实验活动1 氧气的实验室制取与性质&跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用

同步练测 九年级化学（上册）】 实验活动1 氧气的实验室制取与性质 教材实验原型练 [答案P7] 1.实验室制取氧气并验证其性质，下列操作、试剂 和装置选择合理的是 4.实验室常用下列装置制取氧气，并验证某些化学 性质。请按要求回答下列问题： 棉花 A.检查气密性 B.发生装置 (1)写出标号为①、②仪器的名称：① ② 0 细沙 C.收集氧气 D.硫在氧气中燃烧 (2)实验室常选用装置 作为高锰酸钾制 2.用高锰酸钾制取并用排水法收集较纯净的氧气。 取氧气的发生装置，写出该反应的文字表达 下列实验操作的先后顺序合理的是 式： 。 若要 A.先向试管中加入高锰酸钾固体，再检查装置的 收集较干燥的氧气，应选择的收集装置是 气密性 (从A~F中选择)。 B.先将导管伸人集气瓶中，再点燃酒精灯 (3)若选用C装置作过氧化氢制氧气的发生装 C.先在水下盖好玻璃片，再将集气瓶移出水槽 置，与B装置相比，C装置的优点是 D.收集完毕，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 3.（哈尔滨香坊区期未)为探究氧气的化学性质进 行如图实验： (4)小龙同学想用收集到的氧气，探究铁丝在其 中燃烧的反应，那么制取氧气实验的收集装 置最好选用 (从A~F中选择)，但是 铁丝 在探究过程中却未观察到火星四射的现象， 写一水 水 其原因可能是 (填序号)。 实验 实验 实验 (1)实验一：瓶内放少量水的目的是吸收二氧化 ①未打磨生锈的铁丝 硫，防止污染空气，由此推测二氧化硫的性质 ②铁丝在集气瓶中自上而下缓慢伸入 是 。硫在空气中燃烧的现象是 ③铁丝绕在火柴上，点燃火柴后迅速伸入集 发出 火焰，放热，生成有刺激性气味 气瓶 的气体，硫燃烧反应属于 (填基本 ④收集的氧气纯度低 反应类型)。 (5)G是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。 (2)实验二：瓶内盛有的少量水 (填 若将G装置内装满水，再连接量筒，就可以用 “能”或“不能”)用少量细沙代替。燃烧反 应的文字表达式为 于测定收集到的氧气体积，则氧气应从 (3)实验三：把红热的木炭插入盛有氧气的集气 (填“a”或“b”)进入G中。若使用 瓶时，要由瓶口向下 (填“快速”或 G装置用排空气法收集氧气，则验证氧气已 “缓慢”)插入，原因是 经收集满的方法是 20 见此图标目园微信扫码难题轻松解练出好成绩 第二单元 空气和氧气 教材实验拓展练 [答案P7] 5.新考向如图所示为兴趣小组所做的“铁丝在氧 的作用。 气中燃烧”实验，通过测量得到如图数据，关于该 ②点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉后，立即伸入 实验下列说法正确的是 ( 装置中，随后通入氧气，产生 (填“淡 氧气 保 数据采集器 蓝”或“蓝紫”)色火焰。 传感器 ③装置中气球的作用除了平衡气压、密封外， 粗铁丝 计算机 螺旋状的 还有 细铁丝 (2)将收集的氧气倒入图2的烧杯中，观察到带 氧气体 有火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气 积分数/% 80 具有的性质有 40 20F 0 20 100160时间/s 8.(成都中考节选)用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用 A.细铁丝绕成螺旋状是为了容易伸入集气瓶 品设计如图装置，完成氧气的制取与性质实验。 B.开始采集数据时，瓶内不是纯净的氧气 去底 C.铁丝停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽 玻璃瓶 D.实验中氧气体积分数一直变小 6.某同学进行如图1所示实验，并分两次实验。实 验①：开始滴加液体时立即将导管放入集气瓶； 实验②：有连续均匀气泡放出时再将导管放入集 A 0 气瓶。收集到两瓶氧气后，用氧气传感器测定两 (1)仪器b的名称是 个集气瓶中氧气的浓度（如图2），表格中为测得 (2)检查装置气密性的方法是连接仪器装置，关 的数据。下列说法错误的是 闭K3,打开K1、K2,向C中加水浸没导管口， 过氧化 一分液漏斗 数据采集器 推动注射器活塞，C装置 氢溶液 锥形瓶 多功能手 (填现象)，则装置气密性良好。 持分析仪 氧 (3)打开弹簧夹K1、K,关闭K2,用注射器向盛有 化锰 氧气传感器 二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液，反应的 图1 图2 文字表达式为 集气瓶编号 a (4)检验B中氧气已集满的方法是 氧气浓度/% 63.7 89.7 A.集气瓶a中是实验①收集到的氧气 (5)向C中加人澄清石灰水，将D中红热的木炭 B.集气瓶b中是纯净的氧气 移人B中，塞紧胶塞，打开K2,观察到的现 C.该同学实验前集气瓶内可能未装满水 象：B中木炭燃烧发出白光，C中 D.气体的实验室制取应注意收集时机的把握 7.(沈阳和平区月考)某兴趣小组同学为探究氧气 的性质进行了下列实验。 (填现象)。对比木炭移人B前后的现象，可 氧气 得出的结论是 ,气球 箭头 带有火星 的小木条 石英玻璃 燃烧匙 固定小 条的 细沙 图1 图2 (1)图1为硫的燃烧实验。 ①石英玻璃燃烧匙既可以作燃烧匙，又有 见此图标目园微信扫码难题轻松解练出好成绩 21 同步练测 九年级化学（上册）】 跨学科实践活动1微型空气质量“检测站”的组装与使用 [答案P8] 1.(宜宾中考)利用微型空气质量“检测站”（如图） 活动二：使用微型空气质量“检测站” 可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的 (2)小组的同学们利用微型空气质量检测仪检测 是 某城市9月8日的空气质量情况。 ( 主要污染物 A.太阳能板可以将光 PM2s PM. 气象参数 27 优 37 能转化为电能 太阳能板 传感器 200 300 花 NO B.污染物传感器主要用 西 400 6 优 于测定C02的含量 AQI 500 CO 优 C.气象参数传感器能 够测定空气的温度、 轻度 中度 重度 严重 良 污染 污染 污染 污染 湿度等 0 50 100 150200 300 D.利用该种设备可实时监测不同地方的空气质 该城市9月8日的空气质量指数级别为 量状况 (填“优”“良”或“轻度污染”)，且 2.校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以 该日的首要污染物是 提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错 (3)实验小组用微型空气质量“检测站”测得某 误的是 小区地下车库中一氧化碳浓度如下图所示。 氧 A.风速的大小对空气质量的变化无影响 50ppm最大临界值 化碳 浓度 B.PM25的含量越高，空气质量越差 早晨 C.积极植树造林有助于提升空气质量 晚上 D.加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少 时间 环境污染 ①一氧化碳浓度最大的时间段是早晨，其原 3.随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关 因可能是 注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质 量检测等开展了一系列项目式学习。 ②在地下车库里确定某些位置进行取样。以 下取样位置设定合理的是 活动一：调查微型空气质量“检测站” (1)同学们设计如图所示的方案探讨微型空气质 量“检测站”的用途。 方案一 方案二 A B 实时检测校园空气 检测上课教室中C0,的 质量 活动三：探讨保护大气环境的措施 微型空气质量 含量 【成果分享】同学们通过微型空气质量“检测站” 方案三 “检测站 在电解水实验课上 方案四 的项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的 检测某气体是否达 结合数据分析，撰写分析 组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作 到爆炸极限 报告 了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 ①方案一：在靠近校园的交通点，需检测 、二氧化氮含量等数据，以及时预防 保护空气倡议书 “绿水青山就是金山银山”，为了保护人类赖以生存 酸雨造成的危害。 的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们在校园中能做什 ②方案二：检测到教室中二氧化碳含量过高， 么7 (填一条)。 应采取的措施是 22 见此图标目园微信扫码难题轻松解练出好成绩同步练测·九年级化学（上册） 5.A 易错点拨 氧气的密度比空气的略大，可用向上排空气法 收集，存放时集气瓶应正放；检验氧气时，带有 火星的木条应插入集气瓶中；氧气验满时，带有 火星的木条应放在瓶口，需注意实验目的与操 作方法的差异 【能力进阶练】 6.D[解析]A.高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、 二氧化锰和氧气，加热到一定温度高锰酸钾才能分 解，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量逐 渐减少，故反应中固体减轻是因为生成了氧气，故选 项说法正确。B.0~七1，高锰酸钾还没有分解，导管口 放出的气体主要是试管中的空气，故选项说法正确。 C.1~t2,反应过程中固体成分有高锰酸钾、锰酸钾、 二氧化锰3种，故选项说法正确。D.2时刻以后，剩 余固体是锰酸钾、二氧化锰的混合物，故选项说法 错误。 7.C[解析]A.用排空气法收集氧气时，导管口应伸 到集气瓶底部，这样才能将瓶内空气彻底排出，若放 在瓶口处无法收集到纯净的氧气，故操作错误。 B.氧气的密度比空气大，用排空气法收集时集气瓶 口应向上（向上排空气法），而非向下，故操作错误。 C.装高锰酸钾的试管内导管口露出胶塞即可，伸入 太长会阻碍气体导出，故该操作正确。D.加热高锰 酸钾时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流使试 管炸裂，而非向上倾斜，故操作错误。 8.(1)酒精灯 (2)集气瓶口有大气泡向外冒出①③② (3)③ [解析](3)给试管中的固体加热时，未预热直接加 热会使试管受热不均匀，进而造成试管炸裂，操作与 产生的影响一致，故①不符合题意；高锰酸钾制取氧 气时，试管口未塞棉花，加热过程中高锰酸钾粉末会 随氧气流进入水槽，使水槽中的水变成紫色，操作与 产生的影响一致，故②不符合题意；导管口刚出现气 泡时，排出的气体是装置内的空气，此时立即开始收 集，会导致收集的氧气中混有空气，纯度降低，而非 更纯，操作与产生的影响不一致，故③符合题意；实 验结束时先熄灭酒精灯再移除导管，试管内温度降 低，压强减小，水槽中的水会倒吸入热的试管，造成 试管破裂，操作与产生的影响一致，故④不符合 题意。 素养培优练 9.（1)集气瓶中含有水蒸气 (2)ACD (3)排水操作简便（或收集氧气干燥或装置简单) (4)aa [解析](1)排水集气法获得的氧气体积分数不能达 到100%的主要原因是集气瓶中含有水蒸气 (2)A.氧气的密度与空气的密度接近，使得氧气与 空气不易完全分离，导致氧气浓度只有80%左右，故 .6· A正确；B.高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧 气，产生的氧气是纯氧，则加热高锰酸钾固体产生氧 气的浓度为100%，故B不正确；C.当观察到带火星 木条复燃时，集气瓶内还有空气，说明氧气不纯，导 致氧气浓度只有80%左右，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，导致 氧气不纯，浓度只有80%左右，故D正确。(3)结合 数据分析，排水法收集的氧气平均浓度为89.7%，向 上排空气法收集的氧气平均浓度为79.7%，则为获 取较高浓度的氧气选择的收集方法为排水法，另一 种方法向上排空气法收集气体的优，点有操作简便或 收集的氧气千燥或装置简单（合理即可）。(4)用图 2装置收集氧气时，氧气密度比空气大，则氧气应从 a通入；如果用图2装置进行排水法收集氧气，集气 瓶应先装满水，氧气不易溶于水，氧气的密度比水 小，氧气由b通入，水从a排出。 第2课时过氧化氢制取氧气催化剂 【基础达标练】 1.D2.C3.A4.C 5.C[解析]催化剂是指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。题目中，铁酸镍在 反应过程中，质量和化学性质都不发生变化，符合催 化剂的特征，因此它是反应的催化剂。反应物在反 应中会被消耗，质量减少；生成物是反应生成的新物 质，反应前不存在；杂质不参与反应，也不会对反应 起到促进作用，均不符合题意。 6.(1)能加快过氧化氢分解产生氧气的速率 (2)④ (3)0.1 7.C 8.C 易错点拨… 同一物质可做多个化学反应的催化剂，例如二 氧化锰可以用作氯酸钾、过氧化氢分解的催化 剂：对于同一化学反应，可以有几种不同的催化 剂，例如二氧化锰、氧化铜、氧化铁都可以用作 过氧化氢分解的催化剂：催化剂能改变化学反 应的速率，不影响生成物的质量，生成物的质量 与催化剂无关；催化剂在化学反应前后化学性 质没有改变，但物理性质可能改变。 【能力进阶练】 9.A 10.C[解析]A.催化剂只能改变过氧化氢分解的速 率，没有催化剂，过氧化氢也会分解，只是分解的速 率较慢，故A错误；B.球膜向右凸说明左侧压强大 于右侧，故B错误；C.过氧化氢在二氧化锰催化剂 作用下分解生成水和氧气，反应产生氧气使装置内 压强增大，球膜向右凸，完全反应后恢复室温，由于 过氧化氢的量相等，右边试管内也产生相同质量的 氧气，两支试管内压强相等，球膜恢复原状，故C正 确；D.要证明二氧化锰是催化剂，不仅需要证明它 能加快反应速率，还需要验证其质量和化学性质在 反应前后不变，本实验仅观察到反应速率加快，不能证 明二氧化锰是催化剂，故D错误。 11.(1)长颈漏斗下端管口要浸没在液面以下（或形成 液封)可以控制反应速率 (2)过氧化氢二氧化锰水+氧气 (3)Eb 12.(1)0.5 （2)收集相等体积气体需要的时间 (3)二氧化锰催化效果比淀粉好 (4)加热时水蒸发加快，导致氧气中含有较多的水 蒸气 [解析](1)要探究淀粉与二氧化锰的催化效果，需 要保证实验中存在单一变量，且其他变量保持一 致，故淀粉的质量应和二氧化锰的质量一致，都为 0.5g。（2)上述实验中“待测数据”是指收集相等 体积气体需要的时间。（3)若a>b,则可得出的结 论是二氧化锰催化效果比淀粉好。(4)实验中出现 带火星的木条没有复燃，可能的原因是加热时水蒸 发加快，导致氧气中含有较多的水蒸气。 素养培优练 13.C[解析]A.该发生装置为固液不加热型，高锰酸 钾制氧气需要加热，注射器内应加入过氧化氢溶 液，错误。B.过氧化氢分解制氧气的反应中，二氧 化锰是催化剂，不属于反应物，错误。C.氧气通入 右瓶的水中会产生气泡，通过气泡产生的快慢可观 察氧气的流速，正确。D.右侧塑料瓶的作用是湿润 氧气或除去杂质，气体通过水后导出，属于洗气装 置，此过程中不会排出右侧塑料瓶中的水，与排水 集气装置不同，故选项说法不正确。 实验活动1氧气的实验室制取与性质 【教材实验原型练】 1.A2.C 3.（1)易溶于水淡蓝色化合反应 (2)能铁+氧气点燃四氧化三铁 (3)缓慢使木炭与氧气充分接触，防止氧气受热 逸出 [解析](1)实验一中水的作用是吸收二氧化硫，防 止污染空气，由此推测二氧化硫的物理性质之一是 易溶于水：硫在空气中燃烧的现象是发出淡蓝色火 焰，放热，生成有刺激性气味的气体；硫在氧气中燃 烧生成二氧化硫，此反应是两种物质生成一种物质， 属于化合反应。(2)细铁丝在氧气中燃烧放出大量 的热，生成物的温度较高，集气瓶内放少量细沙的目 的是防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气 瓶炸裂，所以可以将水换成细沙；铁在氧气中燃烧生 参考答案及解析 成四氧化三铁，反应的文字表达式为铁+氧气点燃四 氧化三铁。(3)把红热的木炭插入盛有氧气的集气 瓶时，要由瓶口向下缓慢插入，其原因是使木炭和集 气瓶内的氧气充分反应，反应时间相对较长，实验现 象比较明显。 4.(1)长颈漏斗集气瓶 (2)A高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气D (3)可以控制反应速率 (4)F①③④ (5)a将带有火星的木条放在a口，若复燃则已满 [解析](1)由图可知，仪器①的名称是长颈漏斗，仪 器②的名称是集气瓶。(2)高锰酸钾在加热的条件 下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式 为：高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气。发生装 置选A(固体加热型)。收集较千燥的氧气，应选D (向上排空气法收集的氧气更干燥)。(3)B装置使 用长颈漏斗，C装置使用分液漏斗。分液漏斗可以 通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速率；而长 颈漏斗不能控制液体滴加速率。(4)探究铁丝在氧 气中燃烧的反应时，集气瓶底需要放水，故应选择F 装置排水法收集：在探究过程中却未观察到火星四 射的现象，其原因：①未打磨生锈的铁丝，铁丝无法 燃烧，符合题意；②铁丝在集气瓶中自上而下缓慢伸 入，这是正确的做法，不符合题意：③铁丝绕在火柴 上，点燃火柴后迅速伸入集气瓶，火柴燃烧消耗了氧 气，导致实验失败，符合题意；④收集的氧气纯度低， 铁丝无法燃烧，符合题意。故选①③④。(5)根据题 意，排水法时氧气从短导管即a口导入，则水从长导 管排出从而测得收集氧气的体积；G装置用排空气法 收集氧气，氧气密度比空气略大，则从长导管导入，空 气从a口导出，故验满的方法是：将带有火星的木条 放在a口，若复燃则已满。 【教材实验拓展练】 5.B[解析]A.细铁丝绕成螺旋状是为了提高局部温 度，使铁丝持续燃烧，故A不正确；B.开始采集数据 时，氧气体积分数是80%，说明瓶内不是纯净的氧 气，故B正确；C.铁丝停止燃烧时，氧气没有耗尽，只 是氧气浓度低，铁丝不能燃烧，故C不正确；D.实验 中氧气体积分数一段时间内一直变小，20秒后氧气 体积分数不再持续减小，故D不正确。 6.B[解析]A.实验①开始滴加液体就收集气体，此 时排出的气体混有装置内的空气，收集的氧气浓度 更低，因此集气瓶a是实验①收集的氧气，正确。 B.集气瓶b中氧气浓度仅为89.7%，含有其他气体， 不属于纯净的氧气，错误。C.若实验前集气瓶未装 满水，瓶内残留空气，会导致最终收集的氧气浓度低 ·7·