内容正文:
专题05 我们周围的空气
3大高频考点概览
考点01 空气的组成
考点02 氧气的性质
考点03 氧气的制取
地 城
考点01
空气的组成
1.(24-25八年级上·山东淄博·期末)空气质量指数是将几种空气污染物的含量按一定的方法处理成之间的数字,用以定量供述空气质量状况的指数。下列不计入空气质量评价的主要污染物是
A.一氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化碳 D.
2.(24-25八年级上·山东淄博·期末)下列有关空气的描述错误的是
A.干燥洁净的空气中氮气的体积分数约为78%
B.通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应
C.人呼吸空气时呼出的气体中只含有二氧化碳
D.目前计入空气质量评价的主要污染物为、CO、、、、等
3.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是
A.空气中含量最多的气体是氮气,约占空气质量的78%
B.氧气能支持燃烧,所以常用作燃料
C.禁止燃放烟花爆竹,可以减少空气污染
D.稀有气体化学性质不活泼,不与任何物质反应
4.(24-25八年级上·山东烟台·期末)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
5.(24-25八年级上·山东泰安·期末)如图所示装置是测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中,正确的是
A.铜粉的用量不足会导致实验结果偏大
B.反应消耗氧气的体积为反应前注射器内气体体积的
C.该实验中的铜粉换成木炭也能达到实验目的
D.若停止加热后没有冷却到室温就读数,则测定的氧气体积分数偏小
6.(24-25八年级上·山东泰安·期末)下列气体会对空气造成污染的是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化氮 D.水蒸气
7.(24-25八年级上·山东东营·期末)空气是人类生产活动的重要资源。下列有关说法错误的是
A.氧气可以用作燃料
B.氮气是生产氨气、硝酸和氮肥的原料
C.空气污染指数越大表示污染越严重
D.稀有气体可制成多种用途的电光源
8.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)空气是一种宝贵的自然资源。请从以下选项中选择适当物质的序号填空:
a.氧气 b.氮气 c.稀有气体 d.水蒸气
(1)空气含量为0.94%的气体是 ;
(2)可用于医疗急救的是 ;
(3)可用于食品包装袋中防腐的是 ;
(4)可使酥脆的饼干变软的是 。
9.(24-25八年级上·山东东营·期末)请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”,并完成下列问题。
(1)分类角度
下列关于空气的说法正确的是_____。
A.空气是由空气分子构成
B.等均匀地混合
C.不再保持各自的化学性质
(2)微观角度
用“”表示氮原子,“”表示氧原子。
①用“”可表示的微粒是 (填名称)。
②同温同压下,气体的体积比等于分子个数比,若空气中其它成分忽略不计,如图可表示空气微观模型的是 。
(3)变化角度
下列叙述正确的是_____。
A.木炭在空气中燃烧,发出白光
B.铁丝在空气中燃烧,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.夏天从冰箱里拿出冰棍周围有白雾,是空气中的水蒸气液化
D.久盛澄清石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜,证明空气中有二氧化碳
(4)应用角度
薯片等易碎食品宜采用充气包装,下列气体中最适宜充入的是_____。
A. B. C. D.空气
(5)环保角度
下列物质属于空气污染物的是_____。
A. B.CO C. D.
10.(24-25八年级上·山东烟台·期末)空气是一种宝贵的资源,它与人类的生产生活密切相关。
(1)空气中的 可以制成电光源;雨雪等自然现象证明空气中有 。
(2)工业分离液态空气制取氧气的简易流程如下:
Ⅰ.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
Ⅱ.将空气加压变为液态空气过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)
(3)比较人体呼出气体和吸入气体中氧气含量不同,可以使用______检验。
A.两根带火星的小木条 B.两根燃着的小木条
C.两份等量的澄清石灰水 D.两根红热的铁丝
11.(24-25八年级上·山东东营·期末)如图是工业分离液态空气制氧气的有关 流程。请回答下列问题。
(1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同,将氮气和氧气分离开来。
(2)嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中,这说明氮气具有的性质是 。
(3)将氧气装入集气瓶中,并将燃着的木条伸入集气瓶中,观察到的现象是 。将红热的铁丝迅速插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预先留少量水或铺一层细沙),观察到的现象是 。
(4)一种利用氯酸钠(NaClO3) 和铁粉的混合物快速产生氧气的设备,其反应可表示为2NaC1O32NaCl+3O2↑; 反应类型为 ,其中铁粉的作用是 。NaC1O3中 Cl 的化合价为 。
12.(24-25八年级上·山东烟台·期末)拉瓦锡被称为“现代化学之父”,我们要沿着科学家的足迹去探究。
(1)二百多年前,法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验,得出结论:空气由氧气和 组成,其中氧气约占空气总体积的五分之一。根据图2资料卡片判断反应物选用汞的优点中不可能的是 。
A.实验过程中没有污染
B.汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽
C.在汞槽中起到液封作用
D.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)小强同学对反应物进行优化,采用图3装置进行实验,反应结束后,冷却到室温,打开弹簧夹,注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。
(3)小明对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中,为了使氧气反应更充分,实验中可采取的措施是 ,若实验后未将气球中气体挤出,会导致测得氧气含量偏 (填“大”或“小”)。
(4)为了更精确的定量了解空气中氧气含量及误差原因,同学们引入数字化传感器按图5装置进行实验,记录并处理数据见图6。B点到F点(温度已降至室温)的实验过程中,从图5装置中可观察到的现象是 。起点A的坐标为(0,20.99),通过数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为 ,F点的坐标为(203,4.23),则整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为 mL(已知玻璃管体积为100mL)。
13.(24-25八年级上·山东淄博·期末)学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
(1)化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的。加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末氧化汞,写出该反应的文字表达式 。
(2)图2中,实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 ,你认为该剩余气体具有的化学性质是 。同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”,原因可能是 。
(3)如图是测得空气中氧气含量的装置图。实验过程中,观察到红色铜粉变为 色,反应的文字表达式是 。加热时多次缓慢推拉注射器的目的是 。停止加热,玻璃管冷却后,若气球内气体没有挤出就读数,则测得氧气的含量结果偏 (填“大”或“小”)。
14.(24-25八年级上·山东烟台·期末)兴趣小组开展以下两组“测定空气中氧气体积分数”的实验。
【实验一】用图1所示实验装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中小气球的作用是 。为了让氧气充分反应,应采取的操作有 (答两点)。为了减少实验的测量误差,除了要保证氧气完全反应之外,还应注意的事项有 (答一点)。
实验过程中测定了以下实验数据:
硬质玻璃管的容积
反应前注射器中气体的体积
反应后注射器中气体的体积(气球挤瘪后测定)
54mL
24mL
8mL
(2)根据该实验数据,测得空气中氧气的体积分数为 。(精确到0.1%)
【实验二】用图2所示装置测定空气中氧气的含量。
查阅资料:镁在空气中燃烧时,不仅与氧气反应生成氧化镁(MgO,白色固体),而且还有部分镁与氮气化合生成氮化镁(Mg3N2,黄色固体)。
(3)红磷熄灭后,冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因 。
(4)实验过程中,利用压强传感器,测得氧气的体积分数随时间变化的关系如图3所示。根据图3信息,实验二能否准确测定空气中氧气的含量,理由是 。
【实验反思】
(5)用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,下列药品不可以作为红磷或铜粉的替代物的是___________(填序号)。
A.铁丝 B.镁 C.木炭 D.蜡烛
地 城
考点02
氧气的性质
1.(24-25八年级上·山东泰安·期末)下列物质在氧气中燃烧的现象描述正确的是
A.蜡烛在氧气中剧烈燃烧,生成二氧化碳和水
B.红磷在氧气中燃烧产生白雾,放出大量的热
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放热,生成黑色固体
D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
2.(24-25八年级上·山东德州·期末)氧气跟世间万物如影随形。下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气从淡蓝色液体变成无色气体,发生了化学变化
B.红磷在空气中燃烧,产生大量白色烟雾
C.氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、作燃料及切割金属等
D.用燃着的木条可区分氧气和氮气,是利用了氧气的助燃性
3.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)在“探究氧气的性质”实验中,小李同学取一段细铁丝,在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是
A.收集到的氧气太少或纯度太低 B.铁丝表面温度不够
C.集气瓶底部没有铺一层细沙 D.铁丝生锈
4.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)如图是小宸同学用手掌总结氧气的化学性质的表示方法,手指上的物质能与掌心氧气反应,则下列现象的描述或说法正确的是
A.碳在氧气中燃烧时发出红光,放出热量
B.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C.磷燃烧产生大量的白烟,放出热量
D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,放出热量
5.(24-25八年级上·山东淄博·期末)用坩埚钳夹持着红热木炭插入盛有氧气的集气瓶时,坩埚钳应该
A.由上向下缓慢插入,直至燃烧结束
B.快速插入集气瓶中部,直至燃烧结束
C.先快速向下,然后慢慢向上移动至集气瓶上部
D.快速插入集气瓶底部,直至氧气用完
6.(24-25八年级上·山东·期末)某化学兴趣小组整理了部分氧气化学性质的关系图,如下图所示。
(1)观察比较反应①②③的共同点是 (填序号)。
①反应都需要点燃 ②都是放热反应 ③都属于化合反应 ④都是氧化反应 ⑤都生成氧化物
(2)进行实验①时要预先在集气瓶中装少量水的目的是 。
(3)写出反应③的符号表达式 。最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是 。
(4)反应①②在氧气中燃烧比空气中剧烈,反应③在空气中不能燃烧,但在氧气中能剧烈燃烧,试从微观的角度解释其中的原因 。
7.(24-25八年级上·山东烟台·期末)氧气的来源有多种。
(1)工业上获取氧气的方法是分离空气。若采用分子筛分离空气(如图甲)。该生产方法原理类似于化学实验操作中的 ,分子筛的空隙比氧气分子的直径 (选填“大”或“小”)。若利用沸点不同,从液态空气中获得氧气,则此过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验室可以用加热高锰酸钾(KMnO4)或氯酸钾(KClO3)的方法制取氧气。若钾元素的化合价为+1价,标出KMnO4中锰元素的化合价 ,从物质组成上看,二者都可用于制取氧气的原因是 。实验室利用上述方法制取氧气的发生装置如图乙。
①若用托盘天平称取22g氯酸钾,砝码应放在托盘天平的 (填“左”或“右”)盘,称量过程中若指针偏右,接下来的操作应是 。
②组装图乙装置时,应先放置 (选填“酒精灯”或“试管”),试管的高度根据 确定。实验前,用图丙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 。
(3)家用制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。其中变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。空气的主要成分是氮气和氧气。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图丁。由图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是 。
8.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)某化学老师带领的实验小组的同学们通过以下实验探究氧气的性质。请回答下列问题。
(1)实验一:硫在氧气中燃烧的实验现象是:淡黄色固体先熔化后燃烧发出明亮的 色火焰,放热,生成一种刺激性气味气体。集气瓶中加水的目的是 。
(2)实验二:铁丝在氧气中燃烧的实验现象有剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热, 。发生反应的文字表达式为 。
地 城
考点03
氧气的制取
1.(24-25八年级上·山东烟台·期末)实验室需收集一瓶约含1/4体积水的氧气。下列操作正确的是
A.集气瓶中先灌的1/4水,然后开始收集
B.集气瓶中灌满水,开始收集,在水剩余1/4时停止收集
C.集气瓶中先灌3/4的水,然后开始收集
D.集气瓶中灌满水,开始收集,在水剩余3/4时停止收集
2.(24-25八年级上·山东东营·期末)某同学在实验室制取氧气,所涉及的下列操作不符合规范的是
A.制备氧气 B.装入
C.装入过氧化氢溶液 D.收集并验满
3.(24-25八年级上·山东菏泽·期末)如图为实验室常用的制取氧气的装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:X 。
(2)用高锰酸钾制取氧气可以选择装置A作为气体发生装置,请写出用该装置制取氧气的文字表达式: 。
(3)可以使用装置C作为氧气的收集装置,依据是 。使用此装置收集氧气,正确的收集时机是 ;若用装置E收集氧气,则验满的方法是 。
(4)已知甲烷(CH4)气体难溶于水,密度小于空气。若要收集干燥的甲烷气体,应选用的装置是 。
4.(24-25八年级上·山东东营·期末)兴趣小组实验围绕过氧化氢分解速率的影响因素进行实验。其他条件相同时,甲同学利用下列方案进行实验,所得数据如下:
实验序号
所用试剂
收集氧气
所用时间/s
1
30mL 10%的H2O2溶液
0.1gMnO2粉末
500mL
17
2
30mL 10%的H2O2溶液
0.3g MnO2粉末
500mL
6
3
30mL 10%的H2O2溶液
0.5g MnO2粉末
500mL
2
4
30mL 10%的H2O2溶液
0.7g MnO2粉末
500mL
2
5
0.3g MnO2粉末
500mL
t
(1)比较反应速率的快慢,观测的方法是:收集相同体积的气体 。
(2)实验1~4的目的是 。
(3)乙同学提出应该再加一组实验,研究30mL10%的 H2O2 溶液 ,MnO2 粉末用量为0.9g时的实验数据,你觉得是否有必要,并说明理由 。
(4)综合上述探究的结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,H2O2溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快。结合甲同学的实验2,丙同 学补充进行实验5,验证猜想成立。填充上表实验5所用试剂 及所用时间范围 。
(5)丁同学用下图装置进行试验。
通过比较 也能判断过氧化氢分解速率的快慢。
5.(24-25八年级上·山东济南·期末)某校化学兴趣小组围绕“氧气的制备和性质”为主题展开了项目式学习。
任务一:研究氧气的制取与性质
(1)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是 (填字母序号)。
A.试剂容易获得,能生成所要制取的气体
B.所要制取气体的颜色
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.反应条件易于控制,反应速率适中
(2)兴趣小组的同学们用以下实验装置,进行氧气的实验室制备和性质检验的研究学习。
①写出下列仪器的名称:a ;b 。
②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是 (填字母序号),用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 ,基本反应类型是 。
③要收集一瓶干燥的氧气,最好选用的收集装置是 (填字母序号),选择此装置收集氧气的依据是 。如果用此装置进行“铁丝在氧气中燃烧”实验,需要改进的是在瓶中 。
任务二:知识的拓展延伸
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取不易溶于水的乙炔气体,不需加热,该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂,你认为任务一的图中最适合制取乙炔气体的发生装置是 (填字母序号,在A﹣E中选),如果用图F所示装置收集乙炔。气体应从 (填“a”或“a”)端管口通入。
任务三:自制简易供氧器
(4)某化学制氧机的原理如图1所示: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,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加服过滤仓底部导气管口有气泡冒出(提示:过碳酸钠和水在二氧化锰的催化作用下制取氧气,生成物除氧气外均可溶于水)。项目式学习小组查阅了相关资料,利用塑料瓶、吸管、输液管等生活中常见物品,设计并制作了如图2简易供氧器。
①验证加湿过滤仓导出的气体是氧气 。
②加湿过滤仓中的水起到的作用是 (填字母序号)。
A.利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润
B.可以通过气泡观察氧气生成的速率
C.加快氧气的生成
D.降低氧气的温度
③图2左瓶充分反应后瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收。
6.(24-25八年级上·山东东营·期末)实验室制取气体。
(1)仪器①的名称是 , 用A装置制取气体,试管口略向下倾斜的原因 。
(2)用B 装置制取氧气,其反应可表示为 ,若反应太剧烈,可采取的具体操作是 。
(3)若 用E 装置收集气体,当观察到 时,则说明已收集满氧气。为使收集的O2 纯净,在操作中应注意 (写一条)。
7.(24-25八年级上·山东泰安·期末)下图1为实验室中制备、收集和进行实验探究的部分仪器,根据要求回答:
(1)仪器①的名称是 ;使用仪器②的优点是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的文字表达式为 。若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,应选择的制取装置是 (填字母序号);为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 。
(3)选择收集方法时,下列气体性质中必须考虑的是___________(填字母序号)。
①颜色;②密度;③可燃性;④溶解性;⑤能否与水反应
A.①②③ B.③④⑤ C.②③④ D.②④⑤
(4)实验室制取一般有六个步骤:①检查装置的气密性;②按要求装配好仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰固体;⑤用带火星的木条靠近集气瓶瓶口验满;⑥收集气体。则正确的操作顺序是 (填数字序号)。
(5)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母序号)装置作用类似。
(6)图3中集气瓶③中观察到的现象是 。集气瓶④底部加入少量水的作用是 。
8.(24-25八年级上·山东东营·期末)化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用下图仪器和装置制取气体并探究气体的性质。
主题一:探究“气体的制取”
(1)写出图A中所指仪器名称:
① ;②
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,其反应的文字表达式为 。
(3)通常状况下,NO气体难溶于水,密度比空气略大,常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的气体。在实验室中制取NO气体时,收集装置应选择 (填装置编号)。
(4)在氧气的制取实验中,下列叙述正确的是_____(填序号)
A.实验室制氧气时,应先加药品,再检查装置的气密性
B.检查装置的气密性时,先用手握住容器外壁后,再将导管的一端放入水中
C.该实验反应前后,二氧化锰的质量和性质都不发生改变
D.若用排水法来收集氧气,当看到导管口有连续、均匀的气泡产生时,开始收集
主题二:探究“氧气的化学性质”
(5)细铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能剧烈燃烧。写出细铁丝在氧气中燃烧的文字表达式 ,该实验中集气瓶内留有少量水的目的是 。
(6)木炭在空气中燃烧发出红光,在氧气中剧烈燃烧发白光。图⑥的实验目的是 。
(7)根据上述细铁丝和木炭燃烧的实验,归纳得出物质燃烧的剧烈程度与 有关。(写出一条)。
9.(24-25八年级上·山东济南·期末)实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出仪器的名称: ① ; ② 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,应选用 (填序号)装置作反应容器,制取氧气的文字表达式为 ,可选用 (填序号)装置收集氧气。检验氧气是否收集满的方法是 。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验时,瓶底留少量水的原因是 ,该反应的文字表达式为 。
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时,试管口应 ,原因是 。
(4)氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小且极易溶于水。实验室采用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法获得氨气,应选用上述装置 (填序号)来制取并收集该气体。
10.(24-25八年级上·山东淄博·期末)兴趣小组的同学利用下列实验装置,开展气体制取和有关性质的研究。
(1)写出图中标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)实验室若用B装置制取氧气,反应的表达式为 。实验过程中发现长颈漏斗没有伸入液面以下,会造成的后果是 。实验室若用A装置(不再改进)制取氧气,可以选择的试剂是 ,收集完气体的操作注意事项是 ,否则会引起水倒吸进入试管,导致试管炸裂。
(3)若用G装置盛满水收集氧气,则气体应从 (填a或b)端通入,若用装置D收集氧气,验满的方法是 。C装置与B装置相比,其优点是 。
(4)实验室要做铁丝燃烧实验,最好选用装置 收集氧气,细铁丝在H装置中燃烧可观察到的现象是 ,铁丝燃烧的表达式为 。做铁丝燃烧实验时集气瓶底部放少量水的作用 。
(5)常温下,氨气()是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,溶于水得到氨水,密度比空气小。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,则该反应的发生装置应选 。若用G装置来收集氨气,气体通入的管口是 (填“a”或“b”)。
(6)乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小,不溶于水的气体;工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属。实验室用碳化钙(固体)与水反应制取乙炔,该反应比较剧烈。你认为制取乙炔最好选择发生装置 ;收集装置最好选用 。
11.(24-25八年级上·山东泰安·期末)如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标有数字的仪器名称:② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气时,该反应的符号表达式为 ,并应选用 (填字母标号)作为制取装置(包括发生装置和收集装置,从A~E装置中选择)。
(3)若把B中的长颈漏斗换成分液漏斗后的优点是 。
(4)F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积(如图G),测量时气体应从 (“a”或“b”)口进入F中。
(5)硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,其实验室制取原理是(固)(液)。实验室制取硫化氢气体时可采用 (填字母标号)作发生装置。
(6)丙同学通过查阅资料,利用实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧机”,装置如图:
【资料】过硫酸钠与水反应可以生成和。
【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水,然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。
【现象】大塑料瓶瓶壁温热,瓶内产生气泡,与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。
【评价】①小塑料瓶中装水的目的是 (任写一个即可)。
②反应一段时间后,检验鼻氧管出气孔处有的操作是 。
12.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)如图为实验室制取氧气的装置,根据所学知识回答问题。
(1)图中①所指仪器的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选用的发生装置是 (选填字母编号),试管口要略向下倾斜的原因是防止 。所发生反应的文字表达式是 ;属于 反应(填基本反应类型)。
(3)装置D、E均可用于收集氧气,与装置D相比,装置E的一条优点是 ;停止实验时为避免水槽中的水倒吸炸裂试管,应 。
(4)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,为使气流平稳,发生装置最佳的是 (填字母编号),理由是 。(写出一条即可)
(5)若装置F中盛满水收集氧气时,气体应从 (填“a”或“b”)端进入。
试卷第1页,共3页
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专题05 我们周围的空气
3大高频考点概览
考点01 空气的组成
考点02 氧气的性质
考点03 氧气的制取
地 城
考点01
空气的组成
1.(24-25八年级上·山东淄博·期末)空气质量指数是将几种空气污染物的含量按一定的方法处理成之间的数字,用以定量供述空气质量状况的指数。下列不计入空气质量评价的主要污染物是
A.一氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化碳 D.
【答案】C
【解析】A、一氧化碳有毒,属于空气污染物,故选项不符合题意;
B、二氧化硫会引起酸雨,属于空气污染物,故选项不符合题意;
C、二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,故选项符合题意;
D.、PM2.5会引起雾霾,属于空气污染物,故选项不符合题意;
故选:C。
2.(24-25八年级上·山东淄博·期末)下列有关空气的描述错误的是
A.干燥洁净的空气中氮气的体积分数约为78%
B.通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应
C.人呼吸空气时呼出的气体中只含有二氧化碳
D.目前计入空气质量评价的主要污染物为、CO、、、、等
【答案】C
【解析】A、氮气约占空气体积的78%,该选项描述正确;
B、空气是一种混合物,通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应,该选项描述正确;
C、人体不吸收氮气,则人呼吸空气时呼出的气体中含有二氧化碳、氮气等,该选项描述不正确;
D、目前挤入空气质量评价的主要污染物为SO2、CO、NO2、O3、PM10、PM2.5等,该选项描述正确。
故选C。
3.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是
A.空气中含量最多的气体是氮气,约占空气质量的78%
B.氧气能支持燃烧,所以常用作燃料
C.禁止燃放烟花爆竹,可以减少空气污染
D.稀有气体化学性质不活泼,不与任何物质反应
【答案】C
【解析】A、空气中各成分含量按体积分数计,氮气占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%,而氮气的质量分数不是78%,故选项说法错误;
B、氧气能支持燃烧,但氧气本身不能燃烧,不能用作燃料,故选项说法错误;
C、燃放烟花爆竹会产生大量空气污染物,禁止燃放烟花爆竹,可以减少空气污染,故选项说法正确;
D、稀有气体化学性质稳定,但是在一定条件下也能和其他物质发生反应,故选项说法错误。
故选C。
4.(24-25八年级上·山东烟台·期末)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
【解析】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。
5.(24-25八年级上·山东泰安·期末)如图所示装置是测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中,正确的是
A.铜粉的用量不足会导致实验结果偏大
B.反应消耗氧气的体积为反应前注射器内气体体积的
C.该实验中的铜粉换成木炭也能达到实验目的
D.若停止加热后没有冷却到室温就读数,则测定的氧气体积分数偏小
【答案】D
【解析】A、铜粉用量不足,不能将氧气消耗完全,会导致测得结果偏低,故选项错误;
B、在正常操作情况下,反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体与硬质玻璃管中体积之和的21%,故选项错误;
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体,会弥补所消耗氧气的体积,导致装置内压强不明显,所以该实验中的铜粉不能换成木炭,故选项错误;
D、实验结束后冷却到室温,注射器停止移动才能读数,若停止加热后没有冷却到室温就读数,注射器向右移动的体积减小,则测定的氧气体积分数偏小,故选项正确;
故选:D。
6.(24-25八年级上·山东泰安·期末)下列气体会对空气造成污染的是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化氮 D.水蒸气
【答案】C
【解析】氮气、氧气、水蒸气均属于空气的组成成分之一,不会对空气造成污染;二氧化氮属于空气污染物,故选C。
7.(24-25八年级上·山东东营·期末)空气是人类生产活动的重要资源。下列有关说法错误的是
A.氧气可以用作燃料
B.氮气是生产氨气、硝酸和氮肥的原料
C.空气污染指数越大表示污染越严重
D.稀有气体可制成多种用途的电光源
【答案】A
【解析】A、氧气具有助燃性,但本身不能燃烧,不可以用作燃料,该说法错误;
B、氮气中含有氮元素,可用于生产氨气、硝酸和氮肥,该说法正确。
C、空气污染指数是评估空气质量状况的指标,指数越大,表明污染越严重,该说法正确;
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,该说法正确。
故选:A。
8.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)空气是一种宝贵的自然资源。请从以下选项中选择适当物质的序号填空:
a.氧气 b.氮气 c.稀有气体 d.水蒸气
(1)空气含量为0.94%的气体是 ;
(2)可用于医疗急救的是 ;
(3)可用于食品包装袋中防腐的是 ;
(4)可使酥脆的饼干变软的是 。
【答案】(1)c
(2)a
(3)b
(4)d
【解析】(1)稀有气体占空气含量的0.94%,故填c;
(2)氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,故填a;
(3)氮气的化学性质稳定,可用于食品包装袋中防腐,故填b;
(4)酥脆的饼干吸水变软水,说明空气中存在水蒸气,故填d。
9.(24-25八年级上·山东东营·期末)请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”,并完成下列问题。
(1)分类角度
下列关于空气的说法正确的是_____。
A.空气是由空气分子构成
B.等均匀地混合
C.不再保持各自的化学性质
(2)微观角度
用“”表示氮原子,“”表示氧原子。
①用“”可表示的微粒是 (填名称)。
②同温同压下,气体的体积比等于分子个数比,若空气中其它成分忽略不计,如图可表示空气微观模型的是 。
(3)变化角度
下列叙述正确的是_____。
A.木炭在空气中燃烧,发出白光
B.铁丝在空气中燃烧,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.夏天从冰箱里拿出冰棍周围有白雾,是空气中的水蒸气液化
D.久盛澄清石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜,证明空气中有二氧化碳
(4)应用角度
薯片等易碎食品宜采用充气包装,下列气体中最适宜充入的是_____。
A. B. C. D.空气
(5)环保角度
下列物质属于空气污染物的是_____。
A. B.CO C. D.
【答案】(1)B
(2) 氮分子 C
(3)CD
(4)B
(5)ABC
【解析】(1)A、空气由氮分子、氧分子等构成,没有空气分子,说法错误,不符合题意;
B、由于分子是不断运动的,所以空气中N2、O2等均匀地混合,空气中各成分都是均匀混合的,说法正确,符合题意;
C、空气是一种混合物,各成分之间没有发生化学反应,各成分都保持各自原来的化学性质,说法错误,不符合题意。
故选:B;
(2)
①用“”表示氮原子,则用“”表示的微粒是氮分子;②空气中氮气、氧气的体积比约为,由于同温同压下,气体的体积比等于分子个数比,若空气中其它成分忽略不计,则空气中氮分子、氧分子的分子个数比也为,则表示空气微观模型的是,故选:C;
(3)A、木炭在空气中燃烧的现象是持续红热,木炭在氧气中燃烧,发出白光,说法错误,不符合题意;
B、铁丝在空气中不能燃烧,只能烧成红色,离火变冷;铁丝在氧气中燃烧的现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,说法错误,不符合题意;
C、夏天从冰箱里拿出冰棍周围有白雾,是空气中的水蒸气液化形成的,说法正确,符合题意;
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,久盛澄清石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜,证明空气中有二氧化碳,说法正确,符合题意。
故选:CD;
(4)氮气化学性质不活泼,可用作保护气,则薯片等易碎食品采用充气包装,最适宜充入的气体是氮气,故选:B;
(5)空气污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等,二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,故选:ABC。
10.(24-25八年级上·山东烟台·期末)空气是一种宝贵的资源,它与人类的生产生活密切相关。
(1)空气中的 可以制成电光源;雨雪等自然现象证明空气中有 。
(2)工业分离液态空气制取氧气的简易流程如下:
Ⅰ.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
Ⅱ.将空气加压变为液态空气过程中,发生改变的是 (从微观角度解释)
(3)比较人体呼出气体和吸入气体中氧气含量不同,可以使用______检验。
A.两根带火星的小木条 B.两根燃着的小木条
C.两份等量的澄清石灰水 D.两根红热的铁丝
【答案】(1) 稀有气体 水蒸气
(2) 低 分子间间隔
(3)B
【解析】(1)稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成电光源;雨雪是水蒸气凝结形成的,证明空气中有水蒸气。
(2)I.液态空气蒸发时,氮气先蒸发出来,说明氮气沸点比氧气低;
II. 加压时,空气由气态变为液态,分子本身不变,分子间间隔变小。
(3)A、带火星的小木条在吸入的空气中(氧气浓度约 21% )和呼出气体(氧气浓度约 16% )中,都难以复燃,无法区分氧气含量差异,不能检验,A 错误。
B、吸入气体中氧气浓度高,燃着的小木条燃烧更旺;呼出气体中氧气浓度低,燃着的小木条燃烧变弱,通过木条燃烧的剧烈程度,可比较氧气含量不同,能检验,B 正确。
C、澄清石灰水用于检验二氧化碳,不能检验氧气含量,C 错误。
D、铁丝在空气中(无论吸入还是呼出气体环境 )都不能燃烧,无法检验氧气含量,D 错误。
故选B。
11.(24-25八年级上·山东东营·期末)如图是工业分离液态空气制氧气的有关 流程。请回答下列问题。
(1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。步骤C的原理是利用氮气和氧气的 不同,将氮气和氧气分离开来。
(2)嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中,这说明氮气具有的性质是 。
(3)将氧气装入集气瓶中,并将燃着的木条伸入集气瓶中,观察到的现象是 。将红热的铁丝迅速插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预先留少量水或铺一层细沙),观察到的现象是 。
(4)一种利用氯酸钠(NaClO3) 和铁粉的混合物快速产生氧气的设备,其反应可表示为2NaC1O32NaCl+3O2↑; 反应类型为 ,其中铁粉的作用是 。NaC1O3中 Cl 的化合价为 。
【答案】(1) 混合物 沸点
(2)氮气的化学性质不活泼
(3) 木条燃烧的更旺 剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体
(4) 分解反应 和氧气反应放热,为氯酸钠分解提供热量 +5
【解析】(1)经过步骤 A 处理后的空气,除去了二氧化碳和水蒸气等,但仍含有氮气、氧气等多种气体,所以属于混合物;步骤 C 是分离液态空气,原理是利用氮气和氧气的沸点不同,将氮气和氧气分离开来。因为在低温条件下,液态空气升温时,沸点低的氮气先汽化,从而实现分离;
(2)嫦娥五号取回的月壤保存在氮气中,这说明氮气化学性质不活泼,能防止月壤与其他物质发生反应,起到保护作用;
(3)将氧气装入集气瓶中,燃着的木条伸入集气瓶中,由于氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧更旺,会观察到木条燃烧更旺的现象;
将红热的铁丝迅速插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预先留少量水或铺一层细沙,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底),铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
(4)根据化学方程式2NaC1O32NaCl+3O2↑可知,该反应符合“一变多”的形式,属于分解反应;其中铁粉的作用是和氧气反应放热,为氯酸钠分解提供热量;NaClO3中钾元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)×3=0,则x=+5。
12.(24-25八年级上·山东烟台·期末)拉瓦锡被称为“现代化学之父”,我们要沿着科学家的足迹去探究。
(1)二百多年前,法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验,得出结论:空气由氧气和 组成,其中氧气约占空气总体积的五分之一。根据图2资料卡片判断反应物选用汞的优点中不可能的是 。
A.实验过程中没有污染
B.汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽
C.在汞槽中起到液封作用
D.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)小强同学对反应物进行优化,采用图3装置进行实验,反应结束后,冷却到室温,打开弹簧夹,注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。
(3)小明对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中,为了使氧气反应更充分,实验中可采取的措施是 ,若实验后未将气球中气体挤出,会导致测得氧气含量偏 (填“大”或“小”)。
(4)为了更精确的定量了解空气中氧气含量及误差原因,同学们引入数字化传感器按图5装置进行实验,记录并处理数据见图6。B点到F点(温度已降至室温)的实验过程中,从图5装置中可观察到的现象是 。起点A的坐标为(0,20.99),通过数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为 ,F点的坐标为(203,4.23),则整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为 mL(已知玻璃管体积为100mL)。
【答案】(1) 氮气 A
(2)2
(3) 反复推拉注射器 大
(4) 气球鼓起后又瘪,红色粉末逐渐变为黑色 20.99% 16.76
【解析】(1)法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验,得出结论:空气由氧气和氮气组成的;
A、汞和生成的氧化汞都有毒,会造成污染,选项错误,符合题意;
B、汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽,选项正确,不符合题意;
C、汞常温下是液态,在汞槽中起到液封作用,选项正确,不符合题意;
D、由资料卡片可知,生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气,选项正确,不符合题意;
故选A;
(2)图3装置中,试管中氧气的含量约为,则注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至10mL-8mL=2mL刻度处;
(3)反复推拉注射器活塞,增强空气的流动性,能使装置中的氧气与铜充分接触,反应更充分;
若实验后未将气球中气体挤出,会使活塞向右偏移,导致测得氧气含量偏大。
(4)加热过程中,装置内气体膨胀,压强增大,气球变大,铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,温度已降至室温后,气体减小,装置内压强减小,气球变小,故从图3装置中可观察到的现象是气球鼓起后又瘪,红色粉末逐渐变为黑色;
由图中数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为20.99%。
由由图中数据可知,整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为。
13.(24-25八年级上·山东淄博·期末)学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
(1)化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的。加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末氧化汞,写出该反应的文字表达式 。
(2)图2中,实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 ,你认为该剩余气体具有的化学性质是 。同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”,原因可能是 。
(3)如图是测得空气中氧气含量的装置图。实验过程中,观察到红色铜粉变为 色,反应的文字表达式是 。加热时多次缓慢推拉注射器的目的是 。停止加热,玻璃管冷却后,若气球内气体没有挤出就读数,则测得氧气的含量结果偏 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)
(2) 氮气/N2 不能燃烧且不支持燃烧 红磷的量不足或装置漏气或装置没有冷却至室温就打开弹簧夹
(3) 黑 使铜粉与氧气充分反应 大
【解析】(1)汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞,反应的文字表达式为;
(2)空气的主要成分是氮气和氧气,红磷燃烧消耗氧气,则实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气,氮气不与红磷反应,该剩余气体具有的化学性质是不燃烧,也不支持燃烧;
同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”,可能是红磷的量不足(氧气没有消耗完全,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一),或装置漏气(燃烧冷却后瓶内气压小于大气压,有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一),或装置没有冷却至室温就打开弹簧夹(气体受热膨胀,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一);
(3)铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,实验过程中,观察到红色铜粉变为黑色,反应的文字表达式是;
加热时多次缓慢推拉注射器的目的是使铜粉与氧气充分反应;
停止加热,玻璃管冷却后,若气球内气体没有挤出就读数,导致测得的氧气体积偏大,则测得氧气的含量结果偏大。
14.(24-25八年级上·山东烟台·期末)兴趣小组开展以下两组“测定空气中氧气体积分数”的实验。
【实验一】用图1所示实验装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中小气球的作用是 。为了让氧气充分反应,应采取的操作有 (答两点)。为了减少实验的测量误差,除了要保证氧气完全反应之外,还应注意的事项有 (答一点)。
实验过程中测定了以下实验数据:
硬质玻璃管的容积
反应前注射器中气体的体积
反应后注射器中气体的体积(气球挤瘪后测定)
54mL
24mL
8mL
(2)根据该实验数据,测得空气中氧气的体积分数为 。(精确到0.1%)
【实验二】用图2所示装置测定空气中氧气的含量。
查阅资料:镁在空气中燃烧时,不仅与氧气反应生成氧化镁(MgO,白色固体),而且还有部分镁与氮气化合生成氮化镁(Mg3N2,黄色固体)。
(3)红磷熄灭后,冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因 。
(4)实验过程中,利用压强传感器,测得氧气的体积分数随时间变化的关系如图3所示。根据图3信息,实验二能否准确测定空气中氧气的含量,理由是 。
【实验反思】
(5)用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,下列药品不可以作为红磷或铜粉的替代物的是___________(填序号)。
A.铁丝 B.镁 C.木炭 D.蜡烛
【答案】(1) 调节装置内的气压,促进气体的流动 不断推拉注射器活塞、把铜粉平铺在玻璃管中 温度回归到室温再读注射器读数(或实验后把气球气体挤出)
(2)20.5%
(3)红磷燃烧消耗氧气,生成物是固体,导致集气瓶中气压减小
(4)不能,是因为红磷消耗氧气不彻底(合理即可)
(5)ABCD
【解析】(1)此反应消耗氧气,所以实验中小气球的作用是调节装置内的气压,促进气体的流动;为了让氧气完全反应,应采取的操作有反复推拉注射器使气体与铜粉充分接触,或把铜粉平铺在玻璃管中;为了减少实验的测量误差,除了要保证氧气完全反应之外,还应注意的事项有温度回归到室温再读注射器读数(或实验后把气球气体挤出等);
(2)根据该实验数据,测得空气中氧气的体积分数为。
(3)红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开 K,水能倒吸入集气瓶的原因是红磷燃烧消耗氧气,生成物是固体,导致集气瓶内气体压强小于大气压;
(4)实验过程中,连接数字传感器,测得实验中氧气的体积分数随时间变化的关系如图3 所示,可知最终集气瓶中剩余氧气的体积分数为 8.6%,所以依据图3 的信息,认为实验二不能准确测定空气中氧气的含量,理由是集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%,氧气不能被完全消耗;
(5)若要寻找红磷或铜粉的替代物。用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是只能和氧气反应,生成物不影响测定结果:
A、铁丝在空气中不能燃烧,故不可以以作为红磷或铜粉的替代物;
B、镁在空气中燃烧时,不仅与氧气反应生成氧化镁(MgO,白色固体),而且还有部分镁与氮气化合生成氮化镁,故不可以以作为红磷或铜粉的替代物;
C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,装置内气压几乎不变,故不可以以作为红磷或铜粉的替代物
D、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳气体,装置内气压几乎不变,故不可以以作为红磷或铜粉的替代物。
故选ABCD。
地 城
考点02
氧气的性质
1.(24-25八年级上·山东泰安·期末)下列物质在氧气中燃烧的现象描述正确的是
A.蜡烛在氧气中剧烈燃烧,生成二氧化碳和水
B.红磷在氧气中燃烧产生白雾,放出大量的热
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放热,生成黑色固体
D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
【答案】C
【解析】A、生成二氧化碳属于实验结论,不是现象,选项错误;
B、红磷在氧气中燃烧产生白烟,放出大量的热,选项错误;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放热,生成黑色固体,选项正确;
D、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体,选项错误;
故选C。
2.(24-25八年级上·山东德州·期末)氧气跟世间万物如影随形。下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气从淡蓝色液体变成无色气体,发生了化学变化
B.红磷在空气中燃烧,产生大量白色烟雾
C.氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、作燃料及切割金属等
D.用燃着的木条可区分氧气和氮气,是利用了氧气的助燃性
【答案】D
【解析】A、氧气从淡蓝色液体变成无色气体,只是氧气的状态发生了变化,没有生成新物质,发生了物理变化,选项错误;
B、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,选项错误;
C、氧气可用于动植物呼吸、医疗急救,但氧气不具可燃性,不能作燃料,选项错误;
D、氧气能够使燃着的木条燃烧更剧烈,氮气能够使燃着的木条熄灭,用燃着的木条可区分氧气和氮气,是利用了氧气的助燃性,选项增强,故选D。
3.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)在“探究氧气的性质”实验中,小李同学取一段细铁丝,在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是
A.收集到的氧气太少或纯度太低 B.铁丝表面温度不够
C.集气瓶底部没有铺一层细沙 D.铁丝生锈
【答案】C
【解析】A、收集到的氧气量太少或纯度太低时,可能造成铁丝在氧气中不燃烧,不能观察到“火星四射”的现象,不符合题意;
B、铁丝表面温度不够,可能造成铁丝在氧气中不燃烧,不能观察到“火星四射”的现象,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,符合题意;
D、铁丝生锈时,可能造成铁丝不能与氧气接触,造成铁丝在氧气中不燃烧,不能观察到“火星四射”的现象,不符合题意;
故选:C。
4.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)如图是小宸同学用手掌总结氧气的化学性质的表示方法,手指上的物质能与掌心氧气反应,则下列现象的描述或说法正确的是
A.碳在氧气中燃烧时发出红光,放出热量
B.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C.磷燃烧产生大量的白烟,放出热量
D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,放出热量
【答案】C
【解析】A、碳在氧气中燃烧时发出白光,放出热量,选项错误;
B、硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰,选项错误;
C、磷燃烧产生大量的白烟,放出热量,选项正确;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,选项错误;
故选C。
5.(24-25八年级上·山东淄博·期末)用坩埚钳夹持着红热木炭插入盛有氧气的集气瓶时,坩埚钳应该
A.由上向下缓慢插入,直至燃烧结束
B.快速插入集气瓶中部,直至燃烧结束
C.先快速向下,然后慢慢向上移动至集气瓶上部
D.快速插入集气瓶底部,直至氧气用完
【答案】A
【解析】用坩埚钳夹持着红热木炭插入盛有氧气的集气瓶时,为使集气瓶内的氧气充分反应,实验时间长,现象明显,坩埚钳应该由上向下缓慢插入,直至燃烧结束,故选A。
6.(24-25八年级上·山东·期末)某化学兴趣小组整理了部分氧气化学性质的关系图,如下图所示。
(1)观察比较反应①②③的共同点是 (填序号)。
①反应都需要点燃 ②都是放热反应 ③都属于化合反应 ④都是氧化反应 ⑤都生成氧化物
(2)进行实验①时要预先在集气瓶中装少量水的目的是 。
(3)写出反应③的符号表达式 。最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是 。
(4)反应①②在氧气中燃烧比空气中剧烈,反应③在空气中不能燃烧,但在氧气中能剧烈燃烧,试从微观的角度解释其中的原因 。
【答案】(1)①②③④⑤
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3) 有黑色固体生成
(4)氧气浓度不同,单位体积内氧分子的数目不同,与其他物质的分子接触、碰撞的机会不同,在氧气中氧分子数目多,接触碰撞机会多,反应更剧烈
【解析】(1)①硫、木炭、铁与氧气反应都需要点燃来引发反应;
②燃烧过程都会放出热量;
③硫和氧气反应生成二氧化硫,木炭和氧气反应生成二氧化碳(或一氧化碳),铁和氧气反应生成四氧化三铁,都符合 “多变一” 的化合反应特点;
④都是物质与氧气的反应,属于氧化反应 ;
⑤生成的二氧化硫、二氧化碳(或一氧化碳)、四氧化三铁都属于氧化物。
故选:①②③④⑤。
(2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,会污染空气,水可以吸收二氧化硫,防止污染空气。
(3)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为;
化学变化的本质特征是有新物质生成,铁燃烧生成了黑色固体,这是最能直接说明发生化学变化的现象。
(4)空气中氧气的体积分数约为 21%,氧气中氧气浓度为 100%。从微观角度看,物质在空气、氧气中反应现象不同,原因是:氧气浓度不同,单位体积内氧分子的数目不同,与其他物质的分子接触、碰撞的机会不同,在氧气中氧分子数目多,接触碰撞机会多,反应更剧烈。
7.(24-25八年级上·山东烟台·期末)氧气的来源有多种。
(1)工业上获取氧气的方法是分离空气。若采用分子筛分离空气(如图甲)。该生产方法原理类似于化学实验操作中的 ,分子筛的空隙比氧气分子的直径 (选填“大”或“小”)。若利用沸点不同,从液态空气中获得氧气,则此过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验室可以用加热高锰酸钾(KMnO4)或氯酸钾(KClO3)的方法制取氧气。若钾元素的化合价为+1价,标出KMnO4中锰元素的化合价 ,从物质组成上看,二者都可用于制取氧气的原因是 。实验室利用上述方法制取氧气的发生装置如图乙。
①若用托盘天平称取22g氯酸钾,砝码应放在托盘天平的 (填“左”或“右”)盘,称量过程中若指针偏右,接下来的操作应是 。
②组装图乙装置时,应先放置 (选填“酒精灯”或“试管”),试管的高度根据 确定。实验前,用图丙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 。
(3)家用制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。其中变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。空气的主要成分是氮气和氧气。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图丁。由图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是 。
【答案】(1) 过滤 大 物理
(2) 都含有氧元素,且在一定条件下分解产生氧气 右 继续向左盘添加试剂氯酸钾,直至天平平衡 酒精灯 酒精灯外焰的高度 气泡冒出
(3)25℃时随着吸附压的增大,对N2的吸附量比对O2的吸附量增加多得多。
【解析】(1)空气通过加压后,氧气能够通过分子筛而其它气体不能通过,这样达到了分离空气的目的,该生产方法原理类似于化学实验操作中的过滤;分子筛的空隙比氧气分子的直径大。若利用沸点不同,从液态空气中获得氧气,则此过程属于物理变化,此过程中没有新物质产生;
(2)实验室可以用加热高锰酸钾(KMnO4)或氯酸钾(KClO3)的方法制取氧气。若钾元素的化合价为+1价,氧元素为﹣2价,则根据化合物中各元素的化合价代数和为0可知,KMnO4中锰元素的化合价为+7价,表示方法为:;从物质组成上看,二者都可用于制取氧气的原因是都含有氧元素,且在一定条件下分解产生氧气;
①若用托盘天平称取22g氯酸钾,砝码应放在托盘天平的右盘,称量过程中若指针偏右,说明砝码质量大,接下来的操作应是继续向左盘添加试剂氯酸钾,直至天平平衡;
②组装仪器装置时,应先放置酒精灯,试管的高度根据酒精灯外焰的高度确定,因为外焰温度最高,用外焰加热,实验前,用图丙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现导管口有气泡冒出的现象,因为装置内气体受热膨胀,会从导管口逸出形成气泡;
(3)由图丁可知,25℃时对N2的吸附量大于对O2的吸附量,所以25℃时吸附量越大越有利于分离N2和O2,证据是25℃时随着吸附压的增加,N2的吸附量曲线在O2的吸附量曲线上方且吸附量的差距在增大,即25℃时吸附压越大,越有利于对N2和O2的分离。
8.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)某化学老师带领的实验小组的同学们通过以下实验探究氧气的性质。请回答下列问题。
(1)实验一:硫在氧气中燃烧的实验现象是:淡黄色固体先熔化后燃烧发出明亮的 色火焰,放热,生成一种刺激性气味气体。集气瓶中加水的目的是 。
(2)实验二:铁丝在氧气中燃烧的实验现象有剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热, 。发生反应的文字表达式为 。
【答案】(1) 蓝紫 吸收二氧化硫,防止污染空气
(2) 生成黑色固体 铁+氧气四氧化三铁
【解析】(1)硫在氧气中燃烧的实验现象是:淡黄色固体先熔化后燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成一种刺激性气味气体。二氧化硫属于大气污染物,排放到空气中会污染大气,由二氧化硫能溶于水可知,集气瓶中加水的目的是吸收二氧化硫,防止污染空气。
(2)铁丝在氧气中燃烧的实验现象有剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。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铁+氧气四氧化三铁。
地 城
考点03
氧气的制取
1.(24-25八年级上·山东烟台·期末)实验室需收集一瓶约含1/4体积水的氧气。下列操作正确的是
A.集气瓶中先灌的1/4水,然后开始收集
B.集气瓶中灌满水,开始收集,在水剩余1/4时停止收集
C.集气瓶中先灌3/4的水,然后开始收集
D.集气瓶中灌满水,开始收集,在水剩余3/4时停止收集
【答案】B
【解析】实验室需收集一瓶约含体积水的氧气,可以用排水法收集,集气瓶中预先灌满水,在水剩余时停止收集即可。故选B。
2.(24-25八年级上·山东东营·期末)某同学在实验室制取氧气,所涉及的下列操作不符合规范的是
A.制备氧气 B.装入
C.装入过氧化氢溶液 D.收集并验满
【答案】D
【解析】A、用高锰酸钾制备氧气时,试管口要略向下倾斜,防止试管口的冷凝水倒流使试管炸裂,且试管口要放一团棉花,防止加热时固体药品进入导管,堵塞导管,图示操作正确,不符合题意;
B、二氧化锰为固体粉末状药品,取用二氧化锰时,为避免药品沾在管口和管壁上,可先使试管倾斜,把盛有药品的药匙或纸槽小心地送至试管底部,然后使试管直立起来,图示操作正确,不符合题意;
C、倾倒液体时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,试管微微倾斜,试管口紧挨试剂瓶口,使液体缓缓倒入,图示操作正确,不符合题意;
D、氧气的验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已收集满,不能伸入集气瓶中,图示操作错误,符合题意。
故选:D。
3.(24-25八年级上·山东菏泽·期末)如图为实验室常用的制取氧气的装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:X 。
(2)用高锰酸钾制取氧气可以选择装置A作为气体发生装置,请写出用该装置制取氧气的文字表达式: 。
(3)可以使用装置C作为氧气的收集装置,依据是 。使用此装置收集氧气,正确的收集时机是 ;若用装置E收集氧气,则验满的方法是 。
(4)已知甲烷(CH4)气体难溶于水,密度小于空气。若要收集干燥的甲烷气体,应选用的装置是 。
【答案】(1)试管
(2)
(3) 氧气不易溶于水且不与水反应 导管口气泡连续均匀冒出时 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(4)D
【解析】(1)根据图像,仪器X是试管。
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,文字表达式为:。
(3)C 为排水法收集气体装置,能用于收集氧气是因为氧气不易溶于水且不与水反应;
刚开始加热时,装置内空气先排出,气泡不均匀,当导管口气泡连续均匀冒出时,此时排出的是纯净氧气,适合开始收集;
氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气。E 为向上排空气法收集氧气装置 ,验满方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(4)甲烷难溶于水,密度小于空气,可采用排水法或向下排空气法收集。要收集干燥的甲烷气体,不能用排水法(会使气体含水蒸气 ),应采用向下排空气法,图中 D 为向下排空气法收集装置。
4.(24-25八年级上·山东东营·期末)兴趣小组实验围绕过氧化氢分解速率的影响因素进行实验。其他条件相同时,甲同学利用下列方案进行实验,所得数据如下:
实验序号
所用试剂
收集氧气
所用时间/s
1
30mL 10%的H2O2溶液
0.1gMnO2粉末
500mL
17
2
30mL 10%的H2O2溶液
0.3g MnO2粉末
500mL
6
3
30mL 10%的H2O2溶液
0.5g MnO2粉末
500mL
2
4
30mL 10%的H2O2溶液
0.7g MnO2粉末
500mL
2
5
0.3g MnO2粉末
500mL
t
(1)比较反应速率的快慢,观测的方法是:收集相同体积的气体 。
(2)实验1~4的目的是 。
(3)乙同学提出应该再加一组实验,研究30mL10%的 H2O2 溶液 ,MnO2 粉末用量为0.9g时的实验数据,你觉得是否有必要,并说明理由 。
(4)综合上述探究的结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,H2O2溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快。结合甲同学的实验2,丙同 学补充进行实验5,验证猜想成立。填充上表实验5所用试剂 及所用时间范围 。
(5)丁同学用下图装置进行试验。
通过比较 也能判断过氧化氢分解速率的快慢。
【答案】(1)所需的时间
(2)探究其他条件相同时,二氧化锰的用量对氧化氢分解速率的影响
(3)否,理由是由3、4两组实验可知,二氧化锰用量达到0.5g时,反应速率不再变化
(4) 30mL20%的溶液 t<6
(5)电子天平示数变化快慢
【解析】(1)比较反应速率的快慢,观测的方法是:收集相同体积的气体所需的时间;
(2)由表格数据可知,实验1~4中过氧化氢溶液的浓度、体积和二氧化锰的形状均相同,二氧化锰的质量不同,则实验1~4的目的是探究其他条件相同时,二氧化锰的用量对氧化氢分解速率的影响;
(3)由表格数据可知,实验3、4中其他条件相同,二氧化锰的质量不同,分别为0.5g、0.7g,而收集500mL氧气所需的时间相同,说明二氧化锰用量达到0.5g时,反应速率不再变化,则没必要再加一组实验,故填:否,理由是由3、4两组实验可知,二氧化锰用量达到0.5g时,反应速率不再变化;
(4)综合上述探究的结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快,则设计实验时应保持其他条件相同,只改变过氧化氢溶液的浓度,结合甲同学的实验2,则实验5所用试剂为30mL20%的溶液、0.3g粉末;证明丙同学猜想成立,即其他条件相同时,溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快,则实验5所用时间范围t<6;
(5)通过比较电子天平示数变化快慢也能判断过氧化氢分解速率的快慢,电子天平示数变化的快,说明过氧化氢分解速率快。
5.(24-25八年级上·山东济南·期末)某校化学兴趣小组围绕“氧气的制备和性质”为主题展开了项目式学习。
任务一:研究氧气的制取与性质
(1)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是 (填字母序号)。
A.试剂容易获得,能生成所要制取的气体
B.所要制取气体的颜色
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.反应条件易于控制,反应速率适中
(2)兴趣小组的同学们用以下实验装置,进行氧气的实验室制备和性质检验的研究学习。
①写出下列仪器的名称:a ;b 。
②加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是 (填字母序号),用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 ,基本反应类型是 。
③要收集一瓶干燥的氧气,最好选用的收集装置是 (填字母序号),选择此装置收集氧气的依据是 。如果用此装置进行“铁丝在氧气中燃烧”实验,需要改进的是在瓶中 。
任务二:知识的拓展延伸
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取不易溶于水的乙炔气体,不需加热,该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂,你认为任务一的图中最适合制取乙炔气体的发生装置是 (填字母序号,在A﹣E中选),如果用图F所示装置收集乙炔。气体应从 (填“a”或“a”)端管口通入。
任务三:自制简易供氧器
(4)某化学制氧机的原理如图1所示: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,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加服过滤仓底部导气管口有气泡冒出(提示:过碳酸钠和水在二氧化锰的催化作用下制取氧气,生成物除氧气外均可溶于水)。项目式学习小组查阅了相关资料,利用塑料瓶、吸管、输液管等生活中常见物品,设计并制作了如图2简易供氧器。
①验证加湿过滤仓导出的气体是氧气 。
②加湿过滤仓中的水起到的作用是 (填字母序号)。
A.利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润
B.可以通过气泡观察氧气生成的速率
C.加快氧气的生成
D.降低氧气的温度
③图2左瓶充分反应后瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收。
【答案】(1)B
(2) 锥形瓶 分液漏斗 A 过氧化氢水+氧气 分解反应 C 氧气的密度比空气大且不与空气成分反应 放一些水
(3) B b
(4) 将带火星的木条放在放在加湿过滤仓的导管口,若木条复燃,说明为氧气 ABD 过滤
【解析】(1)实验室制取气体时,需要考虑的是试剂容易获得,能生成所要制取的气体,操作简便易行,安全可靠,节能环保,反应条件易于控制,反应速率适中,不需要考虑的是所要制取气体的颜色;
故选B;
(2)①由图可知,仪器a的名称是锥形瓶,仪器b的名称是分液漏斗;
②加热高锰酸钾制取氧气为固体加热型反应,应选择的发生装置是A,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气;该反应符合一变多的特点,属于分解反应;
③排空气法收集的氧气较干燥,氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,则要收集一瓶干燥的氧气,最好选用的收集装置是C;由于氧气的密度比空气大且不与空气成分反应,所以可用装置C收集;
铁丝在氧气中燃烧会放出大量的热,为了防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底,需要在集气瓶底部放一些水或铺一层细沙,则需要改进的是在瓶中放一些水或在瓶底铺一层细沙;
(3)实验室用块状电石与水反应制取乙炔气体为固液常温型反应,分液漏斗可以控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,则图中最适合制取乙炔气体的发生装置是B;
乙炔不易溶于水,密度比水小,如果用图F所示装置收集乙炔,气体应从b端管口通入;
(4)①氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法是将带火星的木条放在放在加湿过滤仓的导管口,若木条复燃,说明为氧气;
②加湿过滤仓中的水起到的作用是可以通过气泡观察氧气生成的速率,降低氧气的温度,利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润,水不是催化剂,不能加快氧气的生成;
故选ABD;
③二氧化锰不溶于水,图2左瓶充分反应后瓶中的二氧化锰可利用过滤、洗涤、烘干等操作回收。
6.(24-25八年级上·山东东营·期末)实验室制取气体。
(1)仪器①的名称是 , 用A装置制取气体,试管口略向下倾斜的原因 。
(2)用B 装置制取氧气,其反应可表示为 ,若反应太剧烈,可采取的具体操作是 。
(3)若 用E 装置收集气体,当观察到 时,则说明已收集满氧气。为使收集的O2 纯净,在操作中应注意 (写一条)。
【答案】(1) 酒精灯 防止试管口产生的冷凝水倒流使试管炸裂
(2) 调节分液漏斗活塞,减慢滴入过氧化氢溶液的速率
(3) 气泡从集气瓶口向外冒出 集气瓶中装满水
【解析】(1)仪器①的名称是酒精灯;
用A装置制取气体,试管口略向下倾斜的原因是防止试管口产生的冷凝水倒流使试管炸裂;
(2)装置B为固液常温型发生装置,则用装置B制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;若反应太剧烈,可采取的具体操作是调节分液漏斗活塞,减慢滴入过氧化氢溶液的速率;
(3)若用装置E通过排水法收集气体,当观察到气泡从集气瓶口向外冒出时,则说明已收集满氧气;为使收集的纯净,在操作中应注意集气瓶中装满水。
7.(24-25八年级上·山东泰安·期末)下图1为实验室中制备、收集和进行实验探究的部分仪器,根据要求回答:
(1)仪器①的名称是 ;使用仪器②的优点是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的文字表达式为 。若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气,应选择的制取装置是 (填字母序号);为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 。
(3)选择收集方法时,下列气体性质中必须考虑的是___________(填字母序号)。
①颜色;②密度;③可燃性;④溶解性;⑤能否与水反应
A.①②③ B.③④⑤ C.②③④ D.②④⑤
(4)实验室制取一般有六个步骤:①检查装置的气密性;②按要求装配好仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰固体;⑤用带火星的木条靠近集气瓶瓶口验满;⑥收集气体。则正确的操作顺序是 (填数字序号)。
(5)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器,如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母序号)装置作用类似。
(6)图3中集气瓶③中观察到的现象是 。集气瓶④底部加入少量水的作用是 。
【答案】(1) 长颈漏斗 可以控制反应速率
(2) 过氧化氢水+氧气 AD 棉花
(3)D
(4)②①④③⑥⑤
(5)C
(6) 澄清石灰水变浑浊 防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是长颈漏斗;仪器②是分液漏斗,使用分液漏斗的优点是可以控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,故填:长颈漏斗;可以控制反应速率;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气,即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气;若用加热高锰酸钾的方法制取氧气,属于固-固加热型,选择的发生装置为A;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D;为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团棉花,故填:过氧化氢水+氧气;AD;棉花;
(3)选择气体收集方法时,需要考虑气体的密度、溶解性以及能否与水反应。如果气体密度比空气大,可用向上排空气法收集;如果气体密度比空气小,可用向下排空气法收集;如果气体难溶于水且不与水反应,可用排水法收集。而气体的颜色和可燃性与收集方法的选择无关,所以必须考虑的是②④⑤,故选D;
(4)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的正确操作顺序是:②按要求装配好仪器;①检查装置的气密性;④向锥形瓶中放入二氧化锰固体;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;⑥收集气体;⑤用带火星的木条靠近集气瓶瓶口验满,即正确的操作顺序为②①④③⑥⑤,故填:②①④③⑥⑤;
(5)简易供氧器图2中的甲装置是用来控制液体滴加速率,从而控制反应速率,与图1中的C装置(通过分液漏斗控制液体的滴加速率,进而控制反应速率)作用类似,故填:C;
(6)图3中集气瓶③中,二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀,现象是澄清石灰水变浑浊。玻璃是热的不良导体,受热不均会发生炸裂,集气瓶④中是铁丝在氧气中燃烧的实验,底部加入少量水的作用是防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部,故填:澄清石灰水变浑浊;防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底部。
8.(24-25八年级上·山东东营·期末)化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用下图仪器和装置制取气体并探究气体的性质。
主题一:探究“气体的制取”
(1)写出图A中所指仪器名称:
① ;②
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,其反应的文字表达式为 。
(3)通常状况下,NO气体难溶于水,密度比空气略大,常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的气体。在实验室中制取NO气体时,收集装置应选择 (填装置编号)。
(4)在氧气的制取实验中,下列叙述正确的是_____(填序号)
A.实验室制氧气时,应先加药品,再检查装置的气密性
B.检查装置的气密性时,先用手握住容器外壁后,再将导管的一端放入水中
C.该实验反应前后,二氧化锰的质量和性质都不发生改变
D.若用排水法来收集氧气,当看到导管口有连续、均匀的气泡产生时,开始收集
主题二:探究“氧气的化学性质”
(5)细铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能剧烈燃烧。写出细铁丝在氧气中燃烧的文字表达式 ,该实验中集气瓶内留有少量水的目的是 。
(6)木炭在空气中燃烧发出红光,在氧气中剧烈燃烧发白光。图⑥的实验目的是 。
(7)根据上述细铁丝和木炭燃烧的实验,归纳得出物质燃烧的剧烈程度与 有关。(写出一条)。
【答案】(1) 分液漏斗 锥形瓶
(2)过氧化氢氧气+水
(3)E
(4)D
(5) 铁+氧气四氧化三铁 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(6)检验是否有二氧化碳生成
(7)氧气浓度
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是分液漏斗;仪器②的名称是锥形瓶;
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气;
(3)通常状况下,NO气体难溶于水,密度比空气略大,常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的NO2气体,则NO气体只能用排水法收集,在实验室中制取NO气体时,收集装置应选择E;
(4)A、实验室制氧气时,应先检查装置的气密性,再加药品,若装置气密性不好,更换仪器时会浪费药品,错误;
B、检查装置气密性时,应先将导管的一端放入水中,再用手握住容器外壁。这样若装置气密性良好,会观察到导管口有气泡冒出,若先握住容器外壁,容器内气体受热膨胀逸出,再将导管放入水中,可能看不到气泡冒出,无法准确判断装置气密性,错误;
C、在利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的反应中,二氧化锰是催化剂,反应前后二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变,但物理性质可能改变,错误;
D、若用排水法收集氧气,当看到导管口有连续、均匀的气泡产生时,开始收集,此时排出的气体是纯净的氧气。若刚有气泡就收集,收集的气体中会混有空气,导致氧气不纯,正确。
故选D;
(5)细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应烧的文字表达式为:铁+氧气四氧化三铁,为了防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底,该实验中集气瓶内要留有少量水;
(6)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,常用澄清石灰水检验二氧化碳,则图⑥的实验目的是检验是否有二氧化碳生成;
(7)细铁丝在空气中不能燃烧,细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体,木炭在空气中燃烧发出红光,在氧气中剧烈燃烧发白光,说明物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。
9.(24-25八年级上·山东济南·期末)实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出仪器的名称: ① ; ② 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,应选用 (填序号)装置作反应容器,制取氧气的文字表达式为 ,可选用 (填序号)装置收集氧气。检验氧气是否收集满的方法是 。小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验时,瓶底留少量水的原因是 ,该反应的文字表达式为 。
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时,试管口应 ,原因是 。
(4)氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小且极易溶于水。实验室采用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法获得氨气,应选用上述装置 (填序号)来制取并收集该气体。
【答案】(1) 试管 锥形瓶
(2) B C或D 观察到集气瓶口有大气泡冒出,则已集满或将带火星木条放到瓶口,木条复燃,则收集满 防止高温熔融物溅落,使瓶底炸裂
(3) 略向下倾斜 防止冷凝水倒流,使试管炸裂
(4)AE
【解析】(1)仪器①的名称是试管;仪器②的名称是锥形瓶;
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,需要固液常温型发生装置,则应选用B装置作反应容器;
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的文字表达式为;
氧气不易溶于水且不与水反应、密度比空气大,可选用C或D装置收集氧气;
氧气具有助燃性,C装置排水法,验满的方法是观察到集气瓶口有大气泡冒出,则已集满;
D装置向上排空气法,验满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已集满;
小亮用收集到的氧气做铁丝燃烧实验,铁丝燃烧时会放出大量的热,瓶底留少量水的原因是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;
铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应的文字表达式为;
(3)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气时,试管口应略向下倾斜,原因是防止冷凝水回流使试管炸裂;
(4) 实验室采用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法获得氨气,需要固体加热型发生装置,氨气的密度比空气小且极易溶于水,可用向下排空气法收集,则应选用上述装置AE来制取并收集该气体。
10.(24-25八年级上·山东淄博·期末)兴趣小组的同学利用下列实验装置,开展气体制取和有关性质的研究。
(1)写出图中标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)实验室若用B装置制取氧气,反应的表达式为 。实验过程中发现长颈漏斗没有伸入液面以下,会造成的后果是 。实验室若用A装置(不再改进)制取氧气,可以选择的试剂是 ,收集完气体的操作注意事项是 ,否则会引起水倒吸进入试管,导致试管炸裂。
(3)若用G装置盛满水收集氧气,则气体应从 (填a或b)端通入,若用装置D收集氧气,验满的方法是 。C装置与B装置相比,其优点是 。
(4)实验室要做铁丝燃烧实验,最好选用装置 收集氧气,细铁丝在H装置中燃烧可观察到的现象是 ,铁丝燃烧的表达式为 。做铁丝燃烧实验时集气瓶底部放少量水的作用 。
(5)常温下,氨气()是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,溶于水得到氨水,密度比空气小。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,则该反应的发生装置应选 。若用G装置来收集氨气,气体通入的管口是 (填“a”或“b”)。
(6)乙炔是一种无色、无味、密度比空气略小,不溶于水的气体;工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属。实验室用碳化钙(固体)与水反应制取乙炔,该反应比较剧烈。你认为制取乙炔最好选择发生装置 ;收集装置最好选用 。
【答案】(1) 锥形瓶 酒精灯
(2) / 装置漏气,无法收集到气体 氯酸钾和二氧化锰 先移出水槽中的导管,再熄灭酒精灯
(3) b 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已集满 能控制反应速率
(4) F 火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 / 放在高温熔融物溅落炸裂瓶底
(5) A b
(6) C F
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是锥形瓶;仪器②的名称是酒精灯;
(2)实验室用B装置(固液常温型发生装置)制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的表达式为:或;
实验过程中发现长颈漏斗没有伸入液面以下,会造成的后果是氧气从长颈漏斗泄漏,无法收集;
实验室若用A装置(固体加热型发生装置,且试管口没有一团棉花),应选用氯酸钾和二氧化锰制氧气;
收集完气体为防止水被倒吸造成试管炸裂,应先移出水槽中的导管,再熄灭酒精灯;
(3)若用G装置盛满水收集氧气,氧气的密度比水小,则气体应从b端通入;
若用装置D (向上排空气法)收集氧气,氧气具有助燃性,验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已集满;
C装置与B装置相比,其优点是能通过分液漏斗控制滴加液体的速率,从而控制反应速率;
(4)实验室要做铁丝燃烧实验,需要的氧气浓度较高且集气瓶底部要预留少量水,则最好选用装置F收集氧气;
细铁丝在H装置中燃烧可观察到的现象是剧烈燃烧、火星四射、放热、生成黑色固体;
铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应的表达式为:或;
做铁丝燃烧实验时集气瓶底部放少量水的作用防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;
(5)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,需要固体加热型发生装置,则该反应的发生装置应选: A;
常温下,氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,溶于水得到氨水,密度比空气小,可用向下排空气法收集,若用G装置来收集氨气,气体通入的管口是b;
(6)实验室用碳化钙(固体)与水反应制取乙炔,需要固液常温型发生装置,该反应比较剧烈,发生装置要能控制反应速率,则制取乙炔最好选择发生装置: C;
乙炔密度比空气略小,不宜采用向下排空气法收集,不溶于水的气体,可用排水法收集,则收集装置最好选用: F。
11.(24-25八年级上·山东泰安·期末)如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标有数字的仪器名称:② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气时,该反应的符号表达式为 ,并应选用 (填字母标号)作为制取装置(包括发生装置和收集装置,从A~E装置中选择)。
(3)若把B中的长颈漏斗换成分液漏斗后的优点是 。
(4)F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积(如图G),测量时气体应从 (“a”或“b”)口进入F中。
(5)硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,其实验室制取原理是(固)(液)。实验室制取硫化氢气体时可采用 (填字母标号)作发生装置。
(6)丙同学通过查阅资料,利用实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧机”,装置如图:
【资料】过硫酸钠与水反应可以生成和。
【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水,然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。
【现象】大塑料瓶瓶壁温热,瓶内产生气泡,与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。
【评价】①小塑料瓶中装水的目的是 (任写一个即可)。
②反应一段时间后,检验鼻氧管出气孔处有的操作是 。
【答案】(1)集气瓶
(2) AD
(3)可以控制反应速率
(4)b
(5)B
(6) 润湿氧气(合理即可) 将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2
【解析】(1)由图可知,标有数字②的仪器名称是集气瓶,故填:集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为,该反应适用于固体加热型,发生装置选A,氧气的密度比空气大,不易溶于水也不与水反应,可采用向上排空气法或排水法进行收集,其中排水法收集的气体较为纯净,即收集装置选D,故填:;AD;
(3)若把B中的长颈漏斗换成分液漏斗,可通过分液漏斗的活塞控制液体滴加的速度,从而控制反应速率,即优点为可以控制反应速率,故填:可以控制反应速率;
(4)将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,气体的密度比水小,测量时气体应从短管,即b管口通入,故填:b;
(5)硫化亚铁固体与稀硫酸反应生成硫化氢气体,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固-液常温发生装置,即装置B,故填B;
(6)①小塑料瓶中装水的目的是为了洗气、观察气流速度、润湿氧气等,故填:润湿氧气(合理即可);
②氧气具有助燃性,反应一段时间后,将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2,故填:将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2。
12.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)如图为实验室制取氧气的装置,根据所学知识回答问题。
(1)图中①所指仪器的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选用的发生装置是 (选填字母编号),试管口要略向下倾斜的原因是防止 。所发生反应的文字表达式是 ;属于 反应(填基本反应类型)。
(3)装置D、E均可用于收集氧气,与装置D相比,装置E的一条优点是 ;停止实验时为避免水槽中的水倒吸炸裂试管,应 。
(4)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,为使气流平稳,发生装置最佳的是 (填字母编号),理由是 。(写出一条即可)
(5)若装置F中盛满水收集氧气时,气体应从 (填“a”或“b”)端进入。
【答案】(1)试管
(2) A 冷凝水流至热的试管底部,炸裂试管 分解
(3) 收集的氧气更纯 先将水槽中的导管移出,再熄灭酒精灯(合理即可)
(4) C 可以控制化学反应速率
(5)b
【解析】(1)据图可知,仪器①的名称是试管;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热,应选用的发生装置是A;实验时试管口略向下倾斜,其原因是防止水蒸气冷凝回流炸裂试管;加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:;此反应符合一变多的特点,属于分解反应;
(3)装置E为排水法收集氧气,相比较排空气法收集的氧气,排水法收集到的氧气更纯净;停止实验时,为避免水槽中的水倒吸炸裂试管,应先把导管移出水面,再熄灭酒精灯;
(4)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,属于固、液常温型,发生装置从B、C中选择,最佳的是C,因为通过注射器可以液体的滴加速率,从而控制反应的发生速率,获得平稳氧气流;
(5)氧气不易溶于水,密度比水小,若装置F中盛满水收集氧气时,气体应从b端进入。
试卷第1页,共3页
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