专题04 氧气的性质及其制备(期中真题汇编,陕西专用)九年级化学上学期
2025-11-08
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内容正文:
专题04 氧气的性质及其制备
5大高频考点概览
考点01 氧气的性质及其用途
考点02 常见物质在氧气中燃烧的实验现象
考点03 氧气的实验室制法
考点04 催化剂及其探究
考点05 氧气的性质探究中的创新实验
地 城
考点01
氧气的性质及其用途
1.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气具有可燃性,可用作燃料 B.水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水
C.灯泡中充氧气以延长使用寿命 D.氧气的化学性质较活泼,能和许多物质反应
2.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)三个集气瓶中分别盛有空气、二氧化碳、氧气,鉴别这三种气体最简单的方法是
A.观察颜色 B.用带火星的木条 C.用燃着的木条 D.分别称取各自的重量
3.(24-25九年级上·陕西延安·期中)下图是铁丝在氧气中燃烧的实验。下列说法不正确的是
A.火柴的作用是引燃铁丝
B.可以用细沙代替集气瓶底部的水
C.若将集气瓶内氧气换为空气,也能看到相同的现象
D.做此实验时,无需标注实验图标
4.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)木炭燃烧实验如图,下列说法不正确的是
A.①中现象是木炭发白光
B.②中操作是将木炭由上到下缓慢伸入底部
C.②中发生反应的文字表达式为:
D.为检验生成物,③中烧杯内物质为澄清石灰水
5.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应,根据下图所示反应,回答问题:
(1)A实验后向集气瓶中加入少量澄清石灰水的目的是 。
(2)B中发生反应的文字表达式是 ,集气瓶中的水能否用细沙代替 (填“能”或“不能”)。
(3)C中的实验现象是 ,反应的文字表达式是 ,集气瓶中放水的作用是 。
6.(24-25九年级上·陕西安康·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生反应。图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中燃烧的反应。
(1)实验甲文字表达式是 。
(2)小华将装置乙改装为如图丁所示装置直接用于测定空气中氧气的体积分数,你认为他的实验 (选填“能”或“不能”)成功,理由是 。
(3)做丙实验时,铁丝在氧气中剧烈燃烧,而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明物质燃烧的剧烈程度与 有关。
7.(24-25九年级上·陕西汉中·期中)氧气的化学性质比较活泼,可以跟许多物质发生反应,请根据如图所示装置回答问题:
(1)实验甲是铁丝在氧气中燃烧的实验,观察到的现象是 ;集气瓶中预先加入少量水,其目的是 。
(2)实验乙中,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,原因是 。
(3)实验丙是空气中氧气含量的测定实验,下列说法正确的是______(填字母)。
A.实验结束后,瓶中剩余的气体主要是二氧化碳
B.实验过程中打开止水夹前,集气瓶内压强变化情况是先减小后增大
C.把红磷换成硫也会达到同样的效果
D.本实验可以证明剩余气体难溶于水,不可燃,不助燃
8.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)实验小组在探究氧气的性质时,做了如图所示的实验。
(1)如图1,点燃螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴 (填“刚点燃”或“快燃尽”)时,插入盛有氧气的集气瓶。
(2)图1中集气瓶底部水的作用是 。
(3)图2为木炭燃烧的实验。步骤①、②中木炭燃烧的现象不同,说明燃烧的剧烈程度与 有关。为检验燃烧产物,③中倒入的试剂为 。
9.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)下图是初中化学常见的实验,请回答下列问题。
(1)图1是铁丝在氧气中燃烧的实验。
①实验中可观察到铁丝剧烈燃烧, ,放热。
②用文字表示铁丝燃烧发生的反应 。
(2)图2实验中木炭分别在空气和氧气中燃烧。
①在做此实验时,无需标注的实验图标是 (填字母)。
A.护目镜 B.洗手
C.热烫 D.用电
②实验中木炭在空气中燃烧不剧烈,发出红光;而在氧气中剧烈燃烧,发出白光。由此可得出: 。
10.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下面是有关氧气性质的探究实验,请回答问题。
【探究一】
(1)通常情况下,氧气是-种无色、无味的气体,降温、加压就会发生状态的改变;
氧气(无色)液态氧(淡蓝色)固态氧(淡蓝色)
过程①②中均发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
【探究二】根据下列实验探究氧气的化学性质。
(2)实验一中木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,说明了 。
(3)实验二和实验三集气瓶底部水的作用 (填“相同”或“不同”)。
(4)实验三:铁丝在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧, ,放热。某同学在该实验过程中,没有观察到铁丝燃烧,可能的原因是 (填字母)。
A.铁丝生锈,未打磨
B.集气瓶底部忘了留少量水
C.集气瓶中氧气的浓度太低
D.点燃铁丝下端的火柴后,立即伸入集气瓶中
11.(24-25九年级上·陕西西安·期中)氧气是初中化学学习中非常重要的物质之一,小文同学在复习过程中对氧气的性质和用途进行了科学的整理和归纳,并形成知识树状图。请回答相关问题:
(1)在氧气物理性质的知识中已经给出了两个实例,还有①②两个方面,请你写出其中任意一条物理性质: 。
(2)在氧气的化学性质中,铁、碳等物质都可以在氧气中燃烧,请你写出铁在氧气中燃烧的文字表达式: 。
(3)物质的性质决定用途,下列有关氧气的用途正确的是___________(填字母)。
A.作燃料 B.救治病人 C.炼钢 D.潜水
地 城
考点02
常见物质在氧气中燃烧的实验现象
12.(24-25九年级上·陕西汉中·期中)下列物质燃烧现象描述正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热
B.蜡烛在空气中燃烧,生成了水和二氧化碳
C.木炭在空气中燃烧,发出白光
D.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
13.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列有关实验现象的描述错误的是
A.铜片在空气中加热,由紫红色变黑 B.铁丝在空气中燃烧,火星四射
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光 D.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光
14.(24-25九年级上·陕西宝鸡·期中)下列有关实验现象的描述,正确的是
A.红磷在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
B.镁条在空气中燃烧,冒出浓烈的黑烟,放出热量,生成黑色粉末
C.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水
D.硫在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体
15.(24-25九年级上·陕西西安·期中)正确分析实验现象是科学研究必备的基本素养。下列有关实验现象叙述正确的是
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.镁条在空气中燃烧产生大量白色烟雾,放出热量
C.铜片在空气中加热,红色固体表面变黑
D.蜡烛在氧气里燃烧时,生成二氧化碳气体和水
16.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)化学研究物质是以实验为基础,下列实验现象描述正确的是。
A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成黑色粉末
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四溅,放出热量,生成四氧化三铁
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成黑色固体
D.硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,产生有刺激性气味的气体
17.(24-25九年级上·陕西安康·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图是木炭在氧气中燃烧的实验,请回答下列问题:
(1)木炭在氧气中燃烧观察到的现象是 。
(2)木炭在氧气中燃烧结束,待集气瓶冷却后,往集气瓶中加入少量的物质A来检验气体生成物,则A是 。
(3)写出木炭在氧气中燃烧的化学反应符号表达式: 。
18.(24-25九年级上·陕西汉中·期中)燃烧是生活中常见现象,兴趣小组同学进行了硫、铁丝燃烧的实验。请回答。
(1)实验一通过硫在空气中和氧气中燃烧现象的差异,说明物质的燃烧与 有关。
(2)实验二在瓶底加少量水的作用是 ,用文字表示铁丝在氧气中燃烧时发生的反应: 。
19.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)氧气与我们的生活息息相关,同学们在实验室中完成了以下实验。
(1)硫在氧气中燃烧时,集气瓶底放少量水的目的是 。
(2)请写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式: 。
(3)关于上述三个反应的说法不正确的是 (填序号)。
①反应都放出热量 ②反应条件都是点燃 ③生成物都是气体 ④都能观察到火星四射
20.(24-25九年级上·陕西宝鸡·期中)根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出图甲中的实验现象: 。
(2)实验甲中发生反应的符号表达式为 。
(3)硫和铁丝燃烧实验中集气瓶底部都有少量水,硫燃烧实验的集气瓶中放水的目的是 。
(4)铁丝、硫和木炭分别在空气和氧气中燃烧的现象不同,这说明了 。
地 城
考点03
氧气的实验室制法
21.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集氧气,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置为 (填字母),发生反应的文字表达式为 。
(3)实验室要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置为 (填字母);用装置E收集氧气时,氧气应该从 (填“b”或“c”)端通入集气瓶中。
(4)用过氧化氢溶液制取氧气时,选用装置C相比装置B的优点是 。
22.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。如图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标有序号①的仪器名称是 。
(2)请指出装置C中存在的一处错误 。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气时所选装置为 。
(4)实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式为 。
(5)装置G是验证氧气性质的部分实验,集气瓶中装水的作用是 。
23.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)实验小组用下图装置制取气体。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验室用A装置制取氧气,发生反应的文字表达式为 。
(3)能用B装置收集的气体具有的物理性质是 。
(4)小组同学利用饮料瓶、吸管等日常用品设计并制作了图的简易制氧机,可根据加湿过滤仓里水中的 来判断氧气排出的快慢。(已知:过碳酸钠在水中会反应生成碳酸钠和过氧化氢)
24.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)柯柯为了进实验室制取氧气和性质实验作了如图准备,请你作为他的同学帮助他完成有关问题。
(1)写出指定仪器的名称:① 。
(2)柯柯在实验室选择高锰酸钾制氧气时,发现装置C有一处明显的错误 ,请写出该反应制氧气的符号表达式 。
(3)柯柯发现装置A也可用于制氧气,该装置制取气体的优点是 。
(4)柯柯上周去实验室完成氧气制取和性质实验,他选择装置D收集氧气的原因是 。最后成功完成铁丝燃烧实验,记录铁丝在纯氧中燃烧的现象是 。
25.(24-25九年级上·陕西西安·期中)实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究,请回答有关问题:
(1)请写出图中标有字母的仪器名称: 。
(2)图1是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置,其化学反应符号表达式为 ;用图示装置收集氧气,正确的操作顺序为 (填字母)。
a.当导管口气泡连续并比较均匀地放出时,将导管伸入集气瓶瓶口,气体进瓶中
b.将盛满水的集气瓶倒立在盛有水的水槽中
c.集满后,在水中盖好玻璃片,取出集气瓶,正放在桌上
(3)图2是通过比较硫在空气中和氧气中燃烧的现象的不同,说明物质燃烧的剧烈程度与 有关。
26.(24-25九年级上·陕西西安·期中)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)仪器M的名称是 。
(2)F装置中,发生反应的化学方程式为 。
(3)与C装置相比,A装置的显著优点为 。
(4)用A、E装置制取并收集O2,按气体流向,导管口连接顺序为 (填序号)。
27.(24-25九年级上·陕西西安·期中)实验室中,利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气,发生装置选 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)若用E装置收集氧气,收集到的氧气不纯,你认为可能的原因是 。
(4)若要测量收集到的体积,可以选择下面的装置_______(填字母)
A.B. C. D.
28.(24-25九年级上·陕西安康·期中)通过化学学习,相信你已经掌握了实验室制取氧气的有关知识,请结合下列装置图,回答问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室采用A装置通过加热高锰酸钾来制取氧气,发生反应的符号表达式为 ,试管口放一团棉花的目的是 。
(3)实验室用分解过氧化氢制取氧气时,可选择B装置,在此反应过程中加入的二氧化锰起 的作用。
29.(24-25九年级上·陕西榆林·期中)根据下列装置图回答问题:
(1)用装置A制取氧气,缺少的实验仪器是 。改正后,装置A试管内发生反应的化学方程式为 。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气,要控制反应的速率,应选择的发生装置为 (填字母)。
(3)用装置D收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)图E为工业制氧气的方法,利用的是液氧、液氮的 不同。
30.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)根据下图装置回答问题。
(1)写出标有字母a的仪器名称: 。
(2)实验室用装置A制取氧气,应进行的改进措施是 。向装置中加药品前,应先检查装置的 。
(3)图中装置 (填“B”或“C”)可用来收集氧气。
(4)图D是兴趣小组制作的简易“制氧机”。制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓中快速产生大量气泡,仓壁变得温热,纯化仓底部导气管口有气泡冒出。
(已知:过碳酸钠在水中会反应生成碳酸钠和过氧化氢)
①反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式为 ,二氧化锰所起的作用是 。
②纯化仓中的水除了有吸收杂质提纯氧气的作用,还可起到的作用是 (填序号)。
Ⅰ.可以通过气泡观察氧气生成的速率
Ⅱ.降低氧气温度
Ⅲ.加快氧气的生成
31.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)根据下图装置回答问题。
(1)实验室用装置甲制取并收集氧气,缺少的玻璃仪器名称为 。收集氧气的最佳时机是 。
(2)用装置乙制取并收集氧气。
①需要进行的改进措施是 。
②发生反应的文字表达式为 ,其中二氧化锰的作用是 。
(3)若用装置丙收集氧气,气体应从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)图丁为实验小组设计的简易供氧器,下列说法不正确的是________(填字母)。
A.选择制作简易供氧器的反应原理时,应考虑制得气体是否纯净
B.左瓶中可放置的药品是氯酸钾和二氧化锰
C.右瓶中水的作用之一是增加氧气的湿度
32.(24-25九年级上·陕西西安·期中)具备基本的实验技能是学习化学的基础和保证。请完成下面的问题:
I、利用下图装置制取气体。
(1)指出带有标号的仪器名称:① 。
(2)A、C装置可用于实验室制备并收集氧气,装置A中反应的符号表达式是: 。
(3)已知:在常温下,硫化亚铁固体和稀硫酸反应可以制得硫化氢气体。该气体易溶于水,相同条件下,密度比空气大。由上述信息推知实验室制备并收集硫化氢可选用的装置组合是 (填序号)。
II、2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
(4)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气分子被阻隔,而氧气分子能通过,从而获得高浓度的,分离过程中的变化属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(5)化学药剂制氧机:某款家用制氧机利用过碳酸钠和二氧化锰同时加入水中,在反应仓中制取氧气,产生的氧气在反应仓高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓。该制氧机的工作原理示意图如图一。
①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,还可利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润。
②人的呼吸离不开氧气,给病人输氧时的装置如图二,该装置上类似图三的设计可以监测氧气的流速并加湿氧气,则连接病人口鼻处的是图三中的 (选填“a”或“b”)端。
地 城
考点04
催化剂及其探究
33.(24-25九年级上·陕西安康·期中)为探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,化学小组分别进行了如下实验(其他可能影响实验的因素均忽略):
实验编号
过氧化氢溶液体积
催化剂
温度
收集等体积氧气所需时间
①
40
—
20
200
②
40
二氧化锰粉末:
20
67
③
40
水泥块
20
100
(1)实验③加入水泥块的质量为 。
(2)对比实验①③,得到的结论是 。
(3)为进一步探究水泥块是否可以作为过氧化氢分解的催化剂,将实验③反应后的固体加水搅拌、过滤、洗涤、干燥、称量,这样做的目的是 ;同时还需验证 ,才能说明水泥块是此实验的催化剂。
(4)设计对比实验②③的目的是 。
34.(24-25九年级上·陕西西安·期中)关于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)在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的 在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。称量氧化铜,取的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验:
(2)完成实验报告:
步骤①现象
步骤③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
试管中有大量气泡产生,
称得氧化铜的质量为
试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)写出过氧化氢在氧化铜催化下产生氧气的符号表达式: 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
分别取过氧化氢溶液、二氧化锰、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的变化如图2所示。
(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)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 。
【反思交流】
(6)下列关于催化剂的说法正确的是___________(填字母)。
A.不加入催化剂化学反应就不能发生
B.加入催化剂可以使生成物的质量增加
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.同一个化学反应可以有多种催化剂
35.(24-25九年级上·陕西商洛·期中)学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想:氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想】
(1)Ⅰ.氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.氧化铜是反应的催化剂,反应前后 不变。
【实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(2)填写下表:
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
,带火星的木条复燃
所得固体 g
溶液中有气泡冒出,带火星的木条复燃
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立
(3)步骤①的目的是 。
(4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的化学反应的符号表达式为 。
36.(24-25九年级上·陕西西安·期中)化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对双氧水的催化效果。用如下图所示的装置先后进行了两次实验。
(1)实验1:取、4%双氧水与粉末状二氧化锰反应。
实验2:取、4%双氧水与 反应。
(2)在检查装置的气密性后,两次实验时分别将双氧水快速全部注入盛有催化剂的小试管中,借助注射器收集氧气。测得产生相同体积的氧气用二氧化锰作催化剂的时间比用氧化铜作催化剂的时间 (选填“长”或“短”),得出结论:二氧化锰对过氧化氢的催化效果比氧化铜好。
(3)写出二氧化锰作为催化剂加速过氧化氢反应的符号表达式 ,基本反应类型是 反应。
(4)实验过程中发现U形管内红墨水右侧液面上升,原因是该反应 (选填“放热”或“吸热”)。
(5)反思:有同学认为,在上面的实验中还不能说明二氧化锰和氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,应补充实验证明二氧化锰、氧化铜在反应前后的质量和 保持不变才行。
37.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)研究表明,与正常组织相比,肿瘤内过氧化氢的含量往往更高。近年来,很多基于二氧化锰的纳米材料,通过催化肿瘤内部的过氧化氢分解产生氧气来缓解肿瘤的缺氧环境,从而提高癌症治疗的效果。请回答问题:
(1)写出二氧化锰纳米材料缓解肿瘤缺氧环境的反应的文字表达式: 。
(2)二氧化锰在上述反应中起 作用。
(3)查阅资料可知,氧化铜也可催化过氧化氢分解。为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,小聪同学用图1装置进行对比实验,在试管中分别不加催化剂、加入等质量的氧化铜和二氧化锰,打开弹簧夹,分别加入6mL5%的过氧化氢溶液,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
①图1实验中油层的作用是 。
②分析图2曲线,在该反应中,二氧化锰和氧化铜相比, 催化效果更好。
③对比图2曲线可知,加入催化剂 (填“影响”或“不影响”)生成物的最终质量。
地 城
考点05
氧气的性质探究中的创新实验
38.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)将镁粉和碳粉分别置于如图所示的两个盛满足量氧气的集气瓶中燃烧完毕后,恢复到起始温度,再同时打开装置中的两个止水夹,这时观察到
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
39.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)将一定质量炭粉在密闭容器中引燃(如图1),一段时间后炭粉消失。用压强传感器测得容器内压强随时间的变化关系如图2。下列分析不正确的是
A.AB段炭粉开始燃烧
B.反应放热以及生成气体导致BC段压强增大
C.装置内发生反应的文字表达式为:碳+氧气二氧化碳
D.可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物
40.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)用如图所示装置进行实验。(氢氧化钠溶液用于吸收硫燃烧产生的有毒气体二氧化硫)
步骤1:从A处通入空气,点燃酒精灯;
步骤2:一段时间后,从A处改通入氧气。
下列说法不正确的是
A.步骤1中观察到硫燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰
B.步骤2中观察到硫燃烧时产生明亮的蓝紫色火焰
C.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同
D.硫在空气和氧气中燃烧都发生化合反应
41.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)化学实验的改进与创新有助于更好地达成实验目的,请回答下列问题。
(1)图1实验铁丝在气中燃烧的文字表达式为 ;过氧化氢溶液的作用有持续提供氧气和 。
(2)图2点燃酒精灯后,观察到红磷燃烧,待红磷熄灭并冷却至室温后,注射器内的蒸馏水慢慢流入Y形管的下端。
①红磷要足量的原因是 。
②实验前注射器内至少应注入 蒸馏水。
42.(24-25九年级上·陕西延安·期中)学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后,同学们对催化剂产生了兴趣,他们开展了以下探究。
实验探究一:上海青植物碎末是否可作为过氧化氢分解的催化剂
(1)【实验验证】完成下表。
实验步骤
实验现象
解释及结论
I.分别取5mL5%过氧化氢溶液于A、B试管中,向B试管中加入ag上海青植物碎末,并分别在A、B试管中伸入带火星的木条
A中无明显现象;B中产生大量气泡,带火星的木条复燃
B中反应速率加快,产生的气体是氧气
Ⅱ。待B中不再产生气泡时,向B中重新加入5%的过氧化氢溶液,并伸入带火星的木条。反应停止后将实验后剩余的固体分离、洗涤后称量。
B中带火星的木条再次复燃,剩余固体质量为 g
上海青植物碎末的质量和 在反应前后均未发生变化,可作为过氧化氢分解的催化剂
实验探究二:比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】i.苹果对过氧化氢溶液的分解有催化作用。
ii.压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
【实验操作】
①在27.8℃、100.7kPa时,将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接(如图1所示),取3.0g植物碎末放入具支试管中。
②用量筒量取5mL5%过氧化氢溶液,倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞,同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量、不同种类的植物碎末,重复实验①和②。
③不加入植物碎末,重复实验①和②。
④将采集到的数据用电脑进行处理,得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。
【实验分析】
(2)实验操作③的目的是 。
(3)由图2可知,催化效果最好的是 。
实验探究三:比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】在30.2℃、压强100.5kPa时,选择上海青叶碎末用量分别为1g、2g、3g,均与2mL5%过氧化氢溶液反应,获得数据如图3所示。
【实验分析】
(4)由图3可知,在内,上海青叶用量为 时,过氧化氢溶液分解速率最快;图中三条曲线最终重合在一起,原因是 。
【表达交流】
(5)用文字表示过氧化氢在上海青叶碎末催化下分解的反应 。
43.(24-25九年级上·陕西西安·期中)随着科技的进步,家用制氧机逐步走进千家万户。某化学项目式学习小组开展了“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。
活动一:探秘制氧原理
【查阅资料】某款家用制氧机工作原理如上图所示,所用制氧剂过碳酸钠(2Na2CO3⋅3H2O2)是一种白色固体,使用时通常还会加入水和少量二氧化锰。
【提出问题】使用时加入水和二氧化锰对过碳酸钠的制氧速率有何影响?
【设计实验】20℃时,取一定质量的过碳酸钠和二氧化锰,并加入不同体积的水,测得相关数据如下表所示。
序号
过碳酸钠质量/g
二氧化锰质量/g
加水体积/mL
收集氧气的体积/mL
所用时间/s
实验①
240
2.5
350
500
15.0
实验②
x
2.5
500
500
33.3
实验③
240
0
800
500
待测
【解释与结论】
(1)实验②中x应为 。
(2)对比实验①②可知,适当增加水量,产氧速率变 (填“快”或“慢”)。
(3)若实验③测得所用时间大于35s, (填“能”或“不能”)证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂。
【反思与评价】
(4)加湿过滤仓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______(填字母)。
A.使氧气具有一定湿度 B.观察氧气产生速率 C.加快氧气的生成
活动二:选择制氧试剂
【查阅资料】已知过氧化氢也能做供氧剂,用9.1mL5%的过氧化氢溶液、1.41g过碳酸钠分别加入0.2g二氧化锰充分反应,常温常压下均生成150mL氧气,测得反应过程中生成氧气的体积随时间变化关系如下图所示。
【讨论分析】
(5)结合图像,选择过碳酸钠作制氧剂更合适的依据是 。
【表达交流】
(6)写出过氧化氢溶液分解的化学方程式 。
活动三:自制制氧机
(7)小组同学利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品,模仿市售制氧机,自制如图甲~丁4套简易制氧机,瓶中所装液体为水,向左侧瓶中加入制氧药品。其中不合理的装置有 (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
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专题04 氧气的性质及其制备
5大高频考点概览
考点01 氧气的性质及其用途
考点02 常见物质在氧气中燃烧的实验现象
考点03 氧气的实验室制法
考点04 催化剂及其探究
考点05 氧气的性质探究中的创新实验
地 城
考点01
氧气的性质及其用途
1.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气具有可燃性,可用作燃料 B.水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水
C.灯泡中充氧气以延长使用寿命 D.氧气的化学性质较活泼,能和许多物质反应
【答案】D
【详解】A、氧气不具有可燃性,不能用作燃料,氧气具有助燃性,可用作助燃剂,说法错误,不符合题意;
B、水生动物能在水中生存是因为氧气不易溶于水,说法错误,不符合题意;
C、灯泡中如果充入氧气,由于氧气具有氧化性,会加速灯丝(通常为钨丝)的氧化,从而缩短灯泡的使用寿命,因此为了延长灯泡的使用寿命,通常会充入氮气或稀有气体等化学性质不活泼的气体,而不是氧气,说法错误,不符合题意;
D、氧气的化学性质较活泼,能和许多物质反应,说法正确,符合题意。
故选:D。
2.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)三个集气瓶中分别盛有空气、二氧化碳、氧气,鉴别这三种气体最简单的方法是
A.观察颜色 B.用带火星的木条 C.用燃着的木条 D.分别称取各自的重量
【答案】C
【分析】二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,据此性质分析。
【详解】A、空气、二氧化碳、氧气均为无色气体,不能通过颜色鉴别,故A错误;
B、氧气能使带火星的木条复燃,但是带火星的木条在二氧化碳和空气中都会熄灭,现象相同无法鉴别,故B错误;
C、氧气能使燃着的木条剧烈燃烧,二氧化碳能使燃着的木条熄灭,空气不能使燃着的木条有明显变化,现象各不相同,能够鉴别,故C正确;
D、根据题意,由于气体的密度比较接近,分别称取各自的重量不准确,操作繁琐,故D错误。
故选:C。
3.(24-25九年级上·陕西延安·期中)下图是铁丝在氧气中燃烧的实验。下列说法不正确的是
A.火柴的作用是引燃铁丝
B.可以用细沙代替集气瓶底部的水
C.若将集气瓶内氧气换为空气,也能看到相同的现象
D.做此实验时,无需标注实验图标
【答案】C
【详解】A、铁丝燃烧实验中,火柴的作用是燃烧放热,使铁丝的温度达到其着火点,说法正确,不符合题意;
B、为了防止高温生成物溅落,集气瓶底炸裂,必须预先在集气瓶中加少量水在底部铺一层细沙,可以用细沙代替集气瓶底部的水,说法正确,不符合题意;
C、铁在空气中不能燃烧,若将集气瓶内氧气换为空气,不能看到相同的现象,说法错误,符合题意;
D、在做此实验时,无需标注的实验图标,因为该实验不需要通电,说法正确,不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)木炭燃烧实验如图,下列说法不正确的是
A.①中现象是木炭发白光
B.②中操作是将木炭由上到下缓慢伸入底部
C.②中发生反应的文字表达式为:
D.为检验生成物,③中烧杯内物质为澄清石灰水
【答案】A
【详解】A、木炭在空气中燃烧发出红光,选项错误;
B、点燃的木炭要由上至下缓慢的插入到瓶底,使氧气充分反应,如果将木炭立即插到瓶底,木炭与氧气反应放热,瓶内氧气受热膨胀,大部分氧气迅速逸出,造成反应时间过短,现象不明显,选项正确;
C、②中发生的反应为碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,表达式为:,选项正确;
D、碳燃烧生成二氧化碳,检验二氧化碳用澄清石灰水,选项正确;
故选A。
5.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应,根据下图所示反应,回答问题:
(1)A实验后向集气瓶中加入少量澄清石灰水的目的是 。
(2)B中发生反应的文字表达式是 ,集气瓶中的水能否用细沙代替 (填“能”或“不能”)。
(3)C中的实验现象是 ,反应的文字表达式是 ,集气瓶中放水的作用是 。
【答案】
(1)检验反应后的生成物
(2) 不能
(3) 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,有黑色固体生成 防止生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底
【详解】
(1)A实验中,木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故A实验后向集气瓶中加入少量澄清石灰水的目的是检验反应后的生成物。
(2)B中的反应为硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,该反应的文字表达式为硫+氧气二氧化硫,二氧化硫是有刺激性气味的有毒气体,二氧化硫能溶于水,因此集气瓶中的水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,细沙不能吸收二氧化硫,故不能用于代替水。
(3)C中铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧,火星四射,放出热量,有黑色固体生成,铁和氧气在点燃的条件下下反应生成四氧化三铁,该反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁,集气瓶中放水的作用是防止生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底。
6.(24-25九年级上·陕西安康·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生反应。图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中燃烧的反应。
(1)实验甲文字表达式是 。
(2)小华将装置乙改装为如图丁所示装置直接用于测定空气中氧气的体积分数,你认为他的实验 (选填“能”或“不能”)成功,理由是 。
(3)做丙实验时,铁丝在氧气中剧烈燃烧,而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明物质燃烧的剧烈程度与 有关。
【答案】
(1)
(2)不能 硫燃烧生成二氧化硫气体,反应前后气体体积变化不大,无法形成压强差
(3)氧气浓度
【详解】
(1)木碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,反应的文字表达式为:;
(2)硫燃烧生成二氧化硫气体,前后无法形成压强差,所以看不到倒吸现象,测定不了氧气的体积分数,则实验不能成功;
(3)纯氧中氧气的浓度比空气中氧气的浓度大,做丙实验时,铁丝在氧气中剧烈燃烧,而在空气中只是发红并未燃烧,说明反应的剧烈程度与氧气浓度有关。
7.(24-25九年级上·陕西汉中·期中)氧气的化学性质比较活泼,可以跟许多物质发生反应,请根据如图所示装置回答问题:
(1)实验甲是铁丝在氧气中燃烧的实验,观察到的现象是 ;集气瓶中预先加入少量水,其目的是 。
(2)实验乙中,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,原因是 。
(3)实验丙是空气中氧气含量的测定实验,下列说法正确的是______(填字母)。
A.实验结束后,瓶中剩余的气体主要是二氧化碳
B.实验过程中打开止水夹前,集气瓶内压强变化情况是先减小后增大
C.把红磷换成硫也会达到同样的效果
D.本实验可以证明剩余气体难溶于水,不可燃,不助燃
【答案】
(1)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体; 防止生成物溅落使瓶底炸裂。
(2)纯氧中氧气浓度比比空气中的氧气浓度大
(3)D
【详解】
(1)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,故①填剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;
铁丝在氧气中燃烧时放出大量的热,生成的四氧化三铁固体温度很高,如果溅落瓶底会使瓶底炸裂,故铁丝在氧气中燃烧时在瓶底要放沙或水的作用是防止生成物溅落使瓶底炸裂,故②填防止生成物溅落使瓶底炸裂。
(2)氧气浓度越大燃烧越剧烈;与氧气接触面积越大,燃烧就越容易发生,故,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈是因为纯氧中氧气浓度比比空气中的氧气浓度大。
(3)A、红磷燃烧消耗了氧气,剩余的气体主要是氮气,A说法错误,不符合题意;
B、实验过程中虽然消耗了氧气,但是反应放热,气体膨胀,且生成的五氧化二磷是气态,故打开止水夹之前压强的变化是先增大后减小,B说法错误,不符合题意;
C、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体,能形成压强差,而硫在空气中燃烧会生成二氧化硫气体,导致反应前后无法形成压强差,C说法错误,不符合题意;
D、实验结束后红磷熄灭,水不能充满整个集气瓶,故说明剩余气体难溶于水,不可燃,不助燃,D说法正确,符合题意;
故选D。
8.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)实验小组在探究氧气的性质时,做了如图所示的实验。
(1)如图1,点燃螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴 (填“刚点燃”或“快燃尽”)时,插入盛有氧气的集气瓶。
(2)图1中集气瓶底部水的作用是 。
(3)图2为木炭燃烧的实验。步骤①、②中木炭燃烧的现象不同,说明燃烧的剧烈程度与 有关。为检验燃烧产物,③中倒入的试剂为 。
【答案】
(1)快燃尽
(2)防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
(3) 氧气浓度 澄清石灰水
【详解】
(1)如图1,点燃螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴快燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中,若刚点燃就插入,会造成火柴燃烧消耗过多的氧气,对实验造成影响;
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,会在集气瓶底部放少量的水或铺一层细纱;
(3)木炭在空气中燃烧发红放热,在氧气中剧烈燃烧,发出白光,说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越高反应越剧烈;
木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳用澄清石灰水,所以②中倒入的试剂为澄清石灰水。
9.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)下图是初中化学常见的实验,请回答下列问题。
(1)图1是铁丝在氧气中燃烧的实验。
①实验中可观察到铁丝剧烈燃烧, ,放热。
②用文字表示铁丝燃烧发生的反应 。
(2)图2实验中木炭分别在空气和氧气中燃烧。
①在做此实验时,无需标注的实验图标是 (填字母)。
A.护目镜 B.洗手
C.热烫 D.用电
②实验中木炭在空气中燃烧不剧烈,发出红光;而在氧气中剧烈燃烧,发出白光。由此可得出: 。
【答案】
(1)火星四射,生成黑色固体
(2) D 氧气浓度越大,物质燃烧越剧烈(合理即可)
【详解】
(1)①铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
②铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,该反应的文字表达式为:;
(2)①A、该实验是燃烧实验,发光,需要佩戴护目镜,需要标注该图标,不符合题意;
B、实验结束需要洗手,需要标注该图标,不符合题意;
C、该实验放出热量,需要防止热烫,需要标注该图标,不符合题意;
D、该实验无需用电,无需标注该图标,符合题意。
故选D;
②实验中木炭在空气中燃烧不剧烈,发出红光;而在氧气中剧烈燃烧,发出白光,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明氧气浓度越大,物质燃烧越剧烈。
10.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下面是有关氧气性质的探究实验,请回答问题。
【探究一】
(1)通常情况下,氧气是-种无色、无味的气体,降温、加压就会发生状态的改变;
氧气(无色)液态氧(淡蓝色)固态氧(淡蓝色)
过程①②中均发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
【探究二】根据下列实验探究氧气的化学性质。
(2)实验一中木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,说明了 。
(3)实验二和实验三集气瓶底部水的作用 (填“相同”或“不同”)。
(4)实验三:铁丝在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧, ,放热。某同学在该实验过程中,没有观察到铁丝燃烧,可能的原因是 (填字母)。
A.铁丝生锈,未打磨
B.集气瓶底部忘了留少量水
C.集气瓶中氧气的浓度太低
D.点燃铁丝下端的火柴后,立即伸入集气瓶中
【答案】
(1)物理
(2)氧气含量越高,物质燃烧越剧烈
(3)不同
(4) 火星四射,生成黑色固体 ACD
【详解】
(1)过程①②均是氧气状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化。
(2)木炭在氧气中比在空气中燃烧更旺,说明氧气含量越高,物质燃烧更剧烈。
(3)硫燃烧生成有毒的二氧化硫,集气瓶中水的作用为吸收有害气体,防止污染空气,铁丝燃烧实验中,集气瓶中水的作用为防止高温熔融物溅落,使瓶底炸裂,则实验二和实验三集气瓶底部水的作用不同。
(4)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;
A、铁丝生锈,未打磨,则铁丝可能无法燃烧,符合题意;
B、集气瓶底部忘了留少量水,可能会引起高温熔融物溅落,使瓶底炸裂,不会影响铁燃烧,不符合题意;
C、氧气浓度太低,铁丝可能无法燃烧,符合题意;
D、火柴燃烧会消耗氧气,则铁丝可能无法燃烧,符合题意。
故选ACD。
11.(24-25九年级上·陕西西安·期中)氧气是初中化学学习中非常重要的物质之一,小文同学在复习过程中对氧气的性质和用途进行了科学的整理和归纳,并形成知识树状图。请回答相关问题:
(1)在氧气物理性质的知识中已经给出了两个实例,还有①②两个方面,请你写出其中任意一条物理性质: 。
(2)在氧气的化学性质中,铁、碳等物质都可以在氧气中燃烧,请你写出铁在氧气中燃烧的文字表达式: 。
(3)物质的性质决定用途,下列有关氧气的用途正确的是___________(填字母)。
A.作燃料 B.救治病人 C.炼钢 D.潜水
【答案】
(1)密度比空气略大
(2)不易溶水
(3)BCD
【详解】
(1)除了图中信息,氧气的物理性质还有:密度比空气略大,不易溶于水等。
(2)铁在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,反应的文字表达式为:。
(3)A、氧气具有助燃性,则可助燃剂,不具有可燃性,不能作燃料,该选项不符合题意;
B、氧气能供给呼吸,可用于救治病人,该选项符合题意;
C、氧气具有助燃性,可用于炼钢,该选项符合题意;
D、氧气能供给呼吸,可用于潜水,该选项符合题意。
故选BCD。
地 城
考点02
常见物质在氧气中燃烧的实验现象
12.(24-25九年级上·陕西汉中·期中)下列物质燃烧现象描述正确的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热
B.蜡烛在空气中燃烧,生成了水和二氧化碳
C.木炭在空气中燃烧,发出白光
D.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
【答案】A
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热,故正确;
B、描述实验现象时,不能出现生成物名称,蜡烛在空气中燃烧,生成了水和二氧化碳是实验结论而不是实验现象,故错误;
C、木炭在空气中燃烧,发出红光,木炭在氧气中燃烧,发出白光,故错误;
D、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,放出热量,故错误;
故选:A。
13.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列有关实验现象的描述错误的是
A.铜片在空气中加热,由紫红色变黑 B.铁丝在空气中燃烧,火星四射
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光 D.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光
【答案】B
【详解】A、铜在空气中受热会生成氧化铜,由紫红色变黑,故选项描述正确;
B、铁丝在空气中受热发红光,不能燃烧,故选项描述错误;
C、木炭在氧气中燃烧,发出白光,故选项描述正确;
D、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,故选项描述正确;
故选:B。
14.(24-25九年级上·陕西宝鸡·期中)下列有关实验现象的描述,正确的是
A.红磷在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
B.镁条在空气中燃烧,冒出浓烈的黑烟,放出热量,生成黑色粉末
C.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水
D.硫在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白色烟雾,故选项说法错误;
B、镁条在空气中燃烧,冒出大量的白烟,放出热量,生成白色粉末,故选项说法错误;
C、蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误;
D、硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法正确;
故选:D。
15.(24-25九年级上·陕西西安·期中)正确分析实验现象是科学研究必备的基本素养。下列有关实验现象叙述正确的是
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.镁条在空气中燃烧产生大量白色烟雾,放出热量
C.铜片在空气中加热,红色固体表面变黑
D.蜡烛在氧气里燃烧时,生成二氧化碳气体和水
【答案】C
【详解】A、铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,选项错误;
B、镁条在空气中燃烧产生大量白烟,放出热量,选项错误;
C、铜片在空气中加热与氧气反应生成氧化铜,观察到红色固体表面变黑,选项正确;
D、蜡烛在氧气里燃烧时,生成二氧化碳气体和水,是实验结论,不是实验现象,选项错误,故选C。
16.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)化学研究物质是以实验为基础,下列实验现象描述正确的是。
A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成黑色粉末
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四溅,放出热量,生成四氧化三铁
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成黑色固体
D.硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,产生有刺激性气味的气体
【答案】D
【详解】A 、镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色粉末,不是黑色粉末,错误;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四溅,放出热量,生成黑色固体,描述生成四氧化三铁是结论不是现象,错误;
C 、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,不是黑色固体,错误;
D、硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,产生有刺激性气味的气体, 正确。
故选D。
17.(24-25九年级上·陕西安康·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图是木炭在氧气中燃烧的实验,请回答下列问题:
(1)木炭在氧气中燃烧观察到的现象是 。
(2)木炭在氧气中燃烧结束,待集气瓶冷却后,往集气瓶中加入少量的物质A来检验气体生成物,则A是 。
(3)写出木炭在氧气中燃烧的化学反应符号表达式: 。
【答案】
(1)发出白光,放热
(2)澄清的石灰水
(3)
【详解】
(1)木炭在氧气中燃烧发出白光、放热;
(2)木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊,故A为澄清的石灰水;
(3)木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,该反应的符号表达式为 :。
18.(24-25九年级上·陕西汉中·期中)燃烧是生活中常见现象,兴趣小组同学进行了硫、铁丝燃烧的实验。请回答。
(1)实验一通过硫在空气中和氧气中燃烧现象的差异,说明物质的燃烧与 有关。
(2)实验二在瓶底加少量水的作用是 ,用文字表示铁丝在氧气中燃烧时发生的反应: 。
【答案】
(1)氧气的浓度
(2) 防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底
【详解】
(1)由于空气中氧气的浓度比纯氧中要低,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,说明化学反应的剧烈程度与反应物的浓度有关 氧气浓度越高反应越剧烈;
(2)铁在氧气中燃烧,放出大量的热,在集气瓶底部放少量水的目的是防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶;铁燃烧生成四氧化三铁,文字表达式为:。
19.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)氧气与我们的生活息息相关,同学们在实验室中完成了以下实验。
(1)硫在氧气中燃烧时,集气瓶底放少量水的目的是 。
(2)请写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式: 。
(3)关于上述三个反应的说法不正确的是 (填序号)。
①反应都放出热量 ②反应条件都是点燃 ③生成物都是气体 ④都能观察到火星四射
【答案】
(1)吸收反应生成的二氧化硫,防止污染空气
(2)
(3)③④
【详解】
(1)硫燃烧生成二氧化硫,则集气瓶中水的作用为吸收反应生成的二氧化硫,防止污染空气。
(2)铁丝燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为。
(3)①三个反应均为燃烧,都放出热量,说法正确;
②三个反应的条件都是点燃,说法正确;
③硫燃烧生成二氧化硫气体,木炭燃烧生成二氧化碳气体,铁丝燃烧生成四氧化三铁固体,说法不正确;
④铁丝燃烧时,火星四射,但硫和木炭没有,说法不正确。
故选③④。
20.(24-25九年级上·陕西宝鸡·期中)根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出图甲中的实验现象: 。
(2)实验甲中发生反应的符号表达式为 。
(3)硫和铁丝燃烧实验中集气瓶底部都有少量水,硫燃烧实验的集气瓶中放水的目的是 。
(4)铁丝、硫和木炭分别在空气和氧气中燃烧的现象不同,这说明了 。
【答案】
(1)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质,放出大量热
(2)Fe+O2Fe3O4
(3)吸收二氧化硫,减少空气污染
(4)氧气浓度越大,可燃物燃烧越剧烈
【详解】
(1)图甲为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,实验现象为铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质,放出大量热;
(2)实验甲中发生的反应为铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为Fe+O2Fe3O4;
(3)硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,集气瓶中放水的目的是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
(4)空气中氧气含量较低,铁丝、硫和木炭分别在空气和氧气中燃烧的现象不同,这说明了氧气浓度越大,可燃物燃烧越剧烈。
地 城
考点03
氧气的实验室制法
21.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集氧气,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置为 (填字母),发生反应的文字表达式为 。
(3)实验室要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置为 (填字母);用装置E收集氧气时,氧气应该从 (填“b”或“c”)端通入集气瓶中。
(4)用过氧化氢溶液制取氧气时,选用装置C相比装置B的优点是 。
【答案】
(1)铁架台
(2)A
(3)F b
(4)可控制反应速率
【详解】
(1)a为铁架台;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A;
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)由于排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,实验室要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择排水法,收集装置为F;
氧气的密度比空气大,用装置E收集氧气时,氧气应该从b端通入集气瓶中;
(4)C装置可以通过注射器控制液体的滴加速度,从而控制反应速率。
22.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。如图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标有序号①的仪器名称是 。
(2)请指出装置C中存在的一处错误 。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气时所选装置为 。
(4)实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式为 。
(5)装置G是验证氧气性质的部分实验,集气瓶中装水的作用是 。
【答案】
(1)锥形瓶
(2)长颈漏斗下端管口未伸入液面以下
(3)BD/CD
(4)
(5)防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底
【详解】
(1)根据图像,仪器①是锥形瓶。
(2)装置 C 用于固液不加热型反应制取气体,图中的错误是长颈漏斗下端管口未伸入液面以下,生成的气体会从长颈漏斗逸出,无法收集。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,属于固液不加热型反应,发生装置可选 B(注射器可控制液体滴加速率)或 C(改进后);要收集干燥的氧气,不能用排水法(F),氧气密度比空气大,应用向上排空气法(D)收集,所以所选装置为 BD 或 CD。
(4)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:。
(5)装置 G 是铁丝在氧气中燃烧实验,铁丝燃烧火星四射,放出大量热,集气瓶中装水是为防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底。
23.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)实验小组用下图装置制取气体。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验室用A装置制取氧气,发生反应的文字表达式为 。
(3)能用B装置收集的气体具有的物理性质是 。
(4)小组同学利用饮料瓶、吸管等日常用品设计并制作了图的简易制氧机,可根据加湿过滤仓里水中的 来判断氧气排出的快慢。(已知:过碳酸钠在水中会反应生成碳酸钠和过氧化氢)
【答案】
(1)水槽
(2)
(3)不易溶于水
(4)气泡冒出的快慢(合理即可)
【详解】
(1)据图可知,仪器①的名称是:水槽;
(2)A装置的试管口有棉花,是用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;
(3)排水法收集气体,说明气体不易溶于水;
(4)由于氧气不易溶于水,当氧气从饮料瓶(相当于反应仓)进入加湿过滤仓的水中时,会产生气泡。所以可根据加湿过滤仓里水中气泡产生的快慢来判断氧气排出的快慢。气泡产生得越快,说明氧气排出得越快;反之,则氧气排出得慢。
24.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)柯柯为了进实验室制取氧气和性质实验作了如图准备,请你作为他的同学帮助他完成有关问题。
(1)写出指定仪器的名称:① 。
(2)柯柯在实验室选择高锰酸钾制氧气时,发现装置C有一处明显的错误 ,请写出该反应制氧气的符号表达式 。
(3)柯柯发现装置A也可用于制氧气,该装置制取气体的优点是 。
(4)柯柯上周去实验室完成氧气制取和性质实验,他选择装置D收集氧气的原因是 。最后成功完成铁丝燃烧实验,记录铁丝在纯氧中燃烧的现象是 。
【答案】
(1)试管
(2)没有在试管口放一团棉花
(3)可以控制反应速率
(4)氧气不易溶于水且不与水反应 铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
【详解】
(1)仪器①的名称是试管;
(2)用高锰酸钾制取氧气时,为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,应在试管口放一团棉花,故装置C有一处明显的错误是没有在试管口放一团棉花;
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符号表达式为;
(3)装置A也可用于制氧气,该装置制取气体的优点是可以通过注射器控制液体药品的滴加,从而控制反应速率;
(4)选择装置D通过排水法收集氧气的原因是氧气不易溶于水且不与水反应;
铁丝在纯氧中燃烧的现象是:铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
25.(24-25九年级上·陕西西安·期中)实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究,请回答有关问题:
(1)请写出图中标有字母的仪器名称: 。
(2)图1是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置,其化学反应符号表达式为 ;用图示装置收集氧气,正确的操作顺序为 (填字母)。
a.当导管口气泡连续并比较均匀地放出时,将导管伸入集气瓶瓶口,气体进瓶中
b.将盛满水的集气瓶倒立在盛有水的水槽中
c.集满后,在水中盖好玻璃片,取出集气瓶,正放在桌上
(3)图2是通过比较硫在空气中和氧气中燃烧的现象的不同,说明物质燃烧的剧烈程度与 有关。
【答案】
(1)试管
(2) bac
(3)氧气的浓度(或氧气含量,合理即可)
【详解】
(1)由图可知,图中标有字母的仪器名称为试管,故填:试管;
(2)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;图示装置为排水法,用排水法收集氧气,说明氧气不易溶于水,且不与水反应;排水法收集氧气时,首先将盛满水的集气瓶倒立在盛有水的水槽中,当导管口气泡连续并比较均匀地放出时,将导管伸入集气瓶瓶口,气体进瓶中,集满后,在水中盖好玻璃片,取出集气瓶,正放在桌上,因此正确的操作顺序为bac。故填:①;②bac;
(3)图2中硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,氧气和空气的不同之处是氧气的浓度不同,说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。故填:氧气的浓度(或氧气含量,合理即可)。
【点睛】本题难度一般,主要考查实验室制取氧气及氧气的性质,掌握制取气体的原理、装置的选择及注意事项等为解答该题的关键。
26.(24-25九年级上·陕西西安·期中)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)仪器M的名称是 。
(2)F装置中,发生反应的化学方程式为 。
(3)与C装置相比,A装置的显著优点为 。
(4)用A、E装置制取并收集O2,按气体流向,导管口连接顺序为 (填序号)。
【答案】
(1)铁架台
(2)
(3)可以控制反应速率
(4)①②③
【详解】
(1)由图可知,仪器M的名称是铁架台;
(2)F装置中,硫燃烧生成二氧化硫,发生反应的化学方程式为:;
(3)与C装置相比,A装置可通过分液漏斗的活塞控制液体滴加的速度,从而可以控制反应速率;
(4)用A、E装置制取O2,按气体流向,氧气密度大于空气,用向上排空气法收集,即导管口连接顺序为①②③。
27.(24-25九年级上·陕西西安·期中)实验室中,利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称: 。
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气,发生装置选 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)若用E装置收集氧气,收集到的氧气不纯,你认为可能的原因是 。
(4)若要测量收集到的体积,可以选择下面的装置_______(填字母)
A.B. C. D.
【答案】
(1)长颈漏斗
(2) A
(3)刚出现气泡就开始收集或收集前集气瓶中没有装满水
(4)B
【详解】
(1)①为长颈漏斗;
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置选A;
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,发生反应的化学方程式为;
(3)若用E装置(排水法)收集氧气,刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,若刚出现气泡就开始收集,或收集前集气瓶中没有装满水,混有部分空气,都能够导致收集的氧气不纯;
(4)氧气不易溶于水,氧气的密度比水小,若要测量收集到的体积,氧气应该短进长出,将集气瓶中的水从长管压出,进入量筒中水的体积即为生成氧气的体积,故选B。
28.(24-25九年级上·陕西安康·期中)通过化学学习,相信你已经掌握了实验室制取氧气的有关知识,请结合下列装置图,回答问题:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室采用A装置通过加热高锰酸钾来制取氧气,发生反应的符号表达式为 ,试管口放一团棉花的目的是 。
(3)实验室用分解过氧化氢制取氧气时,可选择B装置,在此反应过程中加入的二氧化锰起 的作用。
【答案】
(1)集气瓶
(2) 防止固体粉末进入导管
(3)催化
【详解】
(1)仪器①是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式是,实验室选A装置用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,目的是防止加热时固体的粉末进入导管,阻塞导管;
(3)过氧化氢制取氧气时,二氧化锰作催化剂,起催化作用,加快反应速率。
29.(24-25九年级上·陕西榆林·期中)根据下列装置图回答问题:
(1)用装置A制取氧气,缺少的实验仪器是 。改正后,装置A试管内发生反应的化学方程式为 。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气,要控制反应的速率,应选择的发生装置为 (填字母)。
(3)用装置D收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)图E为工业制氧气的方法,利用的是液氧、液氮的 不同。
【答案】
(1)酒精灯
(2)B
(3)a
(4)沸点
【详解】
(1)高锰酸钾制氧气需要加热,缺少的实验仪器是酒精灯;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,故填:酒精灯;;
(2)过氧化氢制氧气适用于固-液常温型的发生装置,可选B和C,其中B装置可以通过注射器控制液体滴加的速度,从而控制反应的速率,故发生装置选B,故填:B;
(3)氧气的密度比空气大,若用装置D收集氧气,气体应从a端通入,故填:a;
(4)图E为工业制氧气的方法,利用的是液氧、液氮的沸点不同,将氧气分离出来,故填:沸点。
30.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)根据下图装置回答问题。
(1)写出标有字母a的仪器名称: 。
(2)实验室用装置A制取氧气,应进行的改进措施是 。向装置中加药品前,应先检查装置的 。
(3)图中装置 (填“B”或“C”)可用来收集氧气。
(4)图D是兴趣小组制作的简易“制氧机”。制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓中快速产生大量气泡,仓壁变得温热,纯化仓底部导气管口有气泡冒出。
(已知:过碳酸钠在水中会反应生成碳酸钠和过氧化氢)
①反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式为 ,二氧化锰所起的作用是 。
②纯化仓中的水除了有吸收杂质提纯氧气的作用,还可起到的作用是 (填序号)。
Ⅰ.可以通过气泡观察氧气生成的速率
Ⅱ.降低氧气温度
Ⅲ.加快氧气的生成
【答案】
(1)铁架台
(2)试管口应塞一团棉花 气密性
(3)B
(4) 催化作用 ⅠⅡ
【详解】
(1)由图可知,标有字母a的仪器名称是铁架台,故填:铁架台;
(2)实验室用装置A制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应为加热固体的反应,且加热固体时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,加热高锰酸钾时,为了防止固体粉末进入导管,堵塞导管,应进行的改进措施是试管口应塞一团棉花;向装置中加药品前,为防止装置漏气影响实验,应先检查装置的气密性。故填:①试管口应塞一团棉花;②气密性;
(3)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,故图中收集装置可选B。故填:B;
(4)①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应生成水和氧气,反应的文字表达式为;二氧化锰所起的作用是催化作用。
②纯化仓中的水除了有吸收杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是可以通过气泡观察氧气生成的速率,降低氧气温度,没有加快氧气生成的作用。故选:ⅠⅡ。
故填:①;②催化作用;③ⅠⅡ。
31.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)根据下图装置回答问题。
(1)实验室用装置甲制取并收集氧气,缺少的玻璃仪器名称为 。收集氧气的最佳时机是 。
(2)用装置乙制取并收集氧气。
①需要进行的改进措施是 。
②发生反应的文字表达式为 ,其中二氧化锰的作用是 。
(3)若用装置丙收集氧气,气体应从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)图丁为实验小组设计的简易供氧器,下列说法不正确的是________(填字母)。
A.选择制作简易供氧器的反应原理时,应考虑制得气体是否纯净
B.左瓶中可放置的药品是氯酸钾和二氧化锰
C.右瓶中水的作用之一是增加氧气的湿度
【答案】
(1)酒精灯 导管口有连续均匀的气泡冒出
(2) 将导管口伸到集气瓶底部 催化
(3)m
(4)B
【详解】
(1)装置甲试管口有一团棉花,实验室用装置甲制取并收集氧气,可以是利用高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,需要加热,缺少的玻璃仪器名称为酒精灯;
收集氧气的最佳时机是导管口有连续均匀的气泡冒出。
(2)①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。用装置乙制取并收集氧气,采用的是向上排空气法,需要进行的改进措施是:将导管口伸到集气瓶底部。
②该装置不需加热,可以是利用过氧化氢溶液、二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,反应的文字表达式为:,其中二氧化锰的作用是催化。
(3)氧气不易溶于水、密度比水小,若用装置丙收集氧气,气体应从短管(m端)通入,水从长管(n端)排出。
(4)A、选择制作简易供氧器的反应原理时,应考虑制得气体是否纯净,A选项正确;
B、该装置不需要热源,左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,不能是氯酸钾和二氧化锰,因为利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气需要加热,B选项错误;
C、氧气经过水会带走少量水分,右瓶中水的作用之一是增加氧气的湿度,C选项正确。
故选:B。
32.(24-25九年级上·陕西西安·期中)具备基本的实验技能是学习化学的基础和保证。请完成下面的问题:
I、利用下图装置制取气体。
(1)指出带有标号的仪器名称:① 。
(2)A、C装置可用于实验室制备并收集氧气,装置A中反应的符号表达式是: 。
(3)已知:在常温下,硫化亚铁固体和稀硫酸反应可以制得硫化氢气体。该气体易溶于水,相同条件下,密度比空气大。由上述信息推知实验室制备并收集硫化氢可选用的装置组合是 (填序号)。
II、2023年初,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
(4)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气分子被阻隔,而氧气分子能通过,从而获得高浓度的,分离过程中的变化属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(5)化学药剂制氧机:某款家用制氧机利用过碳酸钠和二氧化锰同时加入水中,在反应仓中制取氧气,产生的氧气在反应仓高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓。该制氧机的工作原理示意图如图一。
①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,还可利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润。
②人的呼吸离不开氧气,给病人输氧时的装置如图二,该装置上类似图三的设计可以监测氧气的流速并加湿氧气,则连接病人口鼻处的是图三中的 (选填“a”或“b”)端。
【答案】
(1)分液漏斗
(2)KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
(3)BC/CB
(4)物理
(5)不易 b
【详解】
(1)标号① 的仪器名称是分液漏斗;
(2)A装置是固体加热型的发生装置,由于试管口有棉花,制氧气所用药品是高锰酸钾,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式是:KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2;
(3)在常温下,硫化亚铁固体和稀硫酸反应制硫化氢气体,属于固液不加热型反应,发生装置选 B;硫化氢气体易溶于水,不能用排水法收集,其密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置选 C,所以实验室制备并收集硫化氢可选用的装置组合是BC;
(4)分子筛制氧机以空气为原料,通过分子筛分离氮气和氧气,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(5)①氧气不易溶于水,加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润。
②氧气密度比水小,会从短管进入,长管排出,所以连接病人口鼻处的是图三中的 b 端。
地 城
考点04
催化剂及其探究
33.(24-25九年级上·陕西安康·期中)为探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,化学小组分别进行了如下实验(其他可能影响实验的因素均忽略):
实验编号
过氧化氢溶液体积
催化剂
温度
收集等体积氧气所需时间
①
40
—
20
200
②
40
二氧化锰粉末:
20
67
③
40
水泥块
20
100
(1)实验③加入水泥块的质量为 。
(2)对比实验①③,得到的结论是 。
(3)为进一步探究水泥块是否可以作为过氧化氢分解的催化剂,将实验③反应后的固体加水搅拌、过滤、洗涤、干燥、称量,这样做的目的是 ;同时还需验证 ,才能说明水泥块是此实验的催化剂。
(4)设计对比实验②③的目的是 。
【答案】
(1)0.5g
(2)水泥块能够加快过氧化氢的分解速率
(3) 验证反应前后水泥块的质量不变 反应前后水泥块的化学性质不变
(4)对比二氧化锰和水泥块的催化效果
【详解】
(1)对比实验中,要控制变量,则加入的水泥块的质量为0.5g。
(2)对比实验①③,可知加入水泥块后,反应速率加快,则说明水泥块能够加快过氧化氢的分解速率。
(3)称量反应后的水泥块的质量,目的是验证反应前后水泥块的质量不变;
催化剂是指能改变反应速率,且反应前后质量和化学性质不变,则还需要验证反应前后,水泥块的化学性质是否改变。
(4)对比实验②③,加入的催化剂不同,则目的为对比二氧化锰和水泥块的催化效果。
34.(24-25九年级上·陕西西安·期中)关于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)在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的 在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究。称量氧化铜,取的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验:
(2)完成实验报告:
步骤①现象
步骤③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
试管中有大量气泡产生,
称得氧化铜的质量为
试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)写出过氧化氢在氧化铜催化下产生氧气的符号表达式: 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
分别取过氧化氢溶液、二氧化锰、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的变化如图2所示。
(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)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 。
【反思交流】
(6)下列关于催化剂的说法正确的是___________(填字母)。
A.不加入催化剂化学反应就不能发生
B.加入催化剂可以使生成物的质量增加
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.同一个化学反应可以有多种催化剂
【答案】
(1)质量和化学性质
(2)带火星的木条复燃 0.2
(3)
(4)ac/bd
(5)催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的量
(6)D
【详解】
(1)在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂;
(2)根据实验结论氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,则过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气,氧气具有助燃性,则步骤③现象为试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃;
根据实验结论氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂,催化剂的质量在化学反应前后不变,则步骤⑥称得氧化铜的质量为0.2g;
(3)过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气,符号表达式为;
(4)由图2可知,对比bd(相同时间内收集的气体体积)或ac(收集相同体积气体所需的时间)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关;
(5)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催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的量,由于过氧化氢溶液的体积、浓度均相等,所以完全反应后产生氧气的量相同,故压强相同;
(6)A、不加入催化剂的化学反应也能发生,如食物腐烂不需要催化剂就能发生,说法错误,不符合题意;
B、催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的量,说法错误,不符合题意;
C、用作催化剂的物质可以是其他反应的反应物或生成物,如二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,也是高锰酸钾受热分解的生成物,说法错误,不符合题意;
D、同一个化学反应可以有多种催化剂,如分解过氧化氢溶液制取氧气时,可使用二氧化锰、氧化铜等作为催化剂,说法正确,符合题意。
故选:D。
35.(24-25九年级上·陕西商洛·期中)学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想:氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想】
(1)Ⅰ.氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.氧化铜是反应的催化剂,反应前后 不变。
【实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(2)填写下表:
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
,带火星的木条复燃
所得固体 g
溶液中有气泡冒出,带火星的木条复燃
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立
(3)步骤①的目的是 。
(4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的化学反应的符号表达式为 。
【答案】
(1)质量和化学性质
(2)溶液中有气泡冒出 0.2
(3)作为空白实验,证明常温下过氧化氢分解的速率慢
(4)
【详解】
(1)催化剂能改变化学反应速率,且自身的质量和化学性质在化学反应前后保持不变,因此猜想Ⅲ为:氧化铜是反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变。
(2)实验结论是猜想Ⅲ成立,则氧化铜是反应的催化剂,可以加快过氧化氢分解,短时间内产生大量氧气,则步骤③现象是:溶液中有气泡冒出,带火星的木条复燃;
氧化铜是反应的催化剂,其质量在化学反应前后保持不变,步骤②加入的氧化铜质量为0.2g,则步骤⑥的结果是:所得固体为0.2g。
(3)为了确认氧化铜是否能改变反应的速率,要通过加入氧化铜的现象与不加氧化铜的现象进行对比,证明常温下过氧化氢分解的速率慢,不能使带火星的木条复燃,故填:作为空白实验,证明常温下过氧化氢分解的速率慢。
(4)过氧化氢在氧化铜催化作用下快速分解生成水、氧气,符号表达式为:。
36.(24-25九年级上·陕西西安·期中)化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对双氧水的催化效果。用如下图所示的装置先后进行了两次实验。
(1)实验1:取、4%双氧水与粉末状二氧化锰反应。
实验2:取、4%双氧水与 反应。
(2)在检查装置的气密性后,两次实验时分别将双氧水快速全部注入盛有催化剂的小试管中,借助注射器收集氧气。测得产生相同体积的氧气用二氧化锰作催化剂的时间比用氧化铜作催化剂的时间 (选填“长”或“短”),得出结论:二氧化锰对过氧化氢的催化效果比氧化铜好。
(3)写出二氧化锰作为催化剂加速过氧化氢反应的符号表达式 ,基本反应类型是 反应。
(4)实验过程中发现U形管内红墨水右侧液面上升,原因是该反应 (选填“放热”或“吸热”)。
(5)反思:有同学认为,在上面的实验中还不能说明二氧化锰和氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,应补充实验证明二氧化锰、氧化铜在反应前后的质量和 保持不变才行。
【答案】
(1)0.2g 粉末状氧化铜
(2)短
(3) 分解
(4)放热
(5)化学性质
【详解】
(1)该实验是比较氧化铜和二氧化锰对双氧水的催化效果,则变量为催化剂的种类,其他条件相同,则实验2为取、4%双氧水与粉末状氧化铜反应;
(2)在检查装置的气密性后,两次实验时分别将双氧水快速全部注入盛有催化剂的小试管中,借助注射器收集氧气,测得产生相同体积的氧气用二氧化锰作催化剂的时间比用氧化铜作催化剂的时间短,说明二氧化锰对过氧化氢的催化效果比氧化铜好;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,符号表达式为;该反应符合“一变多”的特点,属于基本反应类型中的分解反应;
(4)实验过程中发现U形管内红墨水右侧液面上升,原因是该反应放热,温度升高,使得装置内压强增大;
(5)有同学认为,在上面的实验中还不能说明二氧化锰和氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,应补充实验证明二氧化锰、氧化铜在反应前后的质量和化学性质保持不变才行。
37.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)研究表明,与正常组织相比,肿瘤内过氧化氢的含量往往更高。近年来,很多基于二氧化锰的纳米材料,通过催化肿瘤内部的过氧化氢分解产生氧气来缓解肿瘤的缺氧环境,从而提高癌症治疗的效果。请回答问题:
(1)写出二氧化锰纳米材料缓解肿瘤缺氧环境的反应的文字表达式: 。
(2)二氧化锰在上述反应中起 作用。
(3)查阅资料可知,氧化铜也可催化过氧化氢分解。为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,小聪同学用图1装置进行对比实验,在试管中分别不加催化剂、加入等质量的氧化铜和二氧化锰,打开弹簧夹,分别加入6mL5%的过氧化氢溶液,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
①图1实验中油层的作用是 。
②分析图2曲线,在该反应中,二氧化锰和氧化铜相比, 催化效果更好。
③对比图2曲线可知,加入催化剂 (填“影响”或“不影响”)生成物的最终质量。
【答案】
(1)
(2)催化
(3) 避免氧气溶于水带来的实验误差 二氧化锰/MnO2 不影响
【详解】
(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,文字表达式为;
(2)二氧化锰作为过氧化氢分解的催剂,二氧化锰在上述反应中起催化作用;
(3)①图1实验中油层的作用是避免氧气溶于水带来的实验误差;
②分析图2曲线,产生相同体积的氧气时,使用二氧化锰的时间更短,所以在该反应中,二氧化锰和氧化铜相比,二氧化锰催化效果更好;
③对比图2曲线可知,加入二氧化锰或加入氧化铜后产生的氧气体积总量不变,说明加入催化剂不影响生成物的最终质量。
地 城
考点05
氧气的性质探究中的创新实验
38.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)将镁粉和碳粉分别置于如图所示的两个盛满足量氧气的集气瓶中燃烧完毕后,恢复到起始温度,再同时打开装置中的两个止水夹,这时观察到
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
【答案】A
【详解】镁与氧气反应生成氧化镁固体,燃烧后左瓶内气体体积减少,压强减小;碳与氧气反应生成二氧化碳气体,右瓶内气体体积变化不大,压强变化不大;故燃烧完毕后同时打开装置中的两个活塞,水只会进入左瓶中。故A正确。
故选A。
39.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)将一定质量炭粉在密闭容器中引燃(如图1),一段时间后炭粉消失。用压强传感器测得容器内压强随时间的变化关系如图2。下列分析不正确的是
A.AB段炭粉开始燃烧
B.反应放热以及生成气体导致BC段压强增大
C.装置内发生反应的文字表达式为:碳+氧气二氧化碳
D.可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物
【答案】A
【详解】A、根据图2,AB段容器内压强小幅上升,说明AB段是加热过程,炭粉温度仍未达到燃烧所需温度,容器内气体温度升高,导致压强小幅上升,A选项错误;
B、BC段压强迅速升高,说明BC段是炭粉燃烧放出大量的热并生成二氧化碳气体,导致容器内气体温度迅速升高,压强迅速增大,B选项正确;
C、装置内炭粉燃烧生成二氧化碳,反应的文字表达式为:,C选项正确;
D、炭粉燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰变浑浊,可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物,D选项正确。
故选:A。
40.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)用如图所示装置进行实验。(氢氧化钠溶液用于吸收硫燃烧产生的有毒气体二氧化硫)
步骤1:从A处通入空气,点燃酒精灯;
步骤2:一段时间后,从A处改通入氧气。
下列说法不正确的是
A.步骤1中观察到硫燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰
B.步骤2中观察到硫燃烧时产生明亮的蓝紫色火焰
C.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同
D.硫在空气和氧气中燃烧都发生化合反应
【答案】C
【详解】A、步骤1中硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,不符合题意;
B、步骤2中硫在氧气中燃烧,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,不符合题意;
C、硫在空气和氧气中燃烧的生成物相同,均是二氧化硫,符合题意;
D、硫在空气和氧气中发生的反应均是硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意。
故选C。
41.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)化学实验的改进与创新有助于更好地达成实验目的,请回答下列问题。
(1)图1实验铁丝在气中燃烧的文字表达式为 ;过氧化氢溶液的作用有持续提供氧气和 。
(2)图2点燃酒精灯后,观察到红磷燃烧,待红磷熄灭并冷却至室温后,注射器内的蒸馏水慢慢流入Y形管的下端。
①红磷要足量的原因是 。
②实验前注射器内至少应注入 蒸馏水。
【答案】
(1) 防止高温生成物炸裂集气瓶底
(2)确保装置内氧气被完全消耗 6
【详解】
(1)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,文字表达式为:;
铁丝燃烧消耗氧气并生成四氧化三铁,生成物温度很高,若直接接触集气瓶底,易导致瓶底炸裂,过氧化氢溶液可以吸收热量,也可以分解产生氧气。因此,过氧化氢溶液的作用有持续提供氧气和防止高温生成物炸裂集气瓶底。
(2)①该实验的原理是红磷燃烧消耗氧气,同时生成固体,导致装置内气压降低,燃烧停止且温度恢复室温后,进入装置的水的体积即为装置内原有氧气的体积,据此推算空气中氧气的含量。若红磷不足,则氧气不能被完全消耗,进入装置的水偏少,会造成测量结果偏小,因此红磷要足量的原因是:确保装置内氧气被完全消耗。
②氧气约占空气体积的五分之一,“Y形管”体积为30mL,其中氧气的体积约为,因此实验前注射器内至少应注入6mL蒸馏水。
42.(24-25九年级上·陕西延安·期中)学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后,同学们对催化剂产生了兴趣,他们开展了以下探究。
实验探究一:上海青植物碎末是否可作为过氧化氢分解的催化剂
(1)【实验验证】完成下表。
实验步骤
实验现象
解释及结论
I.分别取5mL5%过氧化氢溶液于A、B试管中,向B试管中加入ag上海青植物碎末,并分别在A、B试管中伸入带火星的木条
A中无明显现象;B中产生大量气泡,带火星的木条复燃
B中反应速率加快,产生的气体是氧气
Ⅱ。待B中不再产生气泡时,向B中重新加入5%的过氧化氢溶液,并伸入带火星的木条。反应停止后将实验后剩余的固体分离、洗涤后称量。
B中带火星的木条再次复燃,剩余固体质量为 g
上海青植物碎末的质量和 在反应前后均未发生变化,可作为过氧化氢分解的催化剂
实验探究二:比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】i.苹果对过氧化氢溶液的分解有催化作用。
ii.压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
【实验操作】
①在27.8℃、100.7kPa时,将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接(如图1所示),取3.0g植物碎末放入具支试管中。
②用量筒量取5mL5%过氧化氢溶液,倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞,同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量、不同种类的植物碎末,重复实验①和②。
③不加入植物碎末,重复实验①和②。
④将采集到的数据用电脑进行处理,得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。
【实验分析】
(2)实验操作③的目的是 。
(3)由图2可知,催化效果最好的是 。
实验探究三:比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】在30.2℃、压强100.5kPa时,选择上海青叶碎末用量分别为1g、2g、3g,均与2mL5%过氧化氢溶液反应,获得数据如图3所示。
【实验分析】
(4)由图3可知,在内,上海青叶用量为 时,过氧化氢溶液分解速率最快;图中三条曲线最终重合在一起,原因是 。
【表达交流】
(5)用文字表示过氧化氢在上海青叶碎末催化下分解的反应 。
【答案】
(1)a 化学性质
(2)作对比实验,便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响
(3)上海青叶
(4)2g 催化剂只能改变反应速率,不会对生成物的质量有影响
(5)
【详解】
(1)该实验结论为上海青可作为分解过氧化氢的催化剂,催化剂只改变反应速率,自身质量与化学性质不变,故反应结束后上海青质量仍为ag;故填:a;化学性质;
(2)实验操作③的目的是作对比实验,便于比较催化剂对过氧化氢分解速率的影响;
(3)由图2可知,使用上海青叶作催化剂时压强上升最快,产生氧气速率最快,催化效果最好的是上海青叶;
(4)由图3可知,在内,上海青叶用量为2g时压强上升最快,产生氧气速率最快;
催化剂只改变反应速率,不改变生成物的量,故最终三条曲线重合在一起;
(5)过氧化氢在上海青叶碎末的催化作用下生成水和氧气,该反应的文字表达式为:。
43.(24-25九年级上·陕西西安·期中)随着科技的进步,家用制氧机逐步走进千家万户。某化学项目式学习小组开展了“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。
活动一:探秘制氧原理
【查阅资料】某款家用制氧机工作原理如上图所示,所用制氧剂过碳酸钠(2Na2CO3⋅3H2O2)是一种白色固体,使用时通常还会加入水和少量二氧化锰。
【提出问题】使用时加入水和二氧化锰对过碳酸钠的制氧速率有何影响?
【设计实验】20℃时,取一定质量的过碳酸钠和二氧化锰,并加入不同体积的水,测得相关数据如下表所示。
序号
过碳酸钠质量/g
二氧化锰质量/g
加水体积/mL
收集氧气的体积/mL
所用时间/s
实验①
240
2.5
350
500
15.0
实验②
x
2.5
500
500
33.3
实验③
240
0
800
500
待测
【解释与结论】
(1)实验②中x应为 。
(2)对比实验①②可知,适当增加水量,产氧速率变 (填“快”或“慢”)。
(3)若实验③测得所用时间大于35s, (填“能”或“不能”)证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂。
【反思与评价】
(4)加湿过滤仓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______(填字母)。
A.使氧气具有一定湿度 B.观察氧气产生速率 C.加快氧气的生成
活动二:选择制氧试剂
【查阅资料】已知过氧化氢也能做供氧剂,用9.1mL5%的过氧化氢溶液、1.41g过碳酸钠分别加入0.2g二氧化锰充分反应,常温常压下均生成150mL氧气,测得反应过程中生成氧气的体积随时间变化关系如下图所示。
【讨论分析】
(5)结合图像,选择过碳酸钠作制氧剂更合适的依据是 。
【表达交流】
(6)写出过氧化氢溶液分解的化学方程式 。
活动三:自制制氧机
(7)小组同学利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品,模仿市售制氧机,自制如图甲~丁4套简易制氧机,瓶中所装液体为水,向左侧瓶中加入制氧药品。其中不合理的装置有 (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
【答案】
(1)240
(2)慢
(3)不能
(4)AB
(5)过碳酸钠产生氧气的速率更快
(6)
(7)乙、丁
【详解】
(1)实验中,要控制过碳酸钠质量不变,则实验②中x应为240;
(2)对比实验①②可知,适当增加水量,产氧速率变慢;
(3)若实验③测得所用时间大于35s,不能证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂,还需要探究化学反应前后,二氧化锰的质量和化学性质是否改变;
(4)加湿过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以使氧气具有一定湿度、观察氧气产生速率,不能加快氧气的生成,故选AB;
(5)结合图像,选择过碳酸钠作制氧剂更合适的依据是过碳酸钠产生氧气的速率更快;
(6)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:;
(7)乙装置中,右侧瓶中导管在液面以下,反应生成的氧气无法导出,该装置不合理,丁装置中,左侧瓶中导管在液面以下,气体无法导出,无法得到氧气,故不合理的是乙、丁。
试卷第1页,共3页
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