内容正文:
2025-2026学年化学人教版(2024)九年级上册
第二单元 空气和氧气 课题3 制取氧气
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一、单选题
1.下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂只能加快物质的化学反应速率
B.反应前后,催化剂的质量和性质都不改变
C.催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
D.所有化学反应都需要催化剂
2.通过学习实验室制氧气和二氧化碳,可以总结出制取气体的一般思路和方法。在确定气体的实验室制法时,下列因素不需要考虑的是( )
A.反应所需的药品及反应条件 B.气体的收集和放置方法
C.整个反应体系是否安全、环保 D.气体的颜色
3.下列有关催化剂的叙述正确的是
A.催化剂能改变反应速率
B.二氧化锰是一切化学反应的催化剂
C.在过氧化氢的分解反应前后,二氧化锰的质量和性质都没有发生改变
D.要使过氧化氢分解放出氧气,必须加入二氧化锰,否则就不能发生反应
4.利用加热高锰酸钾与排水法制取氧气的先后顺序中,正确的是
A.先检查气密性,再装入药品
B.先将导管放入集气瓶中,再加热高锰酸钾
C.收满后,先将集气瓶移出水面,再盖住玻璃片
D.结束时,先停止加热,再撤离导管
5.下列对催化剂描述正确的是( )
A.任何化学反应都需要催化剂
B.催化剂在反应前后本身的质量发生了变化
C.只有分解反应才需要催化剂
D.某些化学反应可以有多种催化剂
6.下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.图①:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B.图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C.图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D.图④:加热高锰酸钾制氧气
7.已知氧化铜也可以催化过氧化氢的分解,现向一定量的过氧化氢的水溶液中加入适量的氧化铜粉末,充分反应(忽略水的挥发)。下列图象不正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
8.下图为模拟工业制氧气的微观示意图。
资料:同温同压下,气体体积比等于分子个数比。
(1)“ ”表示的是 。
(2)空气由气态变为液态时,此变化是 (填物理变化或化学变化)。
(3)液氧与液氮相比,沸点较高的是 。
9.空气里含量最多的气体是 ,空气中能使带火星的木条复燃的气体是 。鉴别这两种气体的方法是:把燃着的木条分别伸进两个集气瓶里,其中一瓶现象是 ,这瓶气体是氧气。
10.写出下列实验情况对应的原因:
(1)欲用量筒量取10mL蒸馏水,实际量取液体体积偏小 ;
(2)用红磷燃烧测定氧气含量时,水进入集气瓶内少于五分之一 ;
(3)给试管中液体加热时,试管炸裂 ;
(4)用排水法收集的氧气不纯净 。
11.下图中A~H是学过的一些物质,其中A是暗紫色固体,B是人体生命活动离不开的气体,G是白色固体。请回答下列问题:
(1)写化学式:D 。
(2)反应III的化学方程式为 ,属于 反应(填基本反应类型)。
(3)若E是铁丝,反应II的现象为 ,做该实验时,应在集气瓶底部放少量水或细沙,原因是 。
12.电影中展现硝烟弥漫战场,显示烟火效果所用的药品是镁粉和高氯酸钾(KClO4),两者混合遇热后高氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,从而引燃镁粉,镁粉燃烧发出耀眼白光、放出热量、有白色固体生成。请回答以下问题:
(1)上述材料中有两个化学变化,分别是 ,并分别写出其反应的文字表达式 。
(2)上述资料描述中属于化学变化伴随现象的是 。
(3)描述物质变化的成语有①滴水成冰;②死灰复燃;③木已成舟;④火烧赤壁;⑤沙里淘金;⑥火上浇油,其中属于化学变化的是____。
A.②④⑤⑥ B.④⑤⑥ C.①③④⑤ D.②④⑥
13.学校运动会上短跑项目“发令枪”里的火药成分为氯酸钾,二氧化锰和红磷,当扣动扳机时,①撞针撞击火药,产生热量使KClO3分解产生O2;②并引燃红磷产生白烟。试分别写这两步反应的文字表达式:① ;② 基本反应类型是 。
14.A~H八种物质,其中A是一种暗紫色固体,B是黑色粉末状固体,D能使带火星的木条复燃,E、F都是无色液体,H是一种黑色固体。
(1)请写出E的名称:E 。
(2)请写出下列反应的的文字表达式。
反应② ,
反应③ 。
15.小明设计实验证明“二氧化锰能加快氯酸钾的分解”。请你帮助他完成下列实验报告:
实验操作
实验现象
实验结论或总结
各步骤结论
总结
实验一
取少量氯酸钾于试管中,加热至熔融,伸入带火星的木条
木条接近试管底部,木条
加热氯酸钾产生氧气,但是反应所需温度较高
二氧化锰能加快氯酸钾的分解
实验二
取少量二氧化锰于试管中,加热,伸入带火星的木条
加热二氧化锰不能产生氧气
实验三
,加热片刻,伸入带火星的木条
木条在试管口立即复燃
二氧化锰能加快氯酸钾的分解
实验反思:
(1)若要证明二氧化锰是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证二氧化锰在化学反应前后的 和 没有改变。
(2)实验三反应的文字表达式为 。
三、实验探究题
16.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)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是_________(填字母)。
A. 不加入催化剂化学反应就不能发生
B. 在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
C. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
D. 一个反应的催化剂可能有多种
【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0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图所示实验。
(2)填写如表:
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为________
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)步骤①③对比可以说明________。
(4)该反应的文字或符号表达式为________。
【任务三】探究催化剂的催化效果
分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜,按图1所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。
(5)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。
(6)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因________。
17.完成下列小题
Ⅰ.实验室制取氧气及性质检验
(1)图1中仪器a的名称是 。用高锰酸钾制取氧气,应选择图1中的发生装置 (填字母),反应的文字表达式为 。
(2)收集一瓶氧气并进行性质检验。
操作
现象
结论
硫燃烧时, (填字母),生成刺激性气味的气体。A.产生大量白烟 B.生成黑色固体 C.发出蓝紫色火焰
氧气具有 性
集气瓶中水的作用是 。
Ⅱ.制作简易的家用制氧机
设计制作:制作简易的家用制氧机时,除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑很多方面的因素。
动手实践:同学们在充分思考交流的基础上,利用家庭中常见材料,设计并制作了简易家用制氧机,如图2所示。
(3)其中A瓶中反应的文字表达式可能是 ,B瓶的作用是 。
18.【基本实验】
下图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。根据图示回答相关问题。
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)实验室用装置A制取氧气的符号表达式为 。加热药品前使试管均匀受热的具体操作是 。
(3)欲收集一瓶纯净的氧气,可从图一中选择的收集装置是 (填序号)。
(4)图二为木炭在氧气中燃烧的实验。对比步骤Ⅱ和Ⅲ的木炭燃烧情况,可得出的结论是 。该实验过程中为使观察到的现象明显需要注意的是 。
19.请结合下列实验室制取气体的常见装置回答相关问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用A装置制取氧气的文字表达式是 ,基本反应类型为 。该装置试管口略向下倾斜的原因是 。
(3)若实验室用B装置制取氧气,文字表达式是 ,长颈漏斗下端管口必须伸入液面下的原因是 ,若用D装置干燥氧气,氧气从 (选填“长端”或“短端”)进,若用E装置收集氧气,气体应从 (选填“①”或“②”)进,E装置收集氧气验满方法是 。
(4)与B装置相比,C装置的优点是 。
四、科普阅读题
20.阅读文本,回答问题:
催化剂
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量。不同的化学反应所需的活化能差别很大。化学反应速率与其活化能的大小密切相关。活化能越低,反应速率越快。因此,降低活化能会有效地促进反应的进行。催化剂的作用是降低化学反应发生所需要的活化能。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,某些化学反应也并非只有唯一的催化剂。催化剂在各行各业中广泛使用,但催化剂的活性(即催化作用)也并非一成不变。催化剂在使用过程中受种种因素的影响,会急剧地或缓慢地失去活性,称为催化剂中毒。
依据所给信息,回答下列问题;
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是 。
(2)过氧化氢在常温下分解缓慢,加入MnO2后反应明显加快,若要证明MnO2是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 和 是否改变。请你写出用过氧化氢分解产生氧气的化学反应文字表达式 。
(3)下列说法中,正确的是________(选填下列字母)。
A.催化剂不能改变生成物的质量
B.一个反应只有一种催化剂
C.催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
D.催化剂中毒后会失去活性
参考答案
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】(1)氧分子
(2)物理变化
(3)液氧
9.【答案】氮气;氧气;木条燃烧更旺
10.【答案】俯视读数;红磷不足/装置漏气或者未冷却至室温就打开弹簧夹(合理即可);试管底部接触焰心或者试管外壁有水(合理即可);收集前集气瓶内有气泡/导管口刚产生气泡就收集(合理即可)
11.【答案】(1)K2MnO4
(2);分解
(3)火星四射,放出大量热,生成黑色固体;防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
12.【答案】(1)镁粉和高氯酸钾反应生成氯化钾和氧气、镁粉燃烧;;
(2)有白色固体生成
(3)D
13.【答案】;;化合反应
14.【答案】(1)过氧化氢
(2)过氧化氢水+氧气;铁+氧气四氧化三铁
15.【答案】复燃;不复燃;取少量氯酸钾和二氧化锰的混合物于试管中;质量;化学性质;
16.【答案】(1) B,D
(2) 0.2g
(3) 氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率
(4)
(5) a、c
(6) 催化剂只能够改变反应速率,不能改变生成气体的多少,最终完全反应后生成气体的量相等,因此完全反应后两个装置内压强相同(合理即可)
17.【答案】锥形瓶;A;;C;助燃;吸收有害气体,防止污染空气;;给氧气润湿,通过观察产生气泡的速率分析产生氧气的速率(合理即可)
18.【答案】(1)铁架台
(2)KMnO4K2MnO4+MnO2+O2;来回移动酒精灯
(3)B
(4)氧气浓度越大,木炭燃烧越剧烈(其他合理答案亦可);木炭应由上向下缓慢伸入集气瓶中
19.【答案】(1)锥形瓶
(2);分解反应;防止冷凝水回流到热的试管中使试管炸裂
(3);防止生成的氧气从长颈漏斗逸出;长端;①;将带火星的小木条放在②导管口,若木条复燃,则证明已经收集满
(4)可以控制反应的发生和停止
20.【答案】(1)催化剂能降低化学反应发生所需要的活化能
(2)质量;化学性质;
(3)A;D
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