专题11 气体制取题(期中真题汇编,全国通用)九年级化学上学期
2026-10-02
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内容正文:
专题11 气体制取题
1.(2025-2026九上·山东济南·期中)实验是进行科学探究的重要手段。请回答下列问题。
(1)图A为某市售家用净水器,可将自来水净化为直饮水。自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中的 操作(填操作名称)。图中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是 。
(2)图B为水的电解,实验中发生反应的化学方程式为 。依据正、负极产生的气体,可得到水是由 组成的。
(3)图C用来测定空气中氧气的含量。反应过程中硬质玻璃管内固体发生的颜色变化为 ,反应结束后,测得空气中氧气的总体积小于21%,你认为可能的原因是 (请写出其中一条)。
(4)图D是通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律,请写出锥形瓶内发生反应的化学方程式: 。不选用敞口容器进行该实验的原因是 。下列图像中,能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是 (填字母)。
a. b. c. d.
2.(2025-2026九上·山西太原·期中)同学们在实验室里用右图装置制取少量氧气,并验证氧气的性质。请你与他们一同完成以下内容。
(1)用下图装置制取氧气的反应原理是 (填化学方程式),仪器A的名称是 ,试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)收集氧气的方法是 ,利用了氧气具有 的性质。
(3)用坩埚钳夹取一小块木炭加热后插入收集的氧气中,观察到的现象是 ,为证明有新物质生成,还应进行的操作是 。
3.(2025-2026九上·广东深圳·期中)I.实验室制取气体的部分装置如图所示,请回答下列问题:
(1)装置A中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式为 ,为制取一瓶较纯净的氧气,应选用的发生和收集装置是 (填字母编号),为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 。
(3)若用装置F收集氧气,检验瓶中氧气已收集满的操作是:将带火星的木条放在导管 ( 选 填“a”或“b”)口处。
Ⅱ.简易制氧器。化学小组设计的简易供氧器如图所示,用过碳酸钠粉末(2Na2CO3.3H2O2)和MnO2制氧。
(4)对产生的氧气进行洗涤和加湿有利于人体呼吸,往加湿仓中加水,最恰当的位置是 (填“A”、“B” 或“C”)。
(5)通过观察加湿仓中 的现象来判断氧气的流速。
4.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)“暖宝宝”是日常生活中应用广泛的一次性取暖用品。
已知:暖宝宝的主要成分有铁粉、水、活性炭和氯化钠等。
探究1.暖宝宝撕开外袋发热是否与氧气有关?
【实验】
装置
步骤
现象
Ⅰ.按左图组装实验装置,打开K,紧握仪器a.
水中导管口有气泡冒出。
Ⅱ.撕开外袋取出暖宝宝,打开橡皮塞,将暖宝宝粘贴在温度计上,立即将橡皮塞旋紧。
导管中液面上升,温度计示数升高,氧气体积分数持续下降。
(1)仪器a的名称为 。
(2)分析产生“导管中液面上升”现象的主要原因是 。
根据上述实验得到的结论:暖宝宝工作时发热现象与氧气有关。
(3)用氧气替代空气重复上述实验,测得相同时间导管中液柱高度的变化数据,如下表:
时间/s
10
20
30
40
50
60
70
80
空气中液柱高度/cm
0.3
0.7
1.6
2.4
3.2
4.1
5.0
5.7
氧气中液柱高度/cm
0.4
1.1
2.5
3.8
5.1
6.5
7.9
9.1
分析表中数据,能得到的结论是 。
(4)暖宝宝发热过程中铁转化为氢氧化亚铁,该反应的符号表达式为 。
探究2.暖宝宝中氯化钠和活性炭的作用是什么?
【实验】向盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入下表中序号①~④中的物质,用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化,测得的相应数据如图-1所示:
物质序号
铁粉/g
水/mL
氯化钠/g
活性炭/g
①
9
6
0
0
②
9
6
3
0
③
9
6
0
6
④
6
3
6
(5)④中x为 g。
(6)根据实验①和②可得出的结论是 。
(7)欲得到“活性炭能加快反应速率”的结论,依据的两个实验是 (填序号)。
5.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)制取气体是初中化学实验的重要内容。
Ⅰ.高锰酸钾制取氧气
(1)加热高锰酸钾固体制取氧气,可选用的发生装置为 (选填字母)。
(2)检查装置的气密性:图-1所示是实验中观察伸入水槽内导管处不同时刻所产生的现象,其出现的先后顺序是 (填序号)。
(3)氧气可用排水法收集的原因是 。
(4)氧气收集完毕后,正确的操作是___________(填字母)。
A. 熄灭酒精灯 B. 将导管移出水面
Ⅱ.过氧化氢制取氧气
(5)常温下过氧化氢会缓慢分解产生氧气,该反应的符号表达式为 。
(6)兴趣小组为探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果,取大小相同的新鲜猪肝块和新鲜土豆块,分别加入30 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,用压强传感器测量如图-2装置中的压强,测得压强与时间变化关系如图-3中曲线m、n所示。
①上述实验中催化效率更高的是 (选填“新鲜猪肝块”或“新鲜土豆块”)。
②分析曲线m,过氧化氢分解反应是 (选填“放热”或“吸热”)反应。
③120s后曲线m、n最终达到相同的压强,说明 。
III.氯酸钾制取氧气
(7)KClO3制氧原理:
。
245 gKClO3按上式完全分解,理论上能生成O2的质量为 g。
6.(2025-2026九上·福建宁德·期中)I.实验室制取氧气
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)高锰酸钾制取氧气的化学式表达式为 。
(3)用E装置收集氧气,收集到的氧气不纯,原因可能是 。
(4)实验室常用氯化铵与氢氧化钙固体混合加热制取氨气,氨气极易溶于水,且密度比空气小。制取氨气可选用的发生装置是 (填装置标号),若用F装置收集氨气,气体应从 (填“b”或“c”)管通入。
II.学习小组开展“为鱼缸增氧”的跨学科实践活动,设计以下两种简易增氧装置。甲装置利用电动马达推拉注射器活塞,往鱼缸通入空气实现增氧。
(5)由于氧气 (填“易”或“不易”)溶于水,需要往鱼缸内增氧以保证鱼的正常生存。
(6)当甲装置马达拉动注射器活塞时,呈关闭状态的单向阀是 (填“K1”或“K2”)。
(7)乙装置控制产生氧气速率的操作方法是 ,涉及的反应的化学式表达式为 。
7.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)某化学兴趣小组同学以“制取氧气”为主题开展项目式学习。
【任务一】实验室制取氧气
(1)写出图中带标号仪器的名称;① ;② 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,制取装置组合可选择 (填字母编号),该反应的文字表达式是 。
(3)若要收集较纯净的氧气,应从A-E装置中选用 装置,当观察到 时表明氧气已集满,若该方法收集的氧气不纯,可能的原因是 。
(4)若用F装置收集氧气验满时,带火星的木条是放在 (填:“a”或“b”)管口处。
(5)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,若其他条件不变,所用二氧化锰的量偏多,则制得氧气的质量 (填“偏大”“偏小”或“不变”),二氧化锰所起的作用是 。
(6)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2.其微观示意过程如图1所示,分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)化学药剂制氧机:如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(),第二步加入粉末状二氧化锰,与第一步生成的某种产物反应,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
第一步:
第二步: (用符号表达式表示)
(8)某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于图3。关于该装置,下列说法正确的是___________。
A. b导管连接制氧机 B. b导管连接病人吸氧的塑料管
C. 可以观察氧气生成的速率
8.(2025-2026九上·天津河北·期中)根据下图所示的实验装置回答问题:
(1)写出标有数字①仪器的名称 。
(2)实验室加热高锰酸钾制取并收集氧气,选用 装置(填字母序号),其反应的化学方程式为 。
(3)若用D装置收集氧气,当导管口的气泡 并比较均匀放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶;与集气瓶配套使用的玻璃片一般由磨砂玻璃制成,收集气体时,待集气瓶里的水排完以后,用玻璃片的 盖好集气瓶(填“光滑面”或“磨砂面”)。
(4)E装置是一种多功能瓶,可以收集和储存气体,若实验室用该装置收集氢气,要将该装置的 (填“a”或“b”)端连接制氢气的装置。
(5)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下 (填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
9.(2025-2026九上·河北邯郸·期中)小园同学学习了氧气的化学性质和制备后,整理了如图所示关系图:
(1)观察比较归纳发现反应①②③有许多共同点:在反应条件上,三个反应都要点燃;在能量变化上,三个反应都是 (填“吸热”或“放热”)现象;在基本反应类型上,三个反应都属于 。
(2)进行实验①时要预先在集气瓶中装少量水的目的是 。
(3)写出反应②的文字表达式: 。
(4)最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是 。
(5)反应④为实验室制取氧气,该反应的文字表达式为 。
10.(2025-2026九上·河北邯郸·期中)小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。
回答下列问题:
Ⅰ.小明同学使用溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)反应的文字表达式为 。
Ⅱ.小安同学使用固体进行实验。
(3)在实验方案中,下列图标需要标注的是___________(填字母,下同)。
A. 用电
B. 热烫
C. 排风
(4)向试管中加入正确的操作是___________。
A.
B.
C.
(5)氧气收集完毕,将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯的原因是 。
11.(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 。
12.(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 。
13.(2025-2026九上·天津红桥·期中)请根据下列装置和仪器的示意图,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液制氧气时,选择的发生装置是 (填字母)。
(3)实验室药品存放于试剂瓶中,液体药品存放于 瓶。
(4)实验时要注意节约药品,取用固体药品应该严格按照实验说明里规定用量,如果没有说明用量,一般应该 。
(5)高锰酸钾可以制氧气,写出该物质的化学式 。
(6)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若用F装置排空气法收集,则气体应从 (填“a”或“b”,下同)端通入。
(7)乙炔是一种密度比空气略小,不溶于水的气体;实验室用电石(固体)与水常温反应制取乙炔,发生和收集装置是 ,(填字母)。
(8)由C、H两种元素组成的化合物叫烃。常温常压下,分子中碳原子个数小于或等于4的烃通常为气体,下列烃常温常压下不是气体的是 ;常温常压下,和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%,则混入的烃可能是 。
A. B. C. D.
14.(25-26九年级上·福建宁德·期中)实验室常用如图装置制取气体,请结合装置图回答问题。
(1)写出仪器名称:a.______;b.______。
(2)高锰酸钾制取氧气时试管口塞一团棉花的作用是____________。
(3)用C装置收集氧气,最佳的收集时机是______,可用E装置收集氧气的原因是____________。
(4)用和制取氧气时,可选用的发生装置是______(填序号),反应的符号表达式为______。
(5)已知CuO也能作为分解的催化剂。为了比较它和对的催化效果,用如图1的装置进行对比实验,在锥形瓶中分别加入等质量的CuO和粉末,然后滴加等量等浓度的溶液,传感器测得的数据如图2。
①在加试剂前应进行的实验操作是______。
②由图2能得出:根据______(填“”或“”)测得的氧气体积分数,可比较两种催化剂的催化效果,催化效果更好的是______。
15.(25-26九年级上·辽宁营口·期中)氧气是初中化学学习中非常重要的物质之一。
I.实验室制取氧气
(1)写出上述装置中标号①仪器的名称:_______。
(2)实验室中常用装置A制取氧气,写出该反应的化学方程式________,该反应属于________,(填基本反应类型);某同学在做实验时,发现刚用酒精灯加热,就有气泡放出,原因是________,该实验过程中有关安全问题不涉及的提示图标是________。
A.注意明火 B.小心用电 C.小心烫伤 D.实验后洗手
(3)实验室可用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取硫化氢气体。在通常情况下硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋味的有毒气体,能溶于水且水溶液呈酸性,密度比空气大。实验室制取硫化氢应选用的发生装置是_______(填字母),若选用F 装置收集硫化氢,气体应从______( 填“m”或“n”)口进入,实验结束后剩余的硫化氢可以用氢氧化钠溶液来吸收。
(4)对装置F改进后,可用作家庭制氧机上的湿化瓶(装置G)。下列关于该装置说法正确的是_______(填字母序号)。
A.b导管连接制氧机 B.b导管连接入吸氧气的塑料管
C.可以判断是否有氧气输出 D.可以观测氧气输出的速率
Ⅱ.利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。
(5)完成下列问题。
①利用可以上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是_______(答一点)。
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是______(填字母)。
a.将a导管加长并伸入水面以下
b.将b导管加长并伸入水面以下
16.(25-26九年级上·吉林延边·期中)氧气的项目式学习
项目一:制取氧气根据下图所示实验装置回答问题:
(1)仪器①的名称是________。
(2)加热高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置组合是________(填字母),该发生装置存在不足之处,你应该如何改正:________。用该收集装置收集氧气利用了氧气的什么性质________,该化学反应的符号或文字表达式为________。
项目二:氧气的性质实验。
(3)用项目一中收集的氧气做上图中的三个实验,发现物质在氧气中燃烧比在空气中剧烈,原因是________。
(4)实验一:写出木炭在氧气中完全燃烧的符号或者文字表达式________。③中观察到________。
(5)实验二:实验⑤中铁丝下端系一根火柴的目的是________。
(6)比较归纳:图⑤⑦中集气瓶底部都放少量水,能用细沙代替的是________。
(7)实验三:图⑦中可观察到的现象是硫燃烧产生________火焰,放热,生成有刺激性气味的气体。
17.(25-26九年级上·福建福州·期中)化学实验能提升学生的科学素养,“双减”背景下,同学们更加喜爱实验探究。
I.氧气的实验室制取及氧气性质的探究。
(1)写出图中标号仪器①的名称___________。
(2)若采用A装置加热高锰酸钾制氧气,该化学反应符号表达式为___________;若收集装置选用E,当导管口___________时开始收集;实验后水槽中的水变红,原因可能是___________。
(3)采用双氧水在二氧化锰催化条件下制氧气可选择的发生装置是___________(填序号),化学反应符号表达式为___________。将制取的氧气通入装置F中,观察到乙烧杯中的白磷燃烧,该反应的符号表达式为___________,该反应所属的基本反应类型为___________。
II.某化学兴趣小组同学对“影响分子运动速率的因素”产生了兴趣。如下图所示,玻璃管左、右两端分别放有脱脂棉,注射器中分别装有浓盐酸和浓氨水。浓氨水挥发出来的氨气和浓盐酸挥发出的氯化氢气体能发生反应生成氯化铵。两个注射器同时向脱脂棉靠近里面的部位注入等体积的液体,过一会,先在A处产生大量白烟,最后白烟逐渐充满整个玻璃管根据现象回答问题:
(4)生成物氯化铵常温下的状态是___________(填“固态”、“液态”或“气态”)。
(5)请写出上述反应的符号表达式___________。
(6)影响分子运动速率的因素还有温度,请举出生活中的一个实例___________。
18.(25-26九年级上·广东揭阳·期中)化学兴趣小组同学进行“氧气制取”系列实验研讨活动。
【实验一】实验室制氧
(1)题中1图仪器①的名称是___________。
(2)实验室用AE来制取氧气,发生反应的符号表达式为___________,用装置E收集时导管伸入集气瓶中的时机是___________。
【实验二】家庭制氧
(3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了家庭简易制氧机如题中2图。
①利用可以上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是(答一点)___________。
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是___________(填字母)。
a.将a导管加长并伸入水面以下
b.将b号管加长并伸入水面以下
c.将a和b导管同时加长并伸入水面以下
【实验三】探究制氧催化剂
(4)小组同学发现氯化铁()对分解也有催化作用。为比较和对分解快慢的不同影响,用题中3图装置分别进行实验;启动传感器,注入溶液,夹上弹簧夹。氧气体积分数随时间变化情况如题中4图:
①初始时氧气的体积分数不为0,原因是___________。
②写出使分解较快的催化剂及判断依据:___________。
③实验可以得出:氯化铁和二氧化锰都可加快过氧化氢的分解速率。从催化剂的角度看,影响过氧化氢溶液分解速率的因素还有哪些?___________(答一条即可)。
试卷第1页,共3页
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专题11 气体制取题
1.【答案】(1)① 过滤 ② 活性炭 (2)① 2H2O 2H2↑+O2↑ ② 氢元素和氧元素 (3)① 红色固体变成黑色 ② 铜粉的量不足装置漏气(合理即可) (4)① 4P+5O2 2P2O5 ② 红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应 ③ d
2.【答案】(1)① ② 酒精灯 ③ 防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂 (2)① 向上排空气法 ② 密度比空气大且不与空气反应 (3)① 剧烈燃烧,发出白光,放出热量 ② 向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡
3.【答案】(1)酒精灯 (2)① ② AE ③ 棉花 (3)b (4)B (5)气泡产生的快慢
4.【答案】(1)锥形瓶 (2)暖宝宝工作时,消耗氧气使压强减小的趋势大于放出热量使压强增大的趋势,锥形瓶内,压强小于大气压,水被压入导管 (3)相同时间内,暖宝宝在氧气中的反应速率比在空气中快 (4) (5)9 (6)氯化钠能加快暖宝宝发热反应的速率 (7)① 和③(或② 和④)
5.【答案】(1)A (2)① ② (3)氧气不易溶于水且不与水反应 (4)BA (5) (6)① 新鲜猪肝块 ② 放热 ③ 催化剂不改变生成物的质量 (7)96
6.【答案】(1)铁架台 (2) (3)集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集等 (4)① A ② c (5)不易 (6) (7)① 调节流量调节器 ②
7.【答案】(1)① 锥形瓶 ② 水槽 (2)① BD或BE或BF ② 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 (3)① E ② 集气瓶口有大气泡冒出 ③ 集气瓶内未先装满水或者有气泡产生就立即开始收集等 (4)b (5)① 不变 ② 催化作用 (6)物理 (7) (8)BC
8.【答案】(1)集气瓶 (2)① AB或AD ② (3)① 连续 ② 磨砂面 (4)b (5)缓慢
9.【答案】(1)① 放热 ② 化合反应 (2)吸收二氧化硫,防止污染空气 (3) (4)生成黑色固体 (5)
10.【答案】(1)长颈漏斗 (2) (3)B (4)BC (5)防止水槽中的水倒吸,引起热的试管炸裂
11.【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)
12.【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)
13.【答案】(1)酒精灯 (2)B (3)细口 (4)铺满试管底部 (5)KMnO4 (6)a (7)BD或BE (8)① A ② C
试卷第1页,共3页
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专题11 气体制取题
1.(2025-2026九上·山东济南·期中)实验是进行科学探究的重要手段。请回答下列问题。
(1)图A为某市售家用净水器,可将自来水净化为直饮水。自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中的 操作(填操作名称)。图中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是 。
(2)图B为水的电解,实验中发生反应的化学方程式为 。依据正、负极产生的气体,可得到水是由 组成的。
(3)图C用来测定空气中氧气的含量。反应过程中硬质玻璃管内固体发生的颜色变化为 ,反应结束后,测得空气中氧气的总体积小于21%,你认为可能的原因是 (请写出其中一条)。
(4)图D是通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律,请写出锥形瓶内发生反应的化学方程式: 。不选用敞口容器进行该实验的原因是 。下列图像中,能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是 (填字母)。
a. b. c. d.
【答案】(1)① 过滤 ② 活性炭 (2)① 2H2O 2H2↑+O2↑ ② 氢元素和氧元素 (3)① 红色固体变成黑色 ② 铜粉的量不足装置漏气(合理即可) (4)① 4P+5O2 2P2O5 ② 红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应 ③ d
【解析】(1)自来水通过不锈钢滤网层可除去水中的不溶性固体杂质,相当于实验室中的过滤操作;活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能吸附除去水中的色素和异味;故填:过滤;活性炭。
(2)水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑;依据正、负极产生的气体分别是氧气和氢气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成;故填:2H2O 2H2↑+O2↑;氢元素和氧元素。
(3)铜粉在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜,硬质玻璃管内观察到的现象是红色固体变成黑色;反应结束后,测得空气中氧气的总体积小于21%,可能是铜粉的量不足,不能将氧气完全耗尽,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;故填:红色固体变成黑色;铜粉的量不足或装置漏气(合理即可)。
(4)锥形瓶内红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为4P+5O2 2P2O5;红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应,故不选用敞口容器进行该实验;
a、红磷在空气中燃烧,是与空气的氧气发生反应,生成五氧化二磷固体,随着反应的进行,气体的总质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,但最终装置内还含有氮气、稀有气体等气体,不可能减少至0,故选项图像错误。
b、氮气不参加反应,反应前后氮气的质量不变,故选项图像错误。
c、红磷在空气中燃烧,是与空气的氧气发生反应,生成五氧化二磷固体,随着反应的进行,固体的质量逐渐增加,至完全反应,质量保持不变,故选项图像错误。
d、根据质量守恒定律可知,化学反应前后氧元素的质量不变,故选项图像正确。
故填:4P+5O2 2P2O5;红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应;d。
2.(2025-2026九上·山西太原·期中)同学们在实验室里用右图装置制取少量氧气,并验证氧气的性质。请你与他们一同完成以下内容。
(1)用下图装置制取氧气的反应原理是 (填化学方程式),仪器A的名称是 ,试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)收集氧气的方法是 ,利用了氧气具有 的性质。
(3)用坩埚钳夹取一小块木炭加热后插入收集的氧气中,观察到的现象是 ,为证明有新物质生成,还应进行的操作是 。
【答案】(1)① ② 酒精灯 ③ 防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂 (2)① 向上排空气法 ② 密度比空气大且不与空气反应 (3)① 剧烈燃烧,发出白光,放出热量 ② 向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡
【解析】(1)该装置是固体加热型且试管口有棉花,是用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为 ;
仪器A是酒精灯;
试管口略向下倾斜是为了防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂。
(2)图中收集氧气的方法是向上排空气法,利用了氧气密度比空气大且不与空气反应的性质。
(3)木炭在氧气中燃烧会剧烈燃烧,发出白光,放出热量;
木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以为证明有新物质生成,应向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,观察石灰水是否变浑浊。
3.(2025-2026九上·广东深圳·期中)I.实验室制取气体的部分装置如图所示,请回答下列问题:
(1)装置A中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式为 ,为制取一瓶较纯净的氧气,应选用的发生和收集装置是 (填字母编号),为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团 。
(3)若用装置F收集氧气,检验瓶中氧气已收集满的操作是:将带火星的木条放在导管 ( 选 填“a”或“b”)口处。
Ⅱ.简易制氧器。化学小组设计的简易供氧器如图所示,用过碳酸钠粉末(2Na2CO3.3H2O2)和MnO2制氧。
(4)对产生的氧气进行洗涤和加湿有利于人体呼吸,往加湿仓中加水,最恰当的位置是 (填“A”、“B” 或“C”)。
(5)通过观察加湿仓中 的现象来判断氧气的流速。
【答案】(1)酒精灯 (2)① ② AE ③ 棉花 (3)b (4)B (5)气泡产生的快慢
【解析】(1)据图可知,仪器① 的名称是:酒精灯;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为: ;
用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,收集较纯净的氧气,可选择E排水法,故应选择的装置组合为AE;
为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,应在试管口放一团棉花;
(3)氧气密度大于空气,所以用F装置收集氧气时,气体从a口进入,空气从b口排出,所以将带火星小木条放在b管口,若小木条复燃,证明气体已满;
(4)对产生的氧气进行洗涤和加湿有利于人体呼吸,往加湿仓中加水,最恰当的位置是B,C点位置太低,起不到加湿的作用,A点位置太高,不便于加试剂;
(5)氧气不易溶于水,可通过观察加湿仓中气泡产生的快慢来判断氧气的流速。
4.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)“暖宝宝”是日常生活中应用广泛的一次性取暖用品。
已知:暖宝宝的主要成分有铁粉、水、活性炭和氯化钠等。
探究1.暖宝宝撕开外袋发热是否与氧气有关?
【实验】
装置
步骤
现象
Ⅰ.按左图组装实验装置,打开K,紧握仪器a.
水中导管口有气泡冒出。
Ⅱ.撕开外袋取出暖宝宝,打开橡皮塞,将暖宝宝粘贴在温度计上,立即将橡皮塞旋紧。
导管中液面上升,温度计示数升高,氧气体积分数持续下降。
(1)仪器a的名称为 。
(2)分析产生“导管中液面上升”现象的主要原因是 。
根据上述实验得到的结论:暖宝宝工作时发热现象与氧气有关。
(3)用氧气替代空气重复上述实验,测得相同时间导管中液柱高度的变化数据,如下表:
时间/s
10
20
30
40
50
60
70
80
空气中液柱高度/cm
0.3
0.7
1.6
2.4
3.2
4.1
5.0
5.7
氧气中液柱高度/cm
0.4
1.1
2.5
3.8
5.1
6.5
7.9
9.1
分析表中数据,能得到的结论是 。
(4)暖宝宝发热过程中铁转化为氢氧化亚铁,该反应的符号表达式为 。
探究2.暖宝宝中氯化钠和活性炭的作用是什么?
【实验】向盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入下表中序号①~④中的物质,用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化,测得的相应数据如图-1所示:
物质序号
铁粉/g
水/mL
氯化钠/g
活性炭/g
①
9
6
0
0
②
9
6
3
0
③
9
6
0
6
④
6
3
6
(5)④中x为 g。
(6)根据实验①和②可得出的结论是 。
(7)欲得到“活性炭能加快反应速率”的结论,依据的两个实验是 (填序号)。
【答案】(1)锥形瓶 (2)暖宝宝工作时,消耗氧气使压强减小的趋势大于放出热量使压强增大的趋势,锥形瓶内,压强小于大气压,水被压入导管 (3)相同时间内,暖宝宝在氧气中的反应速率比在空气中快 (4) (5)9 (6)氯化钠能加快暖宝宝发热反应的速率 (7)① 和③(或② 和④)
【解析】(1)仪器a的名称为锥形瓶;
(2)暖宝宝含有铁粉,工作时,铁粉要与锥形瓶中的氧气反应而消耗氧气,这使得瓶内气压减小,而工作时放出的热量使瓶内气压增大,若消耗氧气使气压减小的趋势大于放出热量使气压增大的趋势,则锥形瓶内总压强是小于外界大气压的,此时水被压入导管,使管内液面上升;
(3)表格中的数据显示,相同时间内,空气中液柱高度小于氧气中液柱高度,因此得到的结论是:相同时间内,暖宝宝在氧气中的反应速率比在空气中快;
(4)暖宝宝发热过程中铁转化为氢氧化亚铁,根据质量守恒定律,生成物是氢氧化亚铁,暖宝宝的主要成分有水,说明暖宝宝发热除了与氧气有关还与水有关,该反应的符号表达式为;
(5)探究暖宝宝中氯化钠和活性炭的作用是什么,就需要保证除这两个变量以外的其他条件相同,在表格中,x的值表示铁粉的量,应该与其他三组铁粉的量相同,故x=9;
(6)实验① ② 其他条件相同,变量是有无氯化钠,所以得出的结论是氯化钠能加快化学反应速率;
(7)要得出活性炭能加快反应速率,就要设置活性炭的量不同,而除活性炭以外的量相同,① 和③ 满足条件,② 和④ 也满足条件,故填① ③ 或② ④ ;
5.(2025-2026九上·江苏苏州·期中)制取气体是初中化学实验的重要内容。
Ⅰ.高锰酸钾制取氧气
(1)加热高锰酸钾固体制取氧气,可选用的发生装置为 (选填字母)。
(2)检查装置的气密性:图-1所示是实验中观察伸入水槽内导管处不同时刻所产生的现象,其出现的先后顺序是 (填序号)。
(3)氧气可用排水法收集的原因是 。
(4)氧气收集完毕后,正确的操作是___________(填字母)。
A. 熄灭酒精灯 B. 将导管移出水面
Ⅱ.过氧化氢制取氧气
(5)常温下过氧化氢会缓慢分解产生氧气,该反应的符号表达式为 。
(6)兴趣小组为探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果,取大小相同的新鲜猪肝块和新鲜土豆块,分别加入30 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,用压强传感器测量如图-2装置中的压强,测得压强与时间变化关系如图-3中曲线m、n所示。
①上述实验中催化效率更高的是 (选填“新鲜猪肝块”或“新鲜土豆块”)。
②分析曲线m,过氧化氢分解反应是 (选填“放热”或“吸热”)反应。
③120s后曲线m、n最终达到相同的压强,说明 。
III.氯酸钾制取氧气
(7)KClO3制氧原理:
。
245 gKClO3按上式完全分解,理论上能生成O2的质量为 g。
【答案】(1)A (2)① ② (3)氧气不易溶于水且不与水反应 (4)BA (5) (6)① 新鲜猪肝块 ② 放热 ③ 催化剂不改变生成物的质量 (7)96
【解析】(1)加热高锰酸钾固体制取氧气,反应条件是加热,反应物是固体,故选固体加热型发生装置,故选A。
(2)检查装置的气密性,将导管放入水中,双手紧握试管,会观察到导管口有气泡冒出(① ),松开手后,试管内压强减小,会观察到导管出现一段水柱(② ),故其现象出现的先后顺序是① ② 。
(3)氧气不易溶于水,且不与水反应,故可用排水法收集。
(4)氧气收集完毕后,正确的操作是先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒吸进入试管,使试管炸裂。故选BA。
(5)常温下过氧化氢分解生成水和氧气,据此写出符号表达式:。
(6)① 观察图乙中曲线a、b,曲线a(猪肝块)对应的气压上升更快,说明猪肝块催化效率更佳;
② 从曲线a、b变化看,气压先增大后减小,气压增大是因为反应放热使气体膨胀,所以过氧化氢分解是放热反应;
③ 催化剂的作用是改变反应速率,而不能改变生成物的量,所以曲线a、b最终达到相同的压强,是因为催化剂不能改变过氧化氢分解生成氧气的量。
(7)解:设生成氧气的质量为x。
解得
答:理论上生成氧气的质量为96g。
6.(2025-2026九上·福建宁德·期中)I.实验室制取氧气
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)高锰酸钾制取氧气的化学式表达式为 。
(3)用E装置收集氧气,收集到的氧气不纯,原因可能是 。
(4)实验室常用氯化铵与氢氧化钙固体混合加热制取氨气,氨气极易溶于水,且密度比空气小。制取氨气可选用的发生装置是 (填装置标号),若用F装置收集氨气,气体应从 (填“b”或“c”)管通入。
II.学习小组开展“为鱼缸增氧”的跨学科实践活动,设计以下两种简易增氧装置。甲装置利用电动马达推拉注射器活塞,往鱼缸通入空气实现增氧。
(5)由于氧气 (填“易”或“不易”)溶于水,需要往鱼缸内增氧以保证鱼的正常生存。
(6)当甲装置马达拉动注射器活塞时,呈关闭状态的单向阀是 (填“K1”或“K2”)。
(7)乙装置控制产生氧气速率的操作方法是 ,涉及的反应的化学式表达式为 。
【答案】(1)铁架台 (2) (3)集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集等 (4)① A ② c (5)不易 (6) (7)① 调节流量调节器 ②
【解析】(1)仪器a的名称是铁架台;
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学式表达式为;
(3)用E装置通过排水法收集氧气,收集到的氧气不纯,原因可能是:集气瓶中没有装满水、未等到导管口有连续均匀的气泡冒出就开始收集等;
(4)实验室常用氯化铵与氢氧化钙固体混合加热制取氨气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,即装置A;
若用F装置收集氨气,由于氨气密度比空气小,则气体应从c管通入;
(5)由于氧气不易溶于水,需要往鱼缸内增氧以保证鱼的正常生存;
(6)当甲装置马达拉动注射器活塞时,装置内压强减小,外部空气会通过单向阀进入注射器,单向阀的作用是允许气体单向流动,防止气体回流,因此,当注射器活塞被拉动时,单向阀会打开,外部空气进入注射器,而单向阀会关闭,防止气体从鱼缸回流到注射器中,所以呈关闭状态的单向阀是;
(7)乙装置可通过调节流量调节器,控制液体的滴加速率,从而控制产生的氧气速率;
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学式表达式为。
7.(2025-2026九上·江苏徐州·期中)某化学兴趣小组同学以“制取氧气”为主题开展项目式学习。
【任务一】实验室制取氧气
(1)写出图中带标号仪器的名称;① ;② 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,制取装置组合可选择 (填字母编号),该反应的文字表达式是 。
(3)若要收集较纯净的氧气,应从A-E装置中选用 装置,当观察到 时表明氧气已集满,若该方法收集的氧气不纯,可能的原因是 。
(4)若用F装置收集氧气验满时,带火星的木条是放在 (填:“a”或“b”)管口处。
(5)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,若其他条件不变,所用二氧化锰的量偏多,则制得氧气的质量 (填“偏大”“偏小”或“不变”),二氧化锰所起的作用是 。
(6)分子筛制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2.其微观示意过程如图1所示,分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)化学药剂制氧机:如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中第一步加入水、粉末状过碳酸钠(),第二步加入粉末状二氧化锰,与第一步生成的某种产物反应,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
第一步:
第二步: (用符号表达式表示)
(8)某家庭制氧机上有湿化瓶装置,湿化瓶装置类似于图3。关于该装置,下列说法正确的是___________。
A. b导管连接制氧机 B. b导管连接病人吸氧的塑料管
C. 可以观察氧气生成的速率
【答案】(1)① 锥形瓶 ② 水槽 (2)① BD或BE或BF ② 高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气 (3)① E ② 集气瓶口有大气泡冒出 ③ 集气瓶内未先装满水或者有气泡产生就立即开始收集等 (4)b (5)① 不变 ② 催化作用 (6)物理 (7) (8)BC
【解析】(1)由图可知,仪器① 为锥形瓶,仪器② 为水槽;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,该反应属于固体加热型,发生装置选择B,氧气的密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,收集可选择D或E或F;高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为: ;
(3)氧气密度比空气大,且不易溶于水,可用排水法或向上排空气法收集,其中排水法收集的气体较纯,则收集装置选E;当集气瓶口有大气泡冒出时表明氧气已收集满;若该方法收集的氧气不纯,可能的原因是集气瓶内未先装满水或者有气泡产生就立即开始收集等;
(4)氧气密度比空气大,若用F装置收集时,气体应从a口通入,则带火星的木条是放在b管口处验满;
(5)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,若其他条件不变,所用二氧化锰的量偏多,则制得氧气的质量不变,因为催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,二氧化锰所起的作用是催化作用;
(6)空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,获得高浓度的O2,过程中并没有新物质生成,属于物理变化;
(7)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为:;
(8)A、应将a导管连接制氧机,将氧气直接通入水中,可加湿氧气,故说法不正确;
B、结合前面分析可知,b导管连接病人吸氧的塑料管,故说法正确;
C、可以通过产生气泡的速度,观察氧气生成的速率,故说法正确;
故选:BC。
8.(2025-2026九上·天津河北·期中)根据下图所示的实验装置回答问题:
(1)写出标有数字①仪器的名称 。
(2)实验室加热高锰酸钾制取并收集氧气,选用 装置(填字母序号),其反应的化学方程式为 。
(3)若用D装置收集氧气,当导管口的气泡 并比较均匀放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶;与集气瓶配套使用的玻璃片一般由磨砂玻璃制成,收集气体时,待集气瓶里的水排完以后,用玻璃片的 盖好集气瓶(填“光滑面”或“磨砂面”)。
(4)E装置是一种多功能瓶,可以收集和储存气体,若实验室用该装置收集氢气,要将该装置的 (填“a”或“b”)端连接制氢气的装置。
(5)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下 (填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
【答案】(1)集气瓶 (2)① AB或AD ② (3)① 连续 ② 磨砂面 (4)b (5)缓慢
【解析】(1)由图可知,标有数字① 仪器的名称是集气瓶,故填:集气瓶;
(2)加热高锰酸钾制氧气发生装置属于固体加热型,应选发生装置A,氧气密度比空气大且不易溶于水,所以可用向上排空气法或排水法收集,选用收集装置B或D,高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为: ;故填:AB或AD; ;
(3)用排水法收集氧气,当导管口的气泡连续并比较均匀放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶;与集气瓶配套使用的玻璃片一般由磨砂玻璃制成,收集气体时用玻璃片的磨砂面,密闭效果更好,故填:连续;磨砂面;
(4)用E装置排水法收集氢气时,氢气密度比水小,气体应从短管进入,故气体从b进入,将水从a排出,故填:b;
(5)应将木炭由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中,这样能让木炭与氧气充分接触,故填:缓慢。
9.(2025-2026九上·河北邯郸·期中)小园同学学习了氧气的化学性质和制备后,整理了如图所示关系图:
(1)观察比较归纳发现反应①②③有许多共同点:在反应条件上,三个反应都要点燃;在能量变化上,三个反应都是 (填“吸热”或“放热”)现象;在基本反应类型上,三个反应都属于 。
(2)进行实验①时要预先在集气瓶中装少量水的目的是 。
(3)写出反应②的文字表达式: 。
(4)最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是 。
(5)反应④为实验室制取氧气,该反应的文字表达式为 。
【答案】(1)① 放热 ② 化合反应 (2)吸收二氧化硫,防止污染空气 (3) (4)生成黑色固体 (5)
【解析】(1)反应① ② ③ 分别是 、 、 ,都是物质与氧气的燃烧反应,燃烧反应均放热;
三个反应都是由两种物质生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
(2)实验① 是硫在氧气中燃烧,生成的二氧化硫有毒,预先在集气瓶中装少量水可吸收二氧化硫,防止污染空气。
(3)反应② 是木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,文字表达式为: 。
(4)反应③ 是铁在氧气中燃烧,现象是剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,生成新物质是化学变化的本质特征,故最能直接说明是化学变化的现象是生成黑色固体。
(5)反应④ 加热固体制取氧气,是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: 。
10.(2025-2026九上·河北邯郸·期中)小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。
回答下列问题:
Ⅰ.小明同学使用溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)反应的文字表达式为 。
Ⅱ.小安同学使用固体进行实验。
(3)在实验方案中,下列图标需要标注的是___________(填字母,下同)。
A. 用电
B. 热烫
C. 排风
(4)向试管中加入正确的操作是___________。
A.
B.
C.
(5)氧气收集完毕,将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯的原因是 。
【答案】(1)长颈漏斗 (2) (3)B (4)BC (5)防止水槽中的水倒吸,引起热的试管炸裂
【解析】(1)根据图像,仪器① 是长颈漏斗。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,文字表达式为: 。
(3)加热高锰酸钾制取氧气时,涉及热烫(加热的试管等仪器较热),无需用电,也无需排气(不会产生有毒有害气体),故选B。
(4)取用高锰酸钾时,先将试管横放,用药匙或纸槽将药品送至试管底,再将试管竖立,故选BC。
(5)实验结束后,为了防止水槽中的水倒吸,引起热的试管炸裂,应先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯。
11.(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。
12.(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。
13.(2025-2026九上·天津红桥·期中)请根据下列装置和仪器的示意图,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液制氧气时,选择的发生装置是 (填字母)。
(3)实验室药品存放于试剂瓶中,液体药品存放于 瓶。
(4)实验时要注意节约药品,取用固体药品应该严格按照实验说明里规定用量,如果没有说明用量,一般应该 。
(5)高锰酸钾可以制氧气,写出该物质的化学式 。
(6)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若用F装置排空气法收集,则气体应从 (填“a”或“b”,下同)端通入。
(7)乙炔是一种密度比空气略小,不溶于水的气体;实验室用电石(固体)与水常温反应制取乙炔,发生和收集装置是 ,(填字母)。
(8)由C、H两种元素组成的化合物叫烃。常温常压下,分子中碳原子个数小于或等于4的烃通常为气体,下列烃常温常压下不是气体的是 ;常温常压下,和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%,则混入的烃可能是 。
A. B. C. D.
【答案】(1)酒精灯 (2)B (3)细口 (4)铺满试管底部 (5)KMnO4 (6)a (7)BD或BE (8)① A ② C
【解析】(1)由图可知,仪器① 为酒精灯;
(2)实验室用过氧化氢溶液制氧气时,应选用固液常温型发生装置,故选B;
(3)液体一般存放在细口瓶中;
(4)如果没有说明用量,按最少量取用,固体只需铺满试管底部;
(5)高锰酸钾化学式为:KMnO4;
(6)二氧化碳密度比空气大,若用F装置排空气法收集,则气体应长进短出,故气体从a进入;
(7)实验室用电石(固体)与水常温反应制取乙炔,应选用固液常温型发生装置,乙炔密度比空气略小,不溶于水,既可以采用向下排空气法收集,又可以采用排水法收集,故选BD或BE;
(8)常温常压下,分子中碳原子个数小于或等于4的烃通常为气体,分子中碳原子个数>4,常温常压下不是气体。
故选A;
C2H4中碳元素的质量分数为:,另一种烃碳元素质量分数应>87%。
A、C8H8常温常压下不是气体,故A不符合题意;
B、C2H6中碳元素的质量分数为:,故B不符合题意;
C、C2H2中碳元素的质量分数为:,故C符合题意;
D、CH4中碳元素的质量分数为:,故D不符合题意。
故选:C。
14.(25-26九年级上·福建宁德·期中)实验室常用如图装置制取气体,请结合装置图回答问题。
(1)写出仪器名称:a.______;b.______。
(2)高锰酸钾制取氧气时试管口塞一团棉花的作用是____________。
(3)用C装置收集氧气,最佳的收集时机是______,可用E装置收集氧气的原因是____________。
(4)用和制取氧气时,可选用的发生装置是______(填序号),反应的符号表达式为______。
(5)已知CuO也能作为分解的催化剂。为了比较它和对的催化效果,用如图1的装置进行对比实验,在锥形瓶中分别加入等质量的CuO和粉末,然后滴加等量等浓度的溶液,传感器测得的数据如图2。
①在加试剂前应进行的实验操作是______。
②由图2能得出:根据______(填“”或“”)测得的氧气体积分数,可比较两种催化剂的催化效果,催化效果更好的是______。
【答案】(1) 酒精灯 铁架台
(2)防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(3) 导管口气泡连续均匀冒出 密度大于空气
(4) B
(5) 检查装置的气密性
【详解】(1)略;
(2)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;
(3)若实验室用排水法收集氧气,开始收集氧气的合适时机是气泡连续均匀冒出时,这样收集的气体较为纯净;
氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集;
(4)实验室用双氧水和二氧化锰混合制氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为:;
(5)①为了整个实验过程中不漏气,在加试剂前应先检查装置的气密性;
②由图2可知,t0~t1时间段反应速率逐渐变快,t1-t2时间段反应速率逐渐变慢,由此可知:可以根据测得的氧气体积分数,得出二氧化锰催化效果比氧化铜好。
15.(25-26九年级上·辽宁营口·期中)氧气是初中化学学习中非常重要的物质之一。
I.实验室制取氧气
(1)写出上述装置中标号①仪器的名称:_______。
(2)实验室中常用装置A制取氧气,写出该反应的化学方程式________,该反应属于________,(填基本反应类型);某同学在做实验时,发现刚用酒精灯加热,就有气泡放出,原因是________,该实验过程中有关安全问题不涉及的提示图标是________。
A.注意明火 B.小心用电 C.小心烫伤 D.实验后洗手
(3)实验室可用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取硫化氢气体。在通常情况下硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋味的有毒气体,能溶于水且水溶液呈酸性,密度比空气大。实验室制取硫化氢应选用的发生装置是_______(填字母),若选用F 装置收集硫化氢,气体应从______( 填“m”或“n”)口进入,实验结束后剩余的硫化氢可以用氢氧化钠溶液来吸收。
(4)对装置F改进后,可用作家庭制氧机上的湿化瓶(装置G)。下列关于该装置说法正确的是_______(填字母序号)。
A.b导管连接制氧机 B.b导管连接入吸氧气的塑料管
C.可以判断是否有氧气输出 D.可以观测氧气输出的速率
Ⅱ.利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。
(5)完成下列问题。
①利用可以上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是_______(答一点)。
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是______(填字母)。
a.将a导管加长并伸入水面以下
b.将b导管加长并伸入水面以下
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 分解反应 加热时试管内的气体受热体积膨胀,气体排出 B
(3) B m
(4)BCD
(5) 可以控制反应的发生和停止 a
【详解】(1)由图可知,仪器①为长颈漏斗。
(2)A装置为加热固体的装置,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应;
加热时,由于试管中的气体受热膨胀,则压强增大,导管口会有气泡产生;
A、该实验需要加热,则要注意明火,不符合题意;
B、该实验不用电,不需要该图标,符合题意;
C、该实验需要加热,则要小心烫伤,不符合题意;
D、实验后要洗手,不符合题意。
故选B。
(3)实验室制取硫化氢的反应为固体和液体在常温下的反应,发生装置选B;
硫化氢密度比空气大,若选F装置收集时,气体应从m口进入。
(4)A、氧气不易溶于水,则a导管连接制氧机,氧气从a口通入,然后再从b管排出,该选项说法不正确;
B、结合前面分析可知,b导管连接入吸氧气的塑料管,该选项说法正确;
C、该装置可通过是否有气泡产生来判断是否有氧气输出,该选项说法正确;
D、该装置可通过产生气泡的速度观察氧气输出的速率,该选项说法正确。
故选BCD。
(5)①当二氧化锰和过氧化氢溶液分离时,反应停止,则该装置可以控制反应的发生和停止。
②若想监测产生氧气的速度,则可将a导管加长并伸入水面以下,则气体通入水中,然后再从b口排出,故选a。
16.(25-26九年级上·吉林延边·期中)氧气的项目式学习
项目一:制取氧气根据下图所示实验装置回答问题:
(1)仪器①的名称是________。
(2)加热高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置组合是________(填字母),该发生装置存在不足之处,你应该如何改正:________。用该收集装置收集氧气利用了氧气的什么性质________,该化学反应的符号或文字表达式为________。
项目二:氧气的性质实验。
(3)用项目一中收集的氧气做上图中的三个实验,发现物质在氧气中燃烧比在空气中剧烈,原因是________。
(4)实验一:写出木炭在氧气中完全燃烧的符号或者文字表达式________。③中观察到________。
(5)实验二:实验⑤中铁丝下端系一根火柴的目的是________。
(6)比较归纳:图⑤⑦中集气瓶底部都放少量水,能用细沙代替的是________。
(7)实验三:图⑦中可观察到的现象是硫燃烧产生________火焰,放热,生成有刺激性气味的气体。
【答案】(1)集气瓶
(2) AE 试管口放一团棉花 不易溶于水 /
(3)集气瓶中氧气浓度比空气中高(合理即可)
(4) / 澄清石灰水变浑浊
(5)引燃铁丝
(6)⑤
(7)蓝紫色
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是:集气瓶;
(2)用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,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,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选E,故选AE;
该发生装置应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;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的符号或文字表达式为:或;
(3)氧化反应的剧烈程度。物质在氧气中燃烧比在空气中剧烈,原因是:集气瓶中氧气浓度比空气中高;
(4)木炭在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,该反应的符号或文字表达式为:或;
木炭燃烧生成二氧化碳,因此步骤③可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊;
(5)实验⑤中铁丝下端系一根火柴的目的是:引燃铁丝;
(6)⑤⑦实验中,都在集气瓶底部放入少量水,⑦实验是硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫气体,能污染空气,能溶于水,集气瓶底部加水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气;细沙能将高温熔化物与瓶底隔开,所以⑤⑦实验中集气瓶底部的水能用细沙代替的是⑤;
(7)硫燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体。
17.(25-26九年级上·福建福州·期中)化学实验能提升学生的科学素养,“双减”背景下,同学们更加喜爱实验探究。
I.氧气的实验室制取及氧气性质的探究。
(1)写出图中标号仪器①的名称___________。
(2)若采用A装置加热高锰酸钾制氧气,该化学反应符号表达式为___________;若收集装置选用E,当导管口___________时开始收集;实验后水槽中的水变红,原因可能是___________。
(3)采用双氧水在二氧化锰催化条件下制氧气可选择的发生装置是___________(填序号),化学反应符号表达式为___________。将制取的氧气通入装置F中,观察到乙烧杯中的白磷燃烧,该反应的符号表达式为___________,该反应所属的基本反应类型为___________。
II.某化学兴趣小组同学对“影响分子运动速率的因素”产生了兴趣。如下图所示,玻璃管左、右两端分别放有脱脂棉,注射器中分别装有浓盐酸和浓氨水。浓氨水挥发出来的氨气和浓盐酸挥发出的氯化氢气体能发生反应生成氯化铵。两个注射器同时向脱脂棉靠近里面的部位注入等体积的液体,过一会,先在A处产生大量白烟,最后白烟逐渐充满整个玻璃管根据现象回答问题:
(4)生成物氯化铵常温下的状态是___________(填“固态”、“液态”或“气态”)。
(5)请写出上述反应的符号表达式___________。
(6)影响分子运动速率的因素还有温度,请举出生活中的一个实例___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2) 气泡连续均匀冒出 未在试管口塞一团棉花
(3) B 化合反应
(4)固态
(5)
(6)阳光下湿衣服干得快(合理即可)
【详解】(1)仪器①的名称分液漏斗;
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该化学反应符号表达式为,若收集装置选用E(排水法),当导管口气泡连续均匀冒出时开始收集;实验后水槽中的水变红,原因可能是未在试管口塞一团棉花;
(3)采用双氧水在二氧化锰催化条件下制氧气,发生装置是固液常温型,选B,化学反应符号表达式为,白磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为,两种物质反应生成一种物质,属于化合反应;
(4)烟是固体颗粒,因为氯化氢与氨气反应生成了氯化铵,且产生白烟,所以氯化铵是固体;
(5)氨气和浓盐酸挥发出的氯化氢气体能发生反应生成氯化铵,;
(6)升高温度分子运动速度就加快,只要能说明温度高了运动速度快了的例子都可以,例如夏天晾衣服比冬天干得快,阳光下或者温度高衣服干得快,温度高水蒸发的快,糖在热水里比在冷水里溶解的快等;
18.(25-26九年级上·广东揭阳·期中)化学兴趣小组同学进行“氧气制取”系列实验研讨活动。
【实验一】实验室制氧
(1)题中1图仪器①的名称是___________。
(2)实验室用AE来制取氧气,发生反应的符号表达式为___________,用装置E收集时导管伸入集气瓶中的时机是___________。
【实验二】家庭制氧
(3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了家庭简易制氧机如题中2图。
①利用可以上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是(答一点)___________。
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是___________(填字母)。
a.将a导管加长并伸入水面以下
b.将b号管加长并伸入水面以下
c.将a和b导管同时加长并伸入水面以下
【实验三】探究制氧催化剂
(4)小组同学发现氯化铁()对分解也有催化作用。为比较和对分解快慢的不同影响,用题中3图装置分别进行实验;启动传感器,注入溶液,夹上弹簧夹。氧气体积分数随时间变化情况如题中4图:
①初始时氧气的体积分数不为0,原因是___________。
②写出使分解较快的催化剂及判断依据:___________。
③实验可以得出:氯化铁和二氧化锰都可加快过氧化氢的分解速率。从催化剂的角度看,影响过氧化氢溶液分解速率的因素还有哪些?___________(答一条即可)。
【答案】(1)集气瓶
(2) 导管口气泡连续均匀冒出
(3) 可以控制反应的发生和停止 a
(4) 装置中含有空气,空气中氧气体积分数约为21% ,因为作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比更短 催化剂质量/催化剂种类/催化剂形状等
【详解】(1) 由图可知,1图仪器①的名称是集气瓶;故填:集气瓶。
(2)A装置适用于固体加热反应制取氧气,且试管口有一团棉花,故适用于高锰酸钾加热制取氧气,即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,用装置E收集时导管伸入集气瓶中的时机是导管口气泡连续均匀冒出,因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气,导致氧气不纯;故填:导管口气泡连续均匀冒出。
(3)①利用可以上下抽拉的线绳,实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,固液接触反应发生,固液分离反应停止,优点可以控制反应的发生和停止,故填:可以控制反应的发生和停止。
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是将a导管加长并伸入水面以下,通过观察产生气泡速度,判定产生气体速度,故选a。
(4)①装置中含有空气,空气中氧气体积分数约为21%,故初始时氧气的体积分数不为0,故填:装置中含有空气,空气中氧气体积分数约为21%。
②由4图可知,氧气体积分数达到32%,二氧化锰作催化剂时,时间更短,所以二氧化锰是分解更快的催化剂;故填:,因为作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比更短。
③从催化剂的角度看,影响过氧化氢溶液分解速率的因素还有催化剂质量、催化剂种类、催化剂形状等,故填:催化剂质量或催化剂种类或催化剂形状等。
试卷第1页,共3页
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