初中化学沪教版 (上海)九年级第一学期2.2 神奇的氧气测试题
展开1.实验室用双氧水制氧气,下列叙述错误的是( )
A.反应开始前,双氧水放在分液漏斗中,二氧化锰放在瓶内
B.向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在瓶口检验氧气是否收集满
C.向上排空气法收集氧气时,导管须接近瓶底,便于把瓶底空气排净
D.检验集气瓶内装的是否为氧气,可以将带火星的木条放在瓶口
【答案】D
【解析】
A、双氧水是液体,放在分液漏斗中,二氧化锰是固体,放在瓶内,正确;
B、氧气具有助燃性,向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在瓶口检验氧气是否收集满,正确;
C、向上排空气法收集氧气时,导管须接近瓶底,便于把瓶底空气排净,正确;
D、检验集气瓶内装的是否为氧气,将带火星的木条放在瓶中,验满才是将带火星的木条放在瓶口,错误;
故选D。
2.某同学加热氯酸钾制取氧气时,错把高锰酸钾当成二氧化锰混入氯酸钾内,其结果是( )
A.反应速率不变
B.生成氧气的量增多,反应的速率加快
C.生成氧气的量不变
D.生成氧气的量增多,反应速率不变
【答案】B
【解析】
氯酸钾制取氧气时二氧化锰是催化剂,加入二氧化锰只能加快反应速度,不能改变生成物的量,用高锰酸钾制氧气的生成物是锰酸钾、二氧化锰、氧气,所以错把高锰酸钾当成二氧化锰混入氯酸钾内,生成氧气的量会增多,又因为高锰酸钾分解生成的二氧化锰正好作为氯酸钾分解的催化剂,所以反应速度也加快了。B选项正确,符合题意。故选B。
3.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂在化学反应里能加快反应速率
B.二氧化锰在任何反应中都可以作催化剂
C.催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变
D.使用催化剂能增加生成的氧气的质量
【答案】C
【解析】
A、催化剂能够改变化学反应速率,既可加快反应速率,也可以减慢反应速率,不符合题意;
B、有许多化学反应不需要催化剂就能进行,有许多反应需要的催化剂不是二氧化锰,二氧化锰也不是专作催化剂的,也可做反应物、生成物,不符合题意;
C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,符合题意;
D、催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,使用催化剂不能增加生成氧气的质量,不符合题意。故选C。
4.实验室制取气体选择收集方法时,在下列性质中,必须考虑的是( )。
①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性;⑤能否与水反应。
A.①②③B.②③④C.③④⑤D.②③⑤
【答案】D
【解析】
实验室根据气体的密度、溶解性、能否与水反应选择气体收集方法,密度比空气大用向上排空气法,密度比空气小用向下排空气法,不溶于水,不和水反应可用排水法收集,故选:D。
5.近年来,各种自然灾害频频发生.年月日,云南省德宏州盈江县发生里氏级地震,党中央、国务院高度重视抗震救灾工作.在抢救病人时常常用钢瓶储存的氧气给病人输氧.你估计该氧气的制取方法是( )
A.分离液态空气
B.高锰酸钾分解法
C.过氧化氢溶液分解法
D.氯酸钾分解法
【答案】A
【解析】
A、分离液态空气制取氧气,制取的量较大,成本较低,A选项正确,符合题意;
B、高锰酸钾分解法属于实验室制法,制取的氧气的量较少,成本较高,B选项不正确,不符合题意;
C、过氧化氢溶液分解法属于实验室制法,制取的氧气的量较少,成本较高,C选项不正确,不符合题意;
D、氯酸钾分解法属于实验室制法,制取的氧气的量较少,成本较高,D选项不正确,不符合题意。故选A。
6.实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气,下列操作正确的是( )
A.集气瓶中灌1/4的水 B.集气瓶中灌3/4的水
C.导管伸入到集气瓶体积的1/4处 D.导管伸入到集气瓶体积的3/4处
【答案】B
【解析】
实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气,那么除了四分之一的空气外也就是再收集四分之三体积的氧气,所以要加入四分之三体积的水,故选B。
7.如图是 “用双氧水制取一瓶氧气”实验的主要步骤,其中操作错误的是( )
A.取少量氢氧化钠溶液B.收集干燥的氧气
C.检验装置气密性D.验满
【答案】D
【解析】
A.向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,图中所示操作正确。
B.氧气密度比空气的大,可用向上排空气法收集,图中所示操作正确。
C.检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气;图中所示操作正确。
D.检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误。
8.实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,下列装置组合正确的是
A.①③B.①⑤C.②③D.②④
【答案】A
【解析】
实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,属于固体混合需加热型,发生装置是①,氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空法(装置④)或排水法(装置③)收集,故装置组合正确的是①③或①④,观察选项,只有A选项正确。故选:A。
9.医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。关于该装置,下列说法中不正确的是( )
A.b导管连接供给氧气的钢瓶
B.b导管连接病人吸氧气的塑料管
C.使用该装置用来观察是否有氧气输出
D.使用该装置用来观察氧气输出的速率
【答案】A
【解析】
A、若b导管连接供给氧气的钢瓶时,装置内的氧气越来越多,装置内压强大于外面的大气压,水就会沿着a导管被排出,故A说法错误;
B、在给病人输氧时,氧气应从a导管进入,b导管导出, b导管连接病人吸氧气的塑料管,故B说法正确;
C、氧气从a导管进入,b导管导出,因为氧气不易溶于水,经过水里面时会呈气泡冒出,现象明显,很容易判断是否有氧气输出,故C说法正确;
D、氧气经过水里多时,产生的气泡就多;氧气的流速快时,产生气泡就快,因此使用该装置用来观测氧气输出的速率;故D说法正确。
故选:A。
【点睛】
如图所示的装置给病人输氧时,a端连接供给氧气的钢瓶,气体只能从a端进入,从b端出来的氧气供给病人呼吸;氧气进入装置的水中,有气泡生成,氧气输出的速率快,产生的气泡快而多。
10.属于分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
A、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意;
B、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意;
C、该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应,不符合题意;
D、该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,符合题意。
故选D。
11.可用推拉注射器活塞的方法检查图中装置的气密性,当缓慢向左推活塞时,如果装置气密性良好,可观察到
A.长颈漏斗下端管口有气泡冒出
B.锥形瓶中液面明显上升
C.长颈漏斗下端导管内有液柱上升
D.注射器内有液体进入
【答案】C
【解析】
该装置的气密性检查方法是:当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡;当推动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积减小压强增大,把水压入长颈漏斗中,若气密性好则会形成一段稳定的水柱;
故选C。
12.制取氧气的方法有很多,以下方法中属于物理变化的是( )
A.加热氯酸钾
B.加热高锰酸钾
C.分离液态空气
D.过氧化氢溶液与二氧化锰混合
【答案】C
【分析】
物理变化是物质在变化过程中没有新物质生成。
【解析】
A、加热氯酸钾过程中有新物质氧气等生成,属于化学变化,故A不正确;
B、加热高锰酸钾过程中有新物质氧气等生成,属于化学变化,故B不正确;
C、分离液态空气过程中没有新物质生成,属于物理变化, 故C正确;
D、过氧化氢溶液与二氧化锰混合过程中有新物质氧气等生成,属于化学变化,故D不正确。故选C。
13.下列有关实验室用氯酸钾制氧气的叙述中,正确的是( )
A.氯酸钾受热熔化后,也不放出氧气
B.要使氯酸钾受热分解放出氧气,必须加入二氧化锰
C.二氧化锰在反应前后质量和化学性质都保持不变
D.二氧化锰是一切化学反应的催化剂
【答案】C
【解析】
A. 氯酸钾不加催化剂也能分解,受热熔化后,会慢慢产生氧气,故A说法错误;
B. 氯酸钾不加催化剂也能分解但分解的速度慢,也能产生氧气,故B说法错误;
C. 二氧化锰在用氯酸钾制取氧气的反应中能加快氯酸钾的分解速率而本身的质量和化学性质不发生改变,故C说法正确;
D. 二氧化锰不是一切化学反应的催化剂,只是某些反应的催化剂,有时还可作生成物;故D说法错误;
故选:C。
14.将一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合加热,变量y随加热时间的变化趋势如图,则变量y可表示的是
A.生成氧气的质量B.固体中二氧化锰的质量分数
C.固体中氧元素的质量D.固体中钾元素的质量分数
【答案】C
【解析】
A、氯酸钾能在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,加热到一定程度才开始分解,氧气的质量应在一段时间后逐渐增大,待氯酸钾完全反应后,不再变化,不符合题意;
B、在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,二氧化锰的质量不变,氯酸钾能在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,加热到一定程度才开始分解,一段时间后,固体质量逐渐减小,故二氧化锰的质量分数先不变,后逐渐增大,待氯酸钾完全反应后,不再变化,不符合题意;
C、氯酸钾能在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,加热到一定程度才开始分解,故氧元素的质量分数一开始不变,后逐渐减少,待氯酸钾完全反应后,不再变化,符合题意;
D、氯酸钾能在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,加热到一定程度才开始分解,化学反应前后,钾元素的质量不变,故钾元素的质量分数先不变,后逐渐增大,待氯酸钾完全反应后,不再变化,不符合题意。
故选C。
15.下列收集装置,可以用来收集氧气的是( )
A.①③B.①②③⑥C.①⑤⑥D.①②③④
【答案】D
【分析】
气体的收集方法是由该气体的密度和溶解性所决定的;密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集;气体不易溶于水,可选择排水法收集。
【解析】
①②是排水法;故可以;③④是向上排空气法,故可以;⑤⑥是向下排空气法,故不可以。
故选D。
16.用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,混合物的质量变化如下图。分析正确的是
A.反应结束时能收集到(a-b)g氧气
B.P点处固体成分是氯酸钾和氯化钾
C.在氯酸钾分解过程中氯元素质量始终不变
D.在 0~t2时段,MnO2在固体混合物中的质量分数不断增大
【答案】C
【解析】
A、在理论上反应结束时能收集到(a-b)g的氧气,但由于氧气可能有部分溶于水或部分氧气留在试管中,因此实际上收集的氧气会偏小,说法错误;
B、P点是氯酸钾部分分解,因此有未反应的氯酸钾和生成的氯化钾,还有作为催化剂的二氧化锰,说法错误;
C、在反应过程中,氯元素的质量不变,说法正确;
D、由于在0~t1时段反应没有发生,因此二氧化锰的含量没有变,在固体混合物中的质量分数不变,说法错误。
故选:C。
17.下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(另加少量的二氧化锰)分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是
A.反应时间较长的是高锰酸钾
B.同时开始加热,先收集到氧气的是氯酸钾
C.制取较多量的氧气时,宜选择氯酸钾为原料
D.加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
【答案】C
【解析】
A、通过观察图示可知,氯酸钾用时较长,故A错误;
B、观察图示可知,同时开始加热,先收集到氧气的是高锰酸钾,故B错误;
C、根据化学方程式,可知,每316份质量的高锰酸钾能生成32份质量的氧气,每245份质量的氯酸钾能生成96份质量的氧气,所以相同质量的氯酸钾和高锰酸钾制得氧气较多的是氯酸钾,所以制取较多量的氧气时,宜选择氯酸钾为原料好,故C正确;
D、二氧化锰是催化剂,在化学反应中只是改变反应的速率,不影响氧气的生成量,故D错误。故选C。
18.实验室用如图所示装置制取氧气,下列实验操作正确的是
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
C.收集O2后,将集气瓶移出水槽,然后盖上玻璃片
D.停止加热时,先熄灭酒精灯,再移出导气管
【答案】A
【分析】
【解析】
A.加热前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中,选项正确;B.应先开始加热,等气泡均匀连续冒出时再将导管口移入集气瓶,,使收集的气体纯净,选项错误;C.收集O2后,应在水下盖上玻璃片,再将集气瓶移出水槽,否则收集的气体会逸散,选项错误;D.停止加热时,应先移出导气管,再熄灭酒精灯,否则会使水槽中的水倒流到热的试管中,砸裂试管,选项错误;故选A。
19.下列图象表示一定质量的高锰酸钾受热过程中某些量随时间的变化趋势,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
【解析】
A、化学反应中,元素的种类和质量不发生改变,氧元素质量不改变,符合题意;
B、反应前固体中锰元素质量分数为一定数值,起点不正确,不符合题意;
C、固体中钾元素质量分数会增大,不符合题意;
D、锰酸钾和二氧化锰是固体,反应后固体质量不等于0,不符合题意。
故选A。
20.NO的部分物理性质和化学性质如下表(常温下空气密度1.29g/L)
则实验室收集NO气体,可采用的方法是
A.向上排空气法B.向下排空气法C.排水法D.向上排空气法或排水法
【答案】C
【解析】
【解析】
由表格一氧化氮化学性质可知,一氧化氮在常温下可与氧气反应生成二氧化氮,故不能用排空气法进行收集;100g水中能溶解0.0062g一氧化氮,属于难溶于水,故可用排水法进行收集。故本题选C。
21.比较、推理是化学学习常用的方法,以下是根据一些实验事实推理出的影响化学反应的因素,其中推理不合理的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
二、多选题
22.小王想用双氧水和二氧化锰尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶.你认为正确的操作应该是( )
A.选择C、B装置,连接dc
B.选择A、B装置,连接ac
C.选择C、B装置,连接db
D.选择A、B装置,连接ab
【答案】D
【解析】
双氧水和二氧化锰混合制取氧气属于固液常温型,A、C均属于固液常温型的发生装置,但C装置中长颈漏斗下端未浸入液面以下,生成的气体会从长颈漏斗中逸出;氧气密度比空气大,利用双导管收集气体时,应从长管进气,短管便于排尽集气瓶内的空气,所以收集氧气时,气体应从b进入集气瓶,若从c端进气,气体又会从b端逸出,综上所述,可以选择AB装置,a连接b,D选项正确,符合题意。故选D。
23.下列说法中正确的是( )
A.在过氧化氢催化分解的反应中,二氧化锰起催化作用
B.氧气的化学性质很活泼,在常温下能与所有物质发生化学反应
C.工业上分离液态空气制氧气的过程属于物理变化
D.没有二氧化锰作催化剂,过氧化氢溶液就不会产生氧气
【答案】AC
【解析】
A、过氧化氢加入二氧化锰作可迅速制取氧气,二氧化锰是这一反应的催化剂,故正确;
B、氧气的化学性质很活泼,在常温下能与很多物质发生化学反应,不是和所有物质都能反应,故错误;
C、工业上一般采用分离液态空气法制取氧气,过程中无新物质生成,是物理变化,故正确;
D、过氧化氢在不加热的情况下也可分解产生氧气,反应过程较缓慢,故错误。
故选AC。
24.加热氯酸钾与二氧化锰的固体混合物,受热过程中固体质量的变化如下图所示,有关说法正确的是( )
A.参加反应的氯酸钾的质量为(a-b)g
B.m点时固体中钾元素的质量大于n点时固体中钾元素的质量
C.m→n的过程中,二氧化锰在固体中的质量分数增加
D.n点时固体中含有四种元素
【答案】CD
【分析】
根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,固体中的氧元素质量逐渐减小,然后不变;生成的氧气质量逐渐增加,然后不变;二氧化锰是反应的催化剂,质量不会改变;固体质量逐渐减小,钾元素的质量分数逐渐增加,然后不变进行分析。
【解析】
A.由图象可知,反应中生成氧气的质量为(a-b)g,故错误;
B.反应过程中,固体所含钾元素的质量不变,而固体的质量在减小,所以m点时固体中钾元素的质量等于n点时固体中钾元素的质量,故错误;
C.二氧化锰是该反应的催化剂,其质量保持不变,m→n的过程中,固体质量在减小,所以二氧化锰在固体中的质量分数增加,故正确;
D.n点剩余固体是氯化钾和二氧化锰的混合物,含有钾元素、氯元素、锰元素与氧元素四种元素,故正确。
故选:CD。
25.将一定量的氯酸钾分成等质量的两份。取一份加热,产生氧气的物质的量与时间的关系如图所示。
取另一份加入二氧化锰,再重新进行实验,相关变化关系正确的是
A.B.
C.D.
【答案】BC
【解析】
A、二氧化锰是催化剂,不会改变生成物的量,只是加快氯酸钾的分解速率。氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:,由此可知,氯化钾和氧气的物质的量比为2∶3,根据其中一份氯酸钾分解的图像,一份氯酸钾完全分解生成的氧气的物质的量为3ml,则生成的氯化钾的物质的量从零开始,逐渐增大至2ml,反应结束后不变。二氧化锰可以加快反应速率,故反应需要的时间少于t2,选项A错误;
B、根据氯酸钾和氧气的物质的量比为2∶3,没有加二氧化锰时,氧气的物质的量为3ml,则加二氧化锰时,氯酸钾的物质的量是2ml时,氧气的物质的量也为3ml,选项B正确;
C、根据可知,氧气和钾元素的物质的量比为3∶2,因为一份氯酸钾完全分解生成的氧气物质的量是3ml,所以一份氯酸钾中(无论氯酸钾是否分解)钾元素的物质的量是2ml。因为反应过程中,固体中的钾元素物质的量不变,所以钾元素的物质的量一直是2ml,选项C正确;
D、二氧化锰是催化剂,不会改变生成物的量,一份氯酸钾分解得到的氧气的物质的量为3ml,选项D不正确。故选BC。
三、填空题
26.氧气的收集方法及原因:①________②________.
【答案】排水法,因为氧气不易溶于水 向上排空气法,因为氧气密度比空气密度大
【解析】
氧气是无色无味,不易溶于水的气体,所以可用排水法收集;由于氧气的密度比空气大,所以可以用向上排气法收集。
27.用向上排空气法收集氧气时,要检验是否收满,可用________放在集气瓶的________,若________,则说明已满.
【答案】带火星的木条 瓶口 木条复燃
【解析】
氧气具有助燃性,可以使带火星的木条复燃。用向上排空气法收集氧气时,要检验是否收满带火星的木条放在集气瓶的瓶口,若木条复燃,说明已集满了氧气。
28.氯酸钾制取氧气的反应________.
【答案】
【分析】
首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可.
【解析】
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:.
故答案为:
29.实验室用高锰酸钾制取氧气,盛固体药品的试管口应略微_____(填“向上”或“向下”)倾斜,铁夹应夹在试管中上部,加热时要注意先使试管_____,然后集中在试管中下部加热。
【答案】向下 预热
【解析】
实验室用高锰酸钾制取氧气,盛固体药品的试管口应略微向下倾斜,防止冷却水流下造成试管底部破裂,铁夹应夹在试管中上部,加热时要注意先使试管预热,然后集中在试管中下部加热。
30.实验室用氯酸钾、二氧化锰制取氧气,盛固体药品的试管口应__________,铁夹夹在_______,加热时应用外焰先使试管_______受热,然后集中在固体处加热。
【答案】略向下倾斜 距试管口1/3处 均匀
【解析】
实验室用氯酸钾、二氧化锰制取氧气,盛固体药品的试管口应略向下倾斜,铁夹夹在距试管口1/3处,加热时应用外焰先使试管均匀受热,然后集中在固体处加热。
故填:略向下倾斜;距试管口1/3处;均匀。
31.工业上用分离液态空气法的方法制取氧气,这一方法属于_______变化。实验室制氧气方法:常温分解_________(常用二氧化锰做催化剂)或在二氧化锰存在的条件下加热_______制取氧气或加热_________制取氧气。这三种方法都是_______变化,其基本反应类型________。(药品填化学式)
【答案】物理 H2O2 KClO3 KMnO4 化学 分解反应
【解析】
工业上用分离液态空气法的方法制取氧气,该过程中无新物质生成,这一方法属于物理变化变化。实验室制氧气方法:常温分解过氧化氢溶液(常用二氧化锰做催化剂)或在二氧化锰存在的条件下加热氯酸钾制取氧气或加热高锰酸钾制取氧气。这三种方法都有新物质生成,是化学变化,由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上其它物质的反应是分解反应,这三种方法制取氧气的基本反应类型是分解反应。
32.(1)用如图收集氧气时气体应该从哪端进 ________(填字母),原因________。
(2)若将如图的装置倒立过来,这时收集氧气时气体应该从哪端进 ________(填字母),检验收集满的办法是________。
(3)若给如图中集气瓶将水装满,此刻收集氧气时气体应该从哪端进 ________(填字母),原因是_____。
【答案】a 氧气密度比空气密度大 b 将带火星的木条放在a端,木条复燃则已满 b 气体密度比水的密度小
【解析】
(1)排空气法收集氧气因为氧气密度比空气密度大所以氧气应从a端进入;
(2)将如图的装置倒立过来,氧气密度比空气密度大所以这时收集氧气时气体应该从b端进,应将带火星的木条放在a端,木条复燃则已满;
(3)由于气体密度比水的密度小,用该装置排水时气体从b进水就从a被排出。
33.下列反应中属于化合反应的有_____,属于氧化反应的有_____,既是化合反应又是氧化反应的有_____,是氧化反应但不是化合反应的有_____.
A 镁十氧气氧化镁
B 硫+氧气二氧化硫
C 蜡烛+氧气二氧化碳十水
D 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰十氧气
【答案】A、B A、B、C A、B C
【解析】
A、镁+氧气氧化镁,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;
B、硫+氧气二氧化硫,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;
C、蜡烛+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;但是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应;
D、高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;
因此属于化合反应的有A、B,属于氧化反应的有A、B、C,既是化合反应又是氧化反应的有A、B,是氧化反应但不是化合反应的有C;
故答案为:A、B;A、B、C;A、B;C。
34.空气中各种成分的分离
空气液态空气①____(沸点是-196℃)②____(沸点是-186℃)③____(沸点是-183℃)。
原理:利用空气中各成分的______的不同进行分离,是______变化。
【答案】氮气 氩气 氧气 沸点 物理
【解析】
【解析】
液态空气温度升高时,沸点低的液体先达到沸点,先汽化。氮气的沸点低(沸点是-196℃),最先汽化,然后是氩气(沸点是-186℃),三种气体中氧气(沸点是-183℃)最后汽化;
原理:利用空气中各成分的沸点的不同进行分离,在这个过程中没有新物质生成,是物理变化。
故答案为:氮气;氩气;氧气;沸点;物理。
35.某学生设计的实验室制取氧气的装置如图所示,其中有四处明显错误,请指出.
(1)_____;
(2)_____;
(3)_____;
(4)_____.
【答案】试管口向上倾斜了 导管进入橡皮塞太长了 试管口没有棉花团 用酒精灯的焰心加热了
【解析】
如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热,氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集.图中的四处错误是:① 试管口向上倾斜了,反应时,会造成水蒸气冷凝回流,试管炸裂;②导管进入橡皮塞太长了,不利于气体的排出;③试管口没有棉花团,加热时高锰酸钾粉末容易进入玻璃导管,造成导管堵塞;④用酒精灯的焰心加热了,会造成试管不均匀受热,试管炸裂。
36.要得到某种物质,应当从富含这种物质的地方去寻找。
①工业制氧气的原料是空气,空气的氧元素主要以_______(填“化合态”或“游离态”)存在
②空气中各组分的沸点如下表所示
先将空气加压降温到-200℃,空气变成液态,此时仍为气态的物质是________(填化学式),然后略微升温,先逸出氮气,剩余物质是_______(填“纯净物”或“混合物”),该过程属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】游离态 He,Ne 混合物 物理
【解析】
【解析】
①空气中的氧元素主要存在于氧气中,氧气属于单质,单质中元素的存在形式为游离态,故填游离态;
②将空气加压降温到-200℃时,此时的温度低于氮气、氧气、二氧化碳三种气体的沸点,三种气体以液体存在,而此时温度低于氦气和氖气的沸点,氦气和氖气仍以气态形式存在,氦气的化学式为He,氖气的化学式为Ne,故填He、Ne;
由图表中各物质的沸点可知,逸出氮气后,剩余物质是氧气和二氧化碳,属于混合物,故填混合物;
此过程是将空气中的各成分分离开来,属于混合物的分离,并没有生成新物质,属于物理变化,故填物理。
37.实验室用氯酸钾制取氧气,应选用的气体发生装置是_____,反应的文字表达式是_____,该反应属于化学反应中的_____反应;若用装置C收集氧气,验满方法是_____。若用过氧化氢制氧气,应选用发生装置_____。用装置D采用排水法收集氧气时,气体应从_____(c或d)通入。
【答案】A 氯酸钾氯化钾+氧气 分解 将带火星的木条放在b导管口处复燃则满 B d
【解析】
如果用氯酸钾制氧气就需要加热,发生装置选择A;氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,属于分解反应;若用装置C收集氧气,氧气密度大于空气,验满方法是:将带火星的木条放在b导管口处复燃则满;如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气就不需要加热,发生装置选择B;用装置D采用排水法收集氧气时,气体应从短管进入,因为氧气的密度比水小。
故答案为:A;氯酸钾氯化钾+氧气;分解;将带火星的木条放在b导管口处复燃则满;B;d。
38.实验室加热高锰酸钾制氧气,用排水法收集。
⑴制取氧气前要先检查装置的气密性,目的是为了_________________________________。
⑵伸入制氧气试管里的导管不宜过长,原因是_____________________________________。
⑶常在试管口塞一团棉花,其目的是_____________________________________________。
⑷加热时先将酒精灯在试管下方来回移动,其目的是_______________________________。
⑸用排水法收集氧气,当气泡________________时,再开始收集。
⑹集满氧气的集气瓶应盖好______________,______________放出实验桌上。
【答案】防止产生的气体逸出 排尽瓶内的空气,得到较纯的气体 防止粉末化的高锰酸钾随氧气流进入水中 使试管受热均匀 均匀、连续不断放出 毛玻璃片 正
【解析】
正确理解实验中操作的目的,对实验操作做到知其然知其所以然,是顺利完成气体制取的保障。
解:(1)装置连接处连接不妥当易造成连接处漏气,致使收集的气体不纯或气体逸出而收集过慢弄到收集不到气体。故答:防止产生的气体逸出;
(2)伸入制氧气试管里的导管过长,会造成试管内的空气不能完全排出而混在制取的气体中,故答:排尽瓶内的空气,得到较纯的气体;
(3)随着不断分解高锰酸钾颗粒越来越小,最终随气体一起进入导管和水槽,在试管口加一团棉花过滤掉混在气体中的高锰酸钾小颗粒,故答:防止粉末化的高锰酸钾随氧气流进入水中;
(4)玻璃导热性较差,且受热不均匀会出现炸裂,因此在对试管加热时要先对试管进行预热,故答:使试管受热均匀;
(5)在刚开始加热时,排出的气体中混有空气,此时气泡放出不均匀时快时慢,故答:均匀、连续不断放出;
(6)氧气密度大于空气,在存放时要求正放在桌面上,为防止逸散还要用玻璃片盖住瓶口,
故答:毛玻璃片,正。
点睛:操作不当,会使气体制取时收集不到气体或收集的气体不纯,甚至损坏仪器。
39.将“实验室用高锰酸钾制取氧气注意事项”与有关的“原因描述”的序号填入空格中实验室。用高锰酸钾取氧气的注意事项原因描述
A制取装置中试管口要略向下倾斜________。
B排水法收集完氧气时应先将导管移出水面________。
C收集氧气时,可以用排水集气法________。
D实验室要检查装置的气密性________。
(1)防止水沿导气管倒流进入热试管,引起试管炸裂
(2)不易溶于水,密度比空气
(3)防止装置漏气
(4)防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管。
【答案】(4) (1) (2) (3)
【解析】
实验室用高锰酸钾制取氧气,则有:
A、给试管里的固体加热时,试管口应稍向下倾斜,是为了防止冷凝水倒流,引起试管底部炸裂,故选(4);
B、用排水法收集完氧气,应先把导管移出水面,是为了防止熄灭酒精灯后试管中的气压降低,水沿导管倒流试管,引起试管炸裂,故选(1);
C、氧气不易溶于水,密度比空气大,因此收集集气时,可以用排水法,也可以用向上排空气法,故选(2);
D、实验前要检查装置的气密性,以防止装置漏气,影响实验影响效果。故选(3)。
【点睛】
本题考查制取氧气的操作步骤和注意事项,给试管里的固体加热时,试管口应稍向下倾斜,防止冷凝水倒流,引起试管底部炸裂;用排水法收集完氧气,应先把导管移出水面,防止水沿导管倒流试管,引起试管炸裂;根据氧气的水溶性和密度分析收集氧气的方法;实验前要检查装置的气密性,防止装置漏气,收集的气体不纯或收集不到气体。
四、实验题
40.实验室里现有氯酸钾和二氧化锰,以及下列仪器。
(1)请写出标号仪器名称A_____;B_____。
(2)利用上述仪器和药品制氧气,你选择的仪器是_____(填序号)。利用该组合装置制氧气的化学表达式是_____。
(3)二氧化锰在该反应中的作用是_____。该实验中收集氧气的方法是_____。检验氧气的方法是_____。
【答案】试管 酒精灯 ②③⑤⑥⑦⑧ 催化作用 向上排空气法或排水法 将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃则是氧气
【分析】
【解析】
(1)标号仪器分别是试管和酒精灯;
(2)利用上述仪器和药品制取氧气,应选择盛放药品的试管,固定试管所用的铁架台,该反应需要加热,所以还需酒精灯,氧气不易溶于水,可用排水法收集,收集气体用集气瓶,所以用排水法收集时应选择带弯导管的单孔塞,水槽及集气瓶。故选②③⑤⑥⑦⑧;氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式是;
(3)二氧化锰是该反应的催化剂,加快氯酸钾的分解速率。二氧化锰在该反应中的作用是催化作用;由于氧气不易溶于水、密度比空气大,所以可用排水法或向上排空气法收集;氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,检验是否是氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃则是氧气。
41.下图是初中化学实验室制取气体的常用装置图,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是_______。
(2)若用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置是______(填写装置下方的字母),写出该反应的化学方程式______________,检验氧气的方法是____________,排水法收集氧气不纯的原因是______________________________(答一点即可)。
(3)能用E装置收集氧气是因为氧气具有_________________且不与水反应的性质。
(4)停止加热时,先要把____________,然后再熄灭酒精灯。
【答案】试管 A 把带火星的小木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则是氧气 集气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集 不易溶于水 导管从水槽中移出
【解析】
(1)仪器①的名称是试管。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热型,应选用的发生装置是A,加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为,检验氧气的方法是把带火星的小木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则是氧气,排水法收集氧气不纯的原因是集气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集(答一点即可)。
(3)能用E装置收集氧气是因为氧气具有不易溶于水且不与水反应的性质。
(4)为了防止水槽中的水倒吸炸裂试管,停止加热时,先要把导管从水槽中移出,然后再熄灭酒精灯。
42.氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,再依次进行实验:①插入带有火星的木条;②加入少量二氧化锰;③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条________的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验产生氧气的化学方程式为__________,该反应属于________(填基本反应类型)。
【答案】复燃 分解反应
【分析】
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气。
【解析】
(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故当出现带有火星的木条复燃的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,故实验产生氧气的化学方程式为,该反应符合一变多的特点,属于分解反应。
【点睛】
氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
43.如图所示是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置。回答下列问题。
(1)指出仪器的名称:A. _____ ,B. _____ ,C. _____ 。
(2)加热高锰酸钾制取氧气时,试管口要放棉花,是为了 _____ 。
(3)加热时试管口应略微向 _____ (填“上”或“下”)倾斜,原因是 _____ 。
(4)观察到水槽中导管口气泡 _____ 时开始收集氧气,当集气瓶中的水被排出,瓶口有 _____ 冒出时,表明集气瓶内氧气已集满,在水下用玻璃片盖好集气瓶,取出,并 _____ (填“倒”或“正”)放在桌面上。氧气能用排水法收集的原因是 _____ 。
(5)停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯,这是为了 _____ 。
【答案】酒精灯 水槽 试管 防止高锰酸钾粉末进入导管 下 可防止冷凝水倒流引起试管的炸裂 连续均匀冒出 大气泡向外 正 氧气不易溶于水 防止冷水倒吸、炸裂试管
【分析】
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
【解析】
(1)仪器A是酒精灯,B是水槽,C是试管。
(2)高锰酸钾是粉末状的,加热高锰酸钾制氧气,试管口要放一团蓬松的棉花,可防止高锰酸钾粉末进入导管。
(3)用酒精灯外焰给试管中固体物质加热时,试管口要略向下倾斜,原因是防止冷凝水倒流引起试管的炸裂。
(4)氧气不易溶于水,用排水法来收集;观察到水槽中导管口气泡连续均匀冒出时开始收集氧气,当集气瓶中的水被排出,瓶口有大气泡向外冒出时,表明集气瓶内氧气已集满,在水下用玻璃片盖好集气瓶,取出,氧气的密度比空气大,故正放在桌面上,氧气能用排水法收集的原因是氧气不易溶于水。
(5)停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯,这是为了防止冷水倒吸、炸裂试管。
【点睛】
氧气不易溶于水,用排水法来收集,高锰酸钾是粉末状的,试管口要放一团蓬松的棉花,可防止高锰酸钾粉末进入导管。
44.下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题:
(1)请写出标有序号的仪器的名称:a________;b________。
(2)采用装置A制取氧气,反应的文字表达式为________,若要收集较为纯净的氧气选用________装置(选装置编号,下同),若用G装置装满水,采用排水法收集氧气,氧气应从________(选“c”或“d”)进。
(3)用B装置制取氧气时,液封的原因_________,写出该反应的符号表达式____________
(4)若用D装置收集气体,观察到____时才能收集。
(5)用装置E收集氧气时,检验氧气是否收集满的方法____。
【答案】铁架台 长颈漏斗 氯酸钾氯化钾+氧气 D e 防止氧气从长颈漏斗逸出 气泡连续并均匀冒出 带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,说明已满
【分析】
(1)标有序号的仪器的名称:a是铁架台;b是长颈漏斗。
(2)采用装置A制取氧气,即用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,同时生成氯化钾,;若要收集较为纯净的氧气选用D装置;若用G装置装满水,采用排水法收集氧气,氧气比水轻,应从e进。
(3)用B装置制取氧气时,长颈漏斗液封的原因防止氧气从长颈漏斗逸出;该反应是过氧化氢和二氧化锰制取氧气。
(4)若用装置D收集气体,观察到气泡连续并均匀冒出时才能收集,否则氧气不纯。
(5)用E装置收集氧气时,检验氧气是否收集满的方法带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,说明已满。
【解析】
(1)标有序号的仪器的名称:a是铁架台;b是长颈漏斗。
(2)采用装置A制取氧气,即用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,同时生成氯化钾,反应的文字表达式为氯酸钾氯化钾+氧气;若要收集较为纯净的氧气选用D装置;若用G装置装满水,采用排水法收集氧气,氧气比水轻,应从c进。
(3)用B装置制取氧气时,长颈漏斗液封的原因防止氧气从长颈漏斗逸出;该反应是过氧化氢和二氧化锰制取氧气,同时生成水,符号表达式。
(4)若用装置D收集气体,观察到气泡连续并均匀冒出时才能收集,否则氧气不纯。
(5)用E装置收集氧气时,检验氧气是否收集满的方法带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,说明已满。
45.实验室部分装置如图所示,请回答下列问题。
(1)实验室中我们可以通过多种反应原理制取氧气(O2),选择的装置也有所不同,请完成下表。
(2)选用F装置收集气体时,下列实验操作正确的是____(填序号)。
①反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立在盛水的水槽中
②开始反应后,等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶
③收集气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
(3)在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,若用品中提供棉花,选用高锰酸钾(KMnO4)制取氧气,并将收集到的气体进行铁丝燃烧实验,则制取氧气的发生和收集装置最好选择____(填字母)。
【答案】过氧化氢水+氧气 B 氯酸钾氯化钾+氧气 A D或F ①②③ AF
【解析】
(1)①过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气,故反应的文字表达式写为:过氧化氢水+氧气;
②用过氧化氢溶液与二氧化锰来制取氧气的反应是固体与液体在常温条件下反应生成气体,应选择固液常温发生装置,即装置B,故填B;
③氯酸钾在二氧化锰做催化剂与加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,故反应的文字表达式写为:氯酸钾氯化钾+氧气;
④用氯酸钾制取氧气是固体受热反应生成气体,应选择固体受热发生装置,且给固体物质加热时试管口应略向下倾斜,即装置A,故填A;
⑤氧气的密度大于空气的密度,收集氧气可选择向上排空气法,即装置D,氧气不易溶于水,收集氧气还可选择排水法,即装置F,故填D或F。
(2)F装置为排水法收集气体,其操作步骤为:反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立在盛水的水槽中,开始反应后,等到气泡连续且均匀冒出时,再将导管口移入集气瓶,收集满气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽,故填①②③。
(3)用高锰酸钾制取氧气是固体受热反应生成气体,应选择固体受热发生装置,且给固体物质加热时试管口应略向下倾斜,即装置A,进行铁丝燃烧实验时,盛氧气的集气瓶中应盛有少量的水,所以收集氧气时可选择排水法,即装置F,故填AF。
46.某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用如图装置完成表中实验。
(1)仪器①的名称为_____。
(2)实验室用KClO3制取氧气的文字表达式为_____。
(3)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_____。
(4)由实验1和实验4可知,KCl对KClO3分解_____(填“有”或“无”)催化作用。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量相同时间内_____。
【答案】酒精灯 氯酸钾氯化钾+氧气 MnO2 有 收集到O2的体积
【解析】
(1)仪器①是酒精灯;故填:酒精灯;
(2)在实验室中,常用二氧化锰做催化剂、加热氯酸钾制取氧气,同时生成氯化钾;故填:氯酸钾氯化钾+氧气;
(3)由表格中的数据可知,收集等体积的氧气时,实验2所需时间最短,所以二氧化锰的催化效果最好;故填:MnO2;
(4)由实验1和实验4可知,氯化钾能加快氯酸钾的分解速率,即KCl对KClO3分解有催化作用;故填:有;
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内收集到O2的体积;故填:收集到O2的体积。 物理性质
化学性质
熔点
沸点
密度(常温)
溶解度(常温)
-163.64℃
-151.76℃
1.33 g/L
0.0062 g /100 g水
2NO+O2 2NO2
序号
实验事实
影响化学反应的因素
A
铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧
反应物浓度
B
碳在常温下不与氧气发生反应,而在点燃时能与氧气反应
反应温度
C
双氧水在常温下缓慢分解,而在加入二氧化锰后迅速分解
有、无催化剂
D
铜片在空气中很难燃烧,铜粉在空气中较易燃烧
反应物的种类
序号
实验事实
影响化学反应的因素
A
铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧
反应物浓度。故A正确。
B
碳在常温下不与氧气反应,而在点燃时能与氧气反应
反应温度。故B正确。
C
双氧水在常温下缓慢分解,而在加入二氧化锰后迅速分解
有、无催化剂。故C正确。
D
铜片在空气中很难燃烧,铜粉在空气中较易燃烧
反应物接触面积。故D错误。
组分
氮气
氧气
二氧化碳
氦气
氖气
沸点(℃)
-195.8
-183.0
-78.5
-268.9
-246.0
药品选择
反应原理(文字表达式)
发生装置(填装置标号)
收集装置(填装置标号)
过氧化氢(H2O2)溶液、二氧化锰(MnO2)
_______
_____
⑤_____
氯酸钾(KClO3)、二氧化锰(MnO2)
③_____
④______
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
-
-
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
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