内容正文:
专题04 氧气
4大高频考点概览
考点01 氧气的性质
考点02 制取氧气
考点03 催化剂
考点04 化合反应、分解反应
地 城
考点01
氧气的性质
1.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)下列对有关物质在空气或氧气中燃烧的现象,描述正确的是
A.铁丝在氧气中燃烧:火星四射,放出热量,生成四氧化三铁
B.木炭在氧气中燃烧:发出白光,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
C.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
D.红磷在空气中燃烧:发光、放热、产生大量白色烟雾
2.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图甲所示为某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”的实验装置,集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是
A.集气瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
B.将铁丝绕成螺旋状的目的是促进燃烧
C.开始采集数据时,瓶内是纯净的氧气
D.铁丝停止燃烧时,瓶内氧气已经耗尽
3.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气具有可燃性,可以用作燃料
B.水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水
C.工业上利用分离液态空气的方法制取氧气
D.氧气的化学性质很活泼,常温下能与所有物质发生化学反应
4.(24-25九年级上·河北张家口·期中)下列关于实验现象的描述中正确的是
A.铜粉加热后,红色固体逐渐变为黑色
B.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光
D.将一氧化碳气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
5.(24-25九年级上·河北唐山·期中)善于观察是学好化学的重要途径,下列有关实验现象的描述正确的是
A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成黑色固体
B.铁在氧气中燃烧,生成黑色固体四氧化三铁
C.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成一种黑色固体
D.硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,生成一种刺激性气味的气体
6.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列实验现象描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰
B.在空气中加热铜粉,红色固体逐渐变成黑色
C.水通电分解,电极附近产生氢气和氧气
D.镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,产生黑色固体
7.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列实验现象描述正确的是
A.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰,生成二氧化硫气体
B.将铜丝放入硝酸银溶液中,一段时间后,铜丝表面会有银白色固体附着
C.红磷在空气中燃烧比在氧气中燃烧更剧烈,产生大量白烟
D.镁条在空气中剧烈燃烧产生耀眼白光,生成黑色固体
8.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以与许多物质发生化学反应。如图是探究氧气化学性质的实验装置。
(1)甲瓶中木炭燃烧后,看不到有新物质生成,要证明甲瓶中生成了新物质,需要向瓶中加入 。
(2)装置乙的集气瓶里都预先加入少量水,其目的是 。
(3)乙中反应的文字表达式是 。
(4)丙中点燃铁丝下端的火柴,待 时,将铁丝伸入集气瓶内。反应的文字表达式是 。
9.(24-25九年级上·河北唐山·期中)小刚在做细铁丝燃烧的实验时,产生了几个疑问,让我们帮他一起分析吧!
(1)做硫粉和铁丝在氧气中燃烧的实验时,发现在集气瓶底部都放些水,但它们的作用不同,请你告诉小刚其中一种物质燃烧时,集气瓶里放水的作用: 。
(2)铁丝燃烧产生火星四射的原因是什么呢?
【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。
【实验内容】取长短相同、直径均为、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。
【实验现象】
含碳量不同的铁丝
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳 0.2%的铁丝
含碳 0.6%的铁丝
燃烧时的现象
无火星四射,熔断
剧烈燃烧,极少火星
剧烈燃烧,少量火星
未记录
【实验分析】推测表中“未记录”部分的内容可能是 。
【实验结论】通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射的现象,可能与 有关。
10.(24-25九年级上·河北保定·期中)某化学小组利用如图所示的实验装置进行“硫燃烧”的实验。
(1)用气囊不断向弯型具支试管中鼓入空气,同时加热硫粉至燃烧,硫在空气中燃烧时会发出 色火焰。停止鼓入空气,再加热高锰酸钾,使硫在纯氧中继续燃烧。硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同,原因是 。
(2)实验结束,排尽试管中的二氧化硫后,先把导管从氢氧化钠溶液中移出,再熄灭酒精灯,目的是 。
(3)该实验装置的优点是 (写出一条)。
11.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)某兴趣小组的同学在实验室进行如图所示实验,请回答下列问题。
(1)实验时待火柴快燃尽时再伸入氧气中的原因是 。
(2)集气瓶底部加少量水的原因是 。
(3)实验中观察到铁丝在空气中只是红热,难以燃烧,但在氧气中剧烈燃烧,说明氧气具有 。
(4)用化学式表示发生的反应: 。
地 城
考点02
制取氧气
12.(24-25九年级上·河北张家口·期中)如图所示,过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量的氧气,下列现象正确的是
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水左移
13.(24-25九年级上·河北张家口·期中)实验室用高锰酸钾制取纯净的氧气时,下列说法错误的是
A.在试管口放一团棉花,防止固体粉末进入导管
B.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖好后倒置于盛有水的水槽中
C.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
D.停止加热时,要先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯
14.(24-25九年级上·河北邢台·期中)空气是宝贵的自然资源。如图是以空气等为原料合成尿素的流程(部分产物略去)。请分析流程并按要求回答相关问题:
(1)X是空气中含量最多的气体,其名称是 。
(2)分离液态空气法:液态空气汽化时首先分离出氮气,并得到 色的液态氧气,则沸点:氮气 氧气(选填“>”“=”或“<”)。
(3)根据表中数据判断,工业上制取氧气,控制温度T在 范围内,可以将表中液态空气内的氮气分离出来。
物质
沸点/℃
0
15.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲是实验室利用高锰酸钾制取氧气的实验装置,发生装置有一处不足为 。
(2)乙为“比较空气和人体呼出的气体中二氧化碳含量高低”的实验,实验得出的结论是 ,得到该结论依据的现象是 。
(3)丙所示的两个实验中集气瓶和锥形瓶内都盛有沙子,两处沙子作用的相同点是 。
16.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)根据下列实验装置图,回答问题。
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ,应用的发生装置为 (填字母序号,下同)。
(3)用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气,应选择的发生装置为 。
(4)为了获得较为干燥的氧气,应选用的收集装置为 。
(5)铁丝在氧气中燃烧实验中,集气瓶中要预留一些水,原因是 ,该实验的现象是 。
17.(24-25九年级上·河北保定·期中)某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
【查阅资料】浓硫酸具有很强的吸水性,能吸收氧气中的水蒸气从而得到干燥的氧气。
(1)写出图中标有序号①的仪器名称: 。
(2)根据所给的试剂,在实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,应选用的发生装置是 (填 “甲”或“乙”)。
(3)若选择乙、丙、丁装置组合制取并收集一瓶干燥的氧气,则正确的连接顺序为a接 , 接 。验满的操作为 。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。
(5)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸在常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择 。
18.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)实验室制取氧气并验证氧气性质的实验如图所示:
(1)写出标号仪器的名称:① ,② ,③ 。
(2)小红用高锰酸钾制取氧气,反应的文字表达式是 ,她把装置A、C连接进行实验,集气瓶中的水变为紫红色,避免此类现象发生的改进的方法是 。用该方法收集气体,实验停止加热时,要先 ,然后再熄灭酒精灯,目的是: 。
(3)小明选择过氧化氢制取并收集较干燥的氧气,则应选择装置 和 ,该反应的文字表达式为 。
(4)用D装置收集氧气,验满的方法是: 。
(5)已知在实验室制取二氧化碳用到的药品是大理石和稀盐酸,在常温的条件下把大理石和稀盐酸混合就可以得到二氧化碳气体,又知二氧化碳在常温常压下无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水且可以与水发生反应,回答下列问题:①实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置 和 ;选取此方法收集二氧化碳的依据是: 。
19.(24-25九年级上·河北张家口·期中)利用如图所示实验装置制取有关气体。
(1)图中标号a的仪器名称是
(2)实验室制取干燥的氧气,选择的装置组合可以是A和 (填字母,从D~F 中选),若把A装置改为H装置(如图),酒精灯应加热Y形管的 (填“d”或"e")端,原因是
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。发生装置选择C的优点是 。若利用G装置收集二氧化碳,气体应从 (填“b”或“c”)口进气,验满的方法是 。
如图所示为某化学兴趣小组自制的“简易制氧机”简图。
(4)制气室中发生反应的化学方程式为 。
(5)洗气室中水的作用是 (写一条)。
20.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图所示为实验室制取气体及进行部分气体性质的实验,请回答下列问题。
(1)仪器④的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取一瓶干燥的氧气,用化学式表示发生的反应: ,所需的实验仪器除图中已给出的部分仪器外,还需的一种仪器是 ,若要收集一瓶较为干燥的氧气进行实验,应选择的收集方法是 。
(3)某同学用排水法收集气体的过程中,依次观察到集气瓶内液面的变化情况为 (填序号)。
21.(24-25九年级上·河北保定·期中)某兴趣小组根据如图所示装置进行试验,请你参与并回答:
(1)写出标号仪器的名称:① ;② 。
(2)实验室选用装置A制取氧气的符号表达式为 ,利用注射器可以检查装置A的气密性。如图E所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗末端浸没在液面以下,将活塞缓慢向外拉动,若观察到 ,则装置不漏气。发生装置还可选用B,相对于A而言,B的优点是 。
(3)用装置C制取氧气,反应的符号表达式为 ;试管口堵一团棉花的作用是 ;用D装置收集氧气,观察到 现象停止收集,并将集气瓶在 (填“水槽外”或“水槽内”)盖上玻璃片, (填“正放”或“倒放”)实验台上。
(4)实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取甲烷气体。甲烷的密度比空气小,不溶于水。选用 装置制取甲烷,收集气体时可选用 或 。
(5)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是___________(填字母)。
A.药品易得,且含有要制备气体的组成元素
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体是否溶于水
22.(24-25九年级上·河北廊坊·期中)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式为 。可选用装置 (选填字母)作为发生装置,需要对装置进行的改进为 。若用装置E收集氧气,实验结束后需要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,原因是 。若利用装置E收集到的氧气不纯,其可能的原因是 (写出一条即可)。
(3)如图是一种可用于集气、洗气等的多功能装置,若用该装置收集氧气,确认氧气已满的操作和现象是 。
23.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)同学们用高锰酸钾制氧气,制取结束清洗仪器,发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。
(1)问题一:黑色固体是什么?
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解,进行分析判断。
判断
依据
不是
能溶于水形成紫红色溶液
不是 (填化学式)
冲洗试管时出现深绿色溶液,说明该物质能溶于水
是
其他实验用过,知道它是不溶于水的黑色固体
【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体,证明上述判断正确,加入的液体是 溶液。
(2)问题二:用什么洗掉?
【交流讨论】与Cu中的某一种物质组成最相近,理由是 。这种物质能与稀盐酸反应,由此推测也能与稀盐酸反应。
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化。
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?同学们请教老师后决定用草酸溶液试一试。
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡。
(3)问题三:生产了什么气体?
【交流讨论】化学变化过程中元素种类不变,因为 ,所以产生的气体可能为等。
【反思提高】以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:先 ,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。
地 城
考点03
催化剂
24.(24-25九年级上·河北保定·期中)下列对催化剂的描述正确的是
A.任何反应都需要催化剂 B.催化剂在化学反应前后本身的质量发生了变化
C.催化剂能增加生成物的质量 D.催化剂可以加速过氧化氢分解的速率
25.(24-25九年级上·河北承德·期中)2024年7月奥运会在巴黎隆重开幕,奥运火炬通常选择轻质、高效、安全的烃类化合物作为燃料,这些燃料在催化剂的作用下会发生剧烈的氧化反应,有关催化剂的叙述正确的是
A.二氧化锰可作所有化学反应的催化剂
B.反应过程中质量和化学性质不变
C.用过氧化氢溶液制取氧气,加入催化剂可以增加产生氧气的质量
D.加热氯酸钾和高锰酸钾的混合物产生氧气的速率比单独加热氯酸钾产生氧气的速率快,是因为高锰酸钾起到了催化剂的作用。
26.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列有关催化剂的说法正确的是
A.催化剂在化学反应后其质量和性质都不变
B.在高锰酸钾分解产生氧气的反应中,二氧化锰起催化作用
C.催化剂不影响生成物的质量
D.过氧化氢分解反应中,只能用二氧化锰作催化剂
27.(24-25九年级上·河北张家口·期中)下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂只能加快物质的化学反应速率
B.反应前后,催化剂的质量和性质都不改变
C.催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
D.所有化学反应都需要催化剂
28.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)催化剂的相关研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开项目式学习。
【任务一】探究催化剂
小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,
(1)请填写表格:
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,带有火星的木条复燃
氧化铜的质量为 g
氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂
(2)步骤 (填序号)对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(3)步骤②中反应的化学方程式为 。
【任务二】探究不同催化剂的催化效果
兴趣小组查阅资料得知:铁锈、硫酸铜、土豆、猪肝等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。于是他们用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
(4)结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
(5)从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(6)加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
29.(24-25九年级上·河北石家庄·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.催化剂只能加快化学反应的速率
【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氧化钢,取的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
(2)填写表格:
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,带火星的木条复燃。
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 。
30.(24-25九年级上·河北廊坊·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 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)对比步骤 (选填序号)的现象可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(4)步骤②③中过氧化氢溶液分解的化学方程式为 。
(5)步骤⑦的目的是 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5%H2O2溶液的体积
催化剂
待测数据
①
200mL
2g氧化铜
a
②
200mL
mg二氧化锰
b
(6)获得表中的待测数据的方法是 ;m= 。若a>b,则 的催化效果较好。
31.(24-25九年级上·河北唐山·期中)物质是人类赖以生存的基础。空气以及空气中的氧气就是我们研究的重要物质。
【任务一】空气成分的研究
如图所示为“测定空气中氧气的含量”的实验装置,可以利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况,某次实验的数据如图乙所示。
(1)红磷在空气中燃烧时,发生反应的化学方程式为 。
(2)该实验是通过 现象来确定空气中氧气的含量,原因是利用红磷燃烧消耗氧气,生成固体,使瓶内压强 外界大气压。
(3)从图乙中的数据分析可知足量的红磷熄灭的原因是 。
【任务二】过氧化氢分解制取氧气反应中二氧化锰作用的探究,
(4)观察图回答问题:A实验中观察到的现象是 ,根据A和C实验现象的对比,得出的结论是 。如果实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗净、干燥、再称量,发现二氧化锰的质量不变。凭上述实验 (选填“能”或“不能”)说明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,原因是 。
32.(24-25九年级上·河北唐山·期中)小明在探究了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”之后,又进行了“寻找新的催化剂”的探究实验。请你和他一起完成探究活动。
【提出问题】氧化铜是否也能做过氧化氢分解的催化剂?它是否比二氧化锰的催化效果更好?
【设计实验】他以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号
5%过氧化氢溶液体积
其他物质质量
待测数据
①
5mL
无
②
5mL
氧化铜0.5g
③
5mL
二氧化锰0.5g
(1)上述实验应测量的“待测数据”是 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体过滤、洗涤、干燥,称量得到0.5g黑色粉末,将黑色粉末放入试管中, (简述操作和现象)。
【预期结论】
(4)氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂,其反应用化学方程式表示为 。
【评价设计】
(5)你认为他设计实验②和实验③对比的目的是 。
33.(24-25九年级上·河北保定·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某化学兴趣小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是___________。
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.同一反应可能有多种催化剂
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜(CuO)也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行下图所示实验。
(2)填写下表:
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 。
溶液中有气泡冒出
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)步骤①③对比可以说明 。
(4)步骤⑦的目的是 。
(5)请写出氧化铜催化过氧化氢分解的文字表达式: 。
【任务三】该小组探究MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,设计的方案和记录的数据如下表所示:
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
收集50mlO2所用时间
实验1
30mL2%
粉末状MnO20.2g
21s
实验2
30mLa
粉末状CuO0.2g
47s
(6)表格中a的值为 。
(7)结论:MnO2与CuO哪种物质对过氧化氢分解的催化效果更好? 。
(8)要比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,还可以测量 。
34.(24-25九年级上·河北秦皇岛·期中)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了探究式学习。阅读下列内容并回答问题(已知淀粉能作过氧化氢分解的催化剂)
(1)完成如图实验步骤后,观察实验现象为:A中无明显现象,B中产生大量气泡,且气体能使带火星的木条 ,反应停止后过滤、洗涤、干燥后称量、滤渣质量为 g。
(2)小组又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
①上述实验中“待测数据”是指 。
②若a>b,则可得出的结论是 。
③同种催化剂,还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果 (回答一点即可)。
④催化剂在化工生产中起着重要作用, (选填“能”或“不能”)提高产物产量。
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考点04
化合反应、分解反应
35.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)下列变化既不属于分解反应,又不属于化合反应的是
A.
B.
C.
D.
36.(24-25九年级上·河北唐山·期中)下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是
A.氧气能支持燃烧,可做燃料
B.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出热量,生成黑色固体
C.物质与氧气发生的反应一定是化合反应
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能与许多物质发生化学反应
37.(24-25九年级上·河北唐山·期中)下列化学反应属于化合反应的是
A.磷+氧气五氧化二磷
B.氢氧化钠+硫酸铜→氢氧化铜+硫酸钠
C.甲烷+氧气二氧化碳+水
D.氧化汞汞+氧气
38.(24-25九年级上·河北唐山·期中)分类是化学学习中常见的方法。下列物质及反应的归纳、分类正确的一组是
A.稀有气体、空气、液氮都是混合物
B.蜡烛燃烧产生二氧化碳和水、过氧化氢分解都是分解反应
C.氧化反应和化合反应是交叉关系,硫燃烧既属于氧化反应又属于化合反应
D.酿酒、酿醋、呼吸、食物腐烂是缓慢氧化,缓慢氧化和剧烈氧化都发光放热
39.(24-25九年级上·河北唐山·期中)下列反应中既不是化合反应,也不是氧化反应
A.硫在氧气中燃烧 B.石蜡在氧气中燃烧
C.高锰酸钾受热分解 D.铁丝在氧气中燃烧
40.(24-25九年级上·河北廊坊·期中)2022年10月9日,我国首颗太阳观测卫星“夸父一号”成功发射,其重要部件太阳能帆板使用的高纯硅制备原理是:2H2+SiCl4Si+4HCl。下列有关说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.SiCl4是混合物
C.反应中所有元素化合价都不变 D.HCl是由氯元素和氢元素组成的
41.(24-25九年级上·河北沧州·期中)在下列变化中,既不属于化合反应,也不属于分解反应的是
A. B.
C. D.
42.(24-25九年级上·河北唐山·期中)写出下列反应的化学方程式,指出基本反应类型:
(1)给高锰酸钾加热发生反应 ,基本反应类型是 。
(2)铁丝在纯氧中燃烧 ,基本反应类型是 。
试卷第1页,共3页
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专题04 氧气
4大高频考点概览
考点01 氧气的性质
考点02 制取氧气
考点03 催化剂
考点04 化合反应、分解反应
地 城
考点01
氧气的性质
1.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)下列对有关物质在空气或氧气中燃烧的现象,描述正确的是
A.铁丝在氧气中燃烧:火星四射,放出热量,生成四氧化三铁
B.木炭在氧气中燃烧:发出白光,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
C.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰
D.红磷在空气中燃烧:发光、放热、产生大量白色烟雾
【答案】B
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧:火星四射,放出热量,生成四氧化三铁是实验结论而不是实验现象,故错误;
B、木炭在氧气中燃烧:发出白光,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,故正确;
C、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,故错误;
D、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,放出热量,故错误;
故选B。
2.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图甲所示为某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”的实验装置,集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是
A.集气瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
B.将铁丝绕成螺旋状的目的是促进燃烧
C.开始采集数据时,瓶内是纯净的氧气
D.铁丝停止燃烧时,瓶内氧气已经耗尽
【答案】B
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧实验,集气瓶中放少量水是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,不是吸收有毒物质,因为该反应产物没有有毒物质,A 错误;
B、将铁丝绕成螺旋状,可增大铁丝与氧气的接触面积,还能聚集热量,从而促进燃烧,B 正确;
C、由图乙可知,开始采集数据时,氧气体积分数小于 100%,说明瓶内不是纯净的氧气 ,C 错误;
D、从图乙可以看出,铁丝停止燃烧时,瓶内氧气体积分数不为 0,说明氧气没有耗尽,D 错误。
故选B。
3.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气具有可燃性,可以用作燃料
B.水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水
C.工业上利用分离液态空气的方法制取氧气
D.氧气的化学性质很活泼,常温下能与所有物质发生化学反应
【答案】C
【详解】A、氧气具有助燃性,可以支持燃烧,氧气不具有可燃性,不可以用作燃料,故A说法不正确;
B、水生动物能在水中生存是因为水中溶有一定量的氧气,氧气能供给呼吸,而氧气本身是不易溶于水的,故B说法不正确;
C、空气中含有大量的氧气,工业上利用液氮和液氧的沸点不同,利用分离液态空气的方法制取氧气,故C说法正确;
D、氧气的化学性质很活泼,常温下能与某些物质发生化学反应,而不是所有物质,例如常温下,氧气不能与水反应,故D说法不正确;
故选:C。
4.(24-25九年级上·河北张家口·期中)下列关于实验现象的描述中正确的是
A.铜粉加热后,红色固体逐渐变为黑色
B.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光
D.将一氧化碳气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
【答案】A
【详解】A、铜粉加热后,铜与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜,故现象为红色固体逐渐变为黑色,A正确;
B、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,生成无色无味的气体,B错误;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,C错误;
D、一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊,D错误。
故选A。
5.(24-25九年级上·河北唐山·期中)善于观察是学好化学的重要途径,下列有关实验现象的描述正确的是
A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成黑色固体
B.铁在氧气中燃烧,生成黑色固体四氧化三铁
C.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成一种黑色固体
D.硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,生成一种刺激性气味的气体
【答案】D
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,不符合题意;
B、铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,生成四氧化三铁属于实验结论,不是实验现象,不符合题意;
C、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出热量,生成白色固体,不符合题意;
D、硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,符合题意。
故选D。
6.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列实验现象描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰
B.在空气中加热铜粉,红色固体逐渐变成黑色
C.水通电分解,电极附近产生氢气和氧气
D.镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,产生黑色固体
【答案】B
【详解】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,该选项说法不正确;
B、在空气中加热铜粉,红色固体逐渐变成黑色,是因为铜和氧气反应生成黑色固体氧化铜,该选项说法正确;
C、水通电分解,电极附近产生氢气和氧气,是实验结论,不是实验现象,该选项说法不正确;
D、镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,产生白色固体,该选项说法不正确。
故选B。
7.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列实验现象描述正确的是
A.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰,生成二氧化硫气体
B.将铜丝放入硝酸银溶液中,一段时间后,铜丝表面会有银白色固体附着
C.红磷在空气中燃烧比在氧气中燃烧更剧烈,产生大量白烟
D.镁条在空气中剧烈燃烧产生耀眼白光,生成黑色固体
【答案】B
【详解】A、硫粉在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,生成二氧化硫气体是实验结论而不是实验现象。A不正确;
B、由于铜比银活泼,所以铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,银是银白色,铜离子溶液是蓝色,所以反应现象是铜的表面附着着银白色固体,溶液由无色变成蓝色。B正确;
C、红磷在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,产生大量白烟。C不正确;
D、镁条在空气中剧烈燃烧产生耀眼白光,生成白色固体。D不正确。
综上所述:选择B。
8.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以与许多物质发生化学反应。如图是探究氧气化学性质的实验装置。
(1)甲瓶中木炭燃烧后,看不到有新物质生成,要证明甲瓶中生成了新物质,需要向瓶中加入 。
(2)装置乙的集气瓶里都预先加入少量水,其目的是 。
(3)乙中反应的文字表达式是 。
(4)丙中点燃铁丝下端的火柴,待 时,将铁丝伸入集气瓶内。反应的文字表达式是 。
【答案】(1)澄清石灰水
(2)吸收二氧化硫,防止空气污染
(3)
(4) 火柴快燃尽
【详解】(1)木炭燃烧生成的新物质是二氧化碳,检验二氧化碳存在用澄清石灰水,故填:澄清石灰水;
(2)乙中反生的反应为硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,二氧化硫有毒,集气瓶里都预先加入少量水能吸收二氧化硫,防止空气污染;
(3)硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,文字表达式为:;
(4)丙中点燃铁丝下端的火柴,待火柴快要燃尽时,将铁丝伸入集气瓶内,不能伸入过早,避免消耗瓶中的氧气;该反应为铁与氧气反应生成四氧化三铁,故符号表达式为:。
9.(24-25九年级上·河北唐山·期中)小刚在做细铁丝燃烧的实验时,产生了几个疑问,让我们帮他一起分析吧!
(1)做硫粉和铁丝在氧气中燃烧的实验时,发现在集气瓶底部都放些水,但它们的作用不同,请你告诉小刚其中一种物质燃烧时,集气瓶里放水的作用: 。
(2)铁丝燃烧产生火星四射的原因是什么呢?
【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。
【实验内容】取长短相同、直径均为、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。
【实验现象】
含碳量不同的铁丝
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳 0.2%的铁丝
含碳 0.6%的铁丝
燃烧时的现象
无火星四射,熔断
剧烈燃烧,极少火星
剧烈燃烧,少量火星
未记录
【实验分析】推测表中“未记录”部分的内容可能是 。
【实验结论】通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射的现象,可能与 有关。
【答案】(1)硫燃烧放水的作用是:吸收燃烧产物,防止空气污染/铁丝燃烧放水的作用是:防止高温熔融物溅落炸裂瓶底(合理即可)
(2) 剧烈燃烧,火星四射 含碳量
【详解】(1)硫燃烧生成二氧化硫,做硫在氧气中燃烧实验时,集气瓶底部需放少量水,其作用是吸收二氧化硫,防止污染空气;
铁燃烧生成四氧化三铁,做铁在氧气中燃烧实验时,在集气瓶的底部都加了少量的水的作用是防止生成的高温熔化物溅落下来,造成集气瓶底炸裂;
(2)[实验分析]
由实验现象可知,随着铁丝中含碳量的升高,铁丝燃烧越来越剧烈,火星越来越多,含碳0.6%的铁丝能够在氧气中剧烈燃烧,火星四射;
[实验结论]
通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射现象和碳元素的含量有关。
10.(24-25九年级上·河北保定·期中)某化学小组利用如图所示的实验装置进行“硫燃烧”的实验。
(1)用气囊不断向弯型具支试管中鼓入空气,同时加热硫粉至燃烧,硫在空气中燃烧时会发出 色火焰。停止鼓入空气,再加热高锰酸钾,使硫在纯氧中继续燃烧。硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同,原因是 。
(2)实验结束,排尽试管中的二氧化硫后,先把导管从氢氧化钠溶液中移出,再熄灭酒精灯,目的是 。
(3)该实验装置的优点是 (写出一条)。
【答案】(1) 淡蓝 氧气浓度不同
(2)防止氢氧化钠溶液倒吸,炸裂试管
(3)减少对环境污染
【详解】(1)硫在空气中燃烧时会发出淡蓝色火焰。停止鼓入空气,再加热高锰酸钾,使硫在纯氧中继续燃烧。硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同,原因是氧气的浓度不同;故答案为:淡蓝;氧气的浓度不同。
(2)实验结束,排尽试管中的二氧化硫后,先把导管从氢氧化钠溶液中移出,再熄灭酒精灯,目的是防止溶液倒吸,导致试管炸裂;故答案为:防止溶液倒吸,导致试管炸裂。
(3)该实验装置的优点是现象明显,且可以防止空气污染;故答案为:可以防止空气污染(合理即可)。
11.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)某兴趣小组的同学在实验室进行如图所示实验,请回答下列问题。
(1)实验时待火柴快燃尽时再伸入氧气中的原因是 。
(2)集气瓶底部加少量水的原因是 。
(3)实验中观察到铁丝在空气中只是红热,难以燃烧,但在氧气中剧烈燃烧,说明氧气具有 。
(4)用化学式表示发生的反应: 。
【答案】(1)防止火柴燃烧消耗集气瓶内的氧气
(2)防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
(3)助燃性
(4)
【详解】(1)火柴燃烧消耗氧气,需要等火柴快燃尽再伸入集气瓶,防止火柴燃烧消耗集气瓶内的氧气,故填:防止火柴燃烧消耗集气瓶内的氧气。
(2)铁丝燃烧高温生成物容易炸裂集气瓶,集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,故填:防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。
(3)实验中观察到铁丝在空气中只是红热,难以燃烧,但在氧气中剧烈燃烧,该实验说明氧气具有助燃性,故填:助燃性。
(4)铁丝燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为:,故答案为:。
地 城
考点02
制取氧气
12.(24-25九年级上·河北张家口·期中)如图所示,过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量的氧气,下列现象正确的是
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水左移
【答案】D
【详解】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量的氧气,气体增多,使得集气瓶内压强增大,大于外界大气压,因此可观察到气球缩小,红墨水左移,故选:D。
13.(24-25九年级上·河北张家口·期中)实验室用高锰酸钾制取纯净的氧气时,下列说法错误的是
A.在试管口放一团棉花,防止固体粉末进入导管
B.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖好后倒置于盛有水的水槽中
C.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
D.停止加热时,要先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯
【答案】C
【详解】A、实验室用高锰酸钾制取纯净的氧气,需要在试管口放一团棉花,防止固体粉末进入导管,堵塞导管,故正确;
B、氧气不易溶于水,可选择排水法收集氧气,加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖好后倒置于盛有水的水槽中,开始反应后,等到导管口气泡连续均匀冒出时,再将导管口移入集气瓶,开始收集,故正确;
C、先开始加热,由于刚产生的气泡是排出的装置中的空气,所以等到导管口气泡连续均匀冒出时,再将导管口移入集气瓶,开始收集,故错误;
D、停止加热时,要先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水倒流,造成试管炸裂,故正确;
故选C。
14.(24-25九年级上·河北邢台·期中)空气是宝贵的自然资源。如图是以空气等为原料合成尿素的流程(部分产物略去)。请分析流程并按要求回答相关问题:
(1)X是空气中含量最多的气体,其名称是 。
(2)分离液态空气法:液态空气汽化时首先分离出氮气,并得到 色的液态氧气,则沸点:氮气 氧气(选填“>”“=”或“<”)。
(3)根据表中数据判断,工业上制取氧气,控制温度T在 范围内,可以将表中液态空气内的氮气分离出来。
物质
沸点/℃
0
【答案】(1)氮气
(2) 淡蓝 <
(3)-196℃≤T<-183℃
【详解】(1)空气中含量最多的气体是氮气,约占空气体积的 78% ,所以 X 是氮气。
(2)液态氧气是淡蓝色的;
液态空气汽化时首先分离出氮气,说明氮气先达到沸点汽化,所以氮气的沸点低于氧气的沸点,故填<。
(3)要将液态空气内的氮气分离出来,温度要达到氮气的沸点使其汽化,但不能达到氧气的沸点让氧气也汽化,由表中数据可知,氮气沸点是-196℃,氧气沸点是-183℃,所以控制温度T在-196℃≤T<-183℃范围内。
15.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲是实验室利用高锰酸钾制取氧气的实验装置,发生装置有一处不足为 。
(2)乙为“比较空气和人体呼出的气体中二氧化碳含量高低”的实验,实验得出的结论是 ,得到该结论依据的现象是 。
(3)丙所示的两个实验中集气瓶和锥形瓶内都盛有沙子,两处沙子作用的相同点是 。
【答案】(1)试管口未塞棉花
(2) 呼出气体中二氧化碳含量高于空气 呼出气体中澄清石灰水变浑浊,空气中不浑浊
(3)防止瓶底炸裂
【详解】(1)甲是实验室利用高锰酸钾制取氧气的实验装置,为防止加热时粉末状的物质进入导管,试管口需塞一团棉花,故填:试管口未塞棉花;
(2)乙实验得出的结论是呼出气体中二氧化碳含量高于空气;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,将等量的澄清石灰水分别滴入呼出气体和空气中,观察到呼出气体中澄清石灰水变浑浊,空气中澄清石灰水不变浑浊,可证明呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高,故填:呼出气体中二氧化碳含量高于空气;呼出气体中澄清石灰水变浑浊,空气中不浑浊;
(3)玻璃是热的不良导体,受热不均会发生炸裂,丙所示的两个实验中集气瓶和锥形瓶内都盛有沙子,两处沙子作用的相同点是防止瓶底炸裂,故填:防止瓶底炸裂。
16.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)根据下列实验装置图,回答问题。
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ,应用的发生装置为 (填字母序号,下同)。
(3)用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气,应选择的发生装置为 。
(4)为了获得较为干燥的氧气,应选用的收集装置为 。
(5)铁丝在氧气中燃烧实验中,集气瓶中要预留一些水,原因是 ,该实验的现象是 。
【答案】(1)试管
(2) 高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气 A
(3)B
(4)C
(5) 防止高温熔化物溅落,炸裂集气瓶底 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是试管,故填:试管;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、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,该反应属于固-固加热型,选择的发生装置为A,故填:高锰酸钾锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气;A;
(3)用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气,属于固液常温型,应选择的发生装置为B,故填:B;
(4)氧气的密度比空气大,不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法收集,采用向上排空气法收集气体较干燥,选择的收集装置为C,故填:C;
(5)玻璃是热的不良导体,受热不均会发生炸裂,铁丝在氧气中燃烧实验中,集气瓶中要预留一些水,原因是防止高温熔化物溅落,炸裂集气瓶底,实验中可观察到铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,故填:防止高温熔化物溅落,炸裂集气瓶底;铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。
17.(24-25九年级上·河北保定·期中)某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
【查阅资料】浓硫酸具有很强的吸水性,能吸收氧气中的水蒸气从而得到干燥的氧气。
(1)写出图中标有序号①的仪器名称: 。
(2)根据所给的试剂,在实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,应选用的发生装置是 (填 “甲”或“乙”)。
(3)若选择乙、丙、丁装置组合制取并收集一瓶干燥的氧气,则正确的连接顺序为a接 , 接 。验满的操作为 。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 。
(5)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸在常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)乙
(3) c b e 将带火星的木条放在d口,木条复燃,则说明已收集满
(4)
(5)乙
【详解】(1)由图可知,图中标有序号①的仪器名称:锥形瓶;
(2)根据所给的试剂,在实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,应选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应在常温下进行,可以节约能源,且操作简单,该反应属于固液不加热反应,发生装置可选乙;
(3)若选择乙、丙、丁装置组合制取并收集一瓶干燥的氧气,乙装置是发生装置,浓硫酸具有吸水性,且与氧气不反应,用于干燥氧气,洗气应“长进短出”,这样干燥的比较充分,氧气的密度比空气略大,用丁装置收集氧气,应从e端通入,故正确的连接顺序为a接c,b接e;
氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在d口,木条复燃,则说明已收集满;
(4)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;
(5)实验室用固体石灰石和液体稀盐酸在常温下制取二氧化碳,属于固液不加热反应,则发生装置应选择乙。
18.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)实验室制取氧气并验证氧气性质的实验如图所示:
(1)写出标号仪器的名称:① ,② ,③ 。
(2)小红用高锰酸钾制取氧气,反应的文字表达式是 ,她把装置A、C连接进行实验,集气瓶中的水变为紫红色,避免此类现象发生的改进的方法是 。用该方法收集气体,实验停止加热时,要先 ,然后再熄灭酒精灯,目的是: 。
(3)小明选择过氧化氢制取并收集较干燥的氧气,则应选择装置 和 ,该反应的文字表达式为 。
(4)用D装置收集氧气,验满的方法是: 。
(5)已知在实验室制取二氧化碳用到的药品是大理石和稀盐酸,在常温的条件下把大理石和稀盐酸混合就可以得到二氧化碳气体,又知二氧化碳在常温常压下无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水且可以与水发生反应,回答下列问题:①实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置 和 ;选取此方法收集二氧化碳的依据是: 。
【答案】(1) 酒精灯 试管 水槽
(2) 在试管口放一团棉花 移出水槽中的导管 防止水被倒吸,造成试管炸裂
(3) B D
(4)将带火星的木条放在瓶口,若复燃,则集满
(5) B D 密度比空气大,能溶于水且可以与水发生反应
【详解】(1)由图可知,仪器①②③分别为:酒精灯、试管和水槽;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:;
集气瓶中的水变为紫红色,是因为试管口没有放棉花团,造成固体粉末沿导管进入水槽,为避免此类现象发生应在试管口放一团棉花;
实验停止加热时,为防止水被倒吸,造成试管炸裂,要先移出水槽中的导管,然后再熄灭酒精灯;
(3)过氧化氢制取氧应选用固液常温型发生装置,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,排空气法收集的比较干燥,故选BD;
过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,文字表达式为:;
(4)氧气具有助燃性,验满时将带火星的木条放在瓶口,若复燃,则集满;
(5)实验室制取二氧化碳用到的药品是大理石和稀盐酸,在常温的条件进行,故选用固液常温型发生装置,二氧化碳密度比空气大,能溶于水且可以与水发生反应,故不选用排水法,只选向上排空气法收集,故选:BD,选D收集是因为二氧化碳密度比空气大,能溶于水且可以与水发生反应。
19.(24-25九年级上·河北张家口·期中)利用如图所示实验装置制取有关气体。
(1)图中标号a的仪器名称是
(2)实验室制取干燥的氧气,选择的装置组合可以是A和 (填字母,从D~F 中选),若把A装置改为H装置(如图),酒精灯应加热Y形管的 (填“d”或"e")端,原因是
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。发生装置选择C的优点是 。若利用G装置收集二氧化碳,气体应从 (填“b”或“c”)口进气,验满的方法是 。
如图所示为某化学兴趣小组自制的“简易制氧机”简图。
(4)制气室中发生反应的化学方程式为 。
(5)洗气室中水的作用是 (写一条)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) E d 防止冷凝水回流至Y 形管底部,使Y 形管骤冷炸裂
(3) CaCO3+2HCl =CaCl₂+H2O +CO2↑ 可以随时控制反应的发生与停止 b 将燃着的木条放在c 管口,若木条熄灭,说明CO2已收集满
(4)2H2O22H2O+O2↑
(5)使氧气湿润(或便于观察氧气产生的速率,合理即可)
【详解】(1)由图可知,a的仪器名称为长颈漏斗;
(2)实验室制取干燥的氧气,应选择向上排空气法收集,选择E,若把A装置改为H装置,为防止冷凝水回流至Y形管底部,使Y形管骤冷炸裂,酒精灯应加热Y形管的d处;
(3)实验室制取二氧化碳,反应物为碳酸钙和稀盐酸,生成物为氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;装置C中有塑料隔板,能实现固液分离,可随时控制反应的发生与停止;收集二氧化碳用向上排空气法,用G装置,气体从b端进入,将燃着的木条放在c 管口,若木条熄灭,说明CO2已收集满;
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气和水,化学方程式为;
(5)洗气室中的水可使氧气湿润,也可以通过观察气泡的速率,来判断氧气产生的速率;
20.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图所示为实验室制取气体及进行部分气体性质的实验,请回答下列问题。
(1)仪器④的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取一瓶干燥的氧气,用化学式表示发生的反应: ,所需的实验仪器除图中已给出的部分仪器外,还需的一种仪器是 ,若要收集一瓶较为干燥的氧气进行实验,应选择的收集方法是 。
(3)某同学用排水法收集气体的过程中,依次观察到集气瓶内液面的变化情况为 (填序号)。
【答案】(1)水槽
(2) 酒精灯 向上排空气法
(3)②①③
【详解】(1)由图可知,仪器④为水槽;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学式表示方法为:,高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,除图中所给仪器外,还需要酒精灯;排空气法收集氧气较干燥,且氧气密度比空气大,则收集方法选向上排空气法;
(3)刚开始时,集气瓶装满水,待收集过程中,集气瓶中的水慢慢减小,直至完全排出,故选②①③。
21.(24-25九年级上·河北保定·期中)某兴趣小组根据如图所示装置进行试验,请你参与并回答:
(1)写出标号仪器的名称:① ;② 。
(2)实验室选用装置A制取氧气的符号表达式为 ,利用注射器可以检查装置A的气密性。如图E所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗末端浸没在液面以下,将活塞缓慢向外拉动,若观察到 ,则装置不漏气。发生装置还可选用B,相对于A而言,B的优点是 。
(3)用装置C制取氧气,反应的符号表达式为 ;试管口堵一团棉花的作用是 ;用D装置收集氧气,观察到 现象停止收集,并将集气瓶在 (填“水槽外”或“水槽内”)盖上玻璃片, (填“正放”或“倒放”)实验台上。
(4)实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取甲烷气体。甲烷的密度比空气小,不溶于水。选用 装置制取甲烷,收集气体时可选用 或 。
(5)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是___________(填字母)。
A.药品易得,且含有要制备气体的组成元素
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体是否溶于水
【答案】(1) 分液漏斗 水槽
(2) 长颈漏斗下端有气泡出现 可以控制反应速率
(3) 防止试管中的粉末状物质进入导管 集气瓶瓶口产生气泡 水槽内 正放
(4) A D F
(5)D
【详解】(1)标号①的仪器名称是分液漏斗;标号②的仪器名称是水槽;
(2)A装置是固液常温装置,选用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,反应的符号表达式为:,
如图E所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗末端浸没在液面以下,将活塞缓慢向外拉动,将活塞缓慢向外拉动,装置内压强减小,若观察到长颈漏斗下端有气泡出现,则装置不漏气;
与A装置相比,B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;
(3)C装置适用于固体加热反应制取气体,且试管口有一团棉花,适用于加热高锰酸钾制取氧气,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:;
试管口堵一团棉花的作用是防止试管中的粉末状物质进入导管;
用D装置收集氧气,当观察到集气瓶瓶口产生气泡现象说明已收集满,并将集气瓶在水槽内盖上玻璃片,正放实验台上;
(4)实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取甲烷气体,反应装置属于固体加热型,故选C装置制取甲烷;甲烷的密度比空气小,选F装置向下排空气法收集,不溶于水可以选用D装置排水法收集;
(5)A、药品易得,且含有要制备气体的组成元素,需要考虑,故不符合;
B、反应条件易于控制,反应速率适中,需要考虑,故不符合;
C、操作简便易行,安全可靠,节能环保,需要考虑,故不符合;
D、所要制取气体是否溶于水,不需要考虑,故符合,故选:D。
22.(24-25九年级上·河北廊坊·期中)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式为 。可选用装置 (选填字母)作为发生装置,需要对装置进行的改进为 。若用装置E收集氧气,实验结束后需要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,原因是 。若利用装置E收集到的氧气不纯,其可能的原因是 (写出一条即可)。
(3)如图是一种可用于集气、洗气等的多功能装置,若用该装置收集氧气,确认氧气已满的操作和现象是 。
【答案】(1)集气瓶
(2) A 试管口应塞一团棉花 为了防止水槽中的水倒流炸裂试管 开始时集气瓶没有装满水
(3)将带火星的小木条放在导管n口,若木条复燃,则氧气已满
【详解】(1)仪器①的名称是集气瓶;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为为:;
高锰酸钾加热分解产生氧气,发生装置为固体加热型,发生装置选择A;
加热高锰酸钾时,为了防止固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应塞一团棉花;
用排水法收集氧气时,为了防止水槽中的水倒流炸裂试管,实验结束时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯;
若收集的氧气不纯,可能原因为:开始时集气瓶没有装满水,或刚产生气泡就开始收集等;
(3)氧气的密度比空气略大,用向上排空气法收集,从m进n出,则验满的方法是将带火星的小木条放在导管n口,若木条复燃,则氧气已满。
23.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)同学们用高锰酸钾制氧气,制取结束清洗仪器,发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。
(1)问题一:黑色固体是什么?
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解,进行分析判断。
判断
依据
不是
能溶于水形成紫红色溶液
不是 (填化学式)
冲洗试管时出现深绿色溶液,说明该物质能溶于水
是
其他实验用过,知道它是不溶于水的黑色固体
【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体,证明上述判断正确,加入的液体是 溶液。
(2)问题二:用什么洗掉?
【交流讨论】与Cu中的某一种物质组成最相近,理由是 。这种物质能与稀盐酸反应,由此推测也能与稀盐酸反应。
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化。
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?同学们请教老师后决定用草酸溶液试一试。
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡。
(3)问题三:生产了什么气体?
【交流讨论】化学变化过程中元素种类不变,因为 ,所以产生的气体可能为等。
【反思提高】以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:先 ,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。
【答案】(1) 过氧化氢溶液
(2)它们都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成)
(3) 反应物中含有碳、氢、氧元素 确定难溶物的成分(或确定难溶物是什么物质)
【详解】(1)交流讨论:高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,锰酸钾能溶于水,形成深绿色溶液,而该黑色固体是难溶于水的黑色固体,故不是K2MnO4;
实验验证:过氧化氢能在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故加入的液体是过氧化氢溶液;
(2)交流讨论:二氧化锰与氧化铁均是由金属元素和氧元素组成的化合物,均属于金属氧化物,故二氧化锰与氧化铁的组成最相近;
(3)交流讨论:根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,产生的气体可能为二氧化碳、一氧化碳、氢气、氧气,即生成物中含C、H、O元素,故是因为反应物中含碳、氢、氧元素;
反思提高:由以上分析可知,以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是:先确定难溶物的成分,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。
地 城
考点03
催化剂
24.(24-25九年级上·河北保定·期中)下列对催化剂的描述正确的是
A.任何反应都需要催化剂 B.催化剂在化学反应前后本身的质量发生了变化
C.催化剂能增加生成物的质量 D.催化剂可以加速过氧化氢分解的速率
【答案】D
【详解】A、并非任何反应都需要催化剂,如水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,不需要催化剂,选项错误;
B、催化剂在化学反应前后本身的质量不发生变化,选项错误;
C、催化剂只改变反应速率,不改变反应物与生成物的质量关系,选项错误;
D、催化剂可以加速过氧化氢分解的速率,如二氧化锰能够加快过氧化氢分解的速率,选项正确,故选D。
25.(24-25九年级上·河北承德·期中)2024年7月奥运会在巴黎隆重开幕,奥运火炬通常选择轻质、高效、安全的烃类化合物作为燃料,这些燃料在催化剂的作用下会发生剧烈的氧化反应,有关催化剂的叙述正确的是
A.二氧化锰可作所有化学反应的催化剂
B.反应过程中质量和化学性质不变
C.用过氧化氢溶液制取氧气,加入催化剂可以增加产生氧气的质量
D.加热氯酸钾和高锰酸钾的混合物产生氧气的速率比单独加热氯酸钾产生氧气的速率快,是因为高锰酸钾起到了催化剂的作用。
【答案】B
【详解】A、一种物质可作多个反应的催化剂,但不是所有反应的,A选项错误;
B、催化剂在化学变化前后,化学性质不变,质量也不变,B选项正确;
C、催化剂能够改变化学反应速率,但不能改变生成物的质量,C选项错误;
D、实验时,氯酸钾中加入少量高锰酸钾加热,发现产生氧气的速率加快,原因是高锰酸钾分解生成的二氧化锰对氯酸钾分解起催化作用,D选项错误。
故选:B。
26.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列有关催化剂的说法正确的是
A.催化剂在化学反应后其质量和性质都不变
B.在高锰酸钾分解产生氧气的反应中,二氧化锰起催化作用
C.催化剂不影响生成物的质量
D.过氧化氢分解反应中,只能用二氧化锰作催化剂
【答案】C
【详解】A.催化剂在化学反应后其质量和化学性质不变,而不是性质,因为物理性质可能改变,故A错误;
B.在高锰酸钾分解产生氧气的反应中,二氧化锰不是催化剂,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故B错误;
C.催化剂只能改变化学反应速率,不影响生成物的质量,故C正确;
D.过氧化氢分解反应中,不只能用二氧化锰作催化剂,还可以用氧化铜等其他物质作催化剂,故D错误;
故选:C。
27.(24-25九年级上·河北张家口·期中)下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂只能加快物质的化学反应速率
B.反应前后,催化剂的质量和性质都不改变
C.催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
D.所有化学反应都需要催化剂
【答案】C
【详解】A、催化剂不是只加快物质的化学反应速率,也可能会减慢物质的化学反应速率,故A错误;
B、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质均不发生改变,故B错误;
C、催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用,故C正确;
D、不是所有的化学反应都需要催化剂,如高锰酸钾分解,故D错误。
故选C。
28.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)催化剂的相关研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开项目式学习。
【任务一】探究催化剂
小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作过氧化氢分解的催化剂,于是设计了如图实验进行验证,
(1)请填写表格:
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,带有火星的木条复燃
氧化铜的质量为 g
氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂
(2)步骤 (填序号)对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(3)步骤②中反应的化学方程式为 。
【任务二】探究不同催化剂的催化效果
兴趣小组查阅资料得知:铁锈、硫酸铜、土豆、猪肝等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。于是他们用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
(4)结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
(5)从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(6)加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
【答案】(1)0.2
(2)①③
(3)
(4)猪肝块
(5)放热
(6)30
【详解】(1)在化学反应里,催化剂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;根据实验结论氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂,故反应前后质量不变,则步骤⑥ 氧化铜的质量为0.2g;
(2)步骤①只有过氧化氢溶液,带火星的木条不复燃,步骤③加入过氧化氢溶液后,带火星的木条复燃,二者对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率;
(3)步骤②中过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为;
(4)结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块,是因为相同时间猪肝块压强大,即猪肝块作催化剂时产生的氧气量大,所以猪肝块的催化效率更高;
(5)从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是放热反应,是因为压强增大到最大值后又减小,说明完全反应后不再放热,温度降低,压强减小;
(6)加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s,此时产生的氧气最多,压强达到最大值。
29.(24-25九年级上·河北石家庄·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.催化剂只能加快化学反应的速率
【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氧化钢,取的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
(2)填写表格:
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,带火星的木条复燃。
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)0.2g
(3)验证氧化铜的化学性质不变
(4)ac/bd
(5)催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物质量,则最终生成氧气的质量相同
【详解】(1)A、催化剂能改变反应速率,但不加入催化剂,化学反应也能发生,该选项说法不正确;
B、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,该选项说法正确;
C、催化剂能改变反应速率,可能加快,也可能减慢,该选项说法不正确。
故选B;
(2)结论为氧化铜为过氧化氢分解反应的催化剂,反应前后质量不变,则步骤⑥中,氧化铜的质量仍为0.2g;
(3)待反应结束后,继续添加过氧化氢,可验证反应前后氧化铜的化学性质不变;
(4)若想比较催化剂种类能影响反应速率,既能比较收集等体积的氧气所需时间长短,也可比较相同时间收集氧气的体积多少,则可比较ac或bd;
(5)催化剂能改变反应速率,但不能改变生成物质量,则最终生成氧气的质量相同,故完全反应后两个装置内压强相同。
30.(24-25九年级上·河北廊坊·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 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)对比步骤 (选填序号)的现象可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
(4)步骤②③中过氧化氢溶液分解的化学方程式为 。
(5)步骤⑦的目的是 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
小组同学以生成100mL氧气为标准,设计了下列实验。
序号
5%H2O2溶液的体积
催化剂
待测数据
①
200mL
2g氧化铜
a
②
200mL
mg二氧化锰
b
(6)获得表中的待测数据的方法是 ;m= 。若a>b,则 的催化效果较好。
【答案】(1)质量和化学性质
(2) 复燃 0.2
(3)①③
(4)
(5)证明氧化铜的化学性质在化学反应前后不变
(6) 测量收集100mL氧气所用时间 2 二氧化锰
【详解】(1)能改变某个反应化学反应速率,且反应前后质量和化学性质都不变的物质叫做该反应的催化剂,催化剂在化工生产中起着重要作用,其质量和化学性质在反应前后都不变;
(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,步骤①向盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星的小木条,小木条不复燃,加入氧化铜后,再伸入带火星的小木条,步骤③现象:试管中有气泡产生,带火星的木条复燃;步骤⑥结果:反应前后催化剂的质量不变,则氧化铜的质量仍为0.2g;
(3)步骤①中不加氧化铜,步骤③中加入氧化铜,对比反应快慢,则可证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率;
(4)步骤②③中反应是指过氧化氢在氧化铜的催化下反应生成水和氧气,该反应化学方程式:;
(5)若要判断一种物质是否是该反应的催化剂,需要验证该物质能改变这一反应的速率,且反应前后质量和化学性质不变,步骤⑦的目的是证明氧化铜的化学性质在化学反应前后不变;
(6)由于以生成100mL氧气为标准,则待测数据为收集100mL氧气所用时间,故方法是测量收集100mL氧气所用时间;根据控制变量法,m=2;若a>b,则说明加入二氧化锰的反应速率较快,则说明二氧化锰的催化效果更好。
31.(24-25九年级上·河北唐山·期中)物质是人类赖以生存的基础。空气以及空气中的氧气就是我们研究的重要物质。
【任务一】空气成分的研究
如图所示为“测定空气中氧气的含量”的实验装置,可以利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况,某次实验的数据如图乙所示。
(1)红磷在空气中燃烧时,发生反应的化学方程式为 。
(2)该实验是通过 现象来确定空气中氧气的含量,原因是利用红磷燃烧消耗氧气,生成固体,使瓶内压强 外界大气压。
(3)从图乙中的数据分析可知足量的红磷熄灭的原因是 。
【任务二】过氧化氢分解制取氧气反应中二氧化锰作用的探究,
(4)观察图回答问题:A实验中观察到的现象是 ,根据A和C实验现象的对比,得出的结论是 。如果实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗净、干燥、再称量,发现二氧化锰的质量不变。凭上述实验 (选填“能”或“不能”)说明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,原因是 。
【答案】(1)
(2) 从量筒内进入集气瓶中水的体积 小于
(3)氧气含量太低,不足以支持红磷的燃烧
(4) 带火星的木条没有复燃 二氧化锰加快过氧化氢的分解速率 不能 还没有证明二氧化锰的化学性质是否改变
【详解】(1)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,发生反应的化学方程式为;
(2)该实验是通过从量筒内进入集气瓶中水的体积现象来确定空气中氧气的含量,原理是利用红磷燃烧消耗氧气,生成固体,使瓶内压强小于外界大气压,打开弹簧夹,量筒中的水进入集气瓶中,从量筒内进入集气瓶中水的体积即为消耗氧气的体积;
(3)从图乙中的数据分析可知,当氧气体积分数为8.86%时,红磷熄灭,足量的红磷熄灭的原因是氧气含量太低,不足以支持红磷的燃烧;
(4)A实验中只有过氧化氢溶液时,分解速率较慢,观察到的现象是带火星的木条没有复燃;
C实验中二氧化锰可以加快过氧化氢分解速率,产生的氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则根据A和C实验现象的对比,得出的结论是二氧化锰加快过氧化氢的分解速率;
如果实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗净、干燥、再称量,发现二氧化锰的质量不变。凭上述实验不能说明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,原因是还没有证明二氧化锰的化学性质是否改变。
32.(24-25九年级上·河北唐山·期中)小明在探究了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”之后,又进行了“寻找新的催化剂”的探究实验。请你和他一起完成探究活动。
【提出问题】氧化铜是否也能做过氧化氢分解的催化剂?它是否比二氧化锰的催化效果更好?
【设计实验】他以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号
5%过氧化氢溶液体积
其他物质质量
待测数据
①
5mL
无
②
5mL
氧化铜0.5g
③
5mL
二氧化锰0.5g
(1)上述实验应测量的“待测数据”是 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体过滤、洗涤、干燥,称量得到0.5g黑色粉末,将黑色粉末放入试管中, (简述操作和现象)。
【预期结论】
(4)氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂,其反应用化学方程式表示为 。
【评价设计】
(5)你认为他设计实验②和实验③对比的目的是 。
【答案】(1)生成等体积氧气所用时间
(2)小
(3)加入过氧化氢溶液有气泡产生
(4)2H2O22H2O+O2↑
(5)比较氧化铜和二氧化锰的催化效果
【详解】(1)比较化学反应速度的快慢,可以比较收集相同体积的气体所用的时间,也可以比较相同时间内收集气体的体积。因“小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验”,所以选择的是比较收集相同体积的气体所用的时间,则待测数据是收集等体积氧气所用时间;
(2)收集等体积氧气所用时间越长,分解速率约慢。氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。所以②时间更短,既实验②比实验①的“待测数据”更小。
(3)该实验的预期结论是氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂,则氧化铜在反应前后化学性质保持不变,反应后的氧化铜仍能加快做过氧化氢的分解,该实验是验证氧化铜在反应后的化学性质保持不变,实验操作和现象:将黑色粉末放入试管中,加入过氧化氢溶液,有气泡产生;
(4)过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气,反应化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(5)根据提出问题“他是否比二氧化锰的催化效果更好”及可以比较收集等体积氧气所用时间来比较分解速度的快慢可知,小雨设计实验③和实验②对比的目的是比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢分解的催化效果。
33.(24-25九年级上·河北保定·期中)关于催化剂的研究是一项重要的课题,某化学兴趣小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是___________。
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.同一反应可能有多种催化剂
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜(CuO)也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行下图所示实验。
(2)填写下表:
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 。
溶液中有气泡冒出
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)步骤①③对比可以说明 。
(4)步骤⑦的目的是 。
(5)请写出氧化铜催化过氧化氢分解的文字表达式: 。
【任务三】该小组探究MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,设计的方案和记录的数据如下表所示:
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
收集50mlO2所用时间
实验1
30mL2%
粉末状MnO20.2g
21s
实验2
30mLa
粉末状CuO0.2g
47s
(6)表格中a的值为 。
(7)结论:MnO2与CuO哪种物质对过氧化氢分解的催化效果更好? 。
(8)要比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,还可以测量 。
【答案】(1)D
(2)0.2g
(3)CuO能加快过氧化氢的分解速率
(4)探究化学反应前后CuO的化学性质是否改变
(5)过氧化氢水+氧气
(6)2%
(7)二氧化锰/MnO2
(8)相同时间内收集的氧气的体积
【详解】(1)A、不加入催化剂,化学反应也能发生,只是会影响化学反应速率,不符合题意;
B、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,不符合题意;
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、同一反应可能有多种催化剂,如过氧化氢分解制取氧气的反应中,二氧化锰、氧化铜等均是催化剂,符合题意;
故选D;
(2)实验结论为氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故步骤⑥结果:称得氧化铜的质量为0.2g;
(3)步骤①中未加入氧化铜,试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃,步骤③中加入了氧化铜,产生大量气泡,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;
(4)步骤⑦中重复实验②③,目的是:探究化学反应前后氧化铜的化学性质是否改变;
(5)过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成氧气和水,文字表达式为过氧化氢水+氧气;
(6)该实验的目的是探究二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果,根据控制变量法,催化剂的种类不同,其它因素相同,故a的值为2%;
(7)由表中数据可知,相同条件下,使用二氧化锰作催化剂时,收集50mL氧气所用时间较短,说明二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果更好;
(8)要比较二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果,除去测量收集50mL氧气所用时间,还可以测量相同时间内收集氧气的体积。
34.(24-25九年级上·河北秦皇岛·期中)某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了探究式学习。阅读下列内容并回答问题(已知淀粉能作过氧化氢分解的催化剂)
(1)完成如图实验步骤后,观察实验现象为:A中无明显现象,B中产生大量气泡,且气体能使带火星的木条 ,反应停止后过滤、洗涤、干燥后称量、滤渣质量为 g。
(2)小组又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
①上述实验中“待测数据”是指 。
②若a>b,则可得出的结论是 。
③同种催化剂,还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果 (回答一点即可)。
④催化剂在化工生产中起着重要作用, (选填“能”或“不能”)提高产物产量。
【答案】(1) 复燃(合理表述即可) a
(2) 生成25mL氧气所需时间 相同条件下,二氧化锰对过氧化氢的催化效果比淀粉好 催化剂的颗粒大小(合理即可) 不能
【详解】(1)淀粉能作过氧化氢分解的催化剂,加入淀粉后,过氧化氢在淀粉的催化下分解生成水和氧气,氧气具有助燃性,故气体能使带火星的木条复燃;
化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故反应停止后过滤、洗涤、干燥后称量、滤渣质量为ag;
(2)①实验均以生成25mL气体为准,故上述实验中“待测数据”是指:生成25mL氧气所需时间;
②若a>b,即用淀粉作催化剂时,生成25mL氧气所需时间较长,说明使用淀粉作催化剂时,过氧化氢的分解速率慢,故可得出结论:相同条件下,二氧化锰对过氧化氢的催化效果比淀粉好;
③同种催化剂,催化剂的颗粒大小,催化剂的质量均可能会影响过氧化氢分解反应的催化效果;
④催化剂只能改变化学反应速率,不能提高产物产量。
地 城
考点04
化合反应、分解反应
35.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)下列变化既不属于分解反应,又不属于化合反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A、 该反应是一变多的反应,是分解反应,不符合题意;
B、 该反应是多变一的反应,是化合反应,不符合题意;
C、 该反应是两种物质生成两种物质的反应,不符合一变多或多变一的特点,既不属于分解反应,又不属于化合反应,符合题意;
D、 该反应是多变一的反应,是化合反应,不符合题意。
故选C。
36.(24-25九年级上·河北唐山·期中)下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是
A.氧气能支持燃烧,可做燃料
B.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出热量,生成黑色固体
C.物质与氧气发生的反应一定是化合反应
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能与许多物质发生化学反应
【答案】D
【详解】A、氧气能支持燃烧,不具有可燃性,不能做燃料,错误;
B、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体,错误;
C、物质与氧气发生的反应不一定是化合反应,如石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,由于该反应有两种物质生成,不符合化合反应的定义,不属于化合反应,错误;
D、氧气的化学性质比较活泼,在一定条件下能与许多物质发生化学反应,正确。
故选D。
37.(24-25九年级上·河北唐山·期中)下列化学反应属于化合反应的是
A.磷+氧气五氧化二磷
B.氢氧化钠+硫酸铜→氢氧化铜+硫酸钠
C.甲烷+氧气二氧化碳+水
D.氧化汞汞+氧气
【答案】A
【分析】由两种或两种以上物质反应生成另外一种物质的反应是化合反应。
【详解】A、该反应是两种物质反应生成一种物质,属于化合反应,正确;
B、该反应是两种物质反应生成两种物质,不属于化合反应,错误;
C、该反应是两种物质反应生成两种物质,不属于化合反应,错误;
D、该反应是一种物质反应生成两种物质,不属于化合反应,正确。
故选A。
38.(24-25九年级上·河北唐山·期中)分类是化学学习中常见的方法。下列物质及反应的归纳、分类正确的一组是
A.稀有气体、空气、液氮都是混合物
B.蜡烛燃烧产生二氧化碳和水、过氧化氢分解都是分解反应
C.氧化反应和化合反应是交叉关系,硫燃烧既属于氧化反应又属于化合反应
D.酿酒、酿醋、呼吸、食物腐烂是缓慢氧化,缓慢氧化和剧烈氧化都发光放热
【答案】C
【详解】A、稀有气体是由氖气、氦气等混合而成,属于混合物;空气是由氮气、氧气等混合而成,属于混合物;液氮是液态氮气,由同种物质组成,属于纯净物,不符合题意;
B、蜡烛和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的反应物有两种,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应,过氧化氢分解生成水和氧气,符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意;
C、氧化反应是物质与氧的反应,化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应,有的氧化反应是化合反应,如木炭燃烧生成二氧化碳,有的氧化反应不是化合反应,如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,两者属于交叉关系,硫燃烧是物质与氧气的反应,属于氧化反应,符合“多变一”的特点,属于化合反应,符合题意;
D、酿酒、酿醋、呼吸、食物腐烂均是物质与氧气的反应,且进行的很慢,均属于缓慢氧化,缓慢氧化和剧烈氧化均放出热量,但是不一定发光,不符合题意。
故选C。
39.(24-25九年级上·河北唐山·期中)下列反应中既不是化合反应,也不是氧化反应
A.硫在氧气中燃烧 B.石蜡在氧气中燃烧
C.高锰酸钾受热分解 D.铁丝在氧气中燃烧
【答案】C
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,是物质与氧气的反应,属于氧化反应,不符合题意;
B、石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,是物质与氧气的反应,属于氧化反应,不符合题意;
C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,既不是化合反应,也不是氧化反应,符合题意;
D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,是物质与氧气的反应,属于氧化反应,不符合题意。
故选C。
40.(24-25九年级上·河北廊坊·期中)2022年10月9日,我国首颗太阳观测卫星“夸父一号”成功发射,其重要部件太阳能帆板使用的高纯硅制备原理是:2H2+SiCl4Si+4HCl。下列有关说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.SiCl4是混合物
C.反应中所有元素化合价都不变 D.HCl是由氯元素和氢元素组成的
【答案】D
【详解】A、化合反应是由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应,该反应的生成物是两种,不符合多变一的特点,不属于化合反应,该反应是由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,故A说法不正确;
B、四氯化硅是由一种物质组成的,属于纯净物,故B说法不正确;
C、由方程式可知,该反应中有单质参与和生成,单质中元素的化合价为0价,所以该反应一定有元素化合价的改变,故C说法不正确;
D、HCl是由氯元素和氢元素组成的,故D说法正确;
故选:D。
41.(24-25九年级上·河北沧州·期中)在下列变化中,既不属于化合反应,也不属于分解反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、该反应是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,选项错误;
B、该反应是两种物质生成两种新物质的反应,既不属于化合反应,也不属于分解反应,选项正确;
C、该反应是一种物质生成两种新物质的反应,符合分解反应的特点,属于分解反应,选项错误;
D、该反应是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,选项错误,故选B。
42.(24-25九年级上·河北唐山·期中)写出下列反应的化学方程式,指出基本反应类型:
(1)给高锰酸钾加热发生反应 ,基本反应类型是 。
(2)铁丝在纯氧中燃烧 ,基本反应类型是 。
【答案】(1)
分解反应
(2)
化合反应
【详解】(1)(1)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰与氧气,化学方程式为,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故填:;分解反应;
(2)铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁,化学方程式为,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故填:;化合反应。
试卷第1页,共3页
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