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3.1空气与氧气同步练习
一、单选题
1.某兴趣小组要收集一瓶(100mL)含氧气的体积分数约为40%的气体,收集气体的装置如图。方法是:在100mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒。则通入氧气的体积和通入空气的体积大约是( )
A.10 mL 和 90 mL B.25 mL 和 75 mL
C.40 mL 和 60 mL D.60 mL 和 40 mL
2.下列有关空气各成分的说法正确的是 ( )
A.氧气的化学性质比较活泼,属可燃物
B.氮气的化学性质不活泼,可用于食品防腐
C.空气质量报告中所列的空气质量级别越大,空气质量越好
D.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,属于空气污染物
3.已知分解温度:高锰酸钾 240℃、氯酸钾 400℃以上。如图为等质量的高锰酸钾和氯酸钾分别用相同的酒精灯加热时,产生氧气的质量(m/g)随消耗时间(t/s)的变化关系示意图。据右图分析,下列说法正确的是( )
A.图中甲代表高锰酸钾分解的示意图
B.0﹣t1 没有氧气放出是因为还未开始加热
C.高锰酸钾可以做氯酸钾分解的催化剂
D.比较 m1 和 m2 可知,制得相同质量的氧气需要氯酸钾的质量少
4.如图表示一定质量的KClO3和MnO2固体混合物受热过程中,某变量y随时间的变化趋势。纵坐标表示的是( )
A.固体中氧元素的质量 B.生成O2的质量
C.固体中MnO2的质量 D.固体中钾元素的质量分数
5.向一定溶质质量分数的过氧化氢溶液加入少量二氧化锰,立即有大量的氧气产生,下列说法正确的是( )
A.过氧化氢中含有水和氧气
B.过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气
C.二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气
D.该反应中有过氧化氢和二氧化锰两种反应物,不属于分解反应
6.一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器 中反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列说法正确的是( )
A.丁是该反应的催化剂
B.该反应的基本类型是分解反应
C.该反应中甲、丙的质量比为7:10
D.该反应中乙、丙的质量比为3:17
7.某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好,图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰,干燥管内装有足量碱石灰(可以吸收水蒸气)。下列说法正确的是( )
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接,均能达到测定氧气体积的目的
B.若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D.若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积,实验时先连接装置Ⅰ和V,后将燃烧匙伸到液面以下
8.如图是测定空气中氧气体积分数的实验,实验后发现测定氧气的含量低于1/5,针对这一事实,下列做法和想法不可取的是( )
A.查看实验装置是否漏气
B.将红磷改成木炭后重新实验
C.实验中红磷的量不足,没有将瓶内的氧气全部消耗尽
D.实验中可能未冷却到室温就打开止水夹,使进入瓶内的水的体积不足
二、填空题
9.实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表。
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中气体体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数
40mL 20mL 10mL
(2)装置一和装置二中气球的位置不同, (填“装置一”或“装置二”)更合理,反应前注射器内空气体积至少为 mL。
10.有A、B、C、D四种物质,A是无色无味的气体;B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种无色无味的有刺激性气味的气体C;D是一种无色气体,把D通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。试判断A、B、C、D个是什么物质。请把答案填在空格内。
A是 ;B是 ;C是 ;D是 。你能用符号把它们表示出来吗?试试看:A是 ;B是 ;C是 ;D是 。
11.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1) 写出带有标号的仪器②的名称 ,
(2)写出一个实验室制取氧气的化学方程式 。用该方法制取氧气所选择的发生装置是 。若用排水法收集氧气,判断气瓶内氧气已收集满的依据是 。
12.在一个密闭容器中,有a、b、c、d四种物质,反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示(例如:a的质量为5g,d的质量为2g)。在一定条件下发生反应,反应结束后,再次测得各物质的质量变化,并通过刻度的移动来表示,且记录在同一张刻度纸上:刻度线Ⅰ向右移动9格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格。
(1)该反应的类型是 。
(2)a、b变化的质量比为 。
13.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:
①按图甲所示组装仪器,检查装置气密性后,调节右边敞口容器和集气瓶的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1;
②关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,火焰熄灭后,冷却至室温,打开活塞,观察到集气瓶中的水面上升。待水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2;
③向敞口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。
整个实验过程中,压强传感器测得的压强随时间的变化关系如图乙。请回答:
(1)点燃燃烧匙内紅磷,立即塞紧瓶塞,观察到红磷剧烈燃烧,产生 并放出热量;
(2)根据图乙中压强变化曲线,de段压强增大对应的操作是 ;
(3)根据上述实验结果,集气瓶中氧气体积分数的表达式为 。(用字母表示)
三、实验探究题
14.小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究:
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①②③④⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组实验的数据和现象见下表:
实验分组 第一组 第二组 第三组
集气瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤ 1
收集的O2占容积的体积分数 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 34
带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 很亮
请根据实验回答下列问题:
(1)下图所示为制取氧气的发生装置(已连接橡皮管和玻璃导管,图中未画出),检查该装置的气密性时,应该先 ,然后将导管的一端放入水中,再用手紧贴锥形瓶的外壁,如果有气泡产生说明装置的气密性良好。
(2)使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠: (选填“是”或“否”)。
(3)集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数× %。
(4)带火星的木条复燃时,收集的氧气占容积的体积分数最低为 %。
(5)用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如上图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热过氧化氢的最高温度控制在 ℃。
15.科学兴趣小组在做了教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)后进行了大胆改进,设计图Ⅱ(选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)按图Ⅰ所示装置进行实验,红磷在瓶中燃烧时的主要现象是 ;若图Ⅰ中集气瓶口漏气,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)图Ⅱ实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯;②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹;③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管;④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(3)如果图Ⅱ实验最终能证明氧气在空气中占五分之一的体积分数,则注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。
16. 根据下列装置,结合所学知识回答下列问题:
(1)请写出图中带有标号仪器的名称:① ,② .
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,所选发生装置是 (填字母),写出此反应的化学方程式: .
(3)若选用E装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入.
(4)用上述实验制得的氧气完成F装置所示实验,要在集气瓶底部装少量水或铺一层细沙,其目的是 ,写出F装置中发生反应的化学方程式: .
17.实验室制取氧气的两种方法如下:
方法一:H2O2 H2O+O2
方法二:KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
(1)两种方法涉及的化学反应都是 反应。
(2)如图是实验室制取、干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是 ,现用方法一制取一瓶干燥的氧气,请按气体流向,用导管的编号将装置连接好 。(浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂)
四、解答题
18.过去教材中实验室制氧气,常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,装置如图所示,从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约8~10分钟,从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难,曾有同学去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气).
现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,你认为这样做的优点都有哪些
19.空气是指地球大气层中的多种气体混合,因此空气属于混合物,它主要由氮气、氧气、稀有气体,二氧化碳以及其他物质(如水蒸气、杂质等)组合而成。为了测定空气中的氧气含量,某研究小组设计了如图所示的实验装置,并按照教科书上的实验步骤进行操作,结果发现左右两瓶中的出现不同现象:左瓶内水位上升至约集气瓶容积的1/5处,右瓶内几乎无水进入。请结合你所学知识对两瓶中的不同现象进行分析解释。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】空气中氧气的体积约占20%,空气中氧气的体积与通入氧气的体积之和等于100mL的40%,据此列出方程计算即可。
【解答】设通入空气的体积为x,则通入氧气的体积为(100mL-x),
那么:20%x+(100mL-x)=100mL×40%;
解得:x=75mL;
则通入空气的体积为75mL,通入氧气的体积为:100mL-75mL=25mL。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】空气的利用
【解析】【解答】氧气的化学性质比较活泼,是助燃性物质,A选项错误;氮气的化学性质不活泼,可用于食品防腐,B选项正确;空气质量报告是污染指数,所列的空气质量级别越大,空气污染越严重,C选项错误;二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,但不属于空气污染物,D选项错误。
【分析】本题考查氧气、氮气的性质与用途,空气质量日报的内容及温室效应的产生,在这里需重点注意二氧化碳没有毒性,不属于空气污染物。
3.【答案】D
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】图像的横轴表示加热时间,纵轴表示生成氧气的质量,将题目的已知条件与图像结合,从而对各个选项进行判断即可。
【解答】A.根据图像甲可知,当加热时间达到t3时,开始有氧气产生;根据图像乙可知,当加热时间达到t1时,开始有氧气产生。因为t3>t1,所以甲的分解温度高于乙,则甲为氯酸钾,乙为高锰酸钾,故A错误;
B.0﹣t1 没有氧气放出是因为还没有达到物质的分解温度,故B错误;
C.二氧化锰才能作氯酸钾的催化剂,故C错误;
D.根据图像可知,m1故选D。
4.【答案】A
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】结合氧气的制取过程与函数图象的知识点进行考查;
【解答】固体混合物受热一段时间后开始放出氧气,故固体中氧元素的质量逐渐减少,反应停止后不变,由于二氧化锰中也有氧元素,故最后氧元素的质量不变零,A正确。反应过程中生成氧气的质量不断增加,B不符合该图像。二氧化锰在反应中为催化剂,反应前后质量不变,C不符合该图像。反应前后固体中钾元素的质量不变,但固体总质量逐渐减少,因此钾元素的质量分数应逐渐增大,D不符合该图像;故答案为A;
故答案为:A。
5.【答案】C
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【解答】A、过氧化氢中不含水和氧气,故选项说法错误.
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气,故选项说法错误.
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气,故选项说法正确.
D、该反应中二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,该反应的反应物是过氧化氢,生成物是水和氧气,符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项说法错误.
故选:C.
【分析】根据实验室分解过氧化氢制取氧气的反应原理:过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,据此进行分析解答.
6.【答案】D
【知识点】有关化学式的计算和推断;催化剂在化学反应中的作用;化合反应和分解反应
【解析】【分析】本题可分析甲~丁四种物质反应前后各物质的质量分数,确定是反应物还是生成物,据此结合题意进行分析判断即可。【解答】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知,
反应前后甲的质量分数减少了:70%-42%=28%,
故甲是反应物;
同理,可以确定反应后乙的质量分数为:1-42%-40%-10%=8%,
乙的质量分数减少了14%-8%=6%,
故乙是反应物;
丙反应前质量分数为1-70%-14%-10%=6%,
丙的质量分数增加了40%-(1-70%-14%-10%)=34%,
则丙是生成物;
丁的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应。
A.反应前后丁的质量分数没有改变,说明丁的质量不变,可能是催化剂,也可能是杂质没有参加反应,故A错误;
B.该反应为甲和乙,生成物是丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故B错误;
C.该反应中甲、丙的质量比为28%:34%=14:17,故C错误;
D.该反应中乙、丙的质量比为:6%:34%=3:17,故D正确。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】A、根据氧气的收集方法及测定收集氧气体积的原理分析;
B、根据排水测定收集氧气体积,瓶内气体对结果无影响分析;
C、根据氧气密度大于空气分析;
D、根据制取氧气的操作步骤分析。
【解答】A. 将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ连接,只能收集生成氧气,不能测定氧气体积,不能达到测定氧气体积的目的,不符合题意;
B. 若用装置V测量生成氧气的体积,收集多少体积的氧气排出多少体积的水,集气瓶上方原有的空气不会影响测量结果,不符合题意;
C. 若用装置Ⅳ收集氧气,氧气密度大于空气,b导管进气,可将带火星的木条放置在a处导管口验满 ,不符合题意;
D. 若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积,为防止气体逸出,实验时先连接装置Ⅰ和V,后将燃烧匙伸到液面以下 ,符合题意;
故答案为:D。
8.【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】测定空气中氧气体积分数的实验中,用红磷燃烧消耗掉瓶中的氧气,使瓶中的气压下降,这时烧杯内的水在大气压的作用下流进瓶内,根据水的体积和瓶子的总体积的比就能知道空气中氧气的体积分数,据此判断。
【解答】A.如果实验装置漏气,那么外面空气会不断进入瓶内,补充消耗的氧气,可能导致测定值偏小,故A正确不合题意;
B.红磷燃烧产生五氧化二磷固体,不会影响瓶内的气压;而木炭燃烧生成二氧化碳气体,会使瓶内的气压增大,故B错误符合题意;
C.实验中红磷的量不足,没有将瓶内的氧气全部消耗尽,可能导致测量值偏小,故C正确不合题意;
D. 封闭气体的压强与温度有关,实验中未冷却到室温,瓶内的气压就比正常温度时大,这时打开止水夹,流入水的体积会比较少,故D正确不合题意。
故选B。
9.【答案】(1)16.7%
(2)装置二;10
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】本实验测得空气中氧气含量的原理是通过铜粉与空气中的氧气反应,消耗空气中的氧气,使得装置内的气体体积减少,测量减少的体积则为氧气的体积。
【解答】(1)通过表格可以得出氧气的体积为:20mL-10mL=10mL,装置内空气的总体积为:40mL+20mL=60mL,故氧气的体积分数为:
(2) 装置一和装置比较,装置二的气球在玻璃管后,更容易让空气流通,使得氧气能和铜充分反应;
为了能测出氧气的体积,注射器的活塞不能减少到0,
设反应前注射器内空气体积至少为v
由于空气中氧气的体积约占空气体积的,可得:
(40mL+v)×=v ,解得v=10mL
故答案为(1)16.7% (2)装置二 ;10
10.【答案】氧气;硫;二氧化硫;二氧化碳;O2;S;SO2;CO2
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【解答】根据B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种无色无味的有刺激性气味的气体C,推断B应该是硫,A为氧气,生成的C为二氧化硫,又因D是一种无色气体,把D通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,能使澄清的石灰水变浑浊的无色无味的气体一定是二氧化碳。
【分析】本题是根据物质在氧气中燃烧的现象推断物质,解答此类题目时必须要熟记反应现象。
11.【答案】(1)集气瓶
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;B;当及其瓶口有气泡冒出
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)根据所指仪器的名称解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。根据氧气验满的方法解答。
【解答】(1)根据图片可知,仪器②为集气瓶。
(2)高锰酸钾在加热的条件下分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应的方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
高锰酸钾为固态,且需要加热,因此发生装置选择“固态加热型”,即选B。
若用排水法收集氧气,判断气瓶内氧气已收集满的依据是:当及其瓶口有气泡冒出。
12.【答案】(1)分解反应
(2)9:17
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】(1)反应后质量增加的属于生成物,反应后质量减少的属于反应物,反应后质量不变可能属于催化剂,据此确定反应类型;
(2)将a、b的质量变化作比即可。
【解答】(1)由图示可知,每一格的质量为1g;反应前a的质量为5g,b的质量为22g-5g=17g;c的质量为28g-22g=6g;d的质量为30g-28g=2g。
反应后,刻度线Ⅰ右移9格,a物质质量增加9g;刻度线Ⅱ左移8格,同时刻度线Ⅰ右移9格,则b物质质量减少了:8g+9g=17g;刻度线Ⅲ左移8格,同时刻度线Ⅱ左移8格,则c物质质量不变;刻度线Ⅲ左移8格,d物质的质量增加了8g,则该反应可表示为b→a+d。
那么该反应类型为分解反应。
(2)a、b的质量变化之比为:9g:17g=9:17。
13.【答案】(1)大量白烟
(2)打开活塞
(3)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据红磷燃烧的现象解答;
(2)当红磷完全燃烧后且恢复到室温时,打开活塞,此时右边容器内的水进入集气瓶,从而使集气瓶内气体体积缩小而压强增大。当左右两个液面上方的压强相同时,水面保持不变。
(3)空气的氧气的体积分数=。
【解答】(1)点燃燃烧匙内紅磷,立即塞紧瓶塞,观察到红磷剧烈燃烧,产生大量白烟并放出热量;
(2)根据图乙可知,de段气压增大的操作应该为:打开活塞;
(3)根据描述可知,集气瓶内空气的体积为V1,氧气的体积为:V1-V3;
则空气中氧气的体积分数为:。
14.【答案】(1)关闭分液漏斗的活塞(阀门)
(2)否
(3)20或21
(4)35
(5)82、83、84都可以
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据检验装置气密性的方法解答;
(2)根据图像确定带火星的小木条复燃的体积分数即可;
(3)根据空气中氧气的体积分数解答。
(4)根据表格数据分析解答;
(5)根据(3)中的方法计算出木条复燃时集气瓶中氧气的体积分数,再根据图像确定加热的最高温度。
【解答】(1)检查该装置的气密性时,应该先关闭分液漏斗的活塞(阀门),然后将导管的一端放入水中,再用手紧贴锥形瓶的外壁,如果有气泡产生说明装置的气密性良好。
(2)根据表格可知,当小木条复燃时,氧气的体积分数在39%就可以,也就是氧气不满就可以,因此使用这种方法绝对氧气进行验满并不可靠。
(3)集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×20(或21)%。
(4)根据表格可知,带火星的木条复燃时,收集的氧气占容积的体积分数最低为35%。
(5)当收集氧气占总容积的35%时,其中空气中氧气体积占:(1-35%)×21%=13%,那么此时集气瓶中氧气的体积分数大约为:35%+13%=48%。根据图像可知,此时过氧化氢的最高温度可以控制在83%左右。
15.【答案】(1)产生大量白烟;偏小
(2)③①②④
(3)1
【知识点】氧气的性质和利用;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】(1)红磷在空气中燃烧产生大量白烟;
(2)在连接装置时应注意将反应完全停止后再打开弹簧夹;
(3)氧气体积分数约为20%;
【解答】(1) 红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白烟 ;瓶口漏气,使外界空气进入瓶中,增加的气压更大,流过来的水更少,故使测定结果偏小;
(2) 正确的实验操作顺序为:③①②④;
(3),故移至1mL处才停止。
16.【答案】(1)锥形瓶;铁架台
(2)B;2KClO32KCl+3O2↑
(3)b
(4)防止高温熔化物溅落下来,炸裂瓶底;3Fe+2O2Fe3O4
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【解答】(1)锥形瓶是常用的反应容器,铁架台是常用的加持仪器,故答案为:锥形瓶;铁架台;
(2)如果用氯酸钾制氧气就需要加热,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;故答案为:B;2KClO32KCl+3O2↑;
(3)若选用E装置收集氧气,气体应从b端通入,因为氧气的密度比空气的密度大,故答案为:b;
(4)铁在氧气中燃烧时,要在集气瓶底部装少量水或铺一层细沙,其目的是:防止高温熔化物溅落下来,炸裂瓶底;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,配平即可;故答案为:防止高温熔化物溅落下来,炸裂瓶底;3Fe+2O2Fe3O4;
【分析】锥形瓶是常用的反应容器,铁架台是常用的加持仪器;制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热,氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热.二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,铁在氧气中燃烧时,要在集气瓶底部装少量水或铺一层细沙,其目的是:防止高温熔化物溅落下来,炸裂瓶底;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,配平即可.
17.【答案】(1)分解
(2)分液漏斗;①③④⑧⑦(或①③④⑧)
【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;化合反应和分解反应
【解析】【分析】由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应叫分解反应;完整的实验装置包含:反应装置、干燥(除杂)装置、收集(验证)装置、尾气处理装置;
【解答】(1)两个反应都是一种物质生成两种或两种以上物质的反应,都属于分解反应。故答案为:分解;
(2)仪器A为分液漏斗;用方法一制取一瓶干燥的氧气,不需要加热。由于过氧化氢溶液中有水,导致制得的氧气中含有水分,就要除去水分,浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,气体通入的方向是“长进短出”(否则会把瓶中的浓硫酸压出),如果用排水法收集,则又会混入水分,只能采用向上排空气法,且应从长导管进入;故答案为:分液漏斗;①③④⑧⑦(或①③④⑧);
故答案为:(1)分解;(2)分液漏斗;①③④⑧⑦(或①③④⑧)。
18.【答案】(1)常温反应,不需加热(或操作简便)(2)反应速率快(3)便于回收二氧化锰(4)制得的氧气纯净(或无污染)
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【解答】由题意,比较可知:氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气,用时间多,收集二氧化锰困难,正确的氧气不纯,污染环境;而改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,其优点有很多,如常温反应,不需加热(或操作简便);反应速率快;便于回收二氧化锰;制得的氧气纯净(或无污染).
【分析】由题意:常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,装置如图所示,从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约需8~10分钟,从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难,曾有同学去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气);
而改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,其优点有很多,如常温反应,不需加热(或操作简便);反应速率快;便于回收二氧化锰;制得的氧气纯净(或无污染).
19.【答案】左瓶红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,冷却后瓶内气压减小,氧气在空气中体积分数约占20%,所以烧杯内的水在大气压作用下,压入集气瓶内,水位上升至约容积的1/5。
右瓶木炭燃烧消耗氧气,产生二氧化碳、一氧化碳气体,反应后瓶内气压无明显变化,所以几乎无水瓶内几乎无水进入。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定空气中氧气体积分数的原理分析,测定空气中氧气含量的原理是,利用物质与空气中的氧气反应,又不生成气体,使瓶内气体减少,压强变小,水倒流入集气瓶内,倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:73分
分值分布 客观题(占比) 16.0(21.9%)
主观题(占比) 57.0(78.1%)
题量分布 客观题(占比) 8(42.1%)
主观题(占比) 11(57.9%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 5(26.3%) 28.0(38.4%)
解答题 2(10.5%) 10.0(13.7%)
实验探究题 4(21.1%) 19.0(26.0%)
单选题 8(42.1%) 16.0(21.9%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (5.3%)
2 困难 (94.7%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项 12.0(16.4%) 7,16,17
2 制取氧气的原理 18.0(24.7%) 3,4,5,11,17,18
3 化合反应和分解反应 7.0(9.6%) 6,12,17
4 氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象 20.0(27.4%) 10,15
5 有关化学式的计算和推断 2.0(2.7%) 6
6 空气的成分及探究 20.0(27.4%) 1,8,9,13,14,19
7 空气的利用 2.0(2.7%) 2
8 催化剂在化学反应中的作用 2.0(2.7%) 6
9 氧气的性质和利用 11.0(15.1%) 15,16
10 氧气的检验和验满 2.0(2.7%) 7
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