内容正文:
专题02 空气和氧气
7大高频考点
考点01 空气的成分及其性质和用途
考点02 空气的污染和防治
考点03 空气中氧气含量的测定
考点04 物质的分类
考点05 氧气的性质和用途
考点06 氧气的制取
考点07 催化剂
考点01 空气的成分及其性质和用途
1.(2025-2026九上·江苏常州·期中)鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】空气的成分按体积分数计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。由此可知,空气中体积分数含量最高的物质是氮气,化学式为N2。
故选A。
2.(2025-2026九上·江苏淮安·期中)考试紧张吗?不妨做个深呼吸。下列成分在你吸入气体中含量最多的是
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。故吸入的气体中含量最多的是氮气。
故选B。
3.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域,下列有关空气的说法不正确的是
A. 氮气约占空气总体积的78% B. 稀有气体可作焊接金属的保护气
C. 食品包装中充入氮气可以防腐 D. 空气中含有氧气,因此空气可直接用于医疗急救
【答案】D
【解析】A、氮气约占空气总体积的78%,是空气中含量最多的气体,不符合题意;
B、稀有气体化学性质稳定,可作焊接金属的保护气,不符合题意;
C、氮气化学性质稳定,可作保护气,可填充于食品包装中用于防腐,不符合题意;
D、空气中含有氧气,但是空气中氧气的含量只有21%,医疗急救通常需要高浓度氧气,因此空气不能直接用于医疗急救,符合题意。
故选D。
4.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)神舟二十号载人飞船搭载了6条雄性斑马鱼进入空间站再次进行“太空养鱼”实验。斑马鱼呼吸所需的气体为
A. N2 B. O2 C. CO2 D. H2O
【答案】B
【解析】O2具有帮助呼吸的性质,而N2、CO2、H2O都不具有,斑马鱼呼吸所需的气体为O2。故选B。
5.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)下列气体在空气中大量存在,且可充入食品袋用于防腐的是
A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氦气 D. 氮气
【答案】D
【解析】A、氧气化学性质较活泼,会加速食品氧化变质,不能用于食品防腐,不符合题意。
B、二氧化碳在空气中含量较少,且一般不用于食品防腐,不符合题意。
C、氦气属于稀有气体,空气中含量极少,不适合大量用于食品防腐,不符合题意。
D、氮气在空气中含量最多(约),且化学性质稳定,不易与其他物质反应,可充入食品袋用于防腐,符合题意。
故填:D。
6.(2025-2026九上·江苏南通·期中)下列有关氧气的说法正确的是
A. 氧气极易溶于水 B. 空气中含量最多的气体是氧气
C. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体 D. 物质与氧气的反应一定会发光、放热
【答案】C
【解析】A、氧气不易溶于水,A错误;
B、空气中氮气含量最多,B错误;
C、氧气化学性质比较活泼,C正确,
D、物质与氧气反应不一定发光,如缓慢氧化,D错误。
故选C。
7.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)氮气常用作文物保护气,主要是利用了氮气
A. 性质稳定 B. 难溶于水 C. 无色无味 D. 沸点低
【答案】A
【解析】A、氮气的化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,能有效隔绝氧气和水分,防止文物氧化或腐蚀,说法正确;
B、难溶于水与保护文物的主要需求无关,因文物保存环境通常不涉及大量水,说法错误;
C、无色无味是物理性质,但并非保护文物的关键因素,稳定性更重要,说法错误;
D、沸点低与氮气作为气态保护气的用途无直接关联,说法错误。
故选A。
8.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)兴趣小组利用图1装置进行实验,测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数,数据如图2。下列说法不正确的是
A. 实验开始时,两集气瓶内O2的体积分数均约为21%
B. 木条、蜡烛均熄灭后,集气瓶内O2的体积分数:甲<乙
C. 70s时,甲集气瓶内CO2的体积分数为88.3%
D. 由此实验可知,物质燃烧需要一定浓度的氧气
【答案】C
【解析】A、空气中氧气的体积分数约为21%,实验开始时,两集气瓶内收集的是空气,所以O2的体积分数均约为21%,选项说法正确,不符合题意。
B、由图 2 可知,木条、蜡烛均熄灭后,甲集气瓶内O2的体积分数约为11.7%,乙集气瓶内O2的体积分数约为15.8%,所以集气瓶内O2的体积分数:甲<乙,选项说法正确,不符合题意。
C、70s时,甲集气瓶内O2的体积分数为11.7%,空气中除氧气外主要是氮气,氮气化学性质稳定,不参与燃烧反应,其体积分数约为78%,假设其他气体约为1%,此时CO2的体积分数=1−11.7%−78%-1%=9.3%,而不是88.3%,选项说法不正确,符合题意。
D、从实验中木条和蜡烛在氧气含量降低到一定程度时熄灭,可以看出物质燃烧需要一定浓度的氧气,选项说法正确,不符合题意。
故选C。
9.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)空气是宝贵的资源,与人类的生产生活密切相关。
一、空气中的稀有气体。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡六种气体,约占空气体积的0.94%。
(1)氦气是除了氢气外的最轻气体,密度约为空气的七分之一,可以代替氢气应用在飞艇中,氦气代替氢气用于飞艇的优点是 。
(2)航天推力器可将氙、氪等原子电离成“离子态”产生推力,此过程中稀有气体原子发生改变的是 (填质子数、中子数或电子数)。
(3)在一定条件下,氙气(Xe)可与氟气()发生反应,生成四氟化氙,请写出该反应的符号表达式 。
二、空气中的氧气。
(4)中国早在唐代就发现加热火硝(主要成分为)能产生“阴气”(即),比欧洲发现氧气的时间早了1000多年。受热生成的另一产物为亚硝酸钾。写出反应的符号表达式 。
(5)为研究人类未来在火星上生活的可能性,化学家通过如图所示原理将二氧化碳转化为氧气。
①反应Ⅰ的符号表达式是 。
②此法可在火星上为人类持续供氧的原因可能是 。
③在地球上,二氧化碳可以通过 转化为氧气。
(6)过氧化钠作供氧剂,可发生如下反应:,中氧元素的化合价为 。过氧化钙()与水能发生类似反应,请写出该反应的符号表达式 。
三、空气中的氮气。是一种重要的化学物质,可用于制作硝酸和氮肥。主要来自于人工合成,工业用合成的流程如下图所示。
(7)生产过程中可循环使用的物质是 (填化学式)。
(8)根据表中数据回答:欲将与、分离,最好将温度控制在 。
物质
沸点/℃
-252
-195.8
-33.35
(9)可进一步制得尿素【】和碳酸氢铵等化肥。
①碳酸氢铵化肥在使用注意事项中标明:避免高温天气施用,原因是
②经检测某尿素化肥中含氮量实际为42.3%,则该尿素的纯度【即尿素化肥中的质量分数】是
③实验室中有一瓶含有的,为了测定二者的质量比,小组同学取样品22.9g加入足量的NaOH溶液,加热,收集到【已知:和中氮元素都转化为】,则和的质量比为 。
【答案】(1)不会发生着火和爆炸 (2)电子数 (3) (4) (5)① ② 人类呼吸产生的二氧化碳可作原料 ③ 光合作用 (6)① -1价 ② (7)N2、H2 (8)-195.8℃~-33.35℃ (9)① 碳酸氢铵受热易分解,降低肥效 ② 90.6% ③ 79:150
【解析】(1)氦气化学性质稳定,不会发生着火和爆炸。
(2)原子得失电子后变为离子,所以原子变成离子发生改变的是电子数。
(3)在一定条件下,氙气可与氟气发生反应,生成四氟化氙,符号表达式为:。
(4)KNO3受热生成氧气,另一产物为亚硝酸钾,符号表达式为:。
(5)① 反应Ⅰ是二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳和水,符号表达式为:。
② 此法中,氢气和水可以循环利用,实际需要添加的物质是二氧化碳,人类呼吸产生的二氧化碳可作此反应的原料,从而持续供氧。
③ 植物的光合作用可以将二氧化碳转化为氧气。
(6)在Na2O2中,钠元素显+1价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可求得氧元素的化合价为-1价;
过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气,符号表达式为:。
(7)反应① 消耗氮气和氢气,过程② 可以分离出氮气和氢气,分离出的氮气和氢气可用于反应① ,所以可循环使用的物质是氮气和氢气,化学式是N2、H2。
(8)氨气的沸点高,氮气和氢气沸点低,温度最好高于氮气和氢气的沸点,低于氨气的沸点,即-195.8℃~-33.35℃范围内。
(9)① 碳酸氢铵受热易分解,降低肥效,所以避免高温天气施用。
②尿素化肥中含氮量为42.3%,则尿素的质量分数为。
③ 设碳酸氢铵的质量为x,则尿素的质量为(22.9g-x),根据氮元素守恒,可列方程,解得x=7.9g,则尿素的质量为22.9g-7.9g=15g,则NH4HCO3和CO(NH2)2的质量比为7.9g:15g=79:150。
考点02 空气的污染和防治
1.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)下列气体属于空气污染物的是
A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 氦气 D. 水蒸气
【答案】A
【解析】A、二氧化硫有毒气体,溶于雨水会形成酸雨,属于空气污染物,故选项符合题意。
B、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选项不符合题意。
C、氦气是稀有气体,是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选项不符合题意。
D、水蒸气是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选项不符合题意。
故选A。
2.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)(已知:白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷,纳米铁粉可以在空气中燃烧),如图所示,将等容积(1L)、等质量(包括瓶塞、导管、燃烧匙)的两集气瓶置于天平左右两盘,并调至平衡,关闭弹簧夹a、b,点燃等质量的白磷和木炭,待两者熄灭,冷却至室温后,打开弹簧夹a、b。下列说法正确的是
A. 如图所示实验装置更有利于空气污染物的吸收
B. 打开弹簧夹a、b一段时间后,流入集气瓶乙中的水比甲中多
C. 打开弹簧夹a、b一段时间后,托盘天平指针偏右
D. 将甲燃烧匙中的白磷换成纳米铁粉,实验结束时,天平仍然平衡
【答案】A
【解析】A、装置中两个集气瓶通过导管与盛水的容器相连,燃烧生成的污染物可被水吸收,更有利于空气污染物的吸收,该说法正确;
B、白磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷,瓶内压强减小;木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳气体,瓶内压强变化不大。所以打开弹簧夹a、b一段时间后,流入集气瓶甲中的水明显比乙中多,该说法错误;
C、由B选项分析可知,甲瓶进水多,质量增大,托盘天平指针偏左,该说法错误;
D、纳米铁粉在空气中燃烧消耗氧气,生成固体四氧化三铁,瓶内压强减小,会有大量水流入瓶中,其质量明显比进入乙中的水大,实验结束时,天平不平衡,该说法错误。
故选A。
考点03 空气中氧气含量的测定
1.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)如图是测定空气中氧气含量的改进装置(夹持装置已省略),下列认识不正确的是
A. 用改进装置实验,能减少对空气的污染 B. 烧杯中的水在实验过程中只起到液封作用
C. 记录玻璃管内液面刻度时,必须恢复至室温后 D. 若测得空气中氧气含量偏低,可能是红磷不足
【答案】B
【解析】A、该装置中的水可吸收有毒的五氧化二磷,故能减少空气污染,该选项不符合题意。
B、烧杯中的水还可以吸收有毒的五氧化二磷,故能减少空气污染,还能吸收热量,通过观察进入水的体积来测定氧气的含量,该选项符合题意。
C、必须恢复至室温后才记录玻璃管内液面刻度,避免因为气体膨胀产生实验误差,该选项不符合题意。
D、红磷不足,不能把空气中的氧气完全消耗,会导致测得空气中氧气含量偏低,该选项不符合题意。
故选B。
2.(2025-2026九上·江苏南通·期中)化学实验是科学探究的重要方式。下列说法正确的是
A. 用铁丝燃烧代替红磷测定空气中氧气含量
B. 将燃着的木条伸入集气瓶中,区分氮气与二氧化碳
C. 按图进行实验,说明分子在不断运动
D. 蜡烛在空气中燃烧,固体质量减少,说明该反应不遵守质量守恒定律
【答案】C
【解析】A、铁丝在氧气中能燃烧,在空气中不能燃烧,所以不能代替红磷利用燃烧原理验证氧气含量,不符合题意;
B、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,伸入燃着木条都会熄灭,不能区分两种气体,不符合题意;
C、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,遇到酚酞试液,溶于水,形成氨水,使酚酞变红,观察到滤纸条上的酚酞试液由右向左依次变红,说明分子在不断运动,符合题意;
D、任何化学变化都遵守质量守恒定律,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,根据质量守恒定律,参加反应的蜡烛和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳和水的质量总和,由于生成物都是气态,所以固体质量减少,不符合题意;
故选C。
3.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列有关空气的说法正确的是
A. 空气中各成分含量一直保持不变 B. 工业分离液态空气时发生化学变化
C. 空气中稀有气体含量比二氧化碳含量高 D. 利用蜡烛燃烧反应测定空气中氧气含量
【答案】C
【解析】A、空气中各成分的含量并非绝对不变。虽然主要成分(如氮气、氧气)的比例相对稳定,但局部地区可能因人类活动(如燃烧化石燃料)导致二氧化碳含量等波动,不符合题意;
B、工业分离液态空气,是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、空气中稀有气体的含量为0.94%,二氧化碳的含量为0.03%,故空气中稀有气体的含量比二氧化碳含量高,符合题意;
D、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳是气体,化学反应前后压强变化不大,无法测定空气中氧气的含量,不符合题意。
故选C。
4.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是
A. 要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小
B. 该实验中气球的作用是平衡气压
C. 实验过程反复推拉注射器活塞,可使测得数据更加准确
D. 正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是反应前玻璃管内空气体积的五分之一
【答案】D
【解析】A、装置未冷却时,内部气体受热膨胀,此时读数会导致测定结果偏小,需冷却至室温后读数,说法正确。
B、实验中气球可平衡装置内的气压,防止橡胶塞弹出或装置损坏,说法正确。
C、反复推拉注射器活塞,能使铜粉与氧气充分反应,让测得的数据更准确,说法正确。
D、正确操作时,反应消耗氧气的体积是反应前装置内(玻璃管和注射器内)空气总体积的五分之一,而非玻璃管内空气体积的五分之一,说法错误。
故选D。
5.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)图甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图乙是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图(该装置气密性良好,是集气瓶内初始气压)下列说法正确的是
①c点时反应刚好停止
②红磷点燃后要迅速放入瓶中
③开始时集气瓶中气压瞬间变大是氧气被迅速消耗造成的
④b、c、d点集气瓶中所含物质相同
⑤d点时集气瓶冷却到初始温度
A. ①③④ B. ②④⑤ C. ②③⑤ D. ①④⑤
【答案】B
【解析】① a点气压最大,放出的热量最多,然后依次降低,说明a点红磷燃烧结束,反应停止,而不是c点,说法错误;
② 红磷燃烧后迅速伸入集气瓶,防止伸入过慢使瓶内气体受热膨胀逸出,测量结果不准确,说法正确;
③ 集气瓶中气压瞬间变大,是因为红磷燃烧放出大量的热,使装置内气压增大,说法错误;
④ 红磷燃烧生成五氧化二磷,只是消耗了氧气,在a点反应已经结束了,b、c、d点时集气瓶中所含物质相同,说法正确;
⑤ d点后气压不再降低,说明d点时集气瓶冷却到初始温度,说法正确;
故选:B。
6.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)化学是一门以实验为基础的科学,其在生活中也发挥着不可替代的作用。
I.通过实验测定空气中氧气含量
(1)小致用图1中装置测定空气中氧气的含量。红磷燃烧的化学方程式为 。实验结束后小致同学得出的结论:空气中氧气的体积小于五分之一,导致实验误差的原因可能是 (写1条即可)。
(2)若小致使用镁代替红磷进行上述实验,生成的产物之一氮化镁[Mg3N2]中氮元素的化合价为 ,测出的氧气含量将 (填“偏小”“偏大”或“不变”)。
Ⅱ.化学与健康
(3)镁是人体所需的重要元素,具有促进蛋白质合成、肌肉收缩及保持骨骼健康等作用。镁原子的结构示意图如图2所示。镁原子在化学变化中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(4)元素与健康息息相关,奶、豆类和虾皮等含有丰富的钙,人体缺钙可能会患 (填字母序号)。钙元素 (填“是”或“不是”)人体所需的微量元素。
A.骨质疏松 B.贫血 C.甲状腺肿大
(5)某钙片的商品标签如图3所示,小明同学正处于生长发育阶段,需要摄入比成年人更多的钙元素。碳酸钙中钙元素的质量分数为 。若每天需要服用 2 片这种钙片,他每天至少可以摄入钙元素的质量为 g。
【答案】(1)① ② 红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹 (2)① -3 ② 偏大 (3)失去 (4)① A ② 不是 (5)① 40% ② 1.2
【解析】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为: ;
实验结束后小致同学得出的结论:空气中氧气的体积小于五分之一,导致实验误差的原因可能是:红磷的量不足,不能将装置内氧气耗尽,也可能是装置漏气,在冷却至室温的过程中外界空气进入占据了一定的体积,也可能是未冷却至室温就打开止水夹,气体受热膨胀占据了一定的体积;
(2)氮化镁中镁元素显+2价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=-3;
若小致使用镁代替红磷进行上述实验,镁不仅能与空气中的氧气反应,还能与空气中的氮气反应,则测出的氧气含量将偏大;
(3)镁原子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去电子;
(4)A、幼儿及青少年缺钙易患佝偻病,老年人缺钙易患骨质疏松,符合题意;
B、缺铁会导致贫血,不符合题意;
C、缺碘会导致甲状腺肿大,不符合题意。
故选A;
钙元素属于常量元素,不是人体所需的微量元素;
(5)碳酸钙中钙元素的质量分数为:;
若每天需要服用 2 片这种钙片,他每天至少可以摄入钙元素的质量为:。
7.(2025-2026九上·江苏淮安·期中)氧气是人类无法离开的物质,氧气有多种用途,氧气的获得有多种方法。同学们对氧气开展研究:
(一)自然界获得氧气
(1)通常情况下,空气中氧气的含量不会大幅减少,这是因为绿色植物的 所产生的氧气,弥补了自然界中氧气的消耗。
(二)实验室获得氧气
下面是实验室制取气体的几种常用装置。
(2)写出标号仪器名称:甲 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字或符号表达式为 ,应选用的发生装置是 ,该装置应做的一点改进措施是 。用E装置收集氧气时,当观察到 时,表明氧气已经集满。
(4)若用高锰酸钾制氧气并用排水法收集完成后,实验测得其纯度明显偏低,原因可能是___________(填字母)。
A. 高锰酸钾中混入了二氧化锰 B. 收集前,集气瓶中未注满水
C. 收集后,集气瓶中仍有少量水 D. 试管口未放棉花
(三)自制简易制氧机
(5)化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作如图简易制氧机。下列说法错误的是___________(填序号)。
A. 甲瓶是气体发生装置 B. 试剂B只能是二氧化锰
C. 注射器可以控制滴加液体的速率 D. 乙瓶可以使氧气湿润
(四)测定氧气的含量
“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,常用于航天、医疗、炼钢等。为了测定某“富氧空气”中氧气的含量,同学们设计了如图所示装置进行实验(集气瓶中“富氧空气”体积为100 mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
①连接好装置,检查装置气密性,确保装置不漏气;
②往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100 mL;
③点燃红磷,充分反应并冷却至室温;
④打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为18 mL。
(6)步骤①检查装置气密性方法:关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶。过一会儿,若观察到 ,证明装置不漏气。
(7)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。
【答案】(1)光合作用 (2)铁架台 (3)① 或 ② A ③ 在试管口塞一团棉花 ④ 集气瓶口有大气泡冒出 (4)B (5)B (6)气球变大 (7)82%
【解析】(1)光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,故通常情况下,空气中氧气的含量不会大幅减少,这是因为绿色植物的光合作用所产生的氧气,弥补了自然界中氧气的消耗;
(2)由图可知,仪器甲的名称是:铁架台;
(3)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: ,符号表达式为:;
该反应属于固体加热反应,发生装置可选A;
用高锰酸钾制取氧气,需要在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内粉末状物质进入导管,故该装置应做的一点改进措施是:在试管口塞一团棉花;
用E装置,即排水法收集氧气时,当观察到集气瓶口有大气泡冒出时,表明氧气已经集满;
(4)A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰不参与反应,故高锰酸钾中混入了二氧化锰,不会影响氧气的纯度,不符合题意;
B、收集前,集气瓶中未注满水,未将集气瓶内空气排尽,会导致收集的氧气中混有空气,导致收集的氧气不纯,符合题意;
C、收集后,集气瓶中仍有少量水,不影响收集的氧气纯度,不符合题意;
D、试管口未放棉花,会导致加热时试管内粉末状物质进入导管,不会导致收集的氧气不纯,不符合题意。
故选B;
(5)A、由图可知,甲瓶是气体发生装置,适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,不符合题意;
B、试剂B是过氧化氢分解制取氧气的催化剂,可能是二氧化锰,也可能是氧化铜等,符合题意;
C、该装置可通过注射器控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,不符合题意;
D、乙瓶可湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率,不符合题意。
故选B;
(6)步骤① 检查装置气密性方法:关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶。如果装置气密性良好,装置内气体受热膨胀,压强增大,过一会儿,若观察到气球变大;
(7)该实验中,红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开弹簧夹,量筒中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,故本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为:。
8.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定,用如图两套装置进行实验,请回答下列问题:
【查阅资料】
五氧化二磷具有强烈的腐蚀性和毒性,进入空气中会污染空气。
(1)利用图1进行实验,检查装置气密性,点燃燃烧匙内的足量红磷后,将燃烧匙 (填“迅速”或者“缓慢”)伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。若红磷熄灭后立即打开弹簧夹,会使进入水的体积 (填“大于”或者“小于”)集气瓶中空气体积的五分之一。
(2)利用图2进行实验,先关闭弹簧夹,点燃红磷,红磷燃烧的文字表达式为 ;红磷熄灭,移去酒精灯,待试管冷却后打开B的弹簧夹,注射器的活塞应停在 mL处。
(3)图2装置和图1装置对比,其优点是: 。(写出一个)
【答案】(1)① 迅速 ② 小于 (2)① 磷+氧气五氧化二磷 ② 6 (3)更环保(合理即可)
【解析】(1)点燃燃烧匙内的足量红磷后,应将燃烧匙迅速伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧,防止瓶中气体受热膨胀沿瓶口逸出;
红磷熄灭后立即打开弹簧夹,气体没有恢复到室温,处于膨胀状态,所以会使进入水的体积小于集气瓶中空气体积的五分之一;
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:磷+氧气五氧化二磷;
利用图2进行实验,先关闭弹簧夹,点燃红磷,试管容积45mL,其中有约五分之一体积的氧气,故消耗氧气体积为:45mL×=9mL,红磷熄灭,移去酒精灯,待试管冷却后打开B的弹簧夹,注射器的活塞向左移动的体积为消耗氧气的体积,故活塞停止在15mL-9mL=6mL处;
(3)图2装置和图1装置对比,图2实验装置操作更简单,可以防止燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出,可以使实验结果更准确,同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境,更加环保等。
9.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)同学们学习了“测定空气里氧气的含量”后,对化学产生了浓厚兴趣,并积极展开探究活动。
(1)一组同学用图I装置测定空气中氧气的体积分数。请你协助回答有关问题。
①指出实验中B仪器的名称: 。
②红磷燃烧的现象是 。反应的符号表达式 。
③由本实验可以推测氮气的化学性质是 。
④图I中装置如果漏气,实验结果进入左边容器中的水将 1/5(填“大于”或“小于”)。
(2)另一组同学对“测定空气里氧气含量”的实验(如图I所示)进行了大胆改进,如图Ⅱ所示实验方案进行实验(用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器),收到了良好的效果。
如图Ⅱ,反应前关闭弹簧夹,实验结束等温度冷却到室温时再打开弹簧夹,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。
(3)在上述实验中 (填“能”或“不能”)用蜡烛来代替红磷。
(4)对照图I实验,你认为图Ⅱ实验的优点 (回答一点即可)。
【答案】(1)① 烧杯 ② 产生大量白烟,放热 ③ ④ 不能燃烧、不支持燃烧 ⑤ 小于 (2)1 (3)不能 (4)实验数据更准确(环保等合理即可)
【解析】(1)① 由图示可知,实验中B仪器的名称为烧杯。
② 红磷燃烧,产生大量白烟,放热。红磷与氧气点燃条件下反应生成五氧化二磷,符号表达式为 。
③ 红磷消耗完氧气后,不再燃烧,则可说明氮气不能燃烧、不支持燃烧的化学性质。
④ 图I中装置如果漏气,燃烧冷却后瓶内气压小于大气压,部分空气进入瓶中,实验结果进入左边容器中的水将小于五分之一。
(2)图Ⅱ实验中,试管的容积为45mL,红磷燃烧消耗试管内的氧气(氧气约占空气体积的五分之一),反应结束后消耗氧气的体积为,等温度冷却到室温时打开弹簧夹,注射器活塞向左移动9mL,即从10mL刻度处慢慢前移到约为10mL-9mL=1mL刻度处才停止。
(3) 在上述实验中不能用蜡烛来代替红磷,因为蜡烛与氧气反应生成了二氧化碳气体,装置内压强不会发生明显变化。
(4)与图Ⅰ相比,图Ⅱ实验时始终在密闭装置中进行,优点有实验数据更准确、环保等。
考点04 物质的分类
1.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)下列属于纯净物的是
A. 黑火药 B. 蒸馏水 C. 加碘盐 D. 石灰石
【答案】B
【解析】A.纯净物由一种物质组成, 混合物由不同种物质组成。黑火药中有硝酸钾、硫黄和木炭多种物质,黑火药属于混合物;
B.蒸馏水只含有水一种物质,所以蒸馏水是纯净物;
C.加碘盐的主要成分为氯化钠,此外还添加了少量的碘酸钾,所以加碘盐中含有不同种物质,加碘盐是混合物;
D.石灰石的主要成分为碳酸钙,此外还含有其他杂质,故石灰石是混合物;
故选B。
2.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)下列属于氧化物的是
A. CaCO3 B. CuO C. N2 D. NH3
【答案】B
【解析】A、氧化物是由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物;由钙、碳、氧三种元素组成,不符合 “两种元素” 的要求,不属于氧化物。
B、由铜和氧两种元素组成,且其中一种是氧元素,属于氧化物。
C、只由氮元素一种组成,是单质,不是化合物,不属于氧化物。
D、由氮和氢两种元素组成,不含氧元素,不属于氧化物。
故填:B。
3.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)补铁剂易被氧化:。其中属于氧化物的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物;
【解析】
A、FeSO4是由铁、硫、氧元素组成的纯净物,属于化合物,故A不符合题意;
B、O2是由氧元素组成的纯净物,属于单质,故B不符合题意;
C、H2O是由氢、氧元素组成的化合物,属于氧化物,故C符合题意;
D、Fe(OH)SO4是由铁、硫、氢、氧元素组成的纯净物,属于化合物,故D不符合题意。
故选:C。
4.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)下列物质是氧化物的是
A. O2 B. H2O2 C. H2CO3 D. NH3
【答案】B
【解析】氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。
A、O2是由一种元素组成的单质,不是氧化物,该选项错误。
B、H2O2由氢和氧两种元素组成,其中一种是氧元素,属于氧化物,该选项正确。
C、H2CO3由三种元素组成,不属于氧化物,该选项错误。
D、NH3由两种元素组成,但不含氧元素,不属于氧化物,该选项错误。
故选B。
5.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)创新“智”造的“中国芯”所选用的单晶硅(Si)属于
A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 D. 盐
【答案】A
【解析】A、单质是由同种元素组成的纯净物。单晶硅(Si)是由硅元素一种元素组成的纯净物,属于单质,A 正确;
B、化合物是由不同种元素组成的纯净物,单晶硅只含一种元素,不是化合物,B 错误;
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,单晶硅只含硅元素,不属于氧化物,C 错误;
D、盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物,单晶硅不符合盐的定义,D 错误。
故选A。
6.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列物质中属于纯净物的是
A. 空气 B. 生理盐水 C. 澄清石灰水 D. 蒸馏水
【答案】D
【解析】A、空气中含有氮气和氧气等,属于混合物,该选项不符合题意;
B、生理盐水中含有氯化钠和水,属于混合物,该选项不符合题意;
C、澄清石灰水中含氢氧化钙和水,属于混合物,该选项不符合题意;
D、蒸馏水中只含水一种物质,属于纯净物,该选项符合题意。
故选D。
7.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列图示能表示混合物的是(图中不同小球代表不同原子)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A、图A是由两种分子构成,说明是由两种物质组成,属于混合物,故A正确;
B、图B是一种分子,属于纯净物中的化合物,故B错误;
C、图C是一种分子,属于纯净物中的单质,故C错误;
D、图D是一种分子,属于纯净物中的化合物,故D错误。
故选A。
8.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)下列物质属于氧化物的是
A. NH3 B. ClO2 C. C2H6O D. CaCO3
【答案】B
【解析】A、氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,NH3是由氮元素和氢元素组成的化合物,不含氧元素,不属于氧化物,故选项不符合题意。
B、ClO2是由氯元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物,故选项符合题意。
C、C2H6O是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故选项不符合题意。
D、CaCO3是由钙、碳、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故选项不符合题意。
故选B。
9.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)下列选项归类正确的是
A. 带电的微粒:质子、中子、电子 B. 可直接加热的仪器:烧杯、试管、燃烧匙
C. 黑色固体:炭粉、高锰酸钾、氧化铜 D. 人体内微量元素:锌、碘、铁
【答案】D
【解析】A、中子是不带电的微粒,质子带正电,电子带负电,不符合题意;
B、试管和燃烧匙可直接加热,烧杯需要垫石棉网加热,不能直接加热,不符合题意;
C、炭粉、氧化铜为黑色固体,高锰酸钾不是黑色固体(呈暗紫色),不符合题意;
D、锌、碘、铁均为人体内微量元素,符合题意;
故选D。
10.(2025-2026九上·江苏常州·期中)下列物质属于纯净物的是
A. 盐水 B. 海水 C. 冰水 D. 雨水
【答案】C
【解析】纯净物由一种物质组成,混合物由两种或两种以上的物质组成。
【解析】
A、盐水中含有盐和水,属于混合物;
B、海水中含有水和氯化钠等物质,属于混合物;
C、冰水混合物中含有一种物质水,属于纯净物;
D、雨水中含有水和一些溶于水的物质,属于混合物。
故选:C。
11.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)下列物质按照混合物、化合物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、干冰、汞 B. 空气、碳酸氢铵、氮气
C. 食盐水、氯化钙、氨气 D. 天然气、澄清石灰水、铜
【答案】B
【解析】混合物是由多种物质混合而成,化合物是由不同元素组成的纯净物,单质是由同种元素组成的纯净物。
【解析】
A、冰水混合物中只有水一种物质,属于纯净物;干冰是固体的二氧化碳,属于化合物,汞是金属,属于单质;该选项不符合题意。
B、空气是混合物(含氮气、氧气等),碳酸氢铵是含有4种元素的化合物,氮气只有一种元素的纯净物,属于单质,该选项符合题意。
C、食盐水是含有水、氯化钠两种物质的混合物,氯化钙是含有2种元素的化合物,氨气是由2种元素组成的化合物,该选项不符合题意。
D、天然气的主要成分是甲烷,属于混合物,澄清石灰水中有氢氧化钙、水两种物质,属于混合物,铜是金属,属于单质;该选项不符合题意。
故选B。
12.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)分类是一种行之有效,简单易行的科学方法。从组成角度,KClO3不属于
A. 纯净物 B. 化合物 C. 含氧化合物 D. 氧化物
【答案】D
【解析】
A、KClO3中只含有一种物质,则属于纯净物,不符合题意;
B、KClO3由K、Cl、O三种元素组成,则属于化合物,不符合题意;
C、KClO3属于化合物,其中又含有氧元素,故属于含氧化合物,不符合题意:
D、氧化物是指由两种元素组成,且其中一种为氧元素的化合物;KClO3由三种元素组成,则不属于氧化物,符合题意,故选D 。
考点05 氧气的性质和用途
1.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)化学变化常伴随一些明显的现象。下列关于实验现象的描述错误的是
A. 木炭在氧气中燃烧更旺,生成二氧化碳 B. “铜绿”中加入稀盐酸,产生大量气泡
C. 铁丝在氧气中燃烧火星四射,生成黑色固体 D. 镁在空气中燃烧,会发出耀眼的白光
【答案】A
【解析】A、木炭在氧气中燃烧更旺,这是正确的实验现象描述。但 “生成二氧化碳” 是实验结论,而不是实验现象,实验现象应描述为 “生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”,选项描述错误,符合题意。
B、“铜绿”(碱式碳酸铜)与稀盐酸反应会生成氯化铜、水和二氧化碳气体,所以会观察到产生大量气泡, 选项描述正确,不符合题意。
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,选项描述正确,不符合题意。
D、镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,选项描述正确,不符合题意。
故选A。
2.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)下列反应不属于缓慢氧化的是
A. 人的呼吸作用 B. 金属器皿的锈蚀 C. 蜡烛在空气中燃烧 D. 农家肥料的腐熟过程
【答案】C
【解析】缓慢氧化是进行得很慢,甚至不容易被察觉的氧化反应。
A、人的呼吸作用是缓慢氧化,过程缓慢且不易察觉,错误。
B、金属器皿的锈蚀是缓慢氧化,过程缓慢,错误。
C、蜡烛在空气中燃烧是剧烈的氧化反应,发光放热,不属于缓慢氧化,正确。
D、农家肥料的腐熟过程是缓慢氧化,过程缓慢,错误。
故选C。
3.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列实验现象描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧,产生大量白雾 B. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成黑色固体
C. 在铜绿中加入稀盐酸,溶液变为黄色 D. 在空气中加热铜片,铜片表面有黑色固体生成
【答案】D
【解析】A、红磷在空气中燃烧,生成五氧化二磷,五氧化二磷是白色固体小颗粒,所以现象是产生大量白烟,此选项错误;
B、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体,实验现象是发出白光,此选项错误;
C、在铜绿中加入稀盐酸,稀盐酸与铜绿反应生成氯化铜,氯化铜溶液为蓝色,所以溶液变为蓝色,此选项错误;
D、在空气中加热铜片,铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜是黑色固体,所以现象为铜片表面有黑色固体生成,此选项正确;
故选D。
4.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)下列变化不属于缓慢氧化的是
A. 细胞的呼吸作用 B. 汽油的燃烧 C. 醋的酿造 D. 食物的腐烂
【答案】B
【解析】缓慢氧化是进行缓慢、不易察觉的氧化反应,如细胞的呼吸作用、醋的酿造和食物的腐烂;汽油的燃烧是剧烈的氧化反应,因此不属于缓慢氧化。
故选B。
5.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.
B. CuSO4溶液
C.
D.
【答案】A
【解析】A、铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,不是氧化铁,符合题意;
B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,不符合题意;
C、镁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,不符合题意;
D、硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,不符合题意。
故选A。
6.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)缓慢氧化对生产生活有利有弊,我们要合理利用。下列变化不属于缓慢氧化的是
A. 呼吸作用 B. 酒的酿造 C. 钢铁生锈 D. 蜡烛燃烧
【答案】D
【解析】A、呼吸作用的过程反应缓慢,不容易察觉,属于缓慢氧化;
B、酒的酿造过程很缓慢,属于缓慢氧化;
C、钢铁的生锈是不容易察觉的缓慢氧化过程,属于缓慢氧化;
D、蜡烛燃烧是剧烈的氧化反应;
故选D。
7.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列有关实验现象的描述正确的是( )
A. 镁带在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光,放出大量热,生成黑色固体
B. 氢气在空气中燃烧,放热,发出淡蓝色火焰
C. 红磷在空气中燃烧,放热,产生大量的白雾
D. 木炭在氧气中燃烧时发出白光,放出大量热,生成二氧化碳
【答案】B
【解析】A、镁带在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光,放出大量热,生成白色固体,A选项现象的描述不正确,不符合题意;
B、氢气在空气中燃烧,放热,发出淡蓝色火焰,B选项现象的描述正确,符合题意;
C、红磷在空气中燃烧,放热,产生大量的白烟,C选项现象的描述不正确,不符合题意;
D、木炭在氧气中燃烧时发出白光,放出大量热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,D选项现象的描述不正确,不符合题意。故选B。
本题考查物质分别在氧气和空气中燃烧的现象的描述,学习中识记镁、氢气、红磷、木炭、铁丝等物质在空气或氧气中燃烧的现象是解答此类习题的关键,解题时注意区分是在氧气中燃烧还是在空气中燃烧,同时注意现象描述的语言中不能出现生成物。
8.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列关于氧气说法不正确的是
A. 鱼类能在水中生活,是因为水中溶解了一定 量的氧气
B. 登山运动员要携带氧气瓶,是因为高山上氧气的体积分数低
C. 自然界能自主弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的光合作用
D. 包装食品有时抽成真空,是因为避免食品被氧气氧化而变质
【答案】B
【解析】A、氧气能供给呼吸,鱼类能在水中生活,是因为水中溶解了一定量的氧气,故选项说法正确。
B、登山运动员要携带氧气瓶,是因为海拔越高,空气越稀薄,而不是高山上氧气的体积分数低,故选项说法错误。
C、自然界能自主弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的光合作用(消耗二氧化碳和水产生氧气和葡萄糖),故选项说法正确。
D、食品能与氧气发生缓慢氧化而变质,包装食品有时抽成真空,是因为避免食品被氧气氧化而变质,故选项说法正确。
故选:B。
9.(2025-2026九上·江苏淮安五校·期中)在下列蜡烛燃烧的实验中,对有关实验现象的描述错误的是
A. 实验中点燃“白烟”,蜡烛可再次被引燃
B. 实验中白瓷板表面无明显变化
C. 中外焰部分的火柴梗最先炭化
D. 实验中烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊
【答案】B
【解析】
A、该实验中的“白烟”是石蜡蒸汽凝结成的固体小颗粒,能燃烧,故实验中点燃“白烟”,蜡烛可再次被引燃,不符合题意;
B、将白瓷板放在蜡烛火焰上方,蜡烛不充分燃烧会生成炭黑,白瓷板变黑,符合题意;
C、将火柴梗横放在蜡烛火焰中,外焰部分的火柴梗最先炭化,说明外焰温度最高,不符合题意;
D、蜡烛燃烧生成了二氧化碳,将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,澄清石灰水变浑浊,不符合题意。
故选B。
考点06 氧气的制取
1.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)实验室用44mL5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是
A. 检查气密性
B. 定量取用液体
C. 收集氧气
D. 铁丝燃烧
【答案】B
【解析】A、检查该装置气密性时,关闭分液漏斗活塞,形成密封体系,用手紧握锥形瓶,内部温度升高,压强增大,气体逸出,形成气泡,松手后,由于温度降低,压强减小,外部压强将水压入导管口,形成稳定液柱,则此时装置气密性良好,该操作规范,不符合题意。
B、用量筒量取液体时,应选择合适量程的量筒,量筒需放平,视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平进行读数,该操作中视线与量筒内液体凹液面的最低处没有保持水平,操作不规范,符合题意。
C、氧气不易溶于水,可用排水法收集,操作规范,不符合题意。
D、铁丝在氧气中燃烧时,为防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部,要在集气瓶底部预先放少量水或铺一层细沙,该操作规范,不符合题意。
故选B。
2.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)实验室用KMnO4制氧气并验满的操作中,正确的是
A. 取用试剂
B. 加热药品
C. 收集氧气
D. 氧气验满
【答案】C
【解析】A、取用高锰酸钾粉末状药品时,试管横放,用药匙或纸槽把化学试剂送到试管底部,然后使试管直立起来。故该选项错误;
B、加热试管中的固体,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂。故该选项错误;
C、氧气密度大于空气,应用向上排空气收集氧气,导管应伸到集气瓶底部,并盖上玻璃片。故该选项正确;
D、氧气具有助燃性,氧气验满时,应将带火星的木条放在集气瓶瓶口处,若木条复燃,则证明气体已收集满,图中操作是木条伸入瓶中。故该选项错误。
故选:C。
3.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)下列各项对相关异常情况的解释不合理的是
选项
异常现象
可能的原因
A
过滤操作中,滤液仍浑浊
滤纸破损
B
细铁丝在纯氧中燃烧,集气瓶底炸裂
集气瓶底没放水或沙子
C
用排水法收集氧气,收集到的气体不纯
集气瓶底留有少量水
D
给试管里的固体试剂加热时,试管炸裂
试管口没有略向下倾斜
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A、过滤操作中,若滤纸破损,会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,使得滤液浑浊,不符合题意;
B、细铁丝在纯氧中燃烧时,火星四射,放出大量的热,集气瓶底没放水或沙子,高温熔融物溅落会使集气瓶底炸裂,不符合题意;
C、用排水法收集氧气,瓶底留有少量水,不会造成收集到的气体不纯,符合题意;
D、给试管里的固体试剂加热时,试管口没有略向下倾斜,冷凝水会回流到热的试管底部,使试管炸裂,不符合题意。
故选C。
4.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列实验操作规范的是
A. 读取体积
B. 点燃酒精灯
C. 验满氧气
D. 滴加试剂
【答案】C
【解析】A、使用量筒读数时,视线与凹液面最低处保持水平,选项错误;
B、点燃酒精灯用火柴,不能用燃着的酒精灯引燃另一盏,防止失火,选项错误;
C、氧气具有助燃性,验满时,将带火星的木条放在瓶口,木条复燃,说明集满,选项正确;
D、使用胶头滴管往试管中滴加液体时,胶头滴管应当悬在试管口正上方滴加,不能伸入试管内,更不能与试管内壁接触,防止沾污滴管,选项错误;
故选C。
5.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)某实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制氧气,图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系,下列分析正确的是
A. 为节约酒精,实验结束后应先熄灭酒精灯
B. N点对应时刻,得到的固体中含有两种物质
C. M点对应时刻,图1水槽中导管口冒出的气泡是氧气
D. 图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
【答案】D
【解析】A、用排水法收集氧气时,为了防止水槽中的水倒吸入热的试管中,引起试管炸裂,则实验结束后应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,该选项分析不正确;
B、高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,由图2可知,N点时反应还在进行,此时固体中含有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰三种物质,该选项分析不正确;
C、由图可知,M点时固体质量不变,说明此时还未开始反应,则导管口冒出的气泡为试管中的空气,该选项分析不正确;
D、试管口的棉花可防止固体粉末进入导管,堵塞导管,该选项分析正确。
故选D。
6.(2025-2026九上·江苏南通·期中)“实验室用H2O2、MnO2制取O2并回收MnO2”涉及的实验装置及操作正确的是
A. 装入MnO2
B. 制备O2
C. 收集O2
D. 回收二氧化锰
【答案】A
【解析】A、向试管中装入粉末状试剂时,为避免试剂沾在 管口或管壁上,可先将试管横放,把盛有试剂的药 匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送至试管底部,然后把试管竖立起来。选项正确;
B、图中实验,长颈漏斗的末端没有伸入液面以下,会导致产生的气体从长颈漏斗中逸出,选项错误;
C、氧气密度比水小,选用该装置以排水法收集氧气时,气体应短进长出,选项错误;
D、过滤时,应遵循“一贴二低三靠”的规则,需使用玻璃棒引流,图中未用玻璃棒引流,且漏斗下端管口尖端没有靠在烧杯内壁,选项错误;
故选A。
7.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)实验室用的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是
A. 检查气密性
B. 取用液体
C. 收集氧气
D. 铁丝燃烧
【答案】B
【解析】A.检查该装置气密性时,关闭分液漏斗活塞,将导管末端伸入水中,用手捂住锥形瓶,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,操作规范。
B.倾倒液体药品时,试剂瓶瓶塞需要倒放在桌面上,防止瓶塞沾染杂质污染试剂,同时标签需要朝向手心,防止残留液体流下腐蚀标签;图中操作不规范。
C.氧气不易溶于水,使用排水法收集氧气时,将导管伸入倒置在水槽中的集气瓶瓶口内,操作规范。
D.为防止铁丝燃烧时的高温熔融物炸裂集气瓶,应在瓶底铺一层细沙或放少量水,操作规范。
8.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A. 取用药品
B. 加热药品
C. 收集氧气
D. 氧气验满
【答案】C
【解析】A、取用粉末状药品时,试管倾斜,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,故选项错误;
B、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,炸裂试管,故选项错误;
C、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集氧气,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集气瓶内,故选项错误;
故选:C。
9.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)对下列实验中出现的异常现象的原因分析合理的是
A. 加热固体时,试管破裂——试管口略向上倾斜
B. 用量筒量取15.2mL水,实际体积偏小——仰视读数
C. 细铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶炸裂——用于引燃的火柴过长
D. 实验室用排水法收集氧气,纯度较低——发生装置漏气
【答案】A
【解析】A、加热试管中的固体试剂时,若试管口略向上倾斜会导致冷凝水倒流,造成试管炸裂,故A说法合理;
B、用量筒量取15.2mL水仰视读数,读数偏小,导致实际量取水的体积偏大,故B说法不合理;
C、细铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶炸裂可能是没有事先在集气瓶内加入少量水或在瓶底铺一层细沙,而用于引燃的火柴过长会导致氧气消耗过多,可能铁丝不会发生燃烧,不会导致集气瓶炸裂,故C说法不合理;
D、实验室用排水法收集氧气,装置漏气会导致收集不到氧气,纯度较低可能是集气瓶内没有事先装满水或导管口刚有气泡冒出就开始收集,故D说法不合理;
故选:A。
10.(2025-2026九上·江苏南通·期中)某同学围绕氯酸钾(熔点为356℃)制取氧气展开实验探究。
步骤I:向试管中加入少量氯酸钾后,将高温传感器探头插入试剂内,把氧气传感器插放在试管口(氧气传感器测量极值约为29%),如图所示;
步骤II:点燃酒精灯加热试管。测定试管中氧气含量随温度变化情况如图所示。
下列说法不合理的是
A. 氯酸钾分解温度大于其熔点
B. 该实验中,加热时试管口应略向下倾斜,以防止冷凝水倒流,引起试管炸裂
C. 在氯酸钾分解前,测得氧气含量略有下降的原因可能是加热时试剂中含有的水汽化,稀释了氧气的浓度
D. 不加催化剂,氯酸钾受热会分解产生氧气
【答案】B
【解析】A、氯酸钾的熔点为356℃,由右图可知,氯酸钾的分解温度高于其熔点,不符合题意;
B、 氯酸钾的熔点低于其分解温度,所以加热氯酸钾的试管口要略向上倾斜,避免氯酸钾加热熔化流到试管口,符合题意;
C、 如右图,开始加热后的一段时间内,试管内温度不断上升,但氧气的含量在一段时间内略有下降,可能的原因是药品中含有水,受热后变成水蒸气,使氧气体积分数降低,导致试管中氧气体积分数降低,不符合题意;
D、由右图可知,不加催化剂,氯酸钾也能分解生成氧气,不符合题意;
故选B。
11.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。
任务一:实验室制氧气
(1)装置A中用于加热的仪器名称是 ;在检查装置A的气密性时,若气密性良好,则导管末端先后出现的现象顺序是 (选填图2中字母)。
(2)利用高锰酸钾固体制取氧气时,发生反应的文字表达式为 ,可选择图1中的装置E收集氧气,其原因为 ,装置E中用于存放氧气的仪器名称是 。
(3)实验室用过氧化氢制取氧气,用图1所示装置制取并收集一瓶较纯净的氧气,应选择的实验装置组合为 ,发生反应的文字表达式是 。
(4)实验室也可以“加热氯酸钾和二氧化锰的混合物”制取氧气,发生反应的文字表达式为 ,在此反应中二氧化锰起 作用。实验完毕,可通过加水溶解、 (填操作名称)回收固体中的二氧化锰,该操作使用到的玻璃仪器有 、 和 。
任务二:工业制氧气
(5)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压,使空气转变为液态,当液态空气升温时,由于液氮沸点比液氧沸点 ,液氮先汽化,剩下的主要是 色的液氧。
(6)利用膜分离法制氧气。如下图1所示,利用氮分子的体积 (填“大于”“小于”或“等于”)氧分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
任务三:空间站内的氧气再生
空间站内电解产生的供航天员呼吸,产生的与航天员呼出的通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为(甲烷)和,生成的再进行电解,实现的再生。示意图如上图2所示。
(7)“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的文字表达式为 。
【答案】(1)① 酒精灯 ② cab (2)① ② 氧气不易溶于水且与水不反应 ③ 集气瓶 (3)① BE ② (4)① ② 催化 ③ 过滤 ④ 烧杯 ⑤ 漏斗 ⑥ 玻璃棒 (5)① 低 ② 淡蓝 (6)大于 (7)
【解析】(1)由图可知,装置A中用于加热的仪器名称是:酒精灯;
检查装置A的气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,如果装置气密性良好,装置内气体受热膨胀逸出,导管口有气泡冒出,松手后,由于装置内压强减小,导管口形成一段水柱,故导管末端先后出现的现象顺序是:cab;
(2)利用高锰酸钾固体制取氧气,发生反应为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: ;
可选择图1中的装置E,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
装置E中用于存放氧气的仪器名称是:集气瓶;
(3)实验室用过氧化氢制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B,氧气不易溶于水,密度比空气略大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的气体比较纯净,故收集装置可选E,故填:BE;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的文字表达式为: ;
(4)氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的文字表达式为: ;
在此反应中二氧化锰是催化剂,起到催化作用;
氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,反应后的固体为氯化钾和二氧化锰,氯化钾溶于水,二氧化锰难溶于水,实验完毕,可通过加水溶解、过滤回收固体中的二氧化锰;
过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(5)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压,使空气转变为液态,当液态空气升温时,由于液氮沸点比液氧沸点低,液氮先汽化,剩下的主要是淡蓝色的液氧;
(6)由图可知,氧分子能穿过膜,但氮分子不能,说明氮分子的体积大于氧分子的体积;
(7)“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,该反应的文字表达式为:。
12.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量68g过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验,反应前后质量随时间变化关系如图。
请完成下面分析与计算:
(1)最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是 ;
(2)计算参加反应的过氧化氢质量是多少?
【答案】(1)0.1g (2)1.7g
解:根据质量守恒定律,反应后减少的质量为生成氧气的质量,则生成氧气的质量为68.1g-67.3g=0.8g;设参加反应的过氧化氢的质量为x,
答:参加反应的过氧化氢的质量为1.7g;
【解析】(1)二氧化锰是该反应的催化剂,在化学反应前后质量保持不变,则最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是0.1g,故填:0.1g;
(2)见答案。
13.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)如图是实验室常用气体制备或收集装置图,请回答下列问题:
(1)图中仪器a 的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。用该原理制取并收集较纯净的氧气,装置可选用 (填字母序号),为防止高锰酸钾粉末进入导管,需要做出的改进是 (若用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气,为了控制反应速率可以选用的发生装置为 (填字母序号)。
(3)某学习小组利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究,实验时测得氧气浓度随温度的变化如图 2。
小资料:①KClO3的熔点约为 356℃,MnO2在加热条件下不分解。
②固体残留率等于剩余固体质量与原固体质量之比。
①分析图2,无 MnO2时,氯酸钾熔点 (填“高于”、“等于”或“低于”)其分解温度。
②由图2可知:MnO2的作用有 (填字母序号)。
A.加快反应速率 B.降低分解温度 C.增加氧气产量
(4)分析图3可知,对KClO3分解催化效果更好的是 (填“纳米”或“分析纯”)MnO2。
(5)二氧化碳是一种无色无味的气体,密度大于空气,能溶于水。实验室常用稀盐酸与石灰石在常温下反应制取二氧化碳,发生装置可以选用 (填字母序号)。若选用 G装置收集二氧化碳,气体应该从 (填“m”或“n”)通入。
【答案】(1)集气瓶 (2)① ② AF ③ 试管口放一团棉花 ④ C (3)① 低于 ② AB BA (4)纳米 (5)① B C ② m
【解析】(1)图中仪器 a 的名称是集气瓶。
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为 。
该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,氧气密度略大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,用排水法收集的气体较为纯净,用该原理制取并收集较纯净的氧气,装置可选用AF;
为防止试管内固体粉末进入导管,需要在试管口 放一团棉花。
用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气,属于固液常温型,为了控制反应速率,可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,所以发生装置可选用C。
(3)①分析图2,根据小资料可知氯酸钾熔点约为356℃,图中无MnO2时,氯酸钾在温度远高于356℃时才开始分解,因此氯酸钾熔点低于其分解温度。
② 由图2可知,加入MnO2后,反应速率加快,分解温度降低,但最终氧气浓度相同,说明氧气产量不变,MnO2的作用有加快反应速率、降低分解温度,不能增加氧气产量,故选AB。
(4)分析图3,相同温度下,纳米MnO2作催化剂时,氯酸钾分解的固体残留率更低,说明分解得更充分,所以对KClO3分解催化效果更好的是纳米MnO2。
(5)实验室常用稀盐酸与石灰石在常温下反应制取二氧化碳,属于固液常温型,发生装置可以选用B 或 C。二氧化碳密度大于空气,若选用 G 装置收集二氧化碳,气体应该从m通入,这样二氧化碳会在集气瓶底部逐渐聚集,将空气从 n 端排出。
14.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲制取“富氧空气”进行以下实验。
(1)装置图中仪器①的名称为 。
(2)若用B装置制取氧气,锥形瓶内液体的液面应加到 (填“a”或“b”)处,目的是 。
(3)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,发生装置应选择 (填字母),该反应的符号表达式为 。
(4)若选用E装置收集氧气,收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是_____(填字母)。
A. 氯酸钾中混入了高锰酸钾 B. 收集前,集气瓶中未注满水
C. 收集后,集气瓶中留有少量水 D. 导管口刚有气泡冒出时就开始收集
(5)使用F装置,用纯氮气和氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,将集气瓶装满水,应先从装置中的导管 (选“c”或“d”)通入氮气,排出120mL水,再通入氧气,排出 mL水。
(6)查阅资料:过氧化钠(Na2O2)为淡黄色固体,常在呼吸面具和潜水艇中作生氧剂,反应原理如下:①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。在实验室条件下,用B装置作过氧化钠制取氧气的发生装置,则对应的反应原理是 (填“①”或“②”)。
(7)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的混合物制取氨气,氨气极易溶于水、密度比空气小。制取氨气的组合装置是 (在装置A-E中选择装置序号)。
【答案】(1)铁架台 (2)① a ② 防止产生的气体从长颈漏斗逸出 (3)① A ② KClO3KCl+O2 (4)BD (5)① d ② 80 (6)② (7)AD
【解析】(1)根据仪器的结构特点,仪器① 的名称为铁架台。
(2)实验室用装置 B 制氧气时,长颈漏斗下端要液封,锥形瓶内液体的液面应加到a处,目的是防止产生的气体从长颈漏斗逸出。
(3)用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取一瓶较纯净的氧气,该反应特点为固体加热型,故发生装置可选择A;氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下生成氯化钾和氧气,该反应的符号表达式为KClO3KCl+O2。
(4)A、氯酸钾和高锰酸钾加热分解都生成氧气,故不会影响氧气的纯度,A不符合题意;
B、收集前,集气瓶中未注满水,集气瓶中残留空气,使测得氧气的纯度明显偏低,B符合题意;
C、收集后,集气瓶中留有少量水,瓶内只有水和氧气,故不会影响氧气的纯度,C不符合题意;
D、管口刚有气泡冒出时就开始收集,此时产生的氧气不纯,使测得氧气的纯度明显偏低,D符合题意。
故选BD。
(5)混制“富氧空气”收集时,应该用排水法收集,故应从d端通入氧气,气体增多,气压增大,将水从c端排出;先通入氮气排出120 mL水,则收集到的氮气是120mL,故气体的总体积是,故需要氧气的体积为:200mL×40%=80mL,故再通入氧气排出80mL水。
(6)B装置是固体和液体不加热制气体的装置,反应① 是过氧化钠固体和二氧化碳气体反应制氧气,反应② 是过氧化钠固体和液体水反应制氧气,若用B装置作过氧化钠制取氧气的发生装置,则对应的反应原理是② 。
(7)氨气极易溶于水,且密度比空气小,收集方法应选择向下排空气法,或选择F万能瓶,实验室常用加热固体氯化铵和固体氢氧化钙的混合物来制取氨气,发生装置类型为固体加热型,则选择A,收集装置选择D或F,要求在装置A-E中选择装置序号,故选AD。
15.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)请结合图示实验装置,回答下列问题。
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取,可选装置 (选填序号)和C组合,可用装置C收集的原因是 。写出该反应的符号表达式 。
(3)若改用高锰酸钾制取氧气,该装置需做出的改动是 。反应的符号表达式为 。若用图F装置装满水收集,气体应从 (选填字母)端进入。
(4)某种制氧机采用变压吸附法制氧,常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛,测定其对、的吸附情况,结果如图(纵坐标数值越大,代表吸附量大)。
①由图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离和,证据是 。
②此制氧设备相比于分离液态空气法有 (填字母)的优点,具有广泛的用途。
a.设备简单 b.操作方便 c.获得氧气的纯度高
【答案】(1)① 酒精灯 ② 分液漏斗 (2)① A ② 氧气密度比空气大 ③ (3)① 在试管口放一团棉花 ② ③ a (4)① 25℃时吸附压越大,氮气的吸附量越大,而氧气的吸附量变化不大 ② ab
【解析】(1)据图可知,仪器① 是酒精灯,仪器② 是分液漏斗。
(2)氯酸钾和二氧化锰制取氧气,药品是固体,需要加热,故发生装置选A;
装置C是向上排空气法收集气体,可用此装置收集氧气的原因是:氧气的密度比空气大;
氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气,符号表达式为:。
(3)高锰酸钾制氧气,试管口应放一团棉花,防止加热时固体粉末进入导管;
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:;
氧气不易溶于水且密度比水小,气体应从a端进入,水从b端排出。
(4)① 据图分析,25℃时,氮气的吸附量随着吸附压增大而大幅度增大,而氧气的吸附量变化不大,故填:25℃时吸附压越大,氮气的吸附量越大,而氧气的吸附量变化不大;
②此制氧设备相比于分离液态空气法设备简单、操作方便,不需要压缩空气,也不需要考虑沸点,但两种方法收集的氧气都不纯,故填ab。
16.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)根据氧气的制取和性质实验,回答下列问题。
(1)若用装置A加热高锰酸钾制取O2,则图中a处需补充仪器的名称是 。
(2)若实验室用装置B制取O2,则反应的化学方程式为 。
(3)装置C中仪器b既有燃烧匙的作用,又有导气的作用。点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入O2,可观察到明亮的蓝紫色的火焰。对比通入O2前后的现象,可得出的结论是 。
(4)装置C中气球的主要作用是 。
(5)图D是一种紧急供氧设备内部结构的示意图。使用时,按动点火装置,金属粉末反应放热,使NaClO3药块分解持续供氧,并有氯化钠生成。请写出产生氧气的化学方程式 。
(6)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是 。(填字母)。
a.动植物的呼吸 b.可燃物的燃烧 c.植物的光合作用
②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下,O2转化为O3的化学方程式为 。
【答案】(1)酒精灯 (2) (3)氧气浓度越大,燃烧越剧烈(或燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关) (4)收集二氧化硫,防止其污染空气 (5) (6)① c ②
【解析】(1)装置A加热高锰酸钾制取时,需要酒精灯加热,则图中a处需补充的仪器是酒精灯。
故填:酒精灯。
(2)装置B为 “固液不加热型” 发生装置,适用于过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气,反应的化学方程式为: 。
故填: 。
(3)硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,对比可知:氧气浓度越大,燃烧越剧烈(或燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关)。
故填:氧气浓度越大,燃烧越剧烈(或燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关)。
(4)硫燃烧生成的是有害气体,装置 C 中气球的主要作用是收集二氧化硫,防止其污染空气。
故填:收集二氧化硫,防止其污染空气。
(5)在加热和催化剂作用下分解生成氯化钠和氧气,化学方程式为: 。
故填: 。
(6)植物的光合作用能将二氧化碳转化为氧气,向自然界释放;动植物呼吸、可燃物燃烧均消耗,c选项符合题意;
氧气在紫外线作用下转化为臭氧,化学方程式为:
。
故填:c; 。
17.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)氧气对生产生活有重要作用,氧气的获得有多种方法。
Ⅰ.实验室制氧气
根据图中所列举的实验室制取氧气的装置(如图1所示),回答下列问题。
(1)写出标号的仪器名称:① ;② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,反应的符号表达式为 ,制取并收集一瓶干燥的氧气所用的装置组合为 (从中选择,填序号)。
Ⅱ.简易供氧器制氧气
某同学以过碳酸钠、二氧化锰为药品,用两个塑料瓶分别作为反应仓和加湿仓,设计制作简易“制氧机”,如图2所示。[过碳酸钠()为白色固体,加水溶解分解生成碳酸钠和过氧化氢。]
(3)制氧时,在反应仓中加入适量水,再依次加入过碳酸钠和二氧化锰。反应仓中过氧化氢生成氧气的符号表达式为 ,二氧化锰的作用是 。
(4)加湿仓为图中 瓶(填“左”或“右”),将产生的氧气通过加湿仓的目的是 。
【答案】(1)① 试管 ② 水槽 (2)① KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 ② AC (3)① H2O2 H2O+O2 ② 催化作用 (4)① 右 ② 增加氧气的湿度(合理即可)
【解析】(1)由图可知,仪器① 、② 的名称分别为试管、水槽;故填:试管;水槽。
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2,该反应属于固-固加热型,选择的发生装置为A;氧气的密度比空气大,不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法收集,采用向上排空气法收集气体较干燥,选择的收集装置为C;故填:KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2;AC。
(3)反应仓中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为H2O2 H2O+O2;二氧化锰是该反应的催化剂,在反应中起催化作用;故填:H2O2 H2O+O2;催化作用。
(4)氧气不易溶于水,氧气的密度比水小,氧气应该从长管通入水中,因此加湿仓为图中右瓶;将产生的氧气通过加湿仓的目的是增加氧气的湿度、除杂等;故填:右;增加氧气的湿度。
18.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)Ⅰ.下列是实验室制取气体的一些装置,请回答有关问题:
(1)写出a仪器的名称: 。
(2)小彤使用A装置制取氧气,发生反应的符号表达式为: ,实验过程中,发现试管破裂,其原因可能是: (填一点即可)。
(3)检查B装置气密性的方法:用弹簧夹夹紧乳胶管,推动注射器活塞,若 (填操作、现象),则气密性良好。
(4)小梅准备把过氧化氢溶液缓缓加入到盛有二氧化锰的容器中制取并收集较纯净的氧气,完成该实验应选用的制取装置的组合是 (填字母)。这种装置与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比,具有的优点是 。
Ⅱ.小明同学通过百度搜索发现二氧化氮是一种能使带火星木条复燃的红棕色、有刺激性气味的气体,在标准状况下,其沸点为21℃,熔点为-11℃。已知,在加热条件下分解硝酸铜固体,可以同时得到氧气和二氧化氮这两种气体,且气体的体积比为1:4(氧气不与二氧化氮反应)。小明同学为了探究硝酸铜分解产物,设计如下方案:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:如下图所示装置进行实验
集气瓶中出现红棕色气体
_________________
步骤2:在步骤1所用的装置的试管集气瓶之间接如下图所示的装置,重新进行加热硝酸铜的实验
_________________
有氧气生成
(5)步骤1中可得出实验结论: 。
(6)步骤2中连接“含冰制冷剂”装置的目的是 。
(7)步骤2中的实验现象: 。
(8)小白同学认为只需要观察到步骤1集气瓶中出现红棕色气体,带火星的木条复燃,就能通过理论分析得出二氧化氮具有助燃性。他的理由是
(9)已知镁在二氧化氮气体中燃烧生成氮气和氧化镁,写出该反应的符号表达式 。
【答案】(1)水槽 (2)① ② 试管外壁有水未擦干、加热前没有预热等 (3)松开手后活塞回到原来的位置 (4)① BF ② 可以控制反应速率 (5)硝酸铜分解生成了二氧化氮 (6)去除二氧化氮,防止对氧气的验证产生干扰 (7)带火星的木条复燃 (8)空气中氧气与氮气的体积比也约为1:4,但空气不能使带火星的木条复燃,而步骤1中气体能使带火星的木条复燃,说明二氧化氮具有助燃性 (9)
【解析】(1)仪器a的名称是水槽;
(2)A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花,则用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,符号表达式为;
实验过程中,发现试管破裂,其原因可能是:试管外壁有水未擦干、加热前没有预热等;
(3)检查B装置气密性的方法:用弹簧夹夹紧乳胶管,推动注射器活塞,若松开手后活塞回到原来的位置,说明装置气密性良好;
(4)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或C,其中装置B能通过注射器控制液体药品的滴加,故发生装置应选择装置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,其中用排水法能收集到较纯净的氧气,即装置F,综上可知,该实验应选用的制取装置的组合是BF;
这种装置与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比,具有的优点是能通过注射器控制液体药品的滴加,从而控制反应速率,故填:可以控制反应速率;
(5)已知二氧化氮是一种红棕色气体,根据步骤1实验现象集气瓶中出现红棕色气体,说明硝酸铜分解生成了二氧化氮;
(6)氧气、二氧化氮均能使带火星的木条复燃,在标准状况下,二氧化氮的沸点为21℃,所以步骤2中连接“含冰制冷剂”装置可使生成的二氧化氮气体液化,无法从导管排出,能防止对氧气的验证产生干扰,故其目的是去除二氧化氮,防止对氧气的验证产生干扰;
(7)根据步骤2实验结论有氧气生成,氧气具有助燃性,则实验现象为带火星的木条复燃;
(8)在加热条件下分解硝酸铜固体,可以同时得到氧气和二氧化氮这两种气体,且气体的体积比为1:4,而在空气中氧气与氮气的体积比也约为1:4,但空气不能使带火星的木条复燃,而步骤1中气体能使带火星的木条复燃,说明二氧化氮具有助燃性,故填:空气中氧气与氮气的体积比也约为1:4,但空气不能使带火星的木条复燃,而步骤1中气体能使带火星的木条复燃,说明二氧化氮具有助燃性;
(9)镁在二氧化氮气体中燃烧生成氮气和氧化镁,符号表达式为。
考点07 催化剂
1.(2025-2026九上·江苏常州·期中)实验室用一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物加热制氧气,反应前后二氧化锰的质量( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 不能确定
【答案】C
【解析】因在用一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物加热制氧气时,二氧化锰作催化剂,则在不考虑实验操作造成的误差时,因二氧化锰不参加反应,也没有反应生成,理论上反应前后二氧化锰的质量不变。故选C。
2.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③,测得H2O2的产量随时间的变化如题图所示。下列说法不正确的是
A. 设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响
B. 实验①说明:20℃,在0~3h内,随着时间的增加,该催化反应持续进行
C. 比较实验①、②可知,在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利
D. 实验③中2h后,H2O与O2不再反应,生成的H2O2开始分解
【答案】D
【解析】A、保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验① 、② 、③ ,变量为温度,则目的是探究温度对该催化反应的影响,故A不符合题意;
B、由图可知,20℃,在0~3h内,H2O2的产量随着时间的增加,说明该催化反应持续进行,故B不符合题意;
C、由图可知,0~3h内,40℃的H2O2产量始终高于20℃,说明在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利,故C不符合题意;
D、实验③ (60℃)在2h后H2O2产量不再增加,可能是H2O2开始分解,也可能是高温下催化剂活性降低或失活,导致反应速率显著下降,故D符合题意。
故选D。
3.(2025-2026九上·江苏淮安·期中)一种以为催化剂制取氢气的反应原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该过程中,理论上无需不断补充
B. 反应I中的能量转化是太阳能转化为化学能
C. 由图可知,催化剂也参与化学反应
D. 上述流程中共涉及2种元素化合价发生变化
【答案】D
【解析】A、由于是催化剂,化学反应前后,催化剂的化学性质和质量不变,理论上无需不断补充,该选项不符合题意。
B、由图可知,反应Ⅰ涉及的能量转化是太阳能转化为化学能,该选项不符合题意。
C、反应Ⅰ是和反应生成、、和;反应Ⅱ是、和反应生成和,故也参与反应,该选项不符合题意。
D、由图可知制取氢气的反应物为和,生成物为和,甲烷和水中的氢元素化合价均为+1价,生成物氢气中氢元素为0价,而由于甲烷中氢元素的化合价为+1价,故碳元素的化合价为-4价,一氧化碳中碳元素化合价为+2价。NiFe2O4中Ni为+2价,O为-2价,则Fe为+3价,FeO中Fe为+2价。故其中涉及了碳、氢、铁3种元素化合价发生变化,该选项不符合题意。
故选D。
4.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③,测得H2O2的产量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 该实验的目的是探究温度对该催化反应的影响
B. 比较实验①②可知,在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利
C. 实验③中2h后,H2O2的产量减少的可能原因是生成的H2O2部分分解
D. 通过实验①②③可知,催化剂会改变生成物H2O2的质量
【答案】D
【解析】A、该实验中温度不同,其他因素相同,则该实验的目的是探究温度对该催化反应的影响,不符合题意;
B、比较实验① ② 可知,相同时间内,实验② 过氧化氢的产量高,说明在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利,不符合题意;
C、实验③ 中2h后,H2O2的产量减少的可能原因是生成的过氧化氢部分受热分解生成了水和氧气,不符合题意;
D、催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,故催化剂不能改变生成物过氧化氢的质量,符合题意。
故选D。
5.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表),图中曲线a、b、c分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是
表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量
实验
溶液
加入试剂
①
15mL、4%的H2O2溶液
无
②
0.2gFeCl3 粉末
③
0.2gMnO2粉末
A. H2O2在常温下分解缓慢
B. FeCl3和MnO2都能使H2O2分解加速
C. MnO2使H2O2分解加速的效果比FeCl3好
D. H2O2分解前后,溶液中氧元素的质量保持不变
【答案】D
【解析】A、由曲线a可知,在实验① 中,压强随着时间的进行变化不大。因为过氧化氢在常温下分解缓慢,在短时间内放出的氧气很少,此选项正确,不符合题意;
B、由曲线图可知,在其他条件相同的情况下,随着反应的进行,相同时间实验② 和③ 装置内压强都比实验① 装置内压强大,实验② 和③ 中产生氧气的速率比① 快,说明氯化铁和二氧化锰都能使过氧化氢分解加速。此选项正确,不符合题意;
C、由曲线图可知,在其他条件相同的情况下,随着反应的进行,相同时间内实验③ 装置内压强最大,产生氧气最快,故二氧化锰使过氧化氢分解加速的效果比氯化铁好,此选项正确,不符合题意;
D、随着H2O2分解,不断产生氧气,溶液中氧元素的质量会随着产生氧气逸出而不断减少,此选项错误,符合题意。
故选:D。
6.(2025-2026九上·江苏淮安五校·期中)氢能是未来最理想能源,如图是利用ZnO和为催化剂分解水制取氢气的一种方法。下列说法正确的是
A. 反应1和反应2均为分解反应
B. 实验中,需要不断加入ZnO和
C. 该方法制氢涉及的能量转化是由太阳能转化为化学能
D. 实验中,将ZnO和粉碎,目的是使原料充分接触,提高氧气产量
【答案】C
【解析】A、反应1反应物有水、氧化锌、三氧化二铁多种物质,不属于分解反应,反应2反应物有ZnFe2O4,生成物是氧化锌、三氧化二铁和氧气,属于分解反应,故选项说法错误;
B、ZnO和Fe2O3是催化剂,不需要不断加入,故选项说法错误;
C、该方法制氢涉及的能量转化是由太阳能转化为化学能,故选项说法正确;
D、实验中,将ZnO和Fe2O3粉碎,目的是使原料充分接触,但不能提高氧气产量,故选项说法错误。
故选:C。
7.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)某同学用过氧化氢溶液清洗伤口时发现过氧化氢溶液接触伤口后产生气泡的速度会变快。人体有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解。他对过氧化氢酶产生了兴趣,并和同学们进行了探究。
【进行实验】
①连接好装置,检查装置的气密性。
②取1.5 mg过氧化氢酶和8 mL蒸馏水加入容器中,搅拌后塞紧橡皮塞。
③用注射器A从容器中抽出2 mL气体,用注射器B将2 mL H2O2溶液注入容器中,采集数据(压强传感器可测定瓶内压强),绘制压强时间关系图,直至反应结束。
④同学们用图1的密闭装置分别再用3.1 mg、5.6 mg过氧化氢酶及1.5 mg、5.6 mg、10.7 mg二氧化锰作催化剂,其他实验条件相同,用压强传感器测得装置内压强的变化曲线如图2、3。
【讨论交流】
(1)步骤③,先用注射器A从容器中抽出2 mL气体的目的是 。
(2)写出图3中发生反应的文字(或符号)表达式 。
(3)对比 mg的过氧化氢酶和二氧化锰对H2O2分解的影响曲线,可说明过氧化氢酶的催化能力比二氧化锰 (填“强”或“弱”)。
(4)分析图3中三条曲线,说明过氧化氢的分解速率与 有关。
(5)由图2和图3可知,催化剂对最终产生氧气的量 (填“有”或“无”)影响。
(6)查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_____(填字母)。
A. 催化剂能加快化学反应速率
B. 同一个化学反应可以有多种催化剂
C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
D. 用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物
【拓展提升】
(7)已知过氧化氢溶液分解为放热反应,当温度过高时过氧化氢酶会失去催化效果。同学们推测加入过氧化氢酶质量过大,会导致实验过程中过氧化氢溶液分解速率突然变慢。请说明理由 。
【答案】(1)确保装置内气压在反应前保持不变 (2) (3)① 1.5 .6 ② 强 (4)二氧化锰的质量 (5)无 (6)ABD (7)过氧化氢酶质量过大,导致过氧化氢分解速率过快,单位时间内放热太多,温度过高,过氧化氢酶的活性会突然降低
【解析】(1)步骤③将注射器B中的2mLH2O2溶液全部注入容器前,用注射器A先从容器中抽出2mL气体,这是因为过氧化氢溶液也会占据一定的体积,为了调整密闭容器内的压强,确保装置内气压在反应前保持不变,使得测定结果更准确;
(2)过氧化氢在二氧化锰催化剂的条件下分解产生水和氧气,故文字表达式为:
(3)①对比实验要求变量唯一,图2、图3中都有催化剂1.5mg或5.6mg时对分解速率的影响,则对比1.5mg或5.6mg的二氧化锰和过氧化氢酶催化过氧化氢分解曲线;
②则对比1.5mg或5.6mg的二氧化锰和过氧化氢酶催化过氧化氢分解曲线可知,压强变化相等(即产生气体体积相等)时,过氧化氢酶所需时间短,说明过氧化氢酶催化能力比二氧化锰强;
(4)图3中三条曲线中二氧化锰质量不同,说明过氧化氢的分解速率与二氧化锰(催化剂)的质量有关;
(5)由图2和图3中的曲线可知,最终生成氧气的量相等,则催化剂对最终产生氧气的量无影响;
(6)A、催化剂能加快化学反应速率,选项正确;
B、同一个化学反应可以有多种催化剂,如过氧化氢分解可以用二氧化锰或过氧化氢酶CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等进行催化,选项正确;
C、MnO2不只能作过氧化氢溶液分解的催化剂,还能作其他一些反应的催化剂,如氯酸钾分解,选项错误;
D、用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物,如二氧化锰在过氧化氢分解中是催化剂,在高锰酸钾分解中是生成物,选项正确;
故选ABD。
(7)由题中所给信息“已知过氧化氢溶液分解为放热反应,当温度过高时过氧化氢酶会失去催化效果”,可推测当过氧化氢酶过大,导致过氧化氢分解速率过快,单位时间内放热太多,温度过高,过氧化氢酶的催化活性会突然降低,使实验过程中过氧化氢溶液分解速率突然变慢。
试卷第1页,共3页
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专题02 空气和氧气
7大高频考点
考点01 空气的成分及其性质和用途
考点02 空气的污染和防治
考点03 空气中氧气含量的测定
考点04 物质的分类
考点05 氧气的性质和用途
考点06 氧气的制取
考点07 催化剂
考点01 空气的成分及其性质和用途
1.(2025-2026九上·江苏常州·期中)鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026九上·江苏淮安·期中)考试紧张吗?不妨做个深呼吸。下列成分在你吸入气体中含量最多的是
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
3.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域,下列有关空气的说法不正确的是
A. 氮气约占空气总体积的78% B. 稀有气体可作焊接金属的保护气
C. 食品包装中充入氮气可以防腐 D. 空气中含有氧气,因此空气可直接用于医疗急救
4.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)神舟二十号载人飞船搭载了6条雄性斑马鱼进入空间站再次进行“太空养鱼”实验。斑马鱼呼吸所需的气体为
A. N2 B. O2 C. CO2 D. H2O
5.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)下列气体在空气中大量存在,且可充入食品袋用于防腐的是
A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氦气 D. 氮气
6.(2025-2026九上·江苏南通·期中)下列有关氧气的说法正确的是
A. 氧气极易溶于水 B. 空气中含量最多的气体是氧气
C. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体 D. 物质与氧气的反应一定会发光、放热
7.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)氮气常用作文物保护气,主要是利用了氮气
A. 性质稳定 B. 难溶于水 C. 无色无味 D. 沸点低
8.(2025-2026九上·江苏宿迁经开区·期中)兴趣小组利用图1装置进行实验,测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数,数据如图2。下列说法不正确的是
A. 实验开始时,两集气瓶内O2的体积分数均约为21%
B. 木条、蜡烛均熄灭后,集气瓶内O2的体积分数:甲<乙
C. 70s时,甲集气瓶内CO2的体积分数为88.3%
D. 由此实验可知,物质燃烧需要一定浓度的氧气
9.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)空气是宝贵的资源,与人类的生产生活密切相关。
一、空气中的稀有气体。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡六种气体,约占空气体积的0.94%。
(1)氦气是除了氢气外的最轻气体,密度约为空气的七分之一,可以代替氢气应用在飞艇中,氦气代替氢气用于飞艇的优点是 。
(2)航天推力器可将氙、氪等原子电离成“离子态”产生推力,此过程中稀有气体原子发生改变的是 (填质子数、中子数或电子数)。
(3)在一定条件下,氙气(Xe)可与氟气()发生反应,生成四氟化氙,请写出该反应的符号表达式 。
二、空气中的氧气。
(4)中国早在唐代就发现加热火硝(主要成分为)能产生“阴气”(即),比欧洲发现氧气的时间早了1000多年。受热生成的另一产物为亚硝酸钾。写出反应的符号表达式 。
(5)为研究人类未来在火星上生活的可能性,化学家通过如图所示原理将二氧化碳转化为氧气。
①反应Ⅰ的符号表达式是 。
②此法可在火星上为人类持续供氧的原因可能是 。
③在地球上,二氧化碳可以通过 转化为氧气。
(6)过氧化钠作供氧剂,可发生如下反应:,中氧元素的化合价为 。过氧化钙()与水能发生类似反应,请写出该反应的符号表达式 。
三、空气中的氮气。是一种重要的化学物质,可用于制作硝酸和氮肥。主要来自于人工合成,工业用合成的流程如下图所示。
(7)生产过程中可循环使用的物质是 (填化学式)。
(8)根据表中数据回答:欲将与、分离,最好将温度控制在 。
物质
沸点/℃
-252
-195.8
-33.35
(9)可进一步制得尿素【】和碳酸氢铵等化肥。
①碳酸氢铵化肥在使用注意事项中标明:避免高温天气施用,原因是
②经检测某尿素化肥中含氮量实际为42.3%,则该尿素的纯度【即尿素化肥中的质量分数】是
③实验室中有一瓶含有的,为了测定二者的质量比,小组同学取样品22.9g加入足量的NaOH溶液,加热,收集到【已知:和中氮元素都转化为】,则和的质量比为 。
考点02 空气的污染和防治
1.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)下列气体属于空气污染物的是
A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 氦气 D. 水蒸气
2.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)(已知:白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷,纳米铁粉可以在空气中燃烧),如图所示,将等容积(1L)、等质量(包括瓶塞、导管、燃烧匙)的两集气瓶置于天平左右两盘,并调至平衡,关闭弹簧夹a、b,点燃等质量的白磷和木炭,待两者熄灭,冷却至室温后,打开弹簧夹a、b。下列说法正确的是
A. 如图所示实验装置更有利于空气污染物的吸收
B. 打开弹簧夹a、b一段时间后,流入集气瓶乙中的水比甲中多
C. 打开弹簧夹a、b一段时间后,托盘天平指针偏右
D. 将甲燃烧匙中的白磷换成纳米铁粉,实验结束时,天平仍然平衡
考点03 空气中氧气含量的测定
1.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)如图是测定空气中氧气含量的改进装置(夹持装置已省略),下列认识不正确的是
A. 用改进装置实验,能减少对空气的污染 B. 烧杯中的水在实验过程中只起到液封作用
C. 记录玻璃管内液面刻度时,必须恢复至室温后 D. 若测得空气中氧气含量偏低,可能是红磷不足
2.(2025-2026九上·江苏南通·期中)化学实验是科学探究的重要方式。下列说法正确的是
A. 用铁丝燃烧代替红磷测定空气中氧气含量
B. 将燃着的木条伸入集气瓶中,区分氮气与二氧化碳
C. 按图进行实验,说明分子在不断运动
D. 蜡烛在空气中燃烧,固体质量减少,说明该反应不遵守质量守恒定律
3.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列有关空气的说法正确的是
A. 空气中各成分含量一直保持不变 B. 工业分离液态空气时发生化学变化
C. 空气中稀有气体含量比二氧化碳含量高 D. 利用蜡烛燃烧反应测定空气中氧气含量
4.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是
A. 要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小
B. 该实验中气球的作用是平衡气压
C. 实验过程反复推拉注射器活塞,可使测得数据更加准确
D. 正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是反应前玻璃管内空气体积的五分之一
5.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)图甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图乙是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图(该装置气密性良好,是集气瓶内初始气压)下列说法正确的是
①c点时反应刚好停止
②红磷点燃后要迅速放入瓶中
③开始时集气瓶中气压瞬间变大是氧气被迅速消耗造成的
④b、c、d点集气瓶中所含物质相同
⑤d点时集气瓶冷却到初始温度
A. ①③④ B. ②④⑤ C. ②③⑤ D. ①④⑤
6.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)化学是一门以实验为基础的科学,其在生活中也发挥着不可替代的作用。
I.通过实验测定空气中氧气含量
(1)小致用图1中装置测定空气中氧气的含量。红磷燃烧的化学方程式为 。实验结束后小致同学得出的结论:空气中氧气的体积小于五分之一,导致实验误差的原因可能是 (写1条即可)。
(2)若小致使用镁代替红磷进行上述实验,生成的产物之一氮化镁[Mg3N2]中氮元素的化合价为 ,测出的氧气含量将 (填“偏小”“偏大”或“不变”)。
Ⅱ.化学与健康
(3)镁是人体所需的重要元素,具有促进蛋白质合成、肌肉收缩及保持骨骼健康等作用。镁原子的结构示意图如图2所示。镁原子在化学变化中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(4)元素与健康息息相关,奶、豆类和虾皮等含有丰富的钙,人体缺钙可能会患 (填字母序号)。钙元素 (填“是”或“不是”)人体所需的微量元素。
A.骨质疏松 B.贫血 C.甲状腺肿大
(5)某钙片的商品标签如图3所示,小明同学正处于生长发育阶段,需要摄入比成年人更多的钙元素。碳酸钙中钙元素的质量分数为 。若每天需要服用 2 片这种钙片,他每天至少可以摄入钙元素的质量为 g。
7.(2025-2026九上·江苏淮安·期中)氧气是人类无法离开的物质,氧气有多种用途,氧气的获得有多种方法。同学们对氧气开展研究:
(一)自然界获得氧气
(1)通常情况下,空气中氧气的含量不会大幅减少,这是因为绿色植物的 所产生的氧气,弥补了自然界中氧气的消耗。
(二)实验室获得氧气
下面是实验室制取气体的几种常用装置。
(2)写出标号仪器名称:甲 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字或符号表达式为 ,应选用的发生装置是 ,该装置应做的一点改进措施是 。用E装置收集氧气时,当观察到 时,表明氧气已经集满。
(4)若用高锰酸钾制氧气并用排水法收集完成后,实验测得其纯度明显偏低,原因可能是___________(填字母)。
A. 高锰酸钾中混入了二氧化锰 B. 收集前,集气瓶中未注满水
C. 收集后,集气瓶中仍有少量水 D. 试管口未放棉花
(三)自制简易制氧机
(5)化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作如图简易制氧机。下列说法错误的是___________(填序号)。
A. 甲瓶是气体发生装置 B. 试剂B只能是二氧化锰
C. 注射器可以控制滴加液体的速率 D. 乙瓶可以使氧气湿润
(四)测定氧气的含量
“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,常用于航天、医疗、炼钢等。为了测定某“富氧空气”中氧气的含量,同学们设计了如图所示装置进行实验(集气瓶中“富氧空气”体积为100 mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
①连接好装置,检查装置气密性,确保装置不漏气;
②往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100 mL;
③点燃红磷,充分反应并冷却至室温;
④打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为18 mL。
(6)步骤①检查装置气密性方法:关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶。过一会儿,若观察到 ,证明装置不漏气。
(7)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。
8.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定,用如图两套装置进行实验,请回答下列问题:
【查阅资料】
五氧化二磷具有强烈的腐蚀性和毒性,进入空气中会污染空气。
(1)利用图1进行实验,检查装置气密性,点燃燃烧匙内的足量红磷后,将燃烧匙 (填“迅速”或者“缓慢”)伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。若红磷熄灭后立即打开弹簧夹,会使进入水的体积 (填“大于”或者“小于”)集气瓶中空气体积的五分之一。
(2)利用图2进行实验,先关闭弹簧夹,点燃红磷,红磷燃烧的文字表达式为 ;红磷熄灭,移去酒精灯,待试管冷却后打开B的弹簧夹,注射器的活塞应停在 mL处。
(3)图2装置和图1装置对比,其优点是: 。(写出一个)
9.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)同学们学习了“测定空气里氧气的含量”后,对化学产生了浓厚兴趣,并积极展开探究活动。
(1)一组同学用图I装置测定空气中氧气的体积分数。请你协助回答有关问题。
①指出实验中B仪器的名称: 。
②红磷燃烧的现象是 。反应的符号表达式 。
③由本实验可以推测氮气的化学性质是 。
④图I中装置如果漏气,实验结果进入左边容器中的水将 1/5(填“大于”或“小于”)。
(2)另一组同学对“测定空气里氧气含量”的实验(如图I所示)进行了大胆改进,如图Ⅱ所示实验方案进行实验(用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器),收到了良好的效果。
如图Ⅱ,反应前关闭弹簧夹,实验结束等温度冷却到室温时再打开弹簧夹,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。
(3)在上述实验中 (填“能”或“不能”)用蜡烛来代替红磷。
(4)对照图I实验,你认为图Ⅱ实验的优点 (回答一点即可)。
考点04 物质的分类
1.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)下列属于纯净物的是
A. 黑火药 B. 蒸馏水 C. 加碘盐 D. 石灰石
2.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)下列属于氧化物的是
A. CaCO3 B. CuO C. N2 D. NH3
3.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)补铁剂易被氧化:。其中属于氧化物的是
A.
B.
C.
D.
4.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)下列物质是氧化物的是
A. O2 B. H2O2 C. H2CO3 D. NH3
5.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)创新“智”造的“中国芯”所选用的单晶硅(Si)属于
A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 D. 盐
6.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列物质中属于纯净物的是
A. 空气 B. 生理盐水 C. 澄清石灰水 D. 蒸馏水
7.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列图示能表示混合物的是(图中不同小球代表不同原子)
A.
B.
C.
D.
8.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)下列物质属于氧化物的是
A. NH3 B. ClO2 C. C2H6O D. CaCO3
9.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)下列选项归类正确的是
A. 带电的微粒:质子、中子、电子 B. 可直接加热的仪器:烧杯、试管、燃烧匙
C. 黑色固体:炭粉、高锰酸钾、氧化铜 D. 人体内微量元素:锌、碘、铁
10.(2025-2026九上·江苏常州·期中)下列物质属于纯净物的是
A. 盐水 B. 海水 C. 冰水 D. 雨水
11.(2025-2026九上·江苏苏州三校·期中)下列物质按照混合物、化合物、单质顺序排列的是
A. 冰水混合物、干冰、汞 B. 空气、碳酸氢铵、氮气
C. 食盐水、氯化钙、氨气 D. 天然气、澄清石灰水、铜
12.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)分类是一种行之有效,简单易行的科学方法。从组成角度,KClO3不属于
A. 纯净物 B. 化合物 C. 含氧化合物 D. 氧化物
考点05 氧气的性质和用途
1.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)化学变化常伴随一些明显的现象。下列关于实验现象的描述错误的是
A. 木炭在氧气中燃烧更旺,生成二氧化碳 B. “铜绿”中加入稀盐酸,产生大量气泡
C. 铁丝在氧气中燃烧火星四射,生成黑色固体 D. 镁在空气中燃烧,会发出耀眼的白光
2.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)下列反应不属于缓慢氧化的是
A. 人的呼吸作用 B. 金属器皿的锈蚀 C. 蜡烛在空气中燃烧 D. 农家肥料的腐熟过程
3.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列实验现象描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧,产生大量白雾 B. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成黑色固体
C. 在铜绿中加入稀盐酸,溶液变为黄色 D. 在空气中加热铜片,铜片表面有黑色固体生成
4.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)下列变化不属于缓慢氧化的是
A. 细胞的呼吸作用 B. 汽油的燃烧 C. 醋的酿造 D. 食物的腐烂
5.(2025-2026九上·江苏南京联合体·期中)在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.
B. CuSO4溶液
C.
D.
6.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)缓慢氧化对生产生活有利有弊,我们要合理利用。下列变化不属于缓慢氧化的是
A. 呼吸作用 B. 酒的酿造 C. 钢铁生锈 D. 蜡烛燃烧
7.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列有关实验现象的描述正确的是( )
A. 镁带在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光,放出大量热,生成黑色固体
B. 氢气在空气中燃烧,放热,发出淡蓝色火焰
C. 红磷在空气中燃烧,放热,产生大量的白雾
D. 木炭在氧气中燃烧时发出白光,放出大量热,生成二氧化碳
8.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)下列关于氧气说法不正确的是
A. 鱼类能在水中生活,是因为水中溶解了一定 量的氧气
B. 登山运动员要携带氧气瓶,是因为高山上氧气的体积分数低
C. 自然界能自主弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的光合作用
D. 包装食品有时抽成真空,是因为避免食品被氧气氧化而变质
9.(2025-2026九上·江苏淮安五校·期中)在下列蜡烛燃烧的实验中,对有关实验现象的描述错误的是
A. 实验中点燃“白烟”,蜡烛可再次被引燃
B. 实验中白瓷板表面无明显变化
C. 中外焰部分的火柴梗最先炭化
D. 实验中烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊
考点06 氧气的制取
1.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)实验室用44mL5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是
A. 检查气密性
B. 定量取用液体
C. 收集氧气
D. 铁丝燃烧
2.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)实验室用KMnO4制氧气并验满的操作中,正确的是
A. 取用试剂
B. 加热药品
C. 收集氧气
D. 氧气验满
3.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)下列各项对相关异常情况的解释不合理的是
选项
异常现象
可能的原因
A
过滤操作中,滤液仍浑浊
滤纸破损
B
细铁丝在纯氧中燃烧,集气瓶底炸裂
集气瓶底没放水或沙子
C
用排水法收集氧气,收集到的气体不纯
集气瓶底留有少量水
D
给试管里的固体试剂加热时,试管炸裂
试管口没有略向下倾斜
A. A B. B C. C D. D
4.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列实验操作规范的是
A. 读取体积
B. 点燃酒精灯
C. 验满氧气
D. 滴加试剂
5.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)某实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制氧气,图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系,下列分析正确的是
A. 为节约酒精,实验结束后应先熄灭酒精灯
B. N点对应时刻,得到的固体中含有两种物质
C. M点对应时刻,图1水槽中导管口冒出的气泡是氧气
D. 图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
6.(2025-2026九上·江苏南通·期中)“实验室用H2O2、MnO2制取O2并回收MnO2”涉及的实验装置及操作正确的是
A. 装入MnO2
B. 制备O2
C. 收集O2
D. 回收二氧化锰
7.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)实验室用的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是
A. 检查气密性
B. 取用液体
C. 收集氧气
D. 铁丝燃烧
8.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A. 取用药品
B. 加热药品
C. 收集氧气
D. 氧气验满
9.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)对下列实验中出现的异常现象的原因分析合理的是
A. 加热固体时,试管破裂——试管口略向上倾斜
B. 用量筒量取15.2mL水,实际体积偏小——仰视读数
C. 细铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶炸裂——用于引燃的火柴过长
D. 实验室用排水法收集氧气,纯度较低——发生装置漏气
10.(2025-2026九上·江苏南通·期中)某同学围绕氯酸钾(熔点为356℃)制取氧气展开实验探究。
步骤I:向试管中加入少量氯酸钾后,将高温传感器探头插入试剂内,把氧气传感器插放在试管口(氧气传感器测量极值约为29%),如图所示;
步骤II:点燃酒精灯加热试管。测定试管中氧气含量随温度变化情况如图所示。
下列说法不合理的是
A. 氯酸钾分解温度大于其熔点
B. 该实验中,加热时试管口应略向下倾斜,以防止冷凝水倒流,引起试管炸裂
C. 在氯酸钾分解前,测得氧气含量略有下降的原因可能是加热时试剂中含有的水汽化,稀释了氧气的浓度
D. 不加催化剂,氯酸钾受热会分解产生氧气
11.(2025-2026九上·江苏徐州经济开发区·期中)氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。
任务一:实验室制氧气
(1)装置A中用于加热的仪器名称是 ;在检查装置A的气密性时,若气密性良好,则导管末端先后出现的现象顺序是 (选填图2中字母)。
(2)利用高锰酸钾固体制取氧气时,发生反应的文字表达式为 ,可选择图1中的装置E收集氧气,其原因为 ,装置E中用于存放氧气的仪器名称是 。
(3)实验室用过氧化氢制取氧气,用图1所示装置制取并收集一瓶较纯净的氧气,应选择的实验装置组合为 ,发生反应的文字表达式是 。
(4)实验室也可以“加热氯酸钾和二氧化锰的混合物”制取氧气,发生反应的文字表达式为 ,在此反应中二氧化锰起 作用。实验完毕,可通过加水溶解、 (填操作名称)回收固体中的二氧化锰,该操作使用到的玻璃仪器有 、 和 。
任务二:工业制氧气
(5)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压,使空气转变为液态,当液态空气升温时,由于液氮沸点比液氧沸点 ,液氮先汽化,剩下的主要是 色的液氧。
(6)利用膜分离法制氧气。如下图1所示,利用氮分子的体积 (填“大于”“小于”或“等于”)氧分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
任务三:空间站内的氧气再生
空间站内电解产生的供航天员呼吸,产生的与航天员呼出的通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为(甲烷)和,生成的再进行电解,实现的再生。示意图如上图2所示。
(7)“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的文字表达式为 。
12.(2025-2026九上·江苏宿迁沭阳县怀文中学联盟·期中)化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量68g过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验,反应前后质量随时间变化关系如图。
请完成下面分析与计算:
(1)最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是 ;
(2)计算参加反应的过氧化氢质量是多少?
13.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)如图是实验室常用气体制备或收集装置图,请回答下列问题:
(1)图中仪器a 的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 。用该原理制取并收集较纯净的氧气,装置可选用 (填字母序号),为防止高锰酸钾粉末进入导管,需要做出的改进是 (若用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气,为了控制反应速率可以选用的发生装置为 (填字母序号)。
(3)某学习小组利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究,实验时测得氧气浓度随温度的变化如图 2。
小资料:①KClO3的熔点约为 356℃,MnO2在加热条件下不分解。
②固体残留率等于剩余固体质量与原固体质量之比。
①分析图2,无 MnO2时,氯酸钾熔点 (填“高于”、“等于”或“低于”)其分解温度。
②由图2可知:MnO2的作用有 (填字母序号)。
A.加快反应速率 B.降低分解温度 C.增加氧气产量
(4)分析图3可知,对KClO3分解催化效果更好的是 (填“纳米”或“分析纯”)MnO2。
(5)二氧化碳是一种无色无味的气体,密度大于空气,能溶于水。实验室常用稀盐酸与石灰石在常温下反应制取二氧化碳,发生装置可以选用 (填字母序号)。若选用 G装置收集二氧化碳,气体应该从 (填“m”或“n”)通入。
14.(2025-2026九上·江苏扬州树人·期中)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲制取“富氧空气”进行以下实验。
(1)装置图中仪器①的名称为 。
(2)若用B装置制取氧气,锥形瓶内液体的液面应加到 (填“a”或“b”)处,目的是 。
(3)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,发生装置应选择 (填字母),该反应的符号表达式为 。
(4)若选用E装置收集氧气,收集完气体后,测得氧气的纯度明显偏低,原因可能是_____(填字母)。
A. 氯酸钾中混入了高锰酸钾 B. 收集前,集气瓶中未注满水
C. 收集后,集气瓶中留有少量水 D. 导管口刚有气泡冒出时就开始收集
(5)使用F装置,用纯氮气和氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,将集气瓶装满水,应先从装置中的导管 (选“c”或“d”)通入氮气,排出120mL水,再通入氧气,排出 mL水。
(6)查阅资料:过氧化钠(Na2O2)为淡黄色固体,常在呼吸面具和潜水艇中作生氧剂,反应原理如下:①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。在实验室条件下,用B装置作过氧化钠制取氧气的发生装置,则对应的反应原理是 (填“①”或“②”)。
(7)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体的混合物制取氨气,氨气极易溶于水、密度比空气小。制取氨气的组合装置是 (在装置A-E中选择装置序号)。
15.(2025-2026九上·江苏镇江·期中)请结合图示实验装置,回答下列问题。
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取,可选装置 (选填序号)和C组合,可用装置C收集的原因是 。写出该反应的符号表达式 。
(3)若改用高锰酸钾制取氧气,该装置需做出的改动是 。反应的符号表达式为 。若用图F装置装满水收集,气体应从 (选填字母)端进入。
(4)某种制氧机采用变压吸附法制氧,常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛,测定其对、的吸附情况,结果如图(纵坐标数值越大,代表吸附量大)。
①由图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离和,证据是 。
②此制氧设备相比于分离液态空气法有 (填字母)的优点,具有广泛的用途。
a.设备简单 b.操作方便 c.获得氧气的纯度高
16.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)根据氧气的制取和性质实验,回答下列问题。
(1)若用装置A加热高锰酸钾制取O2,则图中a处需补充仪器的名称是 。
(2)若实验室用装置B制取O2,则反应的化学方程式为 。
(3)装置C中仪器b既有燃烧匙的作用,又有导气的作用。点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入O2,可观察到明亮的蓝紫色的火焰。对比通入O2前后的现象,可得出的结论是 。
(4)装置C中气球的主要作用是 。
(5)图D是一种紧急供氧设备内部结构的示意图。使用时,按动点火装置,金属粉末反应放热,使NaClO3药块分解持续供氧,并有氯化钠生成。请写出产生氧气的化学方程式 。
(6)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是 。(填字母)。
a.动植物的呼吸 b.可燃物的燃烧 c.植物的光合作用
②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下,O2转化为O3的化学方程式为 。
17.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)氧气对生产生活有重要作用,氧气的获得有多种方法。
Ⅰ.实验室制氧气
根据图中所列举的实验室制取氧气的装置(如图1所示),回答下列问题。
(1)写出标号的仪器名称:① ;② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,反应的符号表达式为 ,制取并收集一瓶干燥的氧气所用的装置组合为 (从中选择,填序号)。
Ⅱ.简易供氧器制氧气
某同学以过碳酸钠、二氧化锰为药品,用两个塑料瓶分别作为反应仓和加湿仓,设计制作简易“制氧机”,如图2所示。[过碳酸钠()为白色固体,加水溶解分解生成碳酸钠和过氧化氢。]
(3)制氧时,在反应仓中加入适量水,再依次加入过碳酸钠和二氧化锰。反应仓中过氧化氢生成氧气的符号表达式为 ,二氧化锰的作用是 。
(4)加湿仓为图中 瓶(填“左”或“右”),将产生的氧气通过加湿仓的目的是 。
18.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)Ⅰ.下列是实验室制取气体的一些装置,请回答有关问题:
(1)写出a仪器的名称: 。
(2)小彤使用A装置制取氧气,发生反应的符号表达式为: ,实验过程中,发现试管破裂,其原因可能是: (填一点即可)。
(3)检查B装置气密性的方法:用弹簧夹夹紧乳胶管,推动注射器活塞,若 (填操作、现象),则气密性良好。
(4)小梅准备把过氧化氢溶液缓缓加入到盛有二氧化锰的容器中制取并收集较纯净的氧气,完成该实验应选用的制取装置的组合是 (填字母)。这种装置与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比,具有的优点是 。
Ⅱ.小明同学通过百度搜索发现二氧化氮是一种能使带火星木条复燃的红棕色、有刺激性气味的气体,在标准状况下,其沸点为21℃,熔点为-11℃。已知,在加热条件下分解硝酸铜固体,可以同时得到氧气和二氧化氮这两种气体,且气体的体积比为1:4(氧气不与二氧化氮反应)。小明同学为了探究硝酸铜分解产物,设计如下方案:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:如下图所示装置进行实验
集气瓶中出现红棕色气体
_________________
步骤2:在步骤1所用的装置的试管集气瓶之间接如下图所示的装置,重新进行加热硝酸铜的实验
_________________
有氧气生成
(5)步骤1中可得出实验结论: 。
(6)步骤2中连接“含冰制冷剂”装置的目的是 。
(7)步骤2中的实验现象: 。
(8)小白同学认为只需要观察到步骤1集气瓶中出现红棕色气体,带火星的木条复燃,就能通过理论分析得出二氧化氮具有助燃性。他的理由是
(9)已知镁在二氧化氮气体中燃烧生成氮气和氧化镁,写出该反应的符号表达式 。
考点07 催化剂
1.(2025-2026九上·江苏常州·期中)实验室用一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物加热制氧气,反应前后二氧化锰的质量( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 不能确定
2.(2025-2026九上·江苏镇江丹阳市第八中学校联考·期中)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③,测得H2O2的产量随时间的变化如题图所示。下列说法不正确的是
A. 设计实验①、②、③的目的是探究温度对该催化反应的影响
B. 实验①说明:20℃,在0~3h内,随着时间的增加,该催化反应持续进行
C. 比较实验①、②可知,在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利
D. 实验③中2h后,H2O与O2不再反应,生成的H2O2开始分解
3.(2025-2026九上·江苏淮安·期中)一种以为催化剂制取氢气的反应原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该过程中,理论上无需不断补充
B. 反应I中的能量转化是太阳能转化为化学能
C. 由图可知,催化剂也参与化学反应
D. 上述流程中共涉及2种元素化合价发生变化
4.(2025-2026九上·江苏连云港·期中)某催化剂可实现H2O与O2反应制备H2O2。向容器中加入100gH2O和适量催化剂,并不断通入O2,保持其他条件不变,分别在20℃、40℃和60℃下进行实验①、②、③,测得H2O2的产量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 该实验的目的是探究温度对该催化反应的影响
B. 比较实验①②可知,在0~3h内,40℃比20℃对该催化反应更有利
C. 实验③中2h后,H2O2的产量减少的可能原因是生成的H2O2部分分解
D. 通过实验①②③可知,催化剂会改变生成物H2O2的质量
5.(2025-2026九上·江苏扬州文昌·期中)设计数字化实验探究过氧化氢的分解(见表),图中曲线a、b、c分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是
表:过氧化氢溶液中加入试剂的种类和用量
实验
溶液
加入试剂
①
15mL、4%的H2O2溶液
无
②
0.2gFeCl3 粉末
③
0.2gMnO2粉末
A. H2O2在常温下分解缓慢
B. FeCl3和MnO2都能使H2O2分解加速
C. MnO2使H2O2分解加速的效果比FeCl3好
D. H2O2分解前后,溶液中氧元素的质量保持不变
6.(2025-2026九上·江苏淮安五校·期中)氢能是未来最理想能源,如图是利用ZnO和为催化剂分解水制取氢气的一种方法。下列说法正确的是
A. 反应1和反应2均为分解反应
B. 实验中,需要不断加入ZnO和
C. 该方法制氢涉及的能量转化是由太阳能转化为化学能
D. 实验中,将ZnO和粉碎,目的是使原料充分接触,提高氧气产量
7.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)某同学用过氧化氢溶液清洗伤口时发现过氧化氢溶液接触伤口后产生气泡的速度会变快。人体有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解。他对过氧化氢酶产生了兴趣,并和同学们进行了探究。
【进行实验】
①连接好装置,检查装置的气密性。
②取1.5 mg过氧化氢酶和8 mL蒸馏水加入容器中,搅拌后塞紧橡皮塞。
③用注射器A从容器中抽出2 mL气体,用注射器B将2 mL H2O2溶液注入容器中,采集数据(压强传感器可测定瓶内压强),绘制压强时间关系图,直至反应结束。
④同学们用图1的密闭装置分别再用3.1 mg、5.6 mg过氧化氢酶及1.5 mg、5.6 mg、10.7 mg二氧化锰作催化剂,其他实验条件相同,用压强传感器测得装置内压强的变化曲线如图2、3。
【讨论交流】
(1)步骤③,先用注射器A从容器中抽出2 mL气体的目的是 。
(2)写出图3中发生反应的文字(或符号)表达式 。
(3)对比 mg的过氧化氢酶和二氧化锰对H2O2分解的影响曲线,可说明过氧化氢酶的催化能力比二氧化锰 (填“强”或“弱”)。
(4)分析图3中三条曲线,说明过氧化氢的分解速率与 有关。
(5)由图2和图3可知,催化剂对最终产生氧气的量 (填“有”或“无”)影响。
(6)查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_____(填字母)。
A. 催化剂能加快化学反应速率
B. 同一个化学反应可以有多种催化剂
C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
D. 用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物
【拓展提升】
(7)已知过氧化氢溶液分解为放热反应,当温度过高时过氧化氢酶会失去催化效果。同学们推测加入过氧化氢酶质量过大,会导致实验过程中过氧化氢溶液分解速率突然变慢。请说明理由 。
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题02空气和氧气
7大高频考点
考点01空气的成分及其性质和用途
考点02空气的污染和防治
考点03空气中氧气含量的测定
考点04物质的分类
考点05氧气的性质和用途
考点06氧气的制取
考点07催化剂
①考点01空气的成分及其性质和用途
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】(1)不会发生着火和爆炸
(2)电子数
(3)Xe+F,
一定条件
→XeF4
(4)KNO3→O2+KNO2
(5)0C0,+H,元动C0+H,0
②人类
呼吸产生的二氧化碳可作原料
③光合作用
(6)①-1价
②
CaO,+H,OCaOH,+O,
(7)2、H
(8)-195.8℃-33.35℃
(9)①碳酸氢铵受热易分解,降低肥效
②90.6%
③79:150
》
考点02空气的污染和防治
1.【答案】A
2.【答案】A
D考点03空气中氧气含量的测定
1.【答案】B
2.【答案】C
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3.【答案】C
4【答案】D
5.【答案】B
点燃
6【答案】(1)①4P+50,
②红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水
夹
(2)①3②偏大
(3)失去
(4)①A②不
是
(5)①40%②1.2
7.【答案】(1)光合作用
(2)铁架台
(3)①
高锰酸钾
加热或
KMnO K2MnO+MnO2+O2
②A③在试管口塞一团棉花
④集气瓶口有大气
泡冒出
(4)B(5)B
(6)气球变大
(7)82%
8.【答案】(1)①迅速
②小于
(2)①磷+氧气点燃五氧化二磷
②
6
(3)更环保(合理即可)
9.【答案】(1)①烧杯
②产生大量白烟,放热
③P+0
点燃
④不能燃
烧、不支持燃烧
⑤小于
(2)1(3)不能
(4)实验数据更准确(环保
等合理即可)
D考点04物质的分类
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】c
4【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】D
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考点05氧气的性质和用途
1.【答案】A
2.【答案】c
3.【答案】D
4【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】B
D考点06氧气的制取
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】A
10.【答案】B
11.【答案】(1)①酒精灯
②cab
(2)①高锰酸铆加热
②氧气不
易溶于水且与水不反应
③集气瓶
3)0距回过氧化氢二氧化锰
(4)
氧化锰
①
氯酸钾
氯化钾+氧气
②催化
③过滤
④烧
加热
杯
⑤漏斗
⑥玻璃棒
(5)①低
②淡蓝
(6)大
“定条件
子
()二氧化碳+氢气日甲烷+水
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12.【答案】(1)0.1g
(2)1.7g
解:根据质量守恒定律,反应后减少的质量为生成氧气的质量,则生成氧气的质量为68.1g67.3g0.8g:
设参加反应的过氧化氢的质量为x,
2H,02
Mn022H,0+02tt0.8g
68=,X乙x=1.7gd答:参加反应的过氧化氢的质量为
68
乙i
320.8g
1.7g
△
13.【答案】(1)集气瓶
(2)①2KMnO4
②AF③试管口放一团棉
花
④C(3)①低于
②ABBA
(4)纳米
(5)①BC②m
14.【答案】(1)铁架台
(2)①a
②防止产生的气体从长颈漏斗逸
MnO2
出
(3)①A
②KClO,-KC1+O2
(4)BD
(5)①
d
②80
(6)②
(7)AD
15.【答案】(1)①酒精灯
②分液漏斗
(2)①A
②氧气密度比空气
MnO2
大
③
KCIO3 -KCI+02
(3)①在试管口放一团棉花
③
KMnOK2 MnO+MnO2+02
③a
(4)①25℃时吸附压越大,氨气的吸附量
越大,而氧气的吸附量变化不大
②ab
(2)2H,0,2
MnO,
16.【答案】(1)酒精灯
(3)氧气浓度越大,燃烧越剧烈
(或燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关)
(4)收集二氧化硫,防止其污染空气
(5)
MnO22NaCl+302t
2NaCIO3
(6)①c②30
紫外线
17.【答案】(1)①试管
②水槽
(2)①KMnO4△KMnO4+MnO2+O2②
AC(3)①H0,MnO2H0+0,②催化作用
(4)①右
②增加氧气的湿度
(合理即可)
18.【答案】(1)水槽
(2)KMnO-K2MnO+MnO2+02
②试管外壁有水
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未擦干、加热前没有预热等
(3)松开手后活塞回到原来的位置
(4)①
BF
②可以控制反应速率
(5)硝酸铜分解生成了二氧化氮
(6)去除二氧
化氮,防止对氧气的验证产生干扰
(7)带火星的木条复燃
(8)空气中氧气与氮气
的体积比也约为1:4,但空气不能使带火星的木条复燃,而步骤1中气体能使带火星的木条复燃,说明二
氧化氮具有助燃性
点燃
(9)Mg+NO2 -N2+MgO
考点07催化剂
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】c
7.【答案】(1)确保装置内气压在反应前保持不变
(2)
二氧化锰
过氧化氢
水+氧气
(3)①1.5.6②强
(4)二氧化锰
的质量
(5)无
(6)ABD(7)过氧化氢酶质量过大,导致过氧化氢分解速率过
快,单位时间内放热太多,温度过高,过氧化氢酶的活性会突然降低
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