人教版初中化学2023-2024学年九年级上学期课堂达标训练试卷 第二单元 课题3 制取氧气 (二)
一、单选题
1.现有两份质量相同的氯酸钾,向其中一份加入少量二氧化锰,同时加热两份氯酸钾,加热时间与生成氧气质量的关系如图。下列说法正确的是( )
A.开始加热就产生了氧气
B.①代表未添加二氧化锰的氯酸钾反应
C.加入二氧化锰能增加氧气生成量
D.加入二氧化锰能缩短反应时间
【答案】D
【知识点】催化剂的特点与催化作用
【解析】【解答】根据题意,加热两份等质量的氯酸钾产生氧气的质量相等,有二氧化锰作催化剂反应速度快一些,没有二氧化锰作催化剂反应速度慢一些。
A、根据图示开始加热就产生了氧气的说法错误,不符合题意;
B、①代表未添加二氧化锰的氯酸钾反应的说法错误,应该是①的曲线图耗时短,速度快,有催化剂,故不符合题意;
C、加入二氧化锰能增加氧气生成量的说法错误,不符合题意;
D、加入二氧化锰能缩短反应时间的说法正确,符合题意。
故答案为:D.
【分析】A、根据图示表示加热一段时间才开始产生氧气来解答;
B、根据催化剂是改变物质化学反应速度而本身的化学性质和质量不变;二氧化锰加快氯酸钾产生氧气的速度来解答;
C、根据二氧化锰加快氯酸钾产生氧气的速度,有无催化剂产生氧气的质量一样来解答;
D、根据二氧化锰加快氯酸钾产生氧气的速度,时间缩短来解答。
2.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是( )
A.氧气无需提前制备和收集
B.用塑料瓶代替集气瓶,实验更安全
C.烧瓶内所盛固体除二氧化锰外,还可为氧化铜等
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生黑色固体
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;氧气的实验室制法
【解析】【解答】A、该装置中过氧化氢产生氧气,用分液漏斗可以控制反应速率。A答案正确;
B、用塑料瓶代替集气瓶,实验更安全。B答案正确;
C、二氧化锰,氧化铜都能使过氧化氢分解的速率加快。C答案正确;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。D答案错误;
故答案为:D。
【分析】根据过氧化氢制氧气的实验、铁丝燃烧的实验分析。
3.如图所示,往瓶中加入过氧化氢溶液。下列现象正确的是( )
A.气球缩小,导管中红墨水左移 B.气球缩小,导管中红墨水右移
C.气球胀大,导管中红墨水右移 D.气球胀大,导管中红墨水左移
【答案】A
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】往瓶中加入过氧化氢溶液,过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下,会产生氧气,气球缩小,导管中的红墨水左移,
故答案为:A。
【分析】根据瓶内气压的变化分析。
4.某化学兴趣小组用一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气。如图表示该固体混合物在受热过程中,有关量随时间的变化情况(从开始反应计时)。则纵坐标可以表示的是( )
A.固体中二氧化锰的质量 B.氯酸钾的质量
C.固体中氧元素的质量 D.生成氧气的质量
【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A、KClO3和MnO2固体混合物受热制氧气,生成氯化钾和氧气,二氧化锰在反应中为催化剂,反应前后质量不变,故不符合该图像;
B、随着反应的进行,氯酸钾的质量会逐渐减少直至完全分解,因此氯酸钾的质量分数会逐渐减少直至为0,故不符合该图像;
C、KClO3和MnO2固体混合物受热制氧气,氧气会逸出,氧元素的质量会减少,到完全反应后,由于二氧化锰中含有氧元素,氧元素的质量不再发生改变,故符合该图像;
D.KClO3和MnO2固体混合物受热制氧气,氧气的质量应该逐渐增加,且起点应该在原点,故不符合该图像。
故答案为:C。
【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气分析
5.如图所示的装置,其中收集氧气时可选用( )
A.①和② B.②和③ C.①和④ D.①和⑤
【答案】D
【知识点】氧气的收集方法
【解析】【解答】氧气的收集方法有排水法和向上排空气法,向上排空气法导管要伸入集气瓶底部
故答案为:D
【分析】氧气不易溶于水可以用排水法收集,氧气的密度大于空气密度可用向上排空气法收集,据此分析解答
6.从安全、环保、节能、简便等因素考虑,实验室制氧气的下列方法最佳的是( )
A.电解水:H2O H2↑+O2↑
B.催化分解双氧水:H2O2 H2O+O2↑
C.加热高锰酸钾:KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
D.加热氧化汞:HgO Hg+O2↑
【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A 通电分解水需要消耗电能,A不符合题意
B过氧化氢分解产生氧气,在常温下进行,B符合题意
C高锰酸钾制氧气需要加热,C不符合题意
D氧化汞分解需要加热,D不符合题意
故答案为:B
【分析】结合制取氧气的反应原理,并从安全、环保、节能、简便等因素考虑分析
7.下列关于产生氧气方法的叙述中,错误的是( )
A.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应
C.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气
D.实验室常用加催化剂分解过氧化氢的方法制取氧气
【答案】B
【知识点】氧气的工业制法;氧气的实验室制法
【解析】【解答】A空气中的氧气主要来自于植物的光合作用,A不符合题意
B工业上制氧气属于物理变化,B符合题意
C化学反应前后元素种类不变,反应前有氧元素,反应后才能有氧气产生,C不符合题意
D过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,D不符合题意
故答案为:B
【分析】A空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
B分离液态空气无新物质生成,属于物理变化
C根据质量守恒定律分析解答
D根据过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气分析解答
8.(2015九上·文昌期末)鉴别一瓶气体是否为氧气,下列操作正确的是( )
A.观察气体颜色 B.闻气体的气味
C.插入带火星的木条 D.倒入澄清的石灰水
【答案】C
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【解答】解:A、氧气是没有颜色的,故A错误;
B、氧气是没有气味的,故B错误;
C、氧气能够助燃,所以氧气可以使带火星的木条复燃,可用于鉴别一瓶气体是否为氧气,故C正确;
D、氧气遇澄清石灰水不会有变化,所以不可用于鉴别一瓶气体是否为氧气,故D错误.
故选C.
【分析】根据氧气性质是能使带火星的木条复燃进行分析回答.
9.下列有关氧气的说法中,正确的是( )
A.通常情况下氧气极易溶于水
B.把带火星的木条伸入集气瓶中验满
C.氧气具有可燃性,可用作燃料
D.用高锰酸钾制取氧气属于分解反应
【答案】D
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【解答】通常情况下氧气微溶于水,A错误;氧气验满时应将带火星的木条放在瓶口,B错误;氧气具有助燃性,不能作燃料,C错误;高锰到钾制取氧气是分解反应,D正确。
【分析】本题从性质、用途、验满等多方面考查氧气的知识。
10.加热氯酸钾、高锰酸钾的固体混合物,完全反应后,余下的固体物质有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】氯酸钾受热完全反应后生成氯化钾和氧气,高锰酸钾受热完全反应用后分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以最终反应后固体有三种。
【分析】本题考查氯酸钾、高锰酸钾与氧气的反应
二、填空题
11.由于氧气的密度比空气 ,收集氧气时可用 法,又因为氧气 溶于水,收集它时可用 法.欲得到较纯净的氧气(尽可能不含空气)最好选用 法收集.收集到气体的集气瓶要 放在桌上.
【答案】大;向上排空气;不易;排水;排水;正
【知识点】氧气的收集方法
【解析】【解答】氧气的密度比空气大,可用向上排空气法来收集;因为氧气不易溶于水,可用排水法来收集;排水法收集到的氧气比较纯净,由于氧气的密度比空气大,所以收集满氧气的集气瓶应瓶口向上放置在桌面上.
【分析】根据氧气的性质来选择收集方法,氧气的密度比空气大,不易溶于水,排水法收集到的氧气比较纯净.
12.实验室常采用分解 、加热 或 的方法制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是 变化。工业上采取 制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是 变化。
【答案】过氧化氢溶液;高锰酸钾;氯酸钾;化学;分离液态空气;物理变化
【知识点】氧气的工业制法;氧气的实验室制法
【解析】【解答】实验室常采用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是化学变化。工业上采取分离液态空气制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是物理变化。
【分析】根据氧气的实验室及工业制取原理分析。
13.在化学反应里能 其他物质的反应速率,而本身的 和 在反应前后都不发生改变的物质叫做 。它在这个化学反应中所起的作用就是 作用。
【答案】改变;质量;化学性质;催化剂;催化
【知识点】催化剂的特点与催化作用
【解析】【解答】在化学反应里能必变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都不发生改变的物质叫做催化剂。它在这个化学反应中所起的作用就催化作用。
【分析】根据催化剂定义分析,催化剂要满足“一变两不变”,一变为化学速率发生改变,两不变为化学性质及质量不变。
14.(2018九上·运城期中)空气是一种宝贵的自然资源.
(1)工业上用空气为原料来生产大量氧气,其原理是 .
(2)下列行为不会增加空气中PM2.5的是________.
A.燃煤火力发电 B.治理工业扬尘
C.露天焚烧垃圾 D.太阳能发电
(3)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外,还包括________(填序号)
A.二氧化硫 B.二氧化氮 C.二氧化碳 D.一氧化碳.
【答案】(1)利用液体的沸点不同,分离液态空气
(2)B;D
(3)A;B;D
【知识点】空气的污染与防治;氧气的工业制法
【解析】【解答】(1)工业上用空气为原料来生产大量氧气,其原理是将空气过滤,在压缩成液态,利用液体的沸点不同,将氧气从液态空气中分离出来;(2)A.直接用煤作燃料,产生大量的烟尘,进入大气,会增加空气中PM2.5;B.工地扬尘是造成PM2.5增加的主要原因之一,因此控制工地扬尘是解决PM2.5增加的方法之一;C.在露天焚烧垃圾可以产生烟尘,直接进入大气,会增加空气中PM2.5;D.开发利用氢能源不会污染环境,它是最清洁的能源之一,具有无污染性。
故答案为:BD。(3)空气的污染途径是工厂废气的任意排放,大量燃烧化石燃料,汽车尾气的排放,可总结为:有害气体和烟尘,主要的有害气体有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫,这三种气体都是计入空气污染指数的项目的气体,而二氧化碳不属于空气污染物。
故答案为:ABD。
【分析】(1)根据工业制氧气是利用氮气和氧气沸点不同分析;
(2)根据 空气中PM2.5 的产生原因分析;
(3)根据空气污染物的种类分析。
15.工业上获取大量的氧气是根据空气中氧气(-183℃)和 氮气(-196℃)沸点不同而采用分离液态空气法的方法.首先将空气 ,除去其中的 ,然后加压降温使空气 ,再通过控制温度蒸发液态空气,将沸点较低的 先蒸发出来,剩余的是 .
【答案】除尘净化;二氧化碳、水蒸气;液化;液态氮;液态氧
【知识点】氧气的工业制法
【解析】【解答】在除去空气中的灰尘、二氧化碳和水蒸气后,液化空气,控制条件,氮气的沸点比氧气的沸点低,蒸发液态空气首先的到的是氮气,剩余的是液态氧.
【分析】根据空气中各种气体的沸点不同,可以进行分离.分离前首先进行除尘,除去二氧化碳和水蒸气.
三、综合题
16.写出下列反应的符号表达式并填空。
(1)过氧化氢溶液与二氧化锰混合: 。
(2)铁丝在氧气中燃烧: 。
(3)碳在空气中点燃: 。
(4)上述反应中,属于化合反应的是 (填序号,下同),属于分解反应的是 ,属于氧化反应的是 。
【答案】(1)H2O2 H2O+O2
(2)Fe+O2 Fe3O4
(3)C+O2 CO2
(4)(2)(3);(1);(2)(3)
【知识点】分解反应及其应用;化合反应及其应用;文字表达式
【解析】【解答】(1)过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,表达式为H2O2 H2O+O2;(2)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,表达式为Fe+O2 Fe3O4;(3)碳与氧气反应生成二氧化碳,表达式为C+O2CO2;(4)铁、碳与氧气反应既属于化合反应又属于氧化反应,过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应属于分解反应。
【分析】根据过氧化氢、铁、碳的性质进行分析,根据化合反应要符合“多变一”、分解反应要符合“一变多”、氧化反应是物质与氧发生的反应分析。
17.已知A、B组成元素相同,且B是相对分子质量最小的氧化物,甲是黑色粉末,乙单质呈黄色,E是空气主要污染物之一。它们之间的转化关系如图所示。
(1)A的化学式为 ,操作①是 ,甲物质的作用是 。
(2)请写出A→B的文字表达式: ,此反应属于 反应。
(3)乙在C中燃烧的现象是 。
【答案】(1)H2O2;过滤;催化作用
(2)过氧化氢 水+氧气;分解
(3)放热,产生明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味的气体生成
【知识点】空气的污染与防治;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;氧气的实验室制法
【解析】【解答】根据B是相对分子质量最小的氧化物,所以推断B为水;
根据A、B组成元素相同,甲是黑色粉末,A在甲的作用下,生成水和C,过氧化氢在二氧化锰作用下反应生成水和氧气,所以推断A为过氧化氢,C为氧气,甲为二氧化锰;
根据水在一定条件下分解生成氧气和D,所以推断D为氢气;
根据乙单质呈黄色,E是空气主要污染物之一,且氧气与乙反应生成E,硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫,推出乙为硫,E为二氧化硫,将推出的物质代入转化图,验证正确。
(1)推出A为过氧化氢,化学式为H2O2;甲为二氧化锰,不溶于水,则操作①为过滤,二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率,在反应前后质量和化学性质没有改变,所以二氧化锰在该反应的催化剂,起催化作用。
(2)推出A为过氧化氢,B为水,C为氧气,则A→B的文字表达式为;该反应中有一种反应物,生成物为两种物质,符合“一变多”的特点,所以基本反应类型为分解反应。
(3)推出乙为硫,C为氧气,E为二氧化硫,则硫在氧气中燃烧的实验现象为产生明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味的气体生成,放热。
【分析】根据题中有特征的物质首先推出,结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证,经过验证,推导正确,最后解答各个小题。
四、推断题
18.(2017九上·盐城月考)将某暗紫色固体粉末A加热,可产生无色气体B,同时生成一种黑色固体C和另一种固体物质D。黑色固体C通常可用于加热氯酸钾制氧气时的催化剂。另一黑色固体E在无色气体B中燃烧,产生使澄清石灰水变浑浊的气体F。绿色植物可将气体F通过光合作用吸收,并转化为无色气体B。回答:
(1)写出名称:A 、 C 、F ;
(2)写出紫黑色固体A分解的文字表式: ;
该反应属于 (填化学基本反应类型);
(3)黑色固体E在无色气体B中燃烧的反应的文字表达式 。
【答案】(1)高锰酸钾;二氧化锰;二氧化碳
(2)高锰酸钾 →加热→锰酸钾+二氧化锰+氧气;分解反应
(3)木炭+氧气 →点燃→二氧化碳
【知识点】氧气的化学性质;氧气的实验室制法;文字表达式
【解析】【解答】暗紫色固体粉末A是高锰酸钾,加热高锰酸钾生成氧气、锰酸钾、黑色固体二氧化锰,故B是氧气,C是二氧化锰,D是锰酸钾。使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,木炭在氧气中燃烧,生成二氧化碳,故F是二氧化碳,E是木炭。(1)A是高锰酸钾,C是二氧化锰,F是二氧化碳。(2)高锰酸钾发生分解反应的文字表达式为:高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气,一变多属于分解反应。(3)木炭在氧气中燃烧的反应的文字表达式:木炭+氧气 二氧化碳
【分析】根据实验室中氧气的制取反应原理及性质分析,在进行推断的时候,掌握一些物质特殊的性质及验证方法是解题关键。
19.(2017九上·深圳月考)将一种无味的液体A装入试管,用带火星的木条试验,无现象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生气泡,生成了使带火星的木条复燃的气体C,将金属E红热并伸入盛有气体C、瓶底有少量水的集气瓶中,金属E剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体F,金属镁在C中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体D。 ①写出它们的名称: A B C D E F
液体A遇黑色粉末B发生反应的符号表达式
【答案】过氧化氢;二氧化锰;氧气;氧化镁;铁;四氧化三铁;
【知识点】氧气的化学性质;氧气的实验室制法;文字表达式
【解析】【解答】使带火星的木条复燃的气体C为氧气,无味液体加入黑色粉末生成氧气,则说明A为过氧化氢,B为二氧化锰;金属E在氧气中剧烈燃烧火星四射,则E为铁,生成黑色固体F为四氧化三铁;镁在氧气中燃烧生成白色固体D为氧化镁。过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,符号表达式为.
故答案为:过氧化氢;二氧化锰;氧气;氧化镁;铁;四氧化三铁;;
【分析】根据实验室制氧气的反应原理分析,根据氧气的性质分析,根据铁、镁与氧气反应的结论分析。
五、实验探究题
20.如图所示,老师在演示用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验中,收集完氧气后,反应还在继续进行。小明同学认为,这个装置的缺点是不能控制反应随时发生、随时停止,造成了药品的浪费。
为了解决小明提出的问题,请你对原实验装置加以改进,或设计新的简易实验装置,以便有效地控制过氧化氢的分解反应。(你可从下列用品中选取,也可自行选用其他仪器)
请你至少写出两种方案:
方案一: 。
方案二: 。
【答案】将长颈漏斗改用分液漏斗或注射器;选用盛装二氧化锰的小布袋,将连在小袋子上的铁丝穿过橡皮塞并上下抽动
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】(1)将长颈漏斗改用分液漏斗,分液漏斗可以随时添加液体药品,从而能够控制过氧化氢的分解;
(2)选用盛装二氧化锰的小布袋和盛装适量过氧化氢溶液的锥形瓶,将连在小袋子上的铁丝穿过橡皮塞,通过铁丝上下抽动使小布袋伸入过氧化氢溶液和拿出过氧化氢溶液来控制反应的发生和停止。
【分析】为了控制过氧化氢的分解,需要将过氧化氢溶液和二氧化锰分开放置,可以将二氧化锰放在反应容器中,将过氧化氢溶液放在长颈漏斗或注射器中;也可以将过氧化氢溶液放在反应容器中,将二氧化锰装在细密的网兜中,通过将网兜放入过氧化氢溶液和拿出过氧化氢溶液来控制反应的发生和停止。
1 / 1人教版初中化学2023-2024学年九年级上学期课堂达标训练试卷 第二单元 课题3 制取氧气 (二)
一、单选题
1.现有两份质量相同的氯酸钾,向其中一份加入少量二氧化锰,同时加热两份氯酸钾,加热时间与生成氧气质量的关系如图。下列说法正确的是( )
A.开始加热就产生了氧气
B.①代表未添加二氧化锰的氯酸钾反应
C.加入二氧化锰能增加氧气生成量
D.加入二氧化锰能缩短反应时间
2.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是( )
A.氧气无需提前制备和收集
B.用塑料瓶代替集气瓶,实验更安全
C.烧瓶内所盛固体除二氧化锰外,还可为氧化铜等
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生黑色固体
3.如图所示,往瓶中加入过氧化氢溶液。下列现象正确的是( )
A.气球缩小,导管中红墨水左移 B.气球缩小,导管中红墨水右移
C.气球胀大,导管中红墨水右移 D.气球胀大,导管中红墨水左移
4.某化学兴趣小组用一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气。如图表示该固体混合物在受热过程中,有关量随时间的变化情况(从开始反应计时)。则纵坐标可以表示的是( )
A.固体中二氧化锰的质量 B.氯酸钾的质量
C.固体中氧元素的质量 D.生成氧气的质量
5.如图所示的装置,其中收集氧气时可选用( )
A.①和② B.②和③ C.①和④ D.①和⑤
6.从安全、环保、节能、简便等因素考虑,实验室制氧气的下列方法最佳的是( )
A.电解水:H2O H2↑+O2↑
B.催化分解双氧水:H2O2 H2O+O2↑
C.加热高锰酸钾:KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
D.加热氧化汞:HgO Hg+O2↑
7.下列关于产生氧气方法的叙述中,错误的是( )
A.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应
C.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气
D.实验室常用加催化剂分解过氧化氢的方法制取氧气
8.(2015九上·文昌期末)鉴别一瓶气体是否为氧气,下列操作正确的是( )
A.观察气体颜色 B.闻气体的气味
C.插入带火星的木条 D.倒入澄清的石灰水
9.下列有关氧气的说法中,正确的是( )
A.通常情况下氧气极易溶于水
B.把带火星的木条伸入集气瓶中验满
C.氧气具有可燃性,可用作燃料
D.用高锰酸钾制取氧气属于分解反应
10.加热氯酸钾、高锰酸钾的固体混合物,完全反应后,余下的固体物质有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
二、填空题
11.由于氧气的密度比空气 ,收集氧气时可用 法,又因为氧气 溶于水,收集它时可用 法.欲得到较纯净的氧气(尽可能不含空气)最好选用 法收集.收集到气体的集气瓶要 放在桌上.
12.实验室常采用分解 、加热 或 的方法制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是 变化。工业上采取 制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是 变化。
13.在化学反应里能 其他物质的反应速率,而本身的 和 在反应前后都不发生改变的物质叫做 。它在这个化学反应中所起的作用就是 作用。
14.(2018九上·运城期中)空气是一种宝贵的自然资源.
(1)工业上用空气为原料来生产大量氧气,其原理是 .
(2)下列行为不会增加空气中PM2.5的是________.
A.燃煤火力发电 B.治理工业扬尘
C.露天焚烧垃圾 D.太阳能发电
(3)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外,还包括________(填序号)
A.二氧化硫 B.二氧化氮 C.二氧化碳 D.一氧化碳.
15.工业上获取大量的氧气是根据空气中氧气(-183℃)和 氮气(-196℃)沸点不同而采用分离液态空气法的方法.首先将空气 ,除去其中的 ,然后加压降温使空气 ,再通过控制温度蒸发液态空气,将沸点较低的 先蒸发出来,剩余的是 .
三、综合题
16.写出下列反应的符号表达式并填空。
(1)过氧化氢溶液与二氧化锰混合: 。
(2)铁丝在氧气中燃烧: 。
(3)碳在空气中点燃: 。
(4)上述反应中,属于化合反应的是 (填序号,下同),属于分解反应的是 ,属于氧化反应的是 。
17.已知A、B组成元素相同,且B是相对分子质量最小的氧化物,甲是黑色粉末,乙单质呈黄色,E是空气主要污染物之一。它们之间的转化关系如图所示。
(1)A的化学式为 ,操作①是 ,甲物质的作用是 。
(2)请写出A→B的文字表达式: ,此反应属于 反应。
(3)乙在C中燃烧的现象是 。
四、推断题
18.(2017九上·盐城月考)将某暗紫色固体粉末A加热,可产生无色气体B,同时生成一种黑色固体C和另一种固体物质D。黑色固体C通常可用于加热氯酸钾制氧气时的催化剂。另一黑色固体E在无色气体B中燃烧,产生使澄清石灰水变浑浊的气体F。绿色植物可将气体F通过光合作用吸收,并转化为无色气体B。回答:
(1)写出名称:A 、 C 、F ;
(2)写出紫黑色固体A分解的文字表式: ;
该反应属于 (填化学基本反应类型);
(3)黑色固体E在无色气体B中燃烧的反应的文字表达式 。
19.(2017九上·深圳月考)将一种无味的液体A装入试管,用带火星的木条试验,无现象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生气泡,生成了使带火星的木条复燃的气体C,将金属E红热并伸入盛有气体C、瓶底有少量水的集气瓶中,金属E剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体F,金属镁在C中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体D。 ①写出它们的名称: A B C D E F
液体A遇黑色粉末B发生反应的符号表达式
五、实验探究题
20.如图所示,老师在演示用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验中,收集完氧气后,反应还在继续进行。小明同学认为,这个装置的缺点是不能控制反应随时发生、随时停止,造成了药品的浪费。
为了解决小明提出的问题,请你对原实验装置加以改进,或设计新的简易实验装置,以便有效地控制过氧化氢的分解反应。(你可从下列用品中选取,也可自行选用其他仪器)
请你至少写出两种方案:
方案一: 。
方案二: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】催化剂的特点与催化作用
【解析】【解答】根据题意,加热两份等质量的氯酸钾产生氧气的质量相等,有二氧化锰作催化剂反应速度快一些,没有二氧化锰作催化剂反应速度慢一些。
A、根据图示开始加热就产生了氧气的说法错误,不符合题意;
B、①代表未添加二氧化锰的氯酸钾反应的说法错误,应该是①的曲线图耗时短,速度快,有催化剂,故不符合题意;
C、加入二氧化锰能增加氧气生成量的说法错误,不符合题意;
D、加入二氧化锰能缩短反应时间的说法正确,符合题意。
故答案为:D.
【分析】A、根据图示表示加热一段时间才开始产生氧气来解答;
B、根据催化剂是改变物质化学反应速度而本身的化学性质和质量不变;二氧化锰加快氯酸钾产生氧气的速度来解答;
C、根据二氧化锰加快氯酸钾产生氧气的速度,有无催化剂产生氧气的质量一样来解答;
D、根据二氧化锰加快氯酸钾产生氧气的速度,时间缩短来解答。
2.【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;氧气的实验室制法
【解析】【解答】A、该装置中过氧化氢产生氧气,用分液漏斗可以控制反应速率。A答案正确;
B、用塑料瓶代替集气瓶,实验更安全。B答案正确;
C、二氧化锰,氧化铜都能使过氧化氢分解的速率加快。C答案正确;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。D答案错误;
故答案为:D。
【分析】根据过氧化氢制氧气的实验、铁丝燃烧的实验分析。
3.【答案】A
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】往瓶中加入过氧化氢溶液,过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下,会产生氧气,气球缩小,导管中的红墨水左移,
故答案为:A。
【分析】根据瓶内气压的变化分析。
4.【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A、KClO3和MnO2固体混合物受热制氧气,生成氯化钾和氧气,二氧化锰在反应中为催化剂,反应前后质量不变,故不符合该图像;
B、随着反应的进行,氯酸钾的质量会逐渐减少直至完全分解,因此氯酸钾的质量分数会逐渐减少直至为0,故不符合该图像;
C、KClO3和MnO2固体混合物受热制氧气,氧气会逸出,氧元素的质量会减少,到完全反应后,由于二氧化锰中含有氧元素,氧元素的质量不再发生改变,故符合该图像;
D.KClO3和MnO2固体混合物受热制氧气,氧气的质量应该逐渐增加,且起点应该在原点,故不符合该图像。
故答案为:C。
【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气分析
5.【答案】D
【知识点】氧气的收集方法
【解析】【解答】氧气的收集方法有排水法和向上排空气法,向上排空气法导管要伸入集气瓶底部
故答案为:D
【分析】氧气不易溶于水可以用排水法收集,氧气的密度大于空气密度可用向上排空气法收集,据此分析解答
6.【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A 通电分解水需要消耗电能,A不符合题意
B过氧化氢分解产生氧气,在常温下进行,B符合题意
C高锰酸钾制氧气需要加热,C不符合题意
D氧化汞分解需要加热,D不符合题意
故答案为:B
【分析】结合制取氧气的反应原理,并从安全、环保、节能、简便等因素考虑分析
7.【答案】B
【知识点】氧气的工业制法;氧气的实验室制法
【解析】【解答】A空气中的氧气主要来自于植物的光合作用,A不符合题意
B工业上制氧气属于物理变化,B符合题意
C化学反应前后元素种类不变,反应前有氧元素,反应后才能有氧气产生,C不符合题意
D过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,D不符合题意
故答案为:B
【分析】A空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
B分离液态空气无新物质生成,属于物理变化
C根据质量守恒定律分析解答
D根据过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气分析解答
8.【答案】C
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【解答】解:A、氧气是没有颜色的,故A错误;
B、氧气是没有气味的,故B错误;
C、氧气能够助燃,所以氧气可以使带火星的木条复燃,可用于鉴别一瓶气体是否为氧气,故C正确;
D、氧气遇澄清石灰水不会有变化,所以不可用于鉴别一瓶气体是否为氧气,故D错误.
故选C.
【分析】根据氧气性质是能使带火星的木条复燃进行分析回答.
9.【答案】D
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【解答】通常情况下氧气微溶于水,A错误;氧气验满时应将带火星的木条放在瓶口,B错误;氧气具有助燃性,不能作燃料,C错误;高锰到钾制取氧气是分解反应,D正确。
【分析】本题从性质、用途、验满等多方面考查氧气的知识。
10.【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】氯酸钾受热完全反应后生成氯化钾和氧气,高锰酸钾受热完全反应用后分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以最终反应后固体有三种。
【分析】本题考查氯酸钾、高锰酸钾与氧气的反应
11.【答案】大;向上排空气;不易;排水;排水;正
【知识点】氧气的收集方法
【解析】【解答】氧气的密度比空气大,可用向上排空气法来收集;因为氧气不易溶于水,可用排水法来收集;排水法收集到的氧气比较纯净,由于氧气的密度比空气大,所以收集满氧气的集气瓶应瓶口向上放置在桌面上.
【分析】根据氧气的性质来选择收集方法,氧气的密度比空气大,不易溶于水,排水法收集到的氧气比较纯净.
12.【答案】过氧化氢溶液;高锰酸钾;氯酸钾;化学;分离液态空气;物理变化
【知识点】氧气的工业制法;氧气的实验室制法
【解析】【解答】实验室常采用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是化学变化。工业上采取分离液态空气制取氧气,这些制取氧气的方法发生的是物理变化。
【分析】根据氧气的实验室及工业制取原理分析。
13.【答案】改变;质量;化学性质;催化剂;催化
【知识点】催化剂的特点与催化作用
【解析】【解答】在化学反应里能必变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都不发生改变的物质叫做催化剂。它在这个化学反应中所起的作用就催化作用。
【分析】根据催化剂定义分析,催化剂要满足“一变两不变”,一变为化学速率发生改变,两不变为化学性质及质量不变。
14.【答案】(1)利用液体的沸点不同,分离液态空气
(2)B;D
(3)A;B;D
【知识点】空气的污染与防治;氧气的工业制法
【解析】【解答】(1)工业上用空气为原料来生产大量氧气,其原理是将空气过滤,在压缩成液态,利用液体的沸点不同,将氧气从液态空气中分离出来;(2)A.直接用煤作燃料,产生大量的烟尘,进入大气,会增加空气中PM2.5;B.工地扬尘是造成PM2.5增加的主要原因之一,因此控制工地扬尘是解决PM2.5增加的方法之一;C.在露天焚烧垃圾可以产生烟尘,直接进入大气,会增加空气中PM2.5;D.开发利用氢能源不会污染环境,它是最清洁的能源之一,具有无污染性。
故答案为:BD。(3)空气的污染途径是工厂废气的任意排放,大量燃烧化石燃料,汽车尾气的排放,可总结为:有害气体和烟尘,主要的有害气体有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫,这三种气体都是计入空气污染指数的项目的气体,而二氧化碳不属于空气污染物。
故答案为:ABD。
【分析】(1)根据工业制氧气是利用氮气和氧气沸点不同分析;
(2)根据 空气中PM2.5 的产生原因分析;
(3)根据空气污染物的种类分析。
15.【答案】除尘净化;二氧化碳、水蒸气;液化;液态氮;液态氧
【知识点】氧气的工业制法
【解析】【解答】在除去空气中的灰尘、二氧化碳和水蒸气后,液化空气,控制条件,氮气的沸点比氧气的沸点低,蒸发液态空气首先的到的是氮气,剩余的是液态氧.
【分析】根据空气中各种气体的沸点不同,可以进行分离.分离前首先进行除尘,除去二氧化碳和水蒸气.
16.【答案】(1)H2O2 H2O+O2
(2)Fe+O2 Fe3O4
(3)C+O2 CO2
(4)(2)(3);(1);(2)(3)
【知识点】分解反应及其应用;化合反应及其应用;文字表达式
【解析】【解答】(1)过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,表达式为H2O2 H2O+O2;(2)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,表达式为Fe+O2 Fe3O4;(3)碳与氧气反应生成二氧化碳,表达式为C+O2CO2;(4)铁、碳与氧气反应既属于化合反应又属于氧化反应,过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应属于分解反应。
【分析】根据过氧化氢、铁、碳的性质进行分析,根据化合反应要符合“多变一”、分解反应要符合“一变多”、氧化反应是物质与氧发生的反应分析。
17.【答案】(1)H2O2;过滤;催化作用
(2)过氧化氢 水+氧气;分解
(3)放热,产生明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味的气体生成
【知识点】空气的污染与防治;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;氧气的实验室制法
【解析】【解答】根据B是相对分子质量最小的氧化物,所以推断B为水;
根据A、B组成元素相同,甲是黑色粉末,A在甲的作用下,生成水和C,过氧化氢在二氧化锰作用下反应生成水和氧气,所以推断A为过氧化氢,C为氧气,甲为二氧化锰;
根据水在一定条件下分解生成氧气和D,所以推断D为氢气;
根据乙单质呈黄色,E是空气主要污染物之一,且氧气与乙反应生成E,硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫,推出乙为硫,E为二氧化硫,将推出的物质代入转化图,验证正确。
(1)推出A为过氧化氢,化学式为H2O2;甲为二氧化锰,不溶于水,则操作①为过滤,二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率,在反应前后质量和化学性质没有改变,所以二氧化锰在该反应的催化剂,起催化作用。
(2)推出A为过氧化氢,B为水,C为氧气,则A→B的文字表达式为;该反应中有一种反应物,生成物为两种物质,符合“一变多”的特点,所以基本反应类型为分解反应。
(3)推出乙为硫,C为氧气,E为二氧化硫,则硫在氧气中燃烧的实验现象为产生明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味的气体生成,放热。
【分析】根据题中有特征的物质首先推出,结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证,经过验证,推导正确,最后解答各个小题。
18.【答案】(1)高锰酸钾;二氧化锰;二氧化碳
(2)高锰酸钾 →加热→锰酸钾+二氧化锰+氧气;分解反应
(3)木炭+氧气 →点燃→二氧化碳
【知识点】氧气的化学性质;氧气的实验室制法;文字表达式
【解析】【解答】暗紫色固体粉末A是高锰酸钾,加热高锰酸钾生成氧气、锰酸钾、黑色固体二氧化锰,故B是氧气,C是二氧化锰,D是锰酸钾。使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,木炭在氧气中燃烧,生成二氧化碳,故F是二氧化碳,E是木炭。(1)A是高锰酸钾,C是二氧化锰,F是二氧化碳。(2)高锰酸钾发生分解反应的文字表达式为:高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气,一变多属于分解反应。(3)木炭在氧气中燃烧的反应的文字表达式:木炭+氧气 二氧化碳
【分析】根据实验室中氧气的制取反应原理及性质分析,在进行推断的时候,掌握一些物质特殊的性质及验证方法是解题关键。
19.【答案】过氧化氢;二氧化锰;氧气;氧化镁;铁;四氧化三铁;
【知识点】氧气的化学性质;氧气的实验室制法;文字表达式
【解析】【解答】使带火星的木条复燃的气体C为氧气,无味液体加入黑色粉末生成氧气,则说明A为过氧化氢,B为二氧化锰;金属E在氧气中剧烈燃烧火星四射,则E为铁,生成黑色固体F为四氧化三铁;镁在氧气中燃烧生成白色固体D为氧化镁。过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,符号表达式为.
故答案为:过氧化氢;二氧化锰;氧气;氧化镁;铁;四氧化三铁;;
【分析】根据实验室制氧气的反应原理分析,根据氧气的性质分析,根据铁、镁与氧气反应的结论分析。
20.【答案】将长颈漏斗改用分液漏斗或注射器;选用盛装二氧化锰的小布袋,将连在小袋子上的铁丝穿过橡皮塞并上下抽动
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】(1)将长颈漏斗改用分液漏斗,分液漏斗可以随时添加液体药品,从而能够控制过氧化氢的分解;
(2)选用盛装二氧化锰的小布袋和盛装适量过氧化氢溶液的锥形瓶,将连在小袋子上的铁丝穿过橡皮塞,通过铁丝上下抽动使小布袋伸入过氧化氢溶液和拿出过氧化氢溶液来控制反应的发生和停止。
【分析】为了控制过氧化氢的分解,需要将过氧化氢溶液和二氧化锰分开放置,可以将二氧化锰放在反应容器中,将过氧化氢溶液放在长颈漏斗或注射器中;也可以将过氧化氢溶液放在反应容器中,将二氧化锰装在细密的网兜中,通过将网兜放入过氧化氢溶液和拿出过氧化氢溶液来控制反应的发生和停止。
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