专题03 空气、氧气(期中专项训练)八年级化学上学期新教材沪科版五四学制
2025-10-30
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2份
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81页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 专题3 空气、氧气、二氧化碳 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 空气,氧气 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.48 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-15 |
| 作者 | jpz999 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-10-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54390962.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题3 空气、氧气
题型1空气各成分及其体积分数
题型2空气中各成分的用途
题型3拉瓦锡测定空气组成的实验
题型4测定空气中氧气的含量实验的过程
题型5测定空气中氧气含量的实验误差分析
题型6测定空气中氧气含量实验的改进
题型7纯净物和混合物的判别
题型8空气的污染与防治
题型9氧气的物理性质及贮存
题型10铁在氧气中燃烧及其实验
题型11木炭在氧气中燃烧及其实验
题型12空气和氧气中的燃烧现象差异
题型13氧化反应、缓慢氧化
题型14工业制取氧气
题型15过氧化氢制取氧气实验
题型16高锰酸钾制取氧气实验(重点)
题型17制取氧气实验的图像问题
题型18氧气的检验及验满
题型19氧气的制取中装置的选择
题型20催化剂的概念、性质与用途
题型21催化作用
题型1 空气各成分及其体积分数
易错提醒:
体积分数≠质量分数
空气成分比例均为体积分数(如氮气占78%体积),而非质量分数。
易混淆:误将体积分数直接等同于质量分数(如氧气21%是体积占比,质量占比约为23%)。
1.【空气成分】(24-25八年级上·上海黄浦·期中)空气中含量最多的气体是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【答案】A
【详解】空气成分按体积分数计算,大约是:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%,故含量最多的是氮气,故选:A。
2.【空气中各成分的体积分数】空气是一种宝贵的资源。如图为空气成分示意图,下列说法不正确的是
A.a表示氮气 B.b表示氧气
C.其他成分中包括二氧化碳和稀有气体等 D.a的化学性质稳定,不与任何物质发生反应
【答案】D
【详解】由图可知: a(78%)表示氮气; b(21%)表示氧气; 其余1%包括二氧化碳、稀有气体等。 其中氮气虽然化学性质较稳定,但在放电、高温高压等特殊条件下仍可与其他物质(如与氢气合成氨)发生反应,因此说“氮气不与任何物质发生反应”是不正确的;
故选D。
3.【空气中各成分的体积分数的多少】空气的成分是①氧气②氮气③稀有气体④二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由少到多顺序排列正确的是
A.①②③④ B.②①③④ C.①②④③ D.④③①②
【答案】D
【详解】空气中各成分按体积计算,氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%,故按体积分数由少到多顺序排列为④③①②,故选:D。
4.【空气中各成分的含量】下图表表示空气中各成分的含量,下列说法正确的是
A.纵坐标代表的是质量分数 B.X表示的气体为氧气
C.Y的化学性质很不活泼 D.稀有气体可做保护气
【答案】D
【详解】A、空气中各成分含量通常是按体积分数计算,不是质量分数,该选项错误;
B、空气中氮气约占体积分数的 78%,氧气约占 21%,所以 X 表示的气体是氮气,不是氧气,该选项错误;
C、X 是氮气,Y 是氧气,氧气化学性质比较活泼,能与许多物质发生反应,该选项错误;
D、稀有气体化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应,可做保护气,该选项正确。
故选D。
题型2 空气中各成分的用途
易错提醒:
1.氧气本身不可燃,仅助燃(如木炭燃烧需氧气参与)
2.氮气化学性质不活泼,但高温下可与镁等金属反应。
3.稀有气体是混合物,需注意“类”与“种”的区别
4.氮气与稀有气体均作保护气,但氮气更常见于食品防腐,稀有气体多用于电光源
1.【氧气的用途】关于氧气用途的叙述错误的是
A.氧气可用于医疗急救
B.氧气可用于炼钢工业
C.液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料
D.氧气可用于气焊、气割
【答案】C
【详解】A、氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,该叙述正确;
B、氧气能支持燃烧,可用于炼钢工业,使燃料充分燃烧,提高炉温等,该叙述正确;
C、液态氧具有助燃性,没有可燃性,不能用作宇航飞行器发动机的燃料,该叙述错误;
D、氧气能支持燃烧,可用于气焊、气割,利用可燃气体与氧气反应产生的高温来熔化金属等,该叙述正确。
故选C。
2.【宝贵的空气资源】空气是一种宝贵的资源,下列说法正确的是
A.酥脆的饼干放置在空气中变软,说明空气中有氧气
B.液氮汽化吸热,医疗上可用液氮冷冻治疗
C.氧气易溶于水,供给水生生物呼吸
D.稀有气体通电时发出各种颜色的光,此过程属于化学变化
【答案】B
【详解】A、酥脆的饼干放置在空气中变软,是因为空气中含有水蒸气,饼干吸收水蒸气变软,不是因为有氧气,该选项错误;
B、液氮汽化时会吸收大量的热,使周围温度降低,在医疗上可用液氮冷冻治疗,该选项正确;
C、氧气不易溶于水,水中溶解的少量氧气可供给水生生物呼吸,不是易溶于水,该选项错误;
D、稀有气体通电时发出各种颜色的光,此过程中没有新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,该选项错误。
故选B。
3.【空气成分的用途】空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是
A.炼钢过程用到的氧气 B.食品包装袋中用到的氮气
C.用于做清洁能源的氢气 D.用于飞艇的氦气
【答案】C
【详解】A、氧气是空气的主要成分之一,不符合题意,此选项错误;
B、氮气是空气的主要成分,占空气体积的78%左右,不符合题意,此选项错误;
C、工业上,氢气主要通过电解水或天然气重整等方法生产,不直接从空气获取,作为清洁能源,其来源与空气无关,符合题意,此选项正确;
D、稀有气体是空气的成分之一,不符合题意,此选项错误。
故选C。
题型3 拉瓦锡测定空气组成的实验
易错提醒:
1.关键技巧
使用汞因其仅与氧气反应,且氧化汞为固体,便于分离;装置需严格密封,避免气体泄漏;冷却至室温后再测量,防止热胀冷缩影响结果。
2.常见错误
汞量不足:导致氧气未完全消耗,测得体积偏小;未冷却即开装置:剩余气体受热膨胀,使进入液体体积偏小;装置漏气:外部空气进入,干扰气压变化。
3.汞槽中汞的作用:液封作用、通过观察汞槽液面上升的刻度,可精确计算出被消耗的氧气体积。
4.实验的不足之处在于汞具有毒性,且需长时间加热(12天)。
1.【测定空气组成的科学家】下列哪位科学家研究了空气的成分,并得出空气是由氧气和氮气组成的这一结论
A.道尔顿 B.拉瓦锡 C.德谟克利特 D.卢瑟福
【答案】B
【详解】A、道尔顿在化学上的主要贡献是提出了近代原子论,故选项错误;
B、拉瓦锡首先用定量方法研究空气的成分,通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论,故选项正确;
C、德谟克利特是古希腊唯物主义哲学家,原子唯物论学说的创始人之一,故选项错误;
D、卢瑟福做了α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,故选项错误。
故选:B。
2.【测定空气组成的过程】如图所示是测定空气中氧气的含量的实验装置,下列说法正确的是
A.实验前不需要检查装置的气密性
B.观察到曲颈甑中有红色粉末生成时即可以停止加热
C.充分反应后,汞槽中有 体积的汞进入曲颈甑
D.曲颈甑中发生反应的文字表达式为:汞+氧气氧化汞
【答案】D
【详解】A、该实验是探究空气中氧气的含量,所以该实验在密闭体系中进行,因此实验前要检查装置的气密性,说法错误,不符合题意;
B、实验过程中,汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞,曲颈甑中会出现红色粉末,为了确保装置内氧气完全反应,需要等到反应结束后再停止加热,不能在观察到曲颈甑中有红色粉末生成时就停止加热,说法错误,不符合题意;
C、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞,氧气被消耗,气体减少,压强减小,汞槽中的汞被吸入曲颈甑,吸入的汞体积等于消耗的氧气体积,而不是汞槽中体积的汞进入曲颈甑,说法错误,不符合题意;
D、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞,文字表达式为,说法正确,符合题意。
故选:D。
3.【空气的组成的探索】英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验,实验如下图,关于这两个实验的说法正确的是
A.两个实验均可用于测定空气中氧气的含量
B.两个实验中,曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成
C.拉瓦锡的实验中,玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升,达到一定高度后不再变化
D.两个实验中,汞的用量多少对实验没有影响
【答案】C
【详解】A、波义耳的实验装置不是密封体系,外界空气可以进入,不能用于测定空气中氧气的含量;拉瓦锡的实验装置是密封的,可以用于测定空气中氧气的含量,A选项错误;
B、在加热条件下,汞和氧气反应生成的是红色的氧化汞,不是黑色物质,B选项错误;
C、拉瓦锡的实验中,曲颈甑内的汞与氧气反应,消耗氧气使玻璃钟罩内压强减小,汞槽中的汞在大气压的作用下进入玻璃钟罩,当氧气被耗尽后,汞的液面就不再上升,C选项正确;
D、若汞的用量不足,就不能将装置内的氧气完全消耗,会影响实验结果,D选项错误。
故选:C。
题型4测定空气中氧气的含量实验的过程
易错提醒:
1.实验过程概括
装置准备:在集气瓶内加入少量水,并将水面以上空间划分为五等份,连接带燃烧匙和导管的双孔橡皮塞,导管末端插入水中。
气密性检查:夹紧弹簧夹,确保装置密封性良好。
红磷燃烧:点燃过量红磷后迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞,观察白烟生成。
冷却读数:待红磷熄灭且集气瓶冷却至室温后,打开弹簧夹,记录进入集气瓶的水体积。
2.关键技巧
试剂选择:必须使用红磷(生成固体P₂O₅),不可用硫或木炭(生成气体)。
红磷过量:确保氧气完全消耗,避免测量误差。
冷却至室温:防止气体热膨胀影响体积测量。
气密性保障:装置需严格密封,避免外部空气干扰。
1.【测定氧气含量的实验操作】(24-25八年级下·上海黄浦·期中)如图是足量红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数的实验,下列说法正确的是
A.为防止红磷洒落,红磷点燃后应缓慢放入集气瓶 B.该实验可以将红磷换成铁丝
C.在红磷燃烧过程中,应该打开弹簧夹 D.根据实验现象还可推测氮气不与红磷反应
【答案】D
【详解】A、点燃后的红磷必须迅速伸入集气瓶中,塞紧瓶塞,否则瓶内气体受热逸出,造成实验误差,故A说法错误;
B、铁丝不能在空气中燃烧,不能将红磷换成铁丝,来测定空气中氧气体积分数,故B说法错误;
C、在红磷燃烧过程中,不能打开弹簧夹,以防红磷燃烧放热造成瓶内压强变大,瓶内部分气体逸出,导致测定结果偏大,故C说法错误;
D、空气中主要含有氧气和氮气,红磷燃烧消耗氧气,氧气消耗完后,红磷不再燃烧,此时装置中剩余气体主要为氮气,可推测氮气不与红磷反应,故D说法正确;
故选:D。
2.【实验原理与装置选择】(24-25八年级下·上海虹口·期中)下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是
(提示:白磷燃烧所需最低温度为40℃)
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、红磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了瓶内的氧气,通过观察水面上升高度可测定空气中氧气的含量,故正确;
B、白磷可被引燃,白磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了瓶内的氧气,白磷熄灭冷却到室温,打开弹簧夹,水进入集气瓶,通过观察进入集气瓶水的体积可测定空气中氧气的含量,故正确;
C、木炭燃烧生成二氧化碳,无法形成准确的压强差,不能测定氧气的含量,故错误;
D、白磷可被热水引燃,燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了针筒内的氧气,通过观察活塞运动情况可测定空气中氧气的含量,故正确;
故选C。
3.【氧气含量的测定过程】利用图甲装置测定空气中氧气含量,
操作步骤如下(装置气密性良好,部分操作已略去,因导管产生的误差忽略不计):
Ⅰ.打开止水夹a、b,向集气瓶中通入一定量的空气,使盛有白磷的燃烧匙在水面上方,测得进入量筒中水的体积为V1;
Ⅱ.关闭止水夹a,用强光照射引燃白磷,白磷熄灭并冷却至室温,至液面不再变化,测得量筒内水的体积是V2.
(1)写出白磷在空气中燃烧的化学方程式: 。
(2)根据实验记录V1、V2,得出空气中氧气的体积百分数的计算式是 ;若没有冷却至室温就开始测量筒内水的体积,则测得实验结果 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2) 偏小
【详解】(1)白磷在空气中燃烧,是磷和氧气反应生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:;
(2)白磷燃烧消耗氧气,氧气的体积等于进入集气瓶中水的体积,即V=V2一V1,则空气中氧气的体积百分数为;如果没有冷却至室温就开始测量筒内水的体积,集气瓶内温度较高,压强偏大,进入集气瓶中的水的体积偏小,那么测得实验结果偏小;
题型5测定空气中氧气含量的实验误差分析
易错提醒:
1.结果偏小(<1/5):红磷量不足,氧气未完全消耗;装置漏气,外界空气进入;未冷却至室温即打开止水夹,气体膨胀导致水进入量减少;导管残留水未计入集气瓶体积。
2.结果偏大(>1/5):燃烧匙插入过慢,气体受热逸出;止水夹未夹紧,燃烧时气体膨胀外逸。
3.替代试剂错误:如用木炭或硫(生成气体),没有形成压强差,无法准确测量。
1.【结果偏小】某同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量。实验时,连接好装置并检查装置气密性后再进行后续操作。下列说法不正确的是
A.红磷要过量,以保证集气瓶内空气中的氧气能充分反应
B.点燃红磷后,应迅速地把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.红磷熄灭后,要等到装置冷却到室温后再打开止水夹
D.把红磷换成燃烧的木炭,能够更精确地测定空气中氧气的含量
【答案】D
【详解】A、该实验所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应,确保实验结果的准确,选项说法正确;
B、在空气里点燃红磷后,为防止集气瓶中空气逸出,应迅速把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞,选项说法正确;
C、红磷熄灭后,要等到装置冷却到室温后再打开止水夹,否则气体受热膨胀,压强增大,进入集气瓶的水偏小,选项说法正确;
D、把红磷换成燃烧的木炭,因为碳在空气中燃烧产生二氧化碳气体,瓶内压强几乎不变,进入集气瓶内的水偏小,不能够更精确测定空气里氧气的含量,选项说法不正确。
故选D。
2.【结果偏小】测定空气中氧气含量的实验中,导致结果偏小的原因可能是
A.红磷过量 B.装置漏气
C.冷却至室温后打开弹簧夹 D.集气瓶内预先装少量水
【答案】B
【详解】A、红磷过量能确保氧气完全消耗,不会导致结果偏小。实验中,红磷不足才会使氧气未耗尽,导致结果偏小,该选项不符合题意。
B、装置漏气时,红磷燃烧消耗氧气后,瓶内气压降低,但外部空气会从缝隙进入,补充气压,导致气压降幅不足。冷却后打开弹簧夹,水进入量减少,测得氧气体积偏小,该选项符合题意。
C、此操作是实验的正确步骤。若不冷却(如温度较高时打开弹簧夹),瓶内气体膨胀,气压较高,水进入量会减少,导致结果偏小。但选项描述的是正确操作,该选项不符合题意。
D、水的作用是吸收五氧化二磷(防止污染)和降温(防止集气瓶炸裂),并不影响氧气消耗的体积测量,该选项不符合题意。
故选B。
3.【药品对实验的影响】测定空气中氧气含量的实验中,红磷需过量的原因是
A.使装置内气压更小 B.保证耗尽装置内氧气
C.延长反应时间 D.使实验现象更明显
【答案】B
【详解】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。红磷需过量,是为了保证耗尽装置内的氧气,这样才能使实验结果更准确,若红磷量不足,会导致装置内氧气不能被完全消耗,测量出的氧气含量偏小。
故选B。
4.【不同药品对实验的影响】某同学用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图。下列说法错误的是
A.三个实验效果最好的是白磷,因为它反应消耗的氧气更加彻底
B.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
C.根据图像对比可知,三种物质中,白磷能在更低浓度的氧气中燃烧
D.该实验证明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应
【答案】B
【详解】A、由图可知,三个实验中白磷消耗氧气更加彻底,实验效果最好,故选项说法正确;
B、若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏低,因为氧气不能完全反应,故选项说法错误;
C、根据图像对比可知,白磷实验中剩余氧气最少,说明三种物质中,白磷能在更低浓度的氧气中燃烧,故选项说法正确;
D、由红磷与白磷的燃烧曲线可知,当氧气含量低于10%时,红磷与白磷仍然能反应,故选项说法正确;
故选B。
题型6测定空气中氧气含量实验的改进
易错提醒:
1.铜丝加热法
使用铜丝替代红磷,加热后与氧气反应生成氧化铜,通过注射器活塞移动量计算氧气体积。
优点:无污染、结果精确(如某组实验测得氧气体积分数为19.2%)。
关键操作:需确保铜丝足量且装置气密性良好(检查方法:推动注射器观察气球变化)。
关键技巧:注射器初始位置需调整至玻璃管容积的1/5(如100mL玻璃管对应20mL注射器)。
结果偏低:铜粉不足、装置漏气、未冷却至室温读数;红磷量不足或未完全燃烧。
2.脱氧剂法
利用脱氧剂粉末常温反应,通过玻璃管内水滴移动距离计算氧气含量。
数据示例:三次实验平均测得氧气含量为20.94%或20.98%。
改进点:粉末需平铺以增大接触面积,避免分布不紧密导致误差。
结果偏高:脱氧剂粉末分布不紧密导致初始气体体积误判。
关键技巧:需静置至水滴不再移动,确保反应完全。
3.双注射器红磷法
通过交替推拉注射器使红磷与空气充分接触,冷却后读取气体体积变化。
注射器作用
调节压强(防止气体膨胀泄漏)、读取体积、促进空气与红磷混合。
创新优势:相比传统集气瓶法,双注射器法操作更灵活,可通过推拉活塞加速反应,且读数更精确。
1.【改变药品进行改进】某学习小组进行如图甲装置所示实验,在硬质玻璃管内加入铜粉,启动氧气传感器,点燃酒精灯,反应结束后移走酒精灯。图乙为装置中氧气含量的变化情况。下列说法不正确的是
A.点燃酒精灯一段时间后,铜粉变黑,黑色物质是烟灰
B.实验过程中,气球先膨胀后又变瘪
C.图乙中CD段氧气含量下降的原因是铜粉加热时消耗了装置内的氧气
D.图乙中DE段可证明实验装置的气密性良好
【答案】A
【详解】A、点燃酒精灯一段时间后,铜和氧气在加热条件下生成氧化铜,从而观察到铜粉逐渐变黑,黑色物质是氧化铜不是烟灰,A错误;
B、加热过程中,温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球变大;铜和氧气在加热条件生成氧化铜,待完全反应后冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,气球变小,因此气球先膨胀后又变瘪,B正确;
C、图乙中CD段氧气含量下降的原因是装置中的铜粉消耗了氧气,生成了氧化铜固体,氧气含量减小,C正确;
D、图乙中DE段氧气含量基本保持不变,说明气体没有与外界发生交换,装置气密性良好,D正确。
故选A。
2.【改变装置进行改进】如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器,其中有空气和足量的白磷(燃烧所需的最低温度是40℃),将它放在盛有沸水的烧杯上方。下列说法错误的是
A.该装置可用于测定空气中氧气的含量
B.实验前要先检查装置的气密性
C.实验过程中活塞会先向右移动,后向左移动,大约停在刻度8处
D.实验过程中可观察到白磷燃烧产生大量的白色烟雾
【答案】D
【详解】A、白磷燃烧消耗氧气,生成固体,装置内压强减小,根据活塞移动的情况可以测定空气中氧气的含量,故选项说法正确;
B、有气体参与的实验,实验前都要先检查装置的气密性,防止装置漏气影响实验结果,故选项说法正确;
C、白磷燃烧时放出大量的热,使装置内气体膨胀,压强增大,活塞先向右移动;燃烧结束后,氧气被消耗,装置内气体冷却,压强减小,活塞向左移动。因为氧气约占空气体积的五分之一,所以活塞大约停在刻度8处,故选项说法正确;
D、白磷燃烧产生大量的白烟,烟是固体小颗粒,雾是小液滴,白磷燃烧生成的五氧化二磷是固体,所以是白烟不是白色烟雾,故选项说法错误;
故选:D。
3.【改变装置进行改进】某研究性学习小组同学利用所学知识,设计了如图所示装置探究空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是
A.闭合电源开关,白磷燃烧产生白烟
B.白磷燃烧生成五氧化二磷
C.反应结束后装置冷却到室温,U型管内左侧液面上升
D.通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数
【答案】D
【详解】A、闭合电源开关,白磷达到着火点会燃烧,白磷燃烧时产生大量的白烟(五氧化二磷固体小颗粒),该选项说法正确;
B、白磷燃烧是与氧气反应,生成五氧化二磷,该选项说法正确;
C、白磷燃烧消耗了装置内的氧气,反应结束后装置冷却到室温,装置内压强减小,在外界大气压作用下,U 型管内左侧液面上升,该选项说法正确;
D、通过这个实验,U 型管内左侧液面上升的体积就是消耗氧气的体积,能直接得出空气中氧气的体积分数,而不是质量分数,该选项说法错误。
故选D。
4.【改变反应原理进行改进】化学小组发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气且反应后只生成固体,于是利用如下实验测定空气中氧气的含量。
取一根有机玻璃管,用橡胶塞将一端密封。将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管,立即向管口注入一滴水将其密封,水滴的右端标为M,弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的左端标为O,如图甲所示。水平滚动玻璃管,使粉末平铺在玻璃管中,静置至水滴不再移动,水滴的右端标为N,如图乙所示。用刻度尺测量出OM段和ON段的长度分别为L1和L2。下列说法正确的是
A.在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越粗,实验结果越准确
B.若忽略反应前后食品脱氧剂体积的变化,上述实验测得空气中氧气的体积分数为
C.若反应后食品脱氧剂的体积变大,会使测得空气中氧气的体积分数偏小
D.若食品脱氧剂在装入有机玻璃管之前吸收了氧气,会使测得空气中氧气的体积分数偏大
【答案】C
【详解】A、在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越细,实验数据越精确,实验结果越准确,故选项说法错误。
B、若忽略反应前后食品脱氧剂体积的变化,上述实验测得空气中氧气的体积分数为“-x100%,故选项说法错误C、若反应后食品脱氧剂的体积变大,会导致测量出ON段的长度偏大,则会使测得空气中氧气的体积分数偏小,故选项说法正确。D、若食品脱氧剂在装入有机玻璃管之前吸收了氧气,会造成吸收的氧气的体积偏少,会使测得空气中氧气的体积分数偏小,故选项说法错误。故选:C。
题型7纯净物和混合物的判别
易错提醒:
1.快速判断流程
检查是否单一物质(化学式是否唯一)→ 是,则纯净物 。
观察性质是否固定(如熔/沸点)→ 不固定,则混合物 。
尝试物理分离→ 可分离,则为混合物。
2.注意:纯净物是相对的,实际物质均含微量杂质,但通常以对实验无影响为判断标准。
1.【判断混合物】从物质组成的角度分类,下列物质属于混合物的是
A.空气 B.二氧化硫 C.碳酸钙 D.氧气
【答案】A
【分析】混合物是由两种或两种以上的物质混合而成的物质;纯净物是由一种物质组成的物质,包括单质和化合物。
【详解】A. 空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质组成,属于混合物,符合题意;
B. 二氧化硫是一种化合物,它是由硫和氧两种元素组成的纯净物,不符合题意;
C. 碳酸钙是一种化合物,它是由钙、碳、氧三种元素组成的纯净物,不符合题意;
D. 氧气是一种单质,它是由氧元素组成的纯净物,不符合题意。
故选 A。
2.【判断纯净物】日常生活中常接触到的下列物质,可以看作是纯净物的是
A.空气 B.食醋 C.蒸馏水 D.自来水
【答案】C
【详解】A、空气中含有氮气、氧气等物质,属于混合物,故选项不符合题意;
B、食醋中含有醋酸和水,属于混合物,故选项不符合题意;
C、蒸馏水中只含有一种物质,属于纯净物,故选项符合题意;
D、自来水中含有水和可溶性物质,属于混合物,故选项不符合题意。
故选C。
3.【混合物和纯净物的区分】下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是
A.蒸馏水、澄清石灰水 B.冰水混合物、四氧化三铁
C.洁净的空气、河水 D.生理盐水、氮气
【答案】A
【详解】A、蒸馏水中只含有水,属于纯净物;澄清石灰水中含氢氧化钙和水,属于混合物,该选项符合题意;
B、冰是水的固态形式,冰水混合物中只含有水,四氧化三铁中只含一种物质,均属于纯净物,该选项不符合题意;
C、洁净的空气中含有氮气和氧气等多种物质,河水中含有水、微生物、可溶性杂质等多种物质,均属于混合物,该选项不符合题意;
D、生理盐水中含有氯化钠和水,属于混合物;氮气中只含一种物质,属于纯净物,该选项不符合题意。
故选A。
4.【概念辨析】下列各组物质中,一定属于纯净物的是
A.仅含氧元素的物质 B.青海湖的湖水
C.仅含氢、氧两种元素的物质 D.臭氧
【答案】D
【详解】A、仅含氧元素的物质可能是氧气(O2)、臭氧(O3),也可能是氧气和臭氧的混合物,不一定是纯净物,该选项错误;
B、青海湖的湖水中含有水、溶解的矿物质等多种物质,属于混合物,该选项错误;
C、仅含氢、氧两种元素的物质可能是水(H2O)、过氧化氢(H2O2),也可能是二者的混合物,不一定是纯净物,该选项错误;
D、臭氧只由一种物质组成,其化学式为O3,属于纯净物,该选项正确。
故选D。
题型8空气的污染与防治
易错提醒:
1.易错点与技巧
二氧化碳非污染物:虽然CO₂是温室气体,但空气质量监测不将其列为污染物。
酸雨成因:SO₂和NO₂是主要成因,而非CO₂。
2.记忆口诀:“硫氮碳(SO₂、NO₂、CO)气颗粒,防治靠清洁技术绿”。
1.【空气污染物判断】(24-25八年级上·上海·期末)学习小组建立微型空气质量“监测站”。下列物质中不需要列入监测项目的是
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.
【答案】A
【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物有:二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)等,二氧化硫、二氧化氮、PM2.5均需要列入监测项目,而二氧化碳是空气的成分,不属于空气污染物,不需要列入监测项目;
故选:A。
2.【区分空气污染物】我国城市及周围地区的环境中,造成空气污染的主要污染物是
A.二氧化硫、二氧化氮、氮气 B.二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫
C.二氧化硫、臭氧、氩气 D.二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳
【答案】B
【详解】A、二氧化硫、二氧化氮属于空气污染物;氮气是空气成分之一,不属于空气污染物,说法错误,不符合题意;
B、二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫属于空气污染物,说法正确,符合题意;
C、二氧化硫、臭氧属于空气污染物;氩气是空气成分之一,不属于空气污染物,说法错误,不符合题意;
D、二氧化氮、一氧化碳属于空气污染物;二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,说法错误,不符合题意。
故选:B。
3.【空气质量指数】如图为福州某日的空气质量情况,其中空气质量指数:AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析不正确的是
A.首要污染物是臭氧 B.二氧化硫能导致酸雨
C.污染物X可能是CO2 D.当天适合户外运动
【答案】C
【详解】A、由图可知,该地区的首要污染物是臭氧,说法正确,不符合题意;
B、二氧化硫能导致酸雨,说法正确,不符合题意;
C、二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,故污染物X不可能是,说法错误,符合题意;
D、由图可知,该地区当日的AQI指数为18,在0~50之间,对人体健康无影响,故当天适合户外运动,说法正确,不符合题意。
故选:C。
4.【空气质量报告】9月3日某市下了一场大雨,下表是该市连续两天的空气质量报告。下列说法错误的是
日期
污染物及污染指数
质量级别
一氧化碳
二氧化硫
二氧化氮
PM2.5
9月3日
21
84
31
25
二级
9月4日
20
23
12
11
一级
A.工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染
B.造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫
C.9月4日的空气质量比9月3日好
D.雨后一氧化碳含量变化不大,说明一氧化碳难溶于水
【答案】A
【详解】A、工厂通过加高烟囱直接排放废气无法消除有害气体,无法减少对空气的污染,故错误;
B、根据表格数据可知,二氧化硫指数最高为84,造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫,故B正确;
C、空气污染物含量越低,空气质量越好,9月4日的空气质量比9月3日要好,故正确;
D、一氧化碳在降雨前后变化不大,说明一氧化碳难溶于水,故正确。
故选A。
题型9氧气的物理性质及贮存
易错提醒:
1.贮存方法
方向:瓶口朝上,因氧气密度大于空气,可防止逸散。
密封:需盖玻璃片隔绝空气,避免氧气流失或杂质进入。
工业储存:液态氧常贮存在蓝色钢瓶中。
2.易错点与技巧
溶解性误区:氧气“不易溶于水”≠“不溶于水”,水中溶氧量足以维持生物生存15。
密度应用:收集氧气时,向上排空气法利用其密度大于空气的特性13。
3.记忆口诀:“上密下轻”(密度大则瓶口朝上)、“盖片防漏”(密封关键)。
对比法:与氮气对比,氧气沸点更高,液态空气分馏时氮气先蒸发。
1.【氧气的三态变化】氧气是我们身边常见的物质,以下有关氧气的叙述正确的是
A.氧气可以使带火星的木条复燃,具有可燃性
B.鱼、虾等能在水中生存,是由于氧气易溶于水
C.氧气的化学性质非常活泼,能与所有的物质发生化学反应
D.氧气在低温下能变成淡蓝色的液体或固体
【答案】D
【详解】A、氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,说法错误,不符合题意;
B、鱼、虾等能在水中生存,是因为水中溶解了少量氧气,氧气能供给呼吸,而氧气不易溶于水,说法错误,不符合题意;
C、氧气化学性质比较活泼,能与大多数物质发生化学反应,并非所有物质,说法错误,不符合题意;
D、氧气在低温下能变成淡蓝色的液体或固体,说法正确,符合题意。
故选:D。
2.【氧气的溶解性】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气中各成分的说法错误的是
A.食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
B.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
C.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟
D.二氧化碳是绿色植物光合作用的原料之一
【答案】B
【详解】A、氧气具有氧化性,食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质,选项正确;
B、鱼类依靠水中溶解的氧气生存,但氧气在水中的溶解度很低,氧气不易溶于水,而非易溶,选项错误;
C、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,选项正确;
D、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料之一,植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气,选项正确;
故选B。
3.【氧气的物理性质】下列关于氧气的描述正确的
A.通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.低温下氧气可以变成无色液体
D.鱼能在水中生存,说明氧气极易溶于水
【答案】A
【详解】A、通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体,这是氧气的基本物理性质,符合题意;
B、氧气化学性质比较活泼,能与许多物质反应,但是氧气不能与所有物质发生氧化反应,如氧气与水不反应,不符合题意;
C、氧气在低温下(约-183°C)可以液化,但液态氧气是淡蓝色的,不是无色的。不符合题意;
D、鱼能在水中生存,是因为水中含有溶解氧,氧气不易溶于水,不符合题意。
故选A。
题型10铁在氧气中燃烧及其实验
易错提醒:
1.实验关键技巧
铁丝处理:打磨除锈,绕成螺旋状以增大受热面积。
末端固定火柴引燃,火柴快燃尽时再伸入氧气瓶,避免消耗氧气。
氧气浓度:氧气体积分数需≥60%才能保证燃烧效果。
集气瓶准备:底部铺细沙或水,防止高温熔融物炸裂瓶底。
操作要点:缓慢伸入集气瓶中央,确保充分接触氧气。
2.常见易错点
氧气纯度不足:可能导致铁丝不燃烧,需确保氧气浓度高。
操作时机错误:火柴未燃尽时伸入铁丝,会因氧气消耗导致现象不明显。
防护缺失:未铺细沙或水,易炸裂集气瓶。
铁丝状态:生锈或过粗的铁丝难以燃烧,需打磨并选用细铁丝。
安全防护:高温熔融物需用细沙/水吸收,避免直接接触瓶底。
1.【铁丝燃烧的现象】(2025·上海奉贤·一模)在氧气中燃烧生成黑色固体的是
A.木炭 B.铁丝 C.红磷 D.镁带
【答案】B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧生成无色无味的气体,故选项不符合题意;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故选项符合题意;
C、红磷在氧气中燃烧,产生大量白烟,生成一种白色固体,故选项不符合题意;
D、镁带在氧气中燃烧,生成一种白色固体,故选项不符合题意。
故选B。
2.【实验成败分析】“铁在氧气中燃烧”的实验中,没有观察到火星四射的现象。造成失败的原因不可能是
A.氧气不纯 B.铁丝表面生锈
C.集气瓶底部没有铺细沙 D.铁丝末端没系火柴
【答案】C
【详解】A.氧气不纯(如混有空气)会导致燃烧不充分、不剧烈,无法产生火星四射的现象,故不符合题意;
B. 铁丝生锈或油污时,可能造成铁丝不能与氧气接触,在氧气中不燃烧,故不符合题意;
C. 集气瓶底部放少量水或细沙是为了防止生成物熔化溅落下来炸裂集气瓶底,与铁丝在氧气中是否能够燃烧无关,故符合题意;
D. 火柴燃烧时有大量的热量放出,到达铁的着火点,铁丝的一端没有系火柴梗,可能造成铁丝在氧气中不燃烧,故不符合题意。
故选 C。
3.【氧气浓度对铁丝燃烧的影响】某中学拔尖创新人才实验班化学兴趣小组探究氧气浓度对燃烧的影响,如图所示,下列说法正确的是
A.带火星木条在氧气体积分数为时能复燃
B.可用排空气法收集不同浓度的氧气
C.欲使直径细铁丝燃烧,所需氧气的最低体积分数为
D.由图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径
【答案】D
【详解】A、根据带火星木条在不同浓度氧气中燃烧情况,带火星木条在氧气体积分数为55%时能复燃,故选项说法错误;
B、用排空气法收集氧气时,由于空气、氧气都是无色的气体,不能控制空气和氧气之间混合的比例,因此不能用排空气法收集不同浓度的氧气,故选项说法错误;
C、根据细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况,欲使直径0.5mm细铁丝剧烈燃烧,所需氧气的最低体积分数为73%,故选项说法错误;
D、根据细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况,0.2mm细铁丝达到相同燃烧剧烈程度所需要的氧气浓度比0.5mm铁丝低;另外,同样直径的铁丝达到不同燃烧剧烈程度所需的氧气浓度不同,因此影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径,故选项说法正确;
故选:D。
4.【探究氧气的化学性质】对比实验小明同学用如图所示的方法做物质在氧气中燃烧的实验。
(1)写出A反应的文字表达式: ,这个反应基本反应类型是 。
(2)A中水的作用是 。
(3)A中的现象是 。
(4)对比硫在空气中和氧气中燃烧的现象,说明影响物质燃烧剧烈程度的一种因素是 。
(5)B实验中螺旋状细铁丝下端系一根火柴的作用是 。火柴 (填“快燃尽”或“刚点燃”)时伸入集气瓶中;实验时,铁点燃后应 (填“缓慢”或“快速”)伸入集气瓶中。
(6)B实验需要改进的是 ,目的是 。
【答案】(1) 硫+氧气二氧化硫 化合反应
(2)吸收二氧化硫,防止其污染空气
(3)剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味气体
(4)氧气的浓度
(5) 引燃铁丝 快燃尽 缓慢
(6) 在集气瓶底部放少量水或细沙 防止生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底
【详解】(1)A中发生的是硫与氧气点燃条件下反应生成二氧化硫,文字表达式为,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应。
(2)硫燃烧生成的二氧化硫排放到空气中会造成空气污染,A中水的作用是吸收二氧化硫,防止其污染空气。
(3)A中的现象是剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味气体。
(4)空气与氧气中氧气的浓度不同,对比硫在空气中和氧气中燃烧的现象,说明影响物质燃烧剧烈程度的一种因素是氧气的浓度。
(5)B实验中螺旋状细铁丝下端系一根火柴的作用是利用火柴燃烧提供的热量,引燃铁丝。为防止火柴消耗大量氧气,火柴快燃尽时伸入集气瓶中;实验时,铁点燃后应缓慢伸入集气瓶中,以使瓶内氧气充分反应。
(6)B实验需要改进的是在集气瓶底部放少量水或细沙,以防止生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底。
5.【探究铁丝燃烧时“火星四射”的原因】某兴趣小组以“铁丝在氧气中燃烧”为题展开了项目式探究。
(1)铁丝在氧气中燃烧时,铁丝盘成螺旋状目的是 ,铁燃烧的文字表达式为 ,写出该反应的基本反应类型 。
探究铁丝燃烧时瓶内氧气的变化关系
小明同学用数据采集器收集到集气瓶内氧气含量的变化关系,如图所示。
(2)以上实验数据表明,当铁丝在集气瓶中燃烧到20s时就停止燃烧了。根据图中数据解释铁丝在空气中不能燃烧的原因是 。
【任务三】探究铁丝燃烧为什么会“火星四射”
【查阅资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁,都含有一定量的碳。
小青将直径都为0.38 mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧,实验记录如表
铁丝种类
产生“火星”的现象
纯铁丝
无火星
含碳0.05%的铁丝
极少火星
含碳0.2%的铁丝
少量火星
含碳0.6%的铁丝
大量火星
(3)若要使实验现象更明显,则选用 (填铁丝种类)。
【答案】(1) 增大铁丝的受热面积 化合反应
(2)空气中氧气含量低于铁丝燃烧所需含量
(3)含碳0.6%的铁丝
【详解】(1)将铁丝盘成螺旋状,能增大铁丝的受热面积,利于集中加热;
铁燃烧是铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,文字表达式为:;
该反应符合多变一,属于化合反应;
(2)铁丝燃烧需要一定含的氧气,当氧气含量低于一定量时就不能燃烧,所以铁丝在空气中不能燃烧的原因是空气中氧气含量低于铁丝燃烧所需含量;
(3)由图可知,含碳0.6%的铁丝在氧气中燃烧产生大量的火星,现象更明显,因此若要使实验现象更明显,则选用含碳0.6%的铁丝。
题型11木炭在氧气中燃烧及其实验
易错提醒:
1.实验现象与结论区分
易错点:现象描述中不能直接出现“二氧化碳”等结论性词汇,应改为“生成使澄清石灰水变浑浊的气体”。
2.实验操作技巧
条件控制:需点燃木炭至发红后伸入氧气瓶,确保反应充分。
氧气浓度影响:氧气浓度越高,燃烧越剧烈(红光→白光)。
缓慢插入:木炭由瓶口向下缓慢插入,使反应更充分。
3.安全提示:避免不完全燃烧产生有毒一氧化碳。
1.【木炭燃烧实验中安全问题】做木炭在氧气中燃烧的实验时,无须标注提醒的实验图标是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,不涉及尖锐器具的使用,所以无须标注“锐器”的实验图标,A符合题意;
B、木炭在氧气中燃烧,需要使用酒精灯来点燃木炭,涉及到明火操作,所以需要标注“明火”的实验图标,B不符合题意;
C、木炭在氧气中燃烧放热,温度升高,如果不小心接触,容易造成烫伤,所以需要标注“热烫”的实验图标,C不符合题意;
D、木炭在氧气中燃烧发出白光,需要佩戴护目镜,以保护眼睛,所以需要标注“护目镜”的实验图标,D不符合题意;
故选A。
2.【实验现象的描述】(24-25八年级下·上海浦东新·期中)物质在空气中燃烧的现象,描述正确的是
A.红磷:白雾 B.铁丝:火星四射 C.镁:生成氧化镁 D.木炭:红光
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,不产生白雾,故选项错误;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,铁丝在空气中难以燃烧,通常只红热,故选项错误;
C、镁带在空气中燃烧,生成氧化镁,是实验结论而不是实验现象,故选项错误;
D、木炭在空气中燃烧,发出红光,故选项正确。
故选:D。
3.【木炭燃烧过程】实验是科学探究的重要途径,下面是有关氧气性质的探究实验,已知气压值与气体的体积成正比。
(1)实验一:红热的木炭需要缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,原因是 。木炭在空气中燃烧和在氧气中燃烧现象不同,说明氧气浓度越 (填“高”或“低”)物质燃烧越剧烈。
(2)实验二:数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析,相较于传统实验,可以对实验过程中的数据进行详细记录并图表化,更利于后期的数据分析。如图是利用数字化实验仪器测定空气中氧气含量的示意图及压强图,请你根据所学知识进行分析:
①t1时刻后的一段时间内瓶内气压迅速增大,其主要原因是 (只填一条);
②根据t2时刻的气压值,可以计算得出氧气约占空气体积的 ;
③t3时刻气压上升约至原压强,对应的操作是 。
【答案】(1) 为了使木炭和氧气充分反应 高
(2) 红磷燃烧放热,气体受热膨胀 20% 打开弹簧夹
【详解】(1)为了使木炭和氧气充分反应,应将木炭由瓶口向下缓慢插入到集气瓶的中下部,若插入过快会使集气瓶中上部氧气没有与木炭反应就膨胀逸出;木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈,说明物质燃烧的剧烈程度,与氧气的浓度有关,氧气的浓度越高,物质燃烧越剧烈;
(2)①红磷燃烧时会放出热量,t1时刻后的一段时间内瓶内气压迅速增大是因为,红磷燃烧放热,使气体受热膨胀,造成集气瓶内压强增大;
②磷与空气中氧气反应生成五氧化二磷固体,使容器内压强减小,根据图示可知,反应前装置内气压为100kpa,反应后装置内气压为80kpa,消耗的氧气气压减少了100kpa-80kpa=20kpa,装置内压强减小的比例就是消耗氧气的含量,根据t2时刻的气压值,可以计算得出氧气约占空气体积:;
③t3时刻气压上升约至原压强,对应的操作是打开弹簧夹,在大气压作用下,烧杯中水进入瓶中,气体体积变小,气压增大至原压强。
题型12空气和氧气中的燃烧现象差异
易错提醒:
1.现象差异对比
碳的燃烧:空气中:持续红热,无显著火焰;氧气中:发出白光,剧烈燃烧。
铁的燃烧:空气中:仅红热,不燃烧;氧气中:火星四射,生成黑色固体(Fe₃O₄)。
2.差异原因
氧气浓度:空气中氧气约占21%,纯氧中接近100%,浓度越高反应越剧烈。
反应速率:高浓度氧气单位时间内参与反应的分子更多,能量释放更快。
3.易错点与技巧
易混淆现象:铁丝在空气中不燃烧,易误认为“红热即燃烧”。
实验操作:铁丝燃烧需在集气瓶底铺细沙或水,防炸裂。红磷测定空气中氧气含量时,需足量红磷且装置气密性良好。
1.【氧气浓度对硫的燃烧的影响】下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是
A.硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B.集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂
C.硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D.该实验无需放在通风橱内进行
【答案】C
【详解】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,不符合题意;
B、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故集气瓶中加入水的目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气,不符合题意;
C、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关,相同条件下,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,符合题意;
D、硫燃烧生成具有刺激性气味的有毒气体,故该实验需要在通风橱内进行,防止中毒,不符合题意。
故选C。
2.【氧气浓度对铁燃烧的影响】纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。对比铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧的事实,某同学得出的下列结论不正确的是
A.纳米铁粉在空气中自燃的产物不是四氧化三铁
B.相同的反应物在不同条件下生成物可能不同
C.氧气的浓度与物质燃烧的剧烈程度无关
D.反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一
【答案】C
【详解】A.纳米铁粉自燃生成红色氧化物,而四氧化三铁(Fe3O4)是黑色固体,因此产物不是四氧化三铁,而是氧化铁(Fe2O3),故结论正确,不符合题意;
B.反应物均为铁和氧气,但条件不同:纳米铁粉(颗粒小)在空气中生成氧化铁(红色),铁丝在纯氧中生成四氧化三铁(黑色),这说明相同反应物在不同条件(如颗粒大小、氧气浓度)下,生成物可能不同,故结论正确,不符合题意;
C.铁丝在空气中(氧气浓度约21%)不能燃烧,而在纯氧中(氧气浓度高)能剧烈燃烧,说明氧气浓度越高,燃烧越剧烈。因此,氧气的浓度与燃烧剧烈程度有关,故结论错误,符合题意;
D.纳米铁粉颗粒小,接触面积大,在空气中能自燃,铁丝接触面积小,在空气中不能燃烧,这说明接触面积增大,反应更容易发生,故结论正确,不符合题意;
故选C。
3.【氧气浓度对木炭燃烧的影响】某兴趣小组同学进行如图所示实验,关于此实验下列说法中不正确的是
A.步骤①木炭在空气中燃烧发红光,步骤②木炭在氧气中燃烧发白光
B.步骤②中,木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶,目的是防止氧气逸出,让木炭和氧气充分接触反应,使实验现象更明显
C.通过此实验可以看出,木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈
D.本炭可以和氧气反应,因此可以代替红磷来测定空气中氧气含量
【答案】D
【详解】A、木炭在空气中燃烧时发出红光,而在氧气中燃烧时发出白光,故说法正确;
B、木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶,目的是防止氧气逸出,让木炭和氧气充分接触发生反应,使实验现象更明显,故说法正确;
C、因为氧气浓度越高,燃烧反应越剧烈。通过此实验可以看出,木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈,故说法正确;
D、木炭燃烧生成的是二氧化碳气体,而红磷燃烧生成的是固体五氧化二磷。在测定空气中氧气含量时,需要生成固体产物,以便通过体积变化来测定氧气含量。因此,木炭不能代替红磷来测定空气中氧气含量,故说法错误。
故选D。
4.【氧气含量对燃烧的影响】下列实验探究的方案设计错误的是
A.探究分子在不断运动
B.探究空气中氧气的含量
C.探究蜡烛燃烧有水生成
D.探究氧气的含量不同对燃烧剧烈程度的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气在不断的运动,氨气与水反应生成氨水,氨水显碱性,能是酚酞溶液变红,则可以观察到右侧烧杯中酚酞溶液变红,可探究分子在不断运动,故A不符合题意;
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,化学反应前后,装置内压强变化不大,不能测定出空气中氧气的含量,故B符合题意;
C、在蜡烛火焰的上方罩一个干燥的烧杯,观察到烧杯内壁有水珠生成,则说明蜡烛燃烧生成了水,故C不符合题意;
D、空气中氧气含量比纯氧少,木炭在氧气燃烧更剧烈,可以探究氧气含量不同对燃烧剧烈程度的影响,故D不符合题意。
故选B。
题型13化合反应、分解反应、氧化反应及缓慢氧化
易错提醒:
1.化合反应
特征:反应物≥2种,生成物仅1种;常伴随放热现象。
易错点:部分化合反应(如CaO + H₂O)不属于氧化反应,需注意区分。
2.分解反应
特征:反应物仅1种,生成物≥2种;通常需加热、通电或催化剂。
易错点:分解反应与化合反应互为逆过程,可通过“逆向思维”判断。
3.氧化反应
特征:狭义指氧参与,广义包括电子转移。
易错点:氧化反应与化合反应是交叉关系(如燃烧既是化合又是氧化反应)。
4.缓慢氧化
缓慢氧化也放热(实际放热但缓慢);
生活实例:酿酒、醋酿造(有益缓慢氧化);苹果褐变、金属锈蚀(有害缓慢氧化)。
实验验证:利用手持技术监测大蒜、苹果的氧化速率,验证保存方法(如涂柠檬汁减缓褐变)。
1.【判断化合反应】(24-25八年级下·上海金山·期中)以下属于化合反应的是
A.镁+氧气氧化镁 B.过氧化氢水+氧气
C.碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 D.水氢气+氧气
【答案】A
【详解】A、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项符合题意;
B、该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项不符合题意;
C、该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,故选项不符合题意;
D、该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项不符合题意;
故选:A。
2.【化合反应与氧化反应的关系】化学概念在逻辑上存在如图所示关系时,对下列概念间的关系说法正确的是
A.化合反应与氧化反应属于交叉关系
B.纯净物与混合物属于包含关系
C.物理性质与化学性质属于交叉关系
D.化学变化与物理变化是包含关系
【答案】A
【详解】A、化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”;物质与氧发生的化学反应是氧化反应;化合反应和氧化反应属于交叉关系,有的化合反应属于氧化反应,如碳在氧气中燃烧生成二氧化碳;有的化合反应不属于氧化反应,如生石灰和水反应生成氢氧化钙,故选项正确;
B、物质可以分为纯净物和混合物,纯净物是指由一种物质组成的物质,混合物是指由多种物质组成的物质,二者是并列关系,故选项错误;
C、物质的化学性质是需要发生化学变化才能表现出来的性质,物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,物理性质与化学性质属于并列关系,故选项错误;
D、化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,二者是并列关系,故选项错误;
故选A。
3.【化合反应与氧化反应的判断】下列反应既是化合反应,又是氧化反应的是
A.铁+氧气四氧化三铁 B.红磷+氧气五氧化二磷
C.石蜡+氧气二氧化碳水 D.过氧化氢水+氧气
【答案】AB
【详解】A、化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,其特点为“多变一”,物质与氧气发生的化学反应是氧化反应,该反应中反应物有两种,生成物有一种,且反应物有氧气,既是化合反应,又是氧化反应,此选项正确;
B、该反应中反应物有两种,生成物有一种,且反应物有氧气,既是化合反应,又是氧化反应,此选项正确;
C、该反应中反应物有两种,生成物也有两种,不属于化合反应,反应物有氧气,属于氧化反应,此选项错误;
D、该反应中反应物有一种,生成物有两种,不属于化合反应,没有氧气参加反应,不属于氧化反应,此选项错误。
故选AB。
4.【判断分解反应】(24-25八年级下·上海浦东新·期中)下列属于分解反应的是
A.碳+氧气二氧化碳 B.碳酸钙+盐酸氯化钙+二氧化碳+水
C.二氧化碳+水碳酸 D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
【答案】D
【详解】A、反应物是碳和氧气,共两种物质;生成物是二氧化碳,只有一种物质,这属于“多变一”的化合反应,不是分解反应,故选项错误;
B、反应物是碳酸钙和盐酸,共两种物质;生成物是氯化钙、二氧化碳和水,共三种物质,不符合“一变多”的特征,不属于分解反应,故选项错误;
C、反应物是二氧化碳和水,共两种物质;生成物是碳酸,只有一种物质,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故选项错误;
D、反应物只有高锰酸钾(一种化合物);生成物是锰酸钾(化合物)、二氧化锰(化合物)和氧气(单质),共三种物质,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项正确。
故选:D。
5.【缓慢氧化】下列变化过程中,不包含缓慢氧化的是
A.食物的腐烂 B.动植物呼吸 C.醋的酿造 D.木柴燃烧
【答案】D
【详解】A、食物的腐烂,是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
B、动植物的呼吸,是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
C、醋的酿造,是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
D、木柴燃烧,是剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化,符合题意。
故选D。
题型14工业制取氧气
易错提醒:
1.分离液态空气法
原理:利用液态氮(沸点-196℃)和液态氧(沸点-183℃)的沸点差异,通过低温蒸发分离氮气,剩余液态氧,贮存在蓝色钢瓶。
特点:物理变化,成本低、产量大,氧气纯度可达99.6%。
沸点顺序:液氮先蒸发(沸点更低),剩余液氧需控温在-183℃以下,若温度控制不当会导致分离不彻底。
2.分子筛吸附法
原理:利用氮分子(较大)和氧分子(较小)的尺寸差异,通过分子筛选择性吸附氮气,富集氧气2。
特点:技术含量高,适合小型制氧(如医用),但需反复再生分子筛。
3.膜分离法
原理:通过富氧功能膜,在压力下分离空气,提高氧气浓度。
特点:操作简单,但氧气纯度较低,适合特定场景。
4.易错点
工业氧与医用氧区别:工业氧含微量杂质(如水分、氮气),不可直接用于医疗,需进一步提纯。
1.【工业制氧气的流程】(24-25八年级上·上海·期中)如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气,说法中错误的是
A.此方法制氧气的原料来源广泛 B.该分离过程是化学变化
C.说明液氧比液氮沸点高 D.该液体物质是纯净的氧气
【答案】BD
【详解】A.该方法是利用分离液态空气获得氧气,空气来源广泛,此选项正确;
B、该分离过程,只是利用液氮和液氧沸点的不同,将其分离,无新物质生成,属于物理变化,此选项错误;
C、分离液态空气时,氮气先分离出来,说明液氧比液氮沸点高,此选项正确;
D、该液体物质是由氧气、稀有气体等混合而成,属于混合物,此选项错误;
故选BD。
2.【膜分离技术制氧气】工业制取氧气的常用方法有两种,包括分离液态空气法以及膜分离法,下图是工业上一种采用膜分离技术制取氧气的简易流程。
(1)对空气降温加压可得到液态空气,常温下空气比水易被压缩的原因是 ;分离液态空气的过程中先被分离出来的是富氮(主要成分是氮气),说明氮气的沸点比氧气的 (填“高”或者“低”);从物质的分类角度考虑,富氮属于 (填“纯净物”或者“混合物”);分离出的富氮可用作保护气是因为 。
(2)膜分离法的技术原理是在一定压力下,让空气通过薄膜,氧气能透过薄膜,而其余气体不能透过,从而达到分离空气的目的。据此推测氧分子比氮分子体积 (填“大”或“小”),这过程属于 (填“物理”或者“化学”)变化。
【答案】(1) 气体微粒之间的间隔比液体微粒之间的间隔大得多 低 混合物 氮气化学性质稳定
(2) 小 物理
【详解】(1)对空气降温加压可得到液态空气,常温下空气比水易被压缩的原因是:气体微粒之间的间隔比液体微粒之间的间隔大得多;
分离液态空气是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,分离液态空气的过程中先被分离出来的是富氮(主要成分是氮气),说明氮气的沸点比氧气的低;
富氮主要成分是氮气,还含有其他物质,属于混合物;
分离出的富氮可作保护气,是因为氮气化学性质稳定;
(2)膜分离法的技术原理是在一定压力下,让空气通过薄膜,氧气能透过薄膜,而其余气体不能透过,从而达到分离空气的目的。据此推测氧分子比氮分子体积小;
这一过程是利用颗粒的大小不同,将不同物质分离,无新物质生成,属于物理变化。
3.【分离液态空气的原理】空气是宝贵的自然资源。利用氢气(H2)和空气中分离出的氮气(N2)可以合成氨气(NH3),下列是合成氨的工艺流程图:
(1)工业上用分离液态空气的方法获得氮气。将空气液化后再气化,首先分离出 。根据下表中各物质的沸点,如要将产物NH3与N2、H2分离开来,温度最好应该控制在 ℃的范围之内。
物质
H2
N2
NH3
沸点/℃
-252
-195.8
-33.4
(2)这样制得的氧气是 (填“纯净物”或“混合物”);食品包装中充氮气能防腐,原因是 。
(3)将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3)。反应的文字表达式为: 。
【答案】(1) 氮气/N2 -195.8~-33.4
(2) 混合物 氮气化学性质不活泼
(3)氢气+氮气氨气
【详解】(1)氮气沸点比氧气低,因此氮气先挥发出来;氨气的沸点最高,因此未达到氨气沸点温度下都可以将氮气与氢气挥发出,只剩下氨气,达到分离目的,同时温度要高于氮气与氢气中沸点较高的温度,所以温度范围为-195.8~-33.4℃,故填:氮气或N2;-195.8~-33.4;
(2)分离液态空气得到的氧气中,还含有空气中其他气体成分,属于混合物;食品包装中充氮气能防腐,是因为氮气的化学性质不活泼,一般不与其它物质反应,故填:混合物;氮气化学性质不活泼;
(3)氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3),反应的文字表达式为氢气+氮气氨气,故填:氢气+氮气氨气;
题型15过氧化氢制取氧气实验
易错提醒:
1.发生装置:锥形瓶+分液漏斗组合(便于控制反应速率)。长颈漏斗需液封,防止气体逸出。
2.收集装置:排水法:氧气不易溶于水,收集较纯净气体。向上排空气法:氧气密度大于空气,导管需伸入集气瓶底部。
3.实验操作技巧
气密性检查:分液漏斗装置:微热法(导管口冒气泡后形成水柱)。长颈漏斗装置:注水法(液面差稳定)。
药品添加顺序:先加二氧化锰固体,再通过分液漏斗缓慢滴加过氧化氢溶液。
收集时机:待导管口连续均匀冒出气泡时开始收集(避免混入空气)。
操作错误:分液漏斗未关闭旋塞导致液体提前滴入。排水法收集时集气瓶未装满水或未倒扣。
验满与检验:氧气验满需将带火星木条置于瓶口(非伸入瓶内)。
1.【实验过程】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)如图是实验室制取氧气的装置。相关分析正确的是
A.分液漏斗中装双氧水
B.活塞K可以控制反应开始与结束
C.反应结束,瓶中二氧化锰质量会减少
D.排入烧杯中水的体积大于产生氧气的体积
【答案】AD
【详解】A、该装置为固液常温型发生装置,适用于双氧水和二氧化锰制取氧气,则分液漏斗中装液体药品双氧水,故A正确;
B、活塞K可以控制液体药品的滴加速度,从而控制反应速率,不能控制反应开始与结束,故B错误;
C、瓶中二氧化锰是催化剂,反应结束,二氧化锰质量不会减少,故C错误;
D、由于滴入双氧水的体积会排出气体,过氧化氢分解是放热的,则排入烧杯中水的体积大于产生氧气的体积,故D正确;
故选:AD。
2.【实验操作】(24-25八年级下·上海金山·阶段练习)用如图装置制取氧气,说法正确的是
A.该装置的优点是可以控制反应的速率
B.将导管伸入到集气瓶底部是因为氧气密度比空气大
C.可以将带火星的小木条伸入集气瓶内观察氧气是否集满
D.集气瓶口放置毛玻璃片是减少氧气逸散到空气
【答案】AD
【详解】A、该装置可以通过控制分液漏斗滴加液体的速率,从而控制反应的速率,故A符合题意;
B、将导管伸入到集气瓶底部是为了将集气瓶内的空气排尽,收到较纯净的氧气,故B不符合题意;
C、将带火星的小木条放在集气瓶瓶口,观察氧气是否集满,故C不符合题意;
D、集气瓶口放置毛玻璃片增强容器的气密性,减少氧气逸散到空气,故D符合题意。
故选AD。
3.【实验操作】(24-25八年级上·上海金山·阶段练习)铂丝可以作为过氧化氢生成氧气的催化剂。可用下图装置来制备氧气,其中说法正确的是
(安全管为上下不封口的玻璃导管)
A.此实验产生的气体可用澄清石灰水检验
B.若制备过程中气体产生过快来不及导出,则安全管内液面上升
C.此实验用铂丝代替MnO2作催化剂,反应后铂丝质量减小
D.此装置可通过铂丝的上下移动控制过氧化氢分解氧气的发生与停止
【答案】BD
【详解】A、过氧化氢分解生成氧气,氧气不能使澄清石灰水变浑浊,使石灰水变浑浊的是二氧化碳,故A说法错误;
B、由图可知,制备过程中,如果体系内压强过大,过氧化氢溶液被压进安全管中,可观察到安全管中液面上升,集气瓶内液面下降,故B说法正确;
C、催化剂能够改变化学反应的速率,反应前后的质量和化学性质不变,此实验用铂丝代替MnO2作催化剂,反应前后铂丝的质量不变,故C说法错误;
D、由图可知,此装置中将铂丝抽离过氧化氢溶液,反应速率降低,甚至反应停止,再将铂丝伸入过氧化氢溶液,反应速率加快,因此此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止,故D说法正确。
故选BD。
题型16高锰酸钾制取氧气实验(重点)
易错提醒:
1.发生装置:
固固加热型,试管口略向下倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)。
试管口塞一团棉花(防止高锰酸钾粉末进入导管)。水槽水变红:试管口未放棉花,高锰酸钾粉末进入水中。
导管稍露出橡皮塞(便于气体导出);
2.收集装置:
排水法(氧气不易溶于水)或向上排空气法(氧气密度大于空气)。排水法收集时导管不宜过长(便于操作和观察气泡速度);
过早收集气体(初始气泡为空气)。
3.操作步骤(口诀“查装定点收离熄”):
1.【实验操作】实验室用高锰酸钾制氧气并验证氧气的性质,下列操作正确的是
A.检查装置气密性 B.加热高锰酸钾制氧气
C.氧气验满 D.硫在氧气中燃烧
【答案】A
【详解】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气;图中所示操作正确,此选项符合题意;
B、为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,试管口应放一团棉花;图中所示操作错误,此选项不符合题意;
C、检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误,此选项不符合题意;
D、硫在氧气中燃烧,为防止生成的二氧化硫污染空气,集气瓶的底部要放少量的水或氢氧化钠溶液,此选项不符合题意。
故选A。
2.【装置的选择与使用】实验室常利用以下装置完成气体的制备和收集实验,请回答:
(1)写出图中标号仪器名称:① ,② 。
(2)马强同学欲用B装置(使用药品高锰酸钾)制取氧气,该反应的符号表达式: ,对该装置的改进是 。若用G装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入,验满的方法是 。
(3)若要收集较纯净的氧气,用 (填序号)收集,收集的最佳时刻是 ,收集满的标志是 ;收集到的氧气应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
【答案】(1) 试管 集气瓶
(2) 在试管口放一团棉花 a 将带火星的木条放在b端,若木条复燃,说明氧气已收集满
(3) F 导管口有连续均匀气泡冒出时 集气瓶口有大气泡冒出 正
【详解】(1)由图B可知,仪器①的名称为试管,故填写:试管;
由图D可知,仪器②的名称为集气瓶,故填写:集气瓶。
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:,故填写:;
用高锰酸钾制取氧气时,为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,需要在试管口放一团棉花,故填写:在试管口放一团棉花;
氧气密度比空气大,用G装置收集氧气时,气体应从a端通入,空气从b端排出,故填写:a;
验满时,将带火星的木条放在b端,若木条复燃,说明氧气已收集满,故填写:将带火星的木条放在b端,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(3)排水法收集的氧气较纯净,所以要收集较纯净的氧气,用F装置收集,故填写:F;
收集的最佳时刻是导管口有连续均匀气泡冒出时,因为刚开始排出的是装置内的空气,故填写:导管口有连续均匀气泡冒出时;
收集满的标志是集气瓶口有大气泡冒出,故填写:集气瓶口有大气泡冒出;
氧气密度比空气大,收集到的氧气应正放在桌面上,故填写:正。
3.【实验过程】如图是实验室常见的制取气体的装置:
(1)写出图中标有①的仪器名称: 。
(2)用高锰酸钾加热制取氧气时,选用的发生装置A,反应的文字(或符号)表达式 。
(3)实验室如果选用装置E收集氧气,收集气体的合适时机: 。
(4)在实验过程中发现水槽中的水变成了红色,推测可能的原因: 。
(5)实验室选用装置BF组合制取并收集氧气,加液体时液面高度至少应该在 (填“a”或“b”)处以上,原因是 ;O2应从F装置导管口 (选填“c”或“d”)端通入。
(6)甲烷难溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体醋酸钠和固体碱石灰的混合物来制取甲烷,发生装置应用 (填序号,下同),欲收集干燥的甲烷最好用 装置。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)(或)
(3)有连续均匀气泡冒出时
(4)棉花松散(或棉花团较少等,答案合理即可)
(5) a 形成液封,防止气体从长颈漏斗逸出 c
(6) A D
【详解】(1)根据仪器特征,仪器①为长颈漏斗。故填:长颈漏斗。
(2)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:,符号表达式为:。故填:(或)。
(3)实验室如果选用装置E收集氧气,即排水法收集,收集气体的合适时机为有连续均匀气泡冒出时,因为开始冒出的气泡中含有装置中的空气。故填:有连续均匀气泡冒出时。
(4)在高锰酸钾制取氧气的实验中,试管口需塞一团棉花以防止加热时粉末状物质随气流进入导管,若未放置棉花或棉花松散或棉花团较少,粉末会沿导管进入水槽,溶于水后呈现红色,其他因素如加热过猛,气流速率大,也可能导致粉末穿过棉花进入水中,溶于水后呈现红色。装置图中确实放了棉花,故填:棉花松散(或棉花团较少等,答案合理即可)。
(5)实验室若用装置B制取氧气,加液体药品时液面高度至少应该在a处以上,这样可以形成液封,防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出;氧气的密度比水小,不易溶于水,则氧气应从F装置导管口c端通入,将水从d排出;故填:a;形成液封,防止气体从长颈漏斗逸出;c。
(6)实验室常用加热固体醋酸钠和固体碱石灰的混合物来制取甲烷,根据反应物的状态和反应条件,该反应适用于固体加热型发生装置,则发生装置选A;甲烷难溶于水,且密度比空气小,可采用排水法或者向下排空气法进行收集,其中向下排空气法收集的气体较为干燥,则收集装置选D。故填:A;D。
题型17制取氧气实验的图像问题
易错提醒:
1.解题技巧
“两轴三点”分析法
两轴:横纵坐标含义(如时间、质量、体积)。
三点:起点(初始状态)、转折点(反应结束)、终点(稳定状态)。
2.图像分析类错误
氧气质量曲线起点错误
忽略反应初期空气干扰,导致氧气体积起点非零。
固体质量变化误判
高锰酸钾完全分解后固体质量不再减少,若图像显示持续减少则错误。
氧元素质量分数变化
反应后固体中氧元素质量分数应逐渐减小,若图像显示增大则错误。
催化剂对反应速率的影响
典型场景:双氧水分解制氧气(加MnO₂作催化剂)。
图像特征:两条曲线:加催化剂与不加催化剂;斜率不同(催化剂加快反应速率),终点相同(产氧量不变)。
3.易混淆点
与氯酸钾制氧图像混淆:高锰酸钾分解不需催化剂,而氯酸钾需二氧化锰。
物质种类变化:固体种类应从1种(高锰酸钾)→3种(含未分解高锰酸钾)→2种(锰酸钾+二氧化锰)。
1.【催化剂的质量变化】(24-25八年级上·上海金山·阶段练习)实验室常用氯酸钾与二氧化锰共热制取氧气,表示混合物中二氧化锰的质量随反应时间的变化图像(横坐标表示时间、纵坐标表示混合物中二氧化锰的质量)是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变。
故选A。
2.【氧气的质量曲线】下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(氯酸钾中加少量的二氧化锰),分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是
A.反应时间较短的是氯酸钾
B.同时开始加热,先收集到氧气的是氯酸钾
C.a、b两点物质均为混合物,且有一物质相同
D.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
【答案】C
【详解】A、由图可知,高锰酸钾先分解生成氧气,故反应时间较长的是氯酸钾,故A错误;
B、由图可知,同时开始加热,高锰酸钾先分解生成氧气,故B错误;
C、a点时,高锰酸钾完全分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故a点是锰酸钾和二氧化锰的混合物;b点时,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,这时氯酸钾还未完全反应,故是氯酸钾、氯化钾、二氧化锰的混合物,故a,b两点的固体物质均为混合物,且有一物质相同,是二氧化锰,故C正确;
D、二氧化锰是催化剂,加入二氧化锰只能加快化学反应速率,不能增加生成氧气的质量,故D错误。
故选C。
3.【反应物或生成物的质量变化】下列图像能正确表示对应变化关系的是
A.图甲:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量,集气瓶中气体压强随时间的变化
B.图乙:利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,二氧化锰的质量随反应时间的变化
C.图丙:加热高锰酸钾制取氧气,固体物质的种类随加热时间的变化
D.图丁:用两份等质量等浓度的过氧化氢溶液制取氧气,其中一份加入了少量催化剂,产生氧气的质量随反应时间的变化
【答案】C
【详解】A、红磷燃烧过程中消耗氧气并放热,所以集气瓶内气体压强在红磷刚开始燃烧时因为放热,瓶内气体受热膨胀,瓶内气压先增大;之后红磷燃烧消耗氧气,瓶内气压减小;红磷燃烧完全并恢复至室温后,瓶内气压将比初始气压低且不再变化,故A错误;
B、过氧化氢分解生成氧气和水的过程中,二氧化锰作为催化剂,反应前后质量和化学性质保持不变,故B错误
;C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,刚开始时固体只有高锰酸钾;当反应开始后高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰,此时固体含有锰酸钾、二氧化锰和高锰酸钾三种;当反应结束后,固体只含有锰酸钾和二氧化锰两种,故C正确;
D、催化剂只改变反应的速率,不改变生成物质量,所以在过氧化氢溶液中加入二氧化锰作催化剂会加快反应速率、过氧化氢溶液中不加催化剂反应速率较慢,而等质量的过氧化氢产生的氧气质量相等,故D错误;
故选:C。
4.【氧气的质量变化曲线】利用下图1装置研究过氧化氢的反应,所得结果如下图2所示,下列说法不正确的是
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比c点利e点可以验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
C.对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
D.该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用
【答案】C
【详解】A、由图2可知,a点时氧气浓度开始逐渐增大,说明a点对应的操作是推动注射器活塞,过氧化氢溶液进入锥形瓶中,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气浓度增大,说法正确,不符合题意;
B、由图2可知,c、e点是相同时间内收集氧气的体积分数①大于②,①②的溶液浓度不同,则对比c点和e点能验证反应速率与的浓度有关,说法正确,不符合题意;
C、由图2可知,b、e点是收集相同体积分数氧气所需的时间①小于②,①②的溶液浓度不同,则对比b点和e点能验证反应速率与的浓度有关,说法错误,符合题意;
D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度,两组实验均有二氧化锰,故该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用,说法正确,不符合题意。
故选C。
题型18氧气的检验及验满
易错提醒:
1.氧气的检验与验满方法
检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明气体为氧气。
技巧:木条需直接插入气体内部,仅接触瓶口可能因氧气浓度不足无法复燃。
易错点:误用燃着的木条(应带火星),或未深入集气瓶导致误判。
验满方法:
排水法:集气瓶口有大量气泡冒出时,说明已集满。
向上排空气法:将带火星木条置于瓶口,若复燃则已满。
技巧:验满时木条仅需靠近瓶口,无需伸入瓶内。
(使用万能瓶验满操作:将带火星的木条放在导管口②(或a)处。
易错点:混淆检验与验满的操作位置(检验需伸入瓶内,验满仅放瓶口)。
2.常见误区与注意事项
题目陷阱:选项可能混淆“检验”与“验满”的操作细节,如“用带火星木条检验空气中的氧气”是错误的(空气中氧气浓度低,木条不会复燃)。
实验操作:高锰酸钾制氧气时,试管口需塞棉花防止粉末堵塞导管,但棉花不能影响气体导出。
1.【氧气的验满】请根据下列实验装置图回答问题:
(1)标号②的仪器名称:② 。
(2)若用高锰酸钾制备较纯净的氧气,发生反应的化学方程式是 ,E装置在化学上被称为“万能瓶”,若用E装置收集氧气,验满的方法是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 用带火星的木条放在集气瓶瓶口,如果木条复燃,证明O2已满。
【详解】(1)标号②的仪器为颈部拉长的普通漏斗,即长颈漏斗。
(2)高锰酸钾加热后分解生成氧气,化学反应方程式为:;E装置为集气瓶,集气瓶收集氧气并验满时,因为氧气的助燃性,将带火星的木条放在集气瓶瓶口,如果木条复燃,证明O2已经集满溢出至瓶口,可以使木条复燃,证明氧气已满。
2.【氧气的验满】(2025·四川成都·中考真题)用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置,完成氧气的制取与性质实验。
(1)仪器b的名称是 。
(2)检查装置气密性的方法是 。
(3)打开弹簧夹、,关闭,用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为 。
(4)检验B中氧气已集满的方法是 。
(5)向C中加入澄清石灰水,将D中红热的木炭移入B中,塞紧胶塞,打开,观察到的现象:B中木炭燃烧发出白光,C中 。对比木炭移入B前后的现象,可得出的结论是 。
(6)对该装置评价不合理的是 (填序号)。
a.废旧物品再利用
b.可完成的制取和检验
c.可控制反应速率
d.可随时控制反应发生和停止
【答案】(1)铁架台
(2)连接仪器装置,关闭、,打开,向上拉动注射器活塞,松手后活塞回到原位置,则装置气密性良好(合理即可)
(3)
(4)将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满
(5) 导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊 氧气浓度越大,燃烧越剧烈
(6)d
【详解】(1)仪器b是铁架台;
(2)装置气密性检查的核心原理是利用装置内外的压强差。则操作是:连接仪器装置,关闭、,打开,向上拉动注射器活塞,松手后活塞回到原位置,则装置气密性良好;
(3)过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生水和氧气,方程式是:;
(4)氧气有助燃性,则验满B中氧气:将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满。
(5)B中,木炭燃烧生成CO2,同时放出热量,导致压强增大,将气体压入C中,C中现象:导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊(二氧化碳和石灰水反应产生碳酸钙沉淀和水);木炭移入B前:木炭在空气中燃烧发红光,移入B后:木炭进入盛有氧气的B中,剧烈燃烧,发出白光,结论:氧气浓度影响燃烧剧烈程度(或氧气能支持燃烧 )。
(6)a、废旧物品再利用;a合理;
b、该装置中,A可作为反应发生装置(类似固液不加热型 ),若在A中加入大理石(或石灰石 )、注射器注入稀盐酸,能发生反应产生CO2,装置中C可盛放澄清石灰水,若A中制取的CO2通入C,观察到石灰水变浑浊,即可完成检验;b合理;
c、注射器可控制液体滴加速度,能控制反应速率,c合理;
d、通过注射器,可控制反应的速率,不能控制反应的发生和停止,d不合理。
选d。
3.【氧气的检验】某兴趣小组根据下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)写出标号仪器的名称:① ;② 。
(2)若用A E装置制取氧气,观察到 时才能收集,实验结束后应先 再 。
(3)写出用B装置制取氧气的文字表达式 。
(4)写出向上排空气法检验氧气是否收集满的方法 。
(5)能用E装置收集氧气的原因是 ;检验收集的气体为氧气的方法是 。
(6)如果某同学制得的氧气不纯,你认为可能的原因是: (答出一种即可)。
【答案】(1) 试管 长颈漏斗
(2) 有连续均匀气泡冒出 将导管移出水面 熄灭酒精灯
(3)
(4)将带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则集满
(5) 氧气不易溶于水且不与水反应 将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,证明是氧气
(6)导管口刚有气泡冒出就开始收集(合理即可)
【详解】(1)①是试管;②是长颈漏斗。
(2)若用AE装置制取氧气,观察到导管口有连续均匀气泡冒出时才收集,因为刚开始排出的是装置内的空气,此时收集会使氧气不纯。实验结束后应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒吸进入试管,使试管炸裂。
(3)用B装置制取氧气,药品是过氧化氢,文字表达式为。
(4)若用向上排空气法收集氧气,将带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则集满。
(5)能用E装置(排水法)收集氧气的原因是氧气不易溶于水且不与水反应;检验收集的气体为氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,证明是氧气。
(6)如果某同学制得的氧气不纯,可能的原因是导管口刚有气泡冒出就开始收集(此时收集的气体中混有装置内的空气),或者集气瓶内没有装满水,留有空气等(答出一种即可)。
题型19氧气的制取中装置的选择
易错提醒:
1.发生装置选择
选择依据:反应物状态和反应条件
固固加热型(如高锰酸钾制氧)适用于反应物为固体,需要加热制气体
试管口略向下倾斜防冷凝水倒流
酒精灯外焰加热,预热试管避免局部受热
固液常温型(如过氧化氢制氧)适用于反应物为固体和液体,常温下制气体
长颈漏斗需液封防气体逸出,分液漏斗可控制反应速率
锥形瓶装二氧化锰,液体通过漏斗加入
2.收集装置选择
排水法:适用于难溶于水的气体(如O₂),集气瓶需装满水倒置
向上排空气法:密度>空气的气体(如O₂),导管伸入集气瓶底部
向下排空气法:密度<空气的气体(如H₂)
1.【发生装置和收集装置的选择】正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障。请回答:
过氧化氢溶液制氧气
(1)仪器a的名称是 。
(2)利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式为 。
(3)为了产生平稳的气流并实时观察气流速率,可选择的发生装置和收集装置是 (填序号)。
【答案】(1)集气瓶
(2)2H2O22H2O + O2↑
(3)BD/DB
【详解】(1)仪器a的名称是集气瓶;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O + O2↑;
(3)注射器可以控制反应的速率,则若要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置是B,实时观察气流速率,可选择排水法收集氧气,故可选择的发生装置和收集装置是BD。
2.【气体收集方法】化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究,请你分析并回答问题:
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾固体制取并收集一集气瓶氧气,可选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 。
主要操作步骤有:①检查装置的气密性;②收集并验满气体;③装入药品;④组装仪器。
正确的操作顺序是 (填数字序号)。
(4)F是密封良好充满空气的单气阀充气袋,现用F收集一袋较纯净的氧气,则导气管口b、c连接之前需进行的一项操作是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)AC/AE/AC或AE
(3) ④①③②
(4)排尽充气袋内的空气
【详解】(1)由图可知,标号a的仪器名称是分液漏斗;
(2)用加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,收集装置可选C或E,故填:AC或AE;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为:;
用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验步骤为:组装仪器、检查装置的气密性,装入药品,收集并验满气体,故顺序为:④①③②;
(4)现用F收集一袋较纯净的氧气,则导气管口b、c连接之前需排尽充气袋内的空气,才能收集到纯净的氧气。
3.【用万能瓶收集气体】根据如图装置,回答下列有关问题:
(1)装置图中仪器a的名称为 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,选择装置A,试管口要塞 ,发生反应的文字表达式为
(3)装置B制取氧气时,仪器b底部在液面以 (选填“上”或“下”)。
(4)用装置E装置收集O2,与发生装置相连的是 (填“c”或“d”)。
【答案】(1)试管
(2) 棉花团
(3)下
(4)d
【详解】(1)由图可知,仪器a为试管;
(2)用高锰酸钾制取氧气,选择装置A(固体加热型发生装置),试管口要塞棉花团,防止固体粉末进入导管;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:;
(3)实验时,装置B中仪器b(长颈漏斗)下端管口要伸入液面下的目的是防止生成的气体从长颈漏斗下端管口逸出;
(4)氧气的密度比空气大,用装置E装置收集O2,气体应长进短出,故与发生装置相连的是d。
4.【排水法收集气体】(6)用排水法收集好氧气后,若发现氧气不纯净,原因可能是 (填字母)。
a.先从水中取出集气瓶,再盖上玻璃片
b.收集氧气前集气瓶中未装满水
c.收集后,集气瓶中仍有少量水
d.导管口刚有气泡冒出时就开始收集
(7)图2中加湿仓里水的作用是 (填字母)。
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
【答案】(6)abd
(7)abd
【解析】(6)a、先从水中取出集气瓶,再盖上玻璃片,会导致空气进入,使氧气不纯;
b、收集氧气前集气瓶中未装满水,瓶内有空气,会使氧气不纯;
c、收集后集气瓶中仍有少量水,不影响氧气纯度;
d、导管口刚有气泡冒出时就开始收集,此时收集的是装置内的空气,会使氧气不纯。
故选abd;
(7)a、加湿仓里的水可以通过产生气泡的速率观察氧气生成的速率,该选项正确;
b、水可以降低氧气温度,使氧气温度适宜,该选项正确;
c、水不能加快氧气的生成,该选项错误;
d、氧气不易溶于水,水可以湿润氧气,该选项正确;
故选:abd;
题型20催化剂的概念、性质与应用
易错提醒:
1.催化剂的概念
催化剂是能改变化学反应速率(包括加快或减慢)而自身质量和化学性质在反应前后均不发生变化的物质。
2.其核心特征可概括为“一变二不变”:
一变:改变反应速率(正催化剂加速反应,负催化剂减缓反应);
二不变:反应前后质量与化学性质不变(物理性质可能改变,如块状变粉末)。
3.催化剂的特性
选择性:特定催化剂仅对某些反应有效(如二氧化锰催化氯酸钾分解,但对合成氨无效)。
参与中间过程:可能生成中间产物,但最终再生,不被消耗。
物理性质可能改变(如块状变粉末),但化学性质不变。
催化作用具有双向性(同时加快正逆反应)。
催化剂不消耗,不改变生成物质量。
1.【催化剂的选择性】下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是
A.将空气中的He分解产生
B.使一定质量甲烷完全燃烧放出的热量变多
C.使一定质量的氯酸钾在较低的温度下迅速分解放出氧气
D.使一定质量的双氧水分解产生的氧气变多
【答案】C
【详解】A、反应前后元素种类不变,氦气不能转化成氢气,该选项不正确;
B、催化剂不能改变放出热量的多少,该选项不正确;
C、二氧化锰在氯酸钾制取氧气的过程中能加快反应的速度,能使氯酸钾在较低温度下迅速放出氧气,该选项正确;
D、催化剂不能改变生成物质量,该选项不正确。
故选C。
2.【催化剂的特点】下列有关催化剂的说法不正确的是
A.在化学反应后其性质不变
B.在化学反应中能改变其他物质的反应速率
C.二氧化锰可作不同反应的催化剂
D.过氧化氢分解中,可用不同物质作催化剂
【答案】A
【详解】A、催化剂在化学反应前后化学性质不变,而不是性质不变,A错误;
B、催化剂在化学反应中能改变其他物质的反应速率,B正确;
C、二氧化锰可在不同的反应中作催化剂,如氯酸钾加热分解等,C正确;
D、过氧化氢分解中,可用不同物质作催化剂,如硫酸铜溶液等,D正确。
故选A。
3.【催化剂的特征】过氧化氢制取氧气时,若忘记加入二氧化锰,其结果是
A.不产生氧气 B.生成氧气速率慢
C.产生氧气质量减少 D.对反应无影响
【答案】B
【分析】本题考查催化剂在化学反应中的作用。过氧化氢(H2O2)分解制取氧气的反应为:。二氧化锰(MnO2)在此反应中作为催化剂。
【详解】A.过氧化氢在常温下会缓慢分解生成氧气,即使没有二氧化锰,反应也能发生,只是速率很慢,因此,氧气仍会产生,A错误;
B.二氧化锰作为催化剂,能显著加快过氧化氢的分解速率,忘记加入二氧化锰,反应速率会变慢,但氧气仍会生成,B正确;
C.催化剂不改变反应的产物和总质量,最终生成的氧气质量由过氧化氢的量决定,与是否加入催化剂无关,因此,氧气质量不会减少。C错误;
D.没有催化剂,反应速率会明显变慢,因此对反应有影响(速率变慢),D错误;
故选B。
题型21探究催化作用
易错提醒:
1.探究催化作用的实验设计技巧
对比实验设计:以过氧化氢分解为例,对照组(不加催化剂)与实验组(加二氧化锰)需保持溶液浓度、体积、温度等变量一致,通过气泡产生速率或带火星木条复燃现象对比催化效果。
催化剂特性验证:反应后需回收催化剂(如过滤干燥二氧化锰),验证其质量不变及可重复催化能力。
排除干扰因素:需验证催化剂本身不参与反应(如加热二氧化锰不释放氧气)。
2.常见误区:
未控制变量(如温度、浓度)会导致结论偏差。
忽略催化剂回收步骤,无法验证其“不变性”。
1.【催化作用】某同学用图1所示装置对氯酸钾制取氧气进行探究学习。氯酸钾分解时,传感器得到氧气的浓度随温度的变化如图2所示。下列说法中错误的是
A.图1装置中试管口略向上倾斜防止受热后熔化的氯酸钾流出试管
B.图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气
C.图2可知,不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气
D.图2可知,加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高
【答案】D
【详解】A、加热氯酸钾时,氯酸钾受热会熔化,熔化的氯酸钾会流出试管。试管口略向上倾斜可防止受热后熔化的氯酸钾流出试管,A正确。
B、观察图 2,在 A→B 段,随着加热的进行,温度不断升高。装置内的气体受热会膨胀,根据气体热胀冷缩的性质,其中一部分空气就会逸出装置。而在这个过程中,氯酸钾还未开始分解产生氧气,所以氧气浓度会逐渐降低,B 正确。
C、观察图 2 可知,在不加入催化剂的情况下,当温度达到一定值时,氧气浓度开始上升,这表明不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气,C 正确。
D 、由图 2 能够看到,加入催化剂后,氯酸钾开始分解产生氧气的温度比不加入催化剂时低,即加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更低,D 错误。
故选D。
2.【探究催化剂对反应速率的影响】探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
(1)实验原理:图2中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。
(3)实验结论:二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。
【问题与思考】
(4)研究表明,二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化?
(5)常温下,图1试管内也产生了氧气,但带火星木条不能复燃的原因可能是什么?
【答案】(1)
(2)带火星的木条复燃
(3)加快
(4)无变化
(5)常温下,过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少,不足以使带火星的木条复燃
【详解】(1)图2中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,发生反应的化学方程式为:;
(2)图1中没有加入二氧化锰,带火星木条不复燃。图3中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,氧气具有助燃性,现象为带火星的木条复燃;
(3)说明二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快;
(4)二氧化锰是该反应的催化剂,它在反应前后的化学性质不变;
(5)常温下,图1试管内也产生了氧气,但带火星木条不能复燃的原因可能是常温下,过氧化氢分解速率缓慢产生氧气量很少,不足以使带火星的木条复燃。
3.【探究催化剂种类对反应速率的影响】小林探究H2O2分解生成氧气速率的影响因素,借助如图1所示实验装置(夹持装置略去),进行了三次实验,三次实验的部分设计如表所示:
实验1
实验2
实验3
MnO2的质量/克
0.5
0.5
0.5
5%的H2O2的体积/毫升
40
40
40
水浴温度/℃
20
40
60
产生50mL氧气的时间
20s
13s
10s
(1)此实验探究 。
(2)继续实验,发现过氧化氢浓度对该反应速率有影响。进行探究过氧化氢浓度对该反应速率的影响实验时,需要控制相同的因素是______(填标号)。
A.催化剂的种类 B.催化剂的质量
C.水浴温度 D.过氧化氢溶液的浓度
(3)在三次实验中,通过定量测定 来比较H2O2分解反应速率的大小。
(4)请写出图1实验中发生反应的文字表达式 。
(5)实验结束后若要证明MnO2是催化剂,还必须证明它在反应前后 和 不变。
(6)小金通过实验发现,不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的H2O2溶液,分别加入MnO2、Fe2O3、CuO根据实验数据绘制了氧气体积和时间变化的曲线图(图2)。观察该图回答问题:
催化效果最好的是 ,不论使用哪种催化剂,最终获得的氧气的量相同,原因是 。
【答案】(1)温度对反应速率的影响
(2)ABC
(3)产生50mL氧气需要的时间
(4)过氧化氢水+氧气
(5) 质量 化学性质
(6) 二氧化锰/ 催化剂能够改变反应速率,不能改变生成物的量
【详解】此实验探究温度对反应速率的影响,是因为除去温度不同外,其它条件相同。故答案为:温度对反应速率的影响。
继续实验,发现过氧化氢浓度对该反应速率有影响。进行探究过氧化氢浓度对该反应速率的影响实验时,需要控制相同的因素是催化剂的种类、催化剂的质量、水浴温度。故答案为:ABC。
在三次实验中,通过定量测定产生50mL氧气需要的时间来比较分解反应速率的大小。故答案为:产生50mL氧气需要的时间。
图1实验中,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,发生反应的文字表达式是过氧化氢水+氧气。
实验结束后若要证明是催化剂,还必须证明它在反应前后质量和化学性质不变。
催化效果最好的是二氧化锰,不论使用哪种催化剂,最终获得的氧气的量相同,原因是催化剂能够改变反应速率,不能改变生成物的量。
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专题3 空气、氧气
题型1空气各成分及其体积分数
题型2空气中各成分的用途
题型3拉瓦锡测定空气组成的实验
题型4测定空气中氧气的含量实验的过程
题型5测定空气中氧气含量的实验误差分析
题型6测定空气中氧气含量实验的改进
题型7纯净物和混合物的判别
题型8空气的污染与防治
题型9氧气的物理性质及贮存
题型10铁在氧气中燃烧及其实验
题型11木炭在氧气中燃烧及其实验
题型12空气和氧气中的燃烧现象差异
题型13氧化反应、缓慢氧化
题型14工业制取氧气
题型15过氧化氢制取氧气实验
题型16高锰酸钾制取氧气实验(重点)
题型17制取氧气实验的图像问题
题型18氧气的检验及验满
题型19氧气的制取中装置的选择
题型20催化剂的概念、性质与用途
题型21催化作用
题型1 空气各成分及其体积分数
易错提醒:
体积分数≠质量分数
空气成分比例均为体积分数(如氮气占78%体积),而非质量分数。
易混淆:误将体积分数直接等同于质量分数(如氧气21%是体积占比,质量占比约为23%)。
1.【空气成分】(24-25八年级上·上海黄浦·期中)空气中含量最多的气体是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
2.【空气中各成分的体积分数】空气是一种宝贵的资源。如图为空气成分示意图,下列说法不正确的是
A.a表示氮气 B.b表示氧气
C.其他成分中包括二氧化碳和稀有气体等 D.a的化学性质稳定,不与任何物质发生反应
3.【空气中各成分的体积分数的多少】空气的成分是①氧气②氮气③稀有气体④二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由少到多顺序排列正确的是
A.①②③④ B.②①③④ C.①②④③ D.④③①②
4.【空气中各成分的含量】下图表表示空气中各成分的含量,下列说法正确的是
A.纵坐标代表的是质量分数 B.X表示的气体为氧气
C.Y的化学性质很不活泼 D.稀有气体可做保护气
题型2 空气中各成分的用途
易错提醒:
1.氧气本身不可燃,仅助燃(如木炭燃烧需氧气参与)
2.氮气化学性质不活泼,但高温下可与镁等金属反应。
3.稀有气体是混合物,需注意“类”与“种”的区别
4.氮气与稀有气体均作保护气,但氮气更常见于食品防腐,稀有气体多用于电光源
1.【氧气的用途】关于氧气用途的叙述错误的是
A.氧气可用于医疗急救
B.氧气可用于炼钢工业
C.液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料
D.氧气可用于气焊、气割
2.【宝贵的空气资源】空气是一种宝贵的资源,下列说法正确的是
A.酥脆的饼干放置在空气中变软,说明空气中有氧气
B.液氮汽化吸热,医疗上可用液氮冷冻治疗
C.氧气易溶于水,供给水生生物呼吸
D.稀有气体通电时发出各种颜色的光,此过程属于化学变化
3.【空气成分的用途】空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是
A.炼钢过程用到的氧气 B.食品包装袋中用到的氮气
C.用于做清洁能源的氢气 D.用于飞艇的氦气
题型3 拉瓦锡测定空气组成的实验
易错提醒:
1.关键技巧
使用汞因其仅与氧气反应,且氧化汞为固体,便于分离;装置需严格密封,避免气体泄漏;冷却至室温后再测量,防止热胀冷缩影响结果。
2.常见错误
汞量不足:导致氧气未完全消耗,测得体积偏小;未冷却即开装置:剩余气体受热膨胀,使进入液体体积偏小;装置漏气:外部空气进入,干扰气压变化。
3.汞槽中汞的作用:液封作用、通过观察汞槽液面上升的刻度,可精确计算出被消耗的氧气体积。
4.实验的不足之处在于汞具有毒性,且需长时间加热(12天)。
1.【测定空气组成的科学家】下列哪位科学家研究了空气的成分,并得出空气是由氧气和氮气组成的这一结论
A.道尔顿 B.拉瓦锡 C.德谟克利特 D.卢瑟福
2.【测定空气组成的过程】如图所示是测定空气中氧气的含量的实验装置,下列说法正确的是
A.实验前不需要检查装置的气密性
B.观察到曲颈甑中有红色粉末生成时即可以停止加热
C.充分反应后,汞槽中有 体积的汞进入曲颈甑
D.曲颈甑中发生反应的文字表达式为:汞+氧气氧化汞
3.【空气的组成的探索】英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验,实验如下图,关于这两个实验的说法正确的是
A.两个实验均可用于测定空气中氧气的含量
B.两个实验中,曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成
C.拉瓦锡的实验中,玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升,达到一定高度后不再变化
D.两个实验中,汞的用量多少对实验没有影响
题型4测定空气中氧气的含量实验的过程
易错提醒:
1.实验过程概括
装置准备:在集气瓶内加入少量水,并将水面以上空间划分为五等份,连接带燃烧匙和导管的双孔橡皮塞,导管末端插入水中。
气密性检查:夹紧弹簧夹,确保装置密封性良好。
红磷燃烧:点燃过量红磷后迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞,观察白烟生成。
冷却读数:待红磷熄灭且集气瓶冷却至室温后,打开弹簧夹,记录进入集气瓶的水体积。
2.关键技巧
试剂选择:必须使用红磷(生成固体P₂O₅),不可用硫或木炭(生成气体)。
红磷过量:确保氧气完全消耗,避免测量误差。
冷却至室温:防止气体热膨胀影响体积测量。
气密性保障:装置需严格密封,避免外部空气干扰。
1.【测定氧气含量的实验操作】(24-25八年级下·上海黄浦·期中)如图是足量红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数的实验,下列说法正确的是
A.为防止红磷洒落,红磷点燃后应缓慢放入集气瓶 B.该实验可以将红磷换成铁丝
C.在红磷燃烧过程中,应该打开弹簧夹 D.根据实验现象还可推测氮气不与红磷反应
2.【实验原理与装置选择】(24-25八年级下·上海虹口·期中)下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是
(提示:白磷燃烧所需最低温度为40℃)
A. B.
C. D.
3.【氧气含量的测定过程】利用图甲装置测定空气中氧气含量,
操作步骤如下(装置气密性良好,部分操作已略去,因导管产生的误差忽略不计):
Ⅰ.打开止水夹a、b,向集气瓶中通入一定量的空气,使盛有白磷的燃烧匙在水面上方,测得进入量筒中水的体积为V1;
Ⅱ.关闭止水夹a,用强光照射引燃白磷,白磷熄灭并冷却至室温,至液面不再变化,测得量筒内水的体积是V2.
(1)写出白磷在空气中燃烧的化学方程式: 。
(2)根据实验记录V1、V2,得出空气中氧气的体积百分数的计算式是 ;若没有冷却至室温就开始测量筒内水的体积,则测得实验结果 (填“偏大”或“偏小”)。
题型5测定空气中氧气含量的实验误差分析
易错提醒:
1.结果偏小(<1/5):红磷量不足,氧气未完全消耗;装置漏气,外界空气进入;未冷却至室温即打开止水夹,气体膨胀导致水进入量减少;导管残留水未计入集气瓶体积。
2.结果偏大(>1/5):燃烧匙插入过慢,气体受热逸出;止水夹未夹紧,燃烧时气体膨胀外逸。
3.替代试剂错误:如用木炭或硫(生成气体),没有形成压强差,无法准确测量。
1.【结果偏小】某同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量。实验时,连接好装置并检查装置气密性后再进行后续操作。下列说法不正确的是
A.红磷要过量,以保证集气瓶内空气中的氧气能充分反应
B.点燃红磷后,应迅速地把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.红磷熄灭后,要等到装置冷却到室温后再打开止水夹
D.把红磷换成燃烧的木炭,能够更精确地测定空气中氧气的含量
2.【结果偏小】测定空气中氧气含量的实验中,导致结果偏小的原因可能是
A.红磷过量 B.装置漏气
C.冷却至室温后打开弹簧夹 D.集气瓶内预先装少量水
3.【药品对实验的影响】测定空气中氧气含量的实验中,红磷需过量的原因是
A.使装置内气压更小 B.保证耗尽装置内氧气
C.延长反应时间 D.使实验现象更明显
4.【不同药品对实验的影响】某同学用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图。下列说法错误的是
A.三个实验效果最好的是白磷,因为它反应消耗的氧气更加彻底
B.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
C.根据图像对比可知,三种物质中,白磷能在更低浓度的氧气中燃烧
D.该实验证明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应
题型6测定空气中氧气含量实验的改进
易错提醒:
1.铜丝加热法
使用铜丝替代红磷,加热后与氧气反应生成氧化铜,通过注射器活塞移动量计算氧气体积。
优点:无污染、结果精确(如某组实验测得氧气体积分数为19.2%)。
关键操作:需确保铜丝足量且装置气密性良好(检查方法:推动注射器观察气球变化)。
关键技巧:注射器初始位置需调整至玻璃管容积的1/5(如100mL玻璃管对应20mL注射器)。
结果偏低:铜粉不足、装置漏气、未冷却至室温读数;红磷量不足或未完全燃烧。
2.脱氧剂法
利用脱氧剂粉末常温反应,通过玻璃管内水滴移动距离计算氧气含量。
数据示例:三次实验平均测得氧气含量为20.94%或20.98%。
改进点:粉末需平铺以增大接触面积,避免分布不紧密导致误差。
结果偏高:脱氧剂粉末分布不紧密导致初始气体体积误判。
关键技巧:需静置至水滴不再移动,确保反应完全。
3.双注射器红磷法
通过交替推拉注射器使红磷与空气充分接触,冷却后读取气体体积变化。
注射器作用
调节压强(防止气体膨胀泄漏)、读取体积、促进空气与红磷混合。
创新优势:相比传统集气瓶法,双注射器法操作更灵活,可通过推拉活塞加速反应,且读数更精确。
1.【改变药品进行改进】某学习小组进行如图甲装置所示实验,在硬质玻璃管内加入铜粉,启动氧气传感器,点燃酒精灯,反应结束后移走酒精灯。图乙为装置中氧气含量的变化情况。下列说法不正确的是
A.点燃酒精灯一段时间后,铜粉变黑,黑色物质是烟灰
B.实验过程中,气球先膨胀后又变瘪
C.图乙中CD段氧气含量下降的原因是铜粉加热时消耗了装置内的氧气
D.图乙中DE段可证明实验装置的气密性良好
2.【改变装置进行改进】如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器,其中有空气和足量的白磷(燃烧所需的最低温度是40℃),将它放在盛有沸水的烧杯上方。下列说法错误的是
A.该装置可用于测定空气中氧气的含量
B.实验前要先检查装置的气密性
C.实验过程中活塞会先向右移动,后向左移动,大约停在刻度8处
D.实验过程中可观察到白磷燃烧产生大量的白色烟雾
3.【改变装置进行改进】某研究性学习小组同学利用所学知识,设计了如图所示装置探究空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是
A.闭合电源开关,白磷燃烧产生白烟
B.白磷燃烧生成五氧化二磷
C.反应结束后装置冷却到室温,U型管内左侧液面上升
D.通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数
4.【改变反应原理进行改进】化学小组发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气且反应后只生成固体,于是利用如下实验测定空气中氧气的含量。
取一根有机玻璃管,用橡胶塞将一端密封。将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管,立即向管口注入一滴水将其密封,水滴的右端标为M,弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的左端标为O,如图甲所示。水平滚动玻璃管,使粉末平铺在玻璃管中,静置至水滴不再移动,水滴的右端标为N,如图乙所示。用刻度尺测量出OM段和ON段的长度分别为L1和L2。下列说法正确的是
A.在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越粗,实验结果越准确
B.若忽略反应前后食品脱氧剂体积的变化,上述实验测得空气中氧气的体积分数为
C.若反应后食品脱氧剂的体积变大,会使测得空气中氧气的体积分数偏小
D.若食品脱氧剂在装入有机玻璃管之前吸收了氧气,会使测得空气中氧气的体积分数偏大
题型7纯净物和混合物的判别
易错提醒:
1.快速判断流程
检查是否单一物质(化学式是否唯一)→ 是,则纯净物 。
观察性质是否固定(如熔/沸点)→ 不固定,则混合物 。
尝试物理分离→ 可分离,则为混合物。
2.注意:纯净物是相对的,实际物质均含微量杂质,但通常以对实验无影响为判断标准。
1.【判断混合物】从物质组成的角度分类,下列物质属于混合物的是
A.空气 B.二氧化硫 C.碳酸钙 D.氧气
2.【判断纯净物】日常生活中常接触到的下列物质,可以看作是纯净物的是
A.空气 B.食醋 C.蒸馏水 D.自来水
3.【混合物和纯净物的区分】下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是
A.蒸馏水、澄清石灰水 B.冰水混合物、四氧化三铁
C.洁净的空气、河水 D.生理盐水、氮气
4.【概念辨析】下列各组物质中,一定属于纯净物的是
A.仅含氧元素的物质 B.青海湖的湖水
C.仅含氢、氧两种元素的物质 D.臭氧
题型8空气的污染与防治
易错提醒:
1.易错点与技巧
二氧化碳非污染物:虽然CO₂是温室气体,但空气质量监测不将其列为污染物。
酸雨成因:SO₂和NO₂是主要成因,而非CO₂。
2.记忆口诀:“硫氮碳(SO₂、NO₂、CO)气颗粒,防治靠清洁技术绿”。
1.【空气污染物判断】(24-25八年级上·上海·期末)学习小组建立微型空气质量“监测站”。下列物质中不需要列入监测项目的是
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.
2.【区分空气污染物】我国城市及周围地区的环境中,造成空气污染的主要污染物是
A.二氧化硫、二氧化氮、氮气 B.二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫
C.二氧化硫、臭氧、氩气 D.二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳
3.【空气质量指数】如图为福州某日的空气质量情况,其中空气质量指数:AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析不正确的是
A.首要污染物是臭氧 B.二氧化硫能导致酸雨
C.污染物X可能是CO2 D.当天适合户外运动
4.【空气质量报告】9月3日某市下了一场大雨,下表是该市连续两天的空气质量报告。下列说法错误的是
日期
污染物及污染指数
质量级别
一氧化碳
二氧化硫
二氧化氮
PM2.5
9月3日
21
84
31
25
二级
9月4日
20
23
12
11
一级
A.工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染
B.造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫
C.9月4日的空气质量比9月3日好
D.雨后一氧化碳含量变化不大,说明一氧化碳难溶于水
题型9氧气的物理性质及贮存
易错提醒:
1.贮存方法
方向:瓶口朝上,因氧气密度大于空气,可防止逸散。
密封:需盖玻璃片隔绝空气,避免氧气流失或杂质进入。
工业储存:液态氧常贮存在蓝色钢瓶中。
2.易错点与技巧
溶解性误区:氧气“不易溶于水”≠“不溶于水”,水中溶氧量足以维持生物生存15。
密度应用:收集氧气时,向上排空气法利用其密度大于空气的特性13。
3.记忆口诀:“上密下轻”(密度大则瓶口朝上)、“盖片防漏”(密封关键)。
对比法:与氮气对比,氧气沸点更高,液态空气分馏时氮气先蒸发。
1.【氧气的三态变化】氧气是我们身边常见的物质,以下有关氧气的叙述正确的是
A.氧气可以使带火星的木条复燃,具有可燃性
B.鱼、虾等能在水中生存,是由于氧气易溶于水
C.氧气的化学性质非常活泼,能与所有的物质发生化学反应
D.氧气在低温下能变成淡蓝色的液体或固体
2.【氧气的溶解性】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气中各成分的说法错误的是
A.食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
B.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
C.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟
D.二氧化碳是绿色植物光合作用的原料之一
3.【氧气的物理性质】下列关于氧气的描述正确的
A.通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.低温下氧气可以变成无色液体
D.鱼能在水中生存,说明氧气极易溶于水
题型10铁在氧气中燃烧及其实验
易错提醒:
1.实验关键技巧
铁丝处理:打磨除锈,绕成螺旋状以增大受热面积。
末端固定火柴引燃,火柴快燃尽时再伸入氧气瓶,避免消耗氧气。
氧气浓度:氧气体积分数需≥60%才能保证燃烧效果。
集气瓶准备:底部铺细沙或水,防止高温熔融物炸裂瓶底。
操作要点:缓慢伸入集气瓶中央,确保充分接触氧气。
2.常见易错点
氧气纯度不足:可能导致铁丝不燃烧,需确保氧气浓度高。
操作时机错误:火柴未燃尽时伸入铁丝,会因氧气消耗导致现象不明显。
防护缺失:未铺细沙或水,易炸裂集气瓶。
铁丝状态:生锈或过粗的铁丝难以燃烧,需打磨并选用细铁丝。
安全防护:高温熔融物需用细沙/水吸收,避免直接接触瓶底。
1.【铁丝燃烧的现象】(2025·上海奉贤·一模)在氧气中燃烧生成黑色固体的是
A.木炭 B.铁丝 C.红磷 D.镁带
2.【实验成败分析】“铁在氧气中燃烧”的实验中,没有观察到火星四射的现象。造成失败的原因不可能是
A.氧气不纯 B.铁丝表面生锈
C.集气瓶底部没有铺细沙 D.铁丝末端没系火柴
3.【氧气浓度对铁丝燃烧的影响】某中学拔尖创新人才实验班化学兴趣小组探究氧气浓度对燃烧的影响,如图所示,下列说法正确的是
A.带火星木条在氧气体积分数为时能复燃
B.可用排空气法收集不同浓度的氧气
C.欲使直径细铁丝燃烧,所需氧气的最低体积分数为
D.由图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径
4.【探究氧气的化学性质】对比实验小明同学用如图所示的方法做物质在氧气中燃烧的实验。
(1)写出A反应的文字表达式: ,这个反应基本反应类型是 。
(2)A中水的作用是 。
(3)A中的现象是 。
(4)对比硫在空气中和氧气中燃烧的现象,说明影响物质燃烧剧烈程度的一种因素是 。
(5)B实验中螺旋状细铁丝下端系一根火柴的作用是 。火柴 (填“快燃尽”或“刚点燃”)时伸入集气瓶中;实验时,铁点燃后应 (填“缓慢”或“快速”)伸入集气瓶中。
(6)B实验需要改进的是 ,目的是 。
5.【探究铁丝燃烧时“火星四射”的原因】某兴趣小组以“铁丝在氧气中燃烧”为题展开了项目式探究。
(1)铁丝在氧气中燃烧时,铁丝盘成螺旋状目的是 ,铁燃烧的文字表达式为 ,写出该反应的基本反应类型 。
探究铁丝燃烧时瓶内氧气的变化关系
小明同学用数据采集器收集到集气瓶内氧气含量的变化关系,如图所示。
(2)以上实验数据表明,当铁丝在集气瓶中燃烧到20s时就停止燃烧了。根据图中数据解释铁丝在空气中不能燃烧的原因是 。
【任务三】探究铁丝燃烧为什么会“火星四射”
【查阅资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁,都含有一定量的碳。
小青将直径都为0.38 mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧,实验记录如表
铁丝种类
产生“火星”的现象
纯铁丝
无火星
含碳0.05%的铁丝
极少火星
含碳0.2%的铁丝
少量火星
含碳0.6%的铁丝
大量火星
(3)若要使实验现象更明显,则选用 (填铁丝种类)。
题型11木炭在氧气中燃烧及其实验
易错提醒:
1.实验现象与结论区分
易错点:现象描述中不能直接出现“二氧化碳”等结论性词汇,应改为“生成使澄清石灰水变浑浊的气体”。
2.实验操作技巧
条件控制:需点燃木炭至发红后伸入氧气瓶,确保反应充分。
氧气浓度影响:氧气浓度越高,燃烧越剧烈(红光→白光)。
缓慢插入:木炭由瓶口向下缓慢插入,使反应更充分。
3.安全提示:避免不完全燃烧产生有毒一氧化碳。
1.【木炭燃烧实验中安全问题】做木炭在氧气中燃烧的实验时,无须标注提醒的实验图标是
A. B. C. D.
2.【实验现象的描述】(24-25八年级下·上海浦东新·期中)物质在空气中燃烧的现象,描述正确的是
A.红磷:白雾 B.铁丝:火星四射 C.镁:生成氧化镁 D.木炭:红光
3.【木炭燃烧过程】实验是科学探究的重要途径,下面是有关氧气性质的探究实验,已知气压值与气体的体积成正比。
(1)实验一:红热的木炭需要缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,原因是 。木炭在空气中燃烧和在氧气中燃烧现象不同,说明氧气浓度越 (填“高”或“低”)物质燃烧越剧烈。
(2)实验二:数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析,相较于传统实验,可以对实验过程中的数据进行详细记录并图表化,更利于后期的数据分析。如图是利用数字化实验仪器测定空气中氧气含量的示意图及压强图,请你根据所学知识进行分析:
①t1时刻后的一段时间内瓶内气压迅速增大,其主要原因是 (只填一条);
②根据t2时刻的气压值,可以计算得出氧气约占空气体积的 ;
③t3时刻气压上升约至原压强,对应的操作是 。
题型12空气和氧气中的燃烧现象差异
易错提醒:
1.现象差异对比
碳的燃烧:空气中:持续红热,无显著火焰;氧气中:发出白光,剧烈燃烧。
铁的燃烧:空气中:仅红热,不燃烧;氧气中:火星四射,生成黑色固体(Fe₃O₄)。
2.差异原因
氧气浓度:空气中氧气约占21%,纯氧中接近100%,浓度越高反应越剧烈。
反应速率:高浓度氧气单位时间内参与反应的分子更多,能量释放更快。
3.易错点与技巧
易混淆现象:铁丝在空气中不燃烧,易误认为“红热即燃烧”。
实验操作:铁丝燃烧需在集气瓶底铺细沙或水,防炸裂。红磷测定空气中氧气含量时,需足量红磷且装置气密性良好。
1.【氧气浓度对硫的燃烧的影响】下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是
A.硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B.集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂
C.硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D.该实验无需放在通风橱内进行
2.【氧气浓度对铁燃烧的影响】纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。对比铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧的事实,某同学得出的下列结论不正确的是
A.纳米铁粉在空气中自燃的产物不是四氧化三铁
B.相同的反应物在不同条件下生成物可能不同
C.氧气的浓度与物质燃烧的剧烈程度无关
D.反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一
3.【氧气浓度对木炭燃烧的影响】某兴趣小组同学进行如图所示实验,关于此实验下列说法中不正确的是
A.步骤①木炭在空气中燃烧发红光,步骤②木炭在氧气中燃烧发白光
B.步骤②中,木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶,目的是防止氧气逸出,让木炭和氧气充分接触反应,使实验现象更明显
C.通过此实验可以看出,木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈
D.本炭可以和氧气反应,因此可以代替红磷来测定空气中氧气含量
4.【氧气含量对燃烧的影响】下列实验探究的方案设计错误的是
A.探究分子在不断运动
B.探究空气中氧气的含量
C.探究蜡烛燃烧有水生成
D.探究氧气的含量不同对燃烧剧烈程度的影响
A.A B.B C.C D.D
题型13化合反应、分解反应、氧化反应及缓慢氧化
易错提醒:
1.化合反应
特征:反应物≥2种,生成物仅1种;常伴随放热现象。
易错点:部分化合反应(如CaO + H₂O)不属于氧化反应,需注意区分。
2.分解反应
特征:反应物仅1种,生成物≥2种;通常需加热、通电或催化剂。
易错点:分解反应与化合反应互为逆过程,可通过“逆向思维”判断。
3.氧化反应
特征:狭义指氧参与,广义包括电子转移。
易错点:氧化反应与化合反应是交叉关系(如燃烧既是化合又是氧化反应)。
4.缓慢氧化
缓慢氧化也放热(实际放热但缓慢);
生活实例:酿酒、醋酿造(有益缓慢氧化);苹果褐变、金属锈蚀(有害缓慢氧化)。
实验验证:利用手持技术监测大蒜、苹果的氧化速率,验证保存方法(如涂柠檬汁减缓褐变)。
1.【判断化合反应】(24-25八年级下·上海金山·期中)以下属于化合反应的是
A.镁+氧气氧化镁 B.过氧化氢水+氧气
C.碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 D.水氢气+氧气
2.【化合反应与氧化反应的关系】化学概念在逻辑上存在如图所示关系时,对下列概念间的关系说法正确的是
A.化合反应与氧化反应属于交叉关系
B.纯净物与混合物属于包含关系
C.物理性质与化学性质属于交叉关系
D.化学变化与物理变化是包含关系
3.【化合反应与氧化反应的判断】下列反应既是化合反应,又是氧化反应的是
A.铁+氧气四氧化三铁 B.红磷+氧气五氧化二磷
C.石蜡+氧气二氧化碳水 D.过氧化氢水+氧气
4.【判断分解反应】(24-25八年级下·上海浦东新·期中)下列属于分解反应的是
A.碳+氧气二氧化碳 B.碳酸钙+盐酸氯化钙+二氧化碳+水
C.二氧化碳+水碳酸 D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
5.【缓慢氧化】下列变化过程中,不包含缓慢氧化的是
A.食物的腐烂 B.动植物呼吸 C.醋的酿造 D.木柴燃烧
题型14工业制取氧气
易错提醒:
1.分离液态空气法
原理:利用液态氮(沸点-196℃)和液态氧(沸点-183℃)的沸点差异,通过低温蒸发分离氮气,剩余液态氧,贮存在蓝色钢瓶。
特点:物理变化,成本低、产量大,氧气纯度可达99.6%。
沸点顺序:液氮先蒸发(沸点更低),剩余液氧需控温在-183℃以下,若温度控制不当会导致分离不彻底。
2.分子筛吸附法
原理:利用氮分子(较大)和氧分子(较小)的尺寸差异,通过分子筛选择性吸附氮气,富集氧气2。
特点:技术含量高,适合小型制氧(如医用),但需反复再生分子筛。
3.膜分离法
原理:通过富氧功能膜,在压力下分离空气,提高氧气浓度。
特点:操作简单,但氧气纯度较低,适合特定场景。
4.易错点
工业氧与医用氧区别:工业氧含微量杂质(如水分、氮气),不可直接用于医疗,需进一步提纯。
1.【工业制氧气的流程】(24-25八年级上·上海·期中)如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气,说法中错误的是
A.此方法制氧气的原料来源广泛 B.该分离过程是化学变化
C.说明液氧比液氮沸点高 D.该液体物质是纯净的氧气
2.【膜分离技术制氧气】工业制取氧气的常用方法有两种,包括分离液态空气法以及膜分离法,下图是工业上一种采用膜分离技术制取氧气的简易流程。
(1)对空气降温加压可得到液态空气,常温下空气比水易被压缩的原因是 ;分离液态空气的过程中先被分离出来的是富氮(主要成分是氮气),说明氮气的沸点比氧气的 (填“高”或者“低”);从物质的分类角度考虑,富氮属于 (填“纯净物”或者“混合物”);分离出的富氮可用作保护气是因为 。
(2)膜分离法的技术原理是在一定压力下,让空气通过薄膜,氧气能透过薄膜,而其余气体不能透过,从而达到分离空气的目的。据此推测氧分子比氮分子体积 (填“大”或“小”),这过程属于 (填“物理”或者“化学”)变化。
3.【分离液态空气的原理】空气是宝贵的自然资源。利用氢气(H2)和空气中分离出的氮气(N2)可以合成氨气(NH3),下列是合成氨的工艺流程图:
(1)工业上用分离液态空气的方法获得氮气。将空气液化后再气化,首先分离出 。根据下表中各物质的沸点,如要将产物NH3与N2、H2分离开来,温度最好应该控制在 ℃的范围之内。
物质
H2
N2
NH3
沸点/℃
-252
-195.8
-33.4
(2)这样制得的氧气是 (填“纯净物”或“混合物”);食品包装中充氮气能防腐,原因是 。
(3)将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3)。反应的文字表达式为: 。
题型15过氧化氢制取氧气实验
易错提醒:
1.发生装置:锥形瓶+分液漏斗组合(便于控制反应速率)。长颈漏斗需液封,防止气体逸出。
2.收集装置:排水法:氧气不易溶于水,收集较纯净气体。向上排空气法:氧气密度大于空气,导管需伸入集气瓶底部。
3.实验操作技巧
气密性检查:分液漏斗装置:微热法(导管口冒气泡后形成水柱)。长颈漏斗装置:注水法(液面差稳定)。
药品添加顺序:先加二氧化锰固体,再通过分液漏斗缓慢滴加过氧化氢溶液。
收集时机:待导管口连续均匀冒出气泡时开始收集(避免混入空气)。
操作错误:分液漏斗未关闭旋塞导致液体提前滴入。排水法收集时集气瓶未装满水或未倒扣。
验满与检验:氧气验满需将带火星木条置于瓶口(非伸入瓶内)。
1.【实验过程】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)如图是实验室制取氧气的装置。相关分析正确的是
A.分液漏斗中装双氧水
B.活塞K可以控制反应开始与结束
C.反应结束,瓶中二氧化锰质量会减少
D.排入烧杯中水的体积大于产生氧气的体积
2.【实验操作】(24-25八年级下·上海金山·阶段练习)用如图装置制取氧气,说法正确的是
A.该装置的优点是可以控制反应的速率
B.将导管伸入到集气瓶底部是因为氧气密度比空气大
C.可以将带火星的小木条伸入集气瓶内观察氧气是否集满
D.集气瓶口放置毛玻璃片是减少氧气逸散到空气
3.【实验操作】(24-25八年级上·上海金山·阶段练习)铂丝可以作为过氧化氢生成氧气的催化剂。可用下图装置来制备氧气,其中说法正确的是
(安全管为上下不封口的玻璃导管)
A.此实验产生的气体可用澄清石灰水检验
B.若制备过程中气体产生过快来不及导出,则安全管内液面上升
C.此实验用铂丝代替MnO2作催化剂,反应后铂丝质量减小
D.此装置可通过铂丝的上下移动控制过氧化氢分解氧气的发生与停止
题型16高锰酸钾制取氧气实验(重点)
易错提醒:
1.发生装置:
固固加热型,试管口略向下倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)。
试管口塞一团棉花(防止高锰酸钾粉末进入导管)。水槽水变红:试管口未放棉花,高锰酸钾粉末进入水中。
导管稍露出橡皮塞(便于气体导出);
2.收集装置:
排水法(氧气不易溶于水)或向上排空气法(氧气密度大于空气)。排水法收集时导管不宜过长(便于操作和观察气泡速度);
过早收集气体(初始气泡为空气)。
3.操作步骤(口诀“查装定点收离熄”):
1.【实验操作】实验室用高锰酸钾制氧气并验证氧气的性质,下列操作正确的是
A.检查装置气密性 B.加热高锰酸钾制氧气
C.氧气验满 D.硫在氧气中燃烧
2.【装置的选择与使用】实验室常利用以下装置完成气体的制备和收集实验,请回答:
(1)写出图中标号仪器名称:① ,② 。
(2)马强同学欲用B装置(使用药品高锰酸钾)制取氧气,该反应的符号表达式: ,对该装置的改进是 。若用G装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入,验满的方法是 。
(3)若要收集较纯净的氧气,用 (填序号)收集,收集的最佳时刻是 ,收集满的标志是 ;收集到的氧气应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
3.【实验过程】如图是实验室常见的制取气体的装置:
(1)写出图中标有①的仪器名称: 。
(2)用高锰酸钾加热制取氧气时,选用的发生装置A,反应的文字(或符号)表达式 。
(3)实验室如果选用装置E收集氧气,收集气体的合适时机: 。
(4)在实验过程中发现水槽中的水变成了红色,推测可能的原因: 。
(5)实验室选用装置BF组合制取并收集氧气,加液体时液面高度至少应该在 (填“a”或“b”)处以上,原因是 ;O2应从F装置导管口 (选填“c”或“d”)端通入。
(6)甲烷难溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体醋酸钠和固体碱石灰的混合物来制取甲烷,发生装置应用 (填序号,下同),欲收集干燥的甲烷最好用 装置。
题型17制取氧气实验的图像问题
易错提醒:
1.解题技巧
“两轴三点”分析法
两轴:横纵坐标含义(如时间、质量、体积)。
三点:起点(初始状态)、转折点(反应结束)、终点(稳定状态)。
2.图像分析类错误
氧气质量曲线起点错误
忽略反应初期空气干扰,导致氧气体积起点非零。
固体质量变化误判
高锰酸钾完全分解后固体质量不再减少,若图像显示持续减少则错误。
氧元素质量分数变化
反应后固体中氧元素质量分数应逐渐减小,若图像显示增大则错误。
催化剂对反应速率的影响
典型场景:双氧水分解制氧气(加MnO₂作催化剂)。
图像特征:两条曲线:加催化剂与不加催化剂;斜率不同(催化剂加快反应速率),终点相同(产氧量不变)。
3.易混淆点
与氯酸钾制氧图像混淆:高锰酸钾分解不需催化剂,而氯酸钾需二氧化锰。
物质种类变化:固体种类应从1种(高锰酸钾)→3种(含未分解高锰酸钾)→2种(锰酸钾+二氧化锰)。
1.【催化剂的质量变化】(24-25八年级上·上海金山·阶段练习)实验室常用氯酸钾与二氧化锰共热制取氧气,表示混合物中二氧化锰的质量随反应时间的变化图像(横坐标表示时间、纵坐标表示混合物中二氧化锰的质量)是
A. B.
C. D.
2.【氧气的质量曲线】下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(氯酸钾中加少量的二氧化锰),分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是
A.反应时间较短的是氯酸钾
B.同时开始加热,先收集到氧气的是氯酸钾
C.a、b两点物质均为混合物,且有一物质相同
D.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
3.【反应物或生成物的质量变化】下列图像能正确表示对应变化关系的是
A.图甲:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量,集气瓶中气体压强随时间的变化
B.图乙:利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,二氧化锰的质量随反应时间的变化
C.图丙:加热高锰酸钾制取氧气,固体物质的种类随加热时间的变化
D.图丁:用两份等质量等浓度的过氧化氢溶液制取氧气,其中一份加入了少量催化剂,产生氧气的质量随反应时间的变化
4.【氧气的质量变化曲线】利用下图1装置研究过氧化氢的反应,所得结果如下图2所示,下列说法不正确的是
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比c点利e点可以验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
C.对比b点和e点不能验证反应速率与过氧化氢溶液的浓度有关
D.该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用
题型18氧气的检验及验满
易错提醒:
1.氧气的检验与验满方法
检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明气体为氧气。
技巧:木条需直接插入气体内部,仅接触瓶口可能因氧气浓度不足无法复燃。
易错点:误用燃着的木条(应带火星),或未深入集气瓶导致误判。
验满方法:
排水法:集气瓶口有大量气泡冒出时,说明已集满。
向上排空气法:将带火星木条置于瓶口,若复燃则已满。
技巧:验满时木条仅需靠近瓶口,无需伸入瓶内。
(使用万能瓶验满操作:将带火星的木条放在导管口②(或a)处。
易错点:混淆检验与验满的操作位置(检验需伸入瓶内,验满仅放瓶口)。
2.常见误区与注意事项
题目陷阱:选项可能混淆“检验”与“验满”的操作细节,如“用带火星木条检验空气中的氧气”是错误的(空气中氧气浓度低,木条不会复燃)。
实验操作:高锰酸钾制氧气时,试管口需塞棉花防止粉末堵塞导管,但棉花不能影响气体导出。
1.【氧气的验满】请根据下列实验装置图回答问题:
(1)标号②的仪器名称:② 。
(2)若用高锰酸钾制备较纯净的氧气,发生反应的化学方程式是 ,E装置在化学上被称为“万能瓶”,若用E装置收集氧气,验满的方法是 。
2.【氧气的验满】(2025·四川成都·中考真题)用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置,完成氧气的制取与性质实验。
(1)仪器b的名称是 。
(2)检查装置气密性的方法是 。
(3)打开弹簧夹、,关闭,用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为 。
(4)检验B中氧气已集满的方法是 。
(5)向C中加入澄清石灰水,将D中红热的木炭移入B中,塞紧胶塞,打开,观察到的现象:B中木炭燃烧发出白光,C中 。对比木炭移入B前后的现象,可得出的结论是 。
(6)对该装置评价不合理的是 (填序号)。
a.废旧物品再利用
b.可完成的制取和检验
c.可控制反应速率
d.可随时控制反应发生和停止
3.【氧气的检验】某兴趣小组根据下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)写出标号仪器的名称:① ;② 。
(2)若用A E装置制取氧气,观察到 时才能收集,实验结束后应先 再 。
(3)写出用B装置制取氧气的文字表达式 。
(4)写出向上排空气法检验氧气是否收集满的方法 。
(5)能用E装置收集氧气的原因是 ;检验收集的气体为氧气的方法是 。
(6)如果某同学制得的氧气不纯,你认为可能的原因是: (答出一种即可)。
题型19氧气的制取中装置的选择
易错提醒:
1.发生装置选择
选择依据:反应物状态和反应条件
固固加热型(如高锰酸钾制氧)适用于反应物为固体,需要加热制气体
试管口略向下倾斜防冷凝水倒流
酒精灯外焰加热,预热试管避免局部受热
固液常温型(如过氧化氢制氧)适用于反应物为固体和液体,常温下制气体
长颈漏斗需液封防气体逸出,分液漏斗可控制反应速率
锥形瓶装二氧化锰,液体通过漏斗加入
2.收集装置选择
排水法:适用于难溶于水的气体(如O₂),集气瓶需装满水倒置
向上排空气法:密度>空气的气体(如O₂),导管伸入集气瓶底部
向下排空气法:密度<空气的气体(如H₂)
1.【发生装置和收集装置的选择】正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障。请回答:
过氧化氢溶液制氧气
(1)仪器a的名称是 。
(2)利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式为 。
(3)为了产生平稳的气流并实时观察气流速率,可选择的发生装置和收集装置是 (填序号)。
2.【气体收集方法】化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究,请你分析并回答问题:
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾固体制取并收集一集气瓶氧气,可选用的装置组合是 (填字母序号)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 。
主要操作步骤有:①检查装置的气密性;②收集并验满气体;③装入药品;④组装仪器。
正确的操作顺序是 (填数字序号)。
(4)F是密封良好充满空气的单气阀充气袋,现用F收集一袋较纯净的氧气,则导气管口b、c连接之前需进行的一项操作是 。
3.【用万能瓶收集气体】根据如图装置,回答下列有关问题:
(1)装置图中仪器a的名称为 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,选择装置A,试管口要塞 ,发生反应的文字表达式为
(3)装置B制取氧气时,仪器b底部在液面以 (选填“上”或“下”)。
(4)用装置E装置收集O2,与发生装置相连的是 (填“c”或“d”)。
4.【排水法收集气体】(6)用排水法收集好氧气后,若发现氧气不纯净,原因可能是 (填字母)。
a.先从水中取出集气瓶,再盖上玻璃片
b.收集氧气前集气瓶中未装满水
c.收集后,集气瓶中仍有少量水
d.导管口刚有气泡冒出时就开始收集
(7)图2中加湿仓里水的作用是 (填字母)。
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
题型20催化剂的概念、性质与应用
易错提醒:
1.催化剂的概念
催化剂是能改变化学反应速率(包括加快或减慢)而自身质量和化学性质在反应前后均不发生变化的物质。
2.其核心特征可概括为“一变二不变”:
一变:改变反应速率(正催化剂加速反应,负催化剂减缓反应);
二不变:反应前后质量与化学性质不变(物理性质可能改变,如块状变粉末)。
3.催化剂的特性
选择性:特定催化剂仅对某些反应有效(如二氧化锰催化氯酸钾分解,但对合成氨无效)。
参与中间过程:可能生成中间产物,但最终再生,不被消耗。
物理性质可能改变(如块状变粉末),但化学性质不变。
催化作用具有双向性(同时加快正逆反应)。
催化剂不消耗,不改变生成物质量。
1.【催化剂的选择性】下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是
A.将空气中的He分解产生
B.使一定质量甲烷完全燃烧放出的热量变多
C.使一定质量的氯酸钾在较低的温度下迅速分解放出氧气
D.使一定质量的双氧水分解产生的氧气变多
2.【催化剂的特点】下列有关催化剂的说法不正确的是
A.在化学反应后其性质不变
B.在化学反应中能改变其他物质的反应速率
C.二氧化锰可作不同反应的催化剂
D.过氧化氢分解中,可用不同物质作催化剂
3.【催化剂的特征】过氧化氢制取氧气时,若忘记加入二氧化锰,其结果是
A.不产生氧气 B.生成氧气速率慢
C.产生氧气质量减少 D.对反应无影响
题型21探究催化作用
易错提醒:
1.探究催化作用的实验设计技巧
对比实验设计:以过氧化氢分解为例,对照组(不加催化剂)与实验组(加二氧化锰)需保持溶液浓度、体积、温度等变量一致,通过气泡产生速率或带火星木条复燃现象对比催化效果。
催化剂特性验证:反应后需回收催化剂(如过滤干燥二氧化锰),验证其质量不变及可重复催化能力。
排除干扰因素:需验证催化剂本身不参与反应(如加热二氧化锰不释放氧气)。
2.常见误区:
未控制变量(如温度、浓度)会导致结论偏差。
忽略催化剂回收步骤,无法验证其“不变性”。
1.【催化作用】某同学用图1所示装置对氯酸钾制取氧气进行探究学习。氯酸钾分解时,传感器得到氧气的浓度随温度的变化如图2所示。下列说法中错误的是
A.图1装置中试管口略向上倾斜防止受热后熔化的氯酸钾流出试管
B.图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气
C.图2可知,不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气
D.图2可知,加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高
2.【探究催化剂对反应速率的影响】探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
(1)实验原理:图2中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 。
(3)实验结论:二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 。
【问题与思考】
(4)研究表明,二氧化锰是该反应的催化剂、它在反应前后的化学性质有无变化?
(5)常温下,图1试管内也产生了氧气,但带火星木条不能复燃的原因可能是什么?
3.【探究催化剂种类对反应速率的影响】小林探究H2O2分解生成氧气速率的影响因素,借助如图1所示实验装置(夹持装置略去),进行了三次实验,三次实验的部分设计如表所示:
实验1
实验2
实验3
MnO2的质量/克
0.5
0.5
0.5
5%的H2O2的体积/毫升
40
40
40
水浴温度/℃
20
40
60
产生50mL氧气的时间
20s
13s
10s
(1)此实验探究 。
(2)继续实验,发现过氧化氢浓度对该反应速率有影响。进行探究过氧化氢浓度对该反应速率的影响实验时,需要控制相同的因素是______(填标号)。
A.催化剂的种类 B.催化剂的质量
C.水浴温度 D.过氧化氢溶液的浓度
(3)在三次实验中,通过定量测定 来比较H2O2分解反应速率的大小。
(4)请写出图1实验中发生反应的文字表达式 。
(5)实验结束后若要证明MnO2是催化剂,还必须证明它在反应前后 和 不变。
(6)小金通过实验发现,不同的金属氧化物对过氧化氢分解速率的影响。他在等体积的三个锥形瓶中加入40mL5%的H2O2溶液,分别加入MnO2、Fe2O3、CuO根据实验数据绘制了氧气体积和时间变化的曲线图(图2)。观察该图回答问题:
催化效果最好的是 ,不论使用哪种催化剂,最终获得的氧气的量相同,原因是 。
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