内容正文:
第1节 空气的成分(第3课时)
例1:下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中错误的是( )
A. B. C. D.
例2:下列是实验室制取、收集有关气体装置图,请按要求回答下列问题:
(1)实验室选择装置甲制取氧气时,仪器a的名称是 。
(2)若利用装置丙收集氧气,判断氧气已集满的现象是 。
(3)若利用装置丁收集氧气,气体要从c管通入,理由是 。
例3:(2023八下·椒江期末)潜水、高空飞行等活动经常利用超氧化钾(KO2)作供氧剂。小科查阅了相关资料,请回答下列问题:
(1)超氧化钾作供氧剂的原理是:超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气,同时产生碳酸钾。请写出该反应的化学方程式
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,若要得到比较干燥的氧气,则气体的发生与收集装置应该选用 (选填字母)。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为40%的混合气体,则需要氧气和空气的体积比为 (空气中氧气的体积分数按20%计算) .
例4:(2023八下·金东期末)下列反应属于分解反应的是( )
A.H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O B.Mg+2HCI=MgCl+H2↑
C.2KClO32KCl+3O2↑ D.CO2+H2O=H2CO3
跟踪训练
1.如图所示是利用过氧化氢溶液制取氧气的实验装置,连接正确的一组是( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
2.实验室常用排水法收集氧气。下列有关排水法收集气体的操作中,正确的是( )
A.当导管口开始有气泡冒出时,就立即收集气体,防止生成的气体跑掉
B.将集满气体的集气瓶放在水中,等用的时候再取出
C.收集满氧气后,迅速从水中取出集气瓶盖上玻璃片
D.将集满气体的集气瓶在水中盖上玻璃片后取出正放在桌子上
3.如图关于氧气制取、收集、验证方法正确的是( )
带火星
的木条
长颈漏斗
A.收集氧气 B.收集氧气 C.氧气的检验 D.用H2O2制取O2
4.科学家研制利用太阳能产生激光,再用激光使水分解产生氢气的技术,化学反应方程式可
表示为:2H2O2H2↑+O2↑下列说法错误的是( )
A.TiO2在反应中作催化剂 B.TiO2在反应中质量会减少
C.TiO2在反应中化学性质不变 D.加入TiO2后产生的气体的质量不变
5.工业制备氧气的方法常用分离液态空气,下列说法正确的是( )
A.利用氧气和氮气的密度不同 B.利用液态氧气和液态氮气的沸点不同
C.工业制得的氧气是化合物 D.该变化属于化学变化
6.下列关于实验室用双氧水和二氧化锰混合制取氧气的叙述中,正确的是( )
A.双氧水和二氧化锰发生化合反应而放出氧气
B.二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变
C.从分离反应后的残留固体得到的二氧化锰不再具有催化作用
D.如不使用催化剂,仅加热过氧化氢溶液不会产生氧气
7.下列变化中,属于化合反应的是( )
A.铁在氧气中燃烧 B.工业制氧气 C.水电解 D.加热高锰酸钾
8.下列关于实验室制取氧气的说法中,正确的是( )
A.必须选择含氧的物质作原料 B.必须用排水法收集氧气
C.必须使用催化剂 D.一定要用酒精灯加热
9.有a、b两份等质量的双氧水溶液,在a份中加入少量二氧化锰,下图是二者产生氧气的
质量m与反应时间t的关系的图像,其中正确的是( )
A. B.C.D.
10.如图是某化学反应的微观模型,“○”“●”分别表示不同元素的原子。下列对图示模
型理解正确的是( )
A.该反应属于化合反应
B.反应物和生成物中只有一种单质
C.反应物和生成物中共含有三种元素
D.参加反应的两种物质分子个数之比为1:1
11.某学生学习了双氧水制氧气的实验后,想起自己家里也有一瓶消毒用双氧水,由于标签已部分受损无法判断其是否变质,所以他将该瓶溶液带到学校,进行了如图所示的研究。试回答:
(1)放入二氧化锰的作用是 ;
(2)如果该溶液未变质,应该观察到的现象是 ;
(3)将未过期的这种双氧水滴在伤口上,迅速出现大量气泡,你认为该气体是 。
创新素养应用
12.小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题,他设计并完
成了下表所示的探究实验:
实验操作
实验现象
实验结论
实验总结
实验一
取10mL 8%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
有气泡产生,木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但是①____。
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条
没有明显现象
②__________
实验三
③_________
④______
二氧化锰能加快过氧化氢的分解
(1)请你帮小强同学把上表中未填完的内容在表内横线上补充完整:
① ,② ,
③ ,④ 。
(2)“实验一”和“实验二”起的作用是 。
(3)小芳同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“实验总结”,她补充设计了两
个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
①对二氧化锰进行了两次称量,其目的是: 。
②倒掉实验三反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,反复实验,
其目的是 。
(4)请写出实验室分解过氧化氢制取氧气的符号表达式: 。
13.(2023八下·新昌期末)下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,应选用 (选填“A”或“B”)作为气体发生装置。
(3)选用D装置作为氧气收集装置,氧气从 (选填“b”或“c”)管进入。
(4)小科用抽拉法检查装置E的气密性,发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置,你认为该装置是否漏气? (选填“是”或“否”).
参考答案
例1:(2024八下·三门期末)下面是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 根据氧气的性质和实验注意事项分析 。
【解答】常用气体的发生装置和收集装置分别又分为两种和三种。前者有“固体加热型”和“固液常温型”两种装置;后者有“排水法”、“向下排空气法”和“向上排空气法”三种装置。A、用过氧化氢溶液制取氧气,其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,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,分液漏斗末端不需要伸入液面以下,图示操作正确,不符合题意;
B、用排水法收集氧气时,集气瓶应装满水,待导管口有连续均匀气泡冒出时再进行收集,图示操作正确,不符合题意;
C、氧气验满时,应将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满,图示操作错误,符合题意;
D、硫在氧气中燃烧时,集气瓶底应放一些水,防止二氧化硫污染空气,图示操作正确,不符合题意。
故选:C。
例2:(2024八下·临海期末)下列是实验室制取、收集有关气体装置图,请按要求回答下列问题:
(1)实验室选择装置甲制取氧气时,仪器a的名称是 。
(2)若利用装置丙收集氧气,判断氧气已集满的现象是 。
(3)若利用装置丁收集氧气,气体要从c管通入,理由是 。
【答案】(1)铁架台
(2)把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满
(3)氧气密度比空气大
【解析】根据气体的状态以及性质和反应条件选择合适的收集以及发生装置。
【解答】(1)仪器a的名称是铁架台。
(2)因为氧气的密度比空气大,具有助燃性,用装置C收集氧气时,检验氧气记收集满的方法是:把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满。
(3)若利用装置丁收集氧气,气体要从c管通入,理由是氧气密度比空气大,首先沉在瓶底。
例3:(2023八下·椒江期末)潜水、高空飞行等活动经常利用超氧化钾(KO2)作供氧剂。小科查阅了相关资料,请回答下列问题:
(1)超氧化钾作供氧剂的原理是:超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气,同时产生碳酸钾。请写出该反应的化学方程式
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,若要得到比较干燥的氧气,则气体的发生与收集装置应该选用 (选填字母)。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为40%的混合气体,则需要氧气和空气的体积比为 (空气中氧气的体积分数按20%计算) .
【答案】(1)4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
(2)AE
(3)1:3
【解析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,写出对应的化学方程式。
(2)根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置,根据气体的性质选择收集方法。
(3)空气中氧气的体积+生成氧气的体积=混合气体中的氧气总体积。
【解答】(1)超氧化钾能与二氧化碳反应生成,氧气和碳酸钾,则反应的方程式为: 4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 。
(2)氯酸钾和二氧化锰都是固态,且需要加热,因此发生装置选择“固态加热型”,故选A;
得到的氧气比较干燥,因此不能使用排水法收集,其密度大于空气,因此使用向上排空气法收集,故选E。
(3)设需要空气的体积为x, 那么得到:20%x+(100mL-x)=100mL×40%;
解得:x=75mL; 那么氧气的体积为:100mL-75mL=25mL;
则需要氧气和空气的体积比为:25mL:75mL=1:3。
例4:(2023八下·金东期末)下列反应属于分解反应的是( )
A.H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O B.Mg+2HCI=MgCl+H2↑
C.2KClO32KCl+3O2↑ D.CO2+H2O=H2CO3
【答案】C
【解析】两种化合物交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,单质和化合物反应生成另一种单质和化合物,属于置换反应,一种物质反应生成多种物质,属于分解反应,两种物质反应生成一种物质,属于化合反应。
【解答】A.属于复分解反应,故A错误;
B.属于置换反应,故B错误;
C.属于分解反应,故C正确;
D.属于化合反应,故D错误。
1.D 2.D 3.A 4.B 5.B 6.B 7.A 8.A 9.B 10.A
11.(1)催化作用 (2)产生大量气泡 (3)氧气
12.(1)①速率慢 ②二氧化锰加入水中不产生氧气③向盛有10mL8%的过氧化氢溶液中,加入少量二氧化锰,伸入带火星的木条 ④有大量气泡产生,带火星的小木条复燃
(2)对照 (3)①验证二氧化锰在反应前后质量不变;②验证二氧化锰在化学反应前后化学性质不变;(4)H2O2----→H2O+O2MnO2
13.【答案】(1)长颈漏斗 (2)A (3)b (4)否
【解析】①A装置适用于固液不加热型发生装置,气密性的检查:在右侧导管装上橡皮管,用止水夹夹住橡皮管,向长颈漏斗中加水至液面没过长颈漏斗下端,若在长颈漏斗中形成一段稳定的液柱,说明装置气密性良好。
②B装置适用于固体加热型发生装置,气密性的检查:将导管口伸入水中,用手捂住试管,若在导管口冒出气泡,且一段时间后导管中有一段稳定的液柱,说明装置气密性良好。
③氧气不易溶于水,可以用排水法收集。氧气密度比空气略大,可以用向上排空气法收集。
【解答】(2)装置A,适用于固液反应,不需要加热,装置B适用于固体的反应,需要加热,故选A。
(3)氧气的密度比空气略大,用向上排空气法收集,故氧气从b管进入。
(4)被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置说明装置内的气体质量不发生变化,则装置气密性良好。
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