实验活动1 氧气的实验室制取与性质 (培优讲义)化学新教材人教版九年级上册
2026-07-22
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 实验活动1 氧气的实验室制取与性质 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氧气 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.56 MB |
| 发布时间 | 2026-07-22 |
| 更新时间 | 2026-07-22 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58927348.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦初中化学“氧气的实验室制取与性质”核心知识点,系统梳理从实验目的、用品准备、制取步骤(如高锰酸钾加热法)到性质探究(木炭、硫、铁丝燃烧)的完整脉络,辅以进阶典例、解题技巧及对点练习,构建阶梯式学习支架。
该资料以实验探究为主线,通过“茶庄定点收利息”等口诀强化操作规范,结合跨学科实践(简易供氧器设计)培养科学探究与实践能力,利用实验细节分析(如棉花作用、集气瓶底水的作用)提升科学思维,课中助力教师高效授课,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第二单元
空气和氧气
实验活动1 氧气的实验室制取与性质
考点 1 氧气的实验室制取
【实验目的】
学习实验室制取氧气的方法
【实验用品】
实验仪器
大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳
实验试剂
细铁丝、高锰酸伸、木炭、澄清石灰水
实验物品
木条、棉花、火柴
【制取过程】
实验步骤
实验现象
实验结论
实验装置
(1)检查组装的气体发生装置的气密性
用手握住试管,导管口有气泡冒出,松开手后过一段时间,导管中会形成一段水柱
装置气密性良好
(2)向试管中加入少量高锰酸钾粉末,使其平铺于试管底部,在接近试管口的地方放置一小团棉花,组装实验装置
(3)先均匀加热试管,再集中于试管底部加热,当有连续气泡均匀冒出时,开始收集气体。连续收集3瓶气体,并使其中一瓶中存留少量水
集气瓶中水面逐渐下降,集满氧气时,瓶口有大气泡冒出
加热高锰酸钾制取氧气反应的文
字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(4)气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【进阶典例】(25-26九年级上·河北唐山·阶段检测)初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体,是初中学生的化学实验技能应达到的要求。某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下,请填写空白。
(1)写出仪器①的名称_____;②的名称_____。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的发生和收集装置是_____,写出符号表达式:_____。
(3)若要收集较干燥的氧气,可以选择_____(填字母)装置进行收集。
(4)如果用E装置收集氧气,氧气不纯的原因可能是_____。
(5)用装置F收集O2气体时,气体应从_____(填“b”或“c”)端通入。
(6)如图是小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法错误的是______。
A.使用前,过渡仓应注满水
B.反应仓的药品可以是高锰酸钾
C.过渡仓的原理类似于湿化瓶
D.过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【答案】(1)长颈漏斗 水槽
(2)AD/AE
(3)D
(4)集气瓶没有装满水(合理即可)
(5)c
(6)AB
【解析】(1)仪器①的名称是长颈漏斗;仪器②的名称是水槽。
故填:长颈漏斗;水槽。
(2)用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应需要加热,所以发生装置选A。氧气密度比空气大且不易溶于水,收集装置可选D(向上排空气法)或E(排水法),所以发生和收集装置是A、D(或A、E)。
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符号表达式为:。
(3)要收集较干燥的氧气,应用向上排空气法,所以选择D装置进行收集。故填:D。
(4)用E装置(排水法)收集氧气,氧气不纯的原因可能是没有等气泡连续均匀冒出就开始收集(或集气瓶没有装满水)。故填:集气瓶没有装满水(合理即可)。
(5)用装置F收集O2气体时,因为氧气密度比水小,气体应从c端通入,水从b端排出。故填:c。
(6)A、过渡仓若注满水,氧气排出时会带出一部分水被人体吸入,所以水不能注满,该说法错误,故符合题意。
B、反应仓是固液不加热型装置,而高锰酸钾制取氧气需要加热,所以反应仓的药品不可以是高锰酸钾,该说法错误,故符合题意。
C、过渡仓能使氧气湿润,原理类似于湿化瓶,该说法正确,故不符合题意。
D、过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质,氧气才能从水中逸出,该说法正确,故不符合题意。
故选:AB。
解题点睛
一、核心操作口诀(“茶庄定点收利息”)
这是中考操作填空题的必杀技,每一步的首字谐音要记牢:
谐音字
对应操作
考点解读
茶
查(检查装置的气密性)
第一步!连接装置后,用手握试管,看导管口有无气泡。
庄
装(装入药品)
试管口要略向下倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)。
定
定(固定装置)
铁夹夹在距试管口 1/3 处(或中上部)。
点
点(点燃酒精灯加热)
先预热(来回移动酒精灯),再固定在有药品的部位加热。
收
收(收集气体)
见下方“收集时机”。
利
离(导管撤离水槽)
必须先撤导管(防倒吸)。
息
熄(熄灭酒精灯)
后熄酒精灯(与上一步顺序绝对不能颠倒)。
2.收集时机的精准把握(选择题最爱考)
排水法:等导管口的气泡连续、均匀地冒出时再开始收集。
为什么? 刚开始冒出的气泡是试管中原有的空气(受热膨胀排出),此时收集会导致氧气不纯。
向上排空气法:导管口要伸入集气瓶底部(才能把瓶底的空气彻底排干净)。
3. 五大关键注意事项(实验探究题考点)
1.试管口要塞一团棉花(最重要!)
作用:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管(堵塞导管或使水槽中水变红)。
2.试管口略向下倾斜
目的:防止冷凝水倒流,炸裂试管底部。
3.酒精灯用外焰加热
外焰温度最高,加热效率高。
4.验满方法(向上排空气法):
将带火星的木条放在集气瓶口(注意:不是伸入瓶内),若木条复燃,则已满。
5.排水法收集完毕后的操作:
先撤导管,后熄灭酒精灯。如果先熄灯,试管冷却后气压变小,水槽中的水会被倒吸入热试管,导致试管炸裂。
考场秒杀判断:这个实验能不能用“向下排空气法”收集?
答案:不能。 因为氧气的密度比空气略大,所以只能“向上”排空气。如果题目让你选收集方法,记住口诀:“向上排气氧气大,向下排气氢气小”。
【拔高典例】(25-26九年级上·吉林·阶段检测)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出仪器名称:①___________,②___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是___________(填字母),反应的文字表达式为___________,试管口放一团棉花的目的是___________。
(3)若用装置D收集氧气,验满的方法是___________。
(4)若用装置F(装满水)收集氧气,气体应从___________(填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)试管 酒精灯
(2)A 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 防止加热时固体粉末进入导管
(3)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已收集满
(4)b
【解析】(1)由图可知①为试管,②为酒精灯。
(2)高锰酸钾制取氧气,条件是加热,反应物状态是固体,故选发生装置 A;高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故可以写出表达式:;试管口放棉花可防止固体粉末随气流进入导管;
(3)D 为向上排空气法收集氧气,验满需检验集气瓶口是否有氧气,用带火星木条验证,故表述为:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已收集满。
(4)F 装满水收集氧气,采用 “排水法” 原理,气体应从短管(b)通入,将水从长管(a)排出。
【对点练1】(24-25九年级上·福建三明·期末)在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、检查气密性时,将导管一端伸入 水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,故选项不符合题意;
B、用加热高锰酸钾的方法制备氧气时,用酒精灯的外焰加热,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,在试管口放一团棉花,防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,故选项不符合题意;
C、氧气密度比空气大,用向上排空气法收集氧气时,导管应伸到接近集气瓶底部,故选项不符合题意;
D、铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶底部应放少量的水或铺一层细沙,防止生成的高温熔化物溅落炸裂集气瓶,故选项符合题意;
故选:D。
【对点练2】(2026·山西·三模)如图是实验室制取气体的装置,有关分析正确的是( )
A.装置A可用于高锰酸钾制取氧气 B.装置B实验前先检查装置气密性
C.装置C收集密度小于空气的气体 D.装置D收集氧气气体由导管b进入
【答案】B
【解析】A.高锰酸钾制取氧气属于固体加热型反应,需要加热仪器,且试管口需略向下倾斜、放置棉花。装置A是固液常温型发生装置,无加热装置,无法用于高锰酸钾制氧,A错误。
B.所有制取气体的实验装置,实验前都必须先检查气密性,防止装置漏气影响实验,该操作要求正确,B正确。
C.装置C是向上排空气法收集装置,导管伸到集气瓶底部,用于收集密度比空气大的气体,密度小于空气的气体应采用向下排空气法收集,C错误。
D.装置D为排水法收集装置,氧气不易溶于水,若用该装置收集氧气,气体应从短管c进入,将水从长管b排出,错误。
考点 2 氧气的性质实验探究
氧气的性质实验探究
①木炭的燃烧实验
实验原理
(1)木炭完全燃烧的符号表达式为C+O2CO2
实验步骤及现象
(2)用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热,观察到的现象是木炭红热。接着把加热过的木炭由瓶口向下 缓慢 (填“缓慢”或“快速”)插入充满氧气的集气瓶中,这样操作的目的是防止伸入过快使集气瓶中的氧气因受热膨胀而逸出;观察到的现象是木炭发出白光,放出热量。
(3)燃烧停止后取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。
实验反思
(4)实验结束后,集气瓶内因燃烧产生二氧化碳,且消耗了大部分氧气,导致木炭熄灭。
②硫的燃烧实验
实验原理
(1)硫燃烧的符号表达式为S+O2SO2
实验现象
(2)不同点:硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。
(3)相同点:硫在空气和氧气中均剧烈燃烧,产生刺激性气味的气体,放热。
注意事项
(4)集气瓶内预先放入一些水的目的是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。
(5)集气瓶底的水 不能 (填“能”或“不能”)用细沙代替
实验反思
(6)根据硫在空气和氧气中燃烧的现象说明燃烧的剧烈程度与 氧气浓度 有关。
③细铁丝的燃烧实验
实验原理
(1)细铁丝燃烧的符号表达式为3Fe+2O2Fe3O4
实验步骤
(2)实验前,用砂纸将细铁丝打磨光亮,目的是除去细铁丝表面的氧化物和污物。
(3)实验前应将光亮的铁丝盘成螺旋状,目的是增大铁丝的受热面积,有利于铁丝持续燃烧。在细铁丝下端系一根火柴的作用是引燃细铁丝。
(4)点燃火柴,待火柴快燃尽时,将细铁丝伸入集气瓶中,这样做的原因是防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气。
实验现象
(5)实验中观察到细铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热。
实验反思
(6)集气瓶内预先放一些水的目的是防止生成的高温熔融物溅落,使集气瓶底炸裂,水还可以用细沙代替。
实验意外现象分析
①实验结束后,若发现集气瓶炸裂,可能的原因是燃着的细铁丝不小心碰到集气瓶瓶壁。
②进行该实验时,未观察到细铁丝燃烧,可能的原因是氧气不纯(或温度未达到细铁丝的着火点)。
实验细节分析
如图是进行实验的几种操作,更能提高实验成功率的操作是 C (填字母)。
【进阶典例】(25-26九年级上·广东东莞·阶段检测)根据下列实验装置图,按要求回答下列问题:
(1)写出标有序号的仪器名称 a_____;b_____。
(2)若实验室用暗紫色固体制取氧气,该化学反应的符号或文字表达式为 _____;用装置A制取氧气时,在试管口放一团棉花的作用是 _____。
(3)停止加热时,为防止倒吸,应先进行的操作是 _____(填“熄灭酒精灯”或“把导管移出水面”)。
(4)用上述收集的O2完成如图C所示的实验,观察到木炭在氧气中燃烧发出_____,放出热量,澄清石灰水 _____。写出木炭在氧气中燃烧的符号或文字表达式_____。
【答案】(1)铁架台 集气瓶
(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(3)把导管移出水面
(4)白光 变浑浊 或
【解析】(1)通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,a是铁架台;b是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符号或文字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或;用装置A制取氧气时,在试管口放一团棉花的作用是:防止加热时试管内的粉末状物质进入导管;
(3)停止加热时,为防止倒吸,应先进行的操作是把导管移出水面;
(4)碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,观察到木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,澄清石灰水变浑浊;符号或文字表达式为:或。
解题点睛
氧气性质实验注意事项
实验名称
注意事项
木炭在氧气中燃烧
(1)夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,防止瓶内氧气受热逸出。
(2)火焰的处理要小心谨慎,避免烧伤或引发火灾,实验结束后要确保火焰已经完全熄灭。
(3)在封闭玻璃瓶口时,要确保玻璃瓶口与氧气气体瓶之间没有空隙,以免氧气泄漏导致实验失败。
铁丝在氧气中燃烧
(1)铁丝末端系一根火材梗的目的:引燃铁丝;
(2)铁丝弯成螺旋状的目的:增大铁丝的受热面积;
木条即将燃尽再伸入集气瓶的原因:防止木条燃烧消耗集气瓶内氧气,而不利于铁丝燃烧;
(3)集气瓶底预先放少量水或细沙:防止生成的高温熔化物溅落,使集气瓶炸裂。
硫在氧气中燃烧
集气瓶底水的作用
(1)防止灼热生成物掉落使集气瓶炸裂;
(2)吸收生成的有害气体,防止其污染空气。
【拔高典例】(25-26八年级上·上海·阶段检测)在实验中,观察和描述实验现象,并分析实验现象得出结论,是学习化学的重要方法。
(1)如图1所示,在铁丝燃烧的实验中,将细铁丝盘成螺旋状,目的是_______。装有氧气的集气瓶底部放入少量水或细沙,目的是________;铁丝在氧气中燃烧,可以观察到的现象是________。该反应的文字表达式________。
(2)小明同学点燃系在光亮螺旋状细铁丝底端的火柴后,立即插入盛满氧气的集气瓶中,细铁丝没有燃烧,原因是________。火柴在这里的作用是________。
(3)如图2所示,在木炭燃烧的实验中,用坩埚钳夹取一小块木炭加热到发红后,伸进一瓶氧气中,观察到木炭比在空气中燃烧更旺,发出________光。进一步证明木炭与氧气的确发生了化学反应的方法是________。铁丝、木炭分别在空气、氧气中燃烧的不同现象,说明了燃烧反应的剧烈程度与________有关。
【答案】(1)增大铁丝与氧气的接触面积,促进燃烧 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
(2)火柴燃烧消耗了氧气,使集气瓶内氧气浓度不够不能使铁丝燃烧 引燃铁丝
(3)白 向反应之后的集气瓶内倒入澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳 氧气的浓度
【解析】(1)在铁丝燃烧的实验中,将细铁丝盘成螺旋状,目的是增大铁丝与氧气的接触面积,促进燃烧;铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,则装有氧气的集气瓶底部放入少量水或细沙,目的是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;铁燃烧生成四氧化三铁,该反应的文字表达式为,故填:增大铁丝与氧气的接触面积,促进燃烧;防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;;
(2)点燃系在光亮螺旋状细铁丝底端的火柴后,立即插入盛满氧气的集气瓶中,细铁丝没有燃烧,原因是火柴燃烧消耗了氧气,使集气瓶内氧气浓度不够不能使铁丝燃烧;火柴在这里的作用是引燃铁丝,故填:火柴燃烧消耗了氧气,使集气瓶内氧气浓度不够不能使铁丝燃烧;引燃铁丝;
(3)图2所示,在木炭燃烧的实验中,用坩埚钳夹取一小块木炭加热到发红后,伸进一瓶氧气中,观察到木炭比在空气中燃烧更旺,发出白光;
有新物质生成的变化是化学变化,进一步证明木炭与氧气的确发生了化学反应的方法是向反应之后的集气瓶内倒入澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,进而说明发生了化学反应;
铁丝、木炭分别在空气(氧气含量相对较少)、氧气中燃烧的不同现象,说明了燃烧反应的剧烈程度与氧气的浓度有关;
故填:白;向反应之后的集气瓶内倒入澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳;氧气的浓度。
【对点练1】(25-26八年级下·河北石家庄·期末)某兴趣小组同学进行如图所示实验,关于此实验下列说法中不正确的是( )
A.步骤①木炭在空气中燃烧发红光,步骤②木炭在氧气中燃烧发白光
B.步骤②中,木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶,目的是防止氧气逸出,让木炭和氧气充分接触反应,使实验现象更明显
C.通过此实验可以看出,木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈
D.本炭可以和氧气反应,因此可以代替红磷来测定空气中氧气含量
【答案】D
【解析】A、木炭在空气中燃烧时发出红光,而在氧气中燃烧时发出白光,故说法正确;
B、木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶,目的是防止氧气逸出,让木炭和氧气充分接触发生反应,使实验现象更明显,故说法正确;
C、因为氧气浓度越高,燃烧反应越剧烈。通过此实验可以看出,木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈,故说法正确;
D、木炭燃烧生成的是二氧化碳气体,而红磷燃烧生成的是固体五氧化二磷。在测定空气中氧气含量时,需要生成固体产物,以便通过体积变化来测定氧气含量。因此,木炭不能代替红磷来测定空气中氧气含量,故说法错误。
故选D。
【对点练2】(24-25七年级下·湖南娄底·期末)如图是中学教材中的几个实验,回答下列问题。
(1)实验一中,发生反应的文字表达式为__________;若各步操作完全正确,打开止水夹后可以观察到烧杯中的水进入集气瓶,进水量________;
(2)实验二中,将木炭由上至下_______伸入集气瓶,以充分利用氧气;
(3)实验三中,硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同,原因是_____;
(4)实验四中,待火柴______时伸入集气瓶;集气瓶中水的作用是__________。
【答案】(1) 是集气瓶内空气体积的
(2)缓慢
(3)氧气的浓度不同
(4)快燃尽 防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底
【解析】(1)实验一中,红磷燃烧生成了五氧化二磷,发生反应的文字表达式为:;空气中氧气的含量约占空气体积的,若各步操作完全正确,打开止水夹后可以观察到烧杯中的水进入集气瓶,进水量是集气瓶内空气体积的。
(2)实验二中,将木炭由上至下缓慢伸入集气瓶,以充分利用氧气;
(3)实验三中,硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,现象不同,原因是氧气的浓度不同。
(4)实验四中,,待火柴快燃尽时伸入集气瓶,防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气;铁丝在氧气燃烧放出大量的热,集气瓶中水的作用是防止生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底。
1.(2026·河北沧州·模拟预测)下列关于的制取、收集实验操作正确的是( )
A.倾倒过氧化氢溶液 B.连接试管和橡胶塞
C.收集氧气 D.用高锰酸钾制备氧气
【答案】D
【解析】A.倾倒液体药品时,瓶塞需倒放避免污染试剂,标签要朝向手心防止药液腐蚀标签,图中瓶塞正放,错误。
B.连接试管和橡胶塞时,不能将试管放在桌面上按压塞子,易压破试管,应手持试管慢慢转动塞入橡胶塞,错误。
C.氧气密度大于空气,用向上排空气法收集时,导管需伸到集气瓶底部才能排尽瓶内空气,图中导管仅伸入瓶口,错误。
D.加热高锰酸钾制氧气时,试管口略向下倾斜可避免冷凝水倒流炸裂试管,试管口放棉花可防止高锰酸钾粉末进入导管,符合操作规范,正确。
2.(2026·福建漳州·模拟预测)下列有关集气瓶的使用或操作错误的是( )
A.收集氧气 B.氧气验满
C.氧气干燥,长进短出 D.细铁丝在氧气中燃烧
【答案】B
【解析】A.氧气密度大于空气,采用向上排空气法收集时,导管伸入集气瓶底部可充分排尽瓶内空气,操作正确。
B.氧气验满的操作是将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃说明已满,图中将木条伸入瓶内是氧气的检验操作,不是验满,操作错误。
C.浓硫酸具有吸水性可干燥氧气,洗气时遵循“长进短出”原则,能让气体与浓硫酸充分接触除水,操作正确。
D.铁丝燃烧生成的高温熔融物溅落易炸裂瓶底,瓶底预留少量水可起到防护作用,操作正确。
3.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,下列有关玻璃导气管使用正确的是( )
A.将干燥导气管插入胶皮管 B.用酒精灯加热制氧气
C.排空气法集气 D.排水法集气
【答案】D
【解析】A、连接玻璃管和胶皮管将玻璃管一端湿润,然后左手拿胶皮管,右手持玻璃管旋转插入,导管使用不正确。故选项A错误;
B、用高锰酸钾制取氧气时,为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,试管口应放一团棉花,且玻璃导管不能伸入试管内过长(不利于气体导出),图中未体现放棉花且导管长度不符合要求,使用不正确。故选项B错误;
C、氧气的密度比空气的大,用向上排空气法收集氧气,导管应伸入集气瓶的底部,以利于空气的排出,故选项导管使用不正确。故选项C错误;
D、用排水法收集氧气时,由于氧气不易溶于水,玻璃导管只需放在集气瓶口附近即可,随着氧气的产生,会将集气瓶内的水排出,从而收集到氧气,图中操作符合要求,故选项D正确。
故选D。
4.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段检测)下列关于硫燃烧实验的相关描述不合理的是( )
A.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
B.硫燃烧是剧烈氧化的现象
C.硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
D.集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染
【答案】C
【解析】A、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,不符合题意;
B、硫燃烧是剧烈的氧化反应,不符合题意;
C、硫在空气和氧气中的燃烧产物相同,均是二氧化硫,符合题意;
D、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故集气瓶底部留有水可以吸收二氧化硫,防止污染空气,不符合题意。
故选C。
5.(24-25八年级下·黑龙江伊春·期末)氧气的制取和性质实验如图。下列说法中正确的是( )
A.发生装置仅由试剂状态决定。 B.该装置能收集到干燥的氧气。
C.制取氧气的原料一定含有氧元素。 D.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底。
【答案】C
【解析】A、发生装置由反应物的状态和反应条件共同决定,而不是仅由试剂状态决定,A 错误。
B、图中用排水法收集氧气,排水法收集的氧气中含有水蒸气,不能收集到干燥的氧气,B 错误。
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,要制取氧气,原料中一定含有氧元素,C 正确。
D、红热木炭应缓慢伸入集气瓶瓶底,这样可以使木炭与氧气充分反应,若迅速伸入集气瓶瓶底,燃烧放出的热量会使集气瓶中的氧气受热膨胀逸出,D 错误。
故本题答案为:C。
6.(25-26九年级下·福建莆田·阶段检测)实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列做法错误的是( )
A.在试管口放一团棉花,防止粉末状物质进入导管
B.导管口开始有气泡放出时不要立即收集,以免收集到的气体不纯
C.用高锰酸钾制取所需氧气后,要先熄灭酒精灯,然后再把导管移出水面,防止水槽中的水沿导管倒吸,使试管骤冷破裂
D.将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
【答案】C
【解析】A、在试管口放一团棉花,防止加热时粉末状物质进入导管,故选项做法正确;
B、导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,是因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气,制得氧气不纯,应等待到气泡连续并比较均匀地放出时再收集,故选项做法正确;
C、用高锰酸钾制取所需氧气后,要先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水槽中的水沿导管倒吸,使试管骤冷破裂,故选项做法不正确;
D、氧气的密度比空气大,收集满氧气的集气瓶正放在桌面上,故选项做法正确。
故选C。
7.(25-26九年级下·福建泉州·期中)如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图,其中正确的是( )
A.取药品 B.装药品
C.加热高锰酸钾 D.集满气体
【答案】B
【解析】A、取用高锰酸钾粉末状固体药品时,要用药匙,取下的瓶塞要倒放,以防止污染桌面或污染试剂,错误;
B、取用高锰酸钾等固体粉末状药品时,应将试管横放,用药匙或纸槽将药品送到试管底部,再慢慢竖起试管,正确。
C、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流回试管底部,使试管炸裂。图中试管口向上倾斜,错误;
D、用排水法收集氧气,集满后应在水下用玻璃片盖住瓶口,再取出集气瓶正放在桌面上。图中在空气中盖玻璃片,会使氧气逸出,错误。
故选B。
8.(25-26九年级下·山西阳泉·开学考试)探究氧气化学性质的实验设计如下。有关分析或现象描述正确的是( )
A.都发出蓝紫色火焰 B.都需在集气瓶底部放少量水
C.发生的反应都属于化合反应 D.生成的气体都是空气污染物
【答案】C
【解析】A、木炭在氧气中燃烧发出白光;硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,不符合题意;
B、木炭在氧气中燃烧实验无需在集气瓶底部放少量水,不符合题意;
C、木炭燃烧的反应为,硫燃烧的反应为,均属于化合反应,符合题意;
D、是空气污染物,不属于空气污染物,不符合题意;
故选C。
1.以下是初中教材中的几个实验,请回答问题。
(1)实验一:硫粉在氧气中燃烧现象___________。
(2)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧,实验时,系火柴的作用是___________;该反应的文字表达式___________。
(3)实验三:木炭在氧气中燃烧后,验证产物是二氧化碳的需要用到的试剂是___________。
(4)实验一、二都要在集气瓶下面放少量的水,放水的作用分别是___________。
【答案】(1)产生明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味气体
(2)引燃铁丝
(3)澄清石灰水
(4)实验一吸收生成的有毒气体,防止污染空气;实验二防止生成热的固体溅落瓶底,使瓶底炸裂
【解析】(1)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,现象是:产生明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味气体。
(2)铁丝在氧气中燃烧需要较高温度,火柴燃烧放热,可使铁丝的温度达到着火点,从而引燃铁丝;
铁丝和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,文字表达式为:。
(3)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。
(4)实验一硫燃烧生成二氧化硫有毒,水可吸收生成的有毒气体,防止污染空气;实验二铁丝燃烧生成高温熔融物,水可吸收热量,防止生成热的固体溅落瓶底,使瓶底炸裂。
2.如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出图中标号仪器名称:①___________,B装置中的反应容器的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,选取A为发生装置,则收集装置为___________(填大写字母序号),A装置试管口还应放___________,若用高锰酸钾制取并用排水法收集一瓶氧气,操作正确的有___________(填字母)。
A.收集完成后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
B.等到气泡连续且均匀冒出时,再将导管口移入集气瓶
C.待集气瓶充满氧气,将集气瓶移出水面再盖好玻璃片
D.将导管口伸入盛满水的集气瓶里,然后加热,立即收集氧气
(3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,能控制反应速率,应选择的发生装置是___________(填大写字母序号),反应后若要回收二氧化锰固体,应将反应后的混合物进行的实验操作是___________、洗涤、干燥。
(4)若用排水法收集氧气做铁丝在氧气中燃烧的实验,要在集气瓶中预留五分之一的水,应排出的水的体积是集气瓶体积的___________,若要使收集的气体中含氧气体积分数为80%,则预先在集气瓶中加入水的体积是集气瓶体积的___________(空气中氧气体积分数按五分之一算)
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混合加热来制取氨气。常温下是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。制取并收集,应该从上图中选择的发生装置是___________(填大写字母序号),因为氨气是一种空气污染物,故收集氨气最好用装置“G”,收集时应从___________(填“a”或“b”)进气。
【答案】(1)长颈漏斗 锥形瓶
(2)F 一团棉花 B
(3)C 过滤
(4)
(5)A a
【解析】(1)略。
(2)氧气不易溶于水,密度大于空气,可选择的方式有排水法和向上排空气法,题目要求收集比较纯净的氧气,因此应该选择排水法收集;
高锰酸钾为粉末状固体加热易从导管冲出,因此需要在试管口加入一团棉花防止粉末冲出;
A.应先移除导管再熄灭酒精灯防止水倒吸进入试管使试管炸裂;
B.气泡连续均匀冒出说明气体生成均匀,此时收集气体稳定纯净;
C.应先盖好玻璃片再移出水面,否则气体会逸出集气瓶;
D.加热后应等到导管口有均匀的气泡冒出再收集气体,刚开始加热冒出气泡可能是反应装置中的空气,影响收集气体的纯度。
(3)需要控制反应速率,且为固液不加热型反应,选择带有分液漏斗的C装置最合适。
分离固液混合物选择过滤的方式。
(4)集气瓶中预留了的水,瓶内氧气占,因此排出的水就是氧气的占比体积,是集气瓶体积的。
设集气瓶体积为,预先加入水的体积为,瓶内空气体积为
空气中氧气体积为,收集的氧气体积为(预先加入的水会被排出,这部分体积就是收集的氧气),最终瓶内氧气总体积为
根据题意得解得
(5)根据题意可知反应为固体和固体加热反应,因此选择A;
氨气密度小于空气且极易溶于水,本应该用向下排空气法收集,因此收集时应该从短管进,空气从长管排出。
3.化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)实验室用B装置制取,先向锥形瓶中加入少量的二氧化锰,再向___________(填仪器名称)中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为___________。请指出B装置中存在的一处错误是___________。
(2)装置C是在装置B基础上的改进,其优点是___________。用G装置收集,气体应从导管___________(选填“左”或“右”)端通入。
(3)甲烷是一种无色无味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取。若要制取干燥的甲烷,应选用的发生装置和收集装置的组合是___________(从A~F装置中选择)。
(4)同学们在学习氧气的制取后,总结了制取气体的规律,选用的发生装置应考虑___________(填下列编号,下同),收集装置应考虑___________。
①反应物的状态 ②气体的密度 ③气体是否溶于水 ④反应条件是否加热 ⑤是否与空气成分反应
【答案】(1)长颈漏斗 长颈漏斗的下端应置于液面以下
(2)可以控制反应的开始和停止 右
(3)AD
(4)①④ ②③⑤
【解析】(1) 略。
方程式略。
长颈漏斗的下端应置于液面以下形成液封,防止生成的气体从漏斗口逸出。
(2)C装置可以通过阀门的开关改变试管内的压强,控制反应物的接触和分离,进而控制反应的开始和停止。
氧气的密度大于空气,使用万能瓶收集时应“长进短出”。
(3)固体加热型反应选用的装置是A,要收集干燥甲烷气体应采用排空气法,因为甲烷的密度小于空气,所以采用向下排空气法,选用的装置是D。
(4)制取气体选用发生装置应考虑,反应物的状态、是否需要加热;收集气体应考虑气体的密度、是否溶于水、是否与空气成分反应。
4.实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时,可用B作为发生装置,该发生装置的优点是:_____。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,反应的文字表达式:_____,如果选A装置作为发生装置,需要改进的地方是:______。
(3)用F装置收集氧气,为了证明氧气已经集满,需将带火星的木条放在_____端管口,若木条复燃,则已集满。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制氨气。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,极易溶于水。若制取并收集氨气,选择的装置组合是_____。
(5)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图2所示实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是_____。
(6)高原旅行由于空气稀薄,吸入的氧气量不足,易引发高原反应;高原空气湿度低,直接吸入干燥氧气会引发呼吸道不适。甲同学在咨询老师并与AI深度交流后,与学习小组一起,进行了跨学科实践“高原旅行简易供氧器”的制作。
简易供氧器模型设计(如图4):
制氧原理:
I.,II.在二氧化锰催化下生成氧气。
①写出步骤II反应的符号表达式:_____。
②实验室制取氧气的发生装置相当于图5中_____(填“加湿过滤仓”或“反应仓”)。
【答案】(1)控制反应发生速率
(2) 在试管口放置一团棉花
(3)n
(4)AD/AF
(5)密度比空气大
(6) 反应仓
【解析】(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,属于固液不加热型反应,选用B装置,可根据反应情况,随时控制发生反应速率。故应填写:控制反应发生速率;
(2)高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其化学的文字表达式为;如果选用A装置作为发生装置,应在试管口放置一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。故应填写:;在试管口放置一团棉花;
(3)由于氧气密度比空气密度大,如果用F装置收集氧气时,气体应从m口进,n口出。故需将带火星的木条放在n端管口,若木条复燃,则已集满。故应填写:n;
(4)氯化铵固体和碱石灰固体加热制取氨气,属于固体加热型反应,发生装置可选用A,由于氨气无色、有刺激性气味、密度比空气小且极易溶于水,收集氨气时可选用D或F。所以制取并收集氨气可选用装置AD或AF。故应填写:AD##AF;
(5)打开瓶盖前180s时,AB段氧气体积变化不大,但180s后氧气体积下降迅速,是由于氧气密度比空气密度大,倒置瓶子后,氧气会向下逸出,氧气体积分数下降幅度明显超过AB段。故应填写:密度比空气大;
(6)过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,其反应的符号表达式为;实验室制取氧气时,发生装置是用于进行化学反应产生氧气的容器。图5中,反应仓是发生反应的位置,加湿过滤仓的作用是对生成的氧气进行加湿处理,因此实验室制取氧气的发生装置相当于图5中的反应仓。故应填写:;反应仓。
5.如图是实验室常用的装置。
请回答下列问题:
(1)写出标号①的仪器名称 ___________ 。
(2)写出实验室用装置制取氧气的化学方程式 ___________ ,若要收集较纯净的氧气应选用的装置是 ___________(填装置字母),实验结束后应 ___________ 。
(3)实验室常用氯化铵与消石灰固体混合加热制取氨气,则选用的气体发生装置是 ___________ 。
【答案】(1)试管
(2) F 先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
(3)A
【解析】(1)标号①的仪器是试管(用于盛放反应物进行加热反应的玻璃仪器)。
(2)① A 装置是 “固体加热型”,应选用高锰酸钾制氧,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
② 收集较纯净的氧气用排水法(装置 F)(排空气法收集的气体易混空气,纯度较低)。
③ 实验结束后,应先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸入热的试管,使试管炸裂)。
(3)氯化铵与消石灰是固体,反应条件是加热,因此选用 “固体加热型” 发生装置,即装置 A。
6.(25-26九年级上·湖北随州·期中)请根据下图完成相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)实验室需要一瓶较为纯净的氧气,考虑到制取过程的节能与环保,可选取的装置组合是___________(填序号)。气体制取完成后,可从剩余的混合物中回收MnO2再用以节约试剂,应进行的操作是___________。
(3)制取氧气选择装置B的优点是___________。
【答案】(1)集气瓶
(2)BE 过滤、洗涤、干燥
(3)可以控制反应速率
【解析】(1)仪器①是用于收集气体的容器,名称是集气瓶。
故填:集气瓶。
(2)要制取较纯净的氧气,需用排水法(装置E)收集;节能又环保的发生装置是固液常温型(装置B,用过氧化氢和二氧化锰制取,无需加热),因此装置组合是BE;
不溶于水,从反应后的混合物(和水)中回收,应进行的操作为过滤、洗涤、干燥。
故填:BE;过滤、洗涤、干燥。
(3)装置B使用了分液漏斗,其优点是可以控制液体的滴加速度,从而控制反应速率。
故填:可以控制反应速率。
7.(25-26九年级上·广东深圳·期中)做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是进行了以下探究:
【问题一】
(1)某同学实验过程中发现铁丝没有燃烧,反复实验均未成功。导致实验失败的原因可能有 ______(填序号)。
A.点燃火柴后立即伸入瓶内
B.瓶内氧气的含量不高
C.集气瓶底部留有少量水
D.铁丝表面有锈迹
【问题二】
铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁?
【查阅资料1】
①氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁,因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种;
②氧化铁为红棕色固体;
③铁能和稀盐酸溶液反应生成氢气,铁的氧化物也能和稀盐酸反应,但无气体产生。
【实验探究】
(2)将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入 ______溶液,观察到的现象是 ______,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。写出铁在氧气中燃烧的文字表达式:______,此反应的基本反应类型是 ______反应。
【问题三】
铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢?
【查阅资料2】氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表:
四氧化三铁
氧化铁
铁
分解温度/℃
1538
1400
一
熔点/℃
一
一
1500
【理论讨论】
(3)结合表中数据分析,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在 ______之间,此温度范围氧化铁已分解。
【拓展延伸】
(4)氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种常见气体,写出该反应的文字表达式:______。
(5)有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁,若粉末由黑色变为______,就说明包装盒漏气,售货员就能及时发现并处理。
【答案】(1)ABD
(2)稀盐酸 有气泡生成 铁+氧气四氧化三铁 化合
(3)1500℃~1538℃
(4)氧化铁四氧化三铁+氧气
(5)变成红棕色
【解析】(1)A 、点燃火柴后立即伸入瓶内,导致火柴燃烧消耗过多的氧气,影响了铁与氧气的反应,A符合题意;
B 、铁在纯氧中燃烧,在空气中不燃烧,瓶内氧气的含量不高,导致铁不能燃烧,B符合题意;
C 、集气瓶底部留有少量水,是为了防止生成物炸裂集气瓶,不影响铁的燃烧,C不符合题意;
D、铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行,因此,实验前应做的实验操作是用砂纸打磨去锈,D符合题意。故选ABD。
(2)资料提供:铁能和稀盐酸反应生成氢气,铁的氧化物也能和稀盐酸反应,但无气体产生。实验结论是铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁,说明加入的溶液是稀盐酸,观察到有气泡产生;铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,该反应的文字表达式为:铁+氧气四氧化三铁;该反应为两种物质生成一种物质,故为化合反应。
(3)氧化铁在1400℃分解,四氧化三铁在1538℃分解,故可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在1500℃~1538℃之间。
(4)氧化铁(Fe2O3)高温分解可生成四氧化三铁和一种气体,根据反应前后元素种类不会发生改变,可知生成的气体只能是氧气,故该反应的文字表达式为:氧化铁四氧化三铁+氧气。
(5)资料提供:氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁,氧化铁为红棕色固体;若粉末的颜色变成红棕色,就说明包装盒漏气。
8.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)铜官窑的工匠师傅将“生铁”加热至1600℃以上熔化成铁水,然后用木板奋力击打,将高温铁水泼向空中,顿时火星璀璨,宛如流星雨划破夜空。这其中就包含了铁丝(铁水溅落的细小液滴)在空气中燃烧的化学原理。
兴趣小组的同学想在现代化学实验室中模拟并深入研究这一现象。他们猜测,“铁花”的绚丽程度可能与“铁丝”的长度、粗细、绕成不同形状、氧气的浓度等因素有关。于是小组同学展开了探究。
【实验一】探究“铁丝的粗细是否会影响火星四射的效果”
[实验方案]
(1)小组同学应选择___________(填“A”或“B”)组方案进行实验。
A.相同粗细的铁丝在不同浓度的氧气中燃烧
B.不同粗细的铁丝在相同浓度的氧气中燃烧
[实验现象]
(2)细铁丝在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,放出热量,___________(补充实验现象)。
粗铁丝在氧气中也能燃烧,但是火星不如细铁丝多。
[实验结论]
(3)细铁丝比粗铁丝更易燃烧,火星更多。请从反应物接触面积的角度解释原因:___________。这正如“打铁花”时,击打出的铁水液滴越细小,形成的“花”就越绚烂。
【实验二】探究“氧气浓度对铁丝燃烧剧烈程度的影响”。
[方案设计]
(4)①取5个相同容积的集气瓶,编号为1、2、3、4、5。
②采用排水法收集不同体积分数的氧气。如果实验中所用集气瓶的容积为250 mL,实验时集气瓶中需要留30 mL水,要收集220 mL体积分数为60%的氧气,其操作方法是先在集气瓶中装___________mL水,然后用排水法收集,直到剩下30 mL水(空气中氧气的体积分数按20%计算)。集气瓶中剩余水的作用是___________。
③将___________(请写出具体要求)的铁丝,在酒精灯上灼烧至红热后,分别伸入各集气瓶中,观察并记录现象。
[实验现象]
集气瓶编号
1
2
3
4
5
氧气浓度
50%
60%
70%
80%
90%
实验现象
持续红热,铁丝没有燃烧
较少火星,燃烧时间短
较多火星,剧烈燃烧,燃烧时间较长
火星四射,剧烈燃烧,燃烧时间长
火星四射,剧烈燃烧,燃烧时间与80%差不多
[实验结论]
(5)结论:在其他条件相同时,___________。
【创新应用】
请大家利用课余时间,结合我们的实验结论,搜集更多的资料,发挥想象力,为铜官窑的工匠师傅们提出一条安全、可行的改进建议,以期待表演时让“铁花”更加绚烂夺目。
【答案】(1)B
(2)生成黑色固体
(3)接触面积更大
(4)162.5 防止铁丝燃烧高温熔融物溅落瓶底集气瓶炸裂 拧成螺旋状
(5)在一定范围内,随着氧气浓度越高,燃烧越剧烈,燃烧时间越长
【解析】(1)探究铁丝的粗细是否会影响火星四射的效果,设计实验以铁丝粗细为变量,故选:B。
(2)细铁丝在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体,故填:生成黑色固体。
(3)增大接触面积,可以促进燃烧,细铁丝比粗铁丝更易燃烧,火星更多,原因接触面积更大,故填:接触面积更大。
(4)设:集气瓶中预先装水的体积为x,则收集220mL气体,氧气体积分数=,x=162.5mL,集气瓶中剩余水的作用是防止铁丝燃烧高温熔融物溅落瓶底集气瓶炸裂,为了增大受热面及,将铁丝拧成螺旋状,故填:162.5;防止铁丝燃烧高温熔融物溅落瓶底集气瓶炸裂;拧成螺旋状。
(5)由表格可知,在一定范围内,随着氧气浓度增加,燃烧越剧烈,燃烧时间越长,故填:在一定范围内,随着氧气浓度越高,燃烧越剧烈,燃烧时间越长。
9.(25-26九年级上·安徽·阶段检测)化学兴趣小组同学根据实验室制氧气的原理设计简易供氧器。
(1)图 1 是实验室制取气体的装置。
①用A装置制取氧气反应的文字表达式是______;
②若用C装置收集氧气,应待______才开始收集。
(2)图 2 是家庭制氧机上湿化瓶的类似装置,人吸氧时能观察到瓶中有气泡。
①该装置的______(填“a”或“b”)端连接制氧机的导管口。
②使用该装置的优点是______。
(3)图3是小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法错误的是______。
A.使用前,过渡仓应注满水 B.反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰
C.过渡仓的原理类似于湿化瓶 D.过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【答案】(1)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 导管口有连续均匀的气泡冒出
(2)a 可通过观察气泡产生情况,判断氧气输出速率(或湿润氧气)
(3)AB
【解析】(1)①A装置为固体加热型发生装置,试管口有棉花,是选用加热高锰酸钾制取氧气,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:。
②若用C装置收集氧气,应待导管口有连续均匀的气泡冒出才开始收集,以免收集到装置内原有的空气。
(2)①为了润湿氧气,同时观察氧气产生速率,应将图 2 所示装置的 a 端连接制氧机的导管口。
②氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,该装置的优点是可通过观察气泡产生情况,判断氧气输出速率(或湿润氧气)。
(3)A、使用前,过渡仓如果注满水,由于氧气不易溶于水,氧气在排出时会带出一部分水被人体吸入,说法错误,符合题意;
B、反应仓适用于固液不加热反应,氯酸钾和二氧化锰发生反应生成氧气,需要在加热条件下才能发生,反应仓的药品不用氯酸钾和二氧化锰,说法错误,符合题意;
C、过渡仓的原理类似于湿化瓶,反应仓内产生的氧气,进入到过渡仓,过渡仓内的水对氧气有湿化的作用,说法正确,不符合题意;
D、过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质,氧气在过渡仓被水湿化后排出,供人体呼吸,说法正确,不符合题意。
故选:AB。
10.(24-25九年级上·江西上饶·期中)化学是一门以实验为基础的科学。选择图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
回答下列问题:
(1)仪器H的名称是___________。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式是___________。
(3)用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有___________(填字母标号,不重复选用仪器)。
(4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品是___________,符号表达式为___________,反应类型是___________。
【答案】(1)锥形瓶
(2)
(3)ABDEFG
(4)过氧化氢溶液和二氧化锰 分解反应
【解析】(1)由图可知,仪器H的名称是:锥形瓶;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;
(3)该反应属于固体加热反应,发生装置可选A、B、D、G,因为氧气不易溶于水,且密度比空气大,可用排水法和向上排空气法收集,根据所给装置,应选择排水法收集,收集装置应选E、F,故用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有ABDEFG;
(4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品有:反应物过氧化氢溶液和催化剂二氧化锰;
该反应是过氧化氢在二氧化锰为催化剂的条件下生成水和氧气,符号表达式为:;
该反应是由一种物质在特定条件下反应生成两种新物质,符合分解反应定义。
11.(24-25九年级上·贵州遵义·阶段检测)实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a._______;b._______。
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的制取装置组合是_______(填序号),发生的化学反应的文字表达式_______;其中二氧化锰的作用是_______。
(3)用E装置收集氧气的依据是_______,检验氧气是否集满的方法是_______。
(4)高锰酸钾制氧气的文字表达式为_______,当实验完成时,应先_______,再_______,其原因是_______;最后发现水槽中的水变成了浅紫红色,产生该现象的原因可能是_______。
(5)通常状况下,甲烷是一种无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得,制取甲烷可选用的装置组合是_______(填序号),其理由是_______。
【答案】(1)酒精灯 铁架台/铁架台(带铁夹)
(2)BC/BE 催化作用
(3)氧气密度比空气大 带火星木条放在集气瓶口,木条复燃,则满
(4) 将导管移除水面 再熄灭酒精灯 防止水倒流回试管,使试管炸裂 没有在集气瓶口放棉花
(5)AC/AD 反应物是固体,反应需加热(发生装置A),甲烷难溶于水且密度比空气小(收集装置C或装置D)
【解析】(1)仪器a是酒精灯,是加热仪器;仪器b是带铁夹的铁架台,用于固定装置;故填:酒精灯;铁架台##铁架台(带铁夹)。
(2)双氧水是液体,二氧化锰是固体,在常温下反应,应选择固液不加热型发生装置,选B装置;氧气不易溶于水可用排水法,选装置C,或氧气密度比空气大,可用向上排空气法,选装置C;双氧水在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,其文字表达式为;二氧化锰可以加快反应速率,自身质量和化学性质不变,起催化作用;故填 :BC##BE;;催化作用。
(3)E装置是向上排空气法,使用氧气密度比空气大的性质,依据是氧气密度比空气大;氧气具有助燃性,检验氧气是否集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若带火星木条复燃则已满;故填:氧气密度比空气大;带火星木条放在集气瓶口,木条复燃则收满。
(4)高锰酸钾受热会分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其文字表达式为;当实验完成时应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,其原因是试管冷却收缩,若先灭灯,水槽的水会倒吸入热试管,导致试管炸裂;最后发现水槽中的水变浅紫色是因为试管口未塞入棉花,导致固体粉末随氧气流进入水槽;故填:;将导管移出水面;熄灭酒精灯;防止水倒流回试管,使试管炸裂;没有在集气瓶口放棉花。
(5)醋酸钠和碱石灰都是固体,两者混合加热制得甲烷,因此选用固体加热型装置作发生装置,选装置A;甲烷难溶于水,密度比空气小,可以选用排水法或者向下排空气法,可选装置为装置C或者装置D;故填:AC##AD;反应物是固体,反应需要加热(发生装置A),甲烷难溶于水且密度比空气小(收集装置C或装置D)。
12.(24-25八年级下·黑龙江伊春·期末)氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器a的名称:_______。
(2)若用图中装置A制取氧气,反应的文字表达式是:______;装置A中的试管口略向下倾斜的原因是_______。实验室可以用装置C收集氧气,开始收集的最佳时机是_____。
(3)若用过氧化氢溶液制取氧气,可以选择的发生和收集装置是_______(填字母编号、从A-E中选)。
(4)若用装置F采用向上排空气法收集氧气,应将气体从______(填“b”或“c”)口通入。
【答案】(1)酒精灯
(2) 防止试管口产生的冷凝水倒流,使试管炸裂 导管口有连续均匀的气泡冒出
(3)BC/BD
(4)b
【解析】(1)仪器a的名称是酒精灯;
(2)A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花,则实验室用A装置制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为;
装置A中的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;
实验室可以用装置C通过排水法收集氧气,开始收集的最佳时机是导管口有连续均匀的气泡冒出;
(3)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,即装置B,氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应,可采用向上排空气法或排水法收集,即装置D或C,综上可知,可以选择的发生和收集装置是BC或BD;
(4)若用装置F采用向上排空气法收集氧气,由于氧气密度比空气略大,应将气体从b口通入。
13.某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验室制取,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称为__________。
(2)若实验室要加热高锰酸钾制取较纯净的氧气,从图甲中应选择的制取装置为__________,反应的文字(或符号)表达式为__________。用制得的氧气进行图乙中装置F所示的实验时发现铁丝不能燃烧,可能的原因是__________,集气瓶底部预留少部分水的原因是__________。
(3)小红同学用装置D收集了一瓶氧气,验证氧气收集满的方法是__________。
(4)若实验室过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置为__________,原因是__________。
(5)用图乙中G装置收集氧气,气体应从__________(填字母)端通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)AC/CA / 氧气不纯(合理即可) 防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶
(3)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)B 反应物是固体和液体,反应的条件是不加热
(5)c
【解析】(1)据图可知仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热型,发生装置应选 A;要收集较纯净的氧气,排水法收集的氧气更纯净,收集装置选C 。所以制取装置为AC ;高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字(或符号)表达式分别为、;铁丝在氧气中不能燃烧,可能的原因是氧气不纯(如收集到的氧气浓度不够等);铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成的高温熔融物溅落会使集气瓶底部炸裂,所以集气瓶底部预留少部分水的原因是防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶;
(3)用向上排空气法(装置 D)收集氧气时,验满的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)过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取氧气,该反应的反应物是固体和液体,反应的条件是不加热的反应,发生装置应选B;
(5)氧气的密度比水小,不易溶于水,用图乙中 G 装置收集氧气,气体应从c端通入,将水从 b 端排出。
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第二单元
空气和氧气
实验活动1 氧气的实验室制取与性质
考点 1 氧气的实验室制取
【实验目的】学习实验室制取氧气的方法
【实验用品】
实验仪器
大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳
实验试剂
细铁丝、高锰酸伸、木炭、澄清石灰水
实验物品
木条、棉花、火柴
【制取过程】
实验步骤
实验现象
实验结论
实验装置
(1)检查组装的气体发生装置的气密性
用手握住试管,导管口有气泡冒出,松开手后过一段时间,导管中会形成一段水柱
装置气密性良好
(2)向试管中加入少量高锰酸钾粉末,使其平铺于试管底部,在接近试管口的地方放置一小团棉花,组装实验装置
(3)先均匀加热试管,再集中于试管底部加热,当有连续气泡均匀冒出时,开始收集气体。连续收集3瓶气体,并使其中一瓶中存留少量水
集气瓶中水面逐渐下降,集满氧气时,瓶口有大气泡冒出
加热高锰酸钾制取氧气反应的文
字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(4)气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【进阶典例】(25-26九年级上·河北唐山·阶段检测)初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体,是初中学生的化学实验技能应达到的要求。某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下,请填写空白。
(1)写出仪器①的名称_____;②的名称_____。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的发生和收集装置是_____,写出符号表达式:_____。
(3)若要收集较干燥的氧气,可以选择_____(填字母)装置进行收集。
(4)如果用E装置收集氧气,氧气不纯的原因可能是_____。
(5)用装置F收集O2气体时,气体应从_____(填“b”或“c”)端通入。
(6)如图是小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法错误的是______。
A.使用前,过渡仓应注满水
B.反应仓的药品可以是高锰酸钾
C.过渡仓的原理类似于湿化瓶
D.过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
解题点睛
一、核心操作口诀(“茶庄定点收利息”)
这是中考操作填空题的必杀技,每一步的首字谐音要记牢:
谐音字
对应操作
考点解读
茶
查(检查装置的气密性)
第一步!连接装置后,用手握试管,看导管口有无气泡。
庄
装(装入药品)
试管口要略向下倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)。
定
定(固定装置)
铁夹夹在距试管口 1/3 处(或中上部)。
点
点(点燃酒精灯加热)
先预热(来回移动酒精灯),再固定在有药品的部位加热。
收
收(收集气体)
见下方“收集时机”。
利
离(导管撤离水槽)
必须先撤导管(防倒吸)。
息
熄(熄灭酒精灯)
后熄酒精灯(与上一步顺序绝对不能颠倒)。
2.收集时机的精准把握(选择题最爱考)
排水法:等导管口的气泡连续、均匀地冒出时再开始收集。
为什么? 刚开始冒出的气泡是试管中原有的空气(受热膨胀排出),此时收集会导致氧气不纯。
向上排空气法:导管口要伸入集气瓶底部(才能把瓶底的空气彻底排干净)。
3. 五大关键注意事项(实验探究题考点)
1.试管口要塞一团棉花(最重要!)
作用:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管(堵塞导管或使水槽中水变红)。
2.试管口略向下倾斜
目的:防止冷凝水倒流,炸裂试管底部。
3.酒精灯用外焰加热
外焰温度最高,加热效率高。
4.验满方法(向上排空气法):
将带火星的木条放在集气瓶口(注意:不是伸入瓶内),若木条复燃,则已满。
5.排水法收集完毕后的操作:
先撤导管,后熄灭酒精灯。如果先熄灯,试管冷却后气压变小,水槽中的水会被倒吸入热试管,导致试管炸裂。
考场秒杀判断:这个实验能不能用“向下排空气法”收集?
答案:不能。 因为氧气的密度比空气略大,所以只能“向上”排空气。如果题目让你选收集方法,记住口诀:“向上排气氧气大,向下排气氢气小”。
【拔高典例】(25-26九年级上·吉林·阶段检测)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出仪器名称:①___________,②___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是___________(填字母),反应的文字表达式为___________,试管口放一团棉花的目的是___________。
(3)若用装置D收集氧气,验满的方法是___________。
(4)若用装置F(装满水)收集氧气,气体应从___________(填“a”或“b”)端通入。
【对点练1】(24-25九年级上·福建三明·期末)在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作错误的是( )
A. B.
C. D.
【对点练2】(2026·山西·三模)如图是实验室制取气体的装置,有关分析正确的是( )
A.装置A可用于高锰酸钾制取氧气 B.装置B实验前先检查装置气密性
C.装置C收集密度小于空气的气体 D.装置D收集氧气气体由导管b进入
考点 2 氧气的性质实验探究
氧气的性质实验探究
①木炭的燃烧实验
实验原理
(1)木炭完全燃烧的符号表达式为
实验步骤及现象
(2)用坩埚钳夹取一小块木炭放在酒精灯火焰上加热,观察到的现象是 。接着把加热过的木炭由瓶口向下 (填“缓慢”或“快速”)插入充满氧气的集气瓶中,这样操作的目的是 ;观察到的现象是 。
(3)燃烧停止后取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到的现象是
。
实验反思
(4)实验结束后,集气瓶内因燃烧产生 ,且消耗了大部分氧气,导致木炭熄灭。
②硫的燃烧实验
实验原理
(1)硫燃烧的符号表达式为
实验现象
(2)不同点:硫在空气中燃烧发出 火焰,在氧气中燃烧发出 火焰。
(3)相同点:硫在空气和氧气中均剧烈燃烧,产生 气味的气体,放热。
注意事项
(4)集气瓶内预先放入一些水的目的是 。
(5)集气瓶底的水 (填“能”或“不能”)用细沙代替
实验反思
(6)根据硫在空气和氧气中燃烧的现象说明燃烧的剧烈程度与 有关。
③细铁丝的燃烧实验
实验原理
(1)细铁丝燃烧的符号表达式为
实验步骤
(2)实验前,用砂纸将细铁丝打磨光亮,目的是 。
(3)实验前应将光亮的铁丝盘成 ,目的是 。在细铁丝下端系一根火柴的作用是 。
(4)点燃火柴,待 时,将细铁丝伸入集气瓶中,这样做的原因是 。
实验现象
(5)实验中观察到细铁丝 。
实验反思
(6)集气瓶内预先放一些水的目的是 ,水还可以用 代替。
实验意外现象分析
①实验结束后,若发现集气瓶炸裂,可能的原因是 。
②进行该实验时,未观察到细铁丝燃烧,可能的原因是 。
实验细节分析
如图是进行实验的几种操作,更能提高实验成功率的操作是 (填字母)。
【进阶典例】(25-26九年级上·广东东莞·阶段检测)根据下列实验装置图,按要求回答下列问题:
(1)写出标有序号的仪器名称 a_____;b_____。
(2)若实验室用暗紫色固体制取氧气,该化学反应的符号或文字表达式为 _____;用装置A制取氧气时,在试管口放一团棉花的作用是 _____。
(3)停止加热时,为防止倒吸,应先进行的操作是 _____(填“熄灭酒精灯”或“把导管移出水面”)。
(4)用上述收集的O2完成如图C所示的实验,观察到木炭在氧气中燃烧发出_____,放出热量,澄清石灰水 _____。写出木炭在氧气中燃烧的符号或文字表达式_____。
解题点睛
氧气性质实验注意事项
实验名称
注意事项
木炭在氧气中燃烧
(1)夹木炭的坩埚钳应由上而下 伸入集满氧气的集气瓶中,防 。
(2)火焰的处理要小心谨慎,避免烧伤或引发火灾,实验结束后要确保火焰已经完全熄灭。
(3)在封闭玻璃瓶口时,要确保玻璃瓶口与氧气气体瓶之间没有空隙,以免氧气泄漏导致实验失败。
铁丝在氧气中燃烧
(1)铁丝末端系一根火材梗的目的: ;
(2)铁丝弯成螺旋状的目的: ;
木条即将燃尽再伸入集气瓶的原因: ;
(3)集气瓶底预先放少量水或细沙: 。
硫在氧气中燃烧
集气瓶底水的作用
(1) ;
(2) 。
【拔高典例】(25-26八年级上·上海·阶段检测)在实验中,观察和描述实验现象,并分析实验现象得出结论,是学习化学的重要方法。
(1)如图1所示,在铁丝燃烧的实验中,将细铁丝盘成螺旋状,目的是_______。装有氧气的集气瓶底部放入少量水或细沙,目的是________;铁丝在氧气中燃烧,可以观察到的现象是________。该反应的文字表达式________。
(2)小明同学点燃系在光亮螺旋状细铁丝底端的火柴后,立即插入盛满氧气的集气瓶中,细铁丝没有燃烧,原因是________。火柴在这里的作用是________。
(3)如图2所示,在木炭燃烧的实验中,用坩埚钳夹取一小块木炭加热到发红后,伸进一瓶氧气中,观察到木炭比在空气中燃烧更旺,发出________光。进一步证明木炭与氧气的确发生了化学反应的方法是________。铁丝、木炭分别在空气、氧气中燃烧的不同现象,说明了燃烧反应的剧烈程度与________有关。
【对点练1】(25-26八年级下·河北石家庄·期末)某兴趣小组同学进行如图所示实验,关于此实验下列说法中不正确的是( )
A.步骤①木炭在空气中燃烧发红光,步骤②木炭在氧气中燃烧发白光
B.步骤②中,木炭要由上向下缓慢伸入集气瓶,目的是防止氧气逸出,让木炭和氧气充分接触反应,使实验现象更明显
C.通过此实验可以看出,木炭在氧气中燃烧比空气中更剧烈
D.本炭可以和氧气反应,因此可以代替红磷来测定空气中氧气含量
【对点练2】(24-25七年级下·湖南娄底·期末)如图是中学教材中的几个实验,回答下列问题。
(1)实验一中,发生反应的文字表达式为__________;若各步操作完全正确,打开止水夹后可以观察到烧杯中的水进入集气瓶,进水量________;
(2)实验二中,将木炭由上至下_______伸入集气瓶,以充分利用氧气;
(3)实验三中,硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同,原因是_____;
(4)实验四中,待火柴______时伸入集气瓶;集气瓶中水的作用是__________。
1.(2026·河北沧州·模拟预测)下列关于的制取、收集实验操作正确的是( )
A.倾倒过氧化氢溶液 B.连接试管和橡胶塞
C.收集氧气 D.用高锰酸钾制备氧气
2.(2026·福建漳州·模拟预测)下列有关集气瓶的使用或操作错误的是( )
A.收集氧气 B.氧气验满
C.氧气干燥,长进短出 D.细铁丝在氧气中燃烧
3.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,下列有关玻璃导气管使用正确的是( )
A.将干燥导气管插入胶皮管 B.用酒精灯加热制氧气
C.排空气法集气 D.排水法集气
4.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段检测)下列关于硫燃烧实验的相关描述不合理的是( )
A.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
B.硫燃烧是剧烈氧化的现象
C.硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
D.集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染
5.(24-25八年级下·黑龙江伊春·期末)氧气的制取和性质实验如图。下列说法中正确的是( )
A.发生装置仅由试剂状态决定。 B.该装置能收集到干燥的氧气。
C.制取氧气的原料一定含有氧元素。 D.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底。
6.(25-26九年级下·福建莆田·阶段检测)实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列做法错误的是( )
A.在试管口放一团棉花,防止粉末状物质进入导管
B.导管口开始有气泡放出时不要立即收集,以免收集到的气体不纯
C.用高锰酸钾制取所需氧气后,要先熄灭酒精灯,然后再把导管移出水面,防止水槽中的水沿导管倒吸,使试管骤冷破裂
D.将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
7.(25-26九年级下·福建泉州·期中)如下是加热高锰酸钾制取氧气过程中的部分操作示意图,其中正确的是( )
A.取药品 B.装药品
C.加热高锰酸钾 D.集满气体
8.(25-26九年级下·山西阳泉·开学考试)探究氧气化学性质的实验设计如下。有关分析或现象描述正确的是( )
A.都发出蓝紫色火焰 B.都需在集气瓶底部放少量水
C.发生的反应都属于化合反应 D.生成的气体都是空气污染物
1.以下是初中教材中的几个实验,请回答问题。
(1)实验一:硫粉在氧气中燃烧现象___________。
(2)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧,实验时,系火柴的作用是___________;该反应的文字表达式___________。
(3)实验三:木炭在氧气中燃烧后,验证产物是二氧化碳的需要用到的试剂是___________。
(4)实验一、二都要在集气瓶下面放少量的水,放水的作用分别是___________。
2.如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出图中标号仪器名称:①___________,B装置中的反应容器的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,选取A为发生装置,则收集装置为___________(填大写字母序号),A装置试管口还应放___________,若用高锰酸钾制取并用排水法收集一瓶氧气,操作正确的有___________(填字母)。
A.收集完成后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
B.等到气泡连续且均匀冒出时,再将导管口移入集气瓶
C.待集气瓶充满氧气,将集气瓶移出水面再盖好玻璃片
D.将导管口伸入盛满水的集气瓶里,然后加热,立即收集氧气
(3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,能控制反应速率,应选择的发生装置是___________(填大写字母序号),反应后若要回收二氧化锰固体,应将反应后的混合物进行的实验操作是___________、洗涤、干燥。
(4)若用排水法收集氧气做铁丝在氧气中燃烧的实验,要在集气瓶中预留五分之一的水,应排出的水的体积是集气瓶体积的___________,若要使收集的气体中含氧气体积分数为80%,则预先在集气瓶中加入水的体积是集气瓶体积的___________(空气中氧气体积分数按五分之一算)
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混合加热来制取氨气。常温下是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。制取并收集,应该从上图中选择的发生装置是___________(填大写字母序号),因为氨气是一种空气污染物,故收集氨气最好用装置“G”,收集时应从___________(填“a”或“b”)进气。
3.化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)实验室用B装置制取,先向锥形瓶中加入少量的二氧化锰,再向___________(填仪器名称)中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为___________。请指出B装置中存在的一处错误是___________。
(2)装置C是在装置B基础上的改进,其优点是___________。用G装置收集,气体应从导管___________(选填“左”或“右”)端通入。
(3)甲烷是一种无色无味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取。若要制取干燥的甲烷,应选用的发生装置和收集装置的组合是___________(从A~F装置中选择)。
(4)同学们在学习氧气的制取后,总结了制取气体的规律,选用的发生装置应考虑___________(填下列编号,下同),收集装置应考虑___________。
①反应物的状态 ②气体的密度 ③气体是否溶于水 ④反应条件是否加热 ⑤是否与空气成分反应
4.实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时,可用B作为发生装置,该发生装置的优点是:_____。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,反应的文字表达式:_____,如果选A装置作为发生装置,需要改进的地方是:______。
(3)用F装置收集氧气,为了证明氧气已经集满,需将带火星的木条放在_____端管口,若木条复燃,则已集满。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制氨气。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,极易溶于水。若制取并收集氨气,选择的装置组合是_____。
(5)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图2所示实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是_____。
(6)高原旅行由于空气稀薄,吸入的氧气量不足,易引发高原反应;高原空气湿度低,直接吸入干燥氧气会引发呼吸道不适。甲同学在咨询老师并与AI深度交流后,与学习小组一起,进行了跨学科实践“高原旅行简易供氧器”的制作。
简易供氧器模型设计(如图4):
制氧原理:
I.,II.在二氧化锰催化下生成氧气。
①写出步骤II反应的符号表达式:_____。
②实验室制取氧气的发生装置相当于图5中_____(填“加湿过滤仓”或“反应仓”)。
5.如图是实验室常用的装置。
请回答下列问题:
(1)写出标号①的仪器名称 ___________ 。
(2)写出实验室用装置制取氧气的化学方程式 ___________ ,若要收集较纯净的氧气应选用的装置是 ___________(填装置字母),实验结束后应 ___________ 。
(3)实验室常用氯化铵与消石灰固体混合加热制取氨气,则选用的气体发生装置是 ___________ 。
6.(25-26九年级上·湖北随州·期中)请根据下图完成相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)实验室需要一瓶较为纯净的氧气,考虑到制取过程的节能与环保,可选取的装置组合是___________(填序号)。气体制取完成后,可从剩余的混合物中回收MnO2再用以节约试剂,应进行的操作是___________。
(3)制取氧气选择装置B的优点是___________。
7.(25-26九年级上·广东深圳·期中)做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是进行了以下探究:
【问题一】
(1)某同学实验过程中发现铁丝没有燃烧,反复实验均未成功。导致实验失败的原因可能有 ______(填序号)。
A.点燃火柴后立即伸入瓶内
B.瓶内氧气的含量不高
C.集气瓶底部留有少量水
D.铁丝表面有锈迹
【问题二】
铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁?
【查阅资料1】
①氧化亚铁在空气中极易被氧化为氧化铁,因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种;
②氧化铁为红棕色固体;
③铁能和稀盐酸溶液反应生成氢气,铁的氧化物也能和稀盐酸反应,但无气体产生。
【实验探究】
(2)将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入 ______溶液,观察到的现象是 ______,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。写出铁在氧气中燃烧的文字表达式:______,此反应的基本反应类型是 ______反应。
【问题三】
铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢?
【查阅资料2】氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表:
四氧化三铁
氧化铁
铁
分解温度/℃
1538
1400
一
熔点/℃
一
一
1500
【理论讨论】
(3)结合表中数据分析,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在 ______之间,此温度范围氧化铁已分解。
【拓展延伸】
(4)氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种常见气体,写出该反应的文字表达式:______。
(5)有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁,若粉末由黑色变为______,就说明包装盒漏气,售货员就能及时发现并处理。
8.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)铜官窑的工匠师傅将“生铁”加热至1600℃以上熔化成铁水,然后用木板奋力击打,将高温铁水泼向空中,顿时火星璀璨,宛如流星雨划破夜空。这其中就包含了铁丝(铁水溅落的细小液滴)在空气中燃烧的化学原理。
兴趣小组的同学想在现代化学实验室中模拟并深入研究这一现象。他们猜测,“铁花”的绚丽程度可能与“铁丝”的长度、粗细、绕成不同形状、氧气的浓度等因素有关。于是小组同学展开了探究。
【实验一】探究“铁丝的粗细是否会影响火星四射的效果”
[实验方案]
(1)小组同学应选择___________(填“A”或“B”)组方案进行实验。
A.相同粗细的铁丝在不同浓度的氧气中燃烧
B.不同粗细的铁丝在相同浓度的氧气中燃烧
[实验现象]
(2)细铁丝在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,放出热量,___________(补充实验现象)。
粗铁丝在氧气中也能燃烧,但是火星不如细铁丝多。
[实验结论]
(3)细铁丝比粗铁丝更易燃烧,火星更多。请从反应物接触面积的角度解释原因:___________。这正如“打铁花”时,击打出的铁水液滴越细小,形成的“花”就越绚烂。
【实验二】探究“氧气浓度对铁丝燃烧剧烈程度的影响”。
[方案设计]
(4)①取5个相同容积的集气瓶,编号为1、2、3、4、5。
②采用排水法收集不同体积分数的氧气。如果实验中所用集气瓶的容积为250 mL,实验时集气瓶中需要留30 mL水,要收集220 mL体积分数为60%的氧气,其操作方法是先在集气瓶中装___________mL水,然后用排水法收集,直到剩下30 mL水(空气中氧气的体积分数按20%计算)。集气瓶中剩余水的作用是___________。
③将___________(请写出具体要求)的铁丝,在酒精灯上灼烧至红热后,分别伸入各集气瓶中,观察并记录现象。
[实验现象]
集气瓶编号
1
2
3
4
5
氧气浓度
50%
60%
70%
80%
90%
实验现象
持续红热,铁丝没有燃烧
较少火星,燃烧时间短
较多火星,剧烈燃烧,燃烧时间较长
火星四射,剧烈燃烧,燃烧时间长
火星四射,剧烈燃烧,燃烧时间与80%差不多
[实验结论]
(5)结论:在其他条件相同时,___________。
【创新应用】
请大家利用课余时间,结合我们的实验结论,搜集更多的资料,发挥想象力,为铜官窑的工匠师傅们提出一条安全、可行的改进建议,以期待表演时让“铁花”更加绚烂夺目。
9.(25-26九年级上·安徽·阶段检测)化学兴趣小组同学根据实验室制氧气的原理设计简易供氧器。
(1)图 1 是实验室制取气体的装置。
①用A装置制取氧气反应的文字表达式是______;
②若用C装置收集氧气,应待______才开始收集。
(2)图 2 是家庭制氧机上湿化瓶的类似装置,人吸氧时能观察到瓶中有气泡。
①该装置的______(填“a”或“b”)端连接制氧机的导管口。
②使用该装置的优点是______。
(3)图3是小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法错误的是______。
A.使用前,过渡仓应注满水 B.反应仓的药品可以是氯酸钾和二氧化锰
C.过渡仓的原理类似于湿化瓶 D.过渡仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
10.(24-25九年级上·江西上饶·期中)化学是一门以实验为基础的科学。选择图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
回答下列问题:
(1)仪器H的名称是___________。
(2)高锰酸钾制取氧气的文字表达式是___________。
(3)用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的仪器有___________(填字母标号,不重复选用仪器)。
(4)用过氧化氢溶液制氧气时应选用的药品是___________,符号表达式为___________,反应类型是___________。
11.(24-25九年级上·贵州遵义·阶段检测)实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a._______;b._______。
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的制取装置组合是_______(填序号),发生的化学反应的文字表达式_______;其中二氧化锰的作用是_______。
(3)用E装置收集氧气的依据是_______,检验氧气是否集满的方法是_______。
(4)高锰酸钾制氧气的文字表达式为_______,当实验完成时,应先_______,再_______,其原因是_______;最后发现水槽中的水变成了浅紫红色,产生该现象的原因可能是_______。
(5)通常状况下,甲烷是一种无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得,制取甲烷可选用的装置组合是_______(填序号),其理由是_______。
12.(24-25八年级下·黑龙江伊春·期末)氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)写出图中仪器a的名称:_______。
(2)若用图中装置A制取氧气,反应的文字表达式是:______;装置A中的试管口略向下倾斜的原因是_______。实验室可以用装置C收集氧气,开始收集的最佳时机是_____。
(3)若用过氧化氢溶液制取氧气,可以选择的发生和收集装置是_______(填字母编号、从A-E中选)。
(4)若用装置F采用向上排空气法收集氧气,应将气体从______(填“b”或“c”)口通入。
13.某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验室制取,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称为__________。
(2)若实验室要加热高锰酸钾制取较纯净的氧气,从图甲中应选择的制取装置为__________,反应的文字(或符号)表达式为__________。用制得的氧气进行图乙中装置F所示的实验时发现铁丝不能燃烧,可能的原因是__________,集气瓶底部预留少部分水的原因是__________。
(3)小红同学用装置D收集了一瓶氧气,验证氧气收集满的方法是__________。
(4)若实验室过氧化氢溶液制取氧气选用的发生装置为__________,原因是__________。
(5)用图乙中G装置收集氧气,气体应从__________(填字母)端通入。
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