内容正文:
化学臻选·2026-2027学年人教版九年级化学上
《第二单元空气和氧气课题3制取氧气》提优宝典+特训A·B卷
一.学习目标
(
1.掌握实验室制取氧气的反应原理,会书写文字表达式;理解催化剂
“
一变二不变
”
的特征,认识分解反应
“
一变多
”
的特点;区分实验室制氧与工业制氧的本质差异(化学变化/物理变化)。
2.能依据反应物状态、反应条件选择发生装置,根据气体溶解性、密度选择收集装置;会对比分析两套制氧装置优缺点,能推理实验异常现象的原因。
3.熟记高锰酸钾制氧完整操作步骤;掌握氧气检验、验满操作;能完成催化剂的对照探究实验,形成完整实验证据推理思路。
4.树立实验安全意识,理解规范操作的重要性;了解氧气在医疗、航天、水产养殖的应用,体会化学对生产生活的价值。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
实验室两种制氧方法:加热高锰酸钾、过氧化氢在二氧化锰催化下分解的反应原理、文字表达式。
2.
发生装置、收集装置的选择依据;高锰酸钾制氧操作口诀:查、装、定、点、收、移、熄。
3.
氧气的检验与验满操作;催化剂
“
一变二不变
”
;分解反应判断。
4.
工业制取氧气:分离液态空气法,属于物理变化。
(二)难点
1.
实验操作细节原理理解:试管口略向下倾斜、塞棉花、实验结束
“
先移导管后熄灯
”
的原因。
2.
催化剂概念深度辨析:催化剂只改变速率,不改变生成物质量,物理性质可能改变。
3.
实验故障分析:收集氧气不纯、试管炸裂、收集不到气体等现象的原因排查。
4.
区分分解反应与化合反应;区分
“
检验氧气
”
和
“
氧气验满
”
操作的不同。
)三.知识精析
(
(一)氧气的物理性质
1.色、态、味:标准状况(101kPa、20
℃
)下,氧气是无色、无味的气体。
2.密度:密度比空气略大(标准状况下:O
2
为1.429g/L,空气为1.293g/L)。
3.溶解性:不易溶于水(室温下,1L水约溶解30mL氧气)。
4.三态变化(101kPa):
气态氧(无色)
液态氧(淡蓝色)
固态氧(淡蓝色雪花状)。
5.储存:工业氧气加压储存在蓝色钢瓶中。
(二)工业制取氧气(分离液态空气法)
1.原料:空气(廉价、易得)。
2.原理:利用液态空气中液氮(沸点-196
℃
)和液氧(沸点-183
℃
)的沸点不同,低温蒸发分离(物理变化,无新物质生成)。
3.流程:
)
(
(1)先蒸出:氮气(N
2
)(沸点低)
(2)剩余:液态氧(淡蓝色,混合物)加压
→
蓝色钢瓶储存。
4.拓展:膜分离技术(物理变化),利用分子大小差异分离氧气。
(三)高锰酸钾制取氧气
1.药品:暗紫色高锰酸钾固体 。
2.反应原理:
。
3.实验
装置
A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽
(1)发生装
置
:固体加热型(反应物为固体,反应需要加热)。
(2)收集装置:排水法(氧气不易溶于水且不与水反应)。(也可以用向上排空气法(氧气密度比空气大))。
(3)
装置注意
事项:
①
药品要平铺在试管底部以使其均匀受热。
②
铁夹应夹在距试管口1/3处。
③
试管口应略向下倾斜。
(防止冷凝水倒流炸裂试管)
④
导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出)
⑤
试管口需放一团棉花;
(防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞)
⑥
用向上排空气法收集气体时,导气管要伸入集气瓶底?
(目的排尽装置内空气)
⑦
用排水法收集结束时先撤导管再停止加热?
(防止因压强减小,水倒吸入试管内,引起试管炸裂)
4.操作步骤(谐音:茶庄定点收利息)
(1)查:检查装置气密性;
(2)装:装入药品,试管口塞一团棉花;
(3)定:固定试管(试管口略向下倾斜);
(4)点:点燃酒精灯,先预热再集中加热;
(5)收:气泡连续均匀冒出时收集;
(6)离:收集完毕,将导管移出水槽;
(7)熄:熄灭酒精灯。
5.检验:将带火星木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气。
6.验满:排水法
→
瓶口有大气泡冒出;向上排空气法
→
带火星木条放瓶口,复燃则满。
)
(
(四)过氧化氢制取氧气
1.药品:无色过氧化氢溶液(双氧水)、黑色二氧化锰固体。
2.反应原理:
。
3.
实验装置:
(1)发生装置:固液常温型(固体和液体反应,无需加热)。
(2)收集装置:同高锰酸钾制氧气(排水法、向上排空气法)。
4.操作步骤:
①
检查气密性;
②
装药品(先固后液);
③
滴加过氧化氢溶液;
④
收集气体。
5.检验、验满:同高锰酸钾制氧气。
6.优点:不需加热、操作简便、节能、无污染。
(五)催化剂(触媒)
1.定义:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质(一变二不变)。
2.特点
(1)一变:加快或减慢反应速率(二氧化锰加快过氧化氢分解)。
(2)二不变:反应前后质量、化学性质均不变。
3.注意:催化剂不决定反应能否发生,不改变生成物质量,只改变反应速率。
4.
探究:分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
(1)实验步骤
①
在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带有火星的木条插入试管,观察现象。
②
向上述试管中加入少量二氧化锰,把带有火星的木条插入试管,观察现象(如图)。
③
待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带有火星的木条插入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
(2)实验现象与分析:
)
(
实验编号
现象
分析
①
带火星的木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解很慢,放出的氧气少,不足以使带火星的木条复燃。
②
加入二氧化锰后,带火星的木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解,放出的氧气能使带火星的木条复燃。
③
重新加入过氧化氢溶液,带火星的木条复燃。
氧气是过氧化氢产生的,二氧化锰只起加快产生氧气的作用。
(
3
)
实验结论:二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率,二氧化锰本身未见变化.
(六)
分解反应
1.定义:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,特征:一变多。
2.通式:
AB=A+B或 AB
…→
A+B+
…
3.特征(口诀):
一
变
多
:一种反应物
→
多
种生成物。
4.
化合
反应
与分解反应对比(本课题重点)
反应类型
特征
表达式
举例(本单元)
化合反应
多变一
A+BAB=或 A+B+
…→
AB
…
碳+氧气二氧化碳
分解反应
一变多
AB=A+B或 AB
…→
A+B+
…
过氧化氢水+氧气
5.
分解反应与氧化反应的区别和联系
分解反应不一定是氧化反应,氧化反应不一定是分解反应。
6.本单元典型化合反应(必记)
红磷燃烧:磷 + 氧气
五氧化二磷
硫燃烧:硫 + 氧气
二氧化硫
木炭燃烧:碳 + 氧气
二氧化碳
铁丝燃烧:铁 + 氧气
四氧化三铁
)
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.下列关于氧气物理性质的描述错误的是( )
A. 通常状况下是无色无味气体 B. 不易溶于水
C. 标准状况下密度比空气略小 D. 液氧和固态氧均为淡蓝色
2.工业制取氧气的流程如下,下列说法错误的是( )
空气→液态空气→剩余液体→蓝色钢瓶
A. 液态空气属于混合物 B. 该过程发生物理变化
C. 氮气先蒸发,说明氮气沸点比氧气高 D. 蓝色钢瓶中的氧气可用于医疗急救、气割气焊
3.实验室加热高锰酸钾制氧气,可直接采用的发生装置是( )
A. B. C. D.
4.实验室需收集一瓶约混有体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌的水
B.集气瓶中灌的水
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
5.实验是学习化学的基础,下列实验操作正确的是( )
A.给液体加热 B.倾倒液体 C.氧气验满 D.排空气法收集氧气
6.下列反应属于化合反应的是( )
A. 过氧化氢 水 + 氧气 B. 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
C. 铁 + 氧气 四氧化三铁 D. 锌 + 硫酸 → 硫酸锌 + 氢气
7.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A. B. C. D.
8.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是( )
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片
D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
9.实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①加热②检查装置的气密性③装药品④用排水集气法收集⑤从水槽中取出导气管⑥熄灭酒精灯⑦连接仪器,其中操作顺序正确的是( )
A.①⑦③②⑤④⑥ B.⑦②③①④⑤⑥ C.⑤⑦③②①④⑥ D.⑦③①②④⑥⑤
10.已知a为过氧化氢溶液,b为混有少量二氧化锰的过氧化氢溶液,a和b的浓度和质量相等。当两份液体同时反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是( )
A. B.C. D.
11.由高锰酸钾制氧气的下列装置及操作正确的是( )
A.检查气密性 B.制取 C.收集 D.检验
12.以下能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程是( )
A.二氧化碳氧气
B.空气液态空气氧气
C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(KMnO4K2MnO4+MnO2+O2)
D.过氧化氢水+氧气(H2O2H2O+O2)
13.下图能表示用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时反应混合物中二氧化锰的质量分数(a%)随时间变化曲线图(t表示反应已完全)的是( )
A. B.C. D.
14.如图,过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,下列现象正确的是( )
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水左移
15.使用如图所示装置进行实验,开始前气球沉在烧杯底部,过一会儿气球悬浮在烧杯内。下列对气球内充的气体的分析中不正确的是( )
A.气体密度比氧气密度小 B.气体密度不可能比空气密度大
C.该气体可能是氧气 D.该气体可能是空气
二.非选择题(共40分)
16.空气中主要组分的沸点如表所示
组分
氮气
氧气
二氧化碳
沸点(℃)
﹣195.8
﹣183.0
﹣78.5
工业制氧气的流程如下:
(1)工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的 不同,此过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)将液态空气升温,最先逸出的物质主要是 。
(3)液态氧的沸点 (填“低于”“等于”或“高于”)﹣196℃;写出液态氧的一种用途: .
(4)得到的液态氧的颜色是 。
17.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
(1)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;用排水法收集氧气时,以观察到 为氧气集满的标准。
(2)以上两种方法中, 法收集到的氧气更纯净。
(3)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
18.根据下列所示装置,结合所学知识回答问题。
(1)用A装置制取氧气,反应的文字表达式是______。
(2)用B装置收集氧气,当看到有______时开始收集;当看到集气瓶口有______时说明已收集满。
(3)C装置中充满水时,可作为氧气的收集装置,则氧气应从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)按下图所示,将带火星的木条分别插入盛满氧气的集气瓶中,观察到木条复燃,且在①中燃烧比在②中旺。以上实验现象说明了氧气的性质:①______;②______。
19.如图所示是探究二氧化锰在过氧化氢分解中做催化剂的过程:
(1)实验①中看到的现象是____________,说明_______________________________;
(2)实验②中看到的现象是_________,说明_______________________________;
(3)实验③中看到的现象是___________,说明_____________________________________;
(4)在实验③中,等试管内无气泡冒出时,再加入过氧化氢溶液,发现_____________,说明在该过程中二氧化锰的化学性质_________(填“改变”或“不变”)。
B卷·强化提优
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.工业制氧气的过程中,发生的变化是( )
A. 化学变化 B. 物理变化 C. 既有物理又有化学变化 D. 无法确定
2.实验室用高锰酸钾制氧气,试管口放棉花的作用是( )
A. 防止试管炸裂 B. 防止粉末进入导管 C. 加快反应速率 D. 防止氧气泄漏
3.下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是( )
A. 不需加热 B. 二氧化锰作催化剂 C. 反应生成水和氧气 D. 属于化合反应
4.下列反应属于分解反应的是( )
A. 硫+氧气二氧化硫 B. 铁+氧气四氧化三铁
C. 过氧化氢水+氧气 D. 石蜡+氧气二氧化碳+水
5.下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是( )
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
6.实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌的水 B.集气瓶中灌的水
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
7.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A.C可以代表KCl B.t2时刻,O2开始产生
C.t1时刻,KMnO4开始分解 D.反应过程中,起催化作用物质的质量一直保持不变
8.实验室制取氧气的有关操作不正确的是( )
A.检查装置的气密性 B. 加入高锰酸钾 C.加热制取氧气 D.收集并验满
9.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替,用于制取氧气
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的无毒气体
D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气
10. 15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2.实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )
A. B. C.D.
11.下列收集装置,可以用来收集氧气的是( )
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
12.下列图象能正确反映对应变化关系的是( )
A. B. C. D.
A.在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
B.在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰
C.用酒精灯加热一定量高锰酸钾固体
D.加热高锰酸钾固体至质量不再减轻
13.15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )
14.用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触,下列说法错误的是( )
A. 过氧化氢溶液遇到二氧化锰,可以增加产生氧气的质量
B. 若a处粉末是红磷,则能看到玻璃管中产生白烟
C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D. 若a处粉末是硫粉,则能看到明亮的蓝紫色火焰
15.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是( )
A.第一组是同时实验,观察比较两个气球体积的变化情况
B.第二组是同时实验,观察比较两试管中气泡产生的快慢
C.第三组是分两次实验,观察带火星的木条是否能够复燃
D.第四组是分两次实验,比较收集相同体积的氧气所需的时间
二.非选择题(共40分)
16.空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如下:
(1)工业上制氧气的方法发生了_____变化。
(2)①所采取的方法是_____ (升温、降温)。
(3)液态空气分离过程中_____先被分离出来,其分离的依据是_____不同。
(4)贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是_____。
a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊 d.炼钢
(5)生活中空气常常会被污染,污染会来自于_____(一条即可)。
17. 老师为同学们提供了如下实验装置:
(1)写出仪器、的名称: , 。
(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口 ,然后稍稍用力转动,将其插入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同)。若要收集较纯净的氧气,可选用的装置是 。
(4)①实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰的装置中制取氧气,反应的文字表达式为 ,若选用做发生装置,你认为选用装置的优点是 。
②也可以将注射器连接到装置的导管口处,用来 。
18.实验室用高锰酸钾制取氧气,并进行氧气性质实验。
(1)仪器①的名称是___________ ;
(2)高锰酸钾分解的文字表达式为___________,其反应的基本类型是___________,试管口塞一团棉花的目的是___________;
(3)D图为木炭在空气和氧气中燃烧的对比实验,实验结论:___________,木炭燃烧越剧烈;
(4)如图是收集氧气的过程,依次观察到的现象是___________(用字母表示)。
19、实验探究一:探究红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?若能,催化效果如何?
探究小组据此设计了如下探究方案。
【实验探究】请你将以下实验探究内容补充完整。
实验步骤
实验现象
实验结论及解释
步骤I
试管A中无明现象;试管B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 。
①产生的气体是氧气
②红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率
步骤Ⅱ.向试管B中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣
①试管B的现象与步骤Ⅰ中的现象相同;
②滤渣质量等于ag
红砖粉末的产生大量能使带火星木条复燃的气体
质量和化学性质
在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂
步骤Ⅲ
两试管中均产生气泡且C中产生气泡较慢
红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好
【拓展应用】探究小组利用以下仪器进一步验证“CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用”,请回答:铁与过氧化氢溶液中的氧气和水反应生成了铁锈
(1)写出仪器C的名称: 烧杯。
(2)从方便取用液体并节约试剂的角度考虑,该探究小组最好选用以上所示仪器中的A (填字母)。
实验探究二:探究过氧化氢分解的影响因素。
探究小组使用压强传感器等设备,检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等,获得如图所示的压强时间变化曲线。
由此可知,过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高,过氧化氢的分解速率越快 。
(
1
)
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化学臻选·2026-2027学年人教版九年级化学上
《第二单元空气和氧气课题3制取氧气》提优宝典+特训A·B卷
一.学习目标
(
1.掌握实验室制取氧气的反应原理,会书写文字表达式;理解催化剂
“
一变二不变
”
的特征,认识分解反应
“
一变多
”
的特点;区分实验室制氧与工业制氧的本质差异(化学变化/物理变化)。
2.能依据反应物状态、反应条件选择发生装置,根据气体溶解性、密度选择收集装置;会对比分析两套制氧装置优缺点,能推理实验异常现象的原因。
3.熟记高锰酸钾制氧完整操作步骤;掌握氧气检验、验满操作;能完成催化剂的对照探究实验,形成完整实验证据推理思路。
4.树立实验安全意识,理解规范操作的重要性;了解氧气在医疗、航天、水产养殖的应用,体会化学对生产生活的价值。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
实验室两种制氧方法:加热高锰酸钾、过氧化氢在二氧化锰催化下分解的反应原理、文字表达式。
2.
发生装置、收集装置的选择依据;高锰酸钾制氧操作口诀:查、装、定、点、收、移、熄。
3.
氧气的检验与验满操作;催化剂
“
一变二不变
”
;分解反应判断。
4.
工业制取氧气:分离液态空气法,属于物理变化。
(二)难点
1.
实验操作细节原理理解:试管口略向下倾斜、塞棉花、实验结束
“
先移导管后熄灯
”
的原因。
2.
催化剂概念深度辨析:催化剂只改变速率,不改变生成物质量,物理性质可能改变。
3.
实验故障分析:收集氧气不纯、试管炸裂、收集不到气体等现象的原因排查。
4.
区分分解反应与化合反应;区分
“
检验氧气
”
和
“
氧气验满
”
操作的不同。
)三.知识精析
(
(一)氧气的物理性质
1.色、态、味:标准状况(101kPa、20
℃
)下,氧气是无色、无味的气体。
2.密度:密度比空气略大(标准状况下:O
2
为1.429g/L,空气为1.293g/L)。
3.溶解性:不易溶于水(室温下,1L水约溶解30mL氧气)。
4.三态变化(101kPa):
气态氧(无色)
液态氧(淡蓝色)
固态氧(淡蓝色雪花状)。
5.储存:工业氧气加压储存在蓝色钢瓶中。
(二)工业制取氧气(分离液态空气法)
1.原料:空气(廉价、易得)。
2.原理:利用液态空气中液氮(沸点-196
℃
)和液氧(沸点-183
℃
)的沸点不同,低温蒸发分离(物理变化,无新物质生成)。
3.流程:
)
(
(1)先蒸出:氮气(N
2
)(沸点低)
(2)剩余:液态氧(淡蓝色,混合物)加压
→
蓝色钢瓶储存。
4.拓展:膜分离技术(物理变化),利用分子大小差异分离氧气。
(三)高锰酸钾制取氧气
1.药品:暗紫色高锰酸钾固体 。
2.反应原理:
。
3.实验
装置
A.试管 B.铁架台 C.酒精灯 D.导气管 E.集气瓶 F.水槽
(1)发生装
置
:固体加热型(反应物为固体,反应需要加热)。
(2)收集装置:排水法(氧气不易溶于水且不与水反应)。(也可以用向上排空气法(氧气密度比空气大))。
(3)
装置注意
事项:
①
药品要平铺在试管底部以使其均匀受热。
②
铁夹应夹在距试管口1/3处。
③
试管口应略向下倾斜。
(防止冷凝水倒流炸裂试管)
④
导气管伸入试管不能太长;(便于气体导出)
⑤
试管口需放一团棉花;
(防止高锰酸钾随氧气进入导管而使导管堵塞)
⑥
用向上排空气法收集气体时,导气管要伸入集气瓶底?
(目的排尽装置内空气)
⑦
用排水法收集结束时先撤导管再停止加热?
(防止因压强减小,水倒吸入试管内,引起试管炸裂)
4.操作步骤(谐音:茶庄定点收利息)
(1)查:检查装置气密性;
(2)装:装入药品,试管口塞一团棉花;
(3)定:固定试管(试管口略向下倾斜);
(4)点:点燃酒精灯,先预热再集中加热;
(5)收:气泡连续均匀冒出时收集;
(6)离:收集完毕,将导管移出水槽;
(7)熄:熄灭酒精灯。
5.检验:将带火星木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明是氧气。
6.验满:排水法
→
瓶口有大气泡冒出;向上排空气法
→
带火星木条放瓶口,复燃则满。
)
(
(四)过氧化氢制取氧气
1.药品:无色过氧化氢溶液(双氧水)、黑色二氧化锰固体。
2.反应原理:
。
3.
实验装置:
(1)发生装置:固液常温型(固体和液体反应,无需加热)。
(2)收集装置:同高锰酸钾制氧气(排水法、向上排空气法)。
4.操作步骤:
①
检查气密性;
②
装药品(先固后液);
③
滴加过氧化氢溶液;
④
收集气体。
5.检验、验满:同高锰酸钾制氧气。
6.优点:不需加热、操作简便、节能、无污染。
(五)催化剂(触媒)
1.定义:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质(一变二不变)。
2.特点
(1)一变:加快或减慢反应速率(二氧化锰加快过氧化氢分解)。
(2)二不变:反应前后质量、化学性质均不变。
3.注意:催化剂不决定反应能否发生,不改变生成物质量,只改变反应速率。
4.
探究:分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
(1)实验步骤
①
在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带有火星的木条插入试管,观察现象。
②
向上述试管中加入少量二氧化锰,把带有火星的木条插入试管,观察现象(如图)。
③
待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带有火星的木条插入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
(2)实验现象与分析:
)
(
实验编号
现象
分析
①
带火星的木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解很慢,放出的氧气少,不足以使带火星的木条复燃。
②
加入二氧化锰后,带火星的木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解,放出的氧气能使带火星的木条复燃。
③
重新加入过氧化氢溶液,带火星的木条复燃。
氧气是过氧化氢产生的,二氧化锰只起加快产生氧气的作用。
(
3
)
实验结论:二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率,二氧化锰本身未见变化.
(六)
分解反应
1.定义:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,特征:一变多。
2.通式:
AB=A+B或 AB
…→
A+B+
…
3.特征(口诀):
一
变
多
:一种反应物
→
多
种生成物。
4.
化合
反应
与分解反应对比(本课题重点)
反应类型
特征
表达式
举例(本单元)
化合反应
多变一
A+BAB=或 A+B+
…→
AB
…
碳+氧气二氧化碳
分解反应
一变多
AB=A+B或 AB
…→
A+B+
…
过氧化氢水+氧气
5.
分解反应与氧化反应的区别和联系
分解反应不一定是氧化反应,氧化反应不一定是分解反应。
6.本单元典型化合反应(必记)
红磷燃烧:磷 + 氧气
五氧化二磷
硫燃烧:硫 + 氧气
二氧化硫
木炭燃烧:碳 + 氧气
二氧化碳
铁丝燃烧:铁 + 氧气
四氧化三铁
)A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.下列关于氧气物理性质的描述错误的是( )
A. 通常状况下是无色无味气体 B. 不易溶于水
C. 标准状况下密度比空气略小 D. 液氧和固态氧均为淡蓝色
【答案】:C
【解析】:A符合氧气常态下的性质。B氧气不易溶于水,鱼类靠水中溶解氧生存。C标准状况下氧气密度(1.429g/L)略大于空气(1.293g/L)。D液氧、固态氧均为淡蓝色 。
2.工业制取氧气的流程如下,下列说法错误的是( )
空气→液态空气→剩余液体→蓝色钢瓶
A. 液态空气属于混合物 B. 该过程发生物理变化
C. 氮气先蒸发,说明氮气沸点比氧气高 D. 蓝色钢瓶中的氧气可用于医疗急救、气割气焊
【答案】:C
【解析】:A液态空气含液氮、液氧等,是混合物。B无新物质生成,属于物理变化。C氮气沸点更低(-196℃),先蒸发出来。D氧气可用于医疗急救、炼钢、气割气焊等。
3.实验室加热高锰酸钾制氧气,可直接采用的发生装置是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、属于固液常温型;B、可以用于金属矿物的冶炼;C、用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在生成氧气的同时,还有锰酸钾和二氧化锰生成,由于反应需要加热,所以发生装置应选C;实验室用高锰酸钾制取氧气时,高锰酸钾粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽,使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色),为防止这种现象的发生,通常要在试管口放一棉花团;D、属于液体的蒸馏装置。故选:C。
4.实验室需收集一瓶约混有体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌的水
B.集气瓶中灌的水
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
【答案】B
【解析】A、需要收集一瓶大约空气的氧气,即收集的氧气,所以集气瓶中应灌的水,故A错;B、需要收集一瓶大约空气的氧气,即收集的氧气,所以集气瓶中应灌的水,故B正确;C、用排空气法收集氧气无法收集的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故C错;D、用排空气法收集氧气无法收集的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故D错。故选:B。
5.实验是学习化学的基础,下列实验操作正确的是( )
A.给液体加热 B.倾倒液体 C.氧气验满 D.排空气法收集氧气
【答案】B
【解析】:A、给试管中的液体加热时液体体积不能超过试管容积的,图中所示操作错误。
B、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,所示操作正确。
C、检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误。D、排空气法收集氧气时,导管应伸到集气瓶底部,图中所示操作错误。故选:B。
6.下列反应属于化合反应的是( )
A. 过氧化氢 水 + 氧气 B. 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
C. 铁 + 氧气 四氧化三铁 D. 锌 + 硫酸 → 硫酸锌 + 氢气
【答案】:C
【解析】:A、B:均为“一变多”,属于分解反应; C:“多变一”,化合反应; D:置换反应(非基本反应类型中的化合/分解) 。
7.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、实验室利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时可以利用该装置制取,但长颈漏斗应插到液面之下,防止氧气从长颈漏斗溢出,错误;B、因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,收集时导管应该尽量接近集气瓶底部,这样能使收集的氧气更纯净,错误;C、验满应该将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃说明已满,错误;D、因为铁燃烧时形成的高温熔融物容易溅落炸裂集气瓶,因此应该在集气瓶中注入适量的水,或在集气瓶底部铺一层细沙,正确。故选:D。
8.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是( )
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片
D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
【答案】A
【解析】A、用排水法收集氧气时,加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中,故A正确;B、用排水法收集氧气时,当气泡均匀连续地放出时,才开始收集氧气,不能先将导管口移入集气瓶,再开始加热,故B错误;C、用排水法收集氧气后,用玻璃片将瓶盖好后,移出水面正放在桌子上,故C错误;D、氧气收集完毕,如果先将酒精灯熄灭,则试管内压强变小,水会沿导管倒流进试管,故D错误。故选:A。
9.实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①加热②检查装置的气密性③装药品④用排水集气法收集⑤从水槽中取出导气管⑥熄灭酒精灯⑦连接仪器,其中操作顺序正确的是( )
A.①⑦③②⑤④⑥ B.⑦②③①④⑤⑥ C.⑤⑦③②①④⑥ D.⑦③①②④⑥⑤
【答案】B
【解析】根据实验室用高锰酸钾制取氧气时操作步骤:连→查→装→定→点→收→移→熄,可知操作顺序正确的是⑦②③①④⑤⑥;故选:B。
10.已知a为过氧化氢溶液,b为混有少量二氧化锰的过氧化氢溶液,a和b的浓度和质量相等。当两份液体同时反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】生成氧气的质量由过氧化氢的质量决定,a中只有过氧化氢,而b中含有催化剂,所以b中过氧化氢的质量比a中过氧化氢的质量少,因此a产生的氧气比b产生的氧气多,但是b中含有催化剂,二氧化锰可以加快反应速率,所以b的反应速率比a的快;故选A。
11.由高锰酸钾制氧气的下列装置及操作正确的是( )
A.检查气密性 B.制取 C.收集 D.检验
【答案】A
【解析】A、检查装置气密性的方法:把导管一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气,故A正确,符合题意;B、高锰酸钾制氧气时,试管口应放一小团棉花,防止固体粉末进入导管堵塞导管,故B错误,不符合题意;C、使用向上排空气法收集氧气时,为了将空气顺利排出,导管要伸入集气瓶底部,图示导管没有伸入集气瓶底部,故C错误,不符合题意;D、检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则是氧气;而氧气验满时,是把带火星的木条凑近集气瓶口,若木条复燃,则证明氧气集满,故D错误,不符合题意;故选A。
12.以下能正确地表示工业中大规模生产氧气的过程是( )
A.二氧化碳氧气
B.空气液态空气氧气
C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(KMnO4K2MnO4+MnO2+O2)
D.过氧化氢水+氧气(H2O2H2O+O2)
【答案】B
【解析】A、二氧化碳通过光合作用制取氧气,不是工业中大规模生产氧气的过程,故选项错误;B、工业制氧气的原理是分离液态空气,由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同,然后升温沸点低的先汽化逸出,故选项正确;C、实验室可以使用加热分解高锰酸钾制取氧气,不是工业中大规模生产氧气的过程,故选项错误;D、实验室分解过氧化氢的方法制取氧气,不是工业中大规模生产氧气的过程,故选项错误。故选:B。
13.下图能表示用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时反应混合物中二氧化锰的质量分数(a%)随时间变化曲线图(t表示反应已完全)的是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的反应中,二氧化锰作催化剂,其质量保持不变,反应前固体中二氧化锰的质量分数不为零,随着反应的进行,氯酸钾分解为氯化钾和氧气,氧气不断挥发,剩余固体的质量逐渐减小,则二氧化锰在固体中的质量分数逐渐增大,直至氯酸钾完全反应,故选B。
14.如图,过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,下列现象正确的是( )
A.气球胀大,红墨水左移 B.气球缩小,红墨水右移
C.气球胀大,红墨水右移 D.气球缩小,红墨水左移
【答案】D
【解析】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,则瓶内的压强变大,充气的气球缩小,红墨水向左移动,观察选项,故选D.
15.使用如图所示装置进行实验,开始前气球沉在烧杯底部,过一会儿气球悬浮在烧杯内。下列对气球内充的气体的分析中不正确的是( )
A.气体密度比氧气密度小 B.气体密度不可能比空气密度大
C.该气体可能是氧气 D.该气体可能是空气
【答案】B
【解析】A、开始前气球沉在烧杯底部,则气球充的气体的密度应该比空气大,过一会儿气球悬浮在烧杯内,说明气体的密度比空气大但比氧气的密度小,故正确;B、开始前气球沉在烧杯底部,则气球充的气体的密度应该比空气大,故错误;C、氢气的密度比空气小,开始时不会沉在烧杯底部,故正确;D、气球充有空气,会沉在烧杯底部,过氧化氢和二氧化锰反应生成氧气,氧气的密度比空气的密度大,会使气球浮起,故正确;故选:B。
二.非选择题(共40分)
16.空气中主要组分的沸点如表所示
组分
氮气
氧气
二氧化碳
沸点(℃)
﹣195.8
﹣183.0
﹣78.5
工业制氧气的流程如下:
(1)工业制氧气是根据空气中液氧和液氮的 不同,此过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)将液态空气升温,最先逸出的物质主要是 。
(3)液态氧的沸点 (填“低于”“等于”或“高于”)﹣196℃;写出液态氧的一种用途: .
(4)得到的液态氧的颜色是 。
【答案】(1)沸点;物理;(2)氮气;(3)高于;支持燃烧(4)淡蓝色;
【解析】(1)工业制氧气的原理是分离液态空气,由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同,然后升温沸点低的先汽化溢出,故答案为:沸点;有新物质生成的变化为化学变化,无新物质生成的变化为物理变化,此变化中没有生成新物质,故变化属于物理变化;故答案为:物理;(2)空气先加压降温,空气变成了液态,此时仍为气态的物质是氦气和氖气;由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同,然后升温沸点低的先汽化溢出,留下的主要是液氧,剩余物质是混合物;故答案为:氮气;(3)由于空气中大约含有21%的氧气,所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料;工业上制氧气采用的是分离液态空气法:在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发;由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧,在整个过程中没有生成其它物质,没有新物质生成,属于物理变化.氧气供给呼气,支持燃烧.(4)该知识属于工业制氧气,气态氧气无色,而液态氧气为淡蓝色,空气中主要由氧气和氮气组成,工业制氧气原理是利用氮气和氧气的沸点不同,要达到分离效果,必 须让沸点低的液氮先气化出来,而温度不能达到液氧的沸点,否则氧气也会出来
17.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
(1)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;用排水法收集氧气时,以观察到 为氧气集满的标准。
(2)以上两种方法中, 法收集到的氧气更纯净。
(3)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
【答案】(1)当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时;(2)排水 (3)ACD
【解析】(1)用排水法收集氧气时,当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时,说明该瓶内的气体已集满;故答案为:当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时;(2)氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净,由以上信息中也可得到同样结论;故答案为:排水;(3)用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有很多,如:氧气密度只是略大于空气,很容易出现排不净空气或少量混合的情况;当用带火星木条验满复燃时,只能说明瓶中的氧气浓度大,不能说明集气瓶内一点空气也没有;在收集氧气时,氧气与空气可能进行少量的扩散混合,这些都会造成氧气浓度的减小;而加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右的说法是错误的;故答案为:ACD。
18.根据下列所示装置,结合所学知识回答问题。
(1)用A装置制取氧气,反应的文字表达式是______。
(2)用B装置收集氧气,当看到有______时开始收集;当看到集气瓶口有______时说明已收集满。
(3)C装置中充满水时,可作为氧气的收集装置,则氧气应从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)按下图所示,将带火星的木条分别插入盛满氧气的集气瓶中,观察到木条复燃,且在①中燃烧比在②中旺。以上实验现象说明了氧气的性质:①______;②______。
【答案】(1) (2) 连续、均匀气泡冒出 大气泡冒出或集气瓶内无水剩余 (3)a (4)助燃性 密度比空气大
【解析】(1)装置A是固固加热型装置,试管口有棉花,则说明该装置是用于加热高锰酸钾制取氧气,其文字表达式为:。(2)装置B为排水法收集气体,当导管口有连续、均匀的气泡冒出时,则证明装置内空气已完全排出,此时开始收集氧气。当集气瓶口有大气泡冒出时或看到集气瓶内无水剩余,则证明集气瓶内水已完全排出,说明已收集满氧气。(3)氧气密度大于空气,用装置C收集氧气时,氧气先集中在集气瓶底部,则氧气应从长导管一端(a端)通入。(4)将带火星的木条分别插入盛满氧气的集气瓶中,木条均复燃,说明氧气具有助燃性,在①中燃烧比在②中旺,证明①中氧气浓度更大,则说明氧气密度大于空气。
19.如图所示是探究二氧化锰在过氧化氢分解中做催化剂的过程:
(1)实验①中看到的现象是____________,说明_______________________________;
(2)实验②中看到的现象是_________,说明_______________________________;
(3)实验③中看到的现象是___________,说明_____________________________________;
(4)在实验③中,等试管内无气泡冒出时,再加入过氧化氢溶液,发现_____________,说明在该过程中二氧化锰的化学性质_________(填“改变”或“不变”)。
【答案】(1)木条不复燃 过氧化氢在常温下产生氧气较少(2)木条复燃 过氧化氢在加热条件下产生氧气(3)木条复燃 过氧化氢在二氧化锰作用下产生氧气(4)仍能产生气泡 不变
【解析】(1)实验①:只有过氧化氢,常温分解十分缓慢,生成氧气量少,不足以让带火星木条复燃。(2)实验②:加热过氧化氢,温度升高,分解变快,生成较多氧气,木条复燃。(3)实验③:加入二氧化锰,过氧化氢迅速分解,大量氧气放出,木条复燃,证明二氧化锰可以加速反应。(3)重复添加过氧化氢依旧有气泡:反应后二氧化锰依旧可以催化分解过氧化氢,证明反应前后二氧化锰化学性质不变,符合催化剂“一变二不变”的特点。
B卷·强化提优
(时间:45分钟 满分:70分)
一.选择题(共30分)
1.工业制氧气的过程中,发生的变化是( )
A. 化学变化 B. 物理变化 C. 既有物理又有化学变化 D. 无法确定
【答案】:B
【解析】:分离液态空气法无新物质生成,属于物理变化。
2.实验室用高锰酸钾制氧气,试管口放棉花的作用是( )
A. 防止试管炸裂 B. 防止粉末进入导管 C. 加快反应速率 D. 防止氧气泄漏
【答案】:B
【解析】:棉花作用是防止高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管或污染水槽。
3.下列关于过氧化氢制氧气的说法错误的是( )
A. 不需加热 B. 二氧化锰作催化剂 C. 反应生成水和氧气 D. 属于化合反应
【答案】:D
【解析】:过氧化氢制氧气是分解反应(一变多),不是化合反应(多变一)。
4.下列反应属于分解反应的是( )
A. 硫+氧气二氧化硫 B. 铁+氧气四氧化三铁
C. 过氧化氢水+氧气 D. 石蜡+氧气二氧化碳+水
【答案】:C
【解析】:分解反应是“一变多”,C符合;A、B是化合反应(多变一),D是氧化反应,不是分解反应。
5.下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是( )
A.检查气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
【答案】A
【解析】A.检查装置气密性:组装好仪器,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好,故A正确;B.为了防止收集到的气体不纯,当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误;C.收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住,再拿出水面,故C错误;D.实验结束后要先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,故D错误。故选:A。
6.实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌的水 B.集气瓶中灌的水
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
【答案】B
【解析】收集一瓶约含四分之一空气的氧气时,先向集气瓶中灌入瓶容积3/4的水,瓶中的空气约占瓶容积的1/4,再选择排水法收集氧气,集满氧气后,就收集了一瓶约含四分之一空气的氧气,故选B。
7.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A.C可以代表KCl B.t2时刻,O2开始产生
C.t1时刻,KMnO4开始分解 D.反应过程中,起催化作用物质的质量一直保持不变
【答案】C
【解答】根据题干所给信息可知,b物质的质量少,b是高锰酸钾,a是氯酸钾,在t1时刻高锰酸钾开始分解,有氧气生成,随着高锰酸钾的分解,二氧化锰的质量也在不断的增加。
故选:C。
8.实验室制取氧气的有关操作不正确的是( )
A.检查装置的气密性 B. 加入高锰酸钾 C.加热制取氧气 D.收集并验满
【答案】D
【解析】A、检查装置的气密性,将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明气密性良好,图中操作正确,不符合题意;B、往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,可先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部,然后使试管直立起来,图中操作正确,不符合题意;
C、加热高锰酸钾制取氧气,试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,试管口应塞一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,图中操作正确,不符合题意;D、收集氧气,氧气的密度比空气大,用向上排空气法收集,导管应伸到集气瓶底部,验满:应将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,图中操作错误,符合题意。故选D。
9.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替,用于制取氧气
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的无毒气体
D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气
【答案】D
【解析】A.装置Ⅰ制气体属于固体加热型,可作为加热固体制取气体的发生装置,故A正确;
B.装置Ⅱ长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替,控制液体的滴加速度,用于制取氧气,故B正确;C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的无毒气体,并且导管必须伸到集气瓶的底部,故C正确;D.氧气密度比空气大,装置Ⅳ不能用于收集氧气,故D错误。故选:D。
10. 15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2.实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )
A. B. C.D.
【答案】D
【解析】A、长颈漏斗不能控制液体的滴加速率,因此不能控制反应速率,错误;B、B中分液漏斗中应该盛放过氧化氢溶液,错误;C、从长颈漏斗加入的应该是过氧化氢溶液,不能将过氧化氢溶液一次性加入,否则不能控制反应速率,错误;D、过氧化氢溶液从分液漏斗中加入,可以控制液体的滴加速率,而控制反应速率,能使生成氧气的速率平稳,正确。故选D。
11.下列收集装置,可以用来收集氧气的是( )
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
【答案】D
【解析】①氧气不易溶于水,可以采用排水集气法收集氧气,所以①可以收集氧气;②该装置是“万能瓶”,因为氧气不易溶于水,所以氧气从短管进入,所以②也可以收集氧气;③该装置是排空气法,由于氧气的密度比空气大,所以可采用向上排空气集气法,所以③可以收集氧气;④该装置是“万能瓶”,氧气的密度比空气大,所以可采用向上排空气集气法,氧气应该从长管一端进入,所以④也可以收集氧气;⑤该装置是向下排空气法,用来收集密度比空气小的气体,所以⑤不能用来收集氧气;⑥从④的分析可知,⑥不可以用来收集氧气;综上所述,①②③④都可以用来收集氧气,故D符合题意
12.下列图象能正确反映对应变化关系的是( )
A. B. C. D.
A.在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
B.在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰
C.用酒精灯加热一定量高锰酸钾固体
D.加热高锰酸钾固体至质量不再减轻
【答案】A
【解析】A、在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液,二氧化锰做催化剂,反应前后质量不变,氧气的质量逐渐增加,故选项图象能正确反映对应变化关系。B、在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰,至过氧化氢完全分解,生成氧气的质量不再发生改变,故选项图象不能正确反映对应变化关系。C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰的质量逐渐增加,至完全反应,质量不再发生改变,故选项图象不能正确反映对应变化关系。D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体的质量减少,但不可能减少至0,质量不再发生改变,故选项图象不能正确反映对应变化关系。故选:A。
13.15%的过氧化氢(H2O2)溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢(H2O2)溶液制取氧气,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )
【答案】D
【解析】实验室利用15%的过氧化氢溶液制取氧气,反应速率较快,选择的制取装置应能控制反应的速率且能稀释过氧化氢溶液,D图所示装置能控制15%的过氧化氢溶液滴加的速率和稀释过氧化氢溶液,从而控制反应的速率。
14.用“W”形玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触,下列说法错误的是( )
A. 过氧化氢溶液遇到二氧化锰,可以增加产生氧气的质量
B. 若a处粉末是红磷,则能看到玻璃管中产生白烟
C. 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D. 若a处粉末是硫粉,则能看到明亮的蓝紫色火焰
【答案】A
【解析】A、二氧化锰是催化剂,不能改变产生的氧气质量,该选项不正确;B、红磷燃烧产生白烟,该选项正确;C、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,该选项正确;D、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,该选项正确。故选:A.
15.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是( )
A.第一组是同时实验,观察比较两个气球体积的变化情况
B.第二组是同时实验,观察比较两试管中气泡产生的快慢
C.第三组是分两次实验,观察带火星的木条是否能够复燃
D.第四组是分两次实验,比较收集相同体积的氧气所需的时间
【答案】C
【解析】选项A:第一组是同时实验,观察比较两个气球体积的变化情况。气球体积变化能反映产生气体的多少或速率,且只有催化剂种类不同,可对比不同催化剂的效果,该选项可行。选项B:第二组是同时实验,观察比较试管中气泡产生的快慢。气泡产生快慢能直接体现反应速率,只有催化剂种类不同,可对比不同催化剂的效果,该选项可行。选项C:第三组是分两次实验,观察带火星的木条是否复燃。带火星木条复燃只能说明产生了氧气,无法体现反应速率的快慢,不能有效对比不同催化剂的效果,该选项不可行。选项D:第四组是分两次实验,比较收集相同体积的气体所需要的时间。收集等体积气体所需时间越短,反应速率越快,只有催化剂种类不同,可对比不同催化剂的效果,该选项可行。
二.非选择题(共40分)
16.空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如下:
(1)工业上制氧气的方法发生了_____变化。
(2)①所采取的方法是_____ (升温、降温)。
(3)液态空气分离过程中_____先被分离出来,其分离的依据是_____不同。
(4)贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是_____。
a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊 d.炼钢
(5)生活中空气常常会被污染,污染会来自于_____(一条即可)。
【答案】(1) 物理 降温 (2) 氮气(或N2)(3) 沸点(4) bcd(5) 汽车尾气(工业废气等,合理即可)
【解析】(1)工业上用降温、加压的方法制氧气,没有新物质产生,属于物理变化。(2)①所采取的方法是加压、降温,使空气液化。(3)液态空气分离过程中氮气先被分离出来,其分离的依据是沸不同,因为氮气的沸点低先被汽化;(4)贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是:能供给人类呼吸用于医疗急救、具有氧化性能气割气焊和炼钢;故选:bcd.(5)生活中空气常常会被污染,污染会来自于:化石燃料的燃烧,以及汽车尾气的排放等。
17. 老师为同学们提供了如下实验装置:
(1)写出仪器、的名称: , 。
(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口 ,然后稍稍用力转动,将其插入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同)。若要收集较纯净的氧气,可选用的装置是 。
(4)①实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰的装置中制取氧气,反应的文字表达式为 ,若选用做发生装置,你认为选用装置的优点是 。
②也可以将注射器连接到装置的导管口处,用来 。
【答案】酒精灯;锥形瓶;用水润湿;;;;可以控制反应速率;检查装置的气密性
【解析】(1)a是酒精灯,常用作热源;b是锥形瓶,常用作反应容器;(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口润湿,然后稍稍用力旋转,将其插入;(3)实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热,应选用的发生装置是A,排水法能够收集到较为纯净的氧气,所以若要收集较纯的氧气,可选用的装置是F;(4)①实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气时,反应的文字表达式为:,选用装置C的优点是能够控制反应速率;
②注射器C还可用于检查装置B的气密性,首先向锥形瓶中加入少量水至浸没长颈漏斗下端管口,将注射器C连接到装置B的导管口处,缓慢拉动注射器C的活塞,观察到长颈漏斗下端管口有气泡产生,表示装置气密性良好。
18.实验室用高锰酸钾制取氧气,并进行氧气性质实验。
(1)仪器①的名称是___________ ;
(2)高锰酸钾分解的文字表达式为___________,其反应的基本类型是___________,试管口塞一团棉花的目的是___________;
(3)D图为木炭在空气和氧气中燃烧的对比实验,实验结论:___________,木炭燃烧越剧烈;
(4)如图是收集氧气的过程,依次观察到的现象是___________(用字母表示)。
【答案】(1)试管 (2) 分解反应 防止高锰酸钾粉末进入导管 (3)氧气含量相对越多 (4)bac
【解析】(1)仪器①的名称是试管;(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为 ,该反应是一种物质反应生成多种物质的反应,属于分解反应,试管口塞一团棉花的目的是 防止高锰酸钾粉末进入导管;(3)氧气能够支持燃烧,因此在氧气较多的时候,木炭燃烧越剧烈;(4) 排水法收集氧气时,先将集气瓶装满水,然后将集气瓶倒放在水中,再开始收集氧气,所以依次观察到的现象是bac。
19、实验探究一:探究红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,催化效果如何?
探究小组据此设计了如下探究方案。
【实验探究】请你将以下实验探究内容补充完整。
实验步骤
实验现象
实验结论及解释
步骤I
试管A中无明现象;试管B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 。
①产生的气体是氧气
②红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率
步骤Ⅱ.向试管B中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣
①试管B的现象与步骤Ⅰ中的现象相同;②滤渣质量等于ag
红砖粉末的产生大量能使带火星木条复燃的气体
质量和化学性质
在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂
步骤Ⅲ
两试管中均产生气泡且C中产生气泡较慢
红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好
【拓展应用】探究小组利用以下仪器进一步验证“CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用”,请回答:铁与过氧化氢溶液中的氧气和水反应生成了铁锈
(1)写出仪器C的名称: 烧杯。
(2)从方便取用液体并节约试剂的角度考虑,该探究小组最好选用以上所示仪器中的A (填字母)。
实验探究二:探究过氧化氢分解的影响因素。
探究小组使用压强传感器等设备,检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等,获得如图所示的压强时间变化曲线。
由此可知,过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高,过氧化氢的分解速率越快 。
【答案】实验探究一:步骤I:产生大量能使带火星木条复燃的气体; 步骤Ⅱ :质量和化学性质; 步骤Ⅲ:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好; 【拓展应用】(1):烧杯;(2):A;实验探究二:温度越高,过氧化氢的分解速率越快。
【解析】实验探究一:【实验探究]步骤1、因为红砖粉末可以改变过氧化氢分解速率,所以B中产生大量能使带火星木条复燃的气体;故填:产生大量能使带火星木条复燃的气体:
步骤Ⅱ、向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣,①又产生大量能使带火星木条复燃的气体,②滤渣质量等于ag,红砖粉末的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂:故填:质量和化学性质:
步骤Ⅲ、两试管中均产生气泡且加入二氧化锰的试管中产生气泡的速率比加入红砖粉末的快,红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好;故填:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好:【拓展应用](1)仪器C是烧杯;故填:烧杯;(2)从方便取用液体并节约试剂的角度考虑,该探究小组最好选用以上所示仪器中的注射器;故填:A:实验探究二:由图象信息可知,过氧化氢的分解速率与温度之间的关系是温度越高,过氧化氢的分解速率越快:故填:温度越高,过氧化氢的分解速率越快。实验探究一:[实验探究]步骤1、根据红砖粉对过氧化氢分解所起的催化作用来分析:步骤Ⅱ、根据实验现象来分析:步骤Ⅲ、根据实验现象来分析:[拓展应用](1)熟记仪器的名称:(2)根据仪器的用途来分析:实验探究二:根据图象信息来分析解答。合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
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