2023-2024学年人教版九年级化学上册第二单元 我们周围的空气单元复习知识归纳题型总结(含解析)

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名称 2023-2024学年人教版九年级化学上册第二单元 我们周围的空气单元复习知识归纳题型总结(含解析)
格式 docx
文件大小 722.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 化学
更新时间 2023-10-07 17:29:15

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文档简介

第二单元 我们周围的空气
【题型归纳目录】
题型一:拉瓦锡实验及注意事项
题型二:空气组成及其用途、污染与防治
题型三:氧气的性质及不同物质与氧气反应现象
题型四:制取氧气的实验及探究
题型五:分解反应与化合反应、氧化反应的辨析
题型六:混合物与纯净物的分辨
题型七:催化剂与催化作用
考点1:空气的成分、用途
1.成分:
空气中的成分 氮气(N2) 氧气(O2) 稀有气体 二氧化碳(CO2) 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
2.用途
(1)氮气(N2):常作保护气(化学性质不活泼);制造氮肥和硝酸的重要原料;液氮在医疗上用于冷冻麻醉等;
(2)氧气(O2):用于医疗急救等(供给呼吸);炼钢、气焊等(利用的性质为支持燃烧);
(3)稀有气体(He、Ne、Ar等):焊接金属时用作保护气(化学性质很不活泼);可制成多种用途的电光源(通电时发出不同颜色的光)。
(4)二氧化碳(CO2):常用于灭火(不燃烧也不支持燃烧)、作气体肥料,固态二氧化碳(俗称干冰)用于人工降雨等。
考点2:空气污染和防治措施
1.主要污染物
(1)颗粒污染物:PM2.5、烟、粉尘(形成雾霾的主要原因)。
(2)气体污染物:SO2、NO2等(形成酸雨),CO、臭氧等。
2.治理:加强大气质量监测;使用清洁能源;积极植树造林、种草;安装汽车尾气净化装置等。
考点3:氧气的性质及用途
1.氧气的物理性质:氧气是一种无色、无味的气体,密度比空气大,不易溶于水。
2.氧气的化学性质(助燃性、氧化性):氧气的化学性质比较活泼,在点燃的条件下能跟多种物质发生反应。
反应物 反应物的色态 在空气中燃烧的现象 在氧气中燃烧的现象 化学方程式或文字表达式
木炭 黑色固体 持续红热,无烟、无焰,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 剧烈燃烧,发白光、放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2 ══ CO2
硫 黄色粉末 发出微弱的淡蓝色火焰, 放热,生成有刺激性气味 的气体 发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 S+O2 ══ SO2
红磷 暗红色固体 黄白色火焰,放热,生成 大量白烟 发出耀眼的白光,放出大量的热,产生大量的白烟,生成白色固体 4P+5O2 ══ 2P2O5
铁 银白色 固体 红热,不能燃烧,离火后变冷 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 3Fe+2O2══Fe3O4
镁 银白色 固体 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体 反应比在空气中更剧烈 2Mg+O2══2MgO
石蜡 白色固体 黄白色光亮火焰,放出热量,稍有黑烟 剧烈燃烧,发白光,放热 石蜡+氧气→二氧化碳+水
如果在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯内壁有水珠 (或水雾)出现,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
【注意】集气瓶中放少量水的作用:①红磷燃烧实验是为了吸收热量,防止热的生成物溅落而炸裂集气瓶;吸收生成的P2O5(白烟),防止污染空气;②硫燃烧实验是为了吸收生成的SO2气体,防止污染空气(水也可以换成氢氧化钠溶液);③铁丝燃烧实验是为了防止熔融物溅落,炸裂瓶底。
考点4:物质的分类:纯净物和混合物
1.纯净物:由一种物质组成的。如氮气、氧气、二氧化碳,都可以用化学符号表示。
2.混合物:由两种或两种以上物质组成的。混合物中各物质相互间没有发生化学反应,都保持各自的性质。
考点5:化学反应类型
1.化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(简称“多变一”)
2.分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。(简称:“一变多”)
【补充】化合反应和分解反应属于基本反应类型。
3.氧化反应:物质与氧发生的化学反应。
4.注意事项:
① 氧化反应定义中的“氧”而不只是限于“氧气”,有氧气参加的反应一定属于氧化反应;
② 氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应(氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙)。
实验探究一:空气中氧气含量的测定
实验 原理 利用某些物质(如红磷)燃烧消耗密闭容器中的氧气,使密闭容器内的压强减小,在大气压的作用下进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积实验 装置 实验
实验 步骤 (1)连接装置,并检查装置的气密性。 (2)把集气瓶液面以上容积分成5等份。 (3)在燃烧匙内放入过量红磷。 (4)夹紧弹簧夹,点燃红磷并迅速伸入集气瓶中,立即塞紧橡皮塞。 (5)燃烧结束,待集气瓶冷却到室温,打开弹簧夹
实验 现象 象红磷燃烧生成大量白烟,冷却至室温,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶且进入水的体积约占原容器中空气体积的
实验 结论 氧气约占空气体积的;该实验还说明氮气难溶于水,不能燃烧也不支持燃烧
误差 分析 没有冷却至室温就读数;铜红磷量不足;加热时间不够;装置漏气
实验 反思 此实验药品应满足的条件: (1)物质易在空气中点燃,且只与空气中的氧气反应。 (2)生成物最好是固体,或生成的气体易被液体吸收,如用木炭或硫粉代替红磷,则集气瓶中的水应换成氢氧化钠溶液等碱溶液
变式 装置
实验探究二:氧气的实验室制取
1.工业制法(物理变化):根据空气中各成分的沸点不同,用分离液态空气法制取氧气(低温条件下加压)。
2.催化剂概念:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
3.催化剂特点
(1)“一变二不变”:改变化学反应速率(有的加快反应速率,有的减慢反应速率);自身的质量和化学性质在反应前后均没有改变。
(2)对于同一反应,催化剂不是唯一的;对于不同反应,催化剂可能相同。
(3)催化剂不能增加或减少生成物的质量。
4.氧气实验室制法
制取 方法 高锰酸钾制取氧气 氯酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气
反应 原理 2KMnO4 ══ K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO3 ══ 2KCl+3O2↑ 2H2O2 ══ 2H2O+O2↑
反应 条件 加热 加热,二氧化锰作催化剂 常温,二氧化锰作催化剂
试剂 状态 固体 固体+固体 固体+液体
发生 装置
收集 装置
检验及 验满 (1)检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明该气体为氧气。 (2)验满方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,表明该瓶氧气已经收集满
注意 事项 ①用加热的方法制取氧气时,试管口要略向下倾斜,以防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂。 ②用高锰酸钾制取氧气时,试管口应放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管而堵塞导管。 ③用排水法收集氧气时,当导管口有大量气泡冒出时,开始收集,实验结束后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒流入试管,使试管因骤然冷却而炸裂。 ④用过氧化氢制取氧气时,若用长颈漏斗,末端必须伸入液面下(或形成液封),以防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出。
题型一:拉瓦锡实验及注意事项
【例1】关于测定空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是( )
A.实验前止水夹没有夹紧
B.将红磷换成木炭进行实验
C.待装置冷却至室温后,再打开止水夹
D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后,再塞紧瓶塞
【变式1-1】下图所列实验装置不能够用来测定空气中氧气含量的是
A. B. C. D.
【变式1-2】1774年10月,拉瓦锡利用如图装置研究空气中的新气体,曲颈甑和玻璃钟罩内都为汞,最终他确认了一种新气体,并正式命名为“氧气”。通过实验拉瓦锡提出了他的燃烧学说,建立了科学的氧化学说。
科学史再现:如图做好实验准备,调节玻璃钟罩与汞槽中的汞液面相平,做好标记,测得玻璃钟罩内约有36体积的空气,曲颈甑内约14体积空气。精确记录装置内温度和气压,点燃炉火加热装置,约12天判断已经完全反应熄灭火炉,让器皿冷却至初始温度,移动钟罩使罩内汞液面再次和汞槽中液面相平,测得装置总剩余气体为43体积。反应的化学方程式为:2Hg+O22HgO,汞为银白色液体,氧化汞(HgO)为红色固体。
(1)判断拉瓦锡实验中汞和氧气已完全反应的依据是 。
(2)在拉瓦锡实验中,汞的作用有 (写出两点)。
(3)拉瓦锡实验测得的空气中氧气的体积分数约为 。
【变式1-3】在用红磷燃烧法测定空气中的氧气含量的实验中,化学小组的同学发现进入集气瓶中水小于五分之一,小组同学提出以下猜想,其中猜想有错误的是
①装置的气密性差 ②所用药品红磷的量不足
③红磷燃烧后伸入集气瓶内过慢 ④红磷燃烧时弹簧夹未夹紧
⑤未等装置冷却至室温就提前打开了弹簧夹
A.①② B.②④ C.③⑤ D.③④
【变式1-4】如图是测定空气中氧气含量的装置图,回答下列问题:
(1)红磷在集气瓶中与空气中的氧气反应,写出反应的符号表达式: 。
(2)该实验中红磷稍过量的原因: 。
(3)红磷燃烧的现象: 色固体燃烧,发光放热,产生大量 。
(4)冷却后打开弹簧夹后,水进入集气瓶内的体积小于1/5的原因(答一点): 。
题型二:空气组成及其用途、污染与防治
【例2】下列有关空气成分的说法,错误的是( )
A.氮气常用作保护气 B.氧气约占空气体积的21%
C.洁净的空气是纯净物 D.空气的主要成分是氮气和氧气
【变式2-1】下列有关空气的说法错误的是
A. 空气是一种宝贵的资源 B. 空气中含有稀有气体
C. 空气中的氧气极易溶于水 D. 空气中氮气的体积分数最大
【变式2-2】空气中的某种成分在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源。该成分是( )
A.氧气 B.氮气
C.稀有气体 D.二氧化碳
【变式2-3】防治空气污染,保护生态环境。下列做法不合理的是( )
A.开发和使用清洁能源 B.车辆尾气净化后排放
C.工业废气排放到高空 D.管理和控制工地扬尘
【变式2-4】2021年3月,我省大部分地区遭受非常严重的沙尘天气。下列不属于空气污染物的是( )
A.沙尘 B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.二氧化硫
题型三:氧气的性质及不同物质与氧气反应现象
【例3】下列对实验现象的描述正确的是( )
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C. 磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【变式3-1】“新冠肺炎”重症患者需要使用呼吸机来为其提供氧气,下列关于氧气的描述正确的( )
A.通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体 B.氧气是一种密度比空气密度略小的气体
C.氧气在低温、高压时能变为无色液体或固体 D.水中鱼能生存,说明氧气易溶于水
【变式3-2】下列对氧气的性质和用途的描述,错误的是( )
A.无色 B.无味
C.供给呼吸 D.食品防腐
【变式3-3】2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天,在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是( )
A. 氧气的化学性质很不活泼 B. 氧气极易溶于水
C. 空气中含量最多的气体是氧气 D. 氧气能供给呼吸
【变式3-4】化学变化通常伴随一些现象的发生。下列实验现象的记录不正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧:放出大量的热,生成大量白烟
B.硫磺在空气中燃烧:发出淡蓝色火焰,放出大量的热,生成有刺激性气味的气体
C.铁丝在氧气中燃烧:火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
D.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出大量的热,生成二氧化碳气体
【变式3-5】如图是硫和铁在空气中和氧气中燃烧的实验,铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是( )
A.实验甲和乙观察到的现象不一样,是因为反应物的种类不一样
B.实验甲和乙的生成物相同,但是实验丙和丁的生成物不同
C.从四个实验中可以看出,增大反应物的浓度和反应物接触面积,可以使反应更剧烈
D.四个实验中,水的主要作用是防止集气瓶炸裂
【变式3-6】氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置;
(1)小明是个善于思考,善于总结的学生,做完实验后,他发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都要 ;在反应基本类型方面,三个化学反应都是 反应。
(2)小明同时也总结出在实验操作、生成物的种类和观察到的实验现象三个方面存在不同。其中甲中观察到的反应现象时 ,丙中生成物的化学符号是 ,丙中铁丝绕成螺旋状的目的是 。
(3)小明还总结出:三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中甲集气瓶底部放少量水的目的是 ;丙集气瓶底部放少量水的目的是 。
题型四:制取氧气的实验及探究
【例4】下列是氧气的检验和用排空气法收集氧气的验满方法,表述都正确的是( )
A. 将带火星的木条伸入瓶中;将带火星的木条伸入瓶中
B. 将带火星的木条放在瓶口;将带火星的木条伸入瓶中
C. 将带火星的木条伸入瓶中;将带火星的木条放在瓶口
D. 将带火星的木条放在瓶口;将带火星的木条放在瓶口
【变式4-1】工业上用________的方法制氧气,在低温加压的情况下,使空气转变为液态,根据液态氧和液态氮的沸点不同,________首先从液态空气中蒸发出来,这一变化属于________变化;制取氧气后剩下的气体属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
【变式4-2】用排水集气法收集一瓶氧气,却发现氧气中含有一些空气,不可能的原因是( )
A.导管口一有气泡就开始收集 B.集气瓶开始注水时留有气泡
C.集气瓶移出水面后才盖上玻璃片 D.发生装置气密性不够好
【变式4-3】有一装置如图所示,用此装置收集氧气.
(1)用排水法收集氧气时,气体应从 ________ 口进入,用排空气法收集氧气时,气体应从 ________ 口进入。
(2)若将此装置倒置使用,用排水法收集氧气时,气体应从 ________ 口 进入,用排空气法收集氧气时,气体应从 ________口进入。
【变式4-4】下图是实验室制取气体的装置图,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为   。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为   ,可选用的收集装置是    (填字母序号)。
(3)用A装置来制取氧气时,装药品前应进行的操作是   ,在试管口放一团棉花的目的是   。
(4)用排空气法收集一瓶氧气,将带火星的木条放在集气瓶口,若观察到   ,证明瓶中已充满氧气。
(5)用B装置制取二氧化碳气体时,长颈漏斗下端口应伸入液面下,原因是   。
题型五:分解反应与化合反应、氧化反应的辨析
【例5】下列关于氧化反应的说法中正确的是( )
A.农家肥的腐熟属于氧化反应 B.氧化反应都是化合反应
C.发光发热的变化都是氧化反应 D.缓慢氧化不易察觉是因为不放热
【变式5-1】下列化学反应中属于氧化反应但不属于化合反应的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】下列化学反应中既属于化合反应,又属于氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】下列变化属于分解反应的是( )
A.铁丝+氧气(O2) 四氧化三铁(Fe3O4)
B.高锰酸钾(KMnO4) 锰酸钾(K2MnO4)+二氧化锰(MnO2)+氧气(O2)
C.天然气(CH4)+氧气(O2) 二氧化碳(CO2)+水(H2O)
D.一氧化碳(CO)+氧化铜(CuO) 二氧化碳(CO2)+铜(Cu)
题型六:混合物与纯净物的分辨
【例6】下列物质属于纯净物的是( )
A.洁净的空气 B.氧气 C.清澈的河水 D.矿泉水
【变式】下列物质中前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.澄清石灰水、二氧化锰 B.二氧化碳、净化后的空气
C.食盐水、雪碧 D.冰水混合物、液氧
题型七:催化剂与催化作用
【例7】下列有关催化剂的说法正确的是(  )
A.在化学反应后其质量减小
B.催化剂只能加快化学反应速率
C.在化学反应后其化学性质不变
D.过氧化氢分解反应中,只能用二氧化锰作催化剂
【变式7-1】a和b为两份质量相等的固体,a为氯酸钾,b为混有少量二氧化锰的氯酸钾.当同时加热a和b至完全反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】多种物质都可催化过氧化氢分解,如MnO2, CuSO4等,实验小组的同学探究漂白液(主要成分是NaClO和NaCl),FeCl3、K2SO4能否催化过氧化氢分解
(1)MnO2催化过氧化氢分解的文字表达式是______________________。
(2)如图所示,分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液,每次2mL,如有气泡产生,则将________伸入试管,检验是否有氧气生成。结果如下表。
研究对象 第1次 第2次 第3次 第4次
漂白液 大量气泡 较多气泡 少量气泡 无气泡
FeCl3溶液 较多气泡 较多气泡 较多气泡 较多气泡
K2SO4溶液 ________
实验结论 i.实验中产生的气体都是氧气 (查阅得知: ) ii.K2SO4不能催化过氧化氢分解。 iii.________可能是过氧化氢分解的催化剂。 Iv.……
(3)下列物质中,也可能是过氧化氢分解的催化剂的是________(填标号)。
A. CuCl2 B. Fe2(SO4)3 C. Na2SO4 D. KCl
(4)探究不同催化剂催化效果的实验方案:将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中,比较用排水法收集50mL氧气的快慢。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次),组成该探究的完整实验装置,不需要用到的是________(填标号)。
第二单元 我们周围的空气
【题型归纳目录】
题型一:拉瓦锡实验及注意事项
题型二:空气组成及其用途、污染与防治
题型三:氧气的性质及不同物质与氧气反应现象
题型四:制取氧气的实验及探究
题型五:分解反应与化合反应、氧化反应的辨析
题型六:混合物与纯净物的分辨
题型七:催化剂与催化作用
考点1:空气的成分、用途
1.成分:
空气中的成分 氮气(N2) 氧气(O2) 稀有气体 二氧化碳(CO2) 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
2.用途
(1)氮气(N2):常作保护气(化学性质不活泼);制造氮肥和硝酸的重要原料;液氮在医疗上用于冷冻麻醉等;
(2)氧气(O2):用于医疗急救等(供给呼吸);炼钢、气焊等(利用的性质为支持燃烧);
(3)稀有气体(He、Ne、Ar等):焊接金属时用作保护气(化学性质很不活泼);可制成多种用途的电光源(通电时发出不同颜色的光)。
(4)二氧化碳(CO2):常用于灭火(不燃烧也不支持燃烧)、作气体肥料,固态二氧化碳(俗称干冰)用于人工降雨等。
考点2:空气污染和防治措施
1.主要污染物
(1)颗粒污染物:PM2.5、烟、粉尘(形成雾霾的主要原因)。
(2)气体污染物:SO2、NO2等(形成酸雨),CO、臭氧等。
2.治理:加强大气质量监测;使用清洁能源;积极植树造林、种草;安装汽车尾气净化装置等。
考点3:氧气的性质及用途
1.氧气的物理性质:氧气是一种无色、无味的气体,密度比空气大,不易溶于水。
2.氧气的化学性质(助燃性、氧化性):氧气的化学性质比较活泼,在点燃的条件下能跟多种物质发生反应。
反应物 反应物的色态 在空气中燃烧的现象 在氧气中燃烧的现象 化学方程式或文字表达式
木炭 黑色固体 持续红热,无烟、无焰,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 剧烈燃烧,发白光、放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2 ══ CO2
硫 黄色粉末 发出微弱的淡蓝色火焰, 放热,生成有刺激性气味 的气体 发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 S+O2 ══ SO2
红磷 暗红色固体 黄白色火焰,放热,生成 大量白烟 发出耀眼的白光,放出大量的热,产生大量的白烟,生成白色固体 4P+5O2 ══ 2P2O5
铁 银白色 固体 红热,不能燃烧,离火后变冷 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 3Fe+2O2══Fe3O4
镁 银白色 固体 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体 反应比在空气中更剧烈 2Mg+O2══2MgO
石蜡 白色固体 黄白色光亮火焰,放出热量,稍有黑烟 剧烈燃烧,发白光,放热 石蜡+氧气→二氧化碳+水
如果在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯内壁有水珠 (或水雾)出现,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
【注意】集气瓶中放少量水的作用:①红磷燃烧实验是为了吸收热量,防止热的生成物溅落而炸裂集气瓶;吸收生成的P2O5(白烟),防止污染空气;②硫燃烧实验是为了吸收生成的SO2气体,防止污染空气(水也可以换成氢氧化钠溶液);③铁丝燃烧实验是为了防止熔融物溅落,炸裂瓶底。
考点4:物质的分类:纯净物和混合物
1.纯净物:由一种物质组成的。如氮气、氧气、二氧化碳,都可以用化学符号表示。
2.混合物:由两种或两种以上物质组成的。混合物中各物质相互间没有发生化学反应,都保持各自的性质。
考点5:化学反应类型
1.化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(简称“多变一”)
2.分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。(简称:“一变多”)
【补充】化合反应和分解反应属于基本反应类型。
3.氧化反应:物质与氧发生的化学反应。
4.注意事项:
① 氧化反应定义中的“氧”而不只是限于“氧气”,有氧气参加的反应一定属于氧化反应;
② 氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应(氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙)。
实验探究一:空气中氧气含量的测定
实验 原理 利用某些物质(如红磷)燃烧消耗密闭容器中的氧气,使密闭容器内的压强减小,在大气压的作用下进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积实验 装置 实验
实验 步骤 (1)连接装置,并检查装置的气密性。 (2)把集气瓶液面以上容积分成5等份。 (3)在燃烧匙内放入过量红磷。 (4)夹紧弹簧夹,点燃红磷并迅速伸入集气瓶中,立即塞紧橡皮塞。 (5)燃烧结束,待集气瓶冷却到室温,打开弹簧夹
实验 现象 象红磷燃烧生成大量白烟,冷却至室温,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶且进入水的体积约占原容器中空气体积的
实验 结论 氧气约占空气体积的;该实验还说明氮气难溶于水,不能燃烧也不支持燃烧
误差 分析 没有冷却至室温就读数;铜红磷量不足;加热时间不够;装置漏气
实验 反思 此实验药品应满足的条件: (1)物质易在空气中点燃,且只与空气中的氧气反应。 (2)生成物最好是固体,或生成的气体易被液体吸收,如用木炭或硫粉代替红磷,则集气瓶中的水应换成氢氧化钠溶液等碱溶液
变式 装置
实验探究二:氧气的实验室制取
1.工业制法(物理变化):根据空气中各成分的沸点不同,用分离液态空气法制取氧气(低温条件下加压)。
2.催化剂概念:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
3.催化剂特点
(1)“一变二不变”:改变化学反应速率(有的加快反应速率,有的减慢反应速率);自身的质量和化学性质在反应前后均没有改变。
(2)对于同一反应,催化剂不是唯一的;对于不同反应,催化剂可能相同。
(3)催化剂不能增加或减少生成物的质量。
4.氧气实验室制法
制取 方法 高锰酸钾制取氧气 氯酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气
反应 原理 2KMnO4 ══ K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO3 ══ 2KCl+3O2↑ 2H2O2 ══ 2H2O+O2↑
反应 条件 加热 加热,二氧化锰作催化剂 常温,二氧化锰作催化剂
试剂 状态 固体 固体+固体 固体+液体
发生 装置
收集 装置
检验及 验满 (1)检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明该气体为氧气。 (2)验满方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,表明该瓶氧气已经收集满
注意 事项 ①用加热的方法制取氧气时,试管口要略向下倾斜,以防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂。 ②用高锰酸钾制取氧气时,试管口应放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管而堵塞导管。 ③用排水法收集氧气时,当导管口有大量气泡冒出时,开始收集,实验结束后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒流入试管,使试管因骤然冷却而炸裂。 ④用过氧化氢制取氧气时,若用长颈漏斗,末端必须伸入液面下(或形成液封),以防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出。
题型一:拉瓦锡实验及注意事项
【例1】关于测定空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是( )
A.实验前止水夹没有夹紧
B.将红磷换成木炭进行实验
C.待装置冷却至室温后,再打开止水夹
D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后,再塞紧瓶塞
【答案】C
【解析】A、若做该实验时,止水夹没有夹紧,会使集气瓶内的空气受热通过导管进入空气中,因此集气瓶内的气体减少的量包括消耗的氧气及逸出的空气,会使瓶内的气体比实际氧气减少的多,因此会使水倒流超过五分之一,造成结果偏大,此选项错误;
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽然能除去氧气,但却增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,此选项错误;
C、待装置冷却至室温后才能打开止水夹,以防止剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积,造成结果偏小,此选项正确;
D、点燃后的红磷必须迅速伸入集气瓶中,塞紧瓶塞,否则瓶内气体逸出,造成实验误差,此选项错误。
故选C。
【变式1-1】下图所列实验装置不能够用来测定空气中氧气含量的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、红磷燃烧,消耗氧气,生成白色固体五氧化二磷,使得内外产生气压差,水面上升,可以完成氧气的测定,故选项能达到实验目的;
B、红磷燃烧,消耗氧气,生成白色固体五氧化二磷,使得内外产生气压差,水会倒流进集气瓶,可以完成氧气测定,故选项能达到实验目的;
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内压强几乎不变,进入集气瓶水的体积偏小,不能用来测定空气中氧气含量,故选项不能达到实验目的;
D、白磷燃烧,消耗氧气,生成白色固体五氧化二磷,使得内外产生气压差,最终活塞向左移动,故选项能达到实验目的。
故选C。
【变式1-2】1774年10月,拉瓦锡利用如图装置研究空气中的新气体,曲颈甑和玻璃钟罩内都为汞,最终他确认了一种新气体,并正式命名为“氧气”。通过实验拉瓦锡提出了他的燃烧学说,建立了科学的氧化学说。
科学史再现:如图做好实验准备,调节玻璃钟罩与汞槽中的汞液面相平,做好标记,测得玻璃钟罩内约有36体积的空气,曲颈甑内约14体积空气。精确记录装置内温度和气压,点燃炉火加热装置,约12天判断已经完全反应熄灭火炉,让器皿冷却至初始温度,移动钟罩使罩内汞液面再次和汞槽中液面相平,测得装置总剩余气体为43体积。反应的化学方程式为:2Hg+O22HgO,汞为银白色液体,氧化汞(HgO)为红色固体。
(1)判断拉瓦锡实验中汞和氧气已完全反应的依据是 。
(2)在拉瓦锡实验中,汞的作用有 (写出两点)。
(3)拉瓦锡实验测得的空气中氧气的体积分数约为 。
【答案】(1)钟罩和汞槽中的液面差不再变化
(2)反应物、液封 (3)14%
【解析】(1)汞和氧气反应会使气体体积变小,当反应停止后气体体积不再变化,则钟罩和汞槽中的液面差不再变化。所以判断拉瓦锡实验中汞和氧气已完全反应的依据是钟罩和汞槽中的液面差不再变化。
(2)在拉瓦锡实验中,汞的作用有作反应物和起到液封作用。
(3)拉瓦锡实验测得的空气中氧气的体积分数约为。
【变式1-3】在用红磷燃烧法测定空气中的氧气含量的实验中,化学小组的同学发现进入集气瓶中水小于五分之一,小组同学提出以下猜想,其中猜想有错误的是
①装置的气密性差 ②所用药品红磷的量不足
③红磷燃烧后伸入集气瓶内过慢 ④红磷燃烧时弹簧夹未夹紧
⑤未等装置冷却至室温就提前打开了弹簧夹
A.①② B.②④ C.③⑤ D.③④
【答案】D
【解析】①装置的气密性差,装置漏气会导致最终进入集气瓶中水小于五分之一;
②所用药品红磷的量不足,氧气无法完全消耗会导致最终进入集气瓶中水小于五分之一;
③红磷伸入过慢,会导致部分空气受热膨胀逸出,导致最终进入集气瓶中的水大于五分之一;
④弹簧夹未夹紧,会导致部分空气受热膨胀逸出,导致最终进入集气瓶中的水大于五分之一;
⑤未等到装置冷却就打开弹簧夹,装置内气压相对来说较大,导致最终进入集气瓶中的水小于五分之一。
则猜想错误的有③④,故选D。
【变式1-4】如图是测定空气中氧气含量的装置图,回答下列问题:
(1)红磷在集气瓶中与空气中的氧气反应,写出反应的符号表达式: 。
(2)该实验中红磷稍过量的原因: 。
(3)红磷燃烧的现象: 色固体燃烧,发光放热,产生大量 。
(4)冷却后打开弹簧夹后,水进入集气瓶内的体积小于1/5的原因(答一点): 。
【答案】(1)P+O2P2O5
(2)可以耗尽氧气,使测定结果准确
(3) 暗红 白烟
(4)红磷的量不足/未冷却至室温就打开弹簧夹/装置气密性不好
【解析】(1)红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,故反应的符号表达式写为:P+O2P2O5。
(2)红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,能够消耗装置中的氧气,该实验中红磷稍过量的原因是可以耗尽氧气,使测定结果准确,故填可以耗尽氧气,使测定结果准确。
(3)红磷燃烧的现象是暗红色固体燃烧,发光放热,产生大量白烟,故填暗红,白烟。
(4)冷却后打开弹簧夹后,水进入集气瓶内的体积小于集气瓶容积的1/5的原因是:红磷的量不足导致无法完全消耗氧气,或未冷却至室温就打开弹簧夹导致气体受热膨胀进入的水偏少,或装置气密性不好导致进入水的同时进入空气,进入水的体积偏少,故填红磷的量不足或未冷却至室温就打开弹簧夹或装置气密性不好。
题型二:空气组成及其用途、污染与防治
【例2】下列有关空气成分的说法,错误的是( )
A.氮气常用作保护气 B.氧气约占空气体积的21%
C.洁净的空气是纯净物 D.空气的主要成分是氮气和氧气
【答案】C
【解析】
A、氮气的化学性质不活泼,常用作保护气,选项说法正确;
B、空气的成分按体积分数计算,大约是,氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其它气体和杂质0.03%,选项说法正确;
C、洁净的空气中含有氮气、氧气等气体,属于是混合物,选项说法不正确;
D、空气的主要成分是氮气和氧气,选项说法正确。
故选C。
【例变式2-1】下列有关空气的说法错误的是
A. 空气是一种宝贵的资源 B. 空气中含有稀有气体
C. 空气中的氧气极易溶于水 D. 空气中氮气的体积分数最大
【答案】
【解析】、空气是一种宝贵的资源,具有广泛的用途,故正确;
B、空气中含有少量的稀有气体,故正确;
C、氧气不易溶于水,若极易溶于水,空气中氧气的含量会很低,故错误;
D、空气中氮气的体积分数最大,约占空气总体积的,故正确。
故选:。
【变式2-2】空气中的某种成分在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源。该成分是( )
A.氧气 B.氮气
C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】C
【解析】
稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、强照明灯、霓虹灯等。故选C。
【变式2-3】防治空气污染,保护生态环境。下列做法不合理的是( )
A.开发和使用清洁能源 B.车辆尾气净化后排放
C.工业废气排放到高空 D.管理和控制工地扬尘
【答案】C
【解析】A、开发和使用清洁能源,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意;
B、车辆尾气净化后排放,可以减少污染,保护环境,不符合题意;
C、工业废气虽然排放到高空,但是还是排到了空气中,没有减少污染物,还是会污染空气,符合题意;
D、管理和控制工地扬尘,可以减小可吸入颗粒物的含量,减少污染,保护环境,不符合题意。
故选C。
【变式2-4】2021年3月,我省大部分地区遭受非常严重的沙尘天气。下列不属于空气污染物的是( )
A.沙尘 B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.二氧化硫
【答案】C
【解析】空气污染物包括有害气体(包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等)和烟尘(可吸入颗粒物);二氧化碳是空气成分之一,不是污染物。
故选C。
题型三:氧气的性质及不同物质与氧气反应现象
【例3】下列对实验现象的描述正确的是( )
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C. 磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【答案】B
【解析】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,而硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述不正确;
B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述正确;
C、磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,是实验结论,而不是实验现象,故选项实验现象的描述不正确;
D、铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,若不点燃,不会剧烈燃烧,故选项实验现象的描述不正确。
故选B。
【例3-1】“新冠肺炎”重症患者需要使用呼吸机来为其提供氧气,下列关于氧气的描述正确的( )
A.通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体 B.氧气是一种密度比空气密度略小的气体
C.氧气在低温、高压时能变为无色液体或固体 D.水中鱼能生存,说明氧气易溶于水
【答案】A
【解析】A、在通常状况下,氧气是一种无色无味的气体,故A 正确;
B、氧气的相对分子质量略大于空气,故氧气密度略大于空气密度,故B错误;
C、氧气在低温、高压时能变为淡蓝色液体或固体,故C错误;
D、氧气不易溶于水,故D错误。
故选A。
【例3-2】下列对氧气的性质和用途的描述,错误的是( )
A.无色 B.无味
C.供给呼吸 D.食品防腐
【答案】D
【解析】在通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体,能供给呼吸。但氧气具有氧化性,食品和氧气接触会发生缓慢氧化而变质,因此不能用于食品防腐。故选D。
【例3-3】2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天,在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是( )
A. 氧气的化学性质很不活泼 B. 氧气极易溶于水
C. 空气中含量最多的气体是氧气 D. 氧气能供给呼吸
【答案】D
【解析】A.氧气的化学性质活泼,常温下就容易与其他物质反应,选项错误。
B.氧气不易溶于水,选项错误。
C.空气中含量最多的气体是氮气 ,体积分数占了78%,氧气才有21%,选项错误。
D.氧气能供给呼吸,正确。
故选:D。
【例3-4】化学变化通常伴随一些现象的发生。下列实验现象的记录不正确的是( )
A.红磷在空气中燃烧:放出大量的热,生成大量白烟
B.硫磺在空气中燃烧:发出淡蓝色火焰,放出大量的热,生成有刺激性气味的气体
C.铁丝在氧气中燃烧:火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
D.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出大量的热,生成二氧化碳气体
【答案】D
【解析】A:红磷在空气中燃烧的现象是放出大量的热,生成大量白烟,选项正确,不符合题意;
B:硫磺在空气中燃烧的现象是发出淡蓝色火焰,放出大量的热,生成有刺激性气味的气体,选项正确,不符合题意;
C:铁丝在氧气中燃烧的现象是火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,选项正确,不符合题意;
D:木炭在氧气中燃烧的现象发出白光,放出大量的热,生成二氧化碳气体是实验结论,不是实验现象,选项错误,符合题意。
故选:D
【例3-5】如图是硫和铁在空气中和氧气中燃烧的实验,铁丝在空气中不能燃烧,但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是( )
A.实验甲和乙观察到的现象不一样,是因为反应物的种类不一样
B.实验甲和乙的生成物相同,但是实验丙和丁的生成物不同
C.从四个实验中可以看出,增大反应物的浓度和反应物接触面积,可以使反应更剧烈
D.四个实验中,水的主要作用是防止集气瓶炸裂
【答案】C
【解析】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,其反应物都是硫与氧气反应,现象不同的原因是氧气的浓度不同,故错误;
B、硫在空气和氧气中燃烧生成物都是二氧化硫,铁燃烧生成物均是四氧化三铁,故错误;
C、硫在氧气中燃烧更剧烈,铁丝在空气中不能燃烧但能在氧气中燃烧,而纳米铁在空气中可以燃烧,从甲、乙,丙、丁实验中可以看出增大反应物的浓度和反应物接触面可以使反应更充分更剧烈,故正确;
D、实验甲和实验乙中水的作用是吸收生成有毒的二氧化硫气体,防止空气污染,实验丙、丁中水的主要作用是防止高温熔融物直接掉落导致集气瓶炸裂,故错误;
故选:C。
【例3-6】氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置;
(1)小明是个善于思考,善于总结的学生,做完实验后,他发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都要 ;在反应基本类型方面,三个化学反应都是 反应。
(2)小明同时也总结出在实验操作、生成物的种类和观察到的实验现象三个方面存在不同。其中甲中观察到的反应现象时 ,丙中生成物的化学符号是 ,丙中铁丝绕成螺旋状的目的是 。
(3)小明还总结出:三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中甲集气瓶底部放少量水的目的是 ;丙集气瓶底部放少量水的目的是 。
【答案】 点燃 化合 发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,产生刺激性气味 Fe3O4 增大铁丝与氧气的接触面积 吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气 防止高温的生成物炸裂集气瓶底
【详解】(1)硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧时,都需要点燃,故填点燃;
硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧时,都是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,故填化合。
(2)甲实验中,硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,产生刺激性气味,故填发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,产生刺激性气味;
丙实验中,铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,四氧化三铁的化学式为Fe3O4,故填Fe3O4;
丙中铁丝绕成螺旋状能够增大铁丝与氧气的接触面积,有利于燃烧的发生,故填增大铁丝与氧气的接触面积。
(3)二氧化硫能够污染空气,且二氧化硫溶于水,甲实验中集气瓶底部放少量水能够吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气,故填吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气;
丙集气瓶底部放少量水能够吸收生成物中的热量,防止高温的生成物炸裂集气瓶底,故填防止高温的生成物炸裂集气瓶底
题型四:制取氧气的实验及探究
【例4】下列是氧气的检验和用排空气法收集氧气的验满方法,表述都正确的是( )
A. 将带火星的木条伸入瓶中;将带火星的木条伸入瓶中
B. 将带火星的木条放在瓶口;将带火星的木条伸入瓶中
C. 将带火星的木条伸入瓶中;将带火星的木条放在瓶口
D. 将带火星的木条放在瓶口;将带火星的木条放在瓶口
【答案】 C
【解析】氧气具有助燃性,检验氧气的方法为将带火星的木条伸入瓶中,木条复燃,说明该气体为氧气;用排空气法收集氧气的验满方法为将带火星的木条放在瓶口,木条复燃,说明氧气已经收集满,符合题意。
故答案为:C。
【例4-1】工业上用________的方法制氧气,在低温加压的情况下,使空气转变为液态,根据液态氧和液态氮的沸点不同,________首先从液态空气中蒸发出来,这一变化属于________变化;制取氧气后剩下的气体属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】 分离液态空气;氮气(或N2);物理;混合物
【解析】工业上用分离液态空气的方法制氧气,在低温加压的情况下,使空气转变为液态,根据液态氧和液态氮的沸点不同,氮气沸点低,氮气首先从液态空气中蒸发出来,这一变化没有新物质生成,属于物理变化;制取氧气后剩下的气体含有稀有气体等多种成分,属于混合物。
【例4-2】用排水集气法收集一瓶氧气,却发现氧气中含有一些空气,不可能的原因是( )
A.导管口一有气泡就开始收集 B.集气瓶开始注水时留有气泡
C.集气瓶移出水面后才盖上玻璃片 D.发生装置气密性不够好
【答案】D
【解析】A、导管口一有气泡就开始收集,因为刚开始冒出的气泡中混有空气,造成收集的氧气不纯,可能;
B、集气瓶开始注水时留有气泡,造成收集的氧气不纯,可能;
C、集气瓶移出水面后才盖上玻璃片,造成收集的氧气不纯,可能;
D、发生装置气密性不够好会造成收集不到氧气,不可能。
故答案为:D。
【例4-3】有一装置如图所示,用此装置收集氧气.
(1)用排水法收集氧气时,气体应从 ________ 口进入,用排空气法收集氧气时,气体应从 ________ 口进入。
(2)若将此装置倒置使用,用排水法收集氧气时,气体应从 ________ 口 进入,用排空气法收集氧气时,气体应从 ________口进入。
【答案】(1)B A(2)A B
【解析】(1)因氧气不易溶于水,且密度小于水的密度,若用排水气法收集氧气,瓶内先装满水,氧气应从B端通入;
因氧气密度比空气大,用排气法收集氧气,氧气应从装置的A端通入,将集气瓶中的空气排出来;
(2)将此装置倒置使用时,用排水法收集氧气时,气体应从A端通入;
用排空气法收集氧气时,气体应从B口进入.
故答案为:(1)B A(2)A B。
【例4-4】下图是实验室制取气体的装置图,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为   。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为   ,可选用的收集装置是    (填字母序号)。
(3)用A装置来制取氧气时,装药品前应进行的操作是   ,在试管口放一团棉花的目的是   。
(4)用排空气法收集一瓶氧气,将带火星的木条放在集气瓶口,若观察到   ,证明瓶中已充满氧气。
(5)用B装置制取二氧化碳气体时,长颈漏斗下端口应伸入液面下,原因是   。
【答案】(1)水槽
(2)高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;E或F
(3)检查装置的气密性;防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
(4)带火星的木条复燃
(5)防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是水槽;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;
氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,收集装置可选E或F,不选择C装置,是因为C装置中导管未伸到集气瓶底部;
(3)用A装置来制取氧气时,装药品前应进行的操作是检查装置的气密性,防止装置漏气,浪费药品;
在试管口放一团棉花的目的是:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;
(4)用排空气法收集一瓶氧气,氧气具有助燃性,将带火星的木条放在集气瓶口,若观察到带火星的木条复燃,证明瓶中已充满氧气;
(5)用B装置制取二氧化碳气体时,长颈漏斗下端口应伸入液面下,原因是:防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出。
题型五:分解反应与化合反应、氧化反应的辨析
【例5】下列关于氧化反应的说法中正确的是( )
A.农家肥的腐熟属于氧化反应 B.氧化反应都是化合反应
C.发光发热的变化都是氧化反应 D.缓慢氧化不易察觉是因为不放热
【答案】A
【详解】A.农家肥的腐熟属于缓慢氧化,氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化,所以农家肥的腐熟属于氧化反应,故A正确;
B.氧化反应是指有氧气参与的反应,化合反应是指由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,如,这是氧化反应,不是化合反应,如,既是氧化反应又是化合反应,所以氧化反应并不一定都是化合反应,故B错误;
C.有些氧化反应比较剧烈,像燃烧那样剧烈并发光、放热,但灯泡通电发光放热并不是氧化反应,故C错误;
D. 缓慢氧化反应进行得很慢,甚至不易被察觉,但是缓慢氧化也会放出热量,故D错误;
综上,选A。
【例5-1】下列化学反应中属于氧化反应但不属于化合反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】物质跟氧发生的反应属于氧化反应;化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”,据此进行分析判断。
【详解】A、镁+氧气氧化镁,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应;该反应的反应物为两种,生成物为一种,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故A选项不符合题意;
B、乙醇+氧气二氧化碳+水,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应;该反应的反应物为两种,生成物为两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,故B选项符合题意;
C、氢气+氧气水,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应;该反应的反应物为两种,生成物为一种,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故C选项不符合题意;
D、红磷+氧气五氧化二磷,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应;该反应的反应物为两种,生成物为一种,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故D选项不符合题意。
故选B。
【例5-2】下列化学反应中既属于化合反应,又属于氧化反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】化合反应:两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”; 物质与氧发生的化学反应是氧化反应。
【详解】A、该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应;且该反应是物质和氧气发生的化学反应,属于氧化反应,故选项A正确;
B、该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,故选项B错误;
C、该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,故选项C错误;
D、该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,故选项D错误。
故选:A。
【例5-3】下列变化属于分解反应的是( )
A.铁丝+氧气(O2) 四氧化三铁(Fe3O4)
B.高锰酸钾(KMnO4) 锰酸钾(K2MnO4)+二氧化锰(MnO2)+氧气(O2)
C.天然气(CH4)+氧气(O2) 二氧化碳(CO2)+水(H2O)
D.一氧化碳(CO)+氧化铜(CuO) 二氧化碳(CO2)+铜(Cu)
【答案】B
【解析】分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,符合题意的为B,故答案为:B。
题型六:混合物与纯净物的分辨
【例6】下列物质属于纯净物的是( )
A.洁净的空气 B.氧气 C.清澈的河水 D.矿泉水
【答案】B
【分析】纯净物:由同种物质组成的物质叫纯净物,混合物:由不同种物质组成的物质叫混合物。据此概念判断即可。
【解析】A、就算是洁净的空气,空气中仍含有氧气,氮气,稀有气体,二氧化碳以及其他杂气,属于多种物质混合而成的物质,是混合物,不符合题意;
B、氧气化学式是O2,只有氧气这一种物质,是纯净物,符合题意;
C、清澈的河水中也可能含有看不见的病菌,微生物,矿物质等等,是混合物,不符合题意;
D、矿泉水中除了水这种成分之外还有矿物质,属于混合物,不符合题意。
故选B。
【变式】下列物质中前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.澄清石灰水、二氧化锰 B.二氧化碳、净化后的空气
C.食盐水、雪碧 D.冰水混合物、液氧
【答案】B
【解析】A、澄清石灰水中含有水和氢氧化钙,属于混合物;二氧化锰由一种物质组成,属于纯净物,选项错误;
B、二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物;空气含氮气、氧气等多种物质,属于混合物,选项正确;
C、食盐水、雪碧均含多种物质,属于混合物,选项错误;
D、冰水混合物只含一种物质水,液氧只含有一种物质氧气,两者均属于纯净物,选项错误。
故选B。
题型七:催化剂与催化作用
【例7】下列有关催化剂的说法正确的是(  )
A.在化学反应后其质量减小
B.催化剂只能加快化学反应速率
C.在化学反应后其化学性质不变
D.过氧化氢分解反应中,只能用二氧化锰作催化剂
【答案】C
【解析】催化剂在化学反应前后质量不变,A错误。催化剂能改变化学反应速率,能加快化学反应速率,也能减慢反应速率,B错误。催化剂在化学反应前后化学性质不变,C正确。过氧化氢分解可用二氧化锰作催化剂,也可选择其他物质做催化剂,D错误。
【变式7-1】a和b为两份质量相等的固体,a为氯酸钾,b为混有少量二氧化锰的氯酸钾.当同时加热a和b至完全反应时,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】解:催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质;催化剂能改变反应速率,催化剂不能使生成物的质量增加。a和b为两份质量相等的固体,a为氯酸钾,b为混有少量二氧化锰的氯酸钾,a中氯酸钾的质量比b中多,b中产生氧气的质量比a中少。
分别同时加热a和b至完全反应,a所需温度较高,反应速率较慢;加入适量的二氧化锰的b反应速率快,至反应结束所需的时间少。
观察图象,A符合变化过程。
故选:A。
【变式7-2】多种物质都可催化过氧化氢分解,如MnO2, CuSO4等,实验小组的同学探究漂白液(主要成分是NaClO和NaCl),FeCl3、K2SO4能否催化过氧化氢分解
(1)MnO2催化过氧化氢分解的文字表达式是______________________。
(2)如图所示,分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液,每次2mL,如有气泡产生,则将________伸入试管,检验是否有氧气生成。结果如下表。
研究对象 第1次 第2次 第3次 第4次
漂白液 大量气泡 较多气泡 少量气泡 无气泡
FeCl3溶液 较多气泡 较多气泡 较多气泡 较多气泡
K2SO4溶液 ________
实验结论 i.实验中产生的气体都是氧气 (查阅得知: ) ii.K2SO4不能催化过氧化氢分解。 iii.________可能是过氧化氢分解的催化剂。 Iv.……
(3)下列物质中,也可能是过氧化氢分解的催化剂的是________(填标号)。
A. CuCl2 B. Fe2(SO4)3 C. Na2SO4 D. KCl
(4)探究不同催化剂催化效果的实验方案:将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中,比较用排水法收集50mL氧气的快慢。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次),组成该探究的完整实验装置,不需要用到的是________(填标号)。
【答案】 (1)过氧化氢水 + 氧气
(2)带火星木条;无气泡;FeCl3
(3)AB
(4)AE
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气: 过氧化氢水 + 氧气;
(2)检验氧气用带火星的木条,木条复燃,说明是氧气;题中给出信息:K2SO4不能催化过氧化氢分解,因此加入硫酸钾溶液,实验现象为无气泡;
iii 根据题中信息,加入氯化铁后,产生大量气泡,且过氧化氢的量增大,并不会改变产生气泡的量,说明不是氯化铁和过氧化氢反应,而是起到了催化剂作用;
(3)根据题意,CuSO4可以作催化剂,当加入硫酸钾后并不产生气泡,说明起到催化剂作用的是铜离子而不是硫酸根离子,因此A正确;同时分析得出铁离子可以作催化剂,因此硫酸铁可以作催化剂,
故答案为:AB;
(4)过氧化氢生成氧气不需要加热,因此不需要酒精灯,该实验是利用量筒中的水被排出从而测定氧气的体积,因此导管E不需要。
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