4.3氧气
一、选择题(共16题)
1.下列说法不正确的是
A.蜡烛燃烧属于氧化反应 B.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C.硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体 D.木炭在氧气中燃烧发出白光,生成二氧化碳
2.下列对实验现象的描述正确的是
A.镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成黑色固体
B.木炭在空气中燃烧生成了二氧化碳
C.红磷在空气中燃烧生成白色的烟雾
D.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成蓝色沉淀
3.下列属于氧化物的是
A.CaO B.O3 C.ZnCl2 D.KClO3
4.下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂只能加快化学反应速率,但本身的性质不变
B.催化剂不能改变生成物的质量
C.二氧化锰可做任何反应的催化剂
D.没有催化剂就不能进行化学反应
5.下列对实验现象的描述或实验操作正确的是( )
A.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体三氧化二铁
B.红磷在氧气中燃烧时,生成大量白色烟雾
C.硫在氧气中燃烧时,发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
D.水通电一段时间后,正极与负极产生的气体体积比约为1:2
6.从化学视角看“烟”、“雾”、“光”和“焰”是有区别的。下列实验现象错误的是
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射
B.磷在空气中燃烧产生大量白烟雾
C.木炭在氧气中燃烧发出白光
D.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
7.下列关于“物质—用途—性质”的说法不正确的是
A.氧气一潜水一供给呼吸 B.氮气一食品防腐一常温下化学性质不活泼
C.稀有气体一霓虹灯一通电能发出不问颜色的光 D.氧气一火箭发射一可燃性
8.分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确是
A.离子是带电的原子,带电的粒子一定是离子
B.化学变化常常伴随能量的变化,所以有能量变化的一定属于化学变化
C.制取氧气时必须检验装置气密性,所以制取气体时都要检验装置的气密性
D.催化剂能改变化学反应的速率,所以能改变化学反应速率的物质一定是催化剂
9.正确记录实验数据是一项基本实验技能,某同学记录的实验数据或操作错误的是
A.向50mL小烧杯中倒入约20mL蒸馏水 B.用托盘天平称取3.45g食盐
C.用10mL量筒量取8.7mL的水 D.镁是一种有金属光泽的银白色固体,质软
10.下列四组实验中最难比较不同催化剂加速过氧化氢分解效果的是
A.第一组是同时实验,观察比较两个气球体积的变化情况
B.第二组是同时实验,观察比较两试管中气泡产生的快慢
C.第三组是分两次实验,观察带火星的木条是否能够复燃
D.第四组是分两次实验,比较收集一定体积氧气所需的时间
11.根据下列哪项能判断镁带的燃烧是化学变化
A.发出耀眼强光 B.生成白色固体
C.放出大量的热 D.以上各项中的任意一项
12.下列物质在氧气里燃烧能生成有刺激性气味的气体的是
A.氢气 B.硫 C.磷 D.木炭
13.下列图象不能正确反映对应变化关系的是
A.用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量
B.镁带在耐高温的密闭容器(含空气)内加热
C.加热高锰酸钾制取氧气
D.完全相同的甲、乙两份过氧化氢溶液,甲中加入适量的二氧化锰
14.下列关于催化剂的说法正确的是
A.加入二氧化锰催化后,氯酸钾分解产生的氧气质量会增加
B.催化剂在化学反应中只能加快反应速率
C.硫酸铜溶液,红砖粉末等对过氧化氢的分解也具有催化作用
D.催化剂在反应前后质量和性质都没有变化
15.下列各组物质是按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是
A.氮气、氯酸钾、水银 B.石墨、大理石、石油
C.可燃冰、干冰、冰水混合物 D.硫、生石灰、空气
16.下列实验方案设计合理的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别NaCl和NH4NO3固体 分别加少量水溶解
B 分离CaO和CaCO3 加足量水溶解,过滤
C 除去KCl固体中的少量KClO3 加入少量的二氧化锰,加热
D 除去FeSO4溶液中的少量CuSO4 加入足量锌粉并过滤
A.A B.B C.C D.D
二、综合题(共6题)
17.空气是一种宝贵的自然资源,请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
Ⅰ.从分类角度:洁净的空气属于_____(填“混合物”或“纯净物”)。
Ⅱ.从微观角度:用“”表示氮原子,“”表示氧原子。
已知:同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其它成分忽略不计,图1中可表示空气微观模型的是_____(填“选项字母”)。
Ⅲ.从变化角度:如图2是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH4NO3)的工业流程。请按要求回答下列问题:
(1)步骤①中发生的是_____变化(填“物理”或“化学”)。
(2)写出步骤②中发生反应的文字表达式_______________。
(3)绿色化学的实质是从源头上消除污染的环境友好化学,从微观上看是化学反应中原子的利用率达到100%的化学,以实现零排放。在我们已经学过的化学反应类型中化合反应符合这一要求,则上述流程中,符合绿色化学反应理念的反应有_____个。
(4)在该氮肥生产的工业流程五个步骤中,其中步骤③和④两步发生的反应的共同点是:两个反应都是_____反应。
(5)在化工生产中,常常为了达到目的,需要使用催化剂,下列有关催化剂的说法中,正确的是_____
A化工生产中所使用的催化剂都是用二氧化锰
B化工生产中使用催化剂的目的都是为了加快化学反应速率
C化工生产中使用催化剂是为了得到更多的化工产品
D化工生产中使用的催化剂可重复使用。
Ⅳ.从定量的角度: 用图3所示实验装置测定空气中氧气含量,图4是实验过程中集气瓶内压强变化曲线。
下列说法错误的是________
A图3中发生反应的符号表达式为:P+O2PO2
B图4中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入广口瓶
C图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗
D图4中DE段气压变化的原因是红磷燃烧放热,瓶塞被冲开。
E实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1;实验后烧杯中剩余水的体积为V2.计算空气中氧气体积分数的表达式为:。
18.化学就在我们身边,人类越来越离不开化学了。通过这段时间的学习,让我们共同分享大家的收获。
(1)我们时时刻刻需要呼吸,我们吸入的空气中含量较多且化学性质活泼的气体是____________,实验室里最常用来给物质加热的仪器是____________。
(2)请用符合下列物质的序号填空:
①五氧化二磷 ②食盐水③二氧化锰 ④清新的空气 ⑤液态氧 ⑥过氧化氢溶液
其中属于混合物的是_______________,属于纯净物的的是________________。
(3)A、B、C、D有四种物质,A是无色无味的气体;B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种无色有刺激性气味的气体C;D是一种无色的气体,把D通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。试判断:各是什么物质?
请将答案填在空格内:A_________________, B__________________,C_______________________,D_________________。
19.以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验 序号 过氧化氢 溶液浓度/% 过氧化氢 溶液体积/mL 温度 /℃ 二氧化锰 的用量/g 收集氧气 的体积/ mL 反应所需 的时间/s
① 5 1 20 0.1 4 16.75
② 15 1 20 0.1 4 6.04
③ 30 5 35 2 49.21
④ 30 5 55 2 10.76
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与_____有关;从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是__________;
(2)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,则产生氧气的总重量将________(选填“减小、不变或增大”)。
(3)写出实验②中反应的符号表达式:_______________。
如图是某品牌补铁剂的标签。请回答:
(1)富马酸亚铁中C、H元素的质量比为____________;
(2)已知富马酸亚铁(C4H2FeO4)中铁元素的质量分数为33%,若每次服用1包该补铁剂,摄入铁元素的质量为___________mg
20.(1)某兴趣小组在制取氧气的实验过程中,有如下实验设计方案,该方案的实验目的是:探究___对反应速率的影响。
编号 温度 催化剂 氯酸钾、二氧化锰的质量比 生成1升氧气所需时间/s
实验I 400 MnO2 1:1 153
实验Ⅱ 400 MnO2 2:1 240
(2)小林在实验时,联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量,提出猜想。
(猜想)过氧化钙与水反应可制取氧气。
实验装置 实验主要现象
试管中加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体。
实验结论:过氧化钙与水反应(_____)(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
(分析与反思)小林希望对此实验进行改进,使该反应加快,请你帮他提出合理化建议___。
(3)(计算)该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素),标签如图所示。试计算:
(1)过氧化钙的相对分子质量为___;
(2)过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为___;
(3)多少克的过氧化钙与100g碳酸钙CaCO3含钙量相当____。(写出计算过程)
21.(1)某化学兴趣小组的同学按如图所示做“测定空气中氧气体积分数”的实验。将集气瓶容积分为五等份,做上记号。用止水夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内足量的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
①为了确保实验的成功,在装药品之前应该先检查气密性,请简述气密性检查的方法_____。
②红磷在空气中燃烧的化学式表达式:_____。
③红磷燃烧一段时间后,自动熄灭了,你认为原因是_____。
④待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的_____。
⑤实验中使用了过量的红磷,但实验结果还是偏小了,分析可能的原因是_____(只写一条)。
(2)在老师的建议下同学们对实验进行了如图所示的改进,图中试管内空气体积40mL。
①试管实验中,若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹,可观察到活塞前沿将在刻度处;若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却,除观察到白磷燃烧,产生白烟外,还可观察到_____,最后活塞前沿将在_____刻度处。
②改进后的实验与原实验比较具有_____等优点。
(3)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,下面是工业上制氧气的流程图:工业上分离液态空气制氧气属于_____(填“物理变化”或“化学变化”),依据是液氮和液氧的_____不同,氧气的主要用途有_____。
22.某校研究性学习小组探究空气中氧气的体积分数。 他们想选用以下药品的燃烧进行实验:
木炭;②红磷;③铁丝;④镁条.
学习小组的同学经讨论后认为,不能用木炭进行实验,原因是_________________.另外,也不能用铁丝进行探究,原因是 ____________________. 学习小组的同学用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,
进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的 70%. 如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_____%.现进入集气瓶中水的体积约为其容积的 70%,根据空气的组成可推出减少的气 体中除氧气外还一定有 ____填写物质名称)。
(提出问题)镁条除与氧气、氮气反应外,还与哪些物质发生反应呢?
(猜想假设)镁条能与 _______(填写物质化学式)反应.
(实验探究)取约 10cm 长的镁条,用砂纸或小刀把它一端的氧化膜除尽,用坩埚钳夹持另 一端,放在酒精灯上点燃后,随即伸入盛有该气体的集气瓶内,镁条会继续燃烧,并发出耀 眼白光.燃烧后,集气瓶的瓶壁特别是瓶底出现有白色粉末氧化镁,同时还有黑色斑点碳粒.
(评价反思)通过以上实验探究,总结出实验室探究空气中氧气的体积分数时,在药品选择 上应注意:
(一)药品要易与氧气反应;(二) ________________;(三)_____________.
参考答案
1.B
【详解】
A、蜡烛燃烧是石蜡和氧气反应,属于氧化反应,故A选项正确;
B、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,不是白雾,故B选项错误;
C、硫在氧气中燃烧生成物为二氧化硫气体,有刺激性气味,故C选项正确;
D、木炭在氧气中燃烧发出白光,生成二氧化碳,故D选项正确;
故选B。
2.D
【详解】
A、镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体,放出热量,故A错误;
B、木炭在空气里燃烧生成了二氧化碳气体,是实验结论而不是实验现象,故B错误;
C、白磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,放出热量,故C错误;
D、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,氢氧化钠溶液加入硫酸铜溶液中产生蓝色沉淀,故D正确。故选D。
3.A
【详解】
A、有两种元素,其一为氧元素,属于氧化物,正确;
B、只有一种元素,属于单质,错误;
C、有两种元素,但是不含有氧元素,不属于氧化物,错误;
D、有三种元素,也含氧元素,但不属于氧化物,错误。
故选A。
4.B
【详解】
A、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,催化剂能改变化学反应速率,可能加快,也可能减慢,不符合题意;
B、催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,符合题意;
C、二氧化锰不能作任何反应的催化剂,如电解水,二氧化锰不是催化剂,不符合题意;
D、不是所有的反应都需要催化剂,如碳燃烧不需要催化剂,不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】
A、铁丝在氧气中燃烧时,火星四射;生成黑色固体四氧化三铁,是实验结论而不是实验现象,且描述的生成物错误,故选项错误;
B、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白色烟雾,故选项错误;
C、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项错误;
D、电解水时,可观察到:与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,与电源负极相连的试管内的气体体积多;且两者的体积之比大约是1:2,故选项正确。故选D。
6.B
【详解】
A. 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,选项正确;
B. 磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷是固体,故磷在空气中燃烧产生大量白烟而不是雾,选项错误;
C. 反应物的浓度越高,反应物接触越充分,反应越剧烈,木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,选项正确;
D. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,选项正确。
故选B。
7.D
【详解】
A.氧气能供给呼吸,所以可以用于潜水。正确。
B.氮气常温下化学性质不活泼,所以可以用于食品防腐。正确。
C.稀有气体通电能发出不问颜色的光,所以可以用于制造霓虹灯。正确。
D.氧气具有助燃性,所以可用于火箭发射的助燃剂。错误。
故选D。
8.C
【详解】
A、离子是带电的粒子,但是带电的粒子不一定是离子,如质子、电子,不符合题意;
B、化学变化常常伴随能量的变化,但是有能量变化的不一定属于化学变化,如氢氧化钠溶于水放出大量的热,但是无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、制取氧气时必须检验装置气密性,防止装置漏气,收集不到气体,所以制取气体时都要检验装置的气密性,符合题意;
D、催化剂能改变化学反应速率,且化学反应前后,其质量和化学性质不变,故能改变化学反应速率的不一定是催化剂,不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】
A、可以向50mL小烧杯中倒入约20mL蒸馏水,不符合题意;
B、托盘天平只能精确到0.1g,不能用托盘天平称取3.45g食盐,符合题意;
C、量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,故可用10mL量筒量取8.7mL的水,不符合题意;
D、镁是一种有金属光泽的银白色固体,质软,不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】
A、第一组是同时实验,观察比较两个气球体积膨胀得快慢,从而比较出反应速率的快慢,正确;
B、第二组是同时实验,观察比较两试管中气泡产生的快慢,正确;
C、第三组是分两次实验,观察带火星的木条是否能够复燃,只能检验是否产生氧气,并不能比较出反应速率的快慢,错误;
D、第四组是分两次实验,比较收集一定体积氧气所需的时间,所用时间越短,说明反应速率越快,正确;故选C。
11.B
【详解】
试题分析:物理变化和化学变化的根本区别在于是否有新物质生成。如果有新物质生成,则属于化学变化。
A、发出耀眼的强光不能说明有新的物质生成,例如灯泡发光,就属于物理变化,故A错;
B、生成白色固体,说明有新的物质生成,是镁条燃烧属于化学变化的依据,故B正确;
C、放出大量的热不一定是化学变化,灯泡照明也放出热量,就属于物理变化,故C错;
D、以上A、C错误,故D错。故选B
12.B
【详解】
A. 氢气在氧气中燃烧,生成一种无色、无味的液体,故选项错误;
B. 硫在氧气中燃烧,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项正确;
C. 磷在氧气中燃烧,生成一种白色固体,故选项错误;
D. 碳在氧气中燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体,故选项错误。
故选:B。
13.A
【详解】
A、红磷燃烧消耗装置内的氧气,气体的体积减少,至完全反应气体体积不再发生改变,因为氧气占气体总体积的五分之一,表示在图中消耗一体积氧气,剩余四体积气体,故选项图象不能正确反映对应变化关系,符合题意;
B、镁带在耐高温的密闭容器(含空气)内加热,与氧气反应生成氧化镁,由质量守恒定律,固体的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变,故选项图象能正确反映对应变化关系,不符合题意;
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应后氧气逸出,固体中氧元素的质量减少,至完全反应不再发生改变,故选项图象能正确反映对应变化关系,不符合题意;
D、完全相同的甲、乙两份过氧化氢溶液制取氧气,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,使用催化剂的反应速率快,故选项图象能正确反映对应变化关系,不符合题意。故选A。
14.C
【详解】
试题分析:能改变(加快或减慢)其他物质的反应速率而本身的质量和化学性质在反应前后不改变的物质叫催化剂。生成物的质量由反应物质量决定,故催化剂不改变生成物的质量;
15.D
【详解】
A、氮气是单质、氯酸钾含三种元素不是氧化物、水银是纯净物,故选项错误;
B、石墨是单质、大理石主要成分是碳酸钙,属于混合物、石油含多种物质,属于混合物,故选项错误;
C、可燃冰是水和甲烷不是单质、干冰是二氧化碳属于氧化物、冰水混合物只含水分子是纯净物,故选项错误;
D、硫是单质、生石灰是氧化钙属于氧化物、空气含氮气、氧气等,属于混合物,故选项正确。
故选:D。
16.A
【分析】
A、鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
B、根据氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,进行分析判断。
C、除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
D、除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【详解】
A、NH4NO3固体溶于水吸热,使温度降低,氯化钠溶于水温度几乎无变化,可以鉴别,故选项实验方案设计合理。
B、氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,无法分离出氧化钙,故选项实验方案设计不合理。
C、KClO3在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,能除去杂质但引入了新的杂质二氧化锰,不符合除杂原则,故选项实验方案设计不合理。
D、FeSO4溶液和CuSO4溶液均能与锌粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。故选项实验方案设计不合理。
故选:A。
17.混合物 C 物理 氮气+氢气氨气 三 氧化 D ABD
【详解】
Ⅰ.空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物;
Ⅱ.氧气约占空气体积的五分之一,图中可表示空气微观模型的是C;
Ⅲ.(1)步骤①中没有生成新物质,故发生的是物理变化;
(2)步骤②是氮气和氢气在一定条件下反应产生氨气,生反应的文字表达式:氮气+氢气氨气;
(3)步骤②是氮气和氢气合成氨气,属于化合反应;步骤③是氨气和氧气在加热及催化剂的条件下反应产生一氧化氮和水,不属于基本反应类型;步骤④是一氧化碳、水和氧气合成硝酸,属于化合反应;步骤⑤是硝酸和氨气合成硝酸铵,属于化合反应,因此化合反应是②④⑤;
(4)反应过程中都有氧气参与反应,所以它们都属于氧化反应;
(5)A、二氧化锰不一定作为催化剂使用,故化工生产中所使用的催化剂都是用二氧化锰,故错误;
B、催化剂能够改变其他物质的反应速率,改变可以是加快也可以是减慢,故错误;
C、催化剂只能改变反应速率,但是不能增加或减少物质的产生量,故错误;
D、催化剂在反应过程中没有改变自身的化学性质,所以可以重复使用,故正确;
Ⅳ.A、图3中是红磷燃烧生成五氧化二磷,发生反应的符号表达式为:P+O2P2O5,该选项说法不正确;
B、图4中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热,导致气体膨胀气压增大,该选项说法不正确;
C、图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗,该选项说法正确;
D、图4中DE段气压增大,是因为烧杯中的水进入集气瓶后,气体体积减小,压强增大,故选项说法不正确;
E、实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1;实验后烧杯中剩余水的体积为V2;计算空气中氧气体积分数的表达式为:×100%,该选项说法正确。
18.氧气 酒精灯 ②④⑥ ①③⑤ 氧气 硫 二氧化硫 二氧化碳
【详解】
(1)空气中氮气和氧气含量较大,氧气支持呼吸;我们时时刻刻需要呼吸,我们吸入的空气中含量较多且化学性质活泼的气体是氧气;
实验室里最常用来给物质加热的仪器是酒精灯;
(2)①五氧化二磷 是由一种物质组成,属于纯净物;
②食盐水是由氯化钠和水混合而成,属于混合物;
③二氧化锰是由一种物质组成,属于纯净物;
④清新的空气含有氮气氧气等多种物质,属于混合物;
⑤液态氧是由一种物质组成,属于纯净物;
⑥过氧化氢溶液是由过氧化氢和水混合而成,属于混合物;
故属于混合物的是②④⑥;属于纯净物的的是①③⑤;
(3)A是无色无味的气体;B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种无色有刺激性气味的气体C;这是硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫的反应,A是氧气,B是硫,C是二氧化硫;
D是一种无色的气体,把D通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。这是二氧化碳使石灰水变浑浊的反应,D为二氧化碳
19.过氧化氢溶液的浓度; 温度越高,反应速率越快 不变 H2O2H2O+O2 24:1 66
【详解】
(1)对比实验①和②可知,不同的量是过氧化氢溶液的浓度,故填过氧化氢溶液的浓度。
(2)对比实验③和④可知温度越高,反应速率越快,故填温度越高,反应速率越快。
(3)反应物的浓度知影响反应速率,不改变生成物的质量,故填不变。
(4)实验②中的反应是过氧化氢在催化剂的条件下反应生成水和氧气,故符号表达式写为:H2O2H2O+O2。
(5)解:富马酸亚铁中C、H元素的质量比为(12×4):(1×2)= 24:1,故填24:1。
(6)解:服用1包该补铁剂摄入铁元素的质量为0.2g×33% = 0.066g = 66mg,故填66mg。
20.氯酸钾和二氧化锰的质量比 不能 加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂) 72 5:4 72g
【详解】
(1)根据实验数据可知,该方案的实验目的是:探究氯酸钾和二氧化锰的质量比对反应速率的影响;故填:氯酸钾和二氧化锰的质量比
[猜想]实验结论:过氧化钙与水反应生成氧气的速率太慢,所以不能用于实验室制取氧气;故填:不能
[分析与反思]根据过氧化钙(CaO2)室温下稳定,在300℃时分解成氧气,由此可知加热过氧化钙和水的混合物有可能会使反应加快,因此实验的改进方法有加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂);故填:加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂)
[计算](1)过氧化钙的相对分子质量=40+16×2=72;故填:72
(2)过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比=40:(16×2)=5:4;故填:5:4
(3)设x过氧化钙与100g碳酸钙CaCO3含钙量相当。
x=72g
答:72g过氧化钙与100g碳酸钙CaCO3含钙量相当。故填:72g
21.连接好仪器,导管一端放入水中,双手握住集气瓶,导管一端有气泡冒出,说明气密性比较好 P+O2 P2O5 氧气被耗尽 五分之一 装置漏气 活塞先向右移动,再向左移动 8mL 测量结果更准确、污染更小 物理变化 沸点 医疗急救等
【详解】
(1)①为了确保实验的成功,在装药品之前应该先检查气密性,气密性检查的方法是连接好仪器,导管一端放入水中,双手握住集气瓶,导管一端有气泡冒出,说明气密性比较好;
②磷和氧气点燃生成五氧化二磷, P+O2 P2O5;
③氧气支持燃烧;红磷燃烧一段时间后,氧气被耗尽,燃烧就自动熄灭了;
④氧气体积约占空气体积的五分之一;磷燃烧消耗了氧气,装置中压强减小,水进入装置,进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积;待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的五分之一;
⑤实验中使用了过量的红磷,但实验结果还是偏小了,分析可能的原因是装置漏气,空气进入装置中导致进入水的体积减小了;
(2)①氧气体积约占空气体积的五分之一;磷和氧气反应消耗了氧气,装置中压强减小,活塞移动,活塞移动的体积就是消耗氧气的体积;若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,磷燃烧放出大量热,气体膨胀,活塞右移;充分反应直至燃烧结束,试管冷却,装置中氧气被消耗,压强减小,活塞左移;最终消耗氧气体积为,最后活塞前沿将在20mL-12mL=8mL刻度处;
②改进后的实验与原实验比较反应始终在密闭容器中进行,测量结果更准确、污染更小;
(3)工业上分离液态空气制氧气没有新物质生成,属于物理变化;依据是液氮和液氧的沸点不同进行分离,氧气能支持呼吸可以用于医疗急救等。
22.木炭燃烧生成二氧化碳气体; 铁丝在空气中不燃烧 21 氮气 CO2 不与空气中除氧气外的成分发生反应 生成物不是气体
【详解】
根据木炭燃烧生成二氧化碳气体,占了氧气的空间解答;根据铁丝在空气中不燃烧解答;氧气约占空气体积分数的21%;根据氮气占78%,从而可判断只消耗氧气时,气体减少原体积的21%;而气体减少达70%时,大部分气体被消耗,说明减少的气体已不完全为氧气了,还应消耗了占空气78%的部分氮气;
【猜想假设】根据题中信息可知镁条能与二氧化碳反应;
【评价反思】实验室测定空气中氧气的含量应选择能与空气中的氧气反应,并且在空气中只能与氧气反应,生成的物质是固体。
解:木炭燃烧生成二氧化碳气体,占了氧气的空间,因此不可以;铁丝在空气中不燃烧,故不能用铁丝进行探究;由于氧气只占空气体积的21%,如果镁条只和空气中的氧气反应,瓶内气体只能减少原体积的21%,所以进入水的体积最多不超过其容积的21%;实验中进入瓶中水的体积达70%,说明反应消耗空气的体积为70%,因此已不是仅消耗氧气了,还应消耗部分氮气;
【猜想假设】根据题中信息可知,镁条会继续燃烧,并发出耀眼白光。燃烧后,集气瓶的瓶壁特别是瓶底出现有白色粉末氧化镁,同时还有黑色斑点碳粒,说明镁条能与二氧化碳反应;
【评价反思】测定空气中氧气的含量应选择能与空气中的氧气反应,并且在空气中只能与氧气反应,生成的物质不是气体。