内容正文:
第1节 空气与氧气(第4课时)
例1.如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称:② 。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择 (从A~G中选择,填字母序号,下同)组合装置,反应的化学方程式为 。制取氧气的过程如下,正确顺序是 。
①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性 ④把药品装入试管,用带导管的胶塞塞紧,固定在铁架台上 ⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管
A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥②
(3)某同学用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是 。(填字母)
a.收集气体前,集气瓶没有注满水
b.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
c.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是( )
A.固体中氧元素的质量 B.生成O2的质量
C.固体中MnO2的质量分数 D.固体中钾元素的质量
跟踪训练
1.实验室用双氧水制取氧气的正确操作顺序是( )
①连接装置 ②检查装置气密性 ③加入双氧水 ④加入二氧化锰 ⑤收集气体
A.①②③④⑤ B.①②④③⑤ C.②①④③⑤ D.②①③④⑤
2.实验室用过氧化氢分解的方法制取氧气,下列相关装置及操作正确的( )
带火星的木条
氧气
A.发生装置 B.排水法收集氧气 C.验满 D.存放氧气
3.实验中,检验装置气密性是确保实验成功的关键步骤。下列不能检查装置气密性的是( )
A. B. C. D.
4.在完成铝在氧气中燃烧的实验时,发现铝没有燃烧,下列关于原因分析错误的是( )
A.实验中有气泡放出时立即进行收集 B.集气瓶内没有少量的水
C.引燃的火柴刚燃烧时就放入氧气瓶内 D.铝箔放置时间过长,表面没有进行打磨
5.如图所示是木炭在氧气中燃烧的实验操作,试回答下列问题: 木炭
澄清石灰水
A B C D
(1)C图中木炭在氧气中燃烧的现象是 ,木炭应 (填“缓
慢”或“快速”)伸入集气瓶内,其目的是 ,燃烧停止后,冷却,
向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡后发生的现象 。
(2)C图中盛放氧气的瓶口盖上玻璃片的目的是 ,要等到集气瓶
完全冷却后向集气瓶中倒入石灰水,其目的是 。
(3)将燃着的木炭伸入集气瓶内,看到的现象与在空气里燃烧的现象几乎相同,分析其
原因可能是 。
A.排水法收集前未在集气瓶中灌满水 B.没等导管口连续放出气泡就收集
C.集气瓶中已无氧气 D.收集满氧气的集气瓶没加盖
核心素养提升
6.如图所示为实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的装置。在实验
过程中,当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时,才开始收集气体,
这样做是为了( )
A.检验该实验装置的气密性 B.提高收集到的氧气的纯度
C.防止水槽中的水倒吸使试管破裂 D.防止氯酸钾颗粒进入导气管
7.实验室中,常采用分解过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)制取氧气,装置如图所示。
(1)图中收集氧气的方法叫做 ,可用此方法收集氧气的原因是 。H2O2溶液
MnO2
(2)用该方法收集氧气时,检验集气瓶中氧气是否集满的方是 。(填字母)
A.把点燃的木条伸入瓶内 B.把带火星的木条伸入瓶内
C.把带火星的木条放在瓶口
(3)如果锥形瓶中的反应很剧烈,应该采取的安全措施有 。(填数字)
①减慢液体滴加的速度 ②适当降低过氧化氢溶液的浓度 ③加热锥形瓶
8.实验室制取氧气时,若采用排水法收集气体,可按下图所示的各步操作实验:
(1)图A所示实验操作中,要使集气瓶内充满水而不留有空气,应如何操作?___________。
(2)图D所示实验操作中,当集气瓶内即将充满氧气时,要使集气瓶内充有尽可能多的
氧气,应如何操作?____________________________。
(3)图E中,应选用________(填a或b)方式放置已充满氧气的集气瓶。
9.某学校科学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中,采取了以下实验步骤:
①取5只250毫升集气瓶,向5只集气瓶中分别装入25毫升、50毫升、75毫升、100毫升、125毫升的水,并用毛玻璃片盖住,依次编号为1、2、3、4、5。
②用分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气,通过排水法将上述1~5号瓶中的水排去。
③将带火星的木条依次插入1~5号瓶中,把观察到的现象和计算数据,填入下表。
集气瓶标号
1
2
3
4
5
集气瓶中氧气的体积分数
▲
36.8%
44.7%
52.6%
60.5%
带火星木条的状况
微亮
亮
很亮
复燃
复燃
试回答下列问题:
(1)1号集气瓶中氧气的体积分数为 。
(2)根据上述实验,下列说法中正确的是( )
A.只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B.集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时,带火星的木条一定能复燃
C.只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
(3)上述实验表明:物质燃烧的剧烈程度与 有关, 越大,燃烧越 。
10.(2024八下·萧山期末)小黄和小岩发现,带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有60%体积的水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体就能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值,她们进行了如下探究:(空气中的氧气含量为21%)
(1)【设计实验】小黄设计了如图所示的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25ml水的目的是 。写出实验室用双氧水制取氧气的化学方程式 。
(2)【实验研究】第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入15%、30%和45%体积的水,盖上盖玻片,倒置在水槽中。当气泡 放出后,将导管口伸入集气瓶,把其中的水全部排出。将相同的3根带火星的竹签分别插入①~③号瓶中,记录实验现象。获得第一组实验现象后,小晨又做了第二组实验,并记录实验现象。两组实验数据和现象如下表:
实验分组
第一组
第二组
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
集气瓶装水的体积分数/%
15
30
45
34
38
42
带火星的竹签的状况
亮
很亮
复燃
很亮
复燃
复燃
得出上述两组实验现象后,小萍认为还不能确定能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验,她应该在水的体积分数为 再进行实验。
【实验结论】经过数次实验得出水的体积分数较准确数值之后通过计算氧气含量得出:能使带火星的竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
第1节 空气与氧气(第4课时)
参考答案
例1.如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称:② 。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择 (从A~G中选择,填字母序号,下同)组合装置,反应的化学方程式为 。制取氧气的过程如下,正确顺序是 。
①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性
④把药品装入试管,用带导管的胶塞塞紧,固定在铁架台上
⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管
A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥②
(3)某同学用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是 。(填字母)
a.收集气体前,集气瓶没有注满水
b.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
c.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是( )
A.固体中氧元素的质量 B.生成O2的质量
C.固体中MnO2的质量分数 D.固体中钾元素的质量
【答案】(1)长颈漏斗 (2)BEF;2KClO3 2KCl+3O2↑;B (3)ab (4)C
【解析】(1)熟悉各种仪器名称 (2)加热固体装置和排水法收集氧气装置 ;加热并收集气体要考虑安全性 (3)从是否装满水及收集时间考虑 (4)结合质量守恒定律以及反应后物质质量变化考虑
【解答】(1)①为试管②长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗
(2)加热装置为B,氧气可用排水法或向上排空气法收集, A~G 中选择EF,所以应选择BEF;反应的化学方程式为: 2KClO3 2KCl+3O2↑ ;制取氧气的正确顺序是:③④①⑤⑥②
故答案为:第1空、BEF 第2空、 2KClO3 2KCl+3O2↑ 第3空、B
(3)排水法收集氧气要把集气瓶装满水,等气泡连续均匀冒出时收集,所以测得氧气的纯度偏低,原因可能是收集气体前,集气瓶没有注满水或导管口开始有气泡冒出,立刻收集;
故答案为: ab
(4)氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气。生成氧气溢出,反应后固体质量减小;MnO2是催化剂,反应前后质量不变。
A、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾,所以固体中氧元素质量减小,与图所示不符合;
B、氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气,所以生成氧气的质量从0开始,与图所示不符合;C、加热一定时间反应生成氧气,所以固体质量先不变后减小,最后不变,固体中MnO2的质量分数先不变后增大,最后不变,与图所示符合;
D、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾,由质量守恒定律可知,反应前后元素质量不变,所以固体中钾元素的质量不变,与图所示不符合;故答案为:C
1.C 2.B 3.D 4.B
5.(1)剧烈燃烧,发出白光,放出热;缓慢;使木炭与氧气充分反应;澄清石灰水变浑浊;
(2)防止气体受热逸出;防止集气瓶受热不均而炸裂 (3)ABD
6.B
7.(1)向上排空气法;氧气的密度比空气大;(2)C;(3)①.
8.(1) 集气瓶内装满水,用玻璃片盖住集气瓶口一侧,向一个方向平推,使集气瓶内不留有气泡(2) 扶正集气瓶 (3) a
9.(1)36.8%(2)B(3)氧气浓度 氧气浓度越大 燃烧越剧烈
10.【答案】(1)稀释加入的过氧化氢溶液,防止反应速度过快;2H2O22H2O+O2
(2)连续、均匀;34%~38%
【解析】计算集气瓶中氧气含量时,需要考虑收集气体前瓶中原有空气中的氧气。
【解答】(1)直接用15%的过氧化氢进行反应,为因为浓度过高,导致反应速度过快,难以控制。圆底烧瓶预先加有适量的水,是用来稀释过氧化氢的。
(2)当装置中产生气体,会先将原有的空气排出,所以不能立即收集氧气,因为此时氧气纯度不高,需等到导管口有连续均匀气泡冒出后才可收集;本实验目的是要寻找恰能使竹签复燃的情况,所以还需在“很亮”和“复燃”之间的更小范围再寻找。
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