05-实验活动1　氧气的实验室制取与性质

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实验活动1　氧气的实验室制取与性质
测试时间：15分钟
一、选择题
1.(2023湖南洞口期中)如图是实验室氧气的制备、收集、验满、性质检验的操作，其中正确的是 (　　)
A　　 B　　 C　　 D
2.(2023江苏连云港新海实验中学月考)下列有关高锰酸钾制取氧气且采用排水法收集氧气的实验操作中正确的是 (　　)
A.实验室制氧气时，先加入药品，再检查装置气密性
B.检查装置气密性时，应先双手紧握试管，再把导管放入水中
C.排水法收集完氧气时，应先把集气瓶从水中拿出，再盖玻璃片
D.排水法收集氧气时，实验结束后，应先将导管从水槽中撤离，再熄灭酒精灯
3.(2023湖北应城期中)下列有关说法正确的是 (　　)
图Ⅰ
图Ⅱ
A.图Ⅰ实验中两个集气瓶内水的作用都是防止瓶底破裂
B.图Ⅰ实验中左瓶会产生淡蓝色火焰，右瓶会出现剧烈燃烧、火星四射的现象
C.图Ⅱ实验集气瓶内会观察到大量白雾，冷却后打开弹簧夹，有水进入集气瓶
D.图Ⅱ实验如果没有快速插入燃烧匙，会导致测量结果偏大
4.(2023江苏江阴长泾二中期中)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装入高锰酸钾，并在试管口放一团棉花；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦拆洗仪器并清理实验台。正确的操作顺序是 (　　)
A.③②①④⑤⑥⑦　　　　　　B.②③①④⑥⑤⑦
C.③②①④⑥⑤⑦　　　　　　D.②③①④⑤⑥⑦
5.(2023广东深圳中学期中改编)纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧生成一种黑色固体。如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是 (　　)
A.这套装置能使实验更加环保
B.锥形瓶中放水可防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
C.纳米铁粉燃烧的文字表达式为铁+氧气 三氧化二铁
D.铁丝和纳米铁粉在空气中加热时的现象不同，说明反应物的接触面积会影响反应剧烈程度
6.(2023吉林长春东北师大附中月考)下列对实验中的异常现象分析合理的是 (　　)
A.做铁丝燃烧实验时，没有看到火星四射——瓶底没有放水
B.探究空气中氧气的含量，水倒吸不足五分之一——红磷过量
C.向上排空气法收集氧气，氧气始终收集不满——装置的气密性不好
D.用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，水槽中的水变紫红色——试管口没有略向下倾斜
7.(2023江苏句容期中)某兴趣小组用6%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是 (　　)
A.乙中冰水混合物的作用是使氧气中混有的水蒸气冷凝
B.丙和丁对比可知，温度会影响化学反应速率
C.甲和丁对比可知，加入催化剂会影响化学反应速率
D.甲和乙对比可知，甲中木条不复燃是因为加热后产生大量的水蒸气
二、实验题
8.(2022贵州铜仁中考改编)根据下列实验装置图，回答有关问题。
(1)仪器a的名称是　　　　。
(2)写出实验室制取氧气的文字表达式：　　　　　　　　　　　　　　　　　；若用C装置收集氧气，应将气体从导管口　　　　(填“m”或“n”)通入，检验氧气已收集满的操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验室常用加热氯化铵固体与熟石灰的方法制取氨气，选择的发生装置为　　　(填字母)，你选择该发生装置的依据是　　　　　　　　　　　　。
9.实验课上，同学们完成了氧气制取和性质探究的实验。根据图示，回答问题：
图1
图2
(1)图1中仪器a的名称是　　，发生反应的文字表达式为　　　　　　　　。
(2)图2中用坩埚钳夹取一小块木炭放在火焰的　　　　部分加热到发红，然后将红热的木炭　　　　(填“缓慢”或“迅速”)插入盛满氧气的集气瓶中，可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　。燃烧停止后，往集气瓶里加入少量澄清石灰水，振荡，观察到的现象是　　　　　　　　。
10.(2022福建中考改编)为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。
评价标准
1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证
2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作
3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁
4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果
5.是否体验到实验探究活动的乐趣
你是某小组成员，参与完成下列实验活动。
(1)选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。
A.加热高锰酸钾
B.加热混有二氧化锰的氯酸钾
C.催化分解过氧化氢
你所选方案对应反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　　。
小组讨论决定选用A方案。
(2)进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务：
①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，如图所提供的仪器中还应选择　　　、　　　(填仪器名称)。
②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管　　　　(填“中部”或“底部”)后直立试管，抽出纸槽。
③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意试管口应略　　　　。
④你负责通过排水法收集氧气。开始收集的时机是　　　　　　　　　　　　　。收集到两瓶气体，均呈红色。
⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用　　　　(填仪器名称)洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。
(3)评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
一、选择题
1.答案　D　加热固体制备氧气时，试管口应略向下倾斜；通过向上排空气法收集氧气时应该将导气管伸至接近集气瓶底部；氧气验满时，要将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中；铁在氧气中燃烧时，瓶底要放少量水或铺一层细沙，防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶底炸裂。
2.答案　D　制取气体时，应先检查装置的气密性，然后装药品；检查装置气密性时，应先把导管放入水中，再双手紧握试管；排水法收集氧气时，氧气集满后，先在水下盖上玻璃片，再将集气瓶移出水面；实验结束时应先从水槽中拿出导管，再熄灭酒精灯。
3.答案　D　图Ⅰ实验中右瓶内水的作用是防止瓶底破裂，左瓶中的水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；硫在氧气中燃烧产生的是蓝紫色的火焰；红磷在空气中燃烧产生大量白烟；图Ⅱ实验如果没有快速插入燃烧匙，会导致集气瓶中的部分气体受热膨胀逸出，从而导致测量结果偏大。
4.答案　D　实验室加热高锰酸钾制取氧气的正确操作步骤是：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，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)→洗(拆洗仪器并清理实验台)。
5.答案　C　该反应在密闭装置中进行，避免纳米铁粉进入空气，能使实验更加环保；锥形瓶中放水可防止高温熔融物溅落炸裂瓶底；铁与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁；铁丝和纳米铁粉在空气中加热时的现象不同，说明反应物的接触面积会影响反应剧烈程度。
6.答案　C　做铁丝燃烧实验时，没有看到火星四射，与瓶底没有放水无关；红磷过量，不会导致水倒吸不足五分之一；向上排空气法收集氧气，氧气始终收集不满，可能是因为装置的气密性不好；水槽中的水变紫红色，可能是因为试管口没有放一团棉花。
7.答案　C　乙中冰水混合物的作用是使氧气中混有的水蒸气冷凝；丁将反应容器放在了冷水中，温度较低，反应平缓，丙中反应容器在常温下，反应剧烈，二者对比可知，温度会影响化学反应速率；甲、丁中反应的温度不同，无法证明加入催化剂会影响化学反应速率；乙用冰水混合物使氧气中混有的水蒸气冷凝，由甲中木条不复燃、乙中木条复燃对比可知，甲中木条不复燃是因为加热后产生大量的水蒸气。
二、实验题
8.答案　(1)铁架台(带铁夹)　(2)高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气(或氯酸钾 氯化钾+氧气或过氧化氢 水+氧气)　m　将带火星的木条放在导管口n处，若木条复燃，说明氧气已收集满　(3)A　反应物是固体，反应需要加热
解析　(1)仪器a是铁架台(带铁夹)。(2)实验室可利用加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或分解过氧化氢制取氧气。若用C装置收集氧气，因为氧气的密度比空气大，气体应从导管口m通入；检验氧气已收集满的操作为将带火星的木条放在导管口n处，若木条复燃，说明氧气已收集满。(3)实验室常用加热氯化铵固体与熟石灰的方法制取氨气，反应物是固体，反应需要加热，因此采用A装置作为发生装置。
9.答案　(1)集气瓶　高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气　(2)外焰　缓慢　木炭剧烈燃烧，发出白光，放出热量　澄清石灰水变浑浊
解析　(1)仪器a的名称是集气瓶；由发生装置可判断，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，试管口有一团棉花，发生的反应为高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。(2)酒精灯火焰的外焰温度最高；用坩埚钳夹取一小块木炭放在火焰的外焰部分加热到发红，然后将红热的木炭缓慢插入盛满氧气的集气瓶中，可观察到的现象是木炭剧烈燃烧，发出白光，放出热量；木炭和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
10.答案　(1)高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气(或氯酸钾 氯化钾+氧气或过氧化氢 水+氧气)　(2)①酒精灯　集气瓶　②底部　③向下倾斜　④导管口有连续、均匀的气泡冒出时　⑤试管刷　(3)装入药品后，在试管口放一团棉花
解析　(2)①利用高锰酸钾制取氧气需要加热，需要使用酒精灯，收集氧气需要使用集气瓶。②取用高锰酸钾粉末时，应使用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管底部，然后使试管直立起来。③加热固体药品时试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流导致试管炸裂。④使用排水法收集氧气时，当观察到导管口有连续、均匀的气泡冒出时开始收集，以防止收集的氧气不纯。⑤洗涤试管需要用到的仪器是试管刷，当试管内壁附着的水既不聚成水滴也不成股流下时，表示试管已洗净。(3)利用高锰酸钾制取氧气的实验中需要在试管口放一团棉花，防止加热时试管中的粉末状物质进入导管。
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