浙江省2018-2022年科学中考真题汇编17:空气氧气
一、单选题
1.(2022·杭州)2008年北京奥运会“样云”火炬、2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的外壳材料的主要成分和燃料如表所示。奥运火炬的迭代,体现了我国科技水平的提高。下列有关两火炬的说法错误的是( )
“样云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
A. 外壳材料的主要成分都属于非金属单质
B.燃料都具有可燃性
C.燃料燃烧时,助燃物都是氧气
D.燃料燃烧时,都有水生成
2.(2022·湖州)将一根火柴折断,分成火柴头和火柴梗两部分,放在铜片上,如图所示。用酒精灯加热铜片,发现火柴头先燃烧。下列叙述中,错误的是( )
A.用酒精灯加热要使用外焰中
B.利用了铜片良好的导热性
C.说明了火柴头和火柴梗有不同的着火点
D.说明了燃烧需要助燃剂
3.(2022·杭州)汽车开动和人的生命活动都需要能量,能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析错误的是( )
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量的转化和守恒定律
4.(2022·丽水)在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是( )
A.可制取O2 B.可制取CO2
C.可收集CO2 D.可收集O2
5.(2021·宁波)含硫元素的同类物质中硫元素的化合价可能不同,不同类物质中硫元素的化合价可能相同,如表所示。下列判断正确的是( )
类别 物质 化合价 单质 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A.X表示碱
B.物质a在空气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰
C.物质b是二氧化硫,它是空气污染物之一
D.物质d和NaOH溶液发生中和反应生成Na2SO4和H2O
6.(2021·杭州)下列有关说法正确的是( )
A.O2具有助燃性 B.铁生锈属于物理变化
C.金属活动性Cu比Mg强 D.KClO3属于氧化物
7.(2021·杭州)下列依据实验现象得出的结论错误的是( )
选项 实验操作与现象 实验结论
A 将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸约80℃的热水里, 只有白磷燃烧 白磷的着火点比红磷低
B 将二氧化碳通入紫色石蕊试液,试液变红 二氧化碳是一种酸
C 在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中该条件下, 燃烧更剧烈 氧气的浓度越大硫燃烧得越剧烈
D 将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引 铁粉已跟硫粉发生了化学反应
A.A B.B C.C D.D
8.(2020·绍兴)下列实验中,能证明燃烧需要氧气的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2020·杭州)下列依据实验目的所进行的操作,正确的是( )
选项 实验目的 操作
A 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气后,回收其中的二氧化锰 将反应得到的混合物溶解后直接加热蒸发
B 用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满 用带火星的木条伸人到集气瓶中,观察木条是否复燃
C 鉴别盐酸和硫酸 取样后滴加氯化钡溶液,观察是否变浑浊
D 比较铜和银的化学活动性顺序 将两种金属与等质量且同浓度的盐酸反应,观察产生气泡的快慢
A.A B.B C.C D.D
10.(2019·台州)消防安全,人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是( )
A.提灭火器时,手靠近瓶口,容易提起
B.拔保险销时,放开手柄,有利于拔出
C.用力压手柄时,手靠近瓶口,容易压下
D.对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物,快速灭火
11.(2018·杭州)小金在做硫燃烧实验时,进行了如下操作:①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫;②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热,直至硫燃烧;③将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶内 盛有滴加紫色石蕊试液的少量水)。实验中可观察到的现象与结论不符合的是( )
A.对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B.对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C.在③中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧是化学变化
D.在③中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧产物是一种酸
12.(2018·嘉兴)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2,实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
13.(2022·舟山)家务劳动不仅能减轻父母的负担,而且能将科学知识学以致用。
(1)洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗,以免破坏 导致金
属铝继续被空气氧化。
(2)烹饪时如遇油锅着火,灭火的措施是 ,以免引起火灾。
14.(2021·衢州)科学发现往往源于对实验现象的观察与研究。
(1)如图甲进行白糖溶解实验,根据图中现象判断:溶液② (填“是”“不是”或“可能是")白糖的饱和溶液。
(2)如图乙所示,小科利用集气瓶收集从导管导出的氧气时,每隔一段时间,他就取出导管,再用带火星的木条放在瓶口验满。可是他始终没有观察到带火星木条复燃,小科实验操作中出现的错误是 。
15.(2021·宁波)家庭医药箱里有一瓶标签缺损的医用双氧水,为测定其溶质质量分数,小宁设计了如图实验:在试管中放入一定量的二氧化锰,然后用注射器注入10mL该医用双氧水,直到试管中不再有气泡产生,通过测量量筒中水的体积就可以大致计算出双氧水质量分数。
(1)实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有 的性质。
(2)若俯视读得量筒中水的体积,则测得的双氧水质量分数将 。(填“偏大”“偏小”或“不变")。
16.(2021·金华)实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及下列装置
根据要求完成下列问题:
(1)根据提供的药品,写出一种实验室制取O2的化学方程式 ;
(2)选择装置B和C制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品;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 。
17.(2021·嘉兴)火是文明的起源,人类取火的方法经过了漫长的演变过程。
(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的 ,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是 ,使燃烧更剧烈。
18.(2020·温州)18世纪前后,人们把元素等同于一种在化学变化中不可再分的物质,即单质。“燃素说”和“燃烧的氧化学说”一度成为科学家争论的焦点。
材料一:1723年,施塔尔提出“燃素说”:燃素也是一种元素,燃素存在于一切可燃物中。如金属含有燃素,金属燃烧时金属释放燃素后成为金属灰(实际是金属氧化物);金属灰与燃素结合又会重新变回金属。
材料二:1766年,卡文迪许制得氢气并认为它是燃素;1773年,舍勒研究发现,可燃物燃烧需要一种他称为“火空气”的单质参与;1784年前,人们认为水是一种元素;1796年,普里斯特利制得可在“脱燃素气”中燃烧的“可燃空气”,也把它当作燃素。
材料三:1777年,拉瓦锡建立了“燃烧的氧化学说”,认为可燃物中不存在燃素;1801年,克鲁克香克证明了普里斯特利所谓的“可燃空气”是一氧化碳,从而结束了“燃素说”与“燃烧的氧化学说”之争。
(1)用你所学的燃烧条件分析,材料二中的“火空气”是 。
(2)材料三中的“可燃空气”一氧化碳属于纯净物中的 ,所以不可能是燃素。
(3)“燃素说”自提出后就引起争议。下列是当时科学家分析的事实或现象,用“燃素说”解释不合理的是 。(可多选)
选项 事实或现象 用“燃素说”解释
A 金属成分比金属灰简单 因为金属燃烧时燃素从金属中逸出
B 加热金属灰通入氢气,金属灰变回金属 因为氢气是燃素
C 木炭与金属灰一起加热变回金属 因为木炭富含燃素
D 铜在空气中加热后质量增加 因为金属铜中含有燃素,加热后有燃素逸出
E 燃素(氢气)与脱燃素气(氧气)结合成为水 因为水是一种元素
19.(2020·绍兴)以下是实验室制取、收集、检验气体的常用装置。
(1)图甲中,在试管口放棉花的目的是 ;用图示方法收集氧气的理由是 。
(2)用图乙检验CO2性质时,澄清石灰水始终未见浑浊,原因可能是 。
20.(2019·台州)某同学以高锰酸钾为原料制取氧气。
(1)用如图方法检查装置的气密性,使劲捂住试管却仍观察不到导管口有气泡冒出。若此装置气密性良好,为顺利完成该装置的气密性检查,提一条合理建议 。
(2)清洗试管时,试管中的固体物质溅落在衣服上,留下了黑点,用彩漂液(主要成分是过氧化氢)清洗,黑点处迅速产生气泡,请用化学反应方程式表示气泡产生的原因 。
21.(2019·绍兴)如图是实验室制取和收集气体的常用装置。请回答下列问题。
(1)甲同学用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体,他应选用的实验装置是 。(选填字母)
(2)乙同学用加热高锰酸钾来制取氧气,实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾不含 。
(3)丙同学在选用B装置探究“二氧化锰能加快过氧化氢分解制氧气”的实验时,老师要求他补充“在盛有少量二氧化锰的试管中加入适量水,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。”的实验,增补该对照实验的目的是 。
22.(2019·湖州)普通火柴的火柴头中含有可燃物、摩擦剂及氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾和二氧化锰的混合物可提供助燃剂)。火柴头在火柴皮上摩擦产生的热使可燃物燃烧放热,让氯酸钾快速分解产生助燃剂,使火柴头猛烈燃烧,从而引燃火柴梗。
(1)火柴头和火柴梗燃烧是因为温度达到了它们自的 。
(2)写出快速产生助燃剂的化学反应方程式 。
23.(2018·宁波)如图是用铜丝绕成的锥形螺旋罩,置于酒精灯火焰上方。随着铜丝罩的垂直下移,可观察到酒精灯火焰越来越小,最终完全熄灭。
(1)铜丝在空气中受热,表面会产生黑色的 (填化学式)。
(2)表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸汽,又会变光亮的红色,这是因为黑色物质发生了 反应。(填“氧化”或“还原”)
(3)铜丝具有良好的导热性,能将热量很快散失,使酒精蒸汽的温度低于 ,从而使酒精灯火焰熄灭。
24.(2018·台州)19世纪初,电灯尚未发明,煤矿工人在矿井中只能借助煤油灯照明。矿井中通常存在大量的甲烷气体,遇火极易发生爆炸。1815年,化学家戴维设计出一种安全矿灯——戴维灯(如图)。采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰,火焰只会在网中燃烧而不会引燃外界的甲烷气体。
(1)甲烷与空气混合,遇火易发生爆炸,是因为甲烷燃烧释放大量的 。
(2)用戴维灯照明,不会引燃矿井中的甲烷,原因是 。
三、实验探究题
25.(2022·台州)在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
(1)请从下列各图中选择合适的实验装置(部分夹持装置未画出) (填序号)。
(2)二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响,某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。
实验器材:秒表、电子秤、上图中合适的装置。
实验药品:氯酸钾,颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤: ▲ .
26.(2022·温州)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。
27.(2021·衢州)钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝,直径约0.125-0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件,实验如下:
步骤一:取3个50mL活塞润滑性良好的注射器,检查气密性后备用。
步骤二:称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6cm3),A保持干燥,B用少量蒸馏水润湿,C用少量食盐水润湿,分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三:移动活塞,使它们均处于46mL刻度处,再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。
步骤四:每隔一定时间,观察到的实验现象如下表。
5分钟 20分钟 1小时 5小时
甲 无现象 无现象 无现象 无现象
乙 出现少许锈斑,活塞未明显移动 出现明显锈斑,活塞移动少许 锈斑增多,活塞移动明显 锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处
丙 出现明显锈斑,活塞移动少许 锈斑增多,活塞移动明显 锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处 锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处
(1)检查注射器气密性:先用橡皮帽封住注射孔,用手向外拉动活塞,放手后观察到 ,则气密性良好。
(2)比较乙、丙实验现象得到的结论: 。
(3)钢铁生锈还需要氧气,请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为 。
28.(2021·嘉兴)小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢 查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于刷烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验, 观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度, 使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
(3)【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
29.(2021·丽水)建构合理的思维模型,既能促进深度学习,又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定"的思维模型;
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量"的实验进行了再探究:忽略含量很低的其它物质,空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。
[探究一]根据沸点低的组份先汽化的性质,测定混合物中某组份的含量。
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的 ;
(2)[探究二]根据混合物中某组份发生化学反应,测定混合物中某组份的含量。
按图甲装置测定空气中氧气含量时,止水夹最合理的打开时间是 (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”);
(3)[交流评价]已知:在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)[继续探究]运用上述思维模型,小科又设计了图乙的实验装置,其“测定空气中氧气含量"的原理是 。
30.(2020·嘉兴)为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管,用橡皮塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A。
弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,如图甲所示;
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,并计算出AB
与AO的比值,将数据记录在表格中;
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
实验次数 AO/mm AB/mm AB / AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出结论】 根据表格中的实验数据, 可知空气中氧气含量为 。(用百分数表示)
【思考讨论】
①实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
②实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是 。
31.(2019·舟山)在学校组织的科学实验考查中,小明抽到的是用高锰酸钾制取氧气的实验。
(1)他看到实验桌上有上图所示的器材,要完成本实验,除选取①②③④⑤器材外,还需 (填序号)
(2)小明组装装置后,开始制取并收集氧气,实验结束时出现了水槽中的水倒流入试管的现象,他在实验操作中的错误是 。
32.(2019·衢州) 1674年,英国化学家约翰·梅献为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2 ? =4HNO3)
分析与评价:
(1)步骤IV中的“?”处应填 。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是 。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,原因是 。
33.(2018·湖州)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为 (选填“V1—V2”、“V1—V3”或“V2—V3”)。
四、解答题
34.(2021·温州)“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应,其化学方程式为:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)小明设计化学氧自救呼吸器时,为确定制氧剂的用量,除了查阅人体每分钟呼吸次数外,还需了解哪些与人体呼吸相关的数据?(例举一个)
(2)若该呼吸器需为使用者提供48克氧气,则至少需要含超氧化钾80%的制氧剂多少克?
(3)小明设计了如图甲、乙两种化学氧自救呼吸器,其内部气体路径如图所示。你认为哪种方案更合理?说明理由: 。
35.(2020·杭州)阅读下列材料,回答问题
(1)材料一:研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下,平流层中的臭氧存在如下平衡:O3 O2+O;而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子(Cl),进而发生下列反应:Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2研究表明:平流层中1个氯原子大约可以破坏1×105个臭氧分子。
①氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着 作用。
②如果某区域上空的臭氧急剧减少,导致该区域内大量生物在短时间内死亡,则该区域生态系统的自动调节能力会发生怎样的变化
③写出一条保护高空臭氧层的合理建议。 。
(2)材料二:近地面处臭氧是一种空气污染物其含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用,影响肺部功能;还会刺激、损伤眼睛,导致视力下降。
①如果近地面处臭氧含量过高,将直接导致下列哪一类疾病增加
A.呼吸道疾病 B.血液传染病 C.糖尿病
②如图是某地8月1日~5日的温度、相对湿度、近地面处臭氧浓度的变化。据图分析,该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化是否有关 并阐述理由。
36.(2019·温州)过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小明利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为 。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议: 。
(3)某次实验中,当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少 (滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计,计算结果精确到1%)
五、综合说理题
37.(2018·绍兴)油锅着火能用水扑灭吗?某科普类节目曾演示过一个模拟实验:将锅中的油加热到燃烧后,身穿防护服的消防员将一瓶水倒入油锅中,在水倒进锅里的一瞬间,热油飞溅,巨大的火苗窜起一米多高.请用所学的知识加以解释。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】燃烧与灭火;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】根据表格提取信息,然后对各个选项进行分析。
【解答】A.根据表格可知,“祥云”外壳的主要成分为铝合金,而不是非金属单质,故A错误符合题意;
B.燃料丙烷和氢气都具有可燃性,故B正确不合题意;
CD.丙烷与氧气反应,生成水和二氧化碳;氢气与氧气反应,生成水,故C、D正确符合题意。
故选A。
2.【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】根据对燃烧和燃烧条件的理解分析。
【解答】A.酒精灯的外焰燃烧最充分,温度最高,因此应该用外焰加热,故A正确不合题意;
B.酒精灯火焰对铜片加热,铜片对火柴加热,这说明铜片具有良好的导热性,故B正确不合题意;
C.在相同的温度下,火车头燃烧,而火柴梗不燃烧,说明二者的着火点不同,故C正确不合题意;
D.没有任何现象说明燃烧需要助燃剂,故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移;能量的转化与守恒定律;氧化反应
【解析】【分析】(1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,氧化缓慢;燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应放出能量较剧烈。
(2)化学能通常可以转化为热能、光能、机械能、电能等。
(3)碳循环和氧循环分别指的是氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼 吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气,产生二氧化碳。
(4)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
【解答】A:组织细胞呼吸作用是缓慢氧化,A错误。
B:燃烧和呼吸作用都将化学能转化为其他形式的能,B正确。
C:含碳燃料的燃烧可将氧气转化为二氧化碳,呼吸作用将氧气转化为二氧化碳,因此两者都参与自然界的碳循环和氧循环,C正确。
D:所有的化学反应都遵循能量的转化和守恒定律,D正确。
故选A。
4.【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据制取氧气、二氧化碳的发生装置及收集装置选择要求分析。
【解答】A、选择氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,可利用固体加热型发生装置,正确,不符合题意;
B、二氧化碳制取选择固液常温型发生装置,正确,不符合题意;
C、二氧化碳密度比空气大,不能用向下排空气法收集,错误,符合题意;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,正确,不符合题意;
故选C。
5.【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)碱由金属离子和氢氧根离子构成;
(2)根据硫在空气中燃烧的现象判断;
(3)根据正负化合价代数和为零,确定氧化物b的化学式,并根据它的性质判断;
(4)根据正负化合价代数和为零,确定氧化物d的化学式,并根据它的性质判断。
【解答】A.根据化学式 Na2SO3 可知,亚硫酸钠由金属离子和亚硫酸根构成,则x为盐而不是碱,故A错误;
B.a为硫单质,它在空气中燃烧生成淡蓝色火焰,故B错误;
C.设氧化物的化学式为SxOy,根据正负化合价代数和为零得到:(+4)x+(-2)y=0,解得:x:y=1:2,那么化学式为SO2,它有刺激性气味,严重污染空气,故C正确;
D.物质d为酸,其中S元素化合价为+4价,那么应该为H2SO3,与氢氧化钠反应,生成Na2SO3和H2O,故D错误。
故选C。
6.【答案】A
【知识点】化学变化与物理变化的判别;氧气的性质和利用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.根据氧气的助燃性分析;
B.有新物质生成的变化为化学变化分析;
C.根据镁的活动性比铜强分析;
D.根据氯酸钾属于盐分析。
【解答】A、 O2具有助燃性 ,符合题意;
B、 铁生锈属于化学变化 ,不符合题意;
C、 金属活动性Cu比Mg弱 ,不符合题意;
D、 KClO3由三种元素组成,不属于氧化物 ,不符合题意;
故选A。
7.【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用;燃烧与灭火;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、根据白磷与红磷的着火点不同分析;
B、根据二氧化碳与水反应分析;
C、根据氧气浓度越大燃烧越剧烈分析;
D、根据铁有铁磁性分析。
【解答】 A、将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸约80℃的热水里, 只有白磷燃烧,红磷不燃烧是因为温度达不到着火点,不符合题意;
B、将二氧化碳通入紫色石蕊试液,试液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变色,符合题意;
C、在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈 ,说明氧气浓度越大燃烧越剧烈,不符合题意;
D、将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引,说明铁粉改变了原有性质,与硫粉发生了化学反应,不符合题意;
故选B。
8.【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应过程极其复杂,游离基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中发生的物理现象。
【解答】A、变量是水和酒精,该实验是为了证明燃烧需要可燃物;故A不符合题意;
B、变量是温度,该实验是为了证明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点;故B不符合题意;
C、变量是可燃物的种类,该实验是为了证明不同的可燃物的着火点不同;故C不符合题意;
D、变量是空气,该实验是为了证明燃烧需要氧气;故D符合题意;
故答案为:D。
9.【答案】C
【知识点】氧气的检验和验满;金属活动性顺序及其应用;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固体物质;
(2)根据氧气验满的方法判断;
(3)注意硫酸钡为不溶于水的白色沉淀;
(4)根据金属活动性顺序表的知识判断。
【解答】A.氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,氯化钾可以溶于水,而二氧化锰不溶于水,为了回收二氧化锰,可以将得到的混合物溶解后过滤即可,故A错误;
B.用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满,应该将带火星的小木条伸到集气瓶口处,观察木条是否复燃即可,故B错误;
C.氯化钡不与盐酸反应,但可以与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,据此可以鉴别盐酸和硫酸,故C正确;
D.铜和银都排在氢的后面,因此都不能与酸反应生成氢气,故D错误。
故选C。
10.【答案】C
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)当提起物体时,拉力的方向越接近重力作用线越省力;
(2)摩擦力的大小与压力的大小有关;
(3)根据杠杆的平衡条件可知,阻力臂越长越省力;
(4)只要可燃物隔绝氧气,很快就会熄灭。
【解答】A.提灭火器时,手越靠近瓶口,拉力的作用线就离重力作用线越近,自然越省力,故A正确不合题意;
B.拔插销时,放开手柄,压力减小,插销受到的阻力减小,故B正确不合题意;
C.用力压手柄时,手靠近瓶口,动力臂越短,越费力,故C错误符合题意;
D.对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物,快速灭火,故D正确不合题意。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】燃烧需要三种要素并存才能发生,分别是可燃物如燃料、助燃物如氧气、以及温度要达到着火点。
【解答】A、①和②中,变化的是温度,但是①没有加热不能燃烧,②加热后能燃烧;说明燃烧需要一定的温度;故A正确;
B、 在只有氧气的情况下硫仍能燃烧说明氧气具有助燃性;故B正确;
C、 ③中紫色石蕊变红说明有新物质生成,为化学变化,故C正确;
D、 紫色石蕊试液变红不一定是因为硫燃烧产物为酸性,可能是该产物与水反应后的物质呈酸性;故D错误;
故答案为:D。
12.【答案】D
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】影响化学反应的因素:温度、有无催化剂、反应物的浓度;
【解答】A、由于15%的双氧水浓度过高,提前加水稀释可以减缓反应速率,但是使用的是长颈漏斗,在药品使用上不够节约;故A不符合;
B C、先在烧瓶中加入双氧水和二氧化锰最后加水,还没加水时反应已经在进行了,故B C不符合;
D、先加入水和二氧化锰,然后通过分液漏斗控制双氧水加入的量,既可以节省药品又可以控制反应速率;故D符合;
故答案为:D。
13.【答案】(1)氧化膜
(2)用锅盖盖灭
【知识点】燃烧与灭火;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据铝表面有氧化铝膜分析;
(2)根据隔离氧气的灭火原理分析。
【解答】(1)铝制品表面有氧化膜,可保护里面的铝不被腐蚀,所以洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗 ,以免破坏氧化膜;
(2) 烹饪时如遇油锅着火, 可用锅盖盖灭,使油隔离空气达到灭火目的。
故答案为:(1)氧化膜;(2) 用锅盖盖灭 。
14.【答案】(1)可能是
(2)取出导管再进行验满
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;氧气的检验和验满
【解析】【分析】(1)如果溶液中有未溶的固体存在,那么溶液肯定饱和;如果没有未溶的固体存在,那么溶液可能饱和,也可能不饱和。
(2)导管在集气瓶中也会占有一定的体积,当取出导管后,集气瓶内氧气的体积肯定小于瓶子的容积,即集气瓶还没有收集满,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,溶液②中没有未溶的白糖存在,因此它可能是白糖的饱和溶液;
(2)可是他始终没有观察到带火星木条复燃,小科实验操作中出现的错误是:取出导管再进行验满。
15.【答案】(1)不易溶于水
(2)偏大
【知识点】体积的测量;氧气的性质和利用
【解析】【分析】(1)根据气体的性质选择合适的气体收集方法;
(2)根据“俯视大仰视小”的规律确定实际得到水的质量变化,再根据溶质质量分数=确定溶质质量分数的变化。
【解答】(1)实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有不易溶于水的性质。
(2)根据“俯视大仰视小”的规律可知,若俯视读得量筒中水的体积,读出的示数偏大,而实际得到水的体积偏小,根据溶质质量分数=可知,双氧水的质量分数偏大。
16.【答案】(1)MnO2 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)⑥③②④①⑤
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(2)根据加热固体制取氧气的步骤口诀“查、装、定、点、收、移、熄”,谐音“茶庄定点收利息”分析。
【解答】(1)制取氧气的反应方程式有2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)加热固体且用排水法收集氧气时,要先检查装置气密性,再装药品,再加热、收集气体,然后集满后先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
故答案为:(1)2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2) ⑥③②④①⑤ 。
17.【答案】(1)着火点低
(2)提供氧气
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点;
(2)氯酸钾以二氧化锰为催化剂,在加热的条件下分解生成氧气和氯化钾,据此分析解答。
【解答】(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的着火点低,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是提供氧气,使燃烧更剧烈。
18.【答案】(1)氧气
(2)化合物
(3)ADE
【知识点】燃烧与灭火;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据燃烧的条件分析“火空气”的气体种类;
(2)只由一种元素组成的纯净物叫单质;由不同元素组成的纯净物叫化合物;
(3)根据“燃素说”的观点进行分析和判断即可。
【解答】(1)燃烧的条件为:①可燃物;②与氧气接触;③达到着火点,据此可知,材料二中的“火空气”是氧气;
(2)一氧化碳由两种元素组成,因此属于纯净物中的化合物;
(3)A.金属燃烧时燃素从金属中逸出,那么金属的成分应该包括燃烧,那么肯定比金属灰复杂,故A不合理;
B.金属燃烧释放燃素生成金属灰,而金属灰与燃烧结合重新变为金属,因为氢气可以达到这个目的,所以氢气是燃素,故B合理;
C.因为金属灰与燃素结合重新得到金属,所以根据 木炭与金属灰一起加热变回金属 得到,木炭富含燃素,故C合理;
D.根据金属燃烧释放燃素可知,铜在空气这燃烧后质量会减小,故D不合理;
E.既然水由氢气和氧气结合生成,那么水就由两种元素组成,肯定是化合物,而不是一种元素,故E不合理。
故选ADE。
19.【答案】(1)防止高锰酸钾粉末进入导管中;氧气不易溶于水,不和水反应
(2)盐酸浓度过高,有挥发性,会与氢氧化钙反应
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】该题主要考查了氧气制取的相关操作的目的和收集气体方法的原理;及二氧化碳的检验方法.
【解答】(1)高锰酸钾是粉末,受热分解产生氧气,会形成气流,会带走部分高锰酸钾粉末,放置棉花可以阻止高锰酸钾粉末进入导管中;甲采用的是排水法收集氧气,说明氧气不易溶于水,且不和水发生反应;
(2)澄清石灰水是碱,而盐酸具有挥发性,如果使用的稀盐酸浓度过大,会导致二氧化碳气体中混有的二氧化碳浓度过高,导致氢氧化钙被反应了,所以无法与二氧化碳反应,即没有任何现象;
故答案为:(1) 防止高锰酸钾粉末进入导管中;氧气不易溶于水,不和水反应;(2) 盐酸浓度过高,有挥发性,会与氢氧化钙反应。
20.【答案】(1)双手分开握,增大与试管的接触面积(或“用冷水冲刷试管外壁,擦干后再重新实验”、“用冷水冲刷试管外壁,导管中形成一段水柱”、“用酒精灯加热试管”、“把试管浸入热水”等合理均可)
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)检验装置的气密性时,瓶内的气体温度升高,体积变大,从水中溢出形成气泡,因此后来与原来的温度差越大,现象应该越明显;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解为水和氧气,据此解答。
【解答】(1) 使劲捂住试管却仍观察不到导管口有气泡冒,如果气密性没有问题,只能是前后的温度变化太小,可以:
①提高温度,即双手分开握,增大与试管的接触面积、用酒精灯加热或放入热水中;
②提前降低温度,即用冷水冲刷试管外壁,导管中形成一段水柱。
(2)
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解为水和氧气,方程式为: 2H2O2 2H2O+O2↑ 。
21.【答案】(1)BD
(2)氢元素
(3)排除水中加入二氧化锰也会产生氧气
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)根据发生装置选择看反应物状态及反应条件,收集装置选择看气体密度与溶解分析;
(2)根据质量守恒定律分析;
(3)根据实验中干扰因素要用对比实验排除分析。
【解答】(1) 用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体, 应选择固液常温型发生装置,即B,二氧化碳要用向上排空气法收集,选D;
(2)因高锰酸钾中不含氢元素,所以不能生成水;
(3)过氧化氢溶液中含有水, 排除水中加入二氧化锰也会产生氧气 ,所以要补充二氧化锰与水混合的实验;
故答案为:(1)BD;(2)氢元素;(3) 排除水中加入二氧化锰也会产生氧气 。
22.【答案】(1)着火点
(2)2KClO3 2KCl+3O2↑
【知识点】制取氧气的原理;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)根据燃烧的条件分析;
(2)根据制取氧气的反应原理分析。
【解答】(1) 火柴头和火柴梗燃烧是因为温度达到了它们的着火点;
(2) 快速产生助燃剂是氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解产生氧气,反应方程式为 2KClO3 2KCl+3O2↑ ;
故答案为:(1)着火点;(2) 2KClO3 2KCl+3O2↑ 。
23.【答案】(1)CuO
(2)还原
(3)着火点
【知识点】氧化反应;燃烧与灭火;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)铜在加热的情况下可与空气中氧气反应生成氧化铜;(2)氧化物在反应中变成单质是一种还原反应;(3)燃烧的条件有:一、是可燃物;二、有助燃剂;三、达到可燃物的着火点。燃烧时必须三个条件同时满足,其中一个条件不满足时燃烧不能继续。
【解答】(1)铜丝在空气中受热,表面会产生黑色的CuO;(2)表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸汽,又会变光亮的红色,这是因为黑色物质发生了还原反应;(3)燃烧的条件有:一、是可燃物;二、有助燃剂;三、达到可燃物的着火点。燃烧时必须三个条件同时满足,其中一个条件不满足时燃烧不能继续。由于题中告诉我们热量很快散失所以可判断是由于酒精蒸汽的温度低于了着火点,从而使酒精灯火焰熄灭。
故答案为:(1)CuO;(2)还原;(3)着火点
24.【答案】(1)热量
(2)金属网可以把火焰的热量迅速传递出去,矿井中甲烷气体的温度达不到着火点
【知识点】燃烧与灭火;化学反应中能量的变化
【解析】【分析】(1)甲烷燃烧过程中,化学能转化为热能。
(2)可燃物烧烧需要达到着火点。
【解答】(1)甲烷与空气混合遇火易发生爆炸,是因为甲烷燃烧释放大量的热量;
(2)用戴维灯照明,不会引燃矿井中的甲烷,原因是金属网可以把火焰的热量迅速传递出去,从而使矿井中甲烷气体的温度达不到着火点。
故答案为:(1)热量;(2)金属网可以把火焰的热量迅速传递出去,矿井中甲烷气体的温度达不到着火点
25.【答案】(1)③
(2)①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态,根据气体的性质选择合适的收集方法。
(2)催化剂的催化作用越好,反应越快,则收集相同的氧气需要的时间越短。因为要制取气体,所以实验前要先检查装置的气密性,然后装入药品进行反应,并记录收集一定体积氧气的时间即可,据此设计实验步骤。
【解答】(1)氯酸钾和二氧化锰为固态,且需要加热,因此发生装置选择“固态加热型”。氧气难溶于水,因此收集氧气选择排水法,故选③。
(2)根据实验目的,设计实验如下:
①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
26.【答案】(1)在教室内,将注射器活塞推到底,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封
(2)
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素(其它合理答案也给分)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)在使用注射器时,活塞所对的刻度值就是针筒内气体或液体的体积;
(2)根据消耗一氧化氮和氧气体积空气体积+一氧化氮体积-量筒内剩余气体体积,结合题干信息求出空气中氧气体积,再求氧气体积分数;
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
【解答】(1)用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是:在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封。
(2)同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收,
故氧气体积为;
教室内空气中氧气的体积分数为:。
(3)还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,举例如下:探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
27.【答案】(1)活塞恢复原位
(2)氯化钠(食盐、盐水)能加快钢铁的生锈
(3)17.5%或7/40或0.175
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)当注射器密封良好时,向外拉动活塞,里面的气压减小。松开手后,在外界大气压强的作用下,活塞向里移动,直到内外气压相等,此时活塞恢复原位。
(2)活塞移动的越多,说明消耗的氧气越多,出现的锈斑越多,说明铁锈生成的越多,据此比较乙、丙数据得到结论。
(3)活塞所对刻度的减小值就是注射器中氧气的体积,注射器中空气的体积等于活塞所对的刻度值减去钢丝棉的体积,最后根据计算即可。
【解答】(1)检查注射器气密性:先用橡皮帽封住注射孔,用手向外拉动活塞,放手后观察到活塞恢复原位,则气密性良好。
(2)比较乙、丙实验现象得到的结论:氯化钠(食盐、盐水)能加快钢铁的生锈。
(3)注射器中氧气的体积:46mL-39mL=7mL;
注射器中的空气的体积:46mL-6mL=40mL。
空气中氧气的体积:。
28.【答案】(1)速度
(2)相同时间内收集到氧气的体积
(3)水可以降低温度,减缓反应的速度
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)在反应过程中,如果滴加过氧化氢溶液的速度过快,也会造成溶液浓度的增大,从而对实验探究的问题产生影响;
(2)氧气产生的速度其实就是气泡生成的速度,可以用相同时间比体积或相同体积比时间的方法来确定速度的大小;
(3)分析对实验的描述中哪个因素发生改变,从而确定猜想的因素即可。
【解答】(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较:相同时间内收集到氧气的体积;
(3)用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,变量是温度,因此该实验基于的假设为:水可以降低温度,减缓反应的速度。
29.【答案】(1)分离转移
(2)冷却到室温时
(3)偏小
(4)铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据分离液态空气的原理、测氧气体积含量的原理分析,测定氧气含量时要用物质与氧气反应,使装置内压强减少,液体补充减少的氧气体积,从而得出氧气体积。
【解答】(1) 将空气转变为液态空气,液氮先汽化 ,属于分离转移;
(2)气体的体积容易受温度的影响,若不冷却至室温,测出的气体体积就会偏大,则氧气的体积就会偏小;为使结果更准确,测定空气中氧气含量时,止水夹要在冷却至室温时打开;
(3) 在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应 ,则用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,因碳燃烧会生成CO,使得测得的氧气含量将偏小;
(4)图乙测氧气含量的原理是铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 ;
故答案为:(1)分离转移;(2)冷却到室温时;(3)偏小;(4) 铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 。
30.【答案】20.94%;增大接触面积, 使氧气被脱氧剂粉末充分吸收;脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 【得出结论】 根据公式计算出空气中氧气的百分比,然后求出三个百分比的平均值即可;
【思考讨论】①食品脱氧剂粉末与空气的接触面积越大,玻璃管中的氧气被吸收的越充分,测量出的结果越准确;
②玻璃管的容积是一定的,等于粉末的体积+空气的体积。如果粉末不够紧密,那么计算出空气的体积就会偏小,根据公式可知,最终得到氧气的体积分数就会偏大。
【解答】【得出结论】空气中氧气含量为:
【思考讨论】①实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是:增大接触面积, 使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 ;
②实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是:脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小 。
31.【答案】(1)⑦⑨⑩
(2)没有在熄灭酒精灯前将导管从水槽中移出
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生装置有:铁架台、试管、棉花,酒精灯和插有导管的单孔胶塞;收集装置有:集气瓶,水槽等;
(2)氧气收集完毕后,如果先将酒精灯熄灭,后撤导管,那么试管中不再有气体生成,气压会减小,这时水槽里的水会沿着导管逆流进入试管,可能导致试管炸裂。
【解答】(1)他看到实验桌上有上图所示的器材,要完成本实验,除选取①②③④⑤器材外,还需试管、铁架台、酒精灯,即⑦⑨⑩;
(2)小明组装装置后,开始制取并收集氧气,实验结束时出现了水槽中的水倒流入试管的现象,他在实验操作中的错误是: 没有在熄灭酒精灯前将导管从水槽中移出 。
32.【答案】(1)H2O
(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高
(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小
【知识点】压强的变化;空气的成分及探究;化学方程式的配平
【解析】【分析】发现了在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,这个规律就叫做质量守恒定律。
【解答】(1)化学反应前后原子的种类和个数都不会改变,反应后的产物中有4个氢原子,4个氮原子,12个氧原子;反应物中含有4个氮原子,10个氧原子;多出4个氢原子和2个氧原子,则另外一种反应物是 H2O ;
(2)由信息可知,刚开始Fe与稀硝酸反应会产生NO气体,导致瓶内气体体积增大,压强增大,大于外界大气压,所以液面下降;过一段时间后,NO与O2反应,且没有气体生成,导致瓶内压强减小,小于外界大气压,水被外界大气压压入瓶内,导致瓶内液面升高;
(3) 经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,则说明瓶内氧气没有被耗完或者产生的NO气体有剩余,因为实验过程中不能准确的控制产生的NO气体恰好消耗完瓶内的氧气;
故答案为:(1)H2O ;(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高;(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小。
33.【答案】(1)大于
(2)集气瓶内的温恢复到室温〔或“数显设备的示数已不变”或“集气瓶内的气压保持稳定”)
(3)V1—V3
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】转换法主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
【解答】(1)实验开始时,红磷燃烧放热,由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量,所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升;故答案为:大于;(2)在实验结束后,不要急于打开活塞,防止发生危害事故,原则上必须等到集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定)才能打开活塞;故答案为:集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定);(3)在整个实验过程中,参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气,则减少的氧气体积为:V1﹣V3;故答案为:V1﹣V3;
故答案为:(1)大于;(2)集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定);(3)V1﹣V3。
34.【答案】(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可)
(2)解:设得到48克氧气需要超氧化钾的质量为x.
4KO2+2H2O=4KOH+ 3O2↑
284 96
x 48克
x=142克
制氧剂质量为: =177.5克
答:至少需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为177.5克。
(3)示例:甲合理,水汽能快速与制氧剂接触,且呼气和吸气时水汽都有机会与制氧剂反应,水汽利用率高。
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换;制取氧气的原理;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)由方程式可知,知道呼出的气体中的水蒸气的质量或者每次呼吸需要的氧气质量,均可根据化学方程式计算出制氧剂的质量;
(2)已知需要48g氧气,根据方程式列比例方程即可算出KO2的质量,然后利用质量分数的公式即可得出答案;
【解答】(3)对比甲乙两种方案可知,甲方案中制氧剂可以与水汽接触两次,而乙方案中由于设置了单独的呼吸通道和吸气通道,制氧剂只能与水汽接触一次,因此甲方案吸收效率更高;
故答案为:(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可) ;
35.【答案】(1)催化;减弱;发明氯氟烃的代替物、禁止使用氯氟烃、推广无氟冰箱,无氟空调等
(2)A;有关,从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氯浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)
【知识点】用心观察与拓展观察力;空气污染与保护
【解析】【分析】(1)①催化剂能改变反应的速率,但在反应前后质量和性质不变;
②生态系统有自动调节能力,一般是生态系统中生物的种类越多,数量越多,结构越复杂自动调节能力越强,反之调节能力越弱;
③根据臭氧层破坏的因素可提出相应的建议;
(2)①根据材料二中的信息可确定选项;
②比较两图中温度和臭氧曲线的重合度确定两者是否有关,几乎重合的说明是相互促进的,如是相反的说明是相互抑制的。【解析】(1)①由材料中所给的两个反应: Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2可知Cl原子在反应过程中没有发生变化,所以起到了催化的作用。
②在生态系统中,生物的种类越多、数量越多,结构越复杂,生态系统的自我调节能力、稳定性、 抵抗性越强;反之,生物的种类越少、数量越少,生态系统生态系统的自动调节能力、 稳定性、抵抗性越弱。由于该地区生物在短时间内大量死亡,生物数量减少, 该区域生态系统的自动调节能力会减弱。
③根据题干“进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因” 可知,为了保护臭氧层,需要减少使用会使臭氧层变薄的氯氟煙这种物质。保护臭氧层的建议有:发明氯氟烃的代替物、禁止使用氯氟烃、推广无氟冰箱,无氟空调等;
(2)①根据题干“臭氧含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用,影响肺部功能”可知,臭氧含量过高将会引起呼吸道疾病,A选项正确;
②根据两图像中温度和臭氧浓度曲线的比较可知,温度曲线与浓度曲线总体上变化趋势相似。但在8月2日、3日、4日这些时段,温度曲线与浓度曲线变化趋势不一致。所以可以做出如下解释:
有关,从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氯浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)。
故答案为:(1)催化 ;减弱 ;发明氯氟烃的代替物、禁止使用氯氟烃、推广无氟冰箱,无氟空调等 ;(2)A ;有关,从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氯浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)
36.【答案】(1)氧气不易溶于水
(2)在pH约为3~5的酸性条件下保存
(3)解:设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)溶于水的气体用排空气法收集,密度大的用向上排空气法收集,密度小的用向下排空气法收集;不溶于水的气体用排水法收集;
(2)根据乙图分析不同pH值环境下产生氧气的快慢,产生氧气越慢的越利于保存过氧化氢;
(3)首先通过化学式方程式计算出消耗掉的过氧化氢的质量,然后用原来过氧化氢的质量减去消耗的质量得到剩余溶液中过氧化氢的质量,接下来用原来溶液的质量减去产生氧气的质量得到剩余溶液的质量,最后用溶质质量除以剩余溶液质量求出剩余溶液的质量分数。
【解答】(1)氧气能用排水法收集,是因为:氧气不溶于水;
(2)根据乙图可知,当溶液的pH值在3~5之间时,氧气的产生量最小,说明过氧化氢溶液变质最慢,因此常温下保存过氧化氢溶液应该:在pH约为3~5的酸性条件下保存;
(3) 设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
37.【答案】①燃烧的条件
②水的密度比油大,水加入后,会沉在油的下方,起不到隔绝氧气作用。
③油锅的温度很高,水加进去之后容易汽化,水汽化过程将油滴带出,增加油与氧气的接触面积,使燃烧更剧烈。
示例:可燃物燃烧必须具备两个条件:一是与助燃剂(氧气)充分接触,二是温度达到着火点。当水倒入燃烧的油锅时,因为水的密度比油大,水无法覆盖在油的表面,起不到隔绝氧气作用。油浮在水面上继续燃烧,在高温下,水迅速汽化过程中携带着油滴冲出油锅,大量的油滴与空气(氧气)充分接触,引发更剧烈燃烧,产生大量的热。
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】该题主要考查了燃烧的相关问题,物质能够燃烧的条件是:有可燃物,有助燃剂;温度达到着火点;
【解答】该题主要是通过模拟油锅着火后能不能用水灭火的实验,来解释相关的问题;而我们通常灭火的原理是隔离可燃物、降低可燃物表面温度、隔绝助燃剂;而油锅着火,用水时,由于水的密度比油大,会沉入油锅底部,达不到隔绝空气的目的,无法达到灭火的目的;油燃烧过程中会释放大量的热量,导致水的汽化,水汽化成为蒸汽过程中会带着油升高,从而导致燃烧的更加剧烈;故答案为:可燃物燃烧必须具备两个条件:一是与助燃剂(氧气)充分接触,二是温度达到着火点。当水倒入燃烧的油锅时,因为水的密度比油大,水无法覆盖在油的表面,起不到隔绝氧气作用。油浮在水面上继续燃烧,在高温下,水迅速汽化过程中携带着油滴冲出油锅,大量的油滴与空气(氧气)充分接触,引发更剧烈燃烧,产生大量的热。
故答案为:可燃物燃烧必须具备两个条件:一是与助燃剂(氧气)充分接触,二是温度达到着火点。当水倒入燃烧的油锅时,因为水的密度比油大,水无法覆盖在油的表面,起不到隔绝氧气作用。油浮在水面上继续燃烧,在高温下,水迅速汽化过程中携带着油滴冲出油锅,大量的油滴与空气(氧气)充分接触,引发更剧烈燃烧,产生大量的热。
1 / 1浙江省2018-2022年科学中考真题汇编17:空气氧气
一、单选题
1.(2022·杭州)2008年北京奥运会“样云”火炬、2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的外壳材料的主要成分和燃料如表所示。奥运火炬的迭代,体现了我国科技水平的提高。下列有关两火炬的说法错误的是( )
“样云”火炬 “飞扬”火炬
外壳材料的主要成分 铝合金 碳纤维复合材料
燃料 丙烷(C3H8) 氢气(H2)
A. 外壳材料的主要成分都属于非金属单质
B.燃料都具有可燃性
C.燃料燃烧时,助燃物都是氧气
D.燃料燃烧时,都有水生成
【答案】A
【知识点】燃烧与灭火;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】根据表格提取信息,然后对各个选项进行分析。
【解答】A.根据表格可知,“祥云”外壳的主要成分为铝合金,而不是非金属单质,故A错误符合题意;
B.燃料丙烷和氢气都具有可燃性,故B正确不合题意;
CD.丙烷与氧气反应,生成水和二氧化碳;氢气与氧气反应,生成水,故C、D正确符合题意。
故选A。
2.(2022·湖州)将一根火柴折断,分成火柴头和火柴梗两部分,放在铜片上,如图所示。用酒精灯加热铜片,发现火柴头先燃烧。下列叙述中,错误的是( )
A.用酒精灯加热要使用外焰中
B.利用了铜片良好的导热性
C.说明了火柴头和火柴梗有不同的着火点
D.说明了燃烧需要助燃剂
【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】根据对燃烧和燃烧条件的理解分析。
【解答】A.酒精灯的外焰燃烧最充分,温度最高,因此应该用外焰加热,故A正确不合题意;
B.酒精灯火焰对铜片加热,铜片对火柴加热,这说明铜片具有良好的导热性,故B正确不合题意;
C.在相同的温度下,火车头燃烧,而火柴梗不燃烧,说明二者的着火点不同,故C正确不合题意;
D.没有任何现象说明燃烧需要助燃剂,故D错误符合题意。
故选D。
3.(2022·杭州)汽车开动和人的生命活动都需要能量,能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析错误的是( )
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量的转化和守恒定律
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移;能量的转化与守恒定律;氧化反应
【解析】【分析】(1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,氧化缓慢;燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应放出能量较剧烈。
(2)化学能通常可以转化为热能、光能、机械能、电能等。
(3)碳循环和氧循环分别指的是氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼 吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气,产生二氧化碳。
(4)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
【解答】A:组织细胞呼吸作用是缓慢氧化,A错误。
B:燃烧和呼吸作用都将化学能转化为其他形式的能,B正确。
C:含碳燃料的燃烧可将氧气转化为二氧化碳,呼吸作用将氧气转化为二氧化碳,因此两者都参与自然界的碳循环和氧循环,C正确。
D:所有的化学反应都遵循能量的转化和守恒定律,D正确。
故选A。
4.(2022·丽水)在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是( )
A.可制取O2 B.可制取CO2
C.可收集CO2 D.可收集O2
【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据制取氧气、二氧化碳的发生装置及收集装置选择要求分析。
【解答】A、选择氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,可利用固体加热型发生装置,正确,不符合题意;
B、二氧化碳制取选择固液常温型发生装置,正确,不符合题意;
C、二氧化碳密度比空气大,不能用向下排空气法收集,错误,符合题意;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,正确,不符合题意;
故选C。
5.(2021·宁波)含硫元素的同类物质中硫元素的化合价可能不同,不同类物质中硫元素的化合价可能相同,如表所示。下列判断正确的是( )
类别 物质 化合价 单质 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A.X表示碱
B.物质a在空气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰
C.物质b是二氧化硫,它是空气污染物之一
D.物质d和NaOH溶液发生中和反应生成Na2SO4和H2O
【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)碱由金属离子和氢氧根离子构成;
(2)根据硫在空气中燃烧的现象判断;
(3)根据正负化合价代数和为零,确定氧化物b的化学式,并根据它的性质判断;
(4)根据正负化合价代数和为零,确定氧化物d的化学式,并根据它的性质判断。
【解答】A.根据化学式 Na2SO3 可知,亚硫酸钠由金属离子和亚硫酸根构成,则x为盐而不是碱,故A错误;
B.a为硫单质,它在空气中燃烧生成淡蓝色火焰,故B错误;
C.设氧化物的化学式为SxOy,根据正负化合价代数和为零得到:(+4)x+(-2)y=0,解得:x:y=1:2,那么化学式为SO2,它有刺激性气味,严重污染空气,故C正确;
D.物质d为酸,其中S元素化合价为+4价,那么应该为H2SO3,与氢氧化钠反应,生成Na2SO3和H2O,故D错误。
故选C。
6.(2021·杭州)下列有关说法正确的是( )
A.O2具有助燃性 B.铁生锈属于物理变化
C.金属活动性Cu比Mg强 D.KClO3属于氧化物
【答案】A
【知识点】化学变化与物理变化的判别;氧气的性质和利用;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.根据氧气的助燃性分析;
B.有新物质生成的变化为化学变化分析;
C.根据镁的活动性比铜强分析;
D.根据氯酸钾属于盐分析。
【解答】A、 O2具有助燃性 ,符合题意;
B、 铁生锈属于化学变化 ,不符合题意;
C、 金属活动性Cu比Mg弱 ,不符合题意;
D、 KClO3由三种元素组成,不属于氧化物 ,不符合题意;
故选A。
7.(2021·杭州)下列依据实验现象得出的结论错误的是( )
选项 实验操作与现象 实验结论
A 将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸约80℃的热水里, 只有白磷燃烧 白磷的着火点比红磷低
B 将二氧化碳通入紫色石蕊试液,试液变红 二氧化碳是一种酸
C 在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中该条件下, 燃烧更剧烈 氧气的浓度越大硫燃烧得越剧烈
D 将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引 铁粉已跟硫粉发生了化学反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用;燃烧与灭火;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、根据白磷与红磷的着火点不同分析;
B、根据二氧化碳与水反应分析;
C、根据氧气浓度越大燃烧越剧烈分析;
D、根据铁有铁磁性分析。
【解答】 A、将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸约80℃的热水里, 只有白磷燃烧,红磷不燃烧是因为温度达不到着火点,不符合题意;
B、将二氧化碳通入紫色石蕊试液,试液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变色,符合题意;
C、在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈 ,说明氧气浓度越大燃烧越剧烈,不符合题意;
D、将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引,说明铁粉改变了原有性质,与硫粉发生了化学反应,不符合题意;
故选B。
8.(2020·绍兴)下列实验中,能证明燃烧需要氧气的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】燃烧是一种放热发光的化学反应,其反应过程极其复杂,游离基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中发生的物理现象。
【解答】A、变量是水和酒精,该实验是为了证明燃烧需要可燃物;故A不符合题意;
B、变量是温度,该实验是为了证明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点;故B不符合题意;
C、变量是可燃物的种类,该实验是为了证明不同的可燃物的着火点不同;故C不符合题意;
D、变量是空气,该实验是为了证明燃烧需要氧气;故D符合题意;
故答案为:D。
9.(2020·杭州)下列依据实验目的所进行的操作,正确的是( )
选项 实验目的 操作
A 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气后,回收其中的二氧化锰 将反应得到的混合物溶解后直接加热蒸发
B 用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满 用带火星的木条伸人到集气瓶中,观察木条是否复燃
C 鉴别盐酸和硫酸 取样后滴加氯化钡溶液,观察是否变浑浊
D 比较铜和银的化学活动性顺序 将两种金属与等质量且同浓度的盐酸反应,观察产生气泡的快慢
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氧气的检验和验满;金属活动性顺序及其应用;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固体物质;
(2)根据氧气验满的方法判断;
(3)注意硫酸钡为不溶于水的白色沉淀;
(4)根据金属活动性顺序表的知识判断。
【解答】A.氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,氯化钾可以溶于水,而二氧化锰不溶于水,为了回收二氧化锰,可以将得到的混合物溶解后过滤即可,故A错误;
B.用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满,应该将带火星的小木条伸到集气瓶口处,观察木条是否复燃即可,故B错误;
C.氯化钡不与盐酸反应,但可以与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,据此可以鉴别盐酸和硫酸,故C正确;
D.铜和银都排在氢的后面,因此都不能与酸反应生成氢气,故D错误。
故选C。
10.(2019·台州)消防安全,人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是( )
A.提灭火器时,手靠近瓶口,容易提起
B.拔保险销时,放开手柄,有利于拔出
C.用力压手柄时,手靠近瓶口,容易压下
D.对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物,快速灭火
【答案】C
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)当提起物体时,拉力的方向越接近重力作用线越省力;
(2)摩擦力的大小与压力的大小有关;
(3)根据杠杆的平衡条件可知,阻力臂越长越省力;
(4)只要可燃物隔绝氧气,很快就会熄灭。
【解答】A.提灭火器时,手越靠近瓶口,拉力的作用线就离重力作用线越近,自然越省力,故A正确不合题意;
B.拔插销时,放开手柄,压力减小,插销受到的阻力减小,故B正确不合题意;
C.用力压手柄时,手靠近瓶口,动力臂越短,越费力,故C错误符合题意;
D.对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物,快速灭火,故D正确不合题意。
故选C。
11.(2018·杭州)小金在做硫燃烧实验时,进行了如下操作:①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫;②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热,直至硫燃烧;③将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶内 盛有滴加紫色石蕊试液的少量水)。实验中可观察到的现象与结论不符合的是( )
A.对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B.对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C.在③中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧是化学变化
D.在③中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧产物是一种酸
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】燃烧需要三种要素并存才能发生,分别是可燃物如燃料、助燃物如氧气、以及温度要达到着火点。
【解答】A、①和②中,变化的是温度,但是①没有加热不能燃烧,②加热后能燃烧;说明燃烧需要一定的温度;故A正确;
B、 在只有氧气的情况下硫仍能燃烧说明氧气具有助燃性;故B正确;
C、 ③中紫色石蕊变红说明有新物质生成,为化学变化,故C正确;
D、 紫色石蕊试液变红不一定是因为硫燃烧产物为酸性,可能是该产物与水反应后的物质呈酸性;故D错误;
故答案为:D。
12.(2018·嘉兴)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2,实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】影响化学反应的因素:温度、有无催化剂、反应物的浓度;
【解答】A、由于15%的双氧水浓度过高,提前加水稀释可以减缓反应速率,但是使用的是长颈漏斗,在药品使用上不够节约;故A不符合;
B C、先在烧瓶中加入双氧水和二氧化锰最后加水,还没加水时反应已经在进行了,故B C不符合;
D、先加入水和二氧化锰,然后通过分液漏斗控制双氧水加入的量,既可以节省药品又可以控制反应速率;故D符合;
故答案为:D。
二、填空题
13.(2022·舟山)家务劳动不仅能减轻父母的负担,而且能将科学知识学以致用。
(1)洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗,以免破坏 导致金
属铝继续被空气氧化。
(2)烹饪时如遇油锅着火,灭火的措施是 ,以免引起火灾。
【答案】(1)氧化膜
(2)用锅盖盖灭
【知识点】燃烧与灭火;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据铝表面有氧化铝膜分析;
(2)根据隔离氧气的灭火原理分析。
【解答】(1)铝制品表面有氧化膜,可保护里面的铝不被腐蚀,所以洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗 ,以免破坏氧化膜;
(2) 烹饪时如遇油锅着火, 可用锅盖盖灭,使油隔离空气达到灭火目的。
故答案为:(1)氧化膜;(2) 用锅盖盖灭 。
14.(2021·衢州)科学发现往往源于对实验现象的观察与研究。
(1)如图甲进行白糖溶解实验,根据图中现象判断:溶液② (填“是”“不是”或“可能是")白糖的饱和溶液。
(2)如图乙所示,小科利用集气瓶收集从导管导出的氧气时,每隔一段时间,他就取出导管,再用带火星的木条放在瓶口验满。可是他始终没有观察到带火星木条复燃,小科实验操作中出现的错误是 。
【答案】(1)可能是
(2)取出导管再进行验满
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;氧气的检验和验满
【解析】【分析】(1)如果溶液中有未溶的固体存在,那么溶液肯定饱和;如果没有未溶的固体存在,那么溶液可能饱和,也可能不饱和。
(2)导管在集气瓶中也会占有一定的体积,当取出导管后,集气瓶内氧气的体积肯定小于瓶子的容积,即集气瓶还没有收集满,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,溶液②中没有未溶的白糖存在,因此它可能是白糖的饱和溶液;
(2)可是他始终没有观察到带火星木条复燃,小科实验操作中出现的错误是:取出导管再进行验满。
15.(2021·宁波)家庭医药箱里有一瓶标签缺损的医用双氧水,为测定其溶质质量分数,小宁设计了如图实验:在试管中放入一定量的二氧化锰,然后用注射器注入10mL该医用双氧水,直到试管中不再有气泡产生,通过测量量筒中水的体积就可以大致计算出双氧水质量分数。
(1)实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有 的性质。
(2)若俯视读得量筒中水的体积,则测得的双氧水质量分数将 。(填“偏大”“偏小”或“不变")。
【答案】(1)不易溶于水
(2)偏大
【知识点】体积的测量;氧气的性质和利用
【解析】【分析】(1)根据气体的性质选择合适的气体收集方法;
(2)根据“俯视大仰视小”的规律确定实际得到水的质量变化,再根据溶质质量分数=确定溶质质量分数的变化。
【解答】(1)实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有不易溶于水的性质。
(2)根据“俯视大仰视小”的规律可知,若俯视读得量筒中水的体积,读出的示数偏大,而实际得到水的体积偏小,根据溶质质量分数=可知,双氧水的质量分数偏大。
16.(2021·金华)实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及下列装置
根据要求完成下列问题:
(1)根据提供的药品,写出一种实验室制取O2的化学方程式 ;
(2)选择装置B和C制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品;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 。
【答案】(1)MnO2 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)⑥③②④①⑤
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(2)根据加热固体制取氧气的步骤口诀“查、装、定、点、收、移、熄”,谐音“茶庄定点收利息”分析。
【解答】(1)制取氧气的反应方程式有2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)加热固体且用排水法收集氧气时,要先检查装置气密性,再装药品,再加热、收集气体,然后集满后先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
故答案为:(1)2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2) ⑥③②④①⑤ 。
17.(2021·嘉兴)火是文明的起源,人类取火的方法经过了漫长的演变过程。
(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的 ,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是 ,使燃烧更剧烈。
【答案】(1)着火点低
(2)提供氧气
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点;
(2)氯酸钾以二氧化锰为催化剂,在加热的条件下分解生成氧气和氯化钾,据此分析解答。
【解答】(1)古人取火时,用火镰击打火石,产生的火花引燃可燃物,艾绒是一种常用的引燃物,主要是它的着火点低,因而容易点燃。
(2)1830年发明了火柴。原理是将白磷、硫、KClO3、MnO2混合,摩擦后发生KClO3分解等一系列反应,引燃火柴杆。推测KClO3在此过程中的作用是提供氧气,使燃烧更剧烈。
18.(2020·温州)18世纪前后,人们把元素等同于一种在化学变化中不可再分的物质,即单质。“燃素说”和“燃烧的氧化学说”一度成为科学家争论的焦点。
材料一:1723年,施塔尔提出“燃素说”:燃素也是一种元素,燃素存在于一切可燃物中。如金属含有燃素,金属燃烧时金属释放燃素后成为金属灰(实际是金属氧化物);金属灰与燃素结合又会重新变回金属。
材料二:1766年,卡文迪许制得氢气并认为它是燃素;1773年,舍勒研究发现,可燃物燃烧需要一种他称为“火空气”的单质参与;1784年前,人们认为水是一种元素;1796年,普里斯特利制得可在“脱燃素气”中燃烧的“可燃空气”,也把它当作燃素。
材料三:1777年,拉瓦锡建立了“燃烧的氧化学说”,认为可燃物中不存在燃素;1801年,克鲁克香克证明了普里斯特利所谓的“可燃空气”是一氧化碳,从而结束了“燃素说”与“燃烧的氧化学说”之争。
(1)用你所学的燃烧条件分析,材料二中的“火空气”是 。
(2)材料三中的“可燃空气”一氧化碳属于纯净物中的 ,所以不可能是燃素。
(3)“燃素说”自提出后就引起争议。下列是当时科学家分析的事实或现象,用“燃素说”解释不合理的是 。(可多选)
选项 事实或现象 用“燃素说”解释
A 金属成分比金属灰简单 因为金属燃烧时燃素从金属中逸出
B 加热金属灰通入氢气,金属灰变回金属 因为氢气是燃素
C 木炭与金属灰一起加热变回金属 因为木炭富含燃素
D 铜在空气中加热后质量增加 因为金属铜中含有燃素,加热后有燃素逸出
E 燃素(氢气)与脱燃素气(氧气)结合成为水 因为水是一种元素
【答案】(1)氧气
(2)化合物
(3)ADE
【知识点】燃烧与灭火;常见物质的分类
【解析】【分析】(1)根据燃烧的条件分析“火空气”的气体种类;
(2)只由一种元素组成的纯净物叫单质;由不同元素组成的纯净物叫化合物;
(3)根据“燃素说”的观点进行分析和判断即可。
【解答】(1)燃烧的条件为:①可燃物;②与氧气接触;③达到着火点,据此可知,材料二中的“火空气”是氧气;
(2)一氧化碳由两种元素组成,因此属于纯净物中的化合物;
(3)A.金属燃烧时燃素从金属中逸出,那么金属的成分应该包括燃烧,那么肯定比金属灰复杂,故A不合理;
B.金属燃烧释放燃素生成金属灰,而金属灰与燃烧结合重新变为金属,因为氢气可以达到这个目的,所以氢气是燃素,故B合理;
C.因为金属灰与燃素结合重新得到金属,所以根据 木炭与金属灰一起加热变回金属 得到,木炭富含燃素,故C合理;
D.根据金属燃烧释放燃素可知,铜在空气这燃烧后质量会减小,故D不合理;
E.既然水由氢气和氧气结合生成,那么水就由两种元素组成,肯定是化合物,而不是一种元素,故E不合理。
故选ADE。
19.(2020·绍兴)以下是实验室制取、收集、检验气体的常用装置。
(1)图甲中,在试管口放棉花的目的是 ;用图示方法收集氧气的理由是 。
(2)用图乙检验CO2性质时,澄清石灰水始终未见浑浊,原因可能是 。
【答案】(1)防止高锰酸钾粉末进入导管中;氧气不易溶于水,不和水反应
(2)盐酸浓度过高,有挥发性,会与氢氧化钙反应
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】该题主要考查了氧气制取的相关操作的目的和收集气体方法的原理;及二氧化碳的检验方法.
【解答】(1)高锰酸钾是粉末,受热分解产生氧气,会形成气流,会带走部分高锰酸钾粉末,放置棉花可以阻止高锰酸钾粉末进入导管中;甲采用的是排水法收集氧气,说明氧气不易溶于水,且不和水发生反应;
(2)澄清石灰水是碱,而盐酸具有挥发性,如果使用的稀盐酸浓度过大,会导致二氧化碳气体中混有的二氧化碳浓度过高,导致氢氧化钙被反应了,所以无法与二氧化碳反应,即没有任何现象;
故答案为:(1) 防止高锰酸钾粉末进入导管中;氧气不易溶于水,不和水反应;(2) 盐酸浓度过高,有挥发性,会与氢氧化钙反应。
20.(2019·台州)某同学以高锰酸钾为原料制取氧气。
(1)用如图方法检查装置的气密性,使劲捂住试管却仍观察不到导管口有气泡冒出。若此装置气密性良好,为顺利完成该装置的气密性检查,提一条合理建议 。
(2)清洗试管时,试管中的固体物质溅落在衣服上,留下了黑点,用彩漂液(主要成分是过氧化氢)清洗,黑点处迅速产生气泡,请用化学反应方程式表示气泡产生的原因 。
【答案】(1)双手分开握,增大与试管的接触面积(或“用冷水冲刷试管外壁,擦干后再重新实验”、“用冷水冲刷试管外壁,导管中形成一段水柱”、“用酒精灯加热试管”、“把试管浸入热水”等合理均可)
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)检验装置的气密性时,瓶内的气体温度升高,体积变大,从水中溢出形成气泡,因此后来与原来的温度差越大,现象应该越明显;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解为水和氧气,据此解答。
【解答】(1) 使劲捂住试管却仍观察不到导管口有气泡冒,如果气密性没有问题,只能是前后的温度变化太小,可以:
①提高温度,即双手分开握,增大与试管的接触面积、用酒精灯加热或放入热水中;
②提前降低温度,即用冷水冲刷试管外壁,导管中形成一段水柱。
(2)
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下会分解为水和氧气,方程式为: 2H2O2 2H2O+O2↑ 。
21.(2019·绍兴)如图是实验室制取和收集气体的常用装置。请回答下列问题。
(1)甲同学用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体,他应选用的实验装置是 。(选填字母)
(2)乙同学用加热高锰酸钾来制取氧气,实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾不含 。
(3)丙同学在选用B装置探究“二氧化锰能加快过氧化氢分解制氧气”的实验时,老师要求他补充“在盛有少量二氧化锰的试管中加入适量水,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。”的实验,增补该对照实验的目的是 。
【答案】(1)BD
(2)氢元素
(3)排除水中加入二氧化锰也会产生氧气
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)根据发生装置选择看反应物状态及反应条件,收集装置选择看气体密度与溶解分析;
(2)根据质量守恒定律分析;
(3)根据实验中干扰因素要用对比实验排除分析。
【解答】(1) 用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体, 应选择固液常温型发生装置,即B,二氧化碳要用向上排空气法收集,选D;
(2)因高锰酸钾中不含氢元素,所以不能生成水;
(3)过氧化氢溶液中含有水, 排除水中加入二氧化锰也会产生氧气 ,所以要补充二氧化锰与水混合的实验;
故答案为:(1)BD;(2)氢元素;(3) 排除水中加入二氧化锰也会产生氧气 。
22.(2019·湖州)普通火柴的火柴头中含有可燃物、摩擦剂及氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾和二氧化锰的混合物可提供助燃剂)。火柴头在火柴皮上摩擦产生的热使可燃物燃烧放热,让氯酸钾快速分解产生助燃剂,使火柴头猛烈燃烧,从而引燃火柴梗。
(1)火柴头和火柴梗燃烧是因为温度达到了它们自的 。
(2)写出快速产生助燃剂的化学反应方程式 。
【答案】(1)着火点
(2)2KClO3 2KCl+3O2↑
【知识点】制取氧气的原理;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)根据燃烧的条件分析;
(2)根据制取氧气的反应原理分析。
【解答】(1) 火柴头和火柴梗燃烧是因为温度达到了它们的着火点;
(2) 快速产生助燃剂是氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解产生氧气,反应方程式为 2KClO3 2KCl+3O2↑ ;
故答案为:(1)着火点;(2) 2KClO3 2KCl+3O2↑ 。
23.(2018·宁波)如图是用铜丝绕成的锥形螺旋罩,置于酒精灯火焰上方。随着铜丝罩的垂直下移,可观察到酒精灯火焰越来越小,最终完全熄灭。
(1)铜丝在空气中受热,表面会产生黑色的 (填化学式)。
(2)表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸汽,又会变光亮的红色,这是因为黑色物质发生了 反应。(填“氧化”或“还原”)
(3)铜丝具有良好的导热性,能将热量很快散失,使酒精蒸汽的温度低于 ,从而使酒精灯火焰熄灭。
【答案】(1)CuO
(2)还原
(3)着火点
【知识点】氧化反应;燃烧与灭火;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)铜在加热的情况下可与空气中氧气反应生成氧化铜;(2)氧化物在反应中变成单质是一种还原反应;(3)燃烧的条件有:一、是可燃物;二、有助燃剂;三、达到可燃物的着火点。燃烧时必须三个条件同时满足,其中一个条件不满足时燃烧不能继续。
【解答】(1)铜丝在空气中受热,表面会产生黑色的CuO;(2)表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸汽,又会变光亮的红色,这是因为黑色物质发生了还原反应;(3)燃烧的条件有:一、是可燃物;二、有助燃剂;三、达到可燃物的着火点。燃烧时必须三个条件同时满足,其中一个条件不满足时燃烧不能继续。由于题中告诉我们热量很快散失所以可判断是由于酒精蒸汽的温度低于了着火点,从而使酒精灯火焰熄灭。
故答案为:(1)CuO;(2)还原;(3)着火点
24.(2018·台州)19世纪初,电灯尚未发明,煤矿工人在矿井中只能借助煤油灯照明。矿井中通常存在大量的甲烷气体,遇火极易发生爆炸。1815年,化学家戴维设计出一种安全矿灯——戴维灯(如图)。采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰,火焰只会在网中燃烧而不会引燃外界的甲烷气体。
(1)甲烷与空气混合,遇火易发生爆炸,是因为甲烷燃烧释放大量的 。
(2)用戴维灯照明,不会引燃矿井中的甲烷,原因是 。
【答案】(1)热量
(2)金属网可以把火焰的热量迅速传递出去,矿井中甲烷气体的温度达不到着火点
【知识点】燃烧与灭火;化学反应中能量的变化
【解析】【分析】(1)甲烷燃烧过程中,化学能转化为热能。
(2)可燃物烧烧需要达到着火点。
【解答】(1)甲烷与空气混合遇火易发生爆炸,是因为甲烷燃烧释放大量的热量;
(2)用戴维灯照明,不会引燃矿井中的甲烷,原因是金属网可以把火焰的热量迅速传递出去,从而使矿井中甲烷气体的温度达不到着火点。
故答案为:(1)热量;(2)金属网可以把火焰的热量迅速传递出去,矿井中甲烷气体的温度达不到着火点
三、实验探究题
25.(2022·台州)在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
(1)请从下列各图中选择合适的实验装置(部分夹持装置未画出) (填序号)。
(2)二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响,某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。
实验器材:秒表、电子秤、上图中合适的装置。
实验药品:氯酸钾,颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤: ▲ .
【答案】(1)③
(2)①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态,根据气体的性质选择合适的收集方法。
(2)催化剂的催化作用越好,反应越快,则收集相同的氧气需要的时间越短。因为要制取气体,所以实验前要先检查装置的气密性,然后装入药品进行反应,并记录收集一定体积氧气的时间即可,据此设计实验步骤。
【解答】(1)氯酸钾和二氧化锰为固态,且需要加热,因此发生装置选择“固态加热型”。氧气难溶于水,因此收集氧气选择排水法,故选③。
(2)根据实验目的,设计实验如下:
①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰,充分混合后装入试管,连接好装置并固定。
③加热,用排水法收集一定体积的气体,记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰,收集相同体积的气体,记录所用的时间。
⑤重复上述实验,比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量,重复实验。
26.(2022·温州)小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用V1、V2、V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。
【答案】(1)在教室内,将注射器活塞推到底,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封
(2)
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素(其它合理答案也给分)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)在使用注射器时,活塞所对的刻度值就是针筒内气体或液体的体积;
(2)根据消耗一氧化氮和氧气体积空气体积+一氧化氮体积-量筒内剩余气体体积,结合题干信息求出空气中氧气体积,再求氧气体积分数;
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
【解答】(1)用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是:在教室外,将注射器活塞推到底,将注射器拿到教室,再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封。
(2)同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收,
故氧气体积为;
教室内空气中氧气的体积分数为:。
(3)还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,举例如下:探究影响重力势能大小的因素实验中,空气阻力是次要因素。
27.(2021·衢州)钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝,直径约0.125-0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件,实验如下:
步骤一:取3个50mL活塞润滑性良好的注射器,检查气密性后备用。
步骤二:称取3团等质量的钢丝棉(每团体积约为6cm3),A保持干燥,B用少量蒸馏水润湿,C用少量食盐水润湿,分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三:移动活塞,使它们均处于46mL刻度处,再用橡皮帽封住注射孔(如图所示)。
步骤四:每隔一定时间,观察到的实验现象如下表。
5分钟 20分钟 1小时 5小时
甲 无现象 无现象 无现象 无现象
乙 出现少许锈斑,活塞未明显移动 出现明显锈斑,活塞移动少许 锈斑增多,活塞移动明显 锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处
丙 出现明显锈斑,活塞移动少许 锈斑增多,活塞移动明显 锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处 锈蚀严重,活塞处于39mL刻度处
(1)检查注射器气密性:先用橡皮帽封住注射孔,用手向外拉动活塞,放手后观察到 ,则气密性良好。
(2)比较乙、丙实验现象得到的结论: 。
(3)钢铁生锈还需要氧气,请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为 。
【答案】(1)活塞恢复原位
(2)氯化钠(食盐、盐水)能加快钢铁的生锈
(3)17.5%或7/40或0.175
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)当注射器密封良好时,向外拉动活塞,里面的气压减小。松开手后,在外界大气压强的作用下,活塞向里移动,直到内外气压相等,此时活塞恢复原位。
(2)活塞移动的越多,说明消耗的氧气越多,出现的锈斑越多,说明铁锈生成的越多,据此比较乙、丙数据得到结论。
(3)活塞所对刻度的减小值就是注射器中氧气的体积,注射器中空气的体积等于活塞所对的刻度值减去钢丝棉的体积,最后根据计算即可。
【解答】(1)检查注射器气密性:先用橡皮帽封住注射孔,用手向外拉动活塞,放手后观察到活塞恢复原位,则气密性良好。
(2)比较乙、丙实验现象得到的结论:氯化钠(食盐、盐水)能加快钢铁的生锈。
(3)注射器中氧气的体积:46mL-39mL=7mL;
注射器中的空气的体积:46mL-6mL=40mL。
空气中氧气的体积:。
28.(2021·嘉兴)小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢 查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于刷烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验, 观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度, 使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
(3)【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
【答案】(1)速度
(2)相同时间内收集到氧气的体积
(3)水可以降低温度,减缓反应的速度
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)在反应过程中,如果滴加过氧化氢溶液的速度过快,也会造成溶液浓度的增大,从而对实验探究的问题产生影响;
(2)氧气产生的速度其实就是气泡生成的速度,可以用相同时间比体积或相同体积比时间的方法来确定速度的大小;
(3)分析对实验的描述中哪个因素发生改变,从而确定猜想的因素即可。
【解答】(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较:相同时间内收集到氧气的体积;
(3)用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,变量是温度,因此该实验基于的假设为:水可以降低温度,减缓反应的速度。
29.(2021·丽水)建构合理的思维模型,既能促进深度学习,又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定"的思维模型;
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量"的实验进行了再探究:忽略含量很低的其它物质,空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。
[探究一]根据沸点低的组份先汽化的性质,测定混合物中某组份的含量。
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的 ;
(2)[探究二]根据混合物中某组份发生化学反应,测定混合物中某组份的含量。
按图甲装置测定空气中氧气含量时,止水夹最合理的打开时间是 (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”);
(3)[交流评价]已知:在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)[继续探究]运用上述思维模型,小科又设计了图乙的实验装置,其“测定空气中氧气含量"的原理是 。
【答案】(1)分离转移
(2)冷却到室温时
(3)偏小
(4)铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据分离液态空气的原理、测氧气体积含量的原理分析,测定氧气含量时要用物质与氧气反应,使装置内压强减少,液体补充减少的氧气体积,从而得出氧气体积。
【解答】(1) 将空气转变为液态空气,液氮先汽化 ,属于分离转移;
(2)气体的体积容易受温度的影响,若不冷却至室温,测出的气体体积就会偏大,则氧气的体积就会偏小;为使结果更准确,测定空气中氧气含量时,止水夹要在冷却至室温时打开;
(3) 在氧气不充足时,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳不溶于水且不与碱反应 ,则用足量木炭替换红磷,等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水,规范操作后,因碳燃烧会生成CO,使得测得的氧气含量将偏小;
(4)图乙测氧气含量的原理是铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 ;
故答案为:(1)分离转移;(2)冷却到室温时;(3)偏小;(4) 铜和装置中的氧气反应,生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时,注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积,氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 。
30.(2020·嘉兴)为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管,用橡皮塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A。
弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,如图甲所示;
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,并计算出AB
与AO的比值,将数据记录在表格中;
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
实验次数 AO/mm AB/mm AB / AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出结论】 根据表格中的实验数据, 可知空气中氧气含量为 。(用百分数表示)
【思考讨论】
①实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
②实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是 。
【答案】20.94%;增大接触面积, 使氧气被脱氧剂粉末充分吸收;脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 【得出结论】 根据公式计算出空气中氧气的百分比,然后求出三个百分比的平均值即可;
【思考讨论】①食品脱氧剂粉末与空气的接触面积越大,玻璃管中的氧气被吸收的越充分,测量出的结果越准确;
②玻璃管的容积是一定的,等于粉末的体积+空气的体积。如果粉末不够紧密,那么计算出空气的体积就会偏小,根据公式可知,最终得到氧气的体积分数就会偏大。
【解答】【得出结论】空气中氧气含量为:
【思考讨论】①实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是:增大接触面积, 使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 ;
②实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是:脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小 。
31.(2019·舟山)在学校组织的科学实验考查中,小明抽到的是用高锰酸钾制取氧气的实验。
(1)他看到实验桌上有上图所示的器材,要完成本实验,除选取①②③④⑤器材外,还需 (填序号)
(2)小明组装装置后,开始制取并收集氧气,实验结束时出现了水槽中的水倒流入试管的现象,他在实验操作中的错误是 。
【答案】(1)⑦⑨⑩
(2)没有在熄灭酒精灯前将导管从水槽中移出
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生装置有:铁架台、试管、棉花,酒精灯和插有导管的单孔胶塞;收集装置有:集气瓶,水槽等;
(2)氧气收集完毕后,如果先将酒精灯熄灭,后撤导管,那么试管中不再有气体生成,气压会减小,这时水槽里的水会沿着导管逆流进入试管,可能导致试管炸裂。
【解答】(1)他看到实验桌上有上图所示的器材,要完成本实验,除选取①②③④⑤器材外,还需试管、铁架台、酒精灯,即⑦⑨⑩;
(2)小明组装装置后,开始制取并收集氧气,实验结束时出现了水槽中的水倒流入试管的现象,他在实验操作中的错误是: 没有在熄灭酒精灯前将导管从水槽中移出 。
32.(2019·衢州) 1674年,英国化学家约翰·梅献为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2 ? =4HNO3)
分析与评价:
(1)步骤IV中的“?”处应填 。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是 。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,原因是 。
【答案】(1)H2O
(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高
(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小
【知识点】压强的变化;空气的成分及探究;化学方程式的配平
【解析】【分析】发现了在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,这个规律就叫做质量守恒定律。
【解答】(1)化学反应前后原子的种类和个数都不会改变,反应后的产物中有4个氢原子,4个氮原子,12个氧原子;反应物中含有4个氮原子,10个氧原子;多出4个氢原子和2个氧原子,则另外一种反应物是 H2O ;
(2)由信息可知,刚开始Fe与稀硝酸反应会产生NO气体,导致瓶内气体体积增大,压强增大,大于外界大气压,所以液面下降;过一段时间后,NO与O2反应,且没有气体生成,导致瓶内压强减小,小于外界大气压,水被外界大气压压入瓶内,导致瓶内液面升高;
(3) 经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,则说明瓶内氧气没有被耗完或者产生的NO气体有剩余,因为实验过程中不能准确的控制产生的NO气体恰好消耗完瓶内的氧气;
故答案为:(1)H2O ;(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高;(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小。
33.(2018·湖州)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为 (选填“V1—V2”、“V1—V3”或“V2—V3”)。
【答案】(1)大于
(2)集气瓶内的温恢复到室温〔或“数显设备的示数已不变”或“集气瓶内的气压保持稳定”)
(3)V1—V3
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】转换法主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
【解答】(1)实验开始时,红磷燃烧放热,由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量,所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升;故答案为:大于;(2)在实验结束后,不要急于打开活塞,防止发生危害事故,原则上必须等到集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定)才能打开活塞;故答案为:集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定);(3)在整个实验过程中,参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气,则减少的氧气体积为:V1﹣V3;故答案为:V1﹣V3;
故答案为:(1)大于;(2)集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定);(3)V1﹣V3。
四、解答题
34.(2021·温州)“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应,其化学方程式为:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)小明设计化学氧自救呼吸器时,为确定制氧剂的用量,除了查阅人体每分钟呼吸次数外,还需了解哪些与人体呼吸相关的数据?(例举一个)
(2)若该呼吸器需为使用者提供48克氧气,则至少需要含超氧化钾80%的制氧剂多少克?
(3)小明设计了如图甲、乙两种化学氧自救呼吸器,其内部气体路径如图所示。你认为哪种方案更合理?说明理由: 。
【答案】(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可)
(2)解:设得到48克氧气需要超氧化钾的质量为x.
4KO2+2H2O=4KOH+ 3O2↑
284 96
x 48克
x=142克
制氧剂质量为: =177.5克
答:至少需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为177.5克。
(3)示例:甲合理,水汽能快速与制氧剂接触,且呼气和吸气时水汽都有机会与制氧剂反应,水汽利用率高。
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换;制取氧气的原理;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)由方程式可知,知道呼出的气体中的水蒸气的质量或者每次呼吸需要的氧气质量,均可根据化学方程式计算出制氧剂的质量;
(2)已知需要48g氧气,根据方程式列比例方程即可算出KO2的质量,然后利用质量分数的公式即可得出答案;
【解答】(3)对比甲乙两种方案可知,甲方案中制氧剂可以与水汽接触两次,而乙方案中由于设置了单独的呼吸通道和吸气通道,制氧剂只能与水汽接触一次,因此甲方案吸收效率更高;
故答案为:(1)呼出气体中的水蒸气含量(或每次呼吸耗氧量。其它合理答案也可) ;
35.(2020·杭州)阅读下列材料,回答问题
(1)材料一:研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下,平流层中的臭氧存在如下平衡:O3 O2+O;而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子(Cl),进而发生下列反应:Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2研究表明:平流层中1个氯原子大约可以破坏1×105个臭氧分子。
①氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着 作用。
②如果某区域上空的臭氧急剧减少,导致该区域内大量生物在短时间内死亡,则该区域生态系统的自动调节能力会发生怎样的变化
③写出一条保护高空臭氧层的合理建议。 。
(2)材料二:近地面处臭氧是一种空气污染物其含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用,影响肺部功能;还会刺激、损伤眼睛,导致视力下降。
①如果近地面处臭氧含量过高,将直接导致下列哪一类疾病增加
A.呼吸道疾病 B.血液传染病 C.糖尿病
②如图是某地8月1日~5日的温度、相对湿度、近地面处臭氧浓度的变化。据图分析,该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化是否有关 并阐述理由。
【答案】(1)催化;减弱;发明氯氟烃的代替物、禁止使用氯氟烃、推广无氟冰箱,无氟空调等
(2)A;有关,从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氯浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)
【知识点】用心观察与拓展观察力;空气污染与保护
【解析】【分析】(1)①催化剂能改变反应的速率,但在反应前后质量和性质不变;
②生态系统有自动调节能力,一般是生态系统中生物的种类越多,数量越多,结构越复杂自动调节能力越强,反之调节能力越弱;
③根据臭氧层破坏的因素可提出相应的建议;
(2)①根据材料二中的信息可确定选项;
②比较两图中温度和臭氧曲线的重合度确定两者是否有关,几乎重合的说明是相互促进的,如是相反的说明是相互抑制的。【解析】(1)①由材料中所给的两个反应: Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2可知Cl原子在反应过程中没有发生变化,所以起到了催化的作用。
②在生态系统中,生物的种类越多、数量越多,结构越复杂,生态系统的自我调节能力、稳定性、 抵抗性越强;反之,生物的种类越少、数量越少,生态系统生态系统的自动调节能力、 稳定性、抵抗性越弱。由于该地区生物在短时间内大量死亡,生物数量减少, 该区域生态系统的自动调节能力会减弱。
③根据题干“进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因” 可知,为了保护臭氧层,需要减少使用会使臭氧层变薄的氯氟煙这种物质。保护臭氧层的建议有:发明氯氟烃的代替物、禁止使用氯氟烃、推广无氟冰箱,无氟空调等;
(2)①根据题干“臭氧含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用,影响肺部功能”可知,臭氧含量过高将会引起呼吸道疾病,A选项正确;
②根据两图像中温度和臭氧浓度曲线的比较可知,温度曲线与浓度曲线总体上变化趋势相似。但在8月2日、3日、4日这些时段,温度曲线与浓度曲线变化趋势不一致。所以可以做出如下解释:
有关,从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氯浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)。
故答案为:(1)催化 ;减弱 ;发明氯氟烃的代替物、禁止使用氯氟烃、推广无氟冰箱,无氟空调等 ;(2)A ;有关,从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氯浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)
36.(2019·温州)过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小明利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10克30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为 。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议: 。
(3)某次实验中,当10克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32克氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少 (滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计,计算结果精确到1%)
【答案】(1)氧气不易溶于水
(2)在pH约为3~5的酸性条件下保存
(3)解:设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)溶于水的气体用排空气法收集,密度大的用向上排空气法收集,密度小的用向下排空气法收集;不溶于水的气体用排水法收集;
(2)根据乙图分析不同pH值环境下产生氧气的快慢,产生氧气越慢的越利于保存过氧化氢;
(3)首先通过化学式方程式计算出消耗掉的过氧化氢的质量,然后用原来过氧化氢的质量减去消耗的质量得到剩余溶液中过氧化氢的质量,接下来用原来溶液的质量减去产生氧气的质量得到剩余溶液的质量,最后用溶质质量除以剩余溶液质量求出剩余溶液的质量分数。
【解答】(1)氧气能用排水法收集,是因为:氧气不溶于水;
(2)根据乙图可知,当溶液的pH值在3~5之间时,氧气的产生量最小,说明过氧化氢溶液变质最慢,因此常温下保存过氧化氢溶液应该:在pH约为3~5的酸性条件下保存;
(3) 设当产生氧气0.32克时,消耗掉过氧化氢的质量为x.
2H2O2=2H2O+ O2↑
68 32
x 0.32克
x=0.68克
剩余过氧化氢质量m=10克×30%-0.68克=2.32克
剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数H2O2%=2.32克/(10-0.32)克×100%=24%
答:剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为24%。
五、综合说理题
37.(2018·绍兴)油锅着火能用水扑灭吗?某科普类节目曾演示过一个模拟实验:将锅中的油加热到燃烧后,身穿防护服的消防员将一瓶水倒入油锅中,在水倒进锅里的一瞬间,热油飞溅,巨大的火苗窜起一米多高.请用所学的知识加以解释。
【答案】①燃烧的条件
②水的密度比油大,水加入后,会沉在油的下方,起不到隔绝氧气作用。
③油锅的温度很高,水加进去之后容易汽化,水汽化过程将油滴带出,增加油与氧气的接触面积,使燃烧更剧烈。
示例:可燃物燃烧必须具备两个条件:一是与助燃剂(氧气)充分接触,二是温度达到着火点。当水倒入燃烧的油锅时,因为水的密度比油大,水无法覆盖在油的表面,起不到隔绝氧气作用。油浮在水面上继续燃烧,在高温下,水迅速汽化过程中携带着油滴冲出油锅,大量的油滴与空气(氧气)充分接触,引发更剧烈燃烧,产生大量的热。
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】该题主要考查了燃烧的相关问题,物质能够燃烧的条件是:有可燃物,有助燃剂;温度达到着火点;
【解答】该题主要是通过模拟油锅着火后能不能用水灭火的实验,来解释相关的问题;而我们通常灭火的原理是隔离可燃物、降低可燃物表面温度、隔绝助燃剂;而油锅着火,用水时,由于水的密度比油大,会沉入油锅底部,达不到隔绝空气的目的,无法达到灭火的目的;油燃烧过程中会释放大量的热量,导致水的汽化,水汽化成为蒸汽过程中会带着油升高,从而导致燃烧的更加剧烈;故答案为:可燃物燃烧必须具备两个条件:一是与助燃剂(氧气)充分接触,二是温度达到着火点。当水倒入燃烧的油锅时,因为水的密度比油大,水无法覆盖在油的表面,起不到隔绝氧气作用。油浮在水面上继续燃烧,在高温下,水迅速汽化过程中携带着油滴冲出油锅,大量的油滴与空气(氧气)充分接触,引发更剧烈燃烧,产生大量的热。
故答案为:可燃物燃烧必须具备两个条件:一是与助燃剂(氧气)充分接触,二是温度达到着火点。当水倒入燃烧的油锅时,因为水的密度比油大,水无法覆盖在油的表面,起不到隔绝氧气作用。油浮在水面上继续燃烧,在高温下,水迅速汽化过程中携带着油滴冲出油锅,大量的油滴与空气(氧气)充分接触,引发更剧烈燃烧,产生大量的热。
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