内容正文:
1.1空气的成分(第3课时 氧气的制取)同步练习
1.下列反应中,属于化合反应的是
A.石蜡+氧气二氧化碳+水 B.硫+氧气二氧化硫
C.氯酸钾氯化钾+氧气 D.双氧水水+氧气
2.思维导图是有效的思维模式,是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”。下图为氧气制取课题的思维导图,下列说法不合理的是
A.Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的不同制法
B.Ⅲ处表示的是催化剂
C. 图中制取氧气的原料中都含有氧气
D.利用空气制取氧气可知液氧沸点比氮高
3.化合反应是基本化学反应类型之一,下列模型可表示化合反应的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示为加热高锰酸钾制取氧气的部分操作,其中正确的是( )
A.①检查装置气密性
B.②加热高锰酸钾前将导管伸入集气瓶
C.③氧气集满后移出集气瓶并盖上玻璃片
D.④氧气收集完毕后立即熄灭酒精灯
5.如图所示,将过氧化氢溶液滴入瓶中可观察到的现象是( )
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球缩小,红墨水左移 D.气球胀大,红墨水右移
6.如图是实验室利用双氧水制取和收集的实验装置,下列描述正确的是( )
A.组装:仪器组装按照从上往下,从左往右的顺序进行
B.试剂:烧瓶中的水起到了缓冲和稀释的作用
C.收集:当导管口有气泡冒出时就马上开始收集
D.验满:若用排空气法收集时,可用带火星的木条伸入集气瓶内,看是否复燃,若复燃,则已收集满
7.现有铁屑、氧气、四氧化三铁、卤化汞和海水五种物质,为了区分它们,小希参照二歧分类检索载前作了一个物质检索表,如表所示,请分析:
(1)从物质分类来看,4是 。
(2)由检索表可知,表中物质属于氧化物的是 。(选填“甲”“乙”“丙”“丁”)
(3)已知铁屑和氧气在一定条件下形成四氧化三铁,这中化学反应是类型属于 反应。
8.如图是小亮同学对氧气制取方法的梳理,请回答下列问题。
(1)用方法D制取氧气属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)从绿色环保的角度考虑,请写出实验室制取氧气时最佳方法的文字表达式: 。
9.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)A装置中仪器a的名称是 。
(2)若选用双氧水和二氧化锰制取氧气时,应选用 作为气体发生装置(填字母)。
(3)若选用装置D采用排空气法收集氧气,氧气应从 (填b或c)管进入。
(4)实验室常用氯化铵固体和碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集氨气时,应从图中选择的装置为 (填字母)。
(5)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。
(6)实验室用加热分解高锰酸钾制取氧气并用排水法收集气体的实验。请将下列实验步骤进行正确排序:正确的实验顺序是 (填序号)。
①加热;②检查装置的气密性;③装药品;④用排水法收集氧气;⑤从水槽中取出导管;⑥熄灭酒精灯;⑦固定试管。
(7)小科收集了三瓶氧气,利用硫粉、红磷和细铁丝三种可燃物与氧气的反应研究氧气的化学性质。其中乙集气瓶中实验前装有少量细沙,丙集气瓶中物质燃烧时部分现象如图丙所示。
①写出甲集气瓶中物质燃烧时的现象 。
②小明利用丙中的可燃物和丁装置,测定空气中氧气的体积分数。请判断是否可行并说明理由 。
10.实验室需收集一瓶约含空气的氧气,最合适的收集操作是( )
A.集气瓶中装入的水 B.集气瓶中装入的水
C.导管伸入到集气瓶体积的处 D.导管伸入到集气瓶体积的处
11.如图是氧气的制取和性质的知识网络(反应条件部分省略)下列有关说法不正确的是( )
A.反应④⑤⑥的生成物均为氧化物
B.反应①③中的作用均为催化作用
C.反应①②③均属于分解反应
D.硫、红磷、铁块均可在空气中燃烧
12.下列图像能正确反映对应关系的是( )
A.甲表示加热高锰酸钾制取氧气时剩余固体中氧元素的质量变化
B.乙表示加热氯酸钾 (含少量 MnO2 ) 制取氧气时固体物质种类的变化
C.丙表示双氧水 (含少量 MnO2 ) 分解时溶液中氢元素的质量分数变化
D.丁表示质量和溶质质量分数都相等的双氧水反应生成氧气的质量变化
13.小塘在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
(1)检查装置气密性时,将导管浸入水中,用手捂住试管,观察到 ,说明气密性良好。
(2)实验步骤:①在试管中加入试剂并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。以上步骤的正确顺序为 (填序号)。
(3)若用排空气法收集氧气,应选择丙图的收集装置 (选填“a”或“b”)。利用此装置收集氧气,检验氧气是否已集满的具体操作是 。
14.思维模型的建构既方便问题的解决,又能促进深度学习。请完成如下问题:
(1)如图甲,是“气密性检查”类问题建构的思维模型。图乙所示中,把导管口的下端浸入水中,该操作属于上述思维模型中 。
(2)如图丙,是选择“气体发生装置”类问题构建的思维模型。实验室用氯酸钾制取氧气时应选用图丁中 装置,该选择基于思维模型中“判断反应物状态”是固体反应、“判断反应条件”是 。
15.小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异,做了如下实验:加热高锰酸钾固体,分别用两种方法各收集三瓶氧气,并使用传感器测定收集到的中氧气浓度,数据见表。
收集方法
向上排空气法
排水法
氧气浓度%
79.6
79.7
79.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均浓度%
79.7
89.7
小柯用向上排空气法收集氧气时,以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准;
(1)用排水法收集氧气时,以观察到 为氧气集满的标准。
(2)向上排空气法收集到的氧气浓度只有 80%左右的原因有 。
A.氧气的密度略大于空气的密度
B.加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C.当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气
D.当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散
(3)该实验是利用高锰酸钾制取氧气,请从上图中选择所需的发生装置 。
16.实验室常用二氧化锰催化过氧化氢分解的方法制取氧气。那么影响过氧化氢分解快慢的因素到底有哪些呢?某兴趣小组对此进行如下研究:
【提出问题】影响过氧化氢分解快慢的因素有哪些?
【猜想与假设】
假设1:过氧化氢溶液的浓度。
假设2:催化剂的质量。
假设3: 温度。
【设计实验】小明同学设计如下实验方案进行验证。
序号
H2O2溶液的浓度
H2O2溶液的质量
温度
MnO2的质量
收集O2的体积
时间
①
5%
12 g
20℃
0.2g
25 mL
10 s
②
15%
12 g
20℃
0.2g
25mL
5s
③
15%
12 g
40℃
无
25 mL
80s
【讨论交流】
(1)实验开始前需检查装置气密性,具体操作是:关闭止水夹,向分液漏斗加入适量水,打开分液漏斗的活塞,若观察到 ,说明装置气密性良好。
(2)通过对比实验①和②可知,过氧化氢分解的快慢与 有关。
(3)实验中用如图所示装置收集氧气的目的是 。
(4)小辉同学提出小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解快慢的影响,请你帮他说出理由: 。
1.1空气的成分(第3课时 氧气的制取)同步练习
参考答案
1.【答案】B
【解析】【分析】化合反应是两种或多种物质反应生成一种物质。特点“多变一”。
【解答】A. 此反应中反应物是两种物质,生成物也是两种物质,不属于化合反应,故不符合题意;
B. 此反应中反应物是两种物质,生成物是原子物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应,故符合题意;
C. 此反应中反应物是一种物质,生成物是两种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应,故不符合题意;
D. 此反应中反应物是一种物质,生成物是两种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应,故不符合题意;
故答案为:B。
2.【答案】C
【解析】【分析】 A.根据Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法分析;
B.根据Ⅲ处物质在制取氧气的反应前后质量不变、化学性质不变分析;
C.根据制取氧气的原料分析;
D.根据利用空气制取氧气,蒸发出来的是氮气,留下来的是液态氧分析。
【解答】 A.Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法,分别是氧气的不同制法,故A正确不合题意;
B.Ⅲ处物质在制取氧气的反应前后质量不变、化学性质不变,Ⅲ处表示的是催化剂,故B正确不合题意;
C.图中制取氧气的原料中都含有氧元素,不是都含有氧气,故C错误符合题意;
D.利用空气制取氧气,蒸发出来的是氮气,留下来的是液态氧,可知液氧沸点比氮高,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】C
【解析】【分析】根据反应物和生成物的种类和种数,确定反应的基本类型。
【解答】A.反应物只有一种,为分解反应,A不符合题意;
B.反应物和生成物都由两种物质构成,且分别为单质和化合物,属于置换反应,故B不符合题意;
C.生成物只有一种,为化合反应,故C符合题意;
D.两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,为复分解反应,故D不符合题意。
故选C。
4.【答案】A
【解析】【分析】根据氧气的实验室制取方法、基本实验操作的正确方法来分析。
【解答】 A.检查该装置气密性时,先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好,故A正确;
B.排水法收集气体时,由于导管刚开始排出的气体中混有空气,因此应待气泡连续均匀冒出时收集,故B错误;
C.气体收集满后,应在水面以下盖上玻璃片,然后再移出集气瓶,故C错误;
D.排水法收集氧气完毕后,应先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,以防冷水倒吸,炸裂试管,故D错误。
故选A。
5.【答案】C
【解析】【分析】根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气分析。
【解答】 将过氧化氢溶液滴入瓶中,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气,使得装置内压强变大,充气气球会变小,红墨水向左移动,C正确。
故选C。
6.【答案】B
【解析】【分析】(1)仪器组装顺序:一般遵循从下往上,从左往右的原则,这样便于操作和保证装置稳定性。
(2)试剂作用:在双氧水制取氧气实验中,烧瓶中的水可对双氧水起到缓冲和稀释作用,防止反应过于剧烈。
(3)气体收集时机:用排水法收集氧气时,刚开始冒出的气泡是装置内的空气,要等气泡连续均匀冒出时再收集,以保证收集气体纯净。
(4)氧气验满方法:用排空气法收集氧气验满时,应将带火星木条放在集气瓶口,若复燃则已集满,伸入瓶内是检验氧气的方法。
【解答】A、仪器组装应按照从下往上,从左往右的顺序进行,不是从上往下,该选项错误。
B、烧瓶中的水能够缓冲和稀释双氧水,使反应更平稳,该选项正确。
C、用排水法收集氧气,不能刚有气泡冒出就收集,应等气泡连续均匀冒出时再收集,该选项错误。
D、用排空气法收集氧气验满时,带火星木条应放在集气瓶口,不是伸入瓶内,该选项错误。
故答案为:B。
因此它燃烧时应该有火焰产生。
7.【答案】单质;乙;化合
【解析】【分析】(1)由检索表可知,4满足的条件是只含有一种物质且含有一种元素,可知符合单质的定义。
(2)氧化物属于纯净物中的化合物。
(3)化合反应:反应物有多种,生成物只有一种。
【解答】(1)4中只含一种元素,属于单质。
故答案为:单质。
(2)氧化物是由两种元素组成,且其中含有氧元素的化合物,四氧化三铁是一种氧化物,其中含有铁元素,因此由检索表可知乙表示氧化物。
故答案为:乙。
(3)已知铁屑和氧气在一定条件下形成四氧化三铁,该反应是由两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应。
故答案为:化合。
8.【答案】物理;过氧化氢水+氧气
【解析】【分析】(1)物理变化和化学变化的区别:有无新物质生成;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的文字表达式。
【解答】(1)根据图片可知,D是利用液氮和液氧的沸点不同分离空气得到氧气,没有新物质生成,属于物理变化;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,常温即可进行,节能、简便、生成物是水,无污染,该反应的文字表达式为:过氧化氢水+氧气。
9.【答案】(1)分液漏斗
(2)A
(3)b
(4)BD或BE
(5)
(6)②③⑦①④⑤⑥
(7)生成大量的白烟,放出热量;不可行,反应生成了气体,瓶内气压不会减小,与外界大气压基本相同
【解析】【分析】 (1)依据实验室常用仪器的认识解决此题;
(2)根据双氧水和二氧化锰制取氧气是固液反应,不加热,应采用A固液常温型装置;
(3)根据氧气密度比空气大来分析解答。
(4)根据反应物的状态和反应条件选择发生装置,根据收集气体的性质选择合适的收集方法;
(5)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;
(6) 根据加热高锰酸钾,并用排水法收集氧气的实验步骤来分析。
(7)①根据反应的现象和注意事项分析判断;
②根据测定空气中氧气体积分数的原理分析判断。
【解答】 (1)根据图片可知,仪器a的名称是分液漏斗;
(2)双氧水和二氧化锰制取氧气是固液反应,不加热,应采用A固液常温型装置,故选用双氧水和二氧化锰制取氧气时,应选用A作为气体发生装置;
(3)氧气密度比空气大,会沉积在集气瓶底部,故选用装置D收集氧气,氧气应从长管b进入。
(4) 实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气,则发生装置选择“固态加热型”,即选B。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气极易溶于水,因此只能用向下排空气法收集,即选D或E;
(5)高锰酸钾在加热条件下分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应的方程式为:。
(6) 实验室用高锰酸钾分解制取氧气并用排水法收集的实验,其主要操作步骤为:检查装置气密性、装药品、固定试管、加热、用排法收集氧气、从水槽中取出导管、熄灭酒精灯,故正确的实验顺序是②③⑦①④⑤⑥ ;
(7) ①由反应的现象和注意事项可知,乙瓶是铁丝在氧气中燃烧,丙瓶是硫在氧气中燃烧,则甲集气瓶中是红磷在氧气中燃烧,物质燃烧时的现象是:生成大量的白烟,放出热量。
②小明利用丙中的可燃物和丁装置,测定空气中氧气的体积分数。则不可行,原因是反应生成了气体,不能形成压强差。
10.【答案】B
【解析】【分析】1、排水法:原理:将生成的气体通入装满水的集气瓶中,让气体将集气瓶中的水排出,达到收集气体的目的。优点:可以得到较纯净的气体。缺点:不能得到干燥的气体。2、排空气法:原理:根据气体与空气密度的不同,不断的向集气瓶中通入气体将集气瓶中的空气排出。达到收集气体的目的。优点:可以得到干燥的气体。缺点:不能得到较纯净的气体(空气易于收集的气体混合)。可用排空气法收集的气体要求:不与空气发生化学反应且密度与空气的密度相差较大的气体,与空气密度接近的气体不宜用排空气法收集;
【解答】 实验室需收集一瓶约含空气的氧气 ,所以集气瓶中需要的氧气,因此需要排的水,所以合适的操作是B;排空气法收集到的纯度不够准确;
故答案为:B
11.【答案】D
【解析】【分析】A.根据氧化物的定义判断;
B.催化剂的质量和化学性质在反应前后保持不变;
C.分解反应的反应物只有一种;
D.铁块只能在氧气中燃烧。
【解答】A.根据题意可知,S、P、Fe燃烧的产物分别是二氧化硫、五氧化二磷、四氧化三铁,它们都是两种元素组成,且其中一种为氧元素,因此都属于氧化物,故A正确不合题意;
B.根据题意可知,氯酸钾和过氧化氢的分解都需要二氧化锰作催化剂,故B正确不合题意;
C.锰酸钾受热后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下并在加热的条件下分解生成氯化钾和氧气,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解产生水和氧气,属于分解反应,故C正确不合题意;
D.铁在空气中不燃烧,故D错误符合题意。
故选D。
12.【答案】B
【解析】【分析】将每个选项描述的过程与图像进行对照,二者完全一致的就是正确选项。
【解答】A.高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则在反应过程中,剩余固体中氧元素的质量不断减小。当反应结束后,由于锰酸钾和二氧化锰中仍然有氧元素,因此剩余固体中氧元素的质量不是零,故A错误;
B.在反应前,固体中有氯酸钾和二氧化锰两种物质;在反应中,有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种物质;在反应后,有氯化钾和二氧化锰两种物质,故B正确;
C.双氧水分解生成水和氧气,其中氢元素的质量保持不变,而溶液的质量先减小后不变。根据溶质质量分数=可知,氢元素的质量分数先增大后不变,故C错误;
D.催化剂只会改变反应的速率,不会改变生成物的种类和质量,故D错误。
故选B。
13.【答案】(1)导管口有气泡产生
(2)⑤①③②④
(3)a;将带火星的木条伸到集气瓶口,如果木条复燃,那么氧气已经收集满。
【解析】【分析】(1)根据装置气密性的检查方法解答;
(2) 根据用高锰酸钾制取氧气的实验步骤分析;
(3)①比较氧气和空气密度大小,从而确定收集方法;
②根据氧气的检验方法解答。
【解答】(1)检查装置气密性时,将导管浸入水中,用手捂住试管,观察到 导管口有气泡产生 ,说明气密性良好。
(2) 用高锰酸钾制取氧气的实验步骤为:先检查装置的气密性,然后在试管中加入试剂并固定好装置,再点燃酒精灯加热,收集氧气,收集满氧气后,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒流回热的试管,使试管炸裂),即正确顺序是⑤①③②④。
(3)①氧气的密度大于空气密度,则收集氧气采用向上排空气法,故选a;
② 检验氧气是否已集满的具体操作是:将带火星的木条伸到集气瓶口,如果木条复燃,那么氧气已经收集满。
14.【答案】构建封闭体系;A;二氧化锰作催化剂和加热;密度
【解析】【分析】(1)根据图乙分析其中的操作过程,确定所处的思维模型;
(2)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。根据实验中制取二氧化碳的反应条件分析解答。
(3)如果气体的密度大于空气,那么可以使用向上排空气法收集;如果气体的密度小于空气,那么可以使用向下排空气法收集。
【解答】(1)把导管口的下端浸入水中,属于思维模型中构建封闭体系,便于通过装置内压强变化检查装置的气密性,故填构建封闭体系。
(2)用氯酸钾制取氧气是加热固体生成气体的反应,应选择固体受热发生装置,即装置A,故填A;
用氯酸钾制取氧气,反应条件是二氧化锰作催化剂和加热,故填二氧化锰作催化剂和加热。
(3)收集气体选择收集装置时,要考虑被收集气体与空气的密度的关系、水溶性、能否与水反应和是否与空气中的成分发生反应,故填密度。
15.【答案】气泡从瓶口向外冒出或瓶中水排尽;ACD;A
【解析】【分析】(1)当瓶内水被排尽或瓶口有均匀气泡冒出时,说明已集满。
(2)使用排空气法收集氧气,不可避免的会发生扩散,可以收集的氧气纯度不高。
(3)A装置适用于所以物质均为固态的反应,B装置适用于有液态参与且不加热的反应。【解答】(1)用排水法收集氧气时,以观察到气泡从瓶口向外冒出或瓶中水排尽为氧气集满的标准。
故答案为:气泡从瓶口向外冒出或瓶中水排尽。
(2)A、氧气的密度略大于空气的密度,瓶中空气不可能完全被排出瓶外,故A正确;
B、加热高锰酸钾固体产生至生成氧气一种气体,氧气的浓度不可能在80%左右,故B错误;
C、当观察到带火星木条复燃时,说明集气瓶中氧气的浓度较大,不能判断集气瓶内没有空气,故C正确;
D、当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散,使得氧气的浓度不纯,故D正确。
故答案为:ACD。
(3)利用高锰酸钾制取氧气是加热固体生成气体的反应,应选择固体受热发生装置,即装置A。
故答案为:A。
16.【答案】(1)烧瓶与漏斗形成稳定的液面差
(2)过氧化氢溶液的浓度
(3)排水法能准确测定收集氧气的体积
(4)当温度不同时,二氧化锰的用量也不相同,变量不唯一
【解析】【分析】(1)使用液压法检查装置的气密性时,注意要先将止水夹夹紧。
(2)根据表中数据进行分析,唯一变量即为探究的影响因素。
(3)量筒内水的体积等于收集的氧气的体积。
(4)探究某一因素的影响时,应控制其他条件相同,即确保变量的唯一性。
【解答】(1)装置气密性良好,说明能形成稳定的压强差,将观察到烧瓶与漏斗形成稳定的液面差。
(2)由表中数据可知,①和②过氧化氢溶液的浓度不同,收集相同体积的氧气的时间不同,即反应速度不同,说明过氧化氢分解的快慢与过氧化氢溶液的浓度有关。
(3)图中使用排水法收集氧气,可以直观的读出收集氧气的体积。
(4)由表中数据可知,实验是希望通过比较②③探究过氧化氢分解速度与温度的关系,但②中有催化剂③中没有,变量不唯一,所以不能探究温度对过氧化氢分解速度的影响。
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