沪教版（全国）化学九年级上册课课练：2.1　第1课时　氧气的性质和用途、氧气的工业制法　用高锰酸钾制取氧气（word版有答案）

第2章　第1节　第1课时　氧气的性质和用途　
一、选择题
1.下列物质不是空气成分的是 (　　)
A.作保护气的氮气
B.气球填充气氦气
C.医疗急救用的氧气
D.火箭新型燃料液氢
2.[2020·扬州改编] 氧气是空气的主要成分之一。下列说法不正确的是 (　　)
A.通常状况下,氧气是无色气体
B.相同条件下,氧气的密度稍大于空气
C.液氧是一种淡蓝色液体
D.氧气转化为臭氧(O3)属于物理变化
3.下列说法中错误的是 (　　)
A.空气是混合物
B.空气中氧气与氮气的体积比约为4∶1
C.通常情况下,氧气不易溶于水
D.医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术
4.[2020·苏州改编] 下列有关氧气的说法中不正确的是 (　　)
A.氧气可供给呼吸
B.在空气中不能燃烧的物质,在氧气中也不能燃烧
C.植物的光合作用是空气中氧气的主要来源
D.焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
5.以下有关空气的说法中,不正确的是 (　　)
A.空气中氧气约占其质量的五分之一
B.空气的成分一般是比较固定的
C.空气是一种宝贵的资源
D.在通常情况下空气中的各成分之间不发生化学反应
6.下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是(　　)
A.氧气能助燃,可作燃料
B.红磷能在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
C.细铁丝在空气中可剧烈燃烧,火星四射
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可与多种物质发生化学反应
7.下列变化不属于氧化反应的是 (　　)
A.动物的呼吸 B.碳酸氢铵受热分解
C.铁制品锈蚀 D.天然气燃烧
8.小明同学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浓度太低
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
9.木炭燃烧实验如。以下说法不正确的是 (　　)
A.①中现象是木炭红热
B.②中操作是将木炭迅速插入集气瓶底部
C.③可证明有二氧化碳生成
D.对比①②可证明氧气浓度越大,木炭燃烧越剧烈
二、填空题
10.用空气中所含成分的名称填空。
(1)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有　　　　。
(2)酥脆的饼干露置于空气中变软,说明空气中含有　　　　。
(3)澄清石灰水在空气中放置,其表面生成一层白膜,说明空气中含有　　　　　。
(4)食品包装袋中充入的气体中含量较多的防腐气体是　　　　。
11.如所示是铁在氧气中燃烧的实验,回答下列问题。
(1)铁丝在氧气中燃烧的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若将氧气换成空气,则该实验　　　　(填“能”或“不能”)成功。
(2)用坩埚钳夹住铁丝并点燃末端的火柴梗,其作用是　　　　　　;待火柴梗　　　　　　时,将它们由上而下　　　　伸入集满氧气的集气瓶中。
(3)该反应的符号表达式为　 。
12.对知识的归纳与整理是学习化学的一种重要方法。现有下列三个化学反应:
①碳+氧气二氧化碳;②一氧化碳+氧气二氧化碳;③石蜡+氧气二氧化碳+水。
通过比较我们发现:它们有许多相似之处,其一是　　　　　　　　　　　　,其二是　　　　　　　　　　　　……我能另写出一个符合这两点的化学反应的文字表达式:　　　　　　　　　　　　　　;它们之间也存在不同之处,其中有一个反应与众不同,这个反应的不同之处是　 。
13.同学们学习氧气后发现,许多物质在氧气中能剧烈燃烧,如:蜡烛在氧气中燃烧有明亮的火焰;铁丝也能在氧气中燃烧,但是没有火焰。针对上述问题同学们进行实验,请你参与他们的实验探究。点燃蜡烛,用坩埚钳夹持一根尖嘴玻璃管,将其末端插入燃着的蜡烛烛芯附近,一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃,有火焰产生(如所示)。由此可知,蜡烛燃烧产生的火焰是由　　　　(填“固态”或“气态”)石蜡燃烧形成的。要使该实验成功,同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长,原因是　 。
三、实验探究题
14.对于教材中铁丝在氧气中燃烧的实验,小科和小研在课外进行了以下探究。
小科提出:铁丝的燃烧与什么因素有关 于是他们一起进行了实验。实验设置、实验现象记录如下表。
实验组别 1 2 3
实验设置 直径0.6 mm的铁丝在空气中反应 直径0.2 mm的铁丝在空气中反应 直径0.6 mm的铁丝在氧气中反应
实验现象 加热时持续红热,不能燃烧 ① ②
(1)1、3两组实验设置是基于　　　　　　　　　　　　的猜想。
(2)第2、3组实验中铁丝都能燃烧,且现象相同,表中①②处应填写的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。通过实验,他们初步得出了结论。
(3)实验后,小研想继续探究直径为0.6 mm的铁丝在氧气体积分数为80%的气体中能否燃烧。于是她想用一只容积为350 mL的集气瓶,通过排水的方法收集一瓶氧气体积分数为80%的气体,并且瓶底要留有50 mL水,则收集氧气前,此集气瓶内要加入　　　　mL的水。(按空气中氧气体积分数为20%计算)
附|加|题
15.如所示是空气成分(按体积分数计算)的示意如如图,下列说法中正确的是(　　)
A.一般情况下,X的化学性质不活泼,常用作保护气
B.通常情况下,Y是一种易溶于水的气体
C.镁条在Y中燃烧的现象是生成氧化镁
D.利用红磷测定空气中氧气含量时,能证明空气是由X和Y组成的
16.为使铁丝燃烧实验获得成功,常需将铁丝绕成螺旋状,这是为什么呢 甲同学认为是为了增大铁丝与氧气的接触面积,乙同学认为是为了聚热效果更好,能使未燃的铁丝更好地预热。分析讨论后,同学们认为甲同学的想法不合理。为验证乙同学的想法,同学们开展了有关实验,操作及部分现象如下表所示:
实验操作 实验现象
如如如图所示,在两个相同的集气瓶中均盛有等量的水,通入氧气。取两根相同的铁丝,将一根拉直,另一根绕成螺旋状,引燃后分别同时进行实验 铁丝均燃烧,但剧烈程度不同……
(1)同学们认为甲同学的想法不合理,请你说明理由:　 。
(2)为使实验结论可靠,要控制好变量,实验操作中还应做到　 。
(3)通过对实验现象的分析,同学们认为乙的想法更合理,则同学们获得结论的证据是
　　　　　　　　　　　　　。
第2章　第1节　第2课时　氧气的工业制法　用高锰酸钾制取氧气
一、选择题
1.[2020·铜仁] 化学是一门以实验为基础的科学。实验室用高锰酸钾制氧气的实验中,下列仪器不需要使用的是 (　　)
A.玻璃棒 B.大试管 C.铁架台 D.单孔塞
2.关于“加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集”的实验,下列说法正确的是 (　　)
A.制取气体时,先装药品,然后检验装置的气密性
B.反应结束时,先停止加热,然后将导管移出水面
C.导管口开始产生气泡时,立即用装满水的集气瓶收集气体
D.装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品随气流进入导管
3.对于分离液态空气得到较纯净氧气的过程,以下分析不正确的是 (　　)
A.该过程主要是物理变化 B.利用了气体沸点高低不同
C.分离得到的氧气是纯净物 D.先分离出氮气,再分离出氧气
二、填空题
4.[2020·山西改编] 小红和同学们完成了实验室制取氧气和验证氧气性质的实验,并进行了相关问题的思考。请结合如如图文信息完成下列任务。
(1)甲:仪器a的名称是　　　　　,给试管预热的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应的符号表达式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验中,氧气集满的标志是　 。
(2)如如图乙:该装置内集满氧气,如需将氧气从瓶内排出,应从　　　(填“b”或“c”)端向瓶内注水。
(3)如如图丙:点燃系在螺旋状细铁丝下端的火柴,待　　　　 　　　时,由上至下缓慢插入集气瓶中。
附|加|题
5.氧气是我们无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下:
Ⅰ.氧气的制备
(1)写出中标号仪器的名称:①　　　　　,②　　　　　。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的文字(或符号)表达式:　。
如如图中装置有一处明显的错误是　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.氧气的收集
[实验1] 用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口的带火星的木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验2] 用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口的带火星的木条复燃后,继续收集40 s,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验3] 用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
实验数据:
编号 实验1 实验2 实验3
氧气的体积分数/% 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3
氧气的平均体积分数/% 79.7 88.4 89.7
数据分析:
(3)由实验1、2可知,用向上排空气法收集氧气时,为使获得的氧气体积分数更大,可采取的措施是　　　　　　　　　　　　。
(4)不考虑操作因素,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是　 。
答案
1.D　 空气的主要成分是氮气、氧气、稀有气体(包括氦、氖、氩、氪、氙等)、二氧化碳、水蒸气及其他气体与杂质。氢气不是空气成分。
2.D　 通常状况下,氧气是一种无色气体,密度稍大于空气;降低温度,可以把氧气转化为淡蓝色的液态氧;氧气和臭氧不是同一种物质,把氧气转化为臭氧属于化学变化。
3.B
4.B　 氧气可供给呼吸;铁丝在空气中不能燃烧,但在氧气中能燃烧;植物的光合作用是空气中氧气的主要来源;焊接或切割金属时使用纯氧代替空气,使燃烧更充分,可以获得更高的温度。
5.A
6.D　 氧气能支持燃烧,但不具有可燃性,不能作燃料;红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,而不是白色烟雾;铁丝在空气中只能烧至红热,不会剧烈燃烧,火星四射;氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可与多种物质发生化学反应。
7.B　 呼吸作用、金属锈蚀、可燃物燃烧都是物质与氧气的反应,都属于氧化反应;而碳酸氢铵受热分解没有氧气的参与,不属于氧化反应。
8.C　 氧气浓度太低,会导致铁丝不能燃烧;当铁丝表面有铁锈时,铁锈无法燃烧且会阻碍铁丝与氧气接触;火柴梗燃烧会消耗大量氧气,降低氧气浓度。
9.B　 如果把红热的木炭迅速插入盛有氧气的集气瓶底部,燃烧放出的热和生成的二氧化碳会将中上部尚未反应的氧气排出,使燃烧不能继续进行,为使木炭与氧气充分反应,正确的操作方法是把加热至红热的木炭由瓶口向下缓慢插入。
10.(1)氧气　(2)水蒸气
(3)二氧化碳　(4)氮气
11.(1)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量热　不能　
(2)引燃铁丝　即将燃尽　缓慢　
(3)Fe+O2Fe3O4
(1)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,放出大量热;空气中氧气含量较低,铁丝不能燃烧。(2)火柴梗燃烧放出热量,作用是引燃铁丝;为防止火柴梗燃烧消耗氧气,需在火柴梗即将燃尽时,再伸入集气瓶中;为使氧气与铁丝充分反应,防止氧气受热膨胀逸出,故应缓慢伸入。(3)铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁,该反应的符号表达式为Fe+O2Fe3O4。
12.都有氧气参加反应　都需要点燃(或都是氧化反应,反应都放热等,合理即可)　
铁+氧气四氧化三铁(合理即可)　
反应③生成两种物质,而反应①和②只生成一种物质
比较题述三个反应的共同点,可以从参加反应的物质种类、反应的现象和条件等角度分析;而不同点则可以从生成物种类的多少等角度进行分析。
13.气态　如果玻璃管过长,石蜡蒸气会在玻璃管中冷凝,不能从玻璃管末端导出
14.(1)氧气浓度影响铁丝燃烧　
(2)剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
(3)275
(1)比较1、3两组实验的变量可知,这两组实验是探究氧气的浓度对铁丝燃烧的影响。(3)设加入水的体积为x,排水法收集的氧气体积为(x-50 mL),集气瓶内空气中的氧气体积为(350 mL-x)×20%,最终集气瓶中的氧气体积为(350 mL-50 mL)×80%,根据题意得x-50 mL+(350 mL-x)×20%=(350 mL-50 mL)×80%,解得x=275 mL。
15.A　 由如如图可知,X是氮气、Y是氧气;通常情况下,氧气是一种不易溶于水的气体;“生成氧化镁”属于实验结论;利用红磷燃烧实验只能测定空气中氧气的体积分数,不能获知空气的其他成分。
16.(1)铁丝的长度、直径相同,与氧气的接触面积也就相同
(2)两根铁丝均要完全伸入集气瓶中(合理即可)
(3)b中铁丝燃烧比a中更剧烈
(1)由于铁丝的长度、直径一样,将铁丝完全伸入集气瓶中,铁丝与氧气的接触面积一样。(2)为使实验可靠,要控制好变量,除了一根是直的,一根是螺旋状的外,其他因素都要相同,所以实验操作中还应做到两根铁丝均要完全伸入集气瓶中。(3)要证明螺旋状铁丝聚热效果更好,通过比较实验中铁丝燃烧的剧烈程度即可。
答案
1.A　 实验室用高锰酸钾制氧气的实验中,需要的仪器有大试管、铁架台、酒精灯、单孔塞、导管、集气瓶等,不需要使用玻璃棒。
2.D　 制取气体时,应先检验装置的气密性,然后装药品,以避免装入药品后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费药品;反应结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂;导管口开始产生气泡时,不能立即收集,因为刚开始排出的是空气,应等到导管口的气泡连续均匀冒出时才收集;装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,是为了防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管。
3.C　 空气中含有氧气,利用分离液态空气法制得氧气的过程中,没有新物质生成,属于物理变化;分离液态空气得到较纯净氧气,是利用液态氧与液态氮的沸点的不同;分离得到的氧气中含有其他杂质,属于混合物;液态氮的沸点低,先分离出氮气,再分离出氧气。
4.(1)铁架台(带铁夹)　使酒精灯的火焰在试管下方来回移动　KMnO4K2MnO4+MnO2+O2　集气瓶口有气泡冒出(或集气瓶内水全部排尽)　
(2)b
(3)火柴快燃尽
(2)若要把瓶内氧气排出,需要从b端注水,氧气从c端向外逸出。(3)点燃系在螺旋状细铁丝下端的火柴,待火柴快燃尽时,由上至下缓慢插入集气瓶中,以免火柴燃烧消耗氧气,降低氧气的浓度。
5.(1)酒精灯　铁架台(带铁夹)
(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(或KMnO4 K2MnO4+MnO2 + O2)
试管口没有略向下倾斜
(3)延长收集氧气的时间　
(4)集气瓶中含有水蒸气
(2)给固体加热时,试管口要略向下倾斜,以防冷凝水回流至试管底部使试管炸裂。 (3)根据实验1、2的操作可知,实验2延长了收集氧气的时间,从而使集气瓶中氧气的体积分数较高,所以如果想使获得的氧气的体积分数变大,可以采取延长收集时间的措施。(4)用排水法收集的氧气不干燥,会有水蒸气留存在集气瓶中。