2025中考科学备考集训34:空气(一)
一.选择题(共15小题)
1.空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是( )
A.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
B.空气中的稀有气体没有任何价值
C.氧气的化学性质比较活泼,属于可燃物
D.按体积分数计算,空气中约含有氮气78%,氧气21%,其他气体和杂质1%
2.下列叙述中属于氧气的化学性质,并叙述正确的是( )
A.银白色的铁丝在氧气中点燃生成黑色物质,说明发生了化学变化
B.氧气性质活泼,能与许多物质发生反应,例如氦气
C.氧气是一种无色无味,密度比空气略小的气体
D.硫在氧气中燃烧产生明亮的淡蓝色火焰
3.图中分别为氧气的实验室制取、收集、验满、性质检验的操作,其中错误的是( )
A.B. C. D.
4.某化学兴趣小组的同学检验氧气的化学性质实验中,实验记录或操作不正确的是( )
A.将打磨后的铁丝盘成螺旋状,可增大铁丝的受热面积
B.红磷在氧气中剧烈燃烧产生大量白烟,并放出大量热
C.做铁丝和硫在氧气中的燃烧实验时,集气瓶均需预先装有少量水,装水的作用不同
D.木炭在氧气中燃烧的实验中,要用坩埚钳将木炭从上往下迅速伸入集满氧气的集气瓶底
5.小科同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量,广口瓶内的暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。实验开始前装置如图所示(广口瓶的容积为250mL,瓶内装有20mL的水),实验后测量从量筒中流入广口瓶中的水的体积(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列分析合理的是( )
A.暖宝宝贴中的铁粉会通过锈蚀这一剧烈的氧化反应消耗氧气
B.只将暖宝宝贴替换成硫粉也能完成测定空气中氧气含量的实验
C.将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上,能增大反应的面积,使进入广口瓶的水更多
D.实验结束后流入广口瓶中水的体积为40mL,可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的
6.下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是( )
A.氧气的化学性质很不活泼,与其他物质反应必须要加热
B.氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的可燃物
C.实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D.要除去N2中的O2得到纯净的N2,只需将混合气体通过红热的炭
7.下列四幅图若按氧气、干冰、熟石灰和纯碱的用途排序,正确的是( )
A.①②③④ B.④②③① C.④②①③ D.②④③①
8.实验室制取氧气的主要步骤有:①固定装置、②装入药品、③加热、④检查装置的气密性、⑤用排水法收集⑥熄灭酒精灯⑦将导管从水槽中取出.其操作顺序正确的是( )
A.①②③④⑤⑦⑥B.②③①④⑤⑥⑦C.④②①③⑤⑦⑥D.④①②⑤③⑥⑦
9.实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,下列装置组合正确的是( )
A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④
10.有关氧气的收集、检验、验满,下列叙述正确的是( )
A.甲装置为向下排空气法,可用于收集氧气
B.利用乙装置收集氧气,气体从a通入
C.用燃着的木条伸入丙中,若木条熄灭表明该气体是氧气
D.将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满
11.小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”产生浓厚的兴趣,他仔细阅读使用说明书,了解了它的工作原理(如图)和所用的药品。下列关于“便携式制氧器”的说法不正确的是( )
A.加湿过滤仓利用氧气不易溶于水,来保持氧气湿润
B.这个仪器还可以在夏天给鱼缸的鱼供氧,夏天鱼缸中溶解氧下降
C.此仪器用于医疗急救,也可用产生的气体作燃料切割金属
D.可根据加湿过滤仓中气泡的多少,来说明氧气排出的快慢
12.加热试管中一定质量的高锰酸钾固体使其分解(反应的化学方程式:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑)。下列能正确反映该过程中各科学量随时间变化的图象是( )
A. B.
C. D.
13.下列装置中(如图所示)不能用来收集氧气的是( )
A. B. C. D.
14.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,下列关于该过程的说法正确的是( )
A.c代表氧气
B.a代表高锰酸钾
C.t1时刻,KClO3开始分解
D.t3时刻,生成氧气的质量达到最大值
15.下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳和氢气的说法,正确的是( )
A.用装置①④制取和收集氧气,相关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑
B.用装置②制取二氧化碳,不仅可随时添加酸液,还可控制反应的速率
C.用装置③制取氢气,若多孔隔板改成隔离铜网,同样可以制取
D.如用装置⑤收集二氧化碳,则气体应从b端通入
二.填空题(共6小题)
16.装满氧气的集气瓶如图所示,用带火星的木条分别以甲、乙两种方式迅速插入,观察到木条复燃,且在甲中燃烧比在乙中燃烧更旺.上述实验说明了氧气具有的性质是:
① ② .
17.如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。
(1)磷燃烧的文字表达式为 ,现象是 ,反应结束冷却后集气瓶内气压 (填变大或变小或不变)。
(2)等反应结束后,打开导管上的夹子,出现的现象是 ,进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的 。
(3)此实验测氧气含量偏小的原因有 、 (填两种可能)。
18.根据如图所示实验,回答下列问题。
(1)图1中反应的文字表达式为 。
(2)图2中反应现象 ,图2中反应的文字表达式 。图2集气瓶中加入少量的水,其目的为 。
19.分析硫、碳、铁丝三种物质在氧气中的燃烧,回答问题。
(1)从操作角度,三种物质都要自上而下 (填“快速”或“缓慢”)伸入氧气瓶中:铁丝燃烧实验中,需要在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中,其目的是 。
(2)从现象角度;在空气中点燃硫时,观察到淡黄色固体熔化后,燃烧发出 色火焰,在氧气中,燃烧得更旺。碳在氧气中比在空气中燃烧得更旺:铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧,火星四射并生成黑色的固体,此黑色的固体物质是 (填物质名称)。
(3)从装置角度:燃烧实验时,集气瓶底是否放入水及放入水的原因各不相同,铁丝燃烧时,集气瓶底放入少许水的目的是: 。
20.学了实验室制取氧气,你应该能够解决如下问题。
(1)如果使用B装置制取氧气,b装置名称为 ,其中应放药品名字为 ,锥形瓶中应放药品名字 。
(2)如果是加热固体制取气体,发生装置选用 (填字母,下同);固液常温下反应放出气体,发生装置选 。某气体不溶于水且密度比空气小,收集装置选 ;某气体能与水反应且密度比空气大,收集装置选 。
21.小刚在做“加热高锰酸钾制取氧气”的实验,请根据如图来回答。
(1)写出该实验所涉及的反应方程式 。
(2)装配制取氧气的装置时,需用到图甲中的仪器有 。(填数字序号)
(3)若高锰酸钾里有杂质(杂质加热不分解),为了测定高锰酸钾的纯度,小刚用图乙所示的量筒来测量产生氧气的体积,为了使得到的实验数据准确,他开始收集气体的时间点应该是 。
A.检验产生的气体纯度之后
B.冒出气泡连续且均匀时
C.导管口刚有气泡冒出时
三.实验探究题(共4小题)
22.小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦非常小,可忽略不计。查阅资料发现:
①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应。
②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下:
步骤1: ;
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧;
步骤4:打开K1和K2,通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液
面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2,发现瓶中白磷燃烧;
步骤5:待整个装置冷却至室温时,打开K2,发现注射器中的水剩余V2毫升。
(1)请补充步骤1 。
(2)步骤 进行对照,说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气;
(3)该实验测得空气中氧气的含量为 。(用V1、V2来表示)
(4)小科多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是 。
23.市场上热销一款制氧杯,图1为该制氧杯实物图,图2为制氧杯内部结构剖面示意图,表格为制氧剂的相关信息。
【主要步骤】
Ⅰ.在甲杯中加入制氧剂,再加入清水至相应水位。
Ⅱ.在乙杯中加入适量清水。
Ⅲ.待出气孔②处有氧气逸出时,通过医用导气管供人呼吸。
回答下列问题:
(1)在乙杯中加入清水的作用之一是通过观察 判断供氧的快慢。
(2)制氧剂中成分B的作用是 。
(3)为了能够加快氧气产生的速率,可以 (选填“增加”或“减少”)甲杯中清水的质量。
(4)过氧化氢溶液也能产生氧气,但该制氧杯的制氧剂选取的是过碳酸钠固体而不选过氧化氢溶液,其原因是 。(选填字母)
A.过碳酸钠携带更方便
B.过碳酸钠更易保存
C.过碳酸钠反应速度更快
24.小金为了探究温度对H2O2溶液分解反应速率的影响,借助如图1所示的实验装置(夹持仪器略去),进行了两次实验,两次实验的部分设计如表所示:
实验1 实验2
MnO2的质量(克) 0.5 0.5
5%的H2O2溶液的体积(毫升) 40 待填
水浴温度/℃ 20 80
……
(1)实验2中应加入5%的H2O2溶液 毫升。
(2)在两次实验中,可通过 来比较H2O2分解反应速率的大小。
(3)实验2中水浴温度控制在80℃时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外,还有 。
(4)如图2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分数
B.固体中氯元素的质量分数
C.固体中MnO2的质量
D.固体中钾元素的质量
25.某校项目化小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。
【探秘原理】市场上的制氧机按制氧原理主要分三类:空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。
(1)某品牌制氧机以空气为原料,当空气经过分子筛时,氮气和氧气分离,获得高浓度的氧气。其微观示意图如图所示。则该制氧机制得的“氧气”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)若要通过分解反应制备氧气,一定不能选用的反应物是 (填字母)。
A.氯酸钾(KClO3)
B.氯化铵(NH4Cl)
C.过氧化氢(H2O2)
【选择制氧剂】市场上销售的化学试剂制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为主要原料。两种制氧剂哪个制氧效率更高呢?该小组利用图甲所示装置进行实验,记录0﹣20分钟量筒中水的体积,得到图乙。
(3)结合图乙,分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 。
【自制制氧机】项目小组利用饮料瓶、吸管、输液管等废旧物品设计并制作了如图装置。
(4)装置中一个是制氧仓,放入制氧剂后可产生氧气;另一个是加湿仓,氧气经过该仓后变得清洁湿润。则 瓶为加湿仓。
2025中考科学备考集训34:空气(一)
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D A D D D C B C A D C
题号 12 13 14 15
答案 C D D C
一.选择题(共15小题)
1.【解答】解:A.二氧化碳是空气中的组成成分,不属于空气污染物,故选项错误;
B.稀有气体的用途有:做各种电光源、作保护气等,所以稀有气体也有价值,故选项错误;
C.氧气能够支持燃烧,但氧气没有可燃性,所以氧气不能燃烧,不是可燃物,故选项错误;
D.按体积分数(不是质量)计算,空气中约含有氮气78%,氧气21%,其他气体和杂质1%,故选项正确;
故选:D。
2.【解答】解:A、银白色的铁丝在氧气中点燃生成黑色物质,有新物质生成,说明发生了化学变化,故选项说法正确。
B、氧气性质比较活泼,能与许多物质发生反应,但不能与氦气反应,故选项说法错误。
C、氧气是一种无色无味,密度比空气略大(而不是略小)的气体,且属于氧气的物理性质,故选项说法错误。
D、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,故选项说法错误。
故选:A。
3.【解答】解:A、在实验室中用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制氧气属于固液常温型,二氧化锰放在锥形瓶内,过氧化氢溶液放在分液漏斗内,图示正确;
B、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法来收集氧气,导管应伸到集气瓶底部,图示正确;
C、氧气具有助燃性,用向上排空气法收集氧气时的验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已满,图示正确;
D、在做铁丝在氧气中燃烧时,为防止高温生成物溅落,炸裂瓶底,需要事先在集气瓶内加入少量水或在瓶底铺一层细沙,图示错误。
故选:D。
4.【解答】解:A、将打磨后的铁丝盘成螺旋状,可增大铁丝的受热面积,说法正确;
B、红磷在氧气中剧烈燃烧产生大量白烟,并放出大量热,说法正确;
C、做铁丝和硫在氧气中的燃烧实验时,集气瓶均需预先装有少量水,装水的作用不同,铁丝燃烧实验中,水的作用是防止高温生成物溅落,炸裂瓶底;硫在氧气中燃烧实验中,水的作用是吸收二氧化硫,防止造成空气污染,说法正确;
D、用坩埚钳将木炭从上往下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,能充分与氧气接触,可充分利用瓶中氧气,说法错误。
故选:D。
5.【解答】解:A、铁生锈比较缓慢,一般不易被察觉,属于缓慢氧化,该选项分析不合理;
B、硫燃烧生成二氧化硫气体,装置中的压强几乎不变,则不能测定空气中氧气的含量,该选项分析不合理;
C、将物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上,能增大反应的面积,使氧气完全消耗,结果更准确,但空气中氧气含量只占五分之一,则水最多只能进入约占集气瓶剩余气体的五分之一,没有误差的情况下,不可能进入更多,该选项分析不合理;
D、氧气约占空气体积的五分之一,则集气瓶中剩余气体的体积约为(250mL﹣20mL)46mL,但若流入广口瓶中水的体积为40mL,结果偏小,若暖宝宝贴的使用数量不足,则氧气不能完全消耗,会使结果偏小,该选项分析合理。
故选:D。
6.【解答】解:A、氧气的化学性质很活泼,与其他物质反应不一定要加热,故A错误;
B、氧气参与很多燃烧反应,它是一种常见的助燃物,不是可燃物,故B错误;
C、实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气,故C正确;
D、要除去N2中的O2得到纯净的N2,将混合气体通过红热的炭会生成二氧化碳,产生新的气体杂质,故D错误;
故选:C。
7.【解答】解:图①为利用纯碱蒸馒头,图②为利用干冰进行人工降雨,图③为利用熟石灰抹墙,图④为利用氧气急救病人;因此若按氧气、干冰、熟石灰和纯碱的用途排序,其顺序应为④②③①。
故选:B。
8.【解答】解:根据实验室制取氧气的口诀:“查装定点收移熄”,可知正确的顺序应是④检查装置气密性、②装入药品、①固定装置、③加热、⑤用排水法收集、⑦从水中取出导管、⑥熄灭酒精灯。
故选:C。
9.【解答】解:实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,属于固、固加热型,适合用装置①作发生装置;氧气的密度比空气略大,不易溶于水,可用装置③或④收集氧气。
故选:A。
10.【解答】解:A.氧气的密度比空气大,应用向上排空气法来收集,故错误;
B.氧气的密度比水小,利用乙装置收集氧气,气体从b通入,故错误;
C.氧气具有助燃性,用燃着的木条伸入丙中,若木条燃烧得更旺盛,表明该气体是氧气,故错误;
D.氧气的密度比空气大,用装置丁收集氧气时,氧气从长管进入,氧气具有助燃性,将带火星的木条放置于丁装置 d 处可检验氧气是否收集满,故正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、氧气不易溶于水,加湿过滤仓利用O2不易溶于水,来保持O2湿润,A是正确的;
B、气体的溶解度随着温度的升高而减小,这个仪器还可以在夏天给鱼缸的鱼供氧,夏天鱼缸中溶解氧下降,B是正确的;
C、氧气没有可燃性,不能用作燃料,C是错误的;
D、氧气不易溶于水,可根据加湿过滤仓中气泡的多少,来说明氧气排出的快慢,D是正确的。
故选:C。
12.【解答】解:A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行,氧气的质量从0开始逐渐增加,至反完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行,氧气逸出,固体的质量逐渐减少,至反完全反应不再发生改变,但最终固体质量不会减小至0,故选项图像错误。
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应前后固体中钾元素的质量不变,故选项图像正确。
D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行,二氧化锰的质量从0开始逐渐增加,至反完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
故选:C。
13.【解答】A、该装置是一个多功能装置,若从长导管进气,则属于向上排空气法,可以收集氧气;若从短导管进气,则属于向下排空气法,可以收集氢气、甲烷等;故A项正确;
B、该装置是排水法收集气体,可以收集氧气,故B项正确;
C、该装置是向上排空气法收集气体,可以收集氧气,故C项正确;
D、该装置是向下排空气法收集气体,可以收集氢气、甲烷等,故D项错误。
故选:D。
14.【解答】解:A、由分析可知,c代表氯化钾,故选项说法错误。
B、由分析可知,a代表氯酸钾,故选项说法错误。
C、由分析可知,t1时刻,KMnO4开始分解,故选项说法错误。
D、由图可知,t3时刻之前KMnO4已经完分解,t3时刻KClO3完全分解,则此时生成氧气的质量达到最大值,故选项说法正确。
故选:D。
15.【解答】解:A、用装置①属于固体加热型,且试管口有棉花团,所以是加热高锰酸钾制氧气,相关反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故选项错误;
B、用装置②制取二氧化碳,可随时添加酸液,但不能控制反应的速率;故选项错误;
C、铜与稀硫酸不反应,用装置③制取氢气,若多孔隔板改成隔离铜网,同样可以制取;故选项正确;
D、二氧化碳的密度比空气大,如用装置⑤收集二氧化碳,则气体应从a端通入;故选项错误;
故选:C。
二.填空题(共6小题)
16.【解答】解:氧气的密度比空气的密度大,收集后要用瓶口向上.如果瓶口向下的话,则收集的氧气可能会逸出.甲图中瓶口向上,而乙图瓶口向下,故乙图中的氧气含量少.氧气又能使带火星的木条复燃.因而在甲中燃烧比在乙更旺.
故答案为:(1)氧气的密度比空气的密度大;(2)氧气能助燃(能支持燃烧).
17.【解答】解:(1)磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为红磷+氧气五氧化二磷;现象是红磷燃烧,产放出燃料,生大量的白烟;红磷燃烧,消耗了氧气,反应结束冷却后集气瓶内气压
(2)等反应结束后,打开导管上的夹子,出现的现象是烧杯中的水进入集气瓶,进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的。
(3)误差偏小的原因有:①红磷的量不足;②装置漏气(在冷却过程中有外界的空气进入瓶中);③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹,并进行读数(因为此时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,使测定结果偏小);④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内(合理即可)。
故答案为:
(1)红磷+氧气五氧化二磷;红磷燃烧,放出热量,产生大量的白烟;变小;
(2)烧杯中的水进入集气瓶;;
(3)红磷的量不足;装置漏气(合理即可)。
18.【解答】解:(1)图1中的反应是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应的文字表达式为:铁+氧气四氧化三铁。
(2)图2中的反应是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,反应现象是:发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体;反应的文字表达式为:硫+氧气二氧化硫。二氧化硫易溶于水,则图2集气瓶中加入少量水的目的为:吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。
故答案为:
(1)铁+氧气四氧化三铁;
(2)发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体;硫+氧气二氧化硫;吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。
19.【解答】解:(1)硫、碳和铁丝这些物质在氧气中燃烧为充分利用氧气使可燃物完全燃烧,应该自上而下缓慢伸入集气瓶中,铁丝在氧气里燃烧的实验,由于空气中的氧气体积分数较低,铁丝在炽热的酒精灯火焰上并不能燃烧,将螺旋状细铁丝前端系一根火柴点燃后,如果立即伸入充满氧气的集气瓶中,火柴的燃烧既消耗氧气又产生二氧化碳,使铁丝无法正常燃烧;
(2)硫在空气中点燃时,先熔化成液态,然后发生燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰,在氧气中则燃烧得更旺,发出明亮的蓝紫色火焰;铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁;
(3)铁丝在氧气里燃烧的生成的熔融状态的四氧化三铁温度很高,溅落后会炸裂瓶底,故需在集气瓶里放少量水吸收热量或铺一薄层细沙将其与瓶底隔开。
故答案为:
(1)缓慢;防止火柴燃烧消耗过多的氧气,使铁丝燃烧现象不明显;
(2)淡蓝;四氧化三铁;
(3)防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶。
20.【解答】解:(1)B装置属于固液常温型,使用B装置制取氧气,采用的分解过氧化氢溶液的方法,b装置名称为分液漏斗,其中应放药品名字为过氧化氢溶液;锥形瓶中应放二氧化锰;
(2)如果是加热固体制取气体,发生装置选用A;固液常温下反应放出气体,发生装置选B;某气体不溶于水且密度比空气小,能用排水法、向下排空气法收集,收集装置选D或E;某气体能与水反应且密度比空气大,应用向上排空气法收集,所以应该选择C收集。
故答案为:(1)分液漏斗;过氧化氢溶液;二氧化锰;
(2)A;B;D或E;C。
21.【解答】解:(1)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)装配制取氧气的装置时,需用到图甲中的仪器有试管、酒精灯、铁架台、单孔橡胶塞带导管,故填:①②④⑥。
(3)若高锰酸钾里有杂质(杂质加热不分解),为了测定高锰酸钾的纯度,小刚用图乙所示的量筒来测量产生氧气的体积,由于试管内排出的气体体积等于产生氧气的体积,所以为了使得到的实验数据准确,他开始收集气体的时间点应该是导管口刚有气泡冒出时,故选:C。
故答案为:
(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)①②④⑥;
(3)C。
三.实验探究题(共4小题)
22.【解答】解:(1)实验前一定要检查装置的气密性;故填:检查装置气密性;
(2)在实验中,白磷的温度达到了白磷的着火点,步骤3中的白磷没有与氧气接触,所以没有燃烧;步骤4中的白磷与氧气接触,发生了燃烧。结合步骤3、4,说明白磷燃烧需要的条件是燃烧需要氧气;故填:3、4;
(3)步骤4中,注射器内的水的体积即为集气瓶内空气的体积,实验结束后,待整个装置冷却至室温时,打开K2发现注射器中的水剩余V2毫升,注射器内的水减少了(V1﹣V2)mL,这就是白磷燃烧消耗的氧气的体积,所以由此实验得出空气中氧气的含量为:;故填:;
(4)题干中所给实验开始条件为80℃的水,实验完成后,待冷却到室温。此处由于冷却到室温导致空气冷缩带来的误差;或没有控制温度恢复到80摄氏度来测量体积而导致空气中氧气的体积分数的偏大。故填:没有控制温度恢复到80℃来测量体积。
23.【解答】解:(1)在乙杯中加入清水的作用之一是通过观察产生气泡速率判断供氧的快慢;故答案为:产生气泡速率;
(2)过碳酸钠放入水中后会分解为碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下快速分解为水和氧气,则制氧剂中成分B(二氧化锰)的作用是加快过氧化氢的分解速率;故答案为:加快过氧化氢的分解速率;
(3)为了能够加快氧气产生的速率,可以减少甲杯中清水的质量,此时溶液的浓度较大;故答案为:减少;
(4)过氧化氢溶液也能产生氧气,但该制氧杯的制氧剂选取的是过碳酸钠固体而不选过氧化氢溶液,其原因是过碳酸钠携带更方便、过碳酸钠更易保存;故答案为:AB。
24.【解答】解:(1)利用对比试验探究温度对H2O2分解反应速率的影响时,变量应是温度,其余的量应相同,所以,实验2中应加入5%H2O240毫升;
(2)在两次实验中,可通过相同的时间内注射器内气体的体积来比较H2O2分解反应速率的大小;
(3)实验2中水浴温度控制在80℃时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外,还有温度较高时水蒸发成水蒸气;
(4)A.给固体混合物加热一段时间后,氯酸钾会分解产生氧气,生成氧气的质量随反应的进行不断增多,至氯酸钾完全分解后保持不变,则固体中氧元素的质量分数随反应的进行会变少,至完全反应后,剩余固体为氯化钾和二氧化锰的混合物,剩余固体中含有氧元素,所以反应完全后,氧元素的质量分数保持不变且不为零,符合该图像,故A正确;
B.反应前后固体中氯元素的质量不变,固体质量减少,氯元素的质量分数增大,不符合该图像,故B错误;
C、二氧化锰在反应中为催化剂,反应前后质量不变,不符合该图象,故C错误;
D、反应前后固体中钾元素的质量不变,但固体的质量不断减少,反应停止后不变,故固体中钾元素的质量分数不断增大,反应结束后不再变化,不符合该图象,故D错误;
故选:A。
故答案为:(1)40;
(2)相同的时间内注射器内气体的体积;
(3)温度较高时水蒸发成水蒸气;
(4)A。
25.【解答】解:(1)由图可知,空气通过分子筛后,仍有少量氮气分子存在,所以制得的氧气中含少量氮气,属于混合物;
(2)要通过分解反应制备氧气,由质量守恒定律可知,反应物中一定含有氧元素,而氯化铵不含氧元素;
(3)分析图像可知,相同时间,过碳酸钠比过氧化氢产生氧气体积大,且过碳酸钠是固体,比过氧化氢溶液便于携带;
(4)加湿仓氧气要通过长管进入水中,充分接触润湿后再由短管导出,因此选择A瓶。
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