第四单元 第三节 第1课时 氧气的实验室制法
一、选择题
1.[2019·桂林] 下列物质不能用于实验室制取氧气的是 ( )
A.高锰酸钾(KMnO4) B.氯酸钾(KClO3)
C.氯化钾(KCl) D.过氧化氢(H2O2)
2.实验室制取氧气时,必须满足的条件是 ( )
A.使用催化剂
B.用含氧元素的物质作反应物
C.用排水法收集
D.用燃着的火柴检验气体是否收集满
3.实验室用如图所示装置制取氧气,下列有关说法不正确的是 ( )
A.试管中加入的药品是MnO2和H2O2溶液
B.实验前应检查装置的气密性
C.待导管口产生连续、均匀的气泡时再开始收集氧气
D.用排水法收集气体时,导管口放在集气瓶口即可
4.[2020·东莞] 实验室用过氧化氢制氧气的实验中,应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是 ( )
A.只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂
B.二氧化锰只能作过氧化氢分解的催化剂
C.加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
D.二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率
5.根据下列文字表达式确定,其中最适宜用作潜水艇供给氧气的反应物是 ( )
①过氧化氢水+氧气
②氧化汞汞+氧气
③过氧化钠+二氧化碳碳酸钠+氧气
④水氢气+氧气
A.过氧化氢 B.氧化汞
C.过氧化钠 D.水
6.[2020·广东] 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.①③ B.①⑤
C.②③ D.②④
7.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时,下列操作中合理的排列顺序是 ( )
①检查装置的气密性 ②待有连续、稳定的气泡冒出时再集气 ③将水槽中待收集气体的集气瓶注满水 ④旋紧连有导管的双孔胶塞 ⑤向锥形瓶内加入少许二氧化锰粉末,再滴加适量过氧化氢溶液
A.①③⑤④② B.②①⑤④③
C.①②⑤③④ D.③①②⑤④
8.“神舟十号”太空舱利用NiFe2O4将宇航员呼出的二氧化碳转化为氧气,而NiFe2O4的质量和化学性质都不变化。在该过程中NiFe2O4作 ( )
A.反应物 B.生成物
C.催化剂 D.消毒剂
二、填空题
9.如是某同学设计的实验室制取氧气的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出图中带标号仪器的名称:① 。
(2)二氧化锰在该化学反应中的作用是 。
(3)组装好A装置后,该同学先向分液漏斗中加入水,然后将导管另一端浸入水中,并打开分液漏斗的活塞,观察导管口是否有连续的气泡冒出,该操作的目的是 。
(4)A装置中发生反应的文字表达式为 ,实验完成后,应将收集满氧气的集气瓶 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
10.请根据如图所示装置回答问题。
(1)写出标有序号仪器的名称:① , ② 。
(2)某同学用装置A、E组合制取氧气,按操作规范检查了装置的气密性,发现气密性良好,若在加热过程中装置E内导管口始终没有气泡冒出,其可能的原因是 ;若制得的氧气不纯,可能的原因是 。
(3)装置B是常用的氧气发生装置,其突出的优点是 。装置H是用软塑料管自制的氧气发生装置,无纺布包内的药品为 ,药品加入完毕后,接下来的操作是 ,收集所需的氧气。对该装置的评价,你认为合理的是 (填字母)。
A.实验中所用仪器、材料均易得到,可充分利用资源
B.可随时控制反应的发生和停止
(4)已知一氧化氮气体难溶于水,在空气中易与氧气发生反应,则收集一氧化氮气体时应选用图中的装置 (填字母,从A~E中选)。
(5)用装置F收集氧气,验满时将带火星的木条放在 (填“a”或“b”)处。
(6)将装置A、G相连,收集氧气并测量生成氧气的体积,下列说法正确的是 (填字母)。
A.加热时间过短,会使测量结果不准
B.反应一段时间后,排出反应装置内原有空气再连接装置G收集气体,会使结果更准确
附|加|题
11.[2020·达州市达川区期末] 如图所示装置有多种用途。若用于收集O2,O2应从该装置的 (填“a”或“b”)端通入,验满的方法是
;若用排水法收集氧气,应先在集气瓶中 ,然后从 (填“a”或“b”)端通入氧气。
12.[2019·黄冈] 实验室用高锰酸钾制取氧气,请结合下列装置,回答问题。
已知:高锰酸钾受热能产生锰酸钾、二氧化锰和氧气;高锰酸钾颗粒较轻,易随气体流动。
(1)写出仪器X的名称: 。
(2)要选用高锰酸钾制备较为纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是 (填字母)。
(3)该实验的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品、棉花;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。
13.[2019·安徽] 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,用如图所示装置完成下表中实验。
编号 KClO3 质量/g 催化剂 催化剂 质量/g 收集50 mL O2 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
(1)设置实验1的目的是 。
(2)表中所列三种催化剂的催化效果最佳的是 。
(3)由实验1和实验4可知,KCl (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1结束后的物质再继续收集50 mL O2,所需时间明显少于171 s,解释原因: 。
(4)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50 mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内 。
答案
1.C 氯化钾中没有氧元素,不能用于实验室制取氧气。
2.B 3.A 4.D
5.C 用过氧化钠制氧气,不需要任何外加条件,且能消耗潜水艇内多余的二氧化碳。
6.A 用氯酸钾和二氧化锰制氧气,反应需加热,反应物为固体,所以发生装置应该选择①。氧气不易溶于水,可用排水法收集;氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,即收集装置为③或④。即用氯酸钾和二氧化锰制氧气的装置组合可以为①③或①④。
7.A 8.C
9.(1)锥形瓶 (2)催化作用
(3)检查装置的气密性
(4)过氧化氢水+氧气 正
10.(1)分液漏斗 水槽
(2)药品失效 导管口刚开始有气泡冒出就立刻收集(合理即可)
(3)能控制反应的速率 二氧化锰 挤压软塑料管 AB
(4)E (5)b (6)A
(3)装置B中的分液漏斗能控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率;装置H是用软塑料管自制的氧气发生装置,无纺布包内的药品为固体二氧化锰,药品加入完毕后,接下来需要挤压软塑料管,使液体药品与固体药品接触,收集所需的氧气;本实验中所用仪器、材料均易得到,可充分利用资源,同时可随时控制反应的发生和停止。(4)一氧化氮气体难溶于水,在空气中易与氧气发生反应,则收集一氧化氮气体时应选用装置E,用排水法收集。(5)用装置F收集氧气,氧气的密度比空气大,故氧气从a处进入,验满时将带火星的木条放在b处。(6)将装置A、G相连收集氧气并测量生成氧气的体积,若是加热时间过短,会使测量结果不准;反应一段时间后,排出反应装置内原有空气再连接装置G收集气体,会导致一部分氧气进入空气中,使结果不准确。
11.a 将带火星的木条放在b端,若木条复燃,则证明已满,否则不满 装满水 b
12.(1)酒精灯 (2)BC
(3)⑥③②④①⑤
(2)用高锰酸钾制取氧气需要加热,发生装置选择B;要得到较为纯净的氧气,应用排水法收集,收集装置应选C。(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤为⑥检查装置气密性→③装药品、棉花→②加热→④收集→①将导气管移出水槽→⑤熄灭酒精灯。
13.(1)作对照
(2)MnO2
(3)有 生成的KCl加快了反应
(4)收集O2的体积
(3)由实验1和实验4可知,加入KCl后收集等体积的O2所需时间较少,故KCl有催化作用。维持加热条件不变,在实验1中再继续收集50 mL O2,所需时间明显少于171 s,原因是第一次反应时,KClO3分解产生了KCl,继续加热时,KCl起了催化作用,加快了KClO3的分解,故收集相同体积O2所用时间较少。(4)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50 mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内收集O2的体积。第四单元 第三节 第2课时 氧气的性质与氧循环
一、选择题
1.[2020·朝阳改编] 下列关于氧气的说法正确的是 ( )
A.氧气能支持燃烧,所以氧气可以作燃料
B.红磷在氧气中燃烧,产生大量的白雾
C.氧气能使带火星的木条复燃
D.氧气是无色、无味的气体,难溶于水
2.下列对实验现象的描述不正确的是 ( )
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量
D.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
3.[2020·苏州] 下列物质属于氧化物的是 ( )
A.O3 B.SO3
C.NaOH D.K2SO4
4.下列反应既是化合反应又是氧化反应的是 ( )
A.过氧化氢水+氧气
B.铁+氧气四氧化三铁
C.石蜡+氧气水+二氧化碳
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
5.[2020·南京] 下列变化过程中,不包含缓慢氧化的是 ( )
A.动植物的呼吸 B.醋的酿造
C.食物的腐烂 D.水的蒸发
6.足量的下列物质分别在充满空气的密闭容器中充分燃烧后,容器中所剩余的气体几乎都是氮气的是 ( )
A.蜡烛 B.红磷
C.铁 D.木炭
7.氧在自然界中存在非常广泛,并不断循环(如)。下列关于氧的叙述正确的是( )
①空气中的氧气含量永远不变 ②空气中的氧处于动态平衡 ③空气中氧气的浓度越高越好 ④氧气有百利而无一害 ⑤氧气在自然界中可以支持燃烧、供给呼吸
A.①② B.②③
C.②⑤ D.①②③④⑤
8.为了区分一瓶氧气和一瓶空气,下列方案不可行的是 ( )
A.分别伸入带火星的木条,能复燃的是氧气
B.分别伸入红热的细铁丝,能剧烈燃烧的是氧气
C.分别滴加澄清石灰水,无明显现象的是氧气
D.分别伸入燃烧的木条,燃烧更为剧烈的是氧气
9.小明同学在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,用一根纱窗上的细铁丝在自己收集的氧气中进行实验,结果没有观察到火星四射的现象。造成实验失败的原因不可能是 ( )
A.收集到的氧气量太少或纯度太低
B.铁丝表面的铁锈未除干净
C.集气瓶底没有铺一层细沙
D.铁丝末端火柴梗燃烧正旺时,就将铁丝伸入集气瓶中
二、填空题
10.在做氧气性质的实验时,小明同学用了如 所示的操作流程。
(1)本流程小明探究的内容是 。
(2)C操作中,为了使木炭与氧气充分反应,小明的操作方法是
。
(3)D操作用烧杯倾倒的液体是 , 得出的探究结论是 。
11.氧气是生产、生活中重要的物质。
(1)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是 (填字母)。
A.医疗急救 B.食品防腐
C.航天火箭 D.制霓虹灯
(2)如图所示“氧气”,要穿过迷宫,从进口顺利地走到出口,途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。
①“箭头”画出了“氧气”应行走的路线,“氧气”不能从甲处通过,你认为甲处放的物质可以是 (填字母)。
A.木炭 B.水 C.氦气
②“氧气”在穿过迷宫过程中,碰到了三种阻止它前进的物质,请写出其中一个反应的文字表达式: 。这三个反应的反应类型 (填“相同”或“不相同”)。
12.李强在学习了氧化反应与化合反应的概念后,为体现两概念间的关系,他设计了如图所示的关系图示,据此完成下列问题。
(1)B表示 的集合。
(2)“石蜡+氧气二氧化碳+水”属于 (填“A”“B”或“C”,下同)反应;“硫+氧气二氧化硫”属于 反应。
13.将一种无色、无味的A溶液装入试管中,把带火星的木条伸入试管中,无现象。再向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生气泡,生成了能使带火星的木条复燃的气体C。将红热的金属D放在C中能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体E。
(1)写出它们的名称。
A ,B ,C ,
D ,E 。
(2)黑色粉末B在A的分解反应中起 作用,是这个反应的 。
三、实验探究题
14.化学实验是学习化学的基础。请根据如 所示装置回答问题。
(1)图A是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是在实际容积为150 mL的集气瓶里,先装进50 mL的水,再按图连好仪器,按下下端烧热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
①白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ;若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL。
②集气瓶里预先装进50 mL水,除能加快集气瓶冷却外,还可以起到
(答一点即可)的作用。
(2)图B中在螺旋状铁丝的下端系一根火柴的作用是 。
(3)小明按图B实验时,集气瓶炸裂了,其原因可能是 。
(4)小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4 mm)放入氧气中燃烧时实验现象的记录。请你分析回答:
物质 镁条 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝
燃烧 时的 现象 剧烈燃烧,发出耀眼白光,无火星 剧烈燃烧,极少火星 剧烈燃烧,少量火星 (未填)
①你认为表中未填的实验现象是 。
②造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是 。
附|加|题
15.[2019·宜昌] 中“”“”和“”分别表示不同元素的原子。
(1)图中表示混合物的有 (填字母,下同)。
(2)表示单质的有 ,可以表示氧化物的有 。
答案
1.C
2.B 蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,是实验结论而不是实验现象。
3.B 氧化物是由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物。O3是由一种元素组成的,NaOH、K2SO4是由三种元素组成的,都不属于氧化物;SO3是由硫元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物。
4.B A、C、D都不属于化合反应,只有B属于化合反应,并且属于氧化反应。
5.D 动植物呼吸、食物腐烂、酿造醋的过程中反应进行的很缓慢,不易被觉察到,属于缓慢氧化;水的蒸发是物理变化,不属于缓慢氧化。
6.B
7.C 空气中的氧气含量基本不变,但会有轻微波动;空气中氧气浓度太高会对人和动植物产生不利影响,如体温升高等;氧气会使金属锈蚀、食物腐烂等,也有害处。
8.C
9.C 集气瓶底部放少量水或细沙是为了防止生成物熔化溅落下来炸裂集气瓶底,与铁丝在氧气中能否燃烧无关。
10.(1)木炭与氧气的反应
(2)将红热的木炭自上而下缓慢插入集气瓶中
(3)澄清石灰水 木炭与氧气反应的生成物是二氧化碳
(1)由图可知,用坩埚钳夹取的应该是木炭,探究的是木炭与氧气的反应。(2)如果木炭插入过快,木炭燃烧产生的热量会使一部分氧气逸出,造成燃烧不充分,所以应该将红热的木炭自上而下缓慢插入集气瓶中。
11.(1)AC
(2)①A ②铁+氧气四氧化三铁(合理即可) 相同
12.(1)既是化合反应又是氧化反应 (2)C B
(2)石蜡+氧气二氧化碳+水,该反应是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应,但不符合“多变一”的特征,不属于化合反应;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反应,也属于氧化反应。
13.(1)过氧化氢 二氧化锰 氧气 铁
四氧化三铁
(2)催化 催化剂
14.(1)①先下降后上升 70(或71)
②液封导管(合理答案均可)
(2)引燃铁丝
(3)燃着的铁丝接触到了集气瓶瓶壁
(4)①剧烈燃烧,火星四射
②铁丝中含有碳
15.(1)B
(2)AD C
