内容正文:
专题04 氧气的性质和制取(全国通用)
1、氧气的性质
2、氧气的实验室制法
3、催化剂
4、化合反应、分解反应和氧化反应
5、工业制取氧气
一、氧气的性质
1.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)下列属于氧气化学性质的是( )
A.无色气体 B.能燃烧
C.密度比空气略大 D.能支持燃烧
【答案】D
【详解】A.无色气体是氧气的颜色、状态,属于物理性质,错误;
B.氧气本身不具有可燃性,“能燃烧”的描述不符合事实,错误;
C.密度属于不需要化学变化就能测定的物理性质,错误;
D.能支持燃烧是氧气在燃烧这类化学变化中表现出的性质,属于化学性质,正确。
2.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)氧气是我们身边常见的物质,下列关于氧气的说法错误的是( )
A.能支持燃烧 B.可供动植物呼吸
C.液态氧为无色液体 D.不易溶于水
【答案】C
【详解】A.氧气具有助燃性,能够支持燃烧,说法正确。
B.氧气可供给呼吸,是动植物维持生命活动必需的物质,说法正确。
C.液态氧为淡蓝色液体,并非无色,说法错误。
D.氧气的溶解性为不易溶于水,因此可用排水法收集氧气,说法正确。
3.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是( )
A.放出热量 B.火星四射
C.有刺激性气味产生 D.生成黑色固体
【答案】C
【详解】铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,没有刺激性气味产生。
4.(25-26九年级上·广东东莞·期中)人类的生命活动离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是( )
A.氧气易溶于水中 B.具有助燃性,可作燃料
C.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D.在高压、低温下,氧气能变成无色的液体
【答案】C
【详解】A. 氧气是不易溶于水的气体,并非易溶于水,描述错误;
B. 氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能用作燃料,描述错误;
C. 硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,描述正确;
D. 高压、低温条件下氧气会变为淡蓝色液体,不是无色液体,描述错误。
5.(25-26九年级上·山东菏泽·一模)氧气是一种重要的气体资源。下列有关氧气的说法正确的是( )
A.氧气能支持燃烧,所以常用作燃料
B.氧气能供给呼吸,所以在登山、潜水等活动中要携带氧气
C.氧气在空气中的质量分数约为21%
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】B
【详解】A、氧气支持燃烧可作助燃剂,但氧气本身不具有可燃性,不能作燃料,错误;
B、氧气能供给呼吸,因此在缺氧环境中如登山、潜水需携带,正确;
C、氧气在空气中的体积分数约为21%,不是质量分数,错误;
D、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,而非淡蓝色,错误。
故选B。
6.(25-26九年级上·福建福州·期中)下列说法错误的是( )
A.氧气可使带火星的木条复燃,因此氧气具有助燃性
B.化学变化中一定有物理变化,则物理变化中一定有化学变化
C.将蜡烛吹灭后,用燃着的木条迅速引燃,探究白烟是否可燃
D.禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起失火
【答案】B
【详解】A、氧气可使带火星的木条复燃,因此氧气具有助燃性:氧气能支持燃烧(助燃性),但本身不能燃烧(不具有可燃性),该说法中“氧气具有助燃性”的描述是正确的,该说法正确。
B、化学变化中一定有物理变化,则物理变化中一定有化学变化:化学变化过程中通常伴随物理变化(如温度、状态改变),但物理变化(如冰融化、玻璃破碎)中没有新物质生成,不一定伴随化学变化,后半句“物理变化中一定有化学变化”是错误的,该说法错误。
C、将蜡烛吹灭后,用燃着的木条迅速引燃,探究白烟是否可燃:蜡烛吹灭后的“白烟”是石蜡蒸气凝结的固体小颗粒,具有可燃性,该实验可以验证白烟的可燃性,该说法正确。
D、禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起失火:酒精是易燃物,向燃着的酒精灯添加酒精会使酒精洒出并被引燃,引发火灾,这是酒精灯的安全使用规则,该说法正确。
故选:B。
7.(25-26九年级上·四川眉山·期中)下列对有关实验的现象描述正确的是( )
A.红磷在空气中剧烈燃烧,有白雾生成
B.红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中,发出白光,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体
C.铁丝伸入盛有空气的集气瓶中,火星四射,生成黑色固体
D.硫粉在氧气中燃烧时,发出淡蓝色火焰,生成二氧化硫气体
【答案】B
【详解】A、红磷在空气中剧烈燃烧,产生大量白烟,而不是产生白雾,故选项实验现象描述不正确。
B、红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中,发出白光,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项实验现象描述正确。
C、铁丝需引燃并达到着火点才能燃烧,且铁丝在空气中只能烧至红热,不会剧烈燃烧、火星四射,故选项实验现象描述不正确。
D、硫粉在氧气中燃烧时,发出蓝紫色火焰,且生成二氧化硫气体是实验结论,而不是实验现象,故选项实验现象描述不正确。
故选B。
8.(25-26九年级上·河北保定·期中)下列关于氧气性质的描述错误的是( )
A.通常条件下,氧气是无色无味的气体 B.氧气的密度比空气略大
C.氧气能和很多物质反应,化学性质比较活泼 D.鱼能在水中生存,说明氧气易溶于水
【答案】D
【详解】A、通常条件下,氧气是无色无味的气体,正确,A说法不符合题意;
B、氧气的密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L,氧气密度比空气略大,正确,B说法不符合题意;
C、氧气能和很多物质反应,化学性质比较活泼,正确,C说法不符合题意;
D、鱼在水中生存说明水中含有溶解氧,但氧气不易溶于水(溶解度小),并非“易溶于水”,错误,D说法符合题意。
故选D。
9.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)与“铁丝在氧气中燃烧”实验安全操作无关的图标是( )
A.护目镜 B.明火
C.热烫 D.排风
【答案】D
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成的高温熔融物溅落,可能会炸裂瓶底,也可能伤害到眼睛,所以需要戴护目镜,该图标与实验有关,故A不符合题意;
B、该实验需要用到酒精灯,需要注意明火,防止发生火灾,该图标与实验有关,故B不符合题意;
C、铁丝燃烧是放热反应,反应后的物质温度较高,存在热烫的风险,该图标与实验有关,故C不符合题意;
D、实验中,没有有害气体产生,无需打开排气扇,该图标与实验无关,故D符合题意。
故选D。
10.(25-26九年级上·山西长治·期中)如图分别是木炭和铁丝在氧气中燃烧的实验装置、下列相关分析正确的是( )
A.两个实验均可证明氧气具有可燃性 B.木炭、铁丝均需缓慢插入集气瓶中
C.两个实验均观察到有黑色固体生成 D.木炭、铁丝均可在空气中燃烧
【答案】B
【详解】A、木炭和铁丝能在氧气中燃烧,说明氧气具有助燃性,而不是可燃性,该说法错误。
B、木炭和铁丝均需缓慢插入集气瓶中,这样能使可燃物与氧气充分接触,让反应持续进行,该说法正确。
C、铁丝燃烧生成黑色固体四氧化三铁,但木炭燃烧生成的是无色气体二氧化碳,没有黑色固体生成,该说法错误。
D、木炭可以在空气中燃烧,而铁丝在空气中只能发生红热现象,不能燃烧,该说法错误。
故选B。
11.(25-26九年级上·湖南郴州·期中)氧气是维护高原官兵身心健康、保障部队战斗力的必备条件。对氧气的认识正确的是( )
A.氧气用于医疗急救
B.氧气易溶于水,鱼类可以在水中呼吸
C.氧气可以支持燃烧,氧气能作燃料
D.木炭在氧气中燃烧,只生成二氧化碳
【答案】A
【详解】A、氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,认识正确。
B、氧气是不易溶于水的,鱼类能在水中呼吸是因为水中溶解了少量氧气,并非氧气易溶,认识错误。
C、氧气能支持燃烧(具有助燃性),但本身不能燃烧,不能作燃料,认识错误。
D、木炭主要成分是碳,还含有其它杂质,在氧气中燃烧除了生成二氧化碳,还会产生其它物质,认识错误。
故选A。
12.(25-26九年级上·云南玉溪·期中)下列有关实验现象描述中正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧,生成有刺激性气味的气体
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,放热,生成二氧化硫
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
【答案】D
【详解】A、红磷燃烧产生白烟(固体颗粒),不是白雾(液滴),错误;
B、木炭燃烧生成二氧化碳,为无色无味气体,错误;
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫是实验结论,不是现象,现象应为“产生有刺激性气味的气体”,错误;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,正确。
故选D。
13.(25-26九年级上·河南开封·期中)物质性质决定用途。下列物质用途与其物理性质有关的是( )
A.氩氦刀用于治疗肿瘤 B.氧气用于医疗急救
C.天然气作为家用燃料 D.食品充入氮气防腐
【答案】A
【详解】A、氩氦刀治疗肿瘤利用的是氩气、氦气的低温物理特性(通过极速降温使肿瘤细胞坏死),该性质不需要发生化学变化就能体现,属于物理性质,该选项正确。
B、氧气用于医疗急救,利用的是氧气能供给呼吸的化学性质(呼吸过程是化学变化),该选项错误。
C、天然气作为燃料,利用的是天然气的可燃性(燃烧是化学变化),属于化学性质,该选项错误。
D、食品充入氮气防腐,利用的是氮气的化学稳定性(不易与其他物质发生化学反应),属于化学性质,该选项错误。
故选A。
14.(25-26九年级上·四川成都·期中)“物质性质决定用途”是化学观念之一。下列关于物质性质与用途的说法不正确的是( )
A.氮气化学性质不活泼,常用作保护气 B.稀有气体通电发光,用于航标灯
C.液态氦沸点低,用于制造低温环境 D.氧气有助燃性,可作火箭发射燃料
【答案】D
【详解】A、氮气化学性质不活泼,常用作保护气,说法正确,不符合题意;
B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于航标灯,说法正确,不符合题意;
C、液态氦沸点低,其汽化吸热,可用于制造低温环境,说法正确,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,可用作火箭发射的助燃剂,氧气不具有可燃性,不能作燃料,说法错误,符合题意。
故选:D。
15.(25-26九年级上·云南文山·期中)性质决定用途。下列有关物质的用途中,与其物理性质有关的是( )
A.用氢气作高能清洁燃料 B.用氧气进行医疗急救
C.用氮气做食品包装袋内的填充气 D.用稀有气体做霓虹灯
【答案】D
【详解】物理性质是不需化学变化就能表现的性质,如颜色、状态等。
A、氢气作燃料基于可燃性,可燃性是化学性质,不符合题意;
B、氧气急救基于氧化性,氧化性是化学性质,不符合题意;
C、氮气填充基于化学性质不活泼,不符合题意;
D、稀有气体做霓虹灯基于稀有气体通电发出不同颜色的光,通电发光是物理性质,符合题意。
故选:D。
16.(25-26九年级上·山东临沂·期中)物质性质决定用途,下列物质的性质与用途对应关系表述不合理的是( )
A.氧气具有助燃性—作发动机燃料
B.稀有气体在通电时发出不同颜色的光—闪光灯
C.氦气密度比空气小—填充探空气球
D.葡萄糖酸钙口服液中含有钙元素—作补钙剂
【答案】A
【详解】A、氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能作发动机的燃料,故A选项符合题意;
B、稀有气体在通电时发出不同颜色的光,所以可用于闪光灯,故B选项不符合题意;
C、氦气密度比空气小,且化学性质稳定,可用于填充探空气球,故C选项不符合题意;
D、葡萄糖酸钙口服液中含有钙元素,可作补钙剂,故D选项不符合题意。
故选A。
17.(25-26九年级上·四川成都·期中)氧气的制取和性质实验如图所示。下列说法正确的是( )
A.发生装置类型是固体加热型
B.该装置能收集到干燥纯净的氧气
C.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底
D.高锰酸钾中含有氧气
【答案】A
【详解】A、据图可知,试管中盛有固体,还用到酒精灯,发生装置类型是固体加热型,故选项说法正确;
B、该装置采用排水法收集氧气,所收集的氧气中会混有水蒸气,不能收集到干燥纯净的氧气,故选项说法错误;
C、红热木炭应缓慢伸入集气瓶瓶底,以使木炭与氧气充分反应,故选项说法错误;
D、物质是由元素组成的,高锰酸钾中含有氧元素,而不是氧气,故选项说法错误。
故选A。
18.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)下列有关氧气的说法正确的是( )
A.水中鱼能生存,氧气易溶于水
B.空气中氧气的质量分数为21%
C.氧气性质活泼,能与所有物质发生反应
D.工业制氧气是利用了液氮、液氧的沸点不同
【答案】D
【详解】A、氧气不易溶于水,并非易溶,故不正确;
B、空气中氧气体积分数为21%,非质量分数,故错误;
C、氧气性质活泼但不能与所有物质反应(如金),故错误;
D、工业制氧气采用分离液态空气法,利用液氮(沸点-196°C)和液氧(沸点-183°C)的沸点差异实现分离,故正确。
故选D。
19.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)实验室制取氧气并探究其性质,下列操作能达到实验目的的是( )
A.用甲装置制备氧气 B.用乙装置收集氧气
C.用丙装置验满氧气 D.用丁装置验证氧气性质
【答案】A
【详解】A、加热高锰酸钾可制取氧气,A符合题意;
B、氧气的密度大于空气密度,可用向上排空气法收集,导管应伸入集气瓶底部,B不符合题意;
C、验满氧气应将带火星的小木条放在集气瓶口,C不符合题意;
D、进行铁丝在氧气中燃烧时,应在集气瓶中放少量的水或细沙,防止生成的高温熔融物溅落使瓶底炸裂,D不符合题意。
故选A。
20.(25-26九年级上·陕西西安·期中)物质的性质在很大程度上决定用途,以下关于氧气的性质和对应用途的描述错误的是( )
选项
用途
性质
A
氧气用于气割、气焊
氧气具有助燃性
B
吸氧可以帮助人克服高原反应
氧气能供给呼吸
C
鱼能在水中生存
氧气易溶于水
D
液态空气用于工业制取氧气
空气中各成分的沸点不同
【答案】C
【详解】A、氧气具有助燃性,可用于气割、气焊,利用燃烧放出的大量热,该描述正确。
B、氧气能供给呼吸,所以吸氧可帮助人克服高原反应,该描述正确。
C、鱼能在水中生存是因为水中溶解有少量氧气,但氧气不易溶于水,并非易溶于水,该描述错误。
D、工业上利用空气中各成分沸点不同,通过分离液态空气制取氧气,该描述正确。
故选C。
21.(25-26九年级上·江苏扬州·期中)物质的性质决定用途,下列物质的用途与性质不对应的是( )
A.金刚石用于裁玻璃——金刚石硬度大
B.一氧化碳用作燃料——一氧化碳具有可燃性
C.石墨用作电池电极——石墨具有导电性
D.液氧用作火箭推进剂——氧气具有可燃性
【答案】D
【详解】A、金刚石硬度大,可用于裁玻璃,性质与用途对应正确。
B、一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,性质与用途对应正确。
C、石墨具有导电性,可用作电池电极,性质与用途对应正确。
D、液氧用作火箭推进剂,是因为氧气具有助燃性(支持燃烧),而非可燃性(氧气本身不能燃烧),性质与用途对应错误。
故填:D。
22.(25-26九年级上·甘肃陇南·期中)性质决定用途是一种重要的化学观念。下列物质性质与用途对应关系不正确的是( )
A.氧气能支持燃烧——炼钢
B.氮气的化学性质不活泼——冷冻治疗
C.氦气的密度小——氦气球
D.石蜡能燃烧——制作蜡烛
【答案】B
【详解】A、氧气能支持燃烧,可用于炼钢,故选项性质与用途对应关系正确。
B、液氮汽化吸热,使周围温度降低,可用于冷冻治疗,与氮气的化学性质不活泼无关,故选项性质与用途对应关系不正确。
C、氦气密度比空气小,可填充气球,故选项性质与用途对应关系正确。
D、石蜡能燃烧,可用于制作蜡烛,故选项性质与用途对应关系正确。
故选B。
23.(25-26九年级上·海南海口·期中)以下关于物质性质及其对应用途的描述中不正确的是( )
A.氧气不易溶于水—用于冶炼钢铁
B.氦气化学性质不活泼—用于保存嫦娥五号取回的月壤
C.氢气有可燃性—用于作燃料
D.稀有气体通电发出不同颜色的光—用于制作霓虹灯
【答案】A
【详解】A、氧气具有助燃性,可用于冶炼钢铁,不是因为氧气不易溶于水,符合题意;
B、氦气化学性质不活泼,可作保护气,可用于保存嫦娥五号取回的月壤,不符合题意;
C、氢气具有可燃性,可用作燃料,不符合题意;
D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于制作霓虹灯,不符合题意。
故选A。
24.(25-26九年级上·福建漳州·期中)如图是初中化学的几个实验装置图,请回答:
(1)请你分析:如图1所示的操作可能导致的后果________。
(2)图2是铁丝在氧气中燃烧的实验,该反应的文字表达式为________。
(3)图3为测定空气中氧气含量的改进实验,注射器中装有20 mL的蒸馏水。该实验中注射器的变化为________。与课本实验相比,本实验的优点为_______。写出红磷燃烧的文字表达式为________。
【答案】(1)打破试管底部
(2)
(3) 注射器活塞先上移后下移,最后停在14mL刻度处 更环保(或结果更准确,合理即可)
【详解】(1)取用块状固体时需先将试管横放,把固体放在管口后缓慢竖起试管,让固体滑到管底。图中直接竖直投入锌粒,锌粒质量较大,会砸破试管底部。
(2)见答案
(3)①Y形管容积为30mL,其中氧气体积约为,红磷燃烧消耗氧气后装置内压强减小,注射器中蒸馏水流入Y形管,活塞最终停在处。
②该装置为密闭体系,既避免五氧化二磷逸出污染空气,也减少了操作带来的误差。
③见答案。
25.(25-26九年级上·河南驻马店·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置。
(1)小明是个善于思考、善于总结的学生。做完实验后,他发现了一些共同点:在反应基本类型方面,三个化学反应都是________反应。
(2)三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中________集气瓶底部的水可以用细沙代替。
【答案】(1)化合
(2)丙
【详解】(1)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,这三个反应均符合“多变一”的特点,都属于化合反应;故填:化合。
(2)甲为硫在氧气中燃烧,生成的二氧化硫有毒,集气瓶中水的作用是吸收有害气体,防止污染空气;乙为红磷在氧气中燃烧,生成五氧化二磷,集气瓶中水的作用是吸收五氧化二磷,防止污染空气;丙是铁在氧气中燃烧,集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂,因此三个实验中只有丙集气瓶底部的水可以用细沙代替;故填:丙。
26.(25-26九年级上·河北张家口·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生反应:
(1)上述三个反应的相同点是_____。(可多选)
A.都是化合反应 B.都是氧化反应 C.生成物都是固体 D.都需要点燃
(2)螺旋状铁丝上系的火柴作用是______。实验前用砂纸打磨铁丝的目的是______。
(3)丙装置中反应的文字表达式是______。该反应的现象是______。
(4)在做甲实验时,事先都需在集气瓶底部装少量水,作用是______。
(5)铁丝在空气中不能燃烧,但是在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,说明可燃物燃烧的剧烈程度与______有关。
【答案】(1)ABD
(2) 引燃铁丝 除去铁丝表面的氧化物
(3) 发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体
(4)防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(5)氧气的浓度
【详解】(1)A、甲中铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,乙中红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,丙中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,均符合“多变一”的特点,均属于化合反应,符合题意;
B、甲中铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,乙中红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,丙中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,均是物质与氧气的反应,均是氧化反应,符合题意;
C、甲中铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁固体,乙中红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷固体,丙中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体,生成物不都是固体,不符合题意;
D、甲中铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,乙中红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,丙中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,均需要点燃,符合题意。
故选ABD;
(2)螺旋状铁丝上系的火柴作用是:引燃铁丝;
实验前用砂纸打磨铁丝的目的是:除去铁丝表面的氧化物等;
(3)丙装置中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的文字表达式为:;
现象是:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体;
(4)甲实验中铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,在集气瓶底部装少量水的作用是:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;
(5)铁丝在空气中不能燃烧,但是在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,相同条件下,氧气的浓度越大,燃烧越剧烈。
27.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,可以与许多物质发生化学反应。
(1)图乙燃烧的文字表达式为________________。
(2)甲、乙、丙的集气瓶中都预先加入少量水,但其目的各不相同,装置甲中加少量水的目的是________,装置丙中加少量水的目的是________________。
(3)丁实验中可观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈,说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素是________。
【答案】(1)
(2) 吸收反应生成的二氧化硫,防止污染空气 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(3)氧气的浓度
【详解】(1)图乙燃烧的反应为红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:;
(2)装置甲中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故装置甲中加入少量水的目的是:吸收反应生成的二氧化硫,防止污染空气;
装置丙中铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,加少量水的目的是:防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;
(3) 丁实验中可观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素是:氧气的浓度,相同条件下,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。
28.(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图是有关氧气性质实验的装置图,回答下列问题
(1)A中为证明木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,木炭燃烧结束后你的操作是__________。
(2)B中发生反应的现象是剧烈燃烧,____,放热,生成黑色固体。该反应的符号表达式为____;该实验需要在铁丝下端系一根火柴,目的是__________。
(3)C中集气瓶放水的作用是__________。
(4)A、B、C都属于__________反应(填基本反应类型)
【答案】(1)将澄清石灰水倒入集气瓶并振荡
(2) 火星四射 引燃铁丝
(3)吸收二氧化硫,防止污染空气
(4)化合
【详解】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以木炭燃烧结束后,将澄清石灰水倒入集气瓶并振荡,若澄清石灰水变浑浊,可证明生成二氧化碳。
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放热、生成黑色固体;
铁丝燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为;
铁丝下端系火柴的目的是引燃铁丝。
(3)硫燃烧生成的二氧化硫有毒,集气瓶放水可吸收二氧化硫,防止污染空气。
(4)A、B、C 三个反应分别是、、,都是两种物质生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
29.(25-26九年级上·上海闵行·期中)化学实验小组同学利用如下实验探究氧气的性质:
(1)下图中能说明镁带燃烧是化学变化的现象是___________。
A.镁带逐渐变短 B.发出耀眼白光
C.放出热量 D.生成白色固体
(2)如图木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是___________。向反应后的集气瓶中迅速倒入澄清石灰水,观察到的现象是___________。
(3)下图的现象是剧烈燃烧,___________,放热。将铁丝绕成螺旋状的目的是___________。在铁丝下端系一根火柴,点燃火柴,需待火柴快燃尽时插入装满氧气的集气瓶中,若铁丝伸入过早会造成实验失败,原因是___________。
【答案】(1)D
(2) 氧气浓度更高 石灰水变浑浊
(3) 火星四射,生成黑色固体 增大铁丝与氧气的接触面积,同时集中热量 火柴燃烧消耗过多的氧气,使集气瓶内氧气浓度降低,铁丝无法燃烧
【详解】(1)化学变化的本质特征是有新物质生成。在镁带燃烧的现象中,生成白色固体这一现象表明有新物质产生,所以能说明镁带燃烧是化学变化的现象是生成白色固体,故选D。
(2)氧气具有助燃性,空气中氧气浓度约为21%,纯氧中氧气浓度为100%,氧气浓度越高,燃烧越剧烈,所以木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是氧气浓度更高。木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以向反应后的集气瓶中迅速倒入澄清石灰水,观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。
(3)铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放热。将铁丝绕成螺旋状,可以增大铁丝与氧气的接触面积,也有利于集中热量,使温度达到铁丝的着火点并维持燃烧,从而使反应更充分、更剧烈。在铁丝下端系一根火柴,点燃火柴,需待火柴快燃尽时插入装满氧气的集气瓶中,若铁丝伸入过早,火柴燃烧会消耗过多的氧气,导致集气瓶内氧气浓度降低,不足以支持铁丝燃烧,造成实验失败。
30.(25-26九年级上·吉林四平·期中)如图分别是木炭、铁丝、硫粉在氧气中燃烧的实验。请回答下列问题:
(1)实验一中木炭在氧气中比在空气中燃烧的更旺,说明燃烧的剧烈程度与________有关。
(2)实验二中有一处明显的错误,该错误可能导致的后果是__________。
(3)下列对上述化学实验的归纳中正确的是________(填字母)。
A.点燃的木炭和铁丝都要从瓶口向下缓慢伸入集气瓶
B.三个实验都有黑色固体生成
C.三个实验都发生氧化反应,都放热
【答案】(1)氧气浓度/氧气含量
(2)集气瓶底炸裂
(3)AC
【详解】(1)木炭在氧气中比在空气中燃烧的更旺,说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度或氧气含量有关;
(2)集气瓶底部没有水或细沙,铁丝燃烧产生的高温熔融物会溅落,炸裂集气瓶;
(3)A、点燃的木炭和细铁丝都要从瓶口向下缓慢伸入集气瓶,使氧气充分反应,故选项正确;
B、木炭燃烧生成二氧化碳气体,硫燃烧生成二氧化硫气体,均没有黑色固体生成,铁丝燃烧有黑色固体生成,故选项错误;
C、三个实验都是和氧气发生的反应,都属于氧化反应,都放热,故选项正确;
故选AC。
二、氧气的实验室制法
1.(25-26九年级上·贵州贵阳·期中)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出图1中带标号仪器的名称:a________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置应该选用图1中的装置________(填字母序号),实验时同学们发现水槽中的水变成了紫红色,原因是________,上述反应的符号表达式为________。
(3)写出实验室用装置B来制取氧气的反应的符号表达式:________。若用装置F收集氧气,气体应从______(填“长”或“短”)管通入。若用排水法收集氧气,证明氧气已集满的现象是________。
(4)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?某化学制氧机(原理图见图2)利用过碳酸钠白色固体和二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气________(填“易”或“不易”)溶于水性质,使氧气变得湿润;而且可以根据________来判断氧气产生的速率。
②制作简易供氧器时,除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑很多方面的因素,例如:__________(写一条)。
【答案】(1)铁架台
(2) A 未在试管口塞一团棉花
(3) 长 集气瓶口有大气泡冒出
(4) 不易 产生气泡的速率 反应速率是否容易控制、安全性、便携性、成本等(合理即可)
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是:铁架台;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
实验时同学们发现水槽中的水变成了紫红色,原因是:未在试管口塞一团棉花,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,该反应的符号表达式为:;
(3)B装置适用于固液不加热反应制取气体,适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的符号表达式为:;
若用装置F收集氧气,氧气的密度比空气略大,气体应从长管通入;
若用排水法收集氧气,集气瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已经集满;
(4)①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,还可以利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润;
还可以根据产生气泡的速率来判断氧气产生的速率;
②制作简易供氧器时,除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑很多方面的因素,例如反应速率是否容易控制、安全性、便携性、成本等。
2.(25-26九年级上·广东肇庆·期中)某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢、氯酸钾、二氧化锰,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
I.制取氧气:
(1)写出图中标有序号的仪器名称:①_____;②_____。
(2)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是_____(写名称)。
(3)若实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应的符号表达式是_____。若用C装置收集到的氧气不纯,可能原因有_____。(写一条即可)
(4)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择_____。(填字母编号),该装置的优点是_____。
(5)若用F装置收集一瓶干燥的氧气,验满方法_____。
Ⅱ氧气的性质:如图所示,“探险队员”——氧气,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与氧气反应的物质),氧气必须避开它们,否则就无法通过。
(6)“箭头”画出了氧气走迷宫的路线,氧气不能从甲处通过。你认为甲处放的物质是_____(填字母)。
A.硫 B.水 C.氮气
(7)氧气在走迷宫的过程中,除了甲,还看到了两种“吃人的野兽”,请写出其中一种与红色固体反应的符号表达式是_____。
【答案】(1) 长颈漏斗 水槽
(2)双氧水和二氧化锰
(3) 开始集气瓶中未装满水或未等气泡连续均匀冒出就开始收集
(4) B 可以随时添加液体药品
(5)将带火星的木条放在b端,木条复燃,说明已经集满
(6)A
(7)
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是:长颈漏斗;仪器②的名称是:水槽;
(2)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是双氧水和二氧化锰,该反应在常温下进行,操作简单,可以节约能源,比较环保;
(3)若实验室用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的符号表达式为:;若用C装置,即排水法收集到的氧气不纯,可能是开始集气瓶中未装满水,收集的氧气中混有空气,也可能是未等气泡连续均匀冒出就开始收集,因为一开始排出的是装置内的空气;
(4)实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B;该装置可通过长颈漏斗随时添加液体药品;
(5)若用F装置收集一瓶干燥的氧气,氧气的密度比空气略大,可从a端通入,氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在b端,木条复燃,说明已经集满;
(6)A、硫能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,如果甲处的物质是硫,氧气不能从甲处通过,符合题意;
B、氧气与水不反应,甲处的物质不可能是水,不符合题意;
C、氮气与氧气不反应,甲处的物质不可能是氮气,不符合题意。
故选A。
(7)氧气在走迷宫的过程中,除了甲,还看到了两种“吃人的野兽”分别是镁和磷,红磷是红色固体,则该反应为红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:。
3.(25-26八年级上·黑龙江大庆·期中)化学兴趣小组的同学利用下列实验装置,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称①___________。
(2)以高锰酸钾为原料制取并收集较纯净的氧气可选择的装置有___________(填字母)。反应的文字表达式为___________,该装置应稍作修改的地方是___________。
(3)用过氧化氢溶液制氧气时,选用C装置的优点为___________。若用G装置收集氧气,则气体应从___________(选填“a”或“b”)端通入。
(4)若用图F装置收集氧气,当观察到___________时开始收集气体。
(5)用收集好的一瓶氧气做铁丝燃烧实验,能证明该反应是化学变化的实验现象是___________。
(6)加热高锰酸钾制氧气结束时先撤导管后熄灭酒精灯原因:___________。
(7)小白同学用托盘天平称取16.6g药品(1g以下用游码),称量时发现指针向右偏转,这时应该进行的操作是___________直至天平平衡(填序号)。
A.将游码向左移 B.将游码向右移动
C.增加食盐固体 D.减少食盐固体
【答案】(1)锥形瓶
(2) AF 在试管口放一团棉花
(3) 可以控制反应速率 a
(4)导管口有气泡连续均匀冒出
(5)生成黑色固体
(6)防止水槽中的水倒吸入热的试管,导致试管炸裂
(7)C
【详解】(1)根据图像,仪器①是锥形瓶。
(2)高锰酸钾制氧气为固体加热反应,发生装置选A;氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,收集较纯净的氧气用排水法(装置F),故选AF;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:;
为防止试管内固体粉末进入导管,需在试管口放一团棉花。
(3)C装置的分液漏斗可控制过氧化氢溶液的滴加速度,从而控制反应速率;
氧气密度比空气大,用G装置收集时,气体从长管(a端)通入,空气从短管(b端)排出。
(4)刚开始排出的气泡是装置内的空气,待导管口有气泡连续均匀冒出时,才开始收集,以保证氧气纯度。
(5)化学变化的标志是有新物质生成,铁丝燃烧生成黑色固体(四氧化三铁),证明发生了化学变化。
(6)先撤导管后熄灭酒精灯,可以防止水槽中的水倒吸入热的试管,导致试管炸裂。
(7)指针向右偏说明左盘上药品质量不足,游码已固定(1g以下用游码),需增加药品固体,故选C。
4.(25-26九年级上·辽宁大连·期中)氧气和水都是人类赖以生存必不可少的物质。
Ⅰ.氧气的制取和性质实验。
(1)实验室可以选用A装置制取氧气,选择的依据是________,若用B装置制氧气,反应的化学方程式为________,使用分液漏斗的优点是________。
(2)收集氧气可以选择装置D或E,若用D装置收集氧气,检验一瓶氧气已经收集满了的方法是________。若准备做铁丝燃烧实验,最好选用________装置收集氧气,原因是________。
Ⅱ.自来水需要经过多重处理才能达到使用标准,过滤是必不可少的步骤之一。
(3)图3中缺少一种玻璃仪器,它的名称是________,作用是________。
(4)操作过程中,发现过滤速度太慢,原因可能是________;过滤后发现滤液仍然浑浊,原因可能是________。
(5)如果得到的滤液还有颜色,可以用________吸附除去。
【答案】(1) 反应物为固体,反应条件为加热 可以控制反应速率
(2) 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已收集满 E 排水法收集的氧气纯度高且能在集气瓶底部留少量水
(3) 玻璃棒 引流
(4) 滤纸和漏斗壁之间有气泡 滤纸破损、漏斗内液面边缘高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净
(5)活性炭
【详解】(1)A装置为固体加热型发生装置,故选择依据是反应物为固体,反应条件为加热;
B装置为固液常温型发生装置,则实验室用B装置制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
使用分液漏斗的优点是可以控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
(2)用D装置通过向上排空气法收集氧气,氧气具有助燃性,则检验一瓶氧气已经收集满了的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已收集满;
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,若准备做铁丝燃烧实验,最好选用排水法收集氧气,即装置E,原因是排水法收集的氧气纯度高且能在集气瓶底部留少量水,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;
(3)图3过滤操作中缺少的玻璃仪器是玻璃棒,其作用是引流;
(4)操作过程中,发现过滤速度太慢,原因可能是滤纸和漏斗壁之间有气泡;
过滤后发现滤液仍然浑浊,原因可能是滤纸破损、漏斗内液面边缘高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净;
(5)活性炭具有吸附性,能吸附色素及异味,如果得到的滤液还有颜色,则可以用活性炭吸附除去。
5.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)以下是气体的实验室制取和性质实验。
(1)仪器①的名称_____。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气发生反应的符号表达式为_____。若用装置D收集氧气,气体应从导管口_____(填“a”或“b”)通入。
(3)将收集的氧气倒入装置E的烧杯中,观察到的现象是_____。
【答案】(1)酒精灯
(2) a
(3)带火星的小木条自下而上依次复燃(或低处带火星的小木条先复燃,高处带火星的小木条后复燃。合理即可)
【详解】(1)仪器①是酒精灯。
(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,反应的符号表达式为。
若用装置 D(排水法收集氧气)收集氧气,由于氧气不易溶于水且密度小于水,气体应从导管口 a通入,将空气从 b 端排出。
(3)装置 E 中可能放有燃着的蜡烛等可燃物,氧气具有助燃性,将收集的氧气倒入装置 E 的烧杯中,观察到的现象是带火星的小木条自下而上依次复燃(或低处带火星的小木条先复燃,高处带火星的小木条后复燃。合理即可)
6.(25-26九年级上·湖南永州·期中)化学是一门以实验为基础的学科,气体的制备性质是其中一种重要的实验。氧气的制取是初中化学实验的重要内容之一。根据如图回答有关问题。
(1)标号①的仪器名称为_______。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,该反应的文字表达式为_______。
(3)与B装置相比,C装置的优点是_______。用D装置收集氧气时检验氧气是否集满的方法是______。
(4)若用G收集氧气,气体应从G的______(填“a”或“b”)端进入。
(5)常温常压下,氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。实验室加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气时,在A—F装置中选择制取并收集的装置为______。
【答案】(1)试管
(2)
(3) 可以控制反应速率 将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(4)a
(5)AE
【详解】(1)根据图像,标号①的仪器是试管。
(2)高锰酸钾受热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:。
(3)C装置使用分液漏斗,可通过控制液体滴加来控制反应速率;
D是向上排空气法收集氧气,验满时,将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(4)氧气密度比空气大,用G装置(万能瓶)收集时,气体应从长管(a)进入,空气从短管(b)排出。
(5)制取氨气是固体加热型反应,发生装置选A;氨气密度比空气小、极易溶于水,只能用向下排空气法收集,收集装置选E,则装置组合是AE。
7.(25-26九年级上·辽宁铁岭·期中)某化学兴趣小组的同学利用双氧水、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
制取氧气
(1)写出图中标有序号的仪器名称:②______。
(2)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是______。
(3)用高锰酸钾加热制取氧气时,选用的发生装置是______(填字母,下同),反应的符号表达式______,在试管口放一团棉花的目的是______。可以选择D装置收集氧气的原因是______。若用C装置收集到的氧气不纯,可能原因有______。(写一条即可)
(4)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择______。(填字母编号)
(5)若用F装置收集一瓶干燥的氧气,如何验满:______。
(6)写出铁丝在氧气中燃烧的符号或文字表达式______。
【答案】(1)锥形瓶
(2)双氧水和二氧化锰
(3) A 防止固体粉末堵塞导管 氧气密度大于空气 没有等气泡均匀连续的冒出就开始收集(或集气瓶没有装满水);
(4)B
(5)将带火星的木条放在导管b口处,若木条复燃,则证明氧气已集满。
(6)或
【详解】(1)由图可知,仪器②为锥形瓶,故填:锥形瓶;
(2)高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,双氧水制取氧气的反应为固液常温反应,则选用过氧化氢制取氧气更节能环保、操作简便,药品选双氧水和二氧化锰,故填:双氧水和二氧化锰;
(3)高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,故选A作为发生装置,故填:A;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:;
为防止试管内固体受热运动堵塞导管,在试管口放一团棉花的,故填:防止固体粉末堵塞导管;
氧气密度大于空气,所以可以采用向上排空气法收集氧气,故填:氧气密度大于空气;
C装置为排水法收集装置,若收集的氧气不纯,可能原因为:没有等气泡均匀连续的冒出就开始收集或集气瓶没有装满水等,故填:没有等气泡均匀连续的冒出就开始收集(或集气瓶没有装满水);
(4)实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳的反应为固液常温反应,发生装置选B,故填:B;
(5) 氧气密度比空气大,用F装置收集时,气体应从长导管a口通入,氧气具有助燃性,则验满方法为:将带火星的木条放在导管b口处,若木条复燃,则证明氧气已集满。
(6)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的符号表达式为:;(或反应的文字表达式为:)。
8.(25-26九年级上·山东德州·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“氧气的制备与性质”为主题开展了项目式学习活动。
I.实验室制氧气
(1)查阅资料:高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)都可以作为化学制氧剂,是因为______。
(2)用A装置制取氧气,化学反应的文字表达式为______,基本反应类型为______。
(3)若要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置是______(填序号)。
II.工业制氧气
(4)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______(填“高”或“低”),液氮先汽化,剩下的主要是液氧。
(5)利用膜分离法制氧气。如图所示,利用氧分子的体积______(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
【答案】(1)都含有氧元素
(2) 分解反应
(3)B
(4)低
(5)小于
【详解】(1)根据高锰酸钾()、过氧化氢()、过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)的化学式可知,三者都含有氧元素,故都可以作为化学制氧剂;
(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;;
该反应是一变多属于分解反应;
(3)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,排空气法收集的气体常混有空气而不纯,氧气不易溶于水因此可选用排水法收集较纯净的氧气,故填:B;
(4)根据题意,剩下的主要是液氧,说明液氮以及汽化即液氮的沸点低于液氧,先变为气态;
(5)如图所示,空气通过膜之后,主要是氮气不通过而氧气通过,说明氧分子的体积小于氮分子体积。
9.(25-26九年级上·广东江门·期中)化学是一门以实验为基础的科学,请根据如图所示装置回答问题。
(1)写出仪器①的名称______,实验时,该仪器的下端口______(填“需要”或“不需要”)伸入液面以下。
(2)实验室用过氧化氢溶液(俗称双氧水)和二氧化锰制取氧气时,反应的文字表达式或符号表达式为______。可选用的发生装置是______,若要收集一瓶干燥的氧气则验满的方法是______。
(3)已知过氧化氢在常温下分解缓慢,加入氧化铜反应也明显加快,若要证明氧化铜是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证氧化铜在化学反应前后的______是否改变。
(4)用F装置探究氧气性质时,发现木炭剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热,反应的文字表达式或符号表达式为______。
(5)已知一氧化氮气体难溶于水,密度比空气略大,在空气中一氧化氮容易与氧气发生反应生成二氧化氮,则收集一氧化氮气体时应选用图中装置______(填字母代号)。
【答案】(1) 长颈漏斗 需要
(2) / B 将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃则已满
(3)质量和化学性质
(4)/
(5)E
【详解】(1)观察装置图可知,仪器①是长颈漏斗。在使用长颈漏斗制取气体时,为了防止生成的气体从长颈漏斗逸出,该仪器的下端口需要伸入液面以下。
(2) 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,该反应的文字表达式为,其符号表达式为。实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应物是固体和液体,反应不需要加热,所以可选用的发生装置是B。氧气不易溶于水,可采用排水法收集,此方法收集的氧气较纯净;氧气的密度比空气大,可采用向上排空气法收集,此方法收集的氧气较干燥,要收集干燥的氧气,氧气有助燃性,常用带火星木条检验氧气,氧气的验满方法为:将带火星的木条伸到集气瓶口,若木条复燃,则证明已收集满。
(3)若要证明氧化铜是该反应的催化剂,根据催化剂反应前后质量和化学性质不变,所以需要增加实验来验证氧化铜在化学反应前后的质量和化学性质是否改变。
(4) 木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热,反应的文字表达式为,符号表达式为。
(5) 一氧化氮气体难溶于水,密度比空气略大,在空气中一氧化氮容易与氧气发生反应生成二氧化氮,所以不能用排空气法收集,只能用排水法收集,应选用图中装置E收集一氧化氮。
10.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)如图是实验室制取氧气及潜艇制取氧气装置,请回答下列问题。
I、实验室制取氧气方法
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,该反应的符号表达式是:_______。为了气流平稳且氧气较纯,选择制取和收集氧气的装置组合可以是_______(填字母);若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气,验满的方法是_______。
(2)双氧水属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。过氧化氢分解酶催化作用的微观过程示意图如图所示,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.该反应中,反应物先被吸附到催化剂的表面是物理变化
b.甲分子是保持过氧化氢化学性质的最小粒子
c.该反应前后催化剂的质量和性质不变
d.取一定量的过氧化氢,加入的催化剂越多,生成氧气的量越多
(3)如图是进行铁丝在氧气中燃烧的实验,下列几种操作能提高实验成功率的方式是_______。
II、潜艇制取氧气装置
“氧烛”如图甲所示,利用固体燃料——产氧药块(由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成)制氧气。该反应需要在300℃左右进行。若温度过低,反应会终止,若温度过高,会产生大量氯气。
(4)氯酸钠与氯酸钾的分解相似,加热时生成氯化钠和氧气。启动“氧烛”时,按压点火装置,产氧药块中镁粉与氧气先发生反应,该反应的目的是_______。
(5)产氧药块中需均匀分布一定质量的镁粉,但不能过多,除了会消耗过多氧气外,还有______。
(6)“氧烛”的填充材料会影响其放氧时间(即完成反应的时间)和外壳温度。兴趣小组同学分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下“氧烛”的放氧时间及外壳温度,结果如图乙所示。根据图像分析,“氧烛”应选择的填充材料是_______。(选填“A”或“B”)
【答案】(1) H2O2H2O+O2 CD/DC 将带火星的木条放在n端管口,若木条复燃,说明氧气已经集满
(2) 混合物 ab/ba
(3)c
(4)持续放热,维持反应温度
(5)产生大量氯气,导致收集到的氧气不纯
(6)B
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,该反应的符号表达式是:H2O2H2O+O2;C装置能通过分液漏斗控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,用D装置(排水法)收集的氧气较纯净,所以为了气流平稳且氧气较纯,选择制取和收集氧气的装置组合可以是CD;氧气的密度比空气大,若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气,氧气从m端通入,将空气从n端排出,氧气具有助燃性,验满的方法是将带火星的木条放在n端管口,若木条复燃,说明氧气已经集满。
(2)双氧水是过氧化氢的水溶液,属于混合物。
a、该反应中,反应物先被吸附到催化剂的表面,该过程没有新物质生成,属于物理变化,正确;
b、由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,甲分子是过氧化氢分子,是保持过氧化氢化学性质的最小粒子,正确;
c、该反应前后催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,错误;
d、催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,取一定量的过氧化氢,加入更多的催化剂并不能增加生成氧气的量,错误。
故选ab。
(3)如图是进行铁丝在氧气中燃烧的实验,由图可知,c的方式更容易利用火焰持续预热火柴梗,使火柴持续燃烧,同时利用火焰加热铁丝,使其温度达到着火点,所以能提高实验成功率的方式是c。
(4)氯酸钠的分解反应需要在300℃左右进行,若温度过低,反应会终止,启动“氧烛”时,按压点火装置,产氧药块中镁粉与氧气先发生反应,该反应的目的是持续放热,维持反应温度,使产氧药块中的氯酸钠完全反应。
(5)氯酸钠的分解反应需要在300℃左右进行,若温度过高,会产生大量氯气,产氧药块中需均匀分布一定质量的镁粉,但不能过多,除了会消耗过多氧气外,还有产生大量氯气,导致收集到的氧气不纯。
(6)“氧烛”的填充材料会影响其放氧时间(即完成反应的时间)和外壳温度。兴趣小组同学分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下“氧烛”的放氧时间及外壳温度,结果如图乙所示,根据图像分析,材料B能够更好防止热量散失,维持产氧药块温度,延长放氧时间,所以“氧烛”应选择的填充材料是B。
11.(25-26九年级上·广东揭阳·期中)根据下列装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)写出有标号仪器的名称:①__________。
(2)高锰酸钾制取氧气的化学反应符号表达式为_____,试管口加一团棉花的作用是_____。
(3)实验室用装置B制取氧气,从长颈漏斗中加入的试剂是_____;长颈漏斗的下端必须浸没在液面以下的目的是_____。用装置E收集氧气,导管移入集气瓶的适宜时机是_____。
(4)将收集的氧气用作性质实验,如图F所示,水的作用是__________。
(5)已知氨气是一种比较常见的气体,常用于生产化学肥料。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取氨气,则制备氨气可选择的发生装置是_____,实验室收集氨气时只能用D装置,据此可推测氨气可能具有的性质有_____。(写出一点)
【答案】(1)铁架台
(2) 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(3) 过氧化氢溶液/双氧水 形成液封,防止产生的氧气从长颈漏斗逸出 导管口出现连续均匀的气泡
(4)吸收生成的二氧化硫,防止空气污染
(5) A 密度小于空气或能溶于水
【详解】(1)图示标号仪器的名称为铁架台;故填:铁架台。
(2)①高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:;故填:。
②在试管口加一团棉花团的作用是防止加热时试管内的粉末状物质进入导管;故填:防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。
(3)①实验室用装置B制取氧气,B装置为固液常温型,适用于过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下制取氧气,则从长颈漏斗中加入的试剂是过氧化氢溶液;故填:过氧化氢溶液。
②长颈漏斗的下端必须浸没在液面以下的目的是形成液封,防止产生的氧气从长颈漏斗逸出;故填:形成液封,防止产生的氧气从长颈漏斗逸出。
③用装置E收集氧气,刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,应待导管口有连续均匀气泡冒出时,将导管移入集气瓶开始收集;故填:导管口出现连续均匀的气泡。
(4)硫在氧气中燃烧生成有毒气体二氧化硫,二氧化硫有毒,水的作用是吸收二氧化硫,减少空气污染;
(5)①加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,需要固体加热型发生装置A;故填:A。
②实验室收集氨气时只能用D装置,D装置为向下排空气法。据此可推测氨气可能具有的性质有密度小于空气,或能溶于水;故填:密度小于空气或能溶于水。
12.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期中)掌握实验室制取气体的一般思路和方法是必备的化学素养。兴趣小组走进实验室制取气体并探究其性质和用途。请回答有关问题。
(一)氧气的制取
Ⅰ.实验室制取氧气。实验室现有过氧化氢溶液、高锰酸钾、二氧化锰以及下列装置。
(1)写出仪器①的名称_______。
(2)若用现有药品和装置A制取氧气,反应的文字表达式为_______。
(3)实验结束后发现水槽中的水呈红色,小组同学对实验过程进行了反思,针对存在的不足,你提出的一条实验改进意见是_______。
(4)小组同学用制得的氧气做铁丝燃烧的实验,观察到的现象是_______。
(5)若选用F装置采用排空气法收集氧气,气体应从_______(选填“a”或“b”)端导入。
Ⅱ.兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢溶液后,用传感器测量装置中气压的变化如图乙中曲线a、b所示。
(6)两种催化剂中催化效率更好的是_______,从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
【答案】(1)铁架台
(2)
(3)在试管口放一团棉花
(4)剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
(5)a
(6) 猪肝块 放热
【详解】(1)仪器①的名称是铁架台;
(2)实验室现有过氧化氢溶液、高锰酸钾、二氧化锰,A装置为固体加热型发生装置,则应选用高锰酸钾制取氧气,其原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为;
(3)实验结束后发现水槽中的水呈红色,是因为试管口没有放一团棉花,固体粉末通过导管进入到水槽并溶解在水中,则实验改进意见是在试管口放一团棉花;
(4)铁丝在氧气中燃烧的现象:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;
(5)若选用F装置采用排空气法收集氧气,由于氧气密度比空气略大,所以气体应从a端导入;
(6)过氧化氢在催化作用下快速分解生成水、氧气,导致锥形瓶内气压升高,由图乙可知,使用猪肝块时,锥形瓶内气压上升更快,由此可知两种催化剂中催化效率更好的是猪肝块;
从曲线a、b的变化可以看出,瓶内气压先升高后降低,说明过氧化氢分解的反应是放热反应,反应结束后装置逐渐恢复至室温,导致气压降低。
13.(25-26九年级上·广东江门·期中)化学是一门以实验为基础的科学,同学们在化学实验室分析了氧气的制备与性质。回答下列问题:
一、氧气的制备
(1)
选用药品
发生装置
收集装置
文字表达式
过氧化氢溶液、二氧化锰
________
________
________
二、氧气的性质
(2)若将产生的气体通过________(填干燥试剂的名称)干燥后通入F,F和G中看到的现象是________。
(3)如图所示是探究氧气化学性质的实验。
①写出丙中发生反应的符号表达式________。
②甲实验与丙实验集气瓶中都少量的水,哪个实验中水能换成细沙?________。
三:跨学科实验
(4)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。
①装置中的注射器作用与实验室________仪器的作用相同。
②内部气体流向采用低进高出方式的优点是________。
【答案】(1) B C或D 过氧化氢水+氧气
(2) 浓硫酸 木炭剧烈燃烧,发出白光,澄清石灰水变浑浊
(3) S+O2SO2 甲实验
(4) 分液漏斗 使氧气和水充分接触,从而使氧气更湿润(或能够监测氧气的流速等)
【详解】(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,由于反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,所以发生装置应选B。氧气的密度比空气大,且不易溶于水,因此可用向上排空气法或排水法收集氧气,故收集装置选C或D。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,该反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气。
(2)因为浓硫酸具有吸水性,可用作气体干燥剂,所以若将产生的气体通过浓硫酸干燥后通入F。F中是木炭在氧气中燃烧,现象为木炭剧烈燃烧,发出白光;G中是澄清石灰水,由于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G中现象是澄清石灰水变浑浊。
(3)①丙中是硫在氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,该反应的符号表达式为S+O2SO2。
②甲实验是铁丝在氧气中燃烧,集气瓶中少量水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,所以甲实验中水能换成细沙;丙实验中硫燃烧生成的二氧化硫是空气污染物,水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,不能换成细沙。
(4)①装置中的注射器作用是控制液体药品流量,与实验室分液漏斗仪器的作用相同。
②内部气体流向采用低进高出方式,优点是使氧气和水充分接触,从而使氧气更湿润,还可用通过气泡的速度判断氧气产生的速度,优点是能够监测氧气的流速。
14.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)氧气在生活、生产中应用广泛,氧气的制取方法多种多样。
Ⅰ.实验室用下图所示装置制取氧气并进行性质实验。
(1)写出图中仪器名称①______,②_______。
(2)用高锰酸钾制取一瓶氧气,反应的符号表达式为_____。选择的发生装置为_____。
(3)医院用氧气罐给病人供氧(如图1),氧气经潮化瓶(瓶内装适量水)输送给病人,该装置类似实验室里的多功能瓶,其出气口对应图2装置_______(填“a”或“b”)端。
(4)实验室用C装置制取氧气时,发现锥形瓶内产生大量水雾,液体无法顺利滴下,可能的原因是______。
A.装置漏气 B.双氧水浓度太大 C.双氧水滴入太快
(5)用三瓶体积分数均为96%的氧气进行如下实验:a.敞口正立 b.敞口正立加热 c.敞口倒立。测得瓶内氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。
①从微观角度分析曲线b比a下降快的原因___________。
②此实验中证明“氧气密度大于空气”的证据是________。
③保持c瓶倒置状态,足够长时间后,最终氧气体积分数大约是_________。
Ⅱ.生活中制氧
图4是某品牌制氧杯,图5为内部结构示意图。使用时:先在甲杯中加入制氧剂A过碳酸钠、制氧剂B二氧化锰,再加入清水;乙杯加入适量清水后放回,旋紧杯盖即可快速供氧。过程中甲杯壁温热,杯内产生气泡,乙杯内也有气泡冒出。(过碳酸钠在水中溶解后转化为碳酸钠和过氧化氢。)
(6)在乙杯中加入清水的作用是_______。
A.观察氧气生成速率 B.加快氧气生成速率
C.提高氧气的产量 D.润湿氧气 E.降低氧气温度
(7)证明出气孔②处逸出的是氧气的简便方法是____________。
【答案】(1) 铁架台 分液漏斗
(2)
A
(3)b
(4)BC
(5) 温度越高,分子运动越快 曲线c下降最快 21%
(6)ADE
(7)将带火星的木条放在出气孔,木条复燃,则说明为氧气
【详解】(1)由图可知,仪器①为铁架台,仪器②为分液漏斗。
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式为:;
该反应为加热固体的反应,发生装置选A。
(3)氧气不易溶于水,密度比水小,则应将氧气通入水中,然后再从短管排出,故出气口为b端。
(4)锥形瓶内产生大量水雾,是因为反应速率较快,温度升高,水受热蒸发,由于产生氧气速率过快,产生气体的量大于导管排出气体的量,造成锥形瓶内气压增大,液体不能顺利滴下,而双氧水浓度太大或双氧水滴入太快,都会使反应过快,但装置漏气,液体会顺利滴下,故选BC。
(5)①曲线b为加热,氧气体积分数下降更快,说明温度越高,分子运动越剧烈。
②曲线c为敞口倒立,氧气体积分数下降更快,则说明氧气密度大于空气,氧分子向下的运动速率更快。
③氧气约占空气体积的21%,则最终氧气体积分数大约为21%。
(6)A、氧气不易溶于水,将氧气通入水中,能通过产生气泡的速率观察氧气的生成速率,符合题意;
B、乙瓶中的水不参与反应,不能加快氧气速率,不符合题意;
C、乙瓶中的水不参与反应,不能提高氧气的产量,不符合题意;
D、将氧气通入水中,能润湿氧气,符合题意;
E、过程中甲杯壁温热,则说明反应放热,而将氧气通入水中,能降低氧气温度,符合题意。
故选ADE。
(7)氧气具有助燃性,则检验方法为:将带火星的木条放在出气孔,木条复燃,则说明为氧气。
14.(25-26九年级上·湖北宜昌·期中)以下是氧气的实验室制取和性质实验。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)A中制取氧气的符号表达式为___________。可用E装置收集氧气,理由是___________。
(3)用C装置收集氧气,验满的方法为___________。
(4)F中反应的符号表达式为___________。
【答案】(1)酒精灯
(2) 氧气不易溶于水
(3)把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满
(4)
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是酒精灯;
(2)装置A试管中没有棉花,可用于加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,反应的符号表达式为:;
用排水法收集氧气的理由是氧气不易溶于水;
(3)检验氧气是否集满的方法是:把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满;
(4)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,反应的符号表达式为:。
15.(25-26九年级上·河北唐山·期中)实验室常用下列装置来制取氧气并进行性质验证的实验,请回答下列问题:
(1)写出图中有标号的仪器名称:a_______;b_______。
(2)某同学利用A装置制取氧气时反应的化学方程式为_______。该反应属于_______。(填基本反应类型)试管口放棉花的作用是_______试管略向下倾斜的原因是_______。
(3)用B装置收集氧气时,要等到导管口_______时再开始收集,实验结束时水槽中的水倒流进入试管,她在操作中的错误是_______。
(4)收集干燥的氧气可选用_______(填字母编号)装置,将导气管伸入集气瓶底部是为了_______,验满方法是_______。
(5)装置E中硫剧烈燃烧,发出_______火焰,化学方程式为_______。瓶底放少量水的作用为_______。
(6)木炭在氧气中燃烧发_______光,在空气中不如在氧气中反应剧烈,原因是_______。
【答案】(1) 酒精灯 集气瓶
(2) 分解反应 防止固体粉末进入导管 防止冷凝水倒流
(3) 气泡连续均匀冒出 在将导管移出水槽前,先熄灭了酒精灯
(4) D 便于排出空气 将带火星的小木条放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气已集满
(5) 蓝紫色 吸收二氧化硫,防止空气污染
(6) 白 空气中氧气浓度低
【详解】(1)由图可知,仪器a为酒精灯,b为集气瓶;
(2)A装置为固体加热型发生装置,管口有棉花团,应选用高锰酸钾制氧,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
该反应符合一变多,属于分解反应;
试管口放棉花的作用是防止固体粉末进入导管,造成导管阻塞;
为防止冷凝水倒流,所以实验时试管口要略向下倾斜;
(3)当看到气泡连续均匀冒出时才开始收集氧气,因为开始冒出的气体中含有仪器中的空气;
实验结束时,先熄灭酒精灯,后将导管移除水面,就会出现水槽中的水倒流进入试管的现象,故填:在将导管移出水槽前,先熄灭了酒精灯;
(4)氧气的密度比空气大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法收集,又可以采用排水法收集,排空气法收集的气体比较干燥,排水法收集的气体比较纯净,故选D;
将导气管伸入集气瓶底部是为了便于排出空气,减少空气与氧气混合;
氧气具有助燃性,若用D装置通过向上排空气法收集氧气,检验氧气已经收集满的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满;
(5)硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,放热,生成带有刺激性气味的气体;
方程式为:;
反应生成的二氧化硫有毒,瓶底放少量水能吸收二氧化硫,防止空气污染;
(6)木炭在氧气中燃烧发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体;
木炭在空气中不如在氧气中反应剧烈,是因为支持木炭燃烧的气体是氧气,空气中氧气含量较低。
16.(25-26九年级上·山东青岛·期中)实验是进行科学探究的重要方式。“追梦”活动小组在实验室中制取氧气并探究其性质。请根据如图所示装置回答问题。
实验室制取氧气的方法有多种,例如:
方法一:加热分解高锰酸钾固体 方法二:利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液
(1)用方法一制取氧气应选用的发生装置是___________(选填字母序号),该反应的化学方程式为___________。
(2)用方法二过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,则选用的发生装置是___________(选填字母序号),该反应化学方程式为:___________。
(3)由此可知选择气体的发生装置时考虑的因素是___________和___________。
(4)可用E装置收集氧气,原因是___________;使用该装置时要等到___________开始收集。
(5)进行图二所示实验时,发现铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧、___________、放热、生成黑色固体,该反应的化学方程式为___________。由此得出氧气具有的化学性质是___________。
(6)铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同,原因是___________。
【答案】(1) A
(2) B
(3) 反应物状态 反应条件
(4) 氧气不易溶于水,且与水不反应 导管口气泡连续均匀冒出时
(5) 火星四射 助燃性
(6)氧气的浓度不同
【详解】(1)加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,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的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)由以上分析可知,选择气体发生装置时需要考虑反应物状态和反应条件,如加热高锰酸钾制取氧气的反应中,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置可选A;
(4)可用E装置,即排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
使用排水法收集氧气,要等到导管口气泡连续均匀冒出时开始收集,因为一开始排出的是装置内的空气
(5)铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放热,生成黑色固体;
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,该反应的化学方程式为:;
铁丝能在氧气中燃烧,说明氧气具有的化学性质是:助燃性;
(6)铁丝在空气中不能燃烧,铁丝在氧气中剧烈燃烧,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明相同条件下,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,故原因是:氧气的浓度不同。
17.(25-26九年级上·甘肃酒泉·期中)如图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。请回答下列问题:
(1)写出标号仪器名称:a______;c______。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,若从控制反应效率和节约药品的角度考虑,应选择的发生装置是______(填编号)。
(3)实验室若用高锰酸钾制取纯净的氧气,可选择装置组合是______;写出高锰酸钾制取氧气的表达式______。
(4)若用如图所示的G装置收集氧气,验满时,应______,则氧气已收集满。G还可利用排水法收集氧气,瓶中先装满水,气体应从______端通入。
(5)排水法收集氧气结束时先移导管再熄灭酒精灯的原因是______。
(6)在“氧气的制取和性质”实验中,某同学取一段纱窗网上的细铁丝,绑上火柴。然后在自己收集的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“火星四射”的现象,请分析此实验失败可能的原因______,改进后铁丝能在氧气中燃烧,其反应现象为______,反应的表达式为______。
(7)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小。极易溶于水,其水溶液呈碱性。现选择合适的装置来制取并收集,应该选择的装置组合是______。
【答案】(1) 分液漏斗 铁架台
(2)B
(3) CF /
(4) 将带火星的木条放在 f 端,若木条复燃 f
(5)防止水槽中的水倒吸入试管,导致试管炸裂
(6) 氧气不纯/铁丝表面有铁锈(合理即可) 剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 /
(7)CD/CG
【详解】(1)根据图像,仪器 a 是分液漏斗,仪器 c 是铁架台。
(2)装置 B 中的分液漏斗可控制过氧化氢溶液的滴加速度,从而控制反应效率,且能节约药品,适合用过氧化氢溶液制取氧气。
(3)高锰酸钾制取氧气属于固体加热型,发生装置选 C;氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,要收集纯净的氧气,用排水法(装置 F),故装置组合为 CF;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:,符号表达式为:。
(4)氧气密度比空气大,用 G 装置(向上排空气法)收集时,氧气从 e 端进入,空气从 f 端排出,验满时将带火星的木条放在 f 端,若木条复燃则已集满;
氧气密度比水小,排水法收集时,气体从 f 端通入,将水从 e 端排出。
(5)若先熄灭酒精灯,试管内温度降低,压强减小,水槽中的水会倒吸入试管,导致试管炸裂。
(6)铁丝燃烧实验失败可能是氧气不纯、铁丝表面有铁锈等原因;
铁丝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体;
铁丝燃烧生成四氧化三铁,文字表达式为:,符号表达式为:。
(7)氯化铵与碱石灰共热制取氨气,属于固体加热型,发生装置选 C;氨气密度比空气小且极易溶于水,用向下排空气法(装置 D 或装置 G)收集,故装置组合为 CD 或 CG。
18.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出图1中带标号仪器的名称:a ___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置应该选用图1中的装置___________(填字母序号),实验时同学们发现水槽中的水变成了紫红色,原因是___________,上述反应的符号表达式为___________。
(3)写出实验室用装置B来制取氧气的反应的符号表达式:___________。若用装置F收集氧气,气体应从___________(填“长”或“短”)管通入。
(4)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?某化学制氧机(原理图见图2)利用过碳酸钠白色固体和二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气___________(填“易”或“不易”)溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且可以根据___________来判断氧气产生的速率。
②制作简易供氧器时,除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑很多方面的因素,例如:___________(写一条)。
【答案】(1)铁架台
(2) A 试管口没有放一团棉花
(3) 长
(4) 不易 气泡产生的快慢 制得氧气的纯度
【详解】(1)图1中仪器a的名称是铁架台。
故填:铁架台。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应需要加热,所以发生装置应选用图1中的装置A;
实验时水槽中的水变成紫红色,是因为试管口没有放一团棉花,加热时高锰酸钾粉末进入水槽;
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。
故填:A;试管口没有放一团棉花;。
(3)装置B是固液不加热型发生装置,用装置B制取氧气是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的符号表达式为;
氧气的密度比空气大,若用装置F收集氧气,气体应从长管通入。
故填:;长。
(4)①加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润,而且可以根据气泡产生的快慢来判断氧气产生的速率,气泡产生越快,说明氧气产生速率越快;
②制作简易供氧器时,除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑的因素有:制得氧气的纯度(或反应的安全性、装置的简便性等)。
故填:不易;气泡产生的快慢;制得氧气的纯度。
19.(25-26九年级上·黑龙江双鸭山·期中)氧气的制取和性质是初中化学的重要内容,根据如图所示的装置回答问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气,需要改进的地方是___________;反应的化学方程式是___________。
(3)若用E装置收集氧气,则氧气应从___________端通入(填图中的字母),证明E中氧气已收集满的方法是___________。
(4)实验室常用锌粒与稀硫酸在常温下制取氢气,氢气难溶于水,且密度小于空气,则实验室制取氢气可选用的发生和收集装置是___________(从A-D中选择)。
【答案】(1)试管
(2) 在试管口放一团棉花
(3) m 将带火星的木条放在n端管口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(4)BC
【详解】(1)仪器a的名称是试管;
(2)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气,为防止加热时固体粉末进入导管,需要在试管口放一团棉花;高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;
(3)氧气的密度比空气大,若用E装置收集氧气,则氧气应从m端通入,将空气从n端排出;证明E中氧气已收集满的方法是将带火星的木条放在n端管口,若木条复燃,说明氧气已收集满;
(4)实验室用锌粒与稀硫酸在常温下制取氢气属于固液常温型,发生装置选B,氢气难溶于水,且密度小于空气,可用排水法(C)或向下排空气法收集,所以可选用的发生和收集装置是BC。
20.(25-26九年级上·河北秦皇岛·期中)下列各图是实验室用来制取气体的发生装置和收集装置,按下列要求填空。
(1)写出图中仪器②的名称:___________
(2)装置A中试管口一定要略向下倾斜,其目的是___________
(3)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,所需的发生装置是___________(填序号,以下同);利用氧气密度比空气大的性质选用的收集装置是___________
(4)可用E装置收集氧气,原因是___________收集氧气的最佳时间是___________。
(5)实验结束时一定要先将导管从水槽中拿出,再熄灭酒精灯,其目的是___________。
(6)已知在实验室可用稀盐酸(液体)和石灰石(固体)在常温下来制取二氧化碳气体,那么该反应所选取的发生装置为___________(填序号)。
【答案】(1)集气瓶
(2)防止冷凝水回流到热的试管底部,引起试管炸裂
(3) A C
(4) 氧气不易溶于水且不与水反应 导管口有连续均匀气泡冒出时
(5)防止水倒吸入试管,引起试管炸裂
(6)B
【详解】(1)根据图像,仪器②是集气瓶。
(2)装置A为固体加热型发生装置,试管口略向下倾斜,可防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部,避免试管因冷热不均而炸裂。
(3)高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应,发生装置选A;
氧气密度比空气大,可采用向上排空气法收集,收集装置选C。
(4)E装置是排水法收集气体,因为氧气不易溶于水且不与水反应,所以可用排水法收集;
排水法收集氧气时,需等导管口有连续均匀气泡冒出时再收集,这样能保证收集到的氧气较纯净,避免收集到装置内的空气。
(5)实验结束时先将导管从水槽中拿出,再熄灭酒精灯,可防止水槽中的水倒吸入热的试管,使试管因骤然冷却而炸裂。
(6)稀盐酸(液体)和石灰石(固体)在常温下反应制取二氧化碳,属于固液不加热型反应,发生装置选B。
21.(25-26九年级上·辽宁本溪·期中)小组同学在实验室中制取氧气并探究其性质,请回答下列问题:
(1)甲仪器的名称是___________。实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,从上图中选择最合适的装置___________(填字母序号),反应的化学方程式为___________,基本反应类型属于___________,收集氧气的适宜时刻是___________。
(2)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图一所示实验,利用数据采集器测得氧气体积分数随时间变化曲线如图二所示。
①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是___________。
②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是___________。
(3)现有两个反应都可以产生氧气:①过氧化氢(二氧化锰作催化剂)分解②电解水。写出②反应的化学方程式___________,实验室选择①反应制氧气,而不选择②的原因是___________(填一条即可)。原子经济性。它是绿色化学的重要指标(数值越大,原子经济性越好)。上述两个反应中,从制氧气的角度分析,原子经济性更好的是反应___________(填“①”或“②”)。
【答案】(1) 水槽 AC 分解反应 导管口有连续均匀气泡冒出时
(2) 分子不断运动 氧气的密度比空气大
(3) ②反应速度慢(合理即可,答出①的优点或②的缺点都可以) ②
【详解】(1)甲仪器的名称是水槽。高锰酸钾是固体,反应条件是加热,发生装置应选择固体加热型,氧气可用向上排空气法和排水集气法收集,其中,排水集气法收集到的气体比较纯净,因此,实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,最合适的装置是AC;反应的化学方程式为;反应物有一种,生成物有三种,符合分解反应的特征,因此基本反应类型属于分解反应;导管口一开始有气泡放出时不能收集,此时是受热膨胀出的空气,因此收集氧气的适宜时刻是待导管口有连续均匀气泡冒出时;
(2)①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是分子不断运动,氧分子扩散到了空气中,造成体积分数减小;
②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,是因为180s后瓶子倒放,氧气密度大于空气密度,所以氧气下沉,分子的向外的运动速度加快,故填:密度大于空气;
(3)②电解水的化学方程式为:,实验室选择①反应制氧气,而不选择②的原因是②反应速度慢(或①装置比②简单等)。①反应物过氧化氢中氧原子一部分到了目标产物氧气中,还有一部分到了另一生成物水中,而②反应物水中的氧原子全部到了目标产物氧气中,因此上述两个反应中,从制氧气的角度分析,原子经济性更好的是反应②。
22.(25-26九年级上·河南信阳·期中)氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
项目一:工业上制取氧气
(1)工业上一般采用分离液态空气制取氧气,该过程主要发生___________变化。
项目二:实验室制取氧气
某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
(2)写出图中标号仪器②的名称:___________。
(3)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是___________。
(4)实验室中用高锰酸钾制取氧气,发生反应的符号表达式为___________。A装置中试管口放一团棉花的作用是___________。
(5)装置F有多种用途,若采用排空气法收集氧气,气体应从___________管口(填“m”或“n”)通入瓶中,此时如何验满氧气___________。
(6)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大。则制取装置应选择___________。(从A~E中选择)
项目三:计算制取氧气的质量
(7)实验室常用氯酸钾(KClO3)来制取纯净的氧气。
①计算氯酸钾中的钾元素与氧元素的质量比;___________
②若氯酸钾完全反应后,氧元素全部转化为氧气,试计算490kg 氯酸钾完全反应生成氧气的质量。___________
【答案】(1)物理
(2)锥形瓶
(3)过氧化氢溶液和二氧化锰
(4) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管
(5) m 将带火星的木条放在n端,若木条复燃,则证明氧气已集满
(6)BC
(7)
13:16
192kg
【详解】(1)工业上一般采用分离液态空气制取氧气,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;
(2)由图可知,仪器②的名称:锥形瓶;
(3)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,该反应在常温下进行,操作简单,且节能环保;
(4)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的符号表达式为:;
A装置中试管口放一团棉花的作用是:防止加热时试管内粉末状物质进入导管;
(5)若采用排空气法收集氧气,氧气的密度比空气略大,应从m管口通入瓶中;
氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在n管口,木条复燃,说明已经集满;
(6)实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C,故填:BC;
(7)①氯酸钾中的钾元素与氧元素的质量比为:;
②解:设490kg氯酸钾完全反应生成氧气的质量为x
x=192kg
答:490kg 氯酸钾完全反应生成氧气的质量为192kg。
23.(25-26九年级上·河南新乡·期中)氧气是生活中常见的气体,某化学小组对氧气的制取进行学习。
【活动一】了解氧气的工业制法
(1)工业上常用分离液态空气法制得氧气,属于________变化(填“物理”或“化学”),利用了各物质的________不同。
【活动二】探究氧气的实验室制法
(2)仪器X的名称为________。
(3)实验室用A制取氧气的符号表达式为________。
(4)针对B装置,如何检查其气密性?________。
(5)若用装置D排空气法收集氧气,气体应从________(填“a”或“b”)管口通入,若选用E装置收集氧气并用带火星的木条验满,这是利用了氧气的哪些性质?________。
【活动三】计算(请写出计算过程)
(6)铁在潮湿的环境中会发生缓慢氧化生锈,在一定环境下铁锈的主要成分为氧化铁,请求出50 g的氧化铁中铁元素的质量。
【答案】(1) 物理 沸点
(2)长颈漏斗
(3)
(4)连接好装置,向锥形瓶中加水至长颈漏斗下端浸没在水中,夹紧弹簧夹,再向长颈漏斗中缓慢加水,一段时间后,形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好(答案合理即可)
(5) a 氧气的密度比空气大,具有助燃性(答案合理即可)
(6)解:氧化铁中铁元素的质量
答:氧化铁中铁元素的质量为。
【详解】(1)工业上通常采用分离液态空气的方法制取氧气,空气由氮气、氧气等其他组成,此过程中没有生成新物质,属于物理变化,故填:物理。
分离过程中主要是利用液态空气中各成分的沸点不同而依次分离,故填:沸点。
(2)由图示可知,仪器X为长颈漏斗,故填:长颈漏斗。
(3)图中A装置为固固加热型装置,且试管口有一团棉花,为加热高锰酸钾制取氧气,该反应的符号表达式为:,故填:。
(4)检查B装置气密性的方法是:连接好装置,向锥形瓶中加水至长颈漏斗下端浸没在水中,夹紧弹簧夹,再向长颈漏斗中缓慢加水,一段时间后,形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。故填:连接好装置,向锥形瓶中加水至长颈漏斗下端浸没在水中,夹紧弹簧夹,再向长颈漏斗中缓慢加水,一段时间后,形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好(答案合理即可)。
(5)用装置D排空气法收集氧气,因为氧气的密度比空气大,气体应从 a 管口通入,故填:a。
装置E为向上排空气法收集氧气,利用的是氧气的密度比空气大;用带火星的木条验满,利用的是氧气能支持燃烧,具有助燃性;故填:氧气的密度比空气大,具有助燃性(答案合理即可)。
(6)见答案。
三、催化剂
1.(25-26九年级上·广东汕头·期中)过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下能迅速放出氧气。下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂一定能加快化学反应的速率 B.二氧化锰是所有化学反应的催化剂
C.反应前后催化剂的质量和化学性质都不变 D.没有催化剂,过氧化氢就永远不能分解
【答案】C
【详解】A.催化剂的作用是“改变反应速率”,不只是加快,部分催化剂也可以减慢化学反应速率,错误。
B.二氧化锰只是特定反应(比如过氧化氢分解、氯酸钾受热分解)的催化剂,并不是所有化学反应的催化剂,很多化学反应不需要二氧化锰催化,也有很多反应的催化剂不是二氧化锰,错误。
C.完全符合催化剂的基本特征要求,正确。
D.没有加入二氧化锰等催化剂时,过氧化氢本身在常温下也会缓慢分解,只是分解速率很慢,并非永远不能分解,错误。
2.(25-26九年级下·宁夏吴忠·期中)根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是( )
A.测定空气中氧气的含量
B.探究不同催化剂对分解速率的影响
C.验证质量守恒定律
D.该装置完美无缺,还可以探究CO的还原性
【答案】C
【详解】A. 蜡烛燃烧消耗氧气的同时生成二氧化碳气体,瓶内压强几乎不变,无法准确测定空气中氧气的含量,错误;
B. 该实验中催化剂的种类、过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,无法探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响,错误;
C. 该实验中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,有新物质生成,属于化学变化,无气体参与或逸出,且装置为密闭体系,反应前后总质量不变,天平保持平衡,可验证质量守恒定律,正确;
D. 一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中会污染空气,该装置缺少尾气处理装置,并非完美无缺,错误。
3.(25-26九年级上·广东茂名·期中)感受化学魅力,传承科学精神。为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是( )
A.拉瓦锡 B.闵恩泽
C.徐寿 D.门捷列夫
【答案】B
【详解】A、拉瓦锡是法国科学家,主要贡献为测定空气组成、验证质量守恒定律等,不符合题意。
B、闵恩泽是我国炼油催化应用科学的奠基人,为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础,符合题意。
C、徐寿是我国近代化学启蒙者,主要贡献为翻译化学著作、确定多数化学元素的中文译名等,不符合题意。
D、门捷列夫是俄国科学家,主要贡献为发现元素周期律、编制元素周期表,不符合题意。
故选B。
4.(25-26九年级上·广东佛山·期中)化学发展离不开科学家的贡献,下列对应关系不正确的是( )
A.屠呦呦:测定相对原子质量 B.闵恩泽:研发石油化工催化剂
C.拉瓦锡:发现质量守恒定律 D.徐寿:与他人合译《化学鉴原》
【答案】A
【详解】A、屠呦呦是中国药学家,因发现青蒿素治疗疟疾而获得诺贝尔生理学或医学奖。测定相对原子质量(如张青莲的工作)并非她的贡献,选项错误。
B、闵恩泽是中国石油化工催化剂专家,被誉为“中国催化剂之父”,此描述与其成就一致,选项正确。
C、拉瓦锡通过实验验证了质量守恒定律,是近代化学奠基人之一,选项正确。
D、徐寿是清末化学家,与傅兰雅合译《化学鉴原》,系统介绍了近代化学知识,选项正确。
故选A。
5.(25-26九年级上·天津·期中)下列分析正确的是( )
A.化学变化伴随着发光、放热等现象,所以有发光、放热等现象的变化一定属于化学变化
B.催化剂在化学反应前后质量不变,化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
C.在同一化合物中,金属元素显正价,则非金属元素一定显负价
D.由同种元素组成的纯净物是单质,则单质一定只含一种元素
【答案】D
【详解】A、化学变化伴随着发光、放热等现象,但有发光、放热等现象的变化不一定属于化学变化,如灯泡发光、放热属于物理变化,说法错误,不符合题意;
B、催化剂在化学反应前后质量不变,但化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,说法错误,不符合题意;
C、在同一化合物中,金属元素显正价,但非金属元素不一定显负价,如氢氧化钠中钠元素显+1价、氧元素显-2价、氢元素显+1价,说法错误,不符合题意;
D、由同种元素组成的纯净物是单质,则单质一定只含一种元素,说法正确,符合题意。
故选:D。
6.(25-26九年级上·广东中山·期中)按图所示进行实验,容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中,正确的是( )
A.没有催化剂过氧化氢不会分解
B.反应前后催化剂的质量不变
C.产生的泡沫能用于灭火
D.加入催化剂可以使过氧化氢生成氧气的质量增加
【答案】B
【详解】A、没有催化剂过氧化氢也会分解,只是反应速率慢一些,A选项错误;
B、反应前后催化剂的化学性质和质量不变,B选项正确;
C、过氧化氢分解后生成水和氧气,氧气具有助燃性,能够促进燃烧,所以反应产生的泡沫中含有氧气,不可用于灭火,C选项错误;
D、催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,加入催化剂不能使过氧化氢生成氧气的质量增加,D选项错误。
故选:B。
7.(25-26九年级上·重庆·期中)下列实验设计能达到实验目的的是( )
A.测定空气中氧气含量 B.证明石蜡中含有碳元素
C.探究不同种催化剂对分解速率的影响 D.制取蒸馏水
【答案】D
【详解】A、装置中使用 “有刻度的广口瓶 + 烧杯”,红磷燃烧消耗氧气,但图中装置为密闭系统,红磷燃烧消耗氧气后,外界的水无法进入广口瓶,因此无法测量耗氧体积,不能达到实验目的。
B、证明石蜡含碳元素,需验证燃烧产物中有(用澄清石灰水检验,变浑浊则含碳);但图中用 “干冷烧杯”,只能检验水(含氢元素),不能达到实验目的。
C、探究不同催化剂对分解速率的影响,需控制变量,但图中浓度不同(一个是 5%,一个是 10%),变量不唯一,不能达到实验目的。
D、制取蒸馏水时,温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处(测定馏分温度)且冷凝管 “下进上出”,能达到实验目的。
故选D。
8.(25-26九年级上·江苏扬州·期中)福州大学团队研发的铜锚定碳纳米球催化剂(Cu-NC-3)可实现臭氧(O3)对广谱水体污染物的高效降解。以广谱水体污染物中的草酸(OA)、苯甲酸(BA)为研究对象,实验测得水体污染物中的[TOC]t/[TOC]0 (在特定反应时间点t时,剩余的总有机碳浓度与初始总有机碳浓度的比值)如图所示,下列说法正确的是( )
A.单独使用臭氧对水体污染物无降解作用
B.该催化剂对草酸的降解效果比苯甲酸好
C.该催化剂只能降解草酸和苯甲酸两种污染物
D.该催化剂对苯甲酸的降解效果影响更大
【答案】B
【详解】A、从图中可见,TOC随时间仍有一定程度下降,说明臭氧本身对污染物有一定的降解作用,故选项说法错误;
B、从图中可见,相较于单独使用臭氧,加入催化剂(Cu-NC-3)后,两种污染物(草酸OA、苯甲酸BA)的降解程度均明显提高;但草酸(OA)的TOC下降幅度更大,说明该催化剂对草酸的降解效果更好,故选项说法正确;
C、根据题干信息可知,该催化剂适用于广谱水体污染物,并非只能降解草酸和苯甲酸两种污染物,故选项说法错误;
D、由图可知,与草酸相比,苯甲酸的TOC下降幅度较小,说明催化剂对苯甲酸的降解作用没有对草酸明显,故选项说法错误。
故选:B。
9.(25-26九年级上·河南濮阳·期中)下列说法正确的是( )
A.原子不显电性,则不显电性的微粒一定是原子
B.单质由同种元素组成,由同种元素组成的纯净物一定是单质
C.化学反应前后催化剂的质量和性质不改变
D.同种元素的质子数相同,质子数相同的粒子属于同种元素
【答案】B
【详解】A、 原子不显电性,但不显电性的微粒不一定是原子,比如分子、中子也不显电性,所以该说法错误。
B、单质由同种元素组成,由同种元素组成的纯净物一定是单质,所以该说法正确。
C、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,所以“性质和质量不变”的说法错误。
D、 同种元素的质子数相同,但质子数相同的粒子不一定属于同种元素,比如氖原子(质子数10)和水分子(质子数10),质子数相同但不是同种元素,所以该说法错误。
故选B。
10.(25-26九年级下·湖北孝感·期中)下列实验方案能达到实验目的的是( )
目的
A.探究能否作分解的催化剂
B.探究影响溶质溶解快慢的因素
C.探究质量守恒定律
D.探究铁的锈蚀需要氧气和水
方案
【答案】D
【详解】A. 催化剂需要满足改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质均不变,该实验仅能验证MnO2可加快H2O2分解速率,未验证MnO2反应前后质量和化学性质不变,不能达到实验目的。
B. 探究溶解快慢的影响因素需控制单一变量,该实验同时存在温度、是否搅拌两个变量,无法得出正确结论,不能达到实验目的。
C. 质量守恒定律适用于化学变化,酒精与水混合是物理变化,不能用于探究质量守恒定律,不能达到实验目的。
D. 潮湿的铁丝网(接触水和氧气)生锈,干燥的铁丝网(接触氧气、无水)不生锈,说明铁生锈需要水;浸泡在煮沸蒸馏水(无氧气)中的铁丝网(接触水、无氧气)不生锈,说明铁生锈需要氧气,可达到实验目的。
11.(25-26九年级下·重庆·期中)下列实验设计方案能达到实验目的的是( )
A.图A:探究是过氧化氢分解的催化剂
B.图B:探究燃烧需要氧气
C.图C:验证能与水反应
D.图D:验证质量守恒定律
【答案】D
【详解】A、实验存在过氧化氢浓度、是否加二氧化锰两个变量,且未验证二氧化锰反应前后质量和化学性质不变,不能达到实验目的。
B、铜片上白磷和红磷都与氧气接触,该实验探究的是燃烧需要温度达到可燃物着火点,无法证明燃烧需要氧气,不能达到实验目的。
C、塑料瓶变瘪也可能是二氧化碳溶于水导致的,无法证明二氧化碳与水发生了反应,不能达到实验目的。
D、 铜和氧气反应生成氧化铜是化学反应,且在密闭容器中进行,反应前后总质量不变,可以验证质量守恒定律,能达到实验目的。
12.(25-26九年级下·云南·期中)氢氧燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,其反应原理为。下列有关说法不正确的是( )
A.该反应是化合反应
B.催化剂在反应前后的质量和化学性质不变
C.该反应将化学能转化为电能,实现了能量的高效利用
D.反应中氢气和氧气的质量比为 2:1
【答案】D
【详解】A.该反应由氢气、氧气两种物质反应生成水一种物质,符合化合反应“多变一”的特征,正确;
B.催化剂的定义为化学反应前后质量和化学性质均不发生改变的物质,正确;
C.氢氧燃料电池无需经过燃烧、热能转化为机械能等中间过程,直接将化学能转化为电能,能量损耗小、利用率高,正确;
D.根据反应方程式,参与反应的氢气和氧气的质量比为(2×2):32=1:8,题干中的2:1是二者的分子个数比,不是质量比,错误。
13.(25-26九年级上·四川南充·期中)逻辑推理是一种重要的化学思维方法。下列推理正确的是( )
A.阳离子带正电荷,则带正电荷的粒子一定是阳离子
B.最外层电子数是8的为稳定结构,则稳定结构中最外层电子数一定是8
C.化合物由多种元素组成,则由多种元素组成的纯净物一定是化合物
D.化学反应前后催化剂的质量不变,则化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
【答案】C
【详解】A、带正电荷的粒子除了阳离子,还有质子(带正电)等,因此带正电荷的粒子不一定是阳离子,推理错误。
B、稳定结构不一定最外层电子数为8(如氦原子最外层电子数为2,属于稳定结构),推理错误。
C、化合物的定义是 “由多种元素组成的纯净物”,因此由多种元素组成的纯净物一定是化合物,推理正确。
D、化学反应前后质量不变的物质可能是不参与反应的杂质,催化剂还需同时 “改变反应速率”,推理错误。
故填:C。
14.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质,利用催化剂可消除,下图为该反应的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.反应前后原子种类和个数不变 B.催化剂在反应前后质量和性质都不变
C.保持丁的化学性质的最小粒子是 D.生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不变。从微观示意图可知,该反应过程中原子的种类和个数确实没有改变,选项说法正确,不符合题意。
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变,而不是性质都不变,物理性质可能改变,选项说法不正确,符合题意。
C、丁是水(H2O),由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,所以保持丁(水)化学性质的最小粒子是H2O分子,选项说法正确,不符合题意。
D、生成物丙是二氧化碳(CO2),其中氧元素化合价为−2价;丁是水(H2O),氧元素化合价也为−2价,二者氧元素化合价相同,选项说法正确,不符合题意。
故选B。
15.(25-26九年级上·福建泉州·期中)下列基于实验事实的推理,正确的是( )
A.水通电生成氢气和氧气,证明水由氢气和氧气组成
B.往H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,可验证CuO是催化剂
C.用玻璃棒蘸取少量无色液体于酒精灯火焰上加热蒸干,有白色固体出现,说明该无色液体中含有可溶性物质
D.点燃气体,火焰上方的干冷烧杯的内壁出现水雾,证明该气体一定是氢气
【答案】C
【详解】A、水通电生成氢气和氧气,证明水由氢元素和氧元素组成,而非氢气和氧气,水属于纯净物,不含氢气和氧气,故错误;
B、往过氧化氢溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,说明氧化铜能加快过氧化氢的分解,但是不能说明氧化铜是催化剂,还需验证化学反应前后氧化铜的质量和化学性质是否改变,故错误;
C、无色液体蒸干后出现白色固体,表明液体中含有可溶性物质,推理合理,故正确;
D、燃烧产生水雾的气体不一定是氢气,可能是甲烷等含氢可燃气体,故错误。
故选C。
16.(25-26九年级下·广东惠州·期中)小惠在校学习了用过氧化氢与二氧化锰制取氧气的方法后,从药店购买了一瓶500mL3%的过氧化氢溶液制取氧气,却发现家里缺少二氧化锰。
提出问题
小惠萌生了疑问:生活中常见的平菇、香菇、木耳、红砖能否替代二氧化锰作为过氧化氢溶液的催化剂?
(1)实验方案及步骤
分别将5g的平菇、香菇、木耳和40g的红砖加入可乐瓶中,用注射器注入50mL3%医用过氧化氢溶液,迅速拧紧瓶盖,发现有连续均匀的气泡冒出时收集氧气并开始计时,当带刻度的水杯中水位为100mL时结束计时,带刻度水杯中收集到水的体积就是该段时间内产生______的体积。
实施实验并记录数据,如表所示。
实验编号
加入块状的物质
收集100mL氧气所需时间
A
无
放出气体太慢无法统计
B
平菇5g
43秒
C
木耳5g
5分6秒
D
香菇5g
1分7秒
E
红砖40g
13分5秒
(2)分析推理
i.由实验数据可知:平菇、香菇、木耳、红砖______(填“能”或“不能”)加快过氧化氢的分解速率。
ii.平菇、木耳、香菇的催化效果由好到差的顺序为:______,判断依据是______。
iii.为什么不能把红砖与前三种物质的催化效果进行比较?请从控制变量的角度说明理由:______。
得出结论
小惠通过以上实验得出结论:平菇、香菇、木耳、红砖可作过氧化氢溶液的催化剂。
(3)拓展与反思
i.小东认为小惠的实验结论并不完全正确,为进一步证明平菇可作过氧化氢溶液分解的催化剂,小东认为还需补充的实验是:在反应前后要称量平菇的质量,并检验其______是否改变。
ii.为了加快反应速率,可将平菇、香菇、木耳、红砖______以增加接触面积。
iii.小东通过“豆包”智能体了解到,若用猪肝作过氧化氢溶液的催化剂效果更好,请写出该方法的化学方程式______。
【答案】(1)氧气或O2
(2) 能 平菇>香菇>木耳 相同条件下,产生100mL气体所需时间越短,效果越好 质量不同,变量不唯一,无法比较
(3) 化学性质 捣碎或磨碎
【详解】(1)该实验用排水法测定生成气体的体积,氧气进入装置将水排入带刻度水杯,因此排出水的体积就是生成氧气的体积。
(2)i:对照组不加任何物质时,过氧化氢分解太慢无法收集气体,加入四种物质后都能收集到氧气,说明四种物质都能加快过氧化氢分解速率,因此填"能"。
ii:催化效果越好,反应速率越快,收集相同体积氧气需要的时间越短。根据实验数据,收集100mL氧气时间:平菇(43秒)<香菇(1分7秒=67秒)<木耳(5分6秒=306秒),因此催化效果顺序为平菇>香菇>木耳。
iii:控制变量法要求探究催化效果时,只有催化剂种类这一个变量,其他条件都要保持一致,本实验中前三种物质质量都是5g,红砖质量是40g,质量不同,变量不唯一,因此无法比较催化效果。
(3)i:催化剂的定义是:改变反应速率,且反应前后自身的质量和化学性质都不变,已经称量了反应前后的质量,还需要检验化学性质是否改变。
ii:将块状固体研磨成粉末,可以增大反应物之间的接触面积,从而加快反应速率。
iii:过氧化氢在猪肝催化下分解生成水和氧气,按照规则书写化学方程式即可。
17.(25-26九年级上·重庆·期中)化学兴趣小组以“催化剂”为主题,进行大单元学习。
活动:探究影响过氧化氢分解速率的因素
【猜想假设】猜想1:催化剂的种类;猜想2:过氧化氢溶液的浓度;猜想3:温度
【实验探究】学生利用如图1所示装置,用相同体积的过氧化氢溶液(40 mL),以收集50 mL的气体为标准,比较反应的快慢,实验方案如表所示:
序号
温度/℃
过氧化氢溶液浓度
1 g催化剂
时间/s
1
20
5%
二氧化锰
36
2
20
10%
二氧化锰
14
3
20
5%
氧化铜
56
4
80
5%
二氧化锰
28
(1)写出实验1发生反应的符号表达式_____________。
(2)催化剂在化工生产中起着重要作用,其质量和_____________在化学反应前后都不变。
(3)通过对比实验_____________的数据,得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强。
(4)通过对比实验1和4的数据,可以总结出分解速率随温度变化的规律是_____________。
【拓展延伸】在实验3中,学生将注射器换成了压强传感器,测得了实验过程中装置内压强随时间的变化如图2所示。实验过程中,学生触摸锥形瓶外壁,有发烫的感觉,至反应结束后,发生装置的温度慢慢趋于常温。
(5)根据实验探究推知,过氧化氢分解过程中_____________(填“吸收”或“放出”)热量。
(6)图2中,CD段压强降低的主要原因是:_____________。
【答案】(1)
(2)化学性质
(3)1和3
(4)其他条件相同时,温度越高,过氧化氢的分解速率越快
(5)放出
(6)过氧化氢分解反应结束后,不再产生气体,同时反应放出的热量逐渐散失,装置内温度降低,气体遇冷收缩,导致装置内压强降低
【详解】(1)实验1是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,符号表达式为:;
(2)催化剂在化学反应前后,其质量和化学性质都不变;
(3)对比二氧化锰与氧化铜的催化效果需控制温度、过氧化氢浓度相同,改变催化剂种类,实验1和实验3温度均为20℃、过氧化氢浓度均为5%,催化剂分别为二氧化锰、氧化铜,故通过对比实验1和实验3的数据;
(4)实验1(20℃)与实验4(80℃)中,过氧化氢浓度、催化剂均相同,温度升高后,收集 50mL气体的时间从36s缩短到28s,说明:其他条件相同时,温度越高,过氧化氢的分解速率越快;
(5)实验中触摸锥形瓶外壁有发烫的感觉,说明反应过程中放出热量;
(6)过氧化氢分解反应结束后,不再产生气体,同时反应放出的热量逐渐散失,装置内温度降低,气体遇冷收缩,导致装置内压强降低。
18.(25-26九年级上·青海西宁·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体。它可以与许多物质发生化学反应。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)写出仪器①的名称_________。
(2)实验室用高锰酸钾制备并收集一瓶较纯的氧气,应选用的装置组合是_______(填序号),该反应的文字表达式为_______________。
(3)若用F装置收集氧气,验满的方法是__________。
Ⅱ.探究催化剂种类对过氧化氢分解制氧气速率的影响
兴趣小组的同学将不同催化剂分别加入30 mL等浓度的过氧化氢溶液中,记录收集所用的时间,数据如下表。
实验序号
催化剂
收集所用的时间/s
1
无
>200
2
粉末
15
3
粉末
34
4
粉末
27
(4)为比较反应速率,兴趣小组的同学除了可以测定收集所用的时间,还可以测定_________。
(5)写出实验2反应的文字表达式____________。
(6)通过本实验数据,得出催化效果最好的物质是_____________。
【答案】(1)酒精灯
(2) AE
(3)将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(4)相同时间内收集到氧气的体积
(5)
(6)MnO2粉末/二氧化锰粉末
【详解】(1)根据图像,仪器①为酒精灯。
(2)高锰酸钾制取氧气属于 “固体加热型”,选发生装置A;氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,排水法(装置E)收集的氧气更纯净,因此装置组合为AE;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:。
(3)氧气密度比空气大,F装置用 “长进短出” 收集氧气,氧气集满后从b口逸出,将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(4)比较反应速率的方法:既可以测 “收集一定体积氧气的时间”,也可以测 “相同时间内收集到氧气的体积”。
(5)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气,文字表达式为:。
(6)收集50mL氧气时,MnO2粉末所需时间最短(15s),因此其催化效果最好。
19.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中)过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度。回答下列问题:
(1)锥形瓶中应放入的物质是________,分液漏斗中应放入的物质是________。
(2)写出用该装置制取氧气的文字表达式________。
(3)要收集一瓶纯净的氧气应选择上图中的装置________(填字母);
(4)若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气,优点是________。
A.生成物中只有氧气 B.需加热 C.不需加热
(5)装置A中反应剧烈,据此提出实验安全注意事项是________。
A.加热反应物 B.用体积小的锥形瓶 C.控制液体的滴加速度
(6)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用C装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都未见木条复燃。其原因是________。
【答案】(1) 二氧化锰 过氧化氢溶液
(2)
(3)D
(4)C
(5)C
(6)氧气密度大于空气,而C装置是向下排空气法,不能收集到氧气
【详解】(1)A装置为固液常温型发生装置,则用A装置制取氧气时,锥形瓶中应放入的物质是二氧化锰,分液漏斗中应放入的物质是过氧化氢溶液;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,文字表达式为;
(3)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D;
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气,优点是不需加热,故选:C;
(5)A、加热反应物,会加快反应速率,使反应更剧烈,不能保证实验安全,不符合题意;
B、用体积小的锥形瓶,不能改变反应的剧烈程度,不能保证实验安全,不符合题意;
C、控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,使生成氧气的速率平缓,能保证实验安全,符合题意。
故选:C;
(6)开始用C装置通过向下排空气法收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都未见木条复燃,其原因是氧气密度大于空气,而C装置是向下排空气法,不能收集到氧气。
20.(25-26九年级下·广东肇庆·期中)绿氢作为新能源,其制备成本随技术进步持续下降。工业上可通过电解水制绿氢,也可通过新型催化技术将甲醇和水蒸气重整制绿氢:。
(1)中碳、氢元素的质量比为___________。
(2)若采用甲醇制取3kg绿氢,理论上需要甲醇的质量是多少?(写出计算过程)___________
(3)工业电解水制氢常用3类催化剂,关键对比如表:
催化剂
催化效率
稳定性
能耗
成本
镍(Ni)基
较好
最好
4.5
极低
铂(Pt)基
高
一般
4.2
很贵
最高
好
3.8
极贵
ⅰ.中Ru元素的化合价为___________。
ⅱ.工业大规模制氢优先选用镍基催化剂,理由是___________。
(4)实际用甲醇制氢时,还会生成少量CO。一定条件下,含碳产物中和CO的质量比为11:1.若反应了64kg甲醇(假设甲醇完全转化),则制得的质量为___________kg。
【答案】(1)3:1
(2)解:设需要甲醇的质量为x。
答:需要甲醇的质量为16kg。
(3) +4
镍基催化剂稳定性最好、成本极低,综合性价比高,适配大规模工业生产需求
(4)77
【详解】(1)元素质量比等于相对原子质量乘以对应原子个数的比值,CH₃OH中碳、氢质量比=(12×1):(1×4)=3:1。
(2)见答案。
(3)化合物中正负化合价代数和为0,O元素为-2价,设Ru化合价为,则,得。
结合表格数据,工业大规模生产优先考虑成本和运行稳定性,镍基催化剂这两项优势远高于另外两类催化剂。
(4)64kg甲醇中碳元素的总质量为;设质量为,质量为,两者含碳总质量为,
四、化合反应、分解反应和氧化反应
1.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列不属于缓慢氧化的是( )
A.细胞的呼吸 B.蜡烛燃烧
C.醋的酿造 D.食物的腐烂
【答案】B
【详解】A.细胞呼吸是生物体内有机物与氧气缓慢反应释放能量的过程,属于;
B.蜡烛燃烧是剧烈的发光放热的氧化反应,反应速率快、现象明显,不属于;
C.醋的酿造是微生物参与下的长时间缓慢氧化过程,属于;
D.食物腐烂是食物与氧气发生的缓慢变质过程,属于。
2.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列反应中既是化合反应,也是氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.该反应符合“多变一”,属于化合反应,但没有氧气参与,不属于氧化反应,不符合;
B.有氧气参与,属于氧化反应,但生成物为两种,不符合“多变一”,不属于化合反应,不符合;
C.该反应物为两种、生成物仅水一种,属于化合反应;且有氧气参与反应,属于氧化反应,同时满足两个条件,符合;
D.该反应物仅一种、生成物为两种,属于分解反应,既不是化合反应也不是氧化反应,不符合。
3.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列变化中,不包含缓慢氧化的是( )
A.木炭缓慢燃烧 B.铁生锈
C.呼吸作用 D.食物变质
【答案】A
【详解】木炭缓慢燃烧本质仍是燃烧,是剧烈的氧化反应,铁生锈、呼吸作用、食物变质,均是物质与氧气的反应,且进行的很慢,不易被察觉,均属于缓慢氧化。
4.(25-26九年级上·四川眉山·期中)下列反应中既是化合反应,又是氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应;物质与氧气发生的反应都是氧化反应。
【详解】A、,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,反应物没有氧气参加反应,不属于氧化反应,故选项不符合题意。
B、,该反应生成物中有两种物质,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,反应物有氧气参加反应,属于氧化反应,故选项不符合题意。
C、,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,反应物没有氧气参加反应,不属于氧化反应,故选项不符合题意。
D、,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,反应物有氧气参加反应,属于氧化反应,故选项符合题意。
故选D。
5.(25-26九年级上·河北张家口·期中)下列反应中(反应条件略去),既是化合反应,也是氧化反应的是( )
A.镁+氧气氧化镁 B.氧化钙+水→氢氧化钙
C.水氢气+氧气 D.石蜡+氧气→二氧化碳+水
【答案】A
【详解】A、镁和氧气生成氧化镁,是化合反应(两种物质生成一种)和氧化反应(与氧气反应),正确。
B、反应是化合反应但无氧气参与,不是氧化反应,错误;
C、一种物质反应生成两种物质,反应物中没有氧气参加,既不是化合反应,也不是氧化反应,错误;
D、两种物质反应生成两种物质,有氧气参加,因此反应是氧化反应但不是化合反应,错误;
故选A。
6.(25-26八年级上·上海·期中)下列反应属于氧化反应的是( )
A.氧化汞汞氧气 B.二氧化碳水碳酸
C.锌盐酸氢气氯化锌 D.硫氧气二氧化硫
【答案】D
【详解】氧化反应是物质与氧发生的化学反应。
A、该反应是一种物质生成两种物质的分解反应,反应过程中没有物质与氧发生反应,不属于氧化反应,不符合题意;
B、该反应是两种物质生成一种物质的化合反应,不存在物质与氧的反应,不属于氧化反应,不符合题意;
C、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,没有物质与氧的反应,不属于氧化反应,不符合题意;
D、该反应中硫与氧气发生了反应,物质与氧发生的反应,属于氧化反应,所以该反应属于氧化反应,符合题意。
故选D。
7.(25-26八年级上·山东潍坊·期中)发生缓慢氧化的实例有很多,下列过程中不涉及缓慢氧化的是( )
A.人在长跑时急促呼吸 B.铁丝生锈
C.食物的腐烂 D.酒精燃烧
【答案】D
【详解】A、人在长跑时急促呼吸,是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
B、铁丝生锈是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
C、食物的腐烂,是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
D、酒精燃烧,燃烧是剧烈的氧化反应,符合题意。
故选D。
8.(24-25九年级上·河南信阳·期中)下列反应中,既不属于化合反应又不属于氧化反应的是( )
A.酒精+氧气→水+二氧化碳 B.磷+氧气→五氧化二磷
C.碳酸氢铵→氨气+水+二氧化碳 D.乙炔+氧气→水+二氧化碳
【答案】C
【详解】A、酒精+氧气→二氧化碳+水,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,与氧气反应,属于氧化反应,故选项不符合题意;
B、磷+氧气→五氧化二磷,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应;又是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应;故选项不符合题意;
C、碳酸氢铵→氨气+二氧化碳+水,该反应不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,同时没有与氧气反应,不属于氧化反应,故选项符合题意;
D、乙炔+氧气→二氧化碳+水,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,与氧气反应,属于氧化反应,故选项不符合题意;
故选:C。
9.(24-25九年级上·河南信阳·期中)下列反应属于氧化反应但不属于化合反应的是( )
A.碳酸钙+盐酸 → 氯化钙+水+二氧化碳
B.碳+氧气 → 二氧化碳
C.酒精+氧气 → 二氧化碳+水
D.碳酸 → 水+二氧化碳
【答案】C
【详解】A、碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳,该反应过程中没有氧元素的得失变化,不属于氧化反应,同时该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,不属于化合反应,不符合题意。
B、碳 + 氧气 → 二氧化碳,该反应中碳与氧气发生反应,属于氧化反应,并且由两种物质生成一种物质,符合化合反应 “多变一” 的特征,所以该反应既是氧化反应又是化合反应,不符合题意。
C、酒精 + 氧气 → 二氧化碳 + 水,酒精与氧气发生反应,属于氧化反应,但该反应的生成物是两种,不符合化合反应 “多变一” 的特点,不属于化合反应,所以该反应属于氧化反应但不属于化合反应,符合题意。
D、碳酸 → 水 + 二氧化碳,该反应是一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应,反应过程中没有氧元素的得失变化,不属于氧化反应,不符合题意。
故选C。
10.(24-25九年级上·湖南岳阳·期中)下列反应不属于化合反应,也不属于分解反应,但属于氧化反应的是( )
A.碳+氧气二氧化碳 B.氧化汞汞+氧气
C.酒精+氧气二氧化碳+水 D.石灰石+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
【答案】C
【分析】化合反应是多变一,分解反应是一变多,物质与氧发生的反应属于氧化反应。
【详解】A、是多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。不符合题意;
B、是一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应。不符合题意;
C、是多种物质生成多种物质的反应,既不属于化合反应,也不属于分解反应,且反应中有氧气参与,属于氧化反应。符合题意;
D、是多种物质生成多种物质的反应,既不属于化合反应,也不属于分解反应,但反应中有氧气参与,不属于氧化反应。。不符合题意。
故选C。
11.(25-26八年级上·山东德州·期中)下列反应中,既是化合反应又是氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】化合反应是多种物质生成一种物质的反应,氧化反应是物质与氧发生的反应。
【详解】A、生成两种物质,不是化合反应,错误;
B、无氧气参与,不是氧化反应,错误;
C、反应一变多,属于分解反应,错误;
D、镁和氧气生成氧化镁,反应物有氧气,属于氧化反应,反应多变一,属于化合反应,正确。
故选:D。
12.(25-26九年级上·四川广元·期中)下列反应中,属于化合反应但不属于氧化反应的是( )
A.碳+氧气二氧化碳 B.氧化钙+水→氢氧化钙
C.甲烷+氧气二氧化碳+水 D.过氧化氢水+氧气
【答案】B
【详解】A、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;该反应是物质与氧发生的反应,属于氧化反应;故不符合题意;
B、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;不是物质与氧发生的反应,不属于氧化反应,故符合题意;
C、该反应不符合“多变一”,不属于化合反应;该反应是物质与氧发生的反应,属于氧化反应,故不符合题意;
D、该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;不是物质与氧发生的反应,不属于氧化反应,不符合题意,
故选:B。
五、工业制取氧气
1.(25-26九年级上·河南周口·期中)下列变化属于化学变化的是( )
A.电灯发光 B.镁带燃烧
C.干冰升华 D.工业制氧气
【答案】B
【详解】A、化学变化与物理变化的本质区别是是否有新物质生成;电灯发光:仅为电能转化为光能、热能,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
B、镁带燃烧:镁与氧气反应生成新物质氧化镁,属于化学变化,符合题意。
C、干冰升华:仅为固态二氧化碳变为气态,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
D、工业制氧气:通过分离液态空气(利用沸点差异)制氧,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故选:B。
2.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)下列有关氧气的说法正确的是( )
A.水中鱼能生存,氧气易溶于水
B.空气中氧气的质量分数为21%
C.氧气性质活泼,能与所有物质发生反应
D.工业制氧气是利用了液氮、液氧的沸点不同
【答案】D
【详解】A、氧气不易溶于水,并非易溶,故不正确;
B、空气中氧气体积分数为21%,非质量分数,故错误;
C、氧气性质活泼但不能与所有物质反应(如金),故错误;
D、工业制氧气采用分离液态空气法,利用液氮(沸点-196°C)和液氧(沸点-183°C)的沸点差异实现分离,故正确。
故选D。
3.(24-25九年级上·河南洛阳·期中)下列物质的用途主要利用其化学性质的是( )
A.铜用于制造导线
B.稀有气体通电发出不同颜色的光
C.工业制氧气
D.氧气用于医疗急救
【答案】D
【详解】A、铜丝用于作导线,是利用铜的导电性,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
B、稀有气体通电会发出不同颜色的光,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
C、工业制氧气是利用空气中成分的沸点不同,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;
D、氧气用于医疗急救,是利用氧气可以供给呼吸的性质,该性质需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质;
故选D。
4.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)空气是我们赖以生存的宝贵资源。下列关于空气的叙述正确的是( )
A.氮气约占空气总质量的78%
B.保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子
C.工业制氧气是分离液态空气,属于分解反应
D.二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳都是空气污染物
【答案】B
【详解】A、氮气约占空气体积的78%,不是质量,不符合题意;
B、氧气由氧分子构成,故保存氧气化学性质的最小粒子是氧分子,符合题意;
C、工业制取氧气是分离液态空气,是利用液氮和液氧沸点的不同,将其分离,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质,均会导致酸雨的发生,均属于空气污染物,二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意。
故选B。
5.(24-25九年级上·甘肃兰州·期中)工业制氧气采用分离液态空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,关于这个过程的描述不正确的是( )
A.有新物质氧气生成 B.利用了物质的沸点不同
C.先收集到的氮气沸点较低 D.得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体
【答案】A
【详解】A、工业制氧气得到的氧气是空气中本来就含有的,而不是新生成的,故A错误;
B、在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后升温,因为氮气和氧气的沸点不同,可以将氮气和氧气分离,故B正确;
C、由于氮气沸点比氧气低,所以氮气先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧,故C正确;
D、空气中除了氧气和氮气外,还有稀有气体、二氧化碳等物质,所以得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体,故D正确。
故选A。
6.(25-26九年级上·辽宁阜新·期中)下列说法不正确的是( )
A.分离液态空气法用于工业制氧气,发生物理变化
B.点燃氢气前要验纯,因为氢气与空气或氧气混合点燃时,一定会发生爆炸
C.氧气能支持燃烧可做火箭的助燃剂
D.稀有气体化学性质很不活泼,可以用作保护气
【答案】B
【详解】A、工业制氧气采用分离液态空气法,利用氮气和氧气沸点不同进行分离,无新物质生成,属于物理变化,该说法正确。
B、点燃氢气前验纯是因为氢气与空气或氧气混合达到爆炸极限时点燃会爆炸,并非 “一定” 爆炸,该说法不正确。
C、氧气具有助燃性,能支持燃烧,因此可作为火箭的助燃剂,该说法正确。
D、稀有气体化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应,所以可用作保护气,该说法正确。
故选B。
7.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)工业制氧气采用分离液体空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,关于这个过程的描述正确的是( )
A.有新物质氧气生成
B.分离液态空气是化学变化
C.是利用氮气和氧气沸点不同
D.工业制氧得到的是纯净的氧气
【答案】C
【详解】A、该过程只是将氮气和氧气进行分离,没有新物质生成,该选项描述不正确;
B、该过程中没有新物质生成,属于物理变化,该选项描述不正确;
C、该过程是利用氮气和氧气的沸点不同,将它们进行分离,该选项描述正确;
D、由图可知,该过程是将氮气分离,剩余的气体中主要成分为氧气,但仍含有稀有气体等,属于混合物,该选项描述不正确。
故选C。
8.(23-24九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)日常生活中常发生的一些变化,其中前者属于物理变化,后者属于化学变化的是( )
A.电灯通电后发光、利用二氧化氯为自来水消毒
B.工业制氧气、轮胎爆炸
C.稀有气体制造电光源、铜丝导电
D.糯米制成酒、发生沙尘暴天气
【答案】A
【分析】没有生成其他物质的变化叫做物理变化,生成其他物质的变化叫做化学变化。 物理变化和化学变化的本质区别:是否有新物质生成。
【详解】A、电灯通电过程中没有新物质生成,属于物理变化;利用二氧化氯为自来水消毒过程中有新物质生成,属于化学变化。符合题意;
B、工业上利用分离液态空气制氧气过程中都没有新物质生成,属于物理变化;轮胎爆炸过程中没有新物质生成,属于物理变化。不符合题意;
C、稀有气体制造电光源是因为稀有气体通电发出不同颜色的光,过程中没有新物质生成,属于物理变化;铜丝导电过程中没有新物质生成,属于物理变化。不符合题意;
D、糯米制成酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化,发生沙尘暴天气过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
故选A。
9.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)空气是一种宝贵的资源,保护大气环境人人有责,下列有关说法不正确的是( )
A.拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验也可说明氮气的化学性质不活泼,食品袋中充氮气可以防腐
B.因为氧气能支持燃烧,所以可用于化工生产、气焊、气割等
C.稀有气体呈现不同的颜色,可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯
D.工业制氧利用了液氮和液氧的沸点不同
【答案】C
【详解】A、拉瓦锡最早测定空气中氧气的含量,且该实验剩余气体为氮气,说明氮气化学性质不活泼,可作食品保护气,该选项说法正确;
B、氧气具有助燃性,可用于化工生产、气焊、气割等,该选项说法正确;
C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,则可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯,该选项说法不正确;
D、工业上利用液氮和液氧的沸点不同,可将它们进行分离,该选项说法正确。
故选C。
10.(25-26九年级上·山西运城·期中)工业制取氧气有多种方法,一种常见的工业制氧气的流程如图,有关分析正确的是( )
A.液态空气属于混合物 B.利用了各物质的密度不同
C.所用原料的成本较高 D.储存入钢瓶时分子间隔增大
【答案】A
【详解】A、液态空气包含氮气、氧气等多种物质,属于混合物,此选项正确。
B、工业制氧气(分离液态空气法)利用的是各物质沸点不同(氮气沸点低于氧气),而非密度不同,此选项错误。
C、该方法的原料是空气,空气来源广泛且成本低,并非 “成本较高”,此选项错误。
D、氧气储存入钢瓶时,是通过加压使气体液化,分子间间隔减小(而非增大),此选项错误。
故选A。
11.(25-26九年级上·山西晋中·期中)利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径,下图为工业制氧气的流程图,关于工业制取氧气的说法正确的是( )
A.空气中氧气的质量分数约为21%
B.上述工艺得到氧气的过程属于化学变化
C.此种方法得到的氧气为纯净物
D.此工艺利用了液氮和液氧的沸点不同
【答案】D
【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%,不是质量分数,不符合题意;
B、工业制取氧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、此种方法得到的氧气中除了氧气,还含有稀有气体等,属于混合物,不符合题意;
D、工业制取氧气是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,氮气的沸点低,蒸发过程中,氮气先分离出来,从而得到液氧,符合题意。
故选D。
12.(24-25九年级上·新疆哈密·期中)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图:
(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:___________。
【答案】(1) 沸点 物理
(2)氮气/N2
(3) 高于 医疗急救(合理即可)
【详解】(1)工业制氧气是利用空气中液氧和液氮的沸点不同,通过控制温度分离它们;
此过程没有新物质生成,属于物理变化。
(2)液态空气中,氮气的沸点(-195.8℃)最低,升温时最先达到沸点而逸出,所以最先逸出的物质主要是氮气(N2)。
(3)根据表格信息,氧气沸点是-183.0℃,高于-196℃;
液态氧可用于供给呼吸(如医疗急救)、支持燃烧(如炼钢、航天燃料助燃)等。
13.(25-26九年级上·重庆·期中)氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。
I、工业制氧气
(1)分离液态空气法制氧气。在低温下加压,使空气转变为液态,升温时,由于液氮沸点比液氧沸点更_____(填“高”或“低”),液氮先汽化,剩下的主要是液氧。此过程中发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化
(2)膜分离法制氧气。如图所示,利用氧分子体积_____(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子体积实现分离,获得高浓度的氧气。
Ⅱ、空间站内的氧气再生
(3)空间站内水循环实现氧气再生的示意图如下。“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的符号表达式为_____。
【答案】(1) 低 物理
(2)小于
(3)
【详解】(1) 分离液态空气法制氧气,利用液氮和液氧沸点不同,液氮沸点比液氧沸点低,升温时液氮先汽化,剩下主要是液氧。此过程中发生的是物理变化;
(2)从膜分离法示意图看,氧分子能通过膜,氮分子不能通过,说明氧分子的体积小于氮分子的体积,从而实现分离;
(3)由题意知,氢气与二氧化碳在一定条件下反应生成甲烷和水,符号表达式为。
14.(24-25九年级上·山西晋中·期中)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径小红同学在小组合作学习过程中,对氧气的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理联系实际,解决问题:
(1)氧气的密度比空气_______。
(2)氧气在生活中可以用来_______。
(3)工业制氧气是利用氮气和氧气的_______不同。
(4)写出其中一个反应的文字表达式为_______,该反应所属的化学基本反应类型是_______。
【答案】(1)略大
(2)医疗急救(合理即可)
(3)沸点
(4) (合理即可) 化合反应
【详解】(1)氧气密度比空气略大。
(2)氧气具有助燃性,可用于化工生产,炼钢等,且氧气能供给呼吸,可用于医疗急救等。
(3)工业上利用液氮和液氧的沸点不同,可将它们进行分离,进而得到氧气。
(4)碳燃烧生成二氧化碳,反应的文字表达式为:,红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:,铁丝燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为;
三个反应均为多种物质生成一种物质的反应,均属于化合反应。
15.(25-26九年级上·四川德阳·期中)化学与生活密切相关,影响生产力,并改变我们的生活。
(1)酒香不怕巷子深_____。(从微观角度解释)
(2)小明说:“我一口气能喝下几百万亿个水分子”,这句话说明了_____。(从微观角度解释)
(3)空气中的氧气和实验室制取的氧气都能支持燃烧_____(从微观角度解释)。
(4)工业制氧气是分离液态空气法(蒸馏法),利用氮气和氧气_____不同实现分离。
(5)随着工业生产和交通岗运输生产的废气不断地排放于空气中,空气中的有害气体不断升高,其中主要污染气体是_____、_____、二氧化硫和臭氧等
【答案】(1)分子在不断运动
(2)分子很小
(3)同种分子化学性质相同
(4)沸点
(5) 一氧化碳 二氧化氮
【详解】(1)酒中的酒精分子不断运动,扩散到空气中,因此即使巷子深也能闻到酒香。这说明分子在不断运动。
故填:分子在不断运动。
(2)水由大量微小的水分子构成,即使少量水中也包含极多分子(如一滴水约含1021个分子)。因此“一口气喝下几百万亿个分子”体现了分子很小。
故填:分子很小。
(3)氧气由氧分子(O2)构成,无论是空气中的氧气还是实验室制取的氧气,分子种类都相同,因此化学性质(如支持燃烧)一致。
故填:同种分子化学性质相同。
(4)工业上通过降温加压使空气液化,氮气沸点(-196℃)低于氧气(-183℃),升温时氮气先蒸发,剩余液态氧,利用沸点差异实现分离。
故填:沸点。
(5)工业废气、汽车尾气中含一氧化碳、二氧化氮等有害气体,与二氧化硫、臭氧同为空气主要污染物。
故填:一氧化碳或二氧化氮。
16.(25-26九年级上·山东临沂·期中)氧气是一种重要的气体,它有多种制取方法。
Ⅰ.实验室制法:
(1)写出仪器名称:甲________。
(2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气,应选择的装置组合是________(从图1的A~E中选择,填字母序号),该反应的化学方程式为________,属于________反应(填反应类型),若选用F装置收集氧气,气体应从________(填“a”或“b”)端进入集气瓶。
(3)某同学用矿泉水瓶、注射器、导管等设计了简易供氧器,如图2所示。
①该装置制取氧气反应的化学方程式为________。
②该简易装置相当于图1中________装置组合。
③夹紧乳胶管,然后拉动注射器活塞向上移动一段距离,松开手后,若活塞________(填“能”或“不能”)回到原来位置,则表示装置气密性良好。
④使用时,右侧矿泉水瓶中水的作用有________(一条即可)。
Ⅱ.工业制氧气有多种方法,如分离液态空气法、变压吸附法(原理如下图所示)等。
(4)①上述两种工业制氧气的方法,都属于________变化。(填“物理”或“化学”)
②关于变压吸附法制氧气,下列说法正确的是________(填序号)。
A.变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体
B.变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳
C.分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
③分析表格中数据,与分离液态空气法相比,变压吸附法制氧气的优点有________。
项目
分离液态空气法
变压吸附法
产品含氧量
99.5%~99.8%
93%~95%
工作压强(干帕)
460~750
40~70
工作温度(℃)
0~40
每生产氧气耗电量(度)
0.5~0.65
0.4
【答案】(1)试管
(2) AE 分解 a
(3) BF 能 湿润氧气/通过观察气泡产生的速率判断氧气生成的速率
(4) 物理 AC 生产条件温和、耗电量较少(合理即可)
【详解】(1)根据图像,仪器甲是试管。
(2)高锰酸钾制氧气是固体加热型(发生装置选A),氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,收集较纯净的氧气用排水法(收集装置选E),故装置组合为AE;
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;该反应由一种物质生成三种物质,属于分解反应;
氧气密度比空气大,用F装置(向上排空气法)收集时,气体从长管a端进入,将空气从短管b端排出。
(3)①该装置用过氧化氢制氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气,化学方程式为;
②注射器控制液体滴加速率(对应图1中B装置),且在固液常温型发生装置后连接了一个“洗气瓶”,即图1中的BF装置组合;
③装置气密性良好时,拉动活塞后松开,活塞能回到原位置;
④氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,且带出水分,则右侧矿泉水瓶中水的作用有:湿润氧气、通过观察气泡产生的速率判断氧气生成的速率等。
(4)①分离液态空气法、变压吸附法均无新物质生成,属于物理变化。
② A、变压吸附法未分离稀有气体,氧气中含稀有气体,该说法正确。
B、由图可知,变压吸附法中分子筛吸附氮气,氧化铝去除水蒸气和二氧化碳,所以变压吸附法制取的氧气中不含有二氧化碳,该说法错误。
C、增压过程吸附氮气,减压过程释放氮气,说明分子筛吸附氮气的能力与压强有关,该说法正确。
故选AC。
③ 对比表格数据,变压吸附法的优点:生产条件温和(工作压强低、工作温度常温)、耗电量较少。
17.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·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。
I.实验室制氧气
(1)用A装置制取氧气,反应的文字表达式为______,基本反应类型为______。
(2)若要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置是______(填字母)。
II.工业制氧气
(3)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,剩下的主要是液氧。
(4)利用膜分离法制氧气。如图甲所示,利用氧分子的体积_____(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
III.设计简易供氧器(如图乙所示)
(5)加湿过滤仓中H2O的作用不包括______(填字母)。
a.吸收杂质提纯O2 b.观察O2产生的速度
c.加快O2的生成 d.保证供给O2的湿度需求
(6)调节供氧流速可以______(填具体操作)。
【答案】(1) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应
(2)B
(3)低
(4)小于
(5)c
(6)通过注射器控制液体的滴加速率实现
【详解】(1)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:;
该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应。
(2)排水法收集的氧气较纯净,且氧气不易溶于水,则收集装置选B。
(3)分离液态空气时,若液氮沸点比液氧沸点低,则液氮先汽化。
(4)由图可知,氧分子能透过膜,但氮分子不能透过膜,则说明氧分子的体积小于氮分子的体积。
(5)a、将氧气通入水中,水能吸收杂质提纯O2,该选项不符合题意;
b、氧气不易溶于水,将氧气通入水中,可通过观察产生气泡的速度观察产生氧气产生的速度,该选项不符合题意;
c、将氧气通入水中,不能加快氧气的生成,该选项符合题意;
d、将氧气通入水中,能给氧气润湿,该选项不符合题意。
故选c。
(6)通过注射器控制液体的滴加速率,可以调节供氧流速。
18.(25-26九年级上·山东青岛·期中)空气是一种重要资源。氧气是空气中的重要气体,不同场合对氧气的需求不同,制氧方法也不同。
【实验室制氧气】
(1)实验室利用过氧化氢制取氧气时,可选择发生装置C,相对于装置B,你认为装置C的优点是___________。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气用于铁丝燃烧实验,选择最合适的装置组合为___________(选填字母序号),其中发生装置需考虑的因素为___________和___________。
【生活制氧气】
(3)“便携式制氧机”如图1所示,其中的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末,其反应原理有两步:
第Ⅰ步:过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠和过氧化氢;
第Ⅱ步:过氧化氢遇到二氧化锰迅速产生氧气,并放出大量热。
①第Ⅱ步反应的化学方程式为___________。
②加湿过滤仓不仅可以过滤杂质;而且利用氧气___________溶于水的性质,可以使氧气变得湿润;还可根据产生气泡的快慢可判断产生氧气的速率。
(4)潜水器中供氧
查阅资料可知:“氧烛”是一种常用于潜艇中的化学氧源,主要成分氯酸钠(,受热易分解生成氯化钠和氧气)、催化剂、镁粉(燃烧时放热,为氯酸钠分解提供所需热量),按压火帽启动装置(如图)反应即开始。下列说法正确的是___________(选填字母)。
A.氧烛在使用时可能具有照明的功能 B.氧烛中反应既有分解反应,也有化合反应
C.使用完后,产氧药块中原物质的质量均减少 D.镁粉用量越多越好
(5)选择合适的供氧剂
过氧化钙()和过氧化钠()均可做供氧剂。二者化学性质相似。过氧化钠固体和过氧化钙固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系(如下图)所示。
为了解决鱼的吸氧问题,给鱼缸缓慢持续供氧,应选的供氧剂为___________。
【工业制氧气】
工业上可以用空气制氧气,同时可在一定条件下合成氨气(),进一步合成硝酸铵()。其中硝酸铵可用作植物生长所需的化肥。该流程如下:
(6)步骤①属于___________(填“物理”或“化学”)、变化。
(7)根据下列图表分析,工业制得的氧气中最难被分离除去的气体是___________。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氦气
沸点/℃
(8)写出步骤③中发生反应的化学方程式___________。
(9)植物生长需氮元素。某农田原计划施用尿素化肥,其化学式为。现改用硝酸铵()化肥,则需要硝酸铵___________kg与原先施用化肥中含氮量相当。
【答案】(1)可以控制反应速率
(2) AF 反应条件 反应物状态
(3) 不易
(4)AB
(5)过氧化钙/
(6)物理
(7)氩气
(8)
(9)80
【详解】(1)装置B、C都是固液常温型发生装置,装置B是长颈漏斗,装置C是分液漏斗,分液漏斗的优点是可以控制反应速率;
(2)加热高锰酸钾制取氧气,根据药品和加热条件,选择固体加热型发生装置,故发生装置选择A,需要考虑的因素有反应条件和反应物状态;
制得的氧气用于铁丝燃烧实验,铁丝燃烧实验需要在集气瓶底部预先留一部分水,因此,可以直接用排水法制取氧气,收集装置选择F,故装置组合为AF;
(3)第Ⅱ步反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下反应产生氧气,化学方程式为;
根据氧气的物理性质,氧气不易溶于水;
(4)A、镁粉燃烧会产生白光,故氧烛在使用时可能具有照明的功能,说法正确,符合题意;
B、氯酸钠在催化剂的催化作用下受热分解生成氯化钠和氧气,符合“一变多”的特点,属于分解反应,镁燃烧生成氧化镁,符合“多变一”的特点,属于化合反应,故氧烛中反应既有分解反应,也有化合反应,说法正确,符合题意;
C、产氧药块中含催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,说法错误,不符合题意;
D、镁粉过多会消耗氧气,使产氧量减少,说法错误,不符合题意;
故选AB。
(5)鱼缸需要缓慢持续供氧,根据图像,过氧化钠产生氧气速率快,氧气少,而过氧化钙产生氧气速率慢,氧气多,所以选择过氧化钙作鱼缸的供氧剂;
(6)工业制氧气原理是根据空气中各成分的沸点不同,过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(7)工业制氧气中难被分离除去的气体是沸点与氧气接近的气体,根据图表,氩气的沸点与氧气接近,难以被分离;
(8)步骤③是氨气和氧气在加热条件以及催化剂的作用下,反应生成一氧化氮和水,化学方程式为
(9)60 kg尿素[CO(NH2)2]中含有氮元素的质量为,改用硝酸铵(),需要硝酸铵的质量为。
19.(25-26九年级上·福建福州·期中)某兴趣小组以“气体制备”为主体开展项目式学习。
Ⅰ.工业制氧气
(1)确定方案:a.从空气中获得氧气;b.光合作用制取氧气;c.氧化汞汞+氧气;d.…等方案;工业上获得氧气不用c方案的理由是______。
Ⅱ.实验室选用下列装置制取并收集氧气。
(2)仪器①的名称是______。
(3)小明同学使用溶液进行实验,选择的发生装置是______(填字母),反应的文字表达式为______。
(4)小安同学使用固体进行实验。
①反应的文字表达式为______。
②实验前检查装置气密性的方法是:______,则气密性良好。
③向试管中加入正确的操作是______(填字母)。
④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______。
⑤在实验方案中,下列图标需要标注的是______(填字母)。
【答案】(1)产生有毒的汞蒸气,损害人体健康、污染空气,且分解所需温度高,能耗大
(2)长颈漏斗
(3) A 过氧化氢水+氧气
(4) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将导管末端伸入水中,用手握住试管外壁,导管口有气泡放出,松开手后,过一会,导管口有一小段水柱 bc 防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂 b
【详解】(1)氧化汞(HgO)加热分解会产生剧毒的汞蒸气,对操作人员健康及环境构成严重威胁;氧化汞分解所需温度高,高温条件导致能耗增加,故填:产生汞蒸气,损害人体健康、污染空气,且分解所需温度高,能耗大;
(2)根据图像,仪器①的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(3) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,是固液不加热,所以选择装置:A,文字表达式为:,故填:A;;
(4)高锰酸钾在加热时分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,高锰酸钾分解文字表达式为:;
检查装置气密性的核心原理是制造装置内外的压强差,通过观察是否有气泡或液柱等明显现象来判断密封效果 ,故填:将导管末端伸入水中,用手握住试管外壁加热,导管口有气泡放出,松开手后,导管口有一小段水柱;
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;
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,故填:防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂;
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。
20.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)氧气在生产、生活中有着广泛的应用,制取氧气的方法有多种。
Ⅰ.工业制氧气
工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用图1所示实验模拟。
(1)浸入液氮后,试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条___________,原因是___________;观察到木条复燃。
Ⅱ.实验室制氧气
实验室中可用图2所示装置制取氧气。
(2)该反应的符号表达式为___________,在试管口塞一团棉花的原因是___________。
Ⅲ.家庭制氧气
某市售家用制氧器(图3)中的试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末。使用时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(3)该制氧器反应原理:①
②___________(写出符号表达式)。
(4)根据上述原理,化学兴趣小组利用饮料瓶、吸管、注射器等日常用品设计并制作了图4所示三套简易制氧器。每套装置左侧瓶中加入过碳酸钠和二氧化锰,存在缺陷的装置是___________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
(5)关于自制供氧器与市售供氧器,下列说法不正确的是___________。
a.产氧和洗气装置组合不用一体化 b.制氧器要符合美学、工程、安全
c.内部气体流向采用高进低出方式 d.过滤仓中的水仅仅起到加湿作用
【答案】(1) 熄灭 氮气不支持燃烧
(2) 防止粉末状物质进入导管
(3)
(4)乙
(5)ad
【详解】(1)因为液态氮气的沸点比液氧低,取出试管后液态氮气先扩散出来,氮气不能支持燃烧,所以伸入燃着的木条熄灭;1分钟后剩余的主要是氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故填:熄灭;氮气不支持燃烧;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的符号表达式为;在试管口塞一团棉花是为了防止粉末状物质进入导管,故填;;防止粉末状物质进入导管;
(3)第一步产生的过氧化氢在二氧化锰的催化下能迅速产生氧气,符号表达式为,故填:;
(4)乙装置中,右侧瓶中导管在液面以下,反应生成的氧气无法导出,该装置有缺陷,故填:乙;
(5)a、产氧和洗气装置组合更便于使用,需要一体化,a选项符合题意;
b、制氧机是民用商品,故要符合美学、工程、安全,b选项不符合题意;
c、简易供氧器和真实产品内部气体流向都采用高进低出方式,c选项不符合题意;
d、过滤仓中的水的作业用有:过滤杂质提纯氧气的作用;使产生的氧气具有一定湿度;可以通过气泡观察氧气生成的速率;还能够降低氧气温度等,d选项符合题意;
故选:ad。
21.(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)氧气是我们生存所必需的物质,人们对氧气的探究从未止步。
【工业制氧气】
(1)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,剩下的主要是液氧。
(2)利用膜分离法制氧气。如图1所示,利用氧分子的体积_______(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
【测定氧气】
实验一:课本实验
(3)图2是教材中测定空气中氧气含量的装置图。实验过程中所发生反应的文字表达式为_______。集气瓶中加入少量水的作用是_______(答一点即可)。
实验二:创新实验
小组的同学们设计了图3所示的装置,测定了家用制氧机获得的“富氧空气”中氧气的体积分数。
(4)操作如下:
①连接仪器,检查装置气密性:关闭弹簧夹,双手紧握集气瓶。过一会儿,若观察到_______,则证明气密性良好。
②往量筒内加入100mL水。
③集气瓶容积为120mL,装入20mL水,点燃燃烧匙内足量的红磷,待红磷熄灭并冷却至室温;
④打开弹簧夹,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18mL。
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为_______。若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,则实验测得的氧气的含量_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【实验室制取氧气】
实验室里现有高锰酸钾以及下列仪器:
(6)仪器⑧的名称是_______。
(7)利用图4仪器和试剂制取氧气,你选择的仪器是_______(填标号),排水法收集的氧气不纯净,可能的原因是_______(答一点即可)。
(8)医用氧气极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过如图5所示的湿化瓶装置,可使干燥的氧气湿化。使用时,氧气应从_______(填“a”或“b”)口通入。
【答案】(1)低
(2)小于
(3) 吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气
(4)气球膨胀
(5) 82% 偏大
(6)长颈漏斗
(7) ①③④⑤⑥⑨ 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
(8)a
【详解】(1)当液态空气升温时,由于液氮沸点比液氧沸点低,所以液氮先汽化,剩下的主要是液氧;
(2)由图1可知,利用氧分子的体积小于氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气;
(3)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,文字表达式为;集气瓶中加入少量水的作用是吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气;
(4)连接仪器,检查装置气密性:关闭弹簧夹,双手紧握集气瓶,集气瓶内温度升高,压强增大,因此过一会儿若观察到气球膨胀,则证明气密性良好;
(5)红磷燃烧消耗氧气,气体减少,压强减小,则反应结束冷却至室温后打开弹簧夹,量筒中的水进入集气瓶中,进入水的体积即为红磷燃烧消耗的氧气体积,则本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为;
若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,会导致读数偏小,则实验测得的氧气的含量偏大;
(6)仪器⑧的名称是长颈漏斗;
(7)实验室里现有高锰酸钾,则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,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,氧气不易溶于水且不与水反应,可采用排水法收集,则选用的仪器有集气瓶、带导管的单孔塞、酒精灯、水槽、铁架台和试管,故填:①③④⑤⑥⑨;
排水法收集的氧气不纯净,可能的原因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;
(8)使用图5装置时氧气应从a口通入,使氧气充分经过水而被湿化。
22.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。
Ⅰ.工业制氧气
(1)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,由于液态氮的沸点比液态氧的沸点___________(填“低”或“高”),液态氮先汽化,剩下的主要是液态氧。
Ⅱ.实验室制氧气
(2)用A装置制取氧气,检查气密性时,先___________,再___________;(填序号)
a.将导管的另一端浸入水中 b.用手紧握试管
(3)发生反应的符号表达式为___________,基本反应类型为___________。
(4)若要得到较干燥的氧气,应选择的收集装置是___________。
(5)能用排水法收集氧气,是因为氧气具有的物理性质是___________。
(6)若用如图所示装置测定生成氧气的体积,将量筒内装满水(水量足够)倒扣在水槽中。实验过程中下列说法正确的是___________。
A.先点燃酒精灯,待气泡连续并比较均匀放出时再把导管口伸入盛满水的量筒中
B.若未冷却到室温就读数会造成测量结果偏大
C.若读数时仰视量筒读数,则测定生成氧气的体积偏小
【答案】(1)低
(2) a b
(3) 分解反应
(4)D
(5)难溶于水
(6)B
【详解】(1)工业制氧气的方法是分离液态空气,利用液态氧和液态氮的沸点不同,以空气为原料,在低温条件下加压使空气转变为液体,然后蒸发,由于液态氮的沸点更低,因此首先汽化,剩下的主要就是液态氧了。
(2)检查装置气密性时,先把导管的一端放入水中,再用手握紧试管,导管口有气泡冒出,气密性良好,故选ab。
(3)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其符号表达式为,该反应符合“一变多”,属于分解反应。
(4)若要得到较干燥的氧气,需要选择排空气法,由于氧气密度比空气大,故选择向上排空气法,选D。
(5)能用排水法收集氧气,是因为氧气难溶于水。
(6)A、实验需要测量气体体积,只要反应开始就需要气体收集,不符合题意;
B、若未冷却到室温就读数,排出水的体积偏大,则测量结果偏大,符合题意;
C、如图,量筒倒置,若读数时仰视量筒读数,读取的数值比实际水的体积大,则测量结果偏大,不符合题意;
故选B。
23.(25-26九年级上·山东德州·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“氧气的制备与性质”为主题开展了项目式学习活动。
I.实验室制氧气
(1)查阅资料:高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)都可以作为化学制氧剂,是因为______。
(2)用A装置制取氧气,化学反应的文字表达式为______,基本反应类型为______。
(3)若要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置是______(填序号)。
II.工业制氧气
(4)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______(填“高”或“低”),液氮先汽化,剩下的主要是液氧。
(5)利用膜分离法制氧气。如图所示,利用氧分子的体积______(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
【答案】(1)都含有氧元素
(2) 分解反应
(3)B
(4)低
(5)小于
【详解】(1)根据高锰酸钾()、过氧化氢()、过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)的化学式可知,三者都含有氧元素,故都可以作为化学制氧剂;
(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;;
该反应是一变多属于分解反应;
(3)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,排空气法收集的气体常混有空气而不纯,氧气不易溶于水因此可选用排水法收集较纯净的氧气,故填:B;
(4)根据题意,剩下的主要是液氧,说明液氮以及汽化即液氮的沸点低于液氧,先变为气态;
(5)如图所示,空气通过膜之后,主要是氮气不通过而氧气通过,说明氧分子的体积小于氮分子体积。
24.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)工业制备高纯度氮气
题目背景:氮气是重要的化工原料,工业上可通过分离液态空气法制得。下图是制备高纯度氮气的简易流程,请回答相关问题。
问题:
(1)将空气转化为“液态空气”的过程,属于___________变化(填“化学”或“物理”)。
(2)在“升温蒸发”阶段,氮气先被分离出来,是因为氮气的沸点比氧气的沸点___________(填“高”或“低”)。
(3)写出硫在氧气中燃烧的符号表达式___________。
(4)写出氮气的一种用途___________。
【答案】(1)物理
(2)低
(3)S + O2 SO2
(4)用作保护气、制取氮肥等
【详解】(1)将空气转化为“液态空气”的过程,无新物质生成,属于物理变化;
(2)在“升温蒸发”阶段,氮气先被分离出来,是因为氮气的沸点比氧气的沸点低;
(3)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,符号表达式为S + O2 SO2;
(4)氮气可用作保护气、制取氮肥等;
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专题04 氧气的性质和制取(全国通用)
1、氧气的性质
2、氧气的实验室制法
3、催化剂
4、化合反应、分解反应和氧化反应
5、工业制取氧气
一、氧气的性质
1.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)下列属于氧气化学性质的是( )
A.无色气体 B.能燃烧
C.密度比空气略大 D.能支持燃烧
2.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)氧气是我们身边常见的物质,下列关于氧气的说法错误的是( )
A.能支持燃烧 B.可供动植物呼吸
C.液态氧为无色液体 D.不易溶于水
3.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是( )
A.放出热量 B.火星四射
C.有刺激性气味产生 D.生成黑色固体
4.(25-26九年级上·广东东莞·期中)人类的生命活动离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是( )
A.氧气易溶于水中 B.具有助燃性,可作燃料
C.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D.在高压、低温下,氧气能变成无色的液体
5.(25-26九年级上·山东菏泽·一模)氧气是一种重要的气体资源。下列有关氧气的说法正确的是( )
A.氧气能支持燃烧,所以常用作燃料
B.氧气能供给呼吸,所以在登山、潜水等活动中要携带氧气
C.氧气在空气中的质量分数约为21%
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
6.(25-26九年级上·福建福州·期中)下列说法错误的是( )
A.氧气可使带火星的木条复燃,因此氧气具有助燃性
B.化学变化中一定有物理变化,则物理变化中一定有化学变化
C.将蜡烛吹灭后,用燃着的木条迅速引燃,探究白烟是否可燃
D.禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起失火
7.(25-26九年级上·四川眉山·期中)下列对有关实验的现象描述正确的是( )
A.红磷在空气中剧烈燃烧,有白雾生成
B.红热木炭放入盛有氧气的集气瓶中,发出白光,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体
C.铁丝伸入盛有空气的集气瓶中,火星四射,生成黑色固体
D.硫粉在氧气中燃烧时,发出淡蓝色火焰,生成二氧化硫气体
8.(25-26九年级上·河北保定·期中)下列关于氧气性质的描述错误的是( )
A.通常条件下,氧气是无色无味的气体 B.氧气的密度比空气略大
C.氧气能和很多物质反应,化学性质比较活泼 D.鱼能在水中生存,说明氧气易溶于水
9.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)与“铁丝在氧气中燃烧”实验安全操作无关的图标是( )
A.护目镜 B.明火
C.热烫 D.排风
10.(25-26九年级上·山西长治·期中)如图分别是木炭和铁丝在氧气中燃烧的实验装置、下列相关分析正确的是( )
A.两个实验均可证明氧气具有可燃性 B.木炭、铁丝均需缓慢插入集气瓶中
C.两个实验均观察到有黑色固体生成 D.木炭、铁丝均可在空气中燃烧
11.(25-26九年级上·湖南郴州·期中)氧气是维护高原官兵身心健康、保障部队战斗力的必备条件。对氧气的认识正确的是( )
A.氧气用于医疗急救
B.氧气易溶于水,鱼类可以在水中呼吸
C.氧气可以支持燃烧,氧气能作燃料
D.木炭在氧气中燃烧,只生成二氧化碳
12.(25-26九年级上·云南玉溪·期中)下列有关实验现象描述中正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.木炭在氧气中燃烧,生成有刺激性气味的气体
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,放热,生成二氧化硫
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
13.(25-26九年级上·河南开封·期中)物质性质决定用途。下列物质用途与其物理性质有关的是( )
A.氩氦刀用于治疗肿瘤 B.氧气用于医疗急救
C.天然气作为家用燃料 D.食品充入氮气防腐
14.(25-26九年级上·四川成都·期中)“物质性质决定用途”是化学观念之一。下列关于物质性质与用途的说法不正确的是( )
A.氮气化学性质不活泼,常用作保护气 B.稀有气体通电发光,用于航标灯
C.液态氦沸点低,用于制造低温环境 D.氧气有助燃性,可作火箭发射燃料
15.(25-26九年级上·云南文山·期中)性质决定用途。下列有关物质的用途中,与其物理性质有关的是( )
A.用氢气作高能清洁燃料 B.用氧气进行医疗急救
C.用氮气做食品包装袋内的填充气 D.用稀有气体做霓虹灯
16.(25-26九年级上·山东临沂·期中)物质性质决定用途,下列物质的性质与用途对应关系表述不合理的是( )
A.氧气具有助燃性—作发动机燃料
B.稀有气体在通电时发出不同颜色的光—闪光灯
C.氦气密度比空气小—填充探空气球
D.葡萄糖酸钙口服液中含有钙元素—作补钙剂
17.(25-26九年级上·四川成都·期中)氧气的制取和性质实验如图所示。下列说法正确的是( )
A.发生装置类型是固体加热型
B.该装置能收集到干燥纯净的氧气
C.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底
D.高锰酸钾中含有氧气
18.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)下列有关氧气的说法正确的是( )
A.水中鱼能生存,氧气易溶于水
B.空气中氧气的质量分数为21%
C.氧气性质活泼,能与所有物质发生反应
D.工业制氧气是利用了液氮、液氧的沸点不同
19.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)实验室制取氧气并探究其性质,下列操作能达到实验目的的是( )
A.用甲装置制备氧气 B.用乙装置收集氧气
C.用丙装置验满氧气 D.用丁装置验证氧气性质
20.(25-26九年级上·陕西西安·期中)物质的性质在很大程度上决定用途,以下关于氧气的性质和对应用途的描述错误的是( )
选项
用途
性质
A
氧气用于气割、气焊
氧气具有助燃性
B
吸氧可以帮助人克服高原反应
氧气能供给呼吸
C
鱼能在水中生存
氧气易溶于水
D
液态空气用于工业制取氧气
空气中各成分的沸点不同
21.(25-26九年级上·江苏扬州·期中)物质的性质决定用途,下列物质的用途与性质不对应的是( )
A.金刚石用于裁玻璃——金刚石硬度大
B.一氧化碳用作燃料——一氧化碳具有可燃性
C.石墨用作电池电极——石墨具有导电性
D.液氧用作火箭推进剂——氧气具有可燃性
22.(25-26九年级上·甘肃陇南·期中)性质决定用途是一种重要的化学观念。下列物质性质与用途对应关系不正确的是( )
A.氧气能支持燃烧——炼钢
B.氮气的化学性质不活泼——冷冻治疗
C.氦气的密度小——氦气球
D.石蜡能燃烧——制作蜡烛
23.(25-26九年级上·海南海口·期中)以下关于物质性质及其对应用途的描述中不正确的是( )
A.氧气不易溶于水—用于冶炼钢铁
B.氦气化学性质不活泼—用于保存嫦娥五号取回的月壤
C.氢气有可燃性—用于作燃料
D.稀有气体通电发出不同颜色的光—用于制作霓虹灯
24.(25-26九年级上·福建漳州·期中)如图是初中化学的几个实验装置图,请回答:
(1)请你分析:如图1所示的操作可能导致的后果________。
(2)图2是铁丝在氧气中燃烧的实验,该反应的文字表达式为________。
(3)图3为测定空气中氧气含量的改进实验,注射器中装有20 mL的蒸馏水。该实验中注射器的变化为________。与课本实验相比,本实验的优点为_______。写出红磷燃烧的文字表达式为________。
25.(25-26九年级上·河南驻马店·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置。
(1)小明是个善于思考、善于总结的学生。做完实验后,他发现了一些共同点:在反应基本类型方面,三个化学反应都是________反应。
(2)三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中________集气瓶底部的水可以用细沙代替。
26.(25-26九年级上·河北张家口·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生反应:
(1)上述三个反应的相同点是_____。(可多选)
A.都是化合反应 B.都是氧化反应 C.生成物都是固体 D.都需要点燃
(2)螺旋状铁丝上系的火柴作用是______。实验前用砂纸打磨铁丝的目的是______。
(3)丙装置中反应的文字表达式是______。该反应的现象是______。
(4)在做甲实验时,事先都需在集气瓶底部装少量水,作用是______。
(5)铁丝在空气中不能燃烧,但是在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,说明可燃物燃烧的剧烈程度与______有关。
27.(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,可以与许多物质发生化学反应。
(1)图乙燃烧的文字表达式为________________。
(2)甲、乙、丙的集气瓶中都预先加入少量水,但其目的各不相同,装置甲中加少量水的目的是________,装置丙中加少量水的目的是________________。
(3)丁实验中可观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈,说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素是________。
28.(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图是有关氧气性质实验的装置图,回答下列问题
(1)A中为证明木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,木炭燃烧结束后你的操作是__________。
(2)B中发生反应的现象是剧烈燃烧,____,放热,生成黑色固体。该反应的符号表达式为____;该实验需要在铁丝下端系一根火柴,目的是__________。
(3)C中集气瓶放水的作用是__________。
(4)A、B、C都属于__________反应(填基本反应类型)
29.(25-26九年级上·上海闵行·期中)化学实验小组同学利用如下实验探究氧气的性质:
(1)下图中能说明镁带燃烧是化学变化的现象是___________。
A.镁带逐渐变短 B.发出耀眼白光
C.放出热量 D.生成白色固体
(2)如图木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是___________。向反应后的集气瓶中迅速倒入澄清石灰水,观察到的现象是___________。
(3)下图的现象是剧烈燃烧,___________,放热。将铁丝绕成螺旋状的目的是___________。在铁丝下端系一根火柴,点燃火柴,需待火柴快燃尽时插入装满氧气的集气瓶中,若铁丝伸入过早会造成实验失败,原因是___________。
30.(25-26九年级上·吉林四平·期中)如图分别是木炭、铁丝、硫粉在氧气中燃烧的实验。请回答下列问题:
(1)实验一中木炭在氧气中比在空气中燃烧的更旺,说明燃烧的剧烈程度与________有关。
(2)实验二中有一处明显的错误,该错误可能导致的后果是__________。
(3)下列对上述化学实验的归纳中正确的是________(填字母)。
A.点燃的木炭和铁丝都要从瓶口向下缓慢伸入集气瓶
B.三个实验都有黑色固体生成
C.三个实验都发生氧化反应,都放热
二、氧气的实验室制法
1.(25-26九年级上·贵州贵阳·期中)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出图1中带标号仪器的名称:a________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置应该选用图1中的装置________(填字母序号),实验时同学们发现水槽中的水变成了紫红色,原因是________,上述反应的符号表达式为________。
(3)写出实验室用装置B来制取氧气的反应的符号表达式:________。若用装置F收集氧气,气体应从______(填“长”或“短”)管通入。若用排水法收集氧气,证明氧气已集满的现象是________。
(4)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?某化学制氧机(原理图见图2)利用过碳酸钠白色固体和二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气________(填“易”或“不易”)溶于水性质,使氧气变得湿润;而且可以根据________来判断氧气产生的速率。
②制作简易供氧器时,除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑很多方面的因素,例如:__________(写一条)。
2.(25-26九年级上·广东肇庆·期中)某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢、氯酸钾、二氧化锰,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
I.制取氧气:
(1)写出图中标有序号的仪器名称:①_____;②_____。
(2)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是_____(写名称)。
(3)若实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应的符号表达式是_____。若用C装置收集到的氧气不纯,可能原因有_____。(写一条即可)
(4)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择_____。(填字母编号),该装置的优点是_____。
(5)若用F装置收集一瓶干燥的氧气,验满方法_____。
Ⅱ氧气的性质:如图所示,“探险队员”——氧气,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与氧气反应的物质),氧气必须避开它们,否则就无法通过。
(6)“箭头”画出了氧气走迷宫的路线,氧气不能从甲处通过。你认为甲处放的物质是_____(填字母)。
A.硫 B.水 C.氮气
(7)氧气在走迷宫的过程中,除了甲,还看到了两种“吃人的野兽”,请写出其中一种与红色固体反应的符号表达式是_____。
3.(25-26八年级上·黑龙江大庆·期中)化学兴趣小组的同学利用下列实验装置,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称①___________。
(2)以高锰酸钾为原料制取并收集较纯净的氧气可选择的装置有___________(填字母)。反应的文字表达式为___________,该装置应稍作修改的地方是___________。
(3)用过氧化氢溶液制氧气时,选用C装置的优点为___________。若用G装置收集氧气,则气体应从___________(选填“a”或“b”)端通入。
(4)若用图F装置收集氧气,当观察到___________时开始收集气体。
(5)用收集好的一瓶氧气做铁丝燃烧实验,能证明该反应是化学变化的实验现象是___________。
(6)加热高锰酸钾制氧气结束时先撤导管后熄灭酒精灯原因:___________。
(7)小白同学用托盘天平称取16.6g药品(1g以下用游码),称量时发现指针向右偏转,这时应该进行的操作是___________直至天平平衡(填序号)。
A.将游码向左移 B.将游码向右移动
C.增加食盐固体 D.减少食盐固体
4.(25-26九年级上·辽宁大连·期中)氧气和水都是人类赖以生存必不可少的物质。
Ⅰ.氧气的制取和性质实验。
(1)实验室可以选用A装置制取氧气,选择的依据是________,若用B装置制氧气,反应的化学方程式为________,使用分液漏斗的优点是________。
(2)收集氧气可以选择装置D或E,若用D装置收集氧气,检验一瓶氧气已经收集满了的方法是________。若准备做铁丝燃烧实验,最好选用________装置收集氧气,原因是________。
Ⅱ.自来水需要经过多重处理才能达到使用标准,过滤是必不可少的步骤之一。
(3)图3中缺少一种玻璃仪器,它的名称是________,作用是________。
(4)操作过程中,发现过滤速度太慢,原因可能是________;过滤后发现滤液仍然浑浊,原因可能是________。
(5)如果得到的滤液还有颜色,可以用________吸附除去。
5.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)以下是气体的实验室制取和性质实验。
(1)仪器①的名称_____。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气发生反应的符号表达式为_____。若用装置D收集氧气,气体应从导管口_____(填“a”或“b”)通入。
(3)将收集的氧气倒入装置E的烧杯中,观察到的现象是_____。
6.(25-26九年级上·湖南永州·期中)化学是一门以实验为基础的学科,气体的制备性质是其中一种重要的实验。氧气的制取是初中化学实验的重要内容之一。根据如图回答有关问题。
(1)标号①的仪器名称为_______。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,该反应的文字表达式为_______。
(3)与B装置相比,C装置的优点是_______。用D装置收集氧气时检验氧气是否集满的方法是______。
(4)若用G收集氧气,气体应从G的______(填“a”或“b”)端进入。
(5)常温常压下,氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。实验室加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气时,在A—F装置中选择制取并收集的装置为______。
7.(25-26九年级上·辽宁铁岭·期中)某化学兴趣小组的同学利用双氧水、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
制取氧气
(1)写出图中标有序号的仪器名称:②______。
(2)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是______。
(3)用高锰酸钾加热制取氧气时,选用的发生装置是______(填字母,下同),反应的符号表达式______,在试管口放一团棉花的目的是______。可以选择D装置收集氧气的原因是______。若用C装置收集到的氧气不纯,可能原因有______。(写一条即可)
(4)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择______。(填字母编号)
(5)若用F装置收集一瓶干燥的氧气,如何验满:______。
(6)写出铁丝在氧气中燃烧的符号或文字表达式______。
8.(25-26九年级上·山东德州·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“氧气的制备与性质”为主题开展了项目式学习活动。
I.实验室制氧气
(1)查阅资料:高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)都可以作为化学制氧剂,是因为______。
(2)用A装置制取氧气,化学反应的文字表达式为______,基本反应类型为______。
(3)若要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置是______(填序号)。
II.工业制氧气
(4)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______(填“高”或“低”),液氮先汽化,剩下的主要是液氧。
(5)利用膜分离法制氧气。如图所示,利用氧分子的体积______(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
9.(25-26九年级上·广东江门·期中)化学是一门以实验为基础的科学,请根据如图所示装置回答问题。
(1)写出仪器①的名称______,实验时,该仪器的下端口______(填“需要”或“不需要”)伸入液面以下。
(2)实验室用过氧化氢溶液(俗称双氧水)和二氧化锰制取氧气时,反应的文字表达式或符号表达式为______。可选用的发生装置是______,若要收集一瓶干燥的氧气则验满的方法是______。
(3)已知过氧化氢在常温下分解缓慢,加入氧化铜反应也明显加快,若要证明氧化铜是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证氧化铜在化学反应前后的______是否改变。
(4)用F装置探究氧气性质时,发现木炭剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热,反应的文字表达式或符号表达式为______。
(5)已知一氧化氮气体难溶于水,密度比空气略大,在空气中一氧化氮容易与氧气发生反应生成二氧化氮,则收集一氧化氮气体时应选用图中装置______(填字母代号)。
10.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)如图是实验室制取氧气及潜艇制取氧气装置,请回答下列问题。
I、实验室制取氧气方法
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气,该反应的符号表达式是:_______。为了气流平稳且氧气较纯,选择制取和收集氧气的装置组合可以是_______(填字母);若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气,验满的方法是_______。
(2)双氧水属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。过氧化氢分解酶催化作用的微观过程示意图如图所示,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.该反应中,反应物先被吸附到催化剂的表面是物理变化
b.甲分子是保持过氧化氢化学性质的最小粒子
c.该反应前后催化剂的质量和性质不变
d.取一定量的过氧化氢,加入的催化剂越多,生成氧气的量越多
(3)如图是进行铁丝在氧气中燃烧的实验,下列几种操作能提高实验成功率的方式是_______。
II、潜艇制取氧气装置
“氧烛”如图甲所示,利用固体燃料——产氧药块(由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成)制氧气。该反应需要在300℃左右进行。若温度过低,反应会终止,若温度过高,会产生大量氯气。
(4)氯酸钠与氯酸钾的分解相似,加热时生成氯化钠和氧气。启动“氧烛”时,按压点火装置,产氧药块中镁粉与氧气先发生反应,该反应的目的是_______。
(5)产氧药块中需均匀分布一定质量的镁粉,但不能过多,除了会消耗过多氧气外,还有______。
(6)“氧烛”的填充材料会影响其放氧时间(即完成反应的时间)和外壳温度。兴趣小组同学分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下“氧烛”的放氧时间及外壳温度,结果如图乙所示。根据图像分析,“氧烛”应选择的填充材料是_______。(选填“A”或“B”)
11.(25-26九年级上·广东揭阳·期中)根据下列装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)写出有标号仪器的名称:①__________。
(2)高锰酸钾制取氧气的化学反应符号表达式为_____,试管口加一团棉花的作用是_____。
(3)实验室用装置B制取氧气,从长颈漏斗中加入的试剂是_____;长颈漏斗的下端必须浸没在液面以下的目的是_____。用装置E收集氧气,导管移入集气瓶的适宜时机是_____。
(4)将收集的氧气用作性质实验,如图F所示,水的作用是__________。
(5)已知氨气是一种比较常见的气体,常用于生产化学肥料。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取氨气,则制备氨气可选择的发生装置是_____,实验室收集氨气时只能用D装置,据此可推测氨气可能具有的性质有_____。(写出一点)
12.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期中)掌握实验室制取气体的一般思路和方法是必备的化学素养。兴趣小组走进实验室制取气体并探究其性质和用途。请回答有关问题。
(一)氧气的制取
Ⅰ.实验室制取氧气。实验室现有过氧化氢溶液、高锰酸钾、二氧化锰以及下列装置。
(1)写出仪器①的名称_______。
(2)若用现有药品和装置A制取氧气,反应的文字表达式为_______。
(3)实验结束后发现水槽中的水呈红色,小组同学对实验过程进行了反思,针对存在的不足,你提出的一条实验改进意见是_______。
(4)小组同学用制得的氧气做铁丝燃烧的实验,观察到的现象是_______。
(5)若选用F装置采用排空气法收集氧气,气体应从_______(选填“a”或“b”)端导入。
Ⅱ.兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢溶液后,用传感器测量装置中气压的变化如图乙中曲线a、b所示。
(6)两种催化剂中催化效率更好的是_______,从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
13.(25-26九年级上·广东江门·期中)化学是一门以实验为基础的科学,同学们在化学实验室分析了氧气的制备与性质。回答下列问题:
一、氧气的制备
(1)
选用药品
发生装置
收集装置
文字表达式
过氧化氢溶液、二氧化锰
________
________
________
二、氧气的性质
(2)若将产生的气体通过________(填干燥试剂的名称)干燥后通入F,F和G中看到的现象是________。
(3)如图所示是探究氧气化学性质的实验。
①写出丙中发生反应的符号表达式________。
②甲实验与丙实验集气瓶中都少量的水,哪个实验中水能换成细沙?________。
三:跨学科实验
(4)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。
①装置中的注射器作用与实验室________仪器的作用相同。
②内部气体流向采用低进高出方式的优点是________。
14.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)氧气在生活、生产中应用广泛,氧气的制取方法多种多样。
Ⅰ.实验室用下图所示装置制取氧气并进行性质实验。
(1)写出图中仪器名称①______,②_______。
(2)用高锰酸钾制取一瓶氧气,反应的符号表达式为_____。选择的发生装置为_____。
(3)医院用氧气罐给病人供氧(如图1),氧气经潮化瓶(瓶内装适量水)输送给病人,该装置类似实验室里的多功能瓶,其出气口对应图2装置_______(填“a”或“b”)端。
(4)实验室用C装置制取氧气时,发现锥形瓶内产生大量水雾,液体无法顺利滴下,可能的原因是______。
A.装置漏气 B.双氧水浓度太大 C.双氧水滴入太快
(5)用三瓶体积分数均为96%的氧气进行如下实验:a.敞口正立 b.敞口正立加热 c.敞口倒立。测得瓶内氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。
①从微观角度分析曲线b比a下降快的原因___________。
②此实验中证明“氧气密度大于空气”的证据是________。
③保持c瓶倒置状态,足够长时间后,最终氧气体积分数大约是_________。
Ⅱ.生活中制氧
图4是某品牌制氧杯,图5为内部结构示意图。使用时:先在甲杯中加入制氧剂A过碳酸钠、制氧剂B二氧化锰,再加入清水;乙杯加入适量清水后放回,旋紧杯盖即可快速供氧。过程中甲杯壁温热,杯内产生气泡,乙杯内也有气泡冒出。(过碳酸钠在水中溶解后转化为碳酸钠和过氧化氢。)
(6)在乙杯中加入清水的作用是_______。
A.观察氧气生成速率 B.加快氧气生成速率
C.提高氧气的产量 D.润湿氧气 E.降低氧气温度
(7)证明出气孔②处逸出的是氧气的简便方法是____________。
14.(25-26九年级上·湖北宜昌·期中)以下是氧气的实验室制取和性质实验。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)A中制取氧气的符号表达式为___________。可用E装置收集氧气,理由是___________。
(3)用C装置收集氧气,验满的方法为___________。
(4)F中反应的符号表达式为___________。
15.(25-26九年级上·河北唐山·期中)实验室常用下列装置来制取氧气并进行性质验证的实验,请回答下列问题:
(1)写出图中有标号的仪器名称:a_______;b_______。
(2)某同学利用A装置制取氧气时反应的化学方程式为_______。该反应属于_______。(填基本反应类型)试管口放棉花的作用是_______试管略向下倾斜的原因是_______。
(3)用B装置收集氧气时,要等到导管口_______时再开始收集,实验结束时水槽中的水倒流进入试管,她在操作中的错误是_______。
(4)收集干燥的氧气可选用_______(填字母编号)装置,将导气管伸入集气瓶底部是为了_______,验满方法是_______。
(5)装置E中硫剧烈燃烧,发出_______火焰,化学方程式为_______。瓶底放少量水的作用为_______。
(6)木炭在氧气中燃烧发_______光,在空气中不如在氧气中反应剧烈,原因是_______。
16.(25-26九年级上·山东青岛·期中)实验是进行科学探究的重要方式。“追梦”活动小组在实验室中制取氧气并探究其性质。请根据如图所示装置回答问题。
实验室制取氧气的方法有多种,例如:
方法一:加热分解高锰酸钾固体 方法二:利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液
(1)用方法一制取氧气应选用的发生装置是___________(选填字母序号),该反应的化学方程式为___________。
(2)用方法二过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,则选用的发生装置是___________(选填字母序号),该反应化学方程式为:___________。
(3)由此可知选择气体的发生装置时考虑的因素是___________和___________。
(4)可用E装置收集氧气,原因是___________;使用该装置时要等到___________开始收集。
(5)进行图二所示实验时,发现铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧、___________、放热、生成黑色固体,该反应的化学方程式为___________。由此得出氧气具有的化学性质是___________。
(6)铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同,原因是___________。
17.(25-26九年级上·甘肃酒泉·期中)如图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。请回答下列问题:
(1)写出标号仪器名称:a______;c______。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,若从控制反应效率和节约药品的角度考虑,应选择的发生装置是______(填编号)。
(3)实验室若用高锰酸钾制取纯净的氧气,可选择装置组合是______;写出高锰酸钾制取氧气的表达式______。
(4)若用如图所示的G装置收集氧气,验满时,应______,则氧气已收集满。G还可利用排水法收集氧气,瓶中先装满水,气体应从______端通入。
(5)排水法收集氧气结束时先移导管再熄灭酒精灯的原因是______。
(6)在“氧气的制取和性质”实验中,某同学取一段纱窗网上的细铁丝,绑上火柴。然后在自己收集的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“火星四射”的现象,请分析此实验失败可能的原因______,改进后铁丝能在氧气中燃烧,其反应现象为______,反应的表达式为______。
(7)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小。极易溶于水,其水溶液呈碱性。现选择合适的装置来制取并收集,应该选择的装置组合是______。
18.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出图1中带标号仪器的名称:a ___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置应该选用图1中的装置___________(填字母序号),实验时同学们发现水槽中的水变成了紫红色,原因是___________,上述反应的符号表达式为___________。
(3)写出实验室用装置B来制取氧气的反应的符号表达式:___________。若用装置F收集氧气,气体应从___________(填“长”或“短”)管通入。
(4)特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?某化学制氧机(原理图见图2)利用过碳酸钠白色固体和二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
①加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气___________(填“易”或“不易”)溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且可以根据___________来判断氧气产生的速率。
②制作简易供氧器时,除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑很多方面的因素,例如:___________(写一条)。
19.(25-26九年级上·黑龙江双鸭山·期中)氧气的制取和性质是初中化学的重要内容,根据如图所示的装置回答问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)利用A装置加热高锰酸钾制取氧气,需要改进的地方是___________;反应的化学方程式是___________。
(3)若用E装置收集氧气,则氧气应从___________端通入(填图中的字母),证明E中氧气已收集满的方法是___________。
(4)实验室常用锌粒与稀硫酸在常温下制取氢气,氢气难溶于水,且密度小于空气,则实验室制取氢气可选用的发生和收集装置是___________(从A-D中选择)。
20.(25-26九年级上·河北秦皇岛·期中)下列各图是实验室用来制取气体的发生装置和收集装置,按下列要求填空。
(1)写出图中仪器②的名称:___________
(2)装置A中试管口一定要略向下倾斜,其目的是___________
(3)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,所需的发生装置是___________(填序号,以下同);利用氧气密度比空气大的性质选用的收集装置是___________
(4)可用E装置收集氧气,原因是___________收集氧气的最佳时间是___________。
(5)实验结束时一定要先将导管从水槽中拿出,再熄灭酒精灯,其目的是___________。
(6)已知在实验室可用稀盐酸(液体)和石灰石(固体)在常温下来制取二氧化碳气体,那么该反应所选取的发生装置为___________(填序号)。
21.(25-26九年级上·辽宁本溪·期中)小组同学在实验室中制取氧气并探究其性质,请回答下列问题:
(1)甲仪器的名称是___________。实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,从上图中选择最合适的装置___________(填字母序号),反应的化学方程式为___________,基本反应类型属于___________,收集氧气的适宜时刻是___________。
(2)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图一所示实验,利用数据采集器测得氧气体积分数随时间变化曲线如图二所示。
①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是___________。
②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是___________。
(3)现有两个反应都可以产生氧气:①过氧化氢(二氧化锰作催化剂)分解②电解水。写出②反应的化学方程式___________,实验室选择①反应制氧气,而不选择②的原因是___________(填一条即可)。原子经济性。它是绿色化学的重要指标(数值越大,原子经济性越好)。上述两个反应中,从制氧气的角度分析,原子经济性更好的是反应___________(填“①”或“②”)。
22.(25-26九年级上·河南信阳·期中)氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
项目一:工业上制取氧气
(1)工业上一般采用分离液态空气制取氧气,该过程主要发生___________变化。
项目二:实验室制取氧气
某化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
(2)写出图中标号仪器②的名称:___________。
(3)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是___________。
(4)实验室中用高锰酸钾制取氧气,发生反应的符号表达式为___________。A装置中试管口放一团棉花的作用是___________。
(5)装置F有多种用途,若采用排空气法收集氧气,气体应从___________管口(填“m”或“n”)通入瓶中,此时如何验满氧气___________。
(6)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大。则制取装置应选择___________。(从A~E中选择)
项目三:计算制取氧气的质量
(7)实验室常用氯酸钾(KClO3)来制取纯净的氧气。
①计算氯酸钾中的钾元素与氧元素的质量比;___________
②若氯酸钾完全反应后,氧元素全部转化为氧气,试计算490kg 氯酸钾完全反应生成氧气的质量。___________
23.(25-26九年级上·河南新乡·期中)氧气是生活中常见的气体,某化学小组对氧气的制取进行学习。
【活动一】了解氧气的工业制法
(1)工业上常用分离液态空气法制得氧气,属于________变化(填“物理”或“化学”),利用了各物质的________不同。
【活动二】探究氧气的实验室制法
(2)仪器X的名称为________。
(3)实验室用A制取氧气的符号表达式为________。
(4)针对B装置,如何检查其气密性?________。
(5)若用装置D排空气法收集氧气,气体应从________(填“a”或“b”)管口通入,若选用E装置收集氧气并用带火星的木条验满,这是利用了氧气的哪些性质?________。
【活动三】计算(请写出计算过程)
(6)铁在潮湿的环境中会发生缓慢氧化生锈,在一定环境下铁锈的主要成分为氧化铁,请求出50 g的氧化铁中铁元素的质量。
三、催化剂
1.(25-26九年级上·广东汕头·期中)过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下能迅速放出氧气。下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂一定能加快化学反应的速率 B.二氧化锰是所有化学反应的催化剂
C.反应前后催化剂的质量和化学性质都不变 D.没有催化剂,过氧化氢就永远不能分解
2.(25-26九年级下·宁夏吴忠·期中)根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是( )
A.测定空气中氧气的含量
B.探究不同催化剂对分解速率的影响
C.验证质量守恒定律
D.该装置完美无缺,还可以探究CO的还原性
3.(25-26九年级上·广东茂名·期中)感受化学魅力,传承科学精神。为我国炼油催化剂制造技术奠定基础的科学家是( )
A.拉瓦锡 B.闵恩泽
C.徐寿 D.门捷列夫
4.(25-26九年级上·广东佛山·期中)化学发展离不开科学家的贡献,下列对应关系不正确的是( )
A.屠呦呦:测定相对原子质量 B.闵恩泽:研发石油化工催化剂
C.拉瓦锡:发现质量守恒定律 D.徐寿:与他人合译《化学鉴原》
5.(25-26九年级上·天津·期中)下列分析正确的是( )
A.化学变化伴随着发光、放热等现象,所以有发光、放热等现象的变化一定属于化学变化
B.催化剂在化学反应前后质量不变,化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
C.在同一化合物中,金属元素显正价,则非金属元素一定显负价
D.由同种元素组成的纯净物是单质,则单质一定只含一种元素
6.(25-26九年级上·广东中山·期中)按图所示进行实验,容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中,正确的是( )
A.没有催化剂过氧化氢不会分解
B.反应前后催化剂的质量不变
C.产生的泡沫能用于灭火
D.加入催化剂可以使过氧化氢生成氧气的质量增加
7.(25-26九年级上·重庆·期中)下列实验设计能达到实验目的的是( )
A.测定空气中氧气含量 B.证明石蜡中含有碳元素
C.探究不同种催化剂对分解速率的影响 D.制取蒸馏水
8.(25-26九年级上·江苏扬州·期中)福州大学团队研发的铜锚定碳纳米球催化剂(Cu-NC-3)可实现臭氧(O3)对广谱水体污染物的高效降解。以广谱水体污染物中的草酸(OA)、苯甲酸(BA)为研究对象,实验测得水体污染物中的[TOC]t/[TOC]0 (在特定反应时间点t时,剩余的总有机碳浓度与初始总有机碳浓度的比值)如图所示,下列说法正确的是( )
A.单独使用臭氧对水体污染物无降解作用
B.该催化剂对草酸的降解效果比苯甲酸好
C.该催化剂只能降解草酸和苯甲酸两种污染物
D.该催化剂对苯甲酸的降解效果影响更大
9.(25-26九年级上·河南濮阳·期中)下列说法正确的是( )
A.原子不显电性,则不显电性的微粒一定是原子
B.单质由同种元素组成,由同种元素组成的纯净物一定是单质
C.化学反应前后催化剂的质量和性质不改变
D.同种元素的质子数相同,质子数相同的粒子属于同种元素
10.(25-26九年级下·湖北孝感·期中)下列实验方案能达到实验目的的是( )
目的
A.探究能否作分解的催化剂
B.探究影响溶质溶解快慢的因素
C.探究质量守恒定律
D.探究铁的锈蚀需要氧气和水
方案
11.(25-26九年级下·重庆·期中)下列实验设计方案能达到实验目的的是( )
A.图A:探究是过氧化氢分解的催化剂
B.图B:探究燃烧需要氧气
C.图C:验证能与水反应
D.图D:验证质量守恒定律
12.(25-26九年级下·云南·期中)氢氧燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,其反应原理为。下列有关说法不正确的是( )
A.该反应是化合反应
B.催化剂在反应前后的质量和化学性质不变
C.该反应将化学能转化为电能,实现了能量的高效利用
D.反应中氢气和氧气的质量比为 2:1
13.(25-26九年级上·四川南充·期中)逻辑推理是一种重要的化学思维方法。下列推理正确的是( )
A.阳离子带正电荷,则带正电荷的粒子一定是阳离子
B.最外层电子数是8的为稳定结构,则稳定结构中最外层电子数一定是8
C.化合物由多种元素组成,则由多种元素组成的纯净物一定是化合物
D.化学反应前后催化剂的质量不变,则化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
14.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质,利用催化剂可消除,下图为该反应的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.反应前后原子种类和个数不变 B.催化剂在反应前后质量和性质都不变
C.保持丁的化学性质的最小粒子是 D.生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
15.(25-26九年级上·福建泉州·期中)下列基于实验事实的推理,正确的是( )
A.水通电生成氢气和氧气,证明水由氢气和氧气组成
B.往H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,可验证CuO是催化剂
C.用玻璃棒蘸取少量无色液体于酒精灯火焰上加热蒸干,有白色固体出现,说明该无色液体中含有可溶性物质
D.点燃气体,火焰上方的干冷烧杯的内壁出现水雾,证明该气体一定是氢气
16.(25-26九年级下·广东惠州·期中)小惠在校学习了用过氧化氢与二氧化锰制取氧气的方法后,从药店购买了一瓶500mL3%的过氧化氢溶液制取氧气,却发现家里缺少二氧化锰。
提出问题
小惠萌生了疑问:生活中常见的平菇、香菇、木耳、红砖能否替代二氧化锰作为过氧化氢溶液的催化剂?
(1)实验方案及步骤
分别将5g的平菇、香菇、木耳和40g的红砖加入可乐瓶中,用注射器注入50mL3%医用过氧化氢溶液,迅速拧紧瓶盖,发现有连续均匀的气泡冒出时收集氧气并开始计时,当带刻度的水杯中水位为100mL时结束计时,带刻度水杯中收集到水的体积就是该段时间内产生______的体积。
实施实验并记录数据,如表所示。
实验编号
加入块状的物质
收集100mL氧气所需时间
A
无
放出气体太慢无法统计
B
平菇5g
43秒
C
木耳5g
5分6秒
D
香菇5g
1分7秒
E
红砖40g
13分5秒
(2)分析推理
i.由实验数据可知:平菇、香菇、木耳、红砖______(填“能”或“不能”)加快过氧化氢的分解速率。
ii.平菇、木耳、香菇的催化效果由好到差的顺序为:______,判断依据是______。
iii.为什么不能把红砖与前三种物质的催化效果进行比较?请从控制变量的角度说明理由:______。
得出结论
小惠通过以上实验得出结论:平菇、香菇、木耳、红砖可作过氧化氢溶液的催化剂。
(3)拓展与反思
i.小东认为小惠的实验结论并不完全正确,为进一步证明平菇可作过氧化氢溶液分解的催化剂,小东认为还需补充的实验是:在反应前后要称量平菇的质量,并检验其______是否改变。
ii.为了加快反应速率,可将平菇、香菇、木耳、红砖______以增加接触面积。
iii.小东通过“豆包”智能体了解到,若用猪肝作过氧化氢溶液的催化剂效果更好,请写出该方法的化学方程式______。
17.(25-26九年级上·重庆·期中)化学兴趣小组以“催化剂”为主题,进行大单元学习。
活动:探究影响过氧化氢分解速率的因素
【猜想假设】猜想1:催化剂的种类;猜想2:过氧化氢溶液的浓度;猜想3:温度
【实验探究】学生利用如图1所示装置,用相同体积的过氧化氢溶液(40 mL),以收集50 mL的气体为标准,比较反应的快慢,实验方案如表所示:
序号
温度/℃
过氧化氢溶液浓度
1 g催化剂
时间/s
1
20
5%
二氧化锰
36
2
20
10%
二氧化锰
14
3
20
5%
氧化铜
56
4
80
5%
二氧化锰
28
(1)写出实验1发生反应的符号表达式_____________。
(2)催化剂在化工生产中起着重要作用,其质量和_____________在化学反应前后都不变。
(3)通过对比实验_____________的数据,得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强。
(4)通过对比实验1和4的数据,可以总结出分解速率随温度变化的规律是_____________。
【拓展延伸】在实验3中,学生将注射器换成了压强传感器,测得了实验过程中装置内压强随时间的变化如图2所示。实验过程中,学生触摸锥形瓶外壁,有发烫的感觉,至反应结束后,发生装置的温度慢慢趋于常温。
(5)根据实验探究推知,过氧化氢分解过程中_____________(填“吸收”或“放出”)热量。
(6)图2中,CD段压强降低的主要原因是:_____________。
18.(25-26九年级上·青海西宁·期中)氧气是一种化学性质比较活泼的气体。它可以与许多物质发生化学反应。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)写出仪器①的名称_________。
(2)实验室用高锰酸钾制备并收集一瓶较纯的氧气,应选用的装置组合是_______(填序号),该反应的文字表达式为_______________。
(3)若用F装置收集氧气,验满的方法是__________。
Ⅱ.探究催化剂种类对过氧化氢分解制氧气速率的影响
兴趣小组的同学将不同催化剂分别加入30 mL等浓度的过氧化氢溶液中,记录收集所用的时间,数据如下表。
实验序号
催化剂
收集所用的时间/s
1
无
>200
2
粉末
15
3
粉末
34
4
粉末
27
(4)为比较反应速率,兴趣小组的同学除了可以测定收集所用的时间,还可以测定_________。
(5)写出实验2反应的文字表达式____________。
(6)通过本实验数据,得出催化效果最好的物质是_____________。
19.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中)过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度。回答下列问题:
(1)锥形瓶中应放入的物质是________,分液漏斗中应放入的物质是________。
(2)写出用该装置制取氧气的文字表达式________。
(3)要收集一瓶纯净的氧气应选择上图中的装置________(填字母);
(4)若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气,优点是________。
A.生成物中只有氧气 B.需加热 C.不需加热
(5)装置A中反应剧烈,据此提出实验安全注意事项是________。
A.加热反应物 B.用体积小的锥形瓶 C.控制液体的滴加速度
(6)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用C装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都未见木条复燃。其原因是________。
20.(25-26九年级下·广东肇庆·期中)绿氢作为新能源,其制备成本随技术进步持续下降。工业上可通过电解水制绿氢,也可通过新型催化技术将甲醇和水蒸气重整制绿氢:。
(1)中碳、氢元素的质量比为___________。
(2)若采用甲醇制取3kg绿氢,理论上需要甲醇的质量是多少?(写出计算过程)___________
(3)工业电解水制氢常用3类催化剂,关键对比如表:
催化剂
催化效率
稳定性
能耗
成本
镍(Ni)基
较好
最好
4.5
极低
铂(Pt)基
高
一般
4.2
很贵
最高
好
3.8
极贵
ⅰ.中Ru元素的化合价为___________。
ⅱ.工业大规模制氢优先选用镍基催化剂,理由是___________。
(4)实际用甲醇制氢时,还会生成少量CO。一定条件下,含碳产物中和CO的质量比为11:1.若反应了64kg甲醇(假设甲醇完全转化),则制得的质量为___________kg。
四、化合反应、分解反应和氧化反应
1.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列不属于缓慢氧化的是( )
A.细胞的呼吸 B.蜡烛燃烧
C.醋的酿造 D.食物的腐烂
2.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列反应中既是化合反应,也是氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26九年级上·广东东莞·期中)下列变化中,不包含缓慢氧化的是( )
A.木炭缓慢燃烧 B.铁生锈
C.呼吸作用 D.食物变质
4.(25-26九年级上·四川眉山·期中)下列反应中既是化合反应,又是氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26九年级上·河北张家口·期中)下列反应中(反应条件略去),既是化合反应,也是氧化反应的是( )
A.镁+氧气氧化镁 B.氧化钙+水→氢氧化钙
C.水氢气+氧气 D.石蜡+氧气→二氧化碳+水
6.(25-26八年级上·上海·期中)下列反应属于氧化反应的是( )
A.氧化汞汞氧气 B.二氧化碳水碳酸
C.锌盐酸氢气氯化锌 D.硫氧气二氧化硫
7.(25-26八年级上·山东潍坊·期中)发生缓慢氧化的实例有很多,下列过程中不涉及缓慢氧化的是( )
A.人在长跑时急促呼吸 B.铁丝生锈
C.食物的腐烂 D.酒精燃烧
8.(24-25九年级上·河南信阳·期中)下列反应中,既不属于化合反应又不属于氧化反应的是( )
A.酒精+氧气→水+二氧化碳 B.磷+氧气→五氧化二磷
C.碳酸氢铵→氨气+水+二氧化碳 D.乙炔+氧气→水+二氧化碳
9.(24-25九年级上·河南信阳·期中)下列反应属于氧化反应但不属于化合反应的是( )
A.碳酸钙+盐酸 → 氯化钙+水+二氧化碳
B.碳+氧气 → 二氧化碳
C.酒精+氧气 → 二氧化碳+水
D.碳酸 → 水+二氧化碳
10.(24-25九年级上·湖南岳阳·期中)下列反应不属于化合反应,也不属于分解反应,但属于氧化反应的是( )
A.碳+氧气二氧化碳 B.氧化汞汞+氧气
C.酒精+氧气二氧化碳+水 D.石灰石+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
11.(25-26八年级上·山东德州·期中)下列反应中,既是化合反应又是氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
12.(25-26九年级上·四川广元·期中)下列反应中,属于化合反应但不属于氧化反应的是( )
A.碳+氧气二氧化碳 B.氧化钙+水→氢氧化钙
C.甲烷+氧气二氧化碳+水 D.过氧化氢水+氧气
五、工业制取氧气
1.(25-26九年级上·河南周口·期中)下列变化属于化学变化的是( )
A.电灯发光 B.镁带燃烧
C.干冰升华 D.工业制氧气
2.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)下列有关氧气的说法正确的是( )
A.水中鱼能生存,氧气易溶于水
B.空气中氧气的质量分数为21%
C.氧气性质活泼,能与所有物质发生反应
D.工业制氧气是利用了液氮、液氧的沸点不同
3.(24-25九年级上·河南洛阳·期中)下列物质的用途主要利用其化学性质的是( )
A.铜用于制造导线
B.稀有气体通电发出不同颜色的光
C.工业制氧气
D.氧气用于医疗急救
4.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)空气是我们赖以生存的宝贵资源。下列关于空气的叙述正确的是( )
A.氮气约占空气总质量的78%
B.保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子
C.工业制氧气是分离液态空气,属于分解反应
D.二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳都是空气污染物
5.(24-25九年级上·甘肃兰州·期中)工业制氧气采用分离液态空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,关于这个过程的描述不正确的是( )
A.有新物质氧气生成 B.利用了物质的沸点不同
C.先收集到的氮气沸点较低 D.得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体
6.(25-26九年级上·辽宁阜新·期中)下列说法不正确的是( )
A.分离液态空气法用于工业制氧气,发生物理变化
B.点燃氢气前要验纯,因为氢气与空气或氧气混合点燃时,一定会发生爆炸
C.氧气能支持燃烧可做火箭的助燃剂
D.稀有气体化学性质很不活泼,可以用作保护气
7.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)工业制氧气采用分离液体空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,关于这个过程的描述正确的是( )
A.有新物质氧气生成
B.分离液态空气是化学变化
C.是利用氮气和氧气沸点不同
D.工业制氧得到的是纯净的氧气
8.(23-24九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)日常生活中常发生的一些变化,其中前者属于物理变化,后者属于化学变化的是( )
A.电灯通电后发光、利用二氧化氯为自来水消毒
B.工业制氧气、轮胎爆炸
C.稀有气体制造电光源、铜丝导电
D.糯米制成酒、发生沙尘暴天气
9.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)空气是一种宝贵的资源,保护大气环境人人有责,下列有关说法不正确的是( )
A.拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验也可说明氮气的化学性质不活泼,食品袋中充氮气可以防腐
B.因为氧气能支持燃烧,所以可用于化工生产、气焊、气割等
C.稀有气体呈现不同的颜色,可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯
D.工业制氧利用了液氮和液氧的沸点不同
10.(25-26九年级上·山西运城·期中)工业制取氧气有多种方法,一种常见的工业制氧气的流程如图,有关分析正确的是( )
A.液态空气属于混合物 B.利用了各物质的密度不同
C.所用原料的成本较高 D.储存入钢瓶时分子间隔增大
11.(25-26九年级上·山西晋中·期中)利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径,下图为工业制氧气的流程图,关于工业制取氧气的说法正确的是( )
A.空气中氧气的质量分数约为21%
B.上述工艺得到氧气的过程属于化学变化
C.此种方法得到的氧气为纯净物
D.此工艺利用了液氮和液氧的沸点不同
12.(24-25九年级上·新疆哈密·期中)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图:
(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:___________。
13.(25-26九年级上·重庆·期中)氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。
I、工业制氧气
(1)分离液态空气法制氧气。在低温下加压,使空气转变为液态,升温时,由于液氮沸点比液氧沸点更_____(填“高”或“低”),液氮先汽化,剩下的主要是液氧。此过程中发生的是_____(填“物理”或“化学”)变化
(2)膜分离法制氧气。如图所示,利用氧分子体积_____(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子体积实现分离,获得高浓度的氧气。
Ⅱ、空间站内的氧气再生
(3)空间站内水循环实现氧气再生的示意图如下。“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的符号表达式为_____。
14.(24-25九年级上·山西晋中·期中)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径小红同学在小组合作学习过程中,对氧气的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理联系实际,解决问题:
(1)氧气的密度比空气_______。
(2)氧气在生活中可以用来_______。
(3)工业制氧气是利用氮气和氧气的_______不同。
(4)写出其中一个反应的文字表达式为_______,该反应所属的化学基本反应类型是_______。
15.(25-26九年级上·四川德阳·期中)化学与生活密切相关,影响生产力,并改变我们的生活。
(1)酒香不怕巷子深_____。(从微观角度解释)
(2)小明说:“我一口气能喝下几百万亿个水分子”,这句话说明了_____。(从微观角度解释)
(3)空气中的氧气和实验室制取的氧气都能支持燃烧_____(从微观角度解释)。
(4)工业制氧气是分离液态空气法(蒸馏法),利用氮气和氧气_____不同实现分离。
(5)随着工业生产和交通岗运输生产的废气不断地排放于空气中,空气中的有害气体不断升高,其中主要污染气体是_____、_____、二氧化硫和臭氧等
16.(25-26九年级上·山东临沂·期中)氧气是一种重要的气体,它有多种制取方法。
Ⅰ.实验室制法:
(1)写出仪器名称:甲________。
(2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气,应选择的装置组合是________(从图1的A~E中选择,填字母序号),该反应的化学方程式为________,属于________反应(填反应类型),若选用F装置收集氧气,气体应从________(填“a”或“b”)端进入集气瓶。
(3)某同学用矿泉水瓶、注射器、导管等设计了简易供氧器,如图2所示。
①该装置制取氧气反应的化学方程式为________。
②该简易装置相当于图1中________装置组合。
③夹紧乳胶管,然后拉动注射器活塞向上移动一段距离,松开手后,若活塞________(填“能”或“不能”)回到原来位置,则表示装置气密性良好。
④使用时,右侧矿泉水瓶中水的作用有________(一条即可)。
Ⅱ.工业制氧气有多种方法,如分离液态空气法、变压吸附法(原理如下图所示)等。
(4)①上述两种工业制氧气的方法,都属于________变化。(填“物理”或“化学”)
②关于变压吸附法制氧气,下列说法正确的是________(填序号)。
A.变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体
B.变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳
C.分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
③分析表格中数据,与分离液态空气法相比,变压吸附法制氧气的优点有________。
项目
分离液态空气法
变压吸附法
产品含氧量
99.5%~99.8%
93%~95%
工作压强(干帕)
460~750
40~70
工作温度(℃)
0~40
每生产氧气耗电量(度)
0.5~0.65
0.4
17.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·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。
I.实验室制氧气
(1)用A装置制取氧气,反应的文字表达式为______,基本反应类型为______。
(2)若要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置是______(填字母)。
II.工业制氧气
(3)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,剩下的主要是液氧。
(4)利用膜分离法制氧气。如图甲所示,利用氧分子的体积_____(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
III.设计简易供氧器(如图乙所示)
(5)加湿过滤仓中H2O的作用不包括______(填字母)。
a.吸收杂质提纯O2 b.观察O2产生的速度
c.加快O2的生成 d.保证供给O2的湿度需求
(6)调节供氧流速可以______(填具体操作)。
18.(25-26九年级上·山东青岛·期中)空气是一种重要资源。氧气是空气中的重要气体,不同场合对氧气的需求不同,制氧方法也不同。
【实验室制氧气】
(1)实验室利用过氧化氢制取氧气时,可选择发生装置C,相对于装置B,你认为装置C的优点是___________。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气用于铁丝燃烧实验,选择最合适的装置组合为___________(选填字母序号),其中发生装置需考虑的因素为___________和___________。
【生活制氧气】
(3)“便携式制氧机”如图1所示,其中的制氧试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末,其反应原理有两步:
第Ⅰ步:过碳酸钠加水溶解后分解生成碳酸钠和过氧化氢;
第Ⅱ步:过氧化氢遇到二氧化锰迅速产生氧气,并放出大量热。
①第Ⅱ步反应的化学方程式为___________。
②加湿过滤仓不仅可以过滤杂质;而且利用氧气___________溶于水的性质,可以使氧气变得湿润;还可根据产生气泡的快慢可判断产生氧气的速率。
(4)潜水器中供氧
查阅资料可知:“氧烛”是一种常用于潜艇中的化学氧源,主要成分氯酸钠(,受热易分解生成氯化钠和氧气)、催化剂、镁粉(燃烧时放热,为氯酸钠分解提供所需热量),按压火帽启动装置(如图)反应即开始。下列说法正确的是___________(选填字母)。
A.氧烛在使用时可能具有照明的功能 B.氧烛中反应既有分解反应,也有化合反应
C.使用完后,产氧药块中原物质的质量均减少 D.镁粉用量越多越好
(5)选择合适的供氧剂
过氧化钙()和过氧化钠()均可做供氧剂。二者化学性质相似。过氧化钠固体和过氧化钙固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系(如下图)所示。
为了解决鱼的吸氧问题,给鱼缸缓慢持续供氧,应选的供氧剂为___________。
【工业制氧气】
工业上可以用空气制氧气,同时可在一定条件下合成氨气(),进一步合成硝酸铵()。其中硝酸铵可用作植物生长所需的化肥。该流程如下:
(6)步骤①属于___________(填“物理”或“化学”)、变化。
(7)根据下列图表分析,工业制得的氧气中最难被分离除去的气体是___________。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氩气
氖气
氦气
沸点/℃
(8)写出步骤③中发生反应的化学方程式___________。
(9)植物生长需氮元素。某农田原计划施用尿素化肥,其化学式为。现改用硝酸铵()化肥,则需要硝酸铵___________kg与原先施用化肥中含氮量相当。
19.(25-26九年级上·福建福州·期中)某兴趣小组以“气体制备”为主体开展项目式学习。
Ⅰ.工业制氧气
(1)确定方案:a.从空气中获得氧气;b.光合作用制取氧气;c.氧化汞汞+氧气;d.…等方案;工业上获得氧气不用c方案的理由是______。
Ⅱ.实验室选用下列装置制取并收集氧气。
(2)仪器①的名称是______。
(3)小明同学使用溶液进行实验,选择的发生装置是______(填字母),反应的文字表达式为______。
(4)小安同学使用固体进行实验。
①反应的文字表达式为______。
②实验前检查装置气密性的方法是:______,则气密性良好。
③向试管中加入正确的操作是______(填字母)。
④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______。
⑤在实验方案中,下列图标需要标注的是______(填字母)。
20.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)氧气在生产、生活中有着广泛的应用,制取氧气的方法有多种。
Ⅰ.工业制氧气
工业上采用分离液态空气法获得氧气,其过程可用图1所示实验模拟。
(1)浸入液氮后,试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管,液态空气沸腾,伸入燃着的木条,木条___________,原因是___________;观察到木条复燃。
Ⅱ.实验室制氧气
实验室中可用图2所示装置制取氧气。
(2)该反应的符号表达式为___________,在试管口塞一团棉花的原因是___________。
Ⅲ.家庭制氧气
某市售家用制氧器(图3)中的试剂为过碳酸钠固体和二氧化锰粉末。使用时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(3)该制氧器反应原理:①
②___________(写出符号表达式)。
(4)根据上述原理,化学兴趣小组利用饮料瓶、吸管、注射器等日常用品设计并制作了图4所示三套简易制氧器。每套装置左侧瓶中加入过碳酸钠和二氧化锰,存在缺陷的装置是___________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
(5)关于自制供氧器与市售供氧器,下列说法不正确的是___________。
a.产氧和洗气装置组合不用一体化 b.制氧器要符合美学、工程、安全
c.内部气体流向采用高进低出方式 d.过滤仓中的水仅仅起到加湿作用
21.(25-26九年级上·辽宁鞍山·期中)氧气是我们生存所必需的物质,人们对氧气的探究从未止步。
【工业制氧气】
(1)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,剩下的主要是液氧。
(2)利用膜分离法制氧气。如图1所示,利用氧分子的体积_______(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
【测定氧气】
实验一:课本实验
(3)图2是教材中测定空气中氧气含量的装置图。实验过程中所发生反应的文字表达式为_______。集气瓶中加入少量水的作用是_______(答一点即可)。
实验二:创新实验
小组的同学们设计了图3所示的装置,测定了家用制氧机获得的“富氧空气”中氧气的体积分数。
(4)操作如下:
①连接仪器,检查装置气密性:关闭弹簧夹,双手紧握集气瓶。过一会儿,若观察到_______,则证明气密性良好。
②往量筒内加入100mL水。
③集气瓶容积为120mL,装入20mL水,点燃燃烧匙内足量的红磷,待红磷熄灭并冷却至室温;
④打开弹簧夹,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18mL。
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数约为_______。若读取量筒中剩余水的体积时仰视读数,则实验测得的氧气的含量_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【实验室制取氧气】
实验室里现有高锰酸钾以及下列仪器:
(6)仪器⑧的名称是_______。
(7)利用图4仪器和试剂制取氧气,你选择的仪器是_______(填标号),排水法收集的氧气不纯净,可能的原因是_______(答一点即可)。
(8)医用氧气极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过如图5所示的湿化瓶装置,可使干燥的氧气湿化。使用时,氧气应从_______(填“a”或“b”)口通入。
22.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。
Ⅰ.工业制氧气
(1)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,由于液态氮的沸点比液态氧的沸点___________(填“低”或“高”),液态氮先汽化,剩下的主要是液态氧。
Ⅱ.实验室制氧气
(2)用A装置制取氧气,检查气密性时,先___________,再___________;(填序号)
a.将导管的另一端浸入水中 b.用手紧握试管
(3)发生反应的符号表达式为___________,基本反应类型为___________。
(4)若要得到较干燥的氧气,应选择的收集装置是___________。
(5)能用排水法收集氧气,是因为氧气具有的物理性质是___________。
(6)若用如图所示装置测定生成氧气的体积,将量筒内装满水(水量足够)倒扣在水槽中。实验过程中下列说法正确的是___________。
A.先点燃酒精灯,待气泡连续并比较均匀放出时再把导管口伸入盛满水的量筒中
B.若未冷却到室温就读数会造成测量结果偏大
C.若读数时仰视量筒读数,则测定生成氧气的体积偏小
23.(25-26九年级上·山东德州·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“氧气的制备与性质”为主题开展了项目式学习活动。
I.实验室制氧气
(1)查阅资料:高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)都可以作为化学制氧剂,是因为______。
(2)用A装置制取氧气,化学反应的文字表达式为______,基本反应类型为______。
(3)若要收集一瓶较为纯净的氧气,应选择的收集装置是______(填序号)。
II.工业制氧气
(4)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______(填“高”或“低”),液氮先汽化,剩下的主要是液氧。
(5)利用膜分离法制氧气。如图所示,利用氧分子的体积______(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离,从而获得高浓度的氧气。
24.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)工业制备高纯度氮气
题目背景:氮气是重要的化工原料,工业上可通过分离液态空气法制得。下图是制备高纯度氮气的简易流程,请回答相关问题。
问题:
(1)将空气转化为“液态空气”的过程,属于___________变化(填“化学”或“物理”)。
(2)在“升温蒸发”阶段,氮气先被分离出来,是因为氮气的沸点比氧气的沸点___________(填“高”或“低”)。
(3)写出硫在氧气中燃烧的符号表达式___________。
(4)写出氮气的一种用途___________。
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