
即生成物中氧元素质量=32.g+1.6g=4.8g,与参加反应的氧气质量相等。所以可判断该塑料不含除上述(4)中结论之外的元素。故填:不含。
38.(24-25九年级上·广东江门·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题。某化学兴趣小组开展了“探究催化剂的奥秘“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.没有催化剂反应不能发生 B.催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C.催化剂能改变化学反应速率 D.能加快化学反应速率的物质就是催化剂
【任务二】定性、定量探究不同催化剂的催化效果
某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,用如图1所示的装置进行了两次实验。在试管中分别加入等质量的氯化铜和二氧化锰:分别将注射器内盛有的30mL5%的双氧水(过氧化氢溶液)注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
(2)实验过程中发现图1中U形管内右侧液面上升,原因是该反应 (填“吸热”或“放热”)。
(3)定量研究:根据 (填“t₁”或“t₂”)收集到的注射器内氧气的体积不同,可比较两种催化剂的催化效果,通过图2除了能判断出 的催化效果更好外,从催化剂的角度还能得出的结论是 。
(4)图1中用注射器收集气体的优点是 。
【拓展延伸】
同学们在老师的指导下设计实验继续探究。
(5)如图3,向两支试管分别加入等体积不同浓度的双氧水,再加上等体积、等浓度的氯化铁溶液,分别用压强传感器测定两试管中气体压力变化曲线如图4,从曲线中可以得出:氯化铁溶液对浓度 (填“较大”或“较小”的双氧水分解促进效果更好。
(6)催化剂常用于工业生产。工业制取硫酸会用到催化剂、硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的液态化学试剂,模拟工业制取硫酸的主要流程如图5。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
①实验室中硫酸应保存在 (选填“广口瓶”或“细口瓶”中)。
②“接触室”中,二氧化硫在加热、催化剂存在的条件下与氧气反应生成三氧化硫,该反应的文字表达式为 。
【答案】(1)C
(2)放热
(3) t₁ 二氧化锰/MnO2 催化剂只能改变反应速率,不能改变生成氧气的含量
(4)可以直观地观察到产生氧气的体积
(5)较大
(6) 细口瓶 二氧化硫+氧气三氧化硫
【详解】(1)在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。
A、有些反应没有催化剂也能发生,只是反应速率可能较慢,比如过氧化氢在常温下也能分解产生氧气,只是分解速率慢,错误;
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变,物理性质可能改变,错误;
C、催化剂能改变化学反应速率,既可以加快,也可以减慢,正确;
D、催化剂不仅要能加快化学反应速率,还要在化学反应前后质量和化学性质不变,所以能加快化学反应速率的物质不一定就是催化剂, 错误。
故选 C;
(2)实验过程中发现图 1 中 U 形管内右侧液面上升,说明装置内气体压强增大,原因是过氧化氢分解反应是放热反应,使装置内温度升高,气体受热膨胀,压强增大,该反应放热;
(3)定量研究:根据t1收集到的注射器内氧气的体积不同,可比较两种催化剂的催化效果,因为在相同时间t1内收集到氧气的体积不同,能体现出催化剂对反应速率的影响不同;在相同时间内 ,使用二氧化锰作催化剂时,产生氧气折速度更快,反应结束后,产生的氧气质量相等,通过图 2 除了能判断出二氧化锰(MnO2)的催化效果更好外,从催化剂的角度还能得出的结论是催化剂只能改变反应速率,不能改变生成氧气的含量;
(4)注射器中标注刻度,图 1 中用注射器收集气体的优点是能准确测量收集到氧气的体积;
(5)从曲线中可以看出,在相同时间内,浓度较大的双氧水对应的压强变化更快,说明产生氧气的速率更快,所以氯化铁溶液对浓度较大的双氧水分解促进效果更好;
(6)①液体药品应保存在细口瓶中,所以实验室中硫酸应保存在细口瓶中。
②“接触室” 中,二氧化硫在加热、催化剂存在的条件下与氧气反应生成三氧化硫,该反应的文字表达式为:二氧化硫 + 氧气三氧化硫。
39.(24-25九年级上·广东江门·期中)大多数化工生产都有催化剂的参与。
(1)化工生产使用催化剂的目的是 。
某研究小组发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象,该小组同学进行了如下探究:
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?
【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(2)
实验步骤
实验现象
结论及解释
Ⅰ.A和B都加入5mL5%的过氧化氢溶液
A中无明显现象,B中产生大量能使带火星木条复燃的气体
B中产生的气体是① 。
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣
B中又产生大量使带火星木条复燃的气体;滤渣质量为ag
②淀粉的 和 在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂
(3)写出淀粉催化过氧化氢分解的文字表达式: 。
【实验拓展】
该小组设计了如图所示装置对比淀粉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%过氧化氢溶液的体积
其他物质质量
待测数据
Ⅰ
20mL
淀粉0.5g
a
Ⅱ
20mL
二氧化锰0.5g
b
(4)上述实验中“待测数据”是指 ;若a>b,则可得出的结论是 。
(5)在过滤中玻璃棒的作用是 ;过滤后滤液仍然浑浊的原因可能是① ,② ;过滤 (填“能”“不能”)降低水的硬度。
【答案】(1)改变化学反应速率
(2) 氧气/O2 化学性质 质量
(3)
(4) 生成25mL气体所需的时间 相同条件下,二氧化锰催化效果比淀粉好
(5) 引流 滤纸破损 液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净等 不能
【详解】(1)化工生产使用催化剂的目的是改变化学反应速率;
(2)Ⅰ、B中产生大量能使带火星木条复燃的气体,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故B中产生的气体是氧气;
Ⅱ、向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣,B中又产生大量使带火星木条复燃的气体,说明化学反应前后,淀粉的化学性质不变,滤渣质量为ag,说明化学反应前后,淀粉的质量不变,即淀粉的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂;
(3)淀粉催化过氧化氢分解生成氧气和水,文字表达式为;
(4)该实验以生成25mL气体为准,故上述实验中“待测数据”是指:生成25mL气体所需时间;
若a>b,即相同条件下,使用淀粉作催化剂时,收集25mL气体所需时间长,故得出的结论是:相同条件下,二氧化锰催化效果比淀粉好;
(5)在过滤中玻璃棒的作用是引流,防止液体飞溅;过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或盛接滤液的烧杯不干净等;过滤只能除去难溶性杂质,不能除去可溶性钙镁化合物,不能降低水的硬度。
试卷第1页,共3页
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