3.1 空气与氧气 同步练习（含解析）

3.1空气与氧气
、选择题
能使带火星的木条复燃的气体是（　　）
A．氮气 B．氢气 C．氧气 D．二氧化碳
下面对实验现象的描述中，正确的是(　　)
A．磷燃烧时，会产生大量的白雾
B．铁丝在空气中能剧烈燃烧，火星四射
C．木炭在氧气中燃烧时发出白光
D．硫在空气中燃烧，会发出蓝紫色火焰
物质的性质决定用途。下列对物质的使用不合理的是（　　）
A．氧气可以用作切割或焊接金属的燃料
B．稀有气体可以用作各种用途的电光源
C．氮气用于食品防腐保鲜
D．二氧化碳可以用作气体肥料
下列反应中既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（　　）
A．氧化汞汞+氧气 B．石蜡+氧气水+二氧化碳
C．碳+氧气二氧化碳 D．磷+氧气五氧化二磷
有一瓶无色气体，可能是O2、N2、CO2或空气中的一种。观察如图中的有关操作和现象，据此判断正确的是（　　）
A．集气瓶中的气体一定是CO2 B．集气瓶中的气体一定是N2
C．集气瓶中的气体一定是空气 D．集气瓶中的气体一定不是O2
下列图示分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
下面是制取氧气的实验步骤：①加热 ②收集气体 ③检查装置的气密性 ④装入高锰酸钾 ⑤将试管固定在铁架台上 ⑥熄灭酒精灯 ⑦将导管移出水面．正确的顺序为（　　）
A．①②③④⑤⑥⑦ B．③④⑤①②⑥⑦
C．⑤③④①②⑦⑥ D．③④⑤①②⑦⑥
下列不是实验室制取氧气所用方法的是（　　）
A．加热高锰酸钾
B．用二氧化锰和双氧水
C．用直流电电解水
D．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
如图为测量空气中氧气含量的实验装置。在实验过程中的描述正确的是（　　）
A．实验所用红磷的量要尽量少
B．用酒精灯点燃红磷，为安全起见可慢慢将燃烧匙伸入集气瓶中
C．红磷燃烧一段时间，熄灭后立刻松开止水夹
D．正确操作将观察到消耗的气体与剩下的气体的体积比为1:4
下列变化中属于分解反应的是（　　）
A．蜡烛燃烧 B．分离液态空气制氧气
C．大理石与稀盐酸反应 D．加热高锰酸钾制氧气
、填空题
根据下列装置图，回答有关问题：
(1)写出装置图中标号仪器的名称：a.________；b.________。
(2)写出实验室用过氧化氢制取氧气的文字表达式：________。
(3)选用D装置收集氧气的原因是________。
工业生产的氧气，一般加压贮存在　 　色的钢瓶中．
催化剂是在化学反应中能　 　，而本身的　 　和　 　在化学反应前后都没有改变的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫　 　。
、实验题
如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题。
（1）实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式是　 　，应选择的收集装置是　 　(填字母)，如果选用如图2装置收集氧气，气体应从　 　(填“a”或“b”)端导入。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为　 　。某化学小组同学用20%的过氧化氢溶液和二氧化锰，并选用B装置来制氧气。实验中，同学们发现不能得到平稳的氧气气流，大家提出从两个方面加以改进：
一是把发生装置由B改为C，其理由是　 　；
二是将过氧化氢溶液加水稀释，溶液的稀释需要经过计算、量取、搅匀三个步骤。
如果把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液，需加水的质量为　 　g；在稀释过程中，除了烧杯外，还需要用到的仪器有　 　(填序号)。
①量筒②药匙③试管 ④酒精灯⑤滴管⑥玻璃棒
、解答题
如图为我们课堂上利用红磷测定空气中氧气含量的实验，实验设计如下：
⑴先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号；
⑵夹紧止水夹，燃烧匙内加入足量的红磷并点燃，立即塞紧瓶塞，集气瓶内红磷燃烧，产生大量白烟；
⑶等火焰熄灭后，振荡集气瓶，等冷却至室温后，打开导管上的止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶内，停止时水位大致上升了1等份。请结合已有的知识对上述实验原理和设计目的进行阐述。
3.1空气与氧气答案解析
、选择题
C
【解析】A、从氮气不能支持燃烧去分析；
B、从氢气能燃烧，但不能持燃烧去分析；
C、从氧气能支持燃烧，能使带火星的木条复燃去分析；
D、从二氧化碳不能支持燃烧去分析．
【解答】解：A、氮气不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃；故错误；
B、氢气能燃烧，但不能持燃烧，不能使带火星的木条复燃；故错误；
C、氧气能支持燃烧，能使带火星的木条复燃；故正确；
D、二氧化碳不能支持燃烧，不能使带火星的木条复燃；故错误；
故答案为：C．
C
【解析】A.磷燃烧时，产生大量的白烟，而不是白雾．
B.铁丝在空气中中只能烧至发红，不会产生火星．
C.木炭在氧气中燃烧，发出白光．
D.硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体．
所以该题选：C．
A.根据磷燃烧的现象进行分析判断．
B.根据铁丝在空气中燃烧的现象进行分析判断．
C.根据木炭在氧气中燃烧的现象进行分析判断．
D.根据硫在空气中燃烧的现象进行分析判断．
A
【解析】根据各种物质的性质和用途判断。
【解答】A.氧气不能燃烧，不会向外放出热量，因此不可以用作切割或焊接金属的燃料，故A错误符合题意；
B.稀有气体被充入灯泡后会发出不同颜色的光，则可以用作各种用途的电光源，故B正确不合题意；
C.氮气的化学性质非常稳定，则可以用于食品防腐保鲜，故C正确不合题意；
D.二氧化碳是光合作用的重要材料，因此可以用作气体肥料，故D正确不合题意。
故选A。
B
【解析】一种物质生成多种物质的反应叫分解反应，多种物质生成一种物质的反应叫化合反应。
【解答】根据方程式可知，A中反应物只有一种，应该为分解反应，故A不合题意；
B中反应物和生成物都是两种，既不是分解反应，也不是化合反应，故B符合题意；
C、D中生成物只有一种，应该都是化合反应，故C、D不合题意。
故选B。
D
【解析】根据气体的性质分析判断。
【解答】将燃烧的木条伸入瓶内，木条熄灭，说明集气瓶内的气体不燃烧，也不支持燃烧，那么里面的气体可能是氮气和二氧化碳，肯定不是氧气，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
A
【解析】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口必须堵有棉花，防止药品粉末堵住导气管口，使产生的氧气排出不畅；
（2）使用向上排空气法收集氧气时，导气管口要伸到集气瓶下端，否则可能氧气不纯；
（3）验满时，带火星的木条要放到集气瓶口；
（4）铁在氧气中燃烧时，瓶子底部要放上适量的水或细沙，防止飞溅的火花引起瓶子炸裂。
【解答】A.试管口堵有棉花，故A正确；
B.导气管的位置太靠上，可能收集到的氧气不纯，故B错误；
C.带火星的木条没有放置在瓶口，故C错误；
D.瓶子底部没有细沙或水，容易炸裂，故D错误。
故选A。
D
【解析】根据加热氯酸钾或高锰酸钾分解制取氧气时的操作步骤为：查、装、定、点、收、移、熄，据此进行分析解答．
【解答】解：实验室加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得题中正确的操作顺序是：③④⑤①②⑦⑥．
故选：D．
C
【解析】根据已有的知识进行分析，实验室制取氧气可以采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法，也可以使用加热高锰酸钾的方法，还可以使用过氧化氢溶液和二氧化锰的方法。
【解答】A、加热高锰酸钾是实验室常用的制取氧气的方法；
B、过氧化氢溶液中加入氧化锰产生氧气，速度快且成本低，常用于实验室制取氧气；
C、使水分解产生氧气，速度慢且成本太高，不用于制取氧气；
D、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物是实验室常用的制取氧气的方法。
故答案为：C
D
【解析】根据用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验现象及注意事项分析。
【解答】A、测氧气含量为使装置内氧气全部耗尽，红磷要过量，错误；
B、用酒精灯点燃红磷后要快速伸入瓶中，以防止瓶内气体受热逸出，错误；
C、红磷燃烧至熄灭后要待装置冷却后再松开止水夹，错误；
D、空气中氧气与氮气体积比约为1：4 正确操作将观察到消耗的气体与剩下的气体的体积比为1:4 ，正确；
故答案为：D。
D
【解析】根据分解反应是指由一种物质生成另外两种或两种以上物质的反应进行解答．
【解答】解：A、蜡烛燃烧能生成水和二氧化碳，不属于分解反应，故A错误；
B、分离液态空气制氧气是物理变化，不属于化学变化，故B错误．
C、大理石与稀盐酸反应反应生成氯化钙、水和二氧化碳．不属于分解反应，故C错误；
D、加热高锰酸钾制氧气，是高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于分解反应，故D正确．
故选D．
、填空题
(1)试管；集气瓶(2)过氧化氢水＋氧气(3)氧气不易溶于水，且不与水反应
蓝
【解析】根据氧气的贮存方法分析回答．
【解答】解：工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中．
故填：蓝．
改变反应速度；质量；化学性质；催化作用
【解析】根据催化剂“一变两不变”的特点及催化作用分析。
【解答】 催化剂是在化学反应中能改变反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用；
故答案为：改变反应速率；质量；化学性质；催化作用。
、实验题
（1）高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；D或 F；a
（2）过氧化氢 水+氧气；可以控制液体的滴加速度；150；①⑤⑥
【解析】（1）根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气密度比空气大且不易溶于水的性质分析；
（2）根据过氧化氢分解生成水和氧气，注射器可控制液体的流速及溶液稀释前后溶质质量不变分析。
【解答】（1） 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式是 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气，氧气密度比空气大且不易溶于水，可利用排水法F或向上排空气法D收集；因氧气密度比空气大，所以图2收集氧气，气体应从长导管a进入；
（2） 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为过氧化氢 水+氧气 ；C中注射器可以控制液体的滴加速度 ，从而控制反应速率； 如果把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液 ，则所得5%的溶液质量为50g ×20%5%=200g，则需加水的质量为200g-50g=150g，在稀释过程中，除需烧杯外，还需量筒、滴管和玻璃棒。
故答案为：（1） 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 ；D或F；a；（2） 过氧化氢 水+氧气 ；可以控制液体的滴加速度 ；150； ①⑤⑥ 。
、解答题
原理：
⒈红磷燃烧消耗氧气，不会与空气中其他物质反应。
⒉氧气和磷反应后生成的五氧化二磷为固体占用空间与原来氧气比非常小，可以忽略不计
⒊消耗氧气后，瓶内气压减小，由于内外压强差，将水压入集气瓶中
设计目的：
⒈加少量水为了溶解五氧化二磷，并吸收反应放出的热量；
⒉加足量的红磷是为了使集气瓶中的氧气反应完；
⒊夹紧止水夹，燃烧匙中的红磷点燃后快速伸入集气瓶是为了防止瓶内的气体逸出，影响实验结果
【解析】（1）红磷燃烧消耗氧气，从而使集气瓶内的气压减小，于是集气瓶内外产生压强差，在外界大气压强的作用下，烧杯中的水进入集气瓶。当集气瓶内外的气压相等时，水停止流动，而集气瓶内增加水的体积就是里面氧气的体积；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷固体且放出大量的热，在集气瓶底部的水可以吸收放出的热量。只有加入的红磷足量，才能保证氧气被完全消耗，减小实验误差。在放入红磷的过程中速度要快，尽量减少内外气体的交流，据此分析解答。
原理：
⒈红磷燃烧消耗氧气，不会与空气中其他物质反应。
⒉氧气和磷反应后生成的五氧化二磷为固体占用空间与原来氧气比非常小，可以忽略不计
⒊消耗氧气后，瓶内气压减小，由于内外压强差，将水压入集气瓶中
设计目的：
⒈加少量水为了溶解五氧化二磷，并吸收反应放出的热量；
⒉加足量的红磷是为了使集气瓶中的氧气反应完；
⒊夹紧止水夹，燃烧匙中的红磷点燃后快速伸入集气瓶是为了防止瓶内的气体逸出，影响实验结果。
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