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第一章 易错题与重难点
易错点一、排空气法与排水法的气体出入顺序
典例1:实验室制取氧气的过程巾,可以利用右图装置进行干燥、收集、测量等操作。下列对应的处理方式不合理的是( )
A.方式①:瓶内装浓硫酸干燥氧气,氧气由b进a出
B.方式②:向上排空气法收集氧气,由a进气收集氧气
C.方式③:排出瓶中原来储存的氧气,由b通入水,氧气从a排出
D.方式④:瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积,由a进氧气,b接量筒
变式1:如图是实验室制取和收集一些气体的装置图,请回答相关问题。
(1)实验室用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)制取二氧化碳时应选用图中 装置。
(2)若收集的气体是密度比空气大的有毒气体,选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的 导管进入,并进行尾气处理。
变式2:某校科学兴趣小组的同学利用如图所示的装置进行实验。
(1)实验目的:
①用氯酸钾和二氧化锰制取一瓶氧气;②粗略测定加热一定质量的氯酸钾所收集到的氧气体积。
反应原理:加热氯酸钾制取氧气,其化学反应方程式为_ 。
(2)装置连接:为达到实验目的②,各装置的正确连接顺序是(填接口的字母):a → →d。
变式3:根据下图所示实验装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① , ② 。
(2)使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是 。
(3)制取氧气的发生装置是 (填字母),若用该装置制取氧气,反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是 ;若用D装置收集氧气气体,应从 (填“a”或“b”)端通入气体。
易错点二、制取O2发生装置与收集装置的选择
典例1:氧气的实验室制法:
(1)Ⅰ.原理: 、 、 。
(写各反应的化学方程式)
Ⅱ.发生装置:加热氯酸钾制取氧气适用固体加热装置;分解过氧化氢溶液制取氧气适用固液不加热装置。
Ⅲ.收集方法:① (因为氧气难溶于水);② (因为氧气的密度比空气大)。
实验步骤:
①检验装置气密性;②添加药品,连接整套仪器;③预热并用酒精灯外焰加热;④收集气体;⑤取出导管,停止加热;⑥整理仪器。
(2)用向上排空气法收集时,检验氧气是否集满的方法: 。
(3)注意:①试管外壁要保持干燥;②加热前应先预热,集中加热时用酒精灯外焰加热;③导管不能伸入试管内过长,否则气体不易导出;
④试管口应略向下倾斜,防止 ;
⑥停止加热时,应 ,防止 ;
⑦待气泡 冒出时才能收集,以防止收集到的气体不纯。
氧气的工业制法:空气冷冻分离法(利用液态氧和液态氮的沸点不同这一性质,将空气经多次压缩和降温成为液态空气,然后低温蒸发,得到氧气)。
变式1:在实验室制取和收集 O2时,下列做法中,不正确的是 ( )
A.选择装置①或②作为 O2的发生装置
B.选择装置③或④作为 O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
变式2:(2025八下·钱塘期末)小塘在实验室里用氯酸钾固体制取氧气。
(1)检查装置气密性时,将导管浸入水中,用手捂住试管,观察到 ,说明气密性良好。
(2)实验步骤:①在试管中加入试剂并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。以上步骤的正确顺序为 (填序号)。
(3)若用排空气法收集氧气,应选择丙图的收集装置 (选填“a”或“b”)。利用此装置收集氧气,检验氧气是否已集满的具体操作是 。
变式3:(2025八下·杭州期中)如图是实验室制取气体的一些装置,根据下图回答有关问题:
(1)写出①的名称 ;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气并收集较为纯净的氧气时应选用 (填字母标号)装置,写出该反应的文字表达式 ;
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体,该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应引起发生装置炸裂,你认为图中最适合制取乙炔气体的发生装置是 (填字母);如图G所示装置收集乙炔气体,气体应从 (填“a”或“b”)端管口通入。
易错点三、装置内残留气体对实验测量的影响
典例1:(2023八下·吴兴期末)学习科学最重要的方法是实验,某实验小组用氯酸钾制取氧气。请回答下列问题。
(1)用氯酸钾制氧气应选择的发生装置是 (填标号)。
(2)用装置D收集氧气。如果集气瓶容积为200mL,瓶内只留150mL水,水排尽后,瓶内气体中氧气的体积分数约为 (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
(3)氯酸钾受热分解过程中,某变量Y的变化趋势如图乙所示,则Y可以表示 (写一种)。
变式1:(2023八下·洞头期中)如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)B装置中仪器a的名称是 。
(2)二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度,应选用发生装置 (填字母)。
(3)用C装置收集一瓶较为纯净的氧气,操作的正确顺序为 (填数字)。
①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(C图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置备用
④导管口出现均匀的气泡
变式2:(2023八下·黄岩期末)小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气,在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型:
(1)检查图甲装置的气密性:①按图连接好装置:②关闭止水夹;③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中,并继续注水;④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好。上述实验中,属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是 。
(2)实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,反应化学方程式为 。
(3)若用装置乙进行收集氧气,如何检查氧气已经收集满 。
(4)若用装置丙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 (选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。
变式3:(2025八下·椒江期末)为探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数,某同学利用如图装置进行如下实验。
(注:空气中的氧气体积分数为20%,不考虑水蒸气的影响)
①检查装置气密性,并在圆柱形容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
②往圆柱形容器内注满水,装入试剂并打开止水夹 B、D,待容器中的水排尽后关闭止水夹B,打开导管C的密封塞,将带火星的木条通过导管C伸入容器内,观察现象并记录。
③再次往圆柱形容器内注水,调节水位高度分别至刻度“1~10”, 重复步骤②。
获得部分数据如表:
容器内水位所对应的刻度 注满 1~7 8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 … … 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 复燃 很亮 微亮
(1) 仪器A的名称是 。
(2)发生装置中仪器A下端管口伸至液面以下的目的是 。
(3)若试管内残留空气,实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 (选填“大”或“小”)。
(4)若忽略试管内残留的空气影响,根据上述实验结果,能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数对应水位刻度为“8”,其对应氧气体积分数为 %。
易错点四、验证质量守恒与符合质量守恒定律的区别
典例1:(2025八下·义乌期中)把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
(1)上述实验中,第 次实验中氧气有剩余,剩余 克;
(2)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,能生成二氧化硫多少克 若将生成的二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收,需要10%的氢氧化钠溶液多少克?(二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O)
变式1:质量守恒定律是自然界的基本规律之一。用如图所示的装置验证质量守恒定律,下列说法中,正确的是( )
A.实验所用白磷需足量
B.灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C.反应结束后立即放在天平上重新称量
D.只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
变式2:(2025八下·定海期末)某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”,再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
(1)如图甲的实验方案 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案:
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
Ⅱ.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
Ⅲ.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡。
(2)【交流反思】该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。
(3)要确认是否发生了化学变化,有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据,你是否同意,并说明理由: 。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后 质量不变,所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
变式3:(核心素养探究实践)质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程,凝聚了不少科学家的心血。
材料一:1663年,英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧,煅烧后立即打开容器进行称量,结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二:1774年,拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系,证实了质量守恒定律。
(1)波义耳实验中,燃烧后固体质量增加的原因是 。
(2)兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验,验证质量守恒定律。
实验结束后小明记录了以下几组数据(已知该反应条件下氧气的密度为ρg/mL)。
A.反应前称取的氧化汞质量为ag
B.反应前装有氧化汞的试管总质量为 bg
C.反应结束冷却后试管的总质量为cg
D.反应后量筒内气体体积为 dmL
E.反应前量筒和水的总质量为eg
F.反应结束后量筒和水的总质量为fg
①实验中量筒内液面有油层,这样做的目的是 。
②实验操作均正确,在误差范围内,如果出现等量关系 (用序号表示),则可验证质量守恒定律。
重难点一、空气中氧气含量的测定
典例1:学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答:
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
(1)甲图装置的优点是: ;
(2)若图甲中红磷量不足,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)图乙中AB段气压上升原因: ,CD段气压上升原因: 。
变式1:某发热剂中含有铁粉、水和食盐等,该发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置如图所示)。下列对此改进实验的叙述,错误的是 ( )
A.此实验中发热剂的多少不影响测量结果
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
D.此实验测出空气中氧气的体积分数约是 18.3%
变式2:(2025九上·杭州开学考) 某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)图I实验中可以推测氮气具有的性质是 (写出2点)。
(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,再用弹簧夹夹紧橡皮管。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)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL刻度处才停止。
(4)细心的小明同学认为上述改进实验过程中当注射器活塞起始刻度不变时不用夹紧弹簧夹也能测定空气里氧气含量,请评价该同学说法是否合理并说明原因 。
变式3:(2025八下·金东期末)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忽略不计。
查阅资料得知:①白磷的着火点是40℃,当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续燃烧;②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下:①拉动注射器,检查装置气密性;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;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;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 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;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)步骤①若观察到注射器活塞回到原处,则证明该装置气密性 (填“良好”或“不好”)。
(2)结合步骤 (填序号),说明白磷燃烧需要氧气。
(3)该实验得出空气中氧气的体积分数为 (用含有 V1、V2的公式来表示)。
(4)小科多次重复上述实验,得到空气中氧气的体积分数都大于21%。为了减小误差应该如何改进上述操作 。
重难点二、坐标曲线代表的含义
典例1:已知a为固体氯酸钾,b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾,且a 和 b 中的氯酸钾质量相等。当分别同时加热 a 和 b 至二者均已完全反应时,下列能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是( )
A. B. C. D.
变式1:小科加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。在加热过程中,该固体混合物中氧元素质量随时间变化关系正确的是( )
A. B. C. D.
变式2:如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称:② 。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择 (从A~G中选择,填字母序号,下同)组合装置,反应的化学方程式为 。制取氧气的过程如下,正确顺序是 。
①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性
④把药品装入试管,用带导管的胶塞塞紧,固定在铁架台上
⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管
A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥②
(3)某同学用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是 。(填字母)
a.收集气体前,集气瓶没有注满水
b.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
c.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)如图为上述反应过程中某变量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的质量分数 D.固体中钾元素的质量
变式3:在学习了氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气后,小明查阅资料发现除了二氧化锰外,氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。这三种物质中,哪种物质对氯酸钾分解的催化效果最好 小明用如图甲装置,以及实验所需药品和器材进行实验。
(1)请你补充完成以下实验步骤:
①检查装置的气密性;
②取三支相同的试管,各加入相同质量的氯酸钾;
③ ;
④ ;
⑤重复多次实验;
⑥比较数据,得出结论。
(2)实验结果发现二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果比氧化铁要好,图乙为氯酸钾和氧化铁混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。小妍同学画出下列等质量的氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。你认为正确的是 。
重难点三、方程式计算
典例1:(2025八下·义乌月考)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质既不参加反应,也不溶于水)。反应方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,实验数据记录如图:
请回答下列问题:
(1)a= 。
(2)计算受热分解的氯酸钾的质量。
(3)计算滤液中氯化钾溶质的质量分数。
变式1:(2025八下·义乌月考)双氧水(即过氧化氢溶液)因产物没有污染而被称之为绿色消毒剂,可用于家庭消毒以预防“新型冠状病毒肺炎”。某兴趣小组为测定一瓶久置的双氧水溶液溶质的质量分数,进行实验,测得相关数据如图所示:
请回答下列问题:
(1)生成的氧气质量为 g。
(2)计算该双氧水溶液的溶质质量分数。(请写出计算过程)
(3)小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂,将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰,重新放入双氧水中进行实验,其目的是 。
变式2:某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表:
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04 2.04
分析表中数据,完成下列问题:
(1)生成氧气的质量为 g
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少?(要有计算具体过程,只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位)
变式3:实验室制取氧气时,小科同学取一定质量的氯酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请回答:
(1)图中有两个时段固体质量都不变,理由是:t0~t1时段固体质量不变,是因为 ;t4~t5时段固体质量不变,是因为 。
(2)请根据图中数据计算氯酸钾的质量为多少?(写出计算过程)
(3)反应后钾元素的质量与反应前相比, (填“增加了”、“减少了”或“保持不变”)。
1.小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来,发现质量变小。关于蜡烛的燃烧,下列说法正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成了新物质,故此过程只有化学变化
B.蜡烛燃烧产生的气体能使燃着的木条熄灭,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.蜡烛减少的质量等于生成二氧化碳和水等物质的质量
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量守恒
2.(2024八下·杭州期末)某化学学习小组用如图实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是( )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
3.某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如表所示,下列有关该反应的说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁 -碳原子-氧原子-氢原子
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A.甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B.该反应属于化合反应
C.参加反应的反应物分子个数比为1:1
D.x+y+z=233
4.已知2.3g某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后,生成4.4g二氧化碳和2.7g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.一定含有碳元素,可能含有氢、氧元素
5.如图所示,①为制取氧气的发生装置(气密性良好),其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气,下列分析正确的是 ( )
A.在装置①中,将 MnO2 浸入 H2O2 溶液,MnO2可分解产生氧气
B.若用装置②收集氧气,需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C.若用装置③收集氧气,可将带火星的木条放入瓶中进行验满
D.将装置①分别与装置②或③连接,均能达到实验目的
6.利用如图所示的装置验证空气中氧气的含量,下列叙述中,正确的是 ( )
A.实验前需检查装置的气密性
B.红磷的作用是燃烧放热
C.红磷熄灭后立即打开止水夹
D.最终量筒中液面降至约26 mL刻度线处
7.反应原理及制取装置:
(1)分解 过 氧 化氢(H2O2)制取氧气,反应原理: (填表达式)。反应装置如图 所示。
(2)加热分解氯酸钾(KClO3)制取氧气,反应原理: (填表达式)。反应装置如图 所示。
8.(2023八下·金华期中)学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答:
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
(1)甲图装置的优点是: ;
(2)若图甲中红磷量不足,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)图乙中AB段气压上升原因: ,CD段气压上升原因: 。
9.小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气,在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型:
(1)检查图甲装置的气密性:①按图连接好装置:②关闭止水夹;③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中,并继续注水;④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好。上述实验中,属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是 。
(2)实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,反应化学方程式为 。
(3)若用装置乙进行收集氧气,如何检查氧气已经收集满 。
(4)若用装置丙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 (选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。
10.下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,应选用 (选填“A”或“B”)作为气体发生装置。
(3)选用D装置作为氧气收集装置,氧气从 (选填“b”或“c”)管进入。
(4)小科用抽拉法检查装置E的气密性,发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置,你认为该装置是否漏气? (选填“是”或“否”).
11.(2025八下·义乌月考)某校科学小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进了教材中的实验,设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下:
①如图所示,连接仪器,检查装置的气密性。发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装进适量a体积的水,燃烧匙里放一块白磷(其着火点是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,按图示装置把集气瓶中(整个集气瓶的体积是c)的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底)。
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热。(注:白磷与红磷燃烧的产物相同)。
④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失。
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b。
⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数。根据以上信息,回答下列问题。
(1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面位置的变化情况是 。
(2)若实验非常成功,请写出本实验空气中氧气的体积分数: 。(用a、b、c表示)
(3)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是____。
A.装置气密性不好
B.实验前集气瓶里没有装适量的水
C.集气瓶没有冷却到室温
D.用硫粉代替红磷(二氧化硫能溶于水)
(4)集气瓶里预先装进a 体积的水,在实验过程中起到哪些作用____。
A.加快集气瓶的冷却
B.液封导气管的末端,以防气体逸出
C.缓冲集气瓶内气压的骤然升高
D.防止熔化物溅落炸裂瓶底
12.(2025八下·上城期末)小科在做教材“测定空气里氧气含量”实验如图甲后进行改进,设计图乙实验装置进行实验,一开始活塞停在10毫升处。(选用容积为30毫升的试管作反应容器)请你对比分析图甲、图乙实验,回答:
(1)图甲实验的原理是 。
(2)完成图乙实验后,发现测得空气中氧气的含量偏小,写出其中1个可能的原因: 。
(3)图乙实验中,当试管冷却后,打开弹簧夹,注射器活塞从10mL 刻度处慢慢前移到约 mL 刻度处才停止。
(4)实验后,小科换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应,无需点燃的物质)、白磷代替红磷测量氧气体积分数,根据测量结果如图丙所示,之后测量氧气体积分数你会选用哪种药品并说明理由 。
13.实验室有一瓶含杂质的氯酸钾药品。某兴趣小组的同学利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质不参加反应)。实验数据记录如图所示。
(1)a= 。
(2)计算受热分解的氯酸钾的质量。
14.过氧化氢与水的混合物称为过氧化氢溶液。取一定质量的过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气,反应前后,分别用电子天平称得烧杯连同其中物质的总质量,数据如图。
(1)根据质量守恒定律,充分反应后共收集到氧气的质量为 g。
(2)根据化学方程式计算:反应前烧杯中含过氧化氢的质量(写出计算过程)。
15.(2025八下·婺城月考)2024年4月25日晚,“神舟十八号”载人飞船的成功发射,标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼(C2H8N2)和X作推进剂,反应的化学方程式为 请回答下列问题:
(1)请写出X的化学式: 。
(2)偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比为 。
(3)若用6千克偏二甲肼作推进剂,则会生成多少二氧化碳
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第一章 易错题与重难点
易错点一、排空气法与排水法的气体出入顺序
典例1:实验室制取氧气的过程巾,可以利用右图装置进行干燥、收集、测量等操作。下列对应的处理方式不合理的是( )
A.方式①:瓶内装浓硫酸干燥氧气,氧气由b进a出
B.方式②:向上排空气法收集氧气,由a进气收集氧气
C.方式③:排出瓶中原来储存的氧气,由b通入水,氧气从a排出
D.方式④:瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积,由a进氧气,b接量筒
【答案】B
【解析】A、方式①:瓶内装浓硫酸干燥氧气,氧气由b进a出 ,气体在通过浓硫酸的过程中水蒸气被吸收,处理合理,A错误;
B、方式②:向上排空气法收集氧气,氧气进来将空气向上逐渐排出,所以应该是从b进入,处理不合理,B正确;
C、方式③:排出瓶中原来储存的氧气,由b通入水,氧气从a排出。通入的水会将长导管的下部封住,所以氧气要从a排出,处理合理,C错误;
D、方式④:瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积,由a进氧气,气体在瓶内积累,气压增大将液化由b压出,所以b接量筒处理合理,D错误。
变式1:如图是实验室制取和收集一些气体的装置图,请回答相关问题。
(1)实验室用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)制取二氧化碳时应选用图中 装置。
(2)若收集的气体是密度比空气大的有毒气体,选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的 导管进入,并进行尾气处理。
【答案】(1)A (2)a
【解析】(1)根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析;
(2)根据密度比空气大的气体收集时从长导管进入分析。
【解答】(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时应选用固液常温型发生装置,即A 。
(2)若收集的气体是密度比空气大的有毒气体,选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的a导管进入,并进行尾气处理。故答案为:(1)A;(2)a。
变式2:某校科学兴趣小组的同学利用如图所示的装置进行实验。
(1)实验目的:
①用氯酸钾和二氧化锰制取一瓶氧气;②粗略测定加热一定质量的氯酸钾所收集到的氧气体积。
反应原理:加热氯酸钾制取氧气,其化学反应方程式为_ 。
(2)装置连接:为达到实验目的②,各装置的正确连接顺序是(填接口的字母):a → →d。
【答案】(1) (2)c;b
【解析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式;
(2)根据氧气体积的测量原理分析解答;
【解答】(1)氯酸钾在加热的条件下反应,生成氯化钾和氧气,则反应的方程式为:。
(2)A中产生的氧气,通入B中,利用生成氧气产生的压强将水排出,从而流入量筒。当水不再流入时,进入量筒内水的体积等于生成氧气的体积,则正确连接顺序为:a→c→b→d。
变式3:根据下图所示实验装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① , ② 。
(2)使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是 。
(3)制取氧气的发生装置是 (填字母),若用该装置制取氧气,反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是 ;若用D装置收集氧气气体,应从 (填“a”或“b”)端通入气体。
【答案】(1)①长颈漏斗②集气瓶
(2)固态
(3)B;2H2O2 2H2O+O2↑
(4)检查装置的气密性;a
【解析】(1)根据所指仪器的名称解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态;
(3)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态。根据反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
(4)在制取气体的实验过程中,首先要进行装置的气密性检查。根据二氧化碳的密度大小解答。
【解答】(1)根据图片可知,①为长颈漏斗,②为集气瓶。
(2)A装置为“固态加热型”,则反应物应该为固态;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,可以选择“固液常温型”,即二者都能用B发生制取。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,则反应的化学方程式为: 2H2O2 2H2O+O2↑ 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是:检查装置的气密性。氧气的密度大于空气,会集中在集气瓶的底部,因此应该从长导管a进入。
易错点二、制取O2发生装置与收集装置的选择
典例1:氧气的实验室制法:
(1)Ⅰ.原理: 、 、 。
(写各反应的化学方程式)
Ⅱ.发生装置:加热氯酸钾制取氧气适用固体加热装置;分解过氧化氢溶液制取氧气适用固液不加热装置。
Ⅲ.收集方法:① (因为氧气难溶于水);② (因为氧气的密度比空气大)。
实验步骤:
①检验装置气密性;②添加药品,连接整套仪器;③预热并用酒精灯外焰加热;④收集气体;⑤取出导管,停止加热;⑥整理仪器。
(2)用向上排空气法收集时,检验氧气是否集满的方法: 。
(3)注意:①试管外壁要保持干燥;②加热前应先预热,集中加热时用酒精灯外焰加热;③导管不能伸入试管内过长,否则气体不易导出;
④试管口应略向下倾斜,防止 ;
⑥停止加热时,应 ,防止 ;
⑦待气泡 冒出时才能收集,以防止收集到的气体不纯。
氧气的工业制法:空气冷冻分离法(利用液态氧和液态氮的沸点不同这一性质,将空气经多次压缩和降温成为液态空气,然后低温蒸发,得到氧气)。
【答案】(1);;排水法;向上排空气法
(2)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满;
(3)放一团棉花;冷凝水倒流使试管炸裂;先取出导管,再熄灭酒精灯;试管炸裂;连续均匀
【解析】(1)氧气实验室制取的原理:实验室制取氧气有三种常用方法,分别是加热氯酸钾与二氧化锰的混合物、分解过氧化氢溶液,对应的反应均为分解反应。
氧气的收集方法:根据氧气的物理性质,因其难溶于水,可采用排水法收集;因其密度比空气大,可采用向上排空气法收集。
(2)加热固体制取氧气的实验步骤(“查、装、定、点、收、离、熄”)。
(3)氧气的验满方法:用向上排空气法收集氧气时,利用氧气的助燃性来检验是否集满,需将带火星的木条放在集气瓶口观察现象。
(4)加热氯酸钾制氧气的注意事项:包括试管口的处理、试管口倾斜的目的、停止加热的操作顺序、收集气体的时机等,这些操作是为了保证实验安全、收集到较纯的氧气。
【解答】(1)氧气制取的原理:实验室制取氧气的第一个反应是加热氯酸钾(以二氧化锰作催化剂),反应的化学方程式为\;
第三个反应是分解过氧化氢溶液(以二氧化锰作催化剂),反应的化学方程式为;
氧气的收集方法:因为氧气难溶于水,所以①对应的收集方法是排水法;因为氧气密度比空气大,所以②对应的收集方法是向上排空气法。
(2)用向上排空气法收集氧气时,检验是否集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满。这是利用了氧气能支持燃烧的性质。
(3)实验室用加热固体(如氯酸钾)的方法制取氧气的规范操作步骤,每一步都有其对应的目的:检验装置气密性是为了保证实验装置不漏气;添加药品、连接仪器是实验的准备环节;预热和加热是为了让反应平稳发生;收集气体是获取产物的环节;先取导管后停加热是为了防止安全事故;整理仪器是实验的收尾操作。
⑤试管口应略向下倾斜,是因为加热过程中试管内的药品可能会产生水蒸气,水蒸气遇冷会凝结成水,若试管口向上倾斜,冷凝水倒流回热的试管底部,会导致试管因受热不均而炸裂。
⑥停止加热时,应先取出导管,再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯,试管内温度降低、压强减小,水槽中的水会倒吸入热的试管,使试管炸裂;
⑦同时,收集气体时要待气泡连续均匀冒出时才能收集,因为初始冒出的气泡是装置内的空气,此时收集会导致气体不纯。
变式1:在实验室制取和收集 O2时,下列做法中,不正确的是 ( )
A.选择装置①或②作为 O2的发生装置
B.选择装置③或④作为 O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
【答案】C
【解析】过氧化氢 H2O2和二氧化锰(黑色粉末MnO2)制取氧气化学方程式:,MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用,固体与液体反应,不需加热。氯酸钾反应制取氧气,固固加热型制取气体。氧气的收集方法①排水集气法:利用氧气在水中溶解度较低的特性,通过将集气瓶装满水倒置在水中,氧气进入瓶内后将水排出。②向上排空气法:因氧气密度(1.429 g/L)略大于空气(约1.293 g/L),可采用瓶口朝上的方式收集,较重的氧气会沉积在瓶底。
【解答】选项A:装置①是利用过氧化氢的装置,②是利用氯酸钾制取氧气的发生装置,故 A正确;
选项B:氧气不易溶于水,密度比空气的大,能用排水法、向上排空气法收集,即收集装置是③或④,故B 正确;
选项C:装置④有气泡冒出时不能立即收集气体,因为一开始排出的是空气,要等到导管口有连续且均匀的气泡冒出时再开始收集,故C错误;
选项D:要将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下,以防止生成的氧气从长颈漏斗中逸出,故D正确。故正确答案为:C。
变式2:(2025八下·钱塘期末)小塘在实验室里用氯酸钾固体制取氧气。
(1)检查装置气密性时,将导管浸入水中,用手捂住试管,观察到 ,说明气密性良好。
(2)实验步骤:①在试管中加入试剂并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。以上步骤的正确顺序为 (填序号)。
(3)若用排空气法收集氧气,应选择丙图的收集装置 (选填“a”或“b”)。利用此装置收集氧气,检验氧气是否已集满的具体操作是 。
【答案】(1)导管口有气泡产生
(2)⑤①③②④
(3)a;将带火星的木条伸到集气瓶口,如果木条复燃,那么氧气已经收集满。
【解析】(1)根据装置气密性的检查方法解答;
(2) 根据用氯酸钾制取氧气的实验步骤分析;
(3)①比较氧气和空气密度大小,从而确定收集方法;
②根据氧气的检验方法解答。
【解答】(1)检查装置气密性时,将导管浸入水中,用手捂住试管,观察到 导管口有气泡产生 ,说明气密性良好。
(2) 用氯酸钾制取氧气的实验步骤为:先检查装置的气密性,然后在试管中加入试剂并固定好装置,再点燃酒精灯加热,收集氧气,收集满氧气后,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒流回热的试管,使试管炸裂),即正确顺序是⑤①③②④。
(3)①氧气的密度大于空气密度,则收集氧气采用向上排空气法,故选a;
② 检验氧气是否已集满的具体操作是:将带火星的木条伸到集气瓶口,如果木条复燃,那么氧气已经收集满。
变式3:(2025八下·杭州期中)如图是实验室制取气体的一些装置,根据下图回答有关问题:
(1)写出①的名称 ;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气并收集较为纯净的氧气时应选用 (填字母标号)装置,写出该反应的文字表达式 ;
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体,该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应引起发生装置炸裂,你认为图中最适合制取乙炔气体的发生装置是 (填字母);如图G所示装置收集乙炔气体,气体应从 (填“a”或“b”)端管口通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)AD或AE或AG;氯酸钾氯化钾 + 氧气
(3)B;b
【解析】(1)根据常见仪器的名称及装置的特点进行分析;
(2)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置,根据气体的性质选择收集方法。
(3)根据反应原理进行分析。
【解答】(1)根据图片可知,仪器①为长颈漏斗。
(2)氯酸钾和二氧化锰都是固体,且反应需要加热,因则制发生装置选择A。氧气不易溶于水,可以使用排水法收集;氧气的密度大于空气,可使用向上排空气法收集,因此收集装置选择D或E或G。
氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气,
文字表达式为:氯酸钾氯化钾 + 氧气 。
(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体,反应不需要加热,发生装置选择B或C,其中B中注射器可以控制加热液体的速率,故发生装置选择B;如图G所示装置收集乙炔气体,乙炔难溶于水,气体应从b端管口通入。
易错点三、装置内残留气体对实验测量的影响
典例1:(2023八下·吴兴期末)学习科学最重要的方法是实验,某实验小组用氯酸钾制取氧气。请回答下列问题。
(1)用氯酸钾制氧气应选择的发生装置是 (填标号)。
(2)用装置D收集氧气。如果集气瓶容积为200mL,瓶内只留150mL水,水排尽后,瓶内气体中氧气的体积分数约为 (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
(3)氯酸钾受热分解过程中,某变量Y的变化趋势如图乙所示,则Y可以表示 (写一种)。
【答案】(1)A (2)80% (3)氧气
【解析】氯酸钾在加热的条件下生成氯化钾和氧气,生成的氧气可以用排水法进行收集。
【解答】(1)氯酸钾制氧气需加热,故发生装置为A;
(2);
(3)Y的质量先增加后不变,故其可以表示反应的生成物,故可为 氧气 。
变式1:(2023八下·洞头期中)如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)B装置中仪器a的名称是 。
(2)二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度,应选用发生装置 (填字母)。
(3)用C装置收集一瓶较为纯净的氧气,操作的正确顺序为 (填数字)。
①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(C图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置备用
④导管口出现均匀的气泡
【答案】(1)分液漏斗
(2)B
(3)②④①③
【解析】分液漏斗和长颈漏斗的区别是分液漏斗有阀门,可以控制液体下落的速度。
【解答】(1)仪器a的名称是分液漏斗
(2)B装置可以通过控制分液漏斗滴加液体的速度开控制反应的速度,A装置无法控制反应速度。
(3)实验室制取氧气时,刚开始从导管出来的气体大部分都是装置内的空气,因此需要等到导管口出现均匀的气泡时才开始收集,因此操作的正确顺序是②④①③
故答案为(1)分液漏斗 (2)B (3)②④①③
变式2:(2023八下·黄岩期末)小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气,在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型:
(1)检查图甲装置的气密性:①按图连接好装置:②关闭止水夹;③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中,并继续注水;④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好。上述实验中,属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是 。
(2)实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,反应化学方程式为 。
(3)若用装置乙进行收集氧气,如何检查氧气已经收集满 。
(4)若用装置丙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 (选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。
【答案】(1)④
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
(3)将带火星的木条放置在a导管口处,若复燃则已经收集满
(4)无影响
【解析】
(1)根据检查装置气密性的原理来分析解答;
(2)根据甲装置是固液常温型装置,所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰来分析解答;
(3)根据验满氧气的方法来分析解答;
(4)根据排出水的体积即为气体体积来分析。
【解答】(1)实验中属于“利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好,故选:④;
(2)甲装置是固液常温型装置,实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢溶液在二氧化锰催化的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为;
(3)氧气的密度比空气大,若用装置乙进行收集氧气,应从b端通入氧气,空气从a端排出,由于氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则若用装置乙进行收集氧气,检查氧气已经收集满的方法是将带火星的木条放在装置乙的导管a端,若木条复燃,证明氧气已收集满;
(4)空气不易溶于水,则排出水的气体即为所收集的气体体积,故若用装置丙测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气不会对测量结果产生影响。
故答案为:(1)④;(2);(3)将带火星的木条放置在a导管口处,若复燃则已经收集满 ;(4)无影响。
变式3:(2025八下·椒江期末)为探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数,某同学利用如图装置进行如下实验。
(注:空气中的氧气体积分数为20%,不考虑水蒸气的影响)
①检查装置气密性,并在圆柱形容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
②往圆柱形容器内注满水,装入试剂并打开止水夹 B、D,待容器中的水排尽后关闭止水夹B,打开导管C的密封塞,将带火星的木条通过导管C伸入容器内,观察现象并记录。
③再次往圆柱形容器内注水,调节水位高度分别至刻度“1~10”, 重复步骤②。
获得部分数据如表:
容器内水位所对应的刻度 注满 1~7 8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 … … 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 复燃 很亮 微亮
(1) 仪器A的名称是 。
(2)发生装置中仪器A下端管口伸至液面以下的目的是 。
(3)若试管内残留空气,实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 (选填“大”或“小”)。
(4)若忽略试管内残留的空气影响,根据上述实验结果,能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数对应水位刻度为“8”,其对应氧气体积分数为 %。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)防止生成的氧气从长颈漏斗逸出
(3)小
(4)36
【解析】(1)根据所指仪器的名称解答。
(2)从防止气体逸出的角度分析发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的。
(3)考虑试管内残留空气会占据一定空间,从而影响收集到的氧气实际体积分数。
(4)根据表格数据和实验刻度关系,通过计算确定当容器内水位处于刻度“8”时收集到的氧气体积分数
【解答】(1) 仪器A的名称是长颈漏斗;
(2)发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是防止生成的氧气从长颈漏斗下端管口逸出,保证反应产生的气体都能进入后续收集装置。
(3)由于试管内残留空气,收集到的气体是氧气和残留空气的混合气体,所以实验中收集到的氧气实际体积分数会偏小。
(4)容器注满水时收集到的氧气体积分数为100%,水位刻度“10”时收集到的氧气体积分数为20%(此时收集的是空气),容器壁等间隔标注刻度“1-10”,从注满水到刻度“10”共10个刻度间隔,氧气从100% 变化到20%。那么每个刻度间隔对应的氧气体积分数变化为(100%-20%)÷10=8%。当容器内水位处于刻度“8”时,相比刻度“10”多2个刻度间隔,所以收集到的氧气体积分数为20%+8%×2=36%。
易错点四、验证质量守恒与符合质量守恒定律的区别
典例1:(2025八下·义乌期中)把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
(1)上述实验中,第 次实验中氧气有剩余,剩余 克;
(2)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,能生成二氧化硫多少克 若将生成的二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收,需要10%的氢氧化钠溶液多少克?(二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O)
【答案】(1)三;2
(2)都符合
(3)解:①设生成二氧化硫的质量为x,
;
解得: x=96g
答:生成二氧化硫的质量为96g。
②设吸收全部二氧化硫需要10%的氢氧化钠溶液的质量为y
;
解得: y=1200g。
答:需要10%的氢氧化钠溶液1200g。
【解析】(1) 根据第一次把4g硫粉放在3g氧气中燃烧,生成6g二氧化硫;第二次把4g硫粉放在4g氧气中燃烧,生成8g二氧化硫,说明第一次硫粉有剩余,第二次恰好完全反应,进行分析解答。
(2)所有的化学反应都会遵循质量守恒定律;
(3)①写出硫和氧气反应的方程式,根据硫的质量计算出反应生成二氧化硫的质量;
②写出二氧化硫和氢氧化钠反应的方程式,根据二氧化硫的质量计算参加反应的氢氧化钠的溶液质量即可。
【解答】(1) 第一次把4g硫粉放在3g氧气中燃烧,生成6g二氧化硫;第二次把4g硫粉放在4g氧气中燃烧,生成8g二氧化硫,说明第一次硫粉有剩余,第二次恰好完全反应,故第二次把4g硫粉放在6g氧气中燃烧,也生成8g二氧化硫,是因为硫粉已完全反应,剩余的质量为6g-4g=2g。
(2) 只要是发生化学变化,就符合质量守恒定律,所以三次实验都符合质量守恒定律。
变式1:质量守恒定律是自然界的基本规律之一。用如图所示的装置验证质量守恒定律,下列说法中,正确的是( )
A.实验所用白磷需足量
B.灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C.反应结束后立即放在天平上重新称量
D.只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
【答案】B
【解析】根据题目可以看出,这是一个验证质量守恒定律的典型实验装置。通常包括:锥形瓶用于封闭反应体系。白磷放置在锥形瓶内,用于燃烧反应。玻璃管用于加热或点燃白磷。气球或塞子用于平衡内外气压,防止气体逸出或进入。实验原理是白磷在密闭容器中燃烧,生成五氧化二磷(P2O5)。根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变。
【解答】选项A:验证质量守恒定律的关键是反应前后质量不变,不需要反应物完全反应。因此白磷不需要足量,只要有一部分参与反应即可。该说法不正确,不符合题意。
选项B:白磷燃烧放出热量,会导致瓶内气体受热膨胀,逸散到空气中,因此要立即赛紧瓶塞,防止气体逸散,B说法正确,符合题意。
选项C:磷燃烧放出热量,瓶内气体受热膨胀,气球变大,使得锥形瓶受到向上的浮力,称量时会导致测量结果偏小,该说法不正确,不符合题意。
选项D:硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是气体,会充满气球,使得锥形瓶受到向上的浮力,称量时会导致测量结果偏小,该说法不正确,不符合题意。
故正确答案为:B。
变式2:(2025八下·定海期末)某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”,再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
(1)如图甲的实验方案 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案:
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
Ⅱ.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
Ⅲ.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡。
(2)【交流反思】该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。
(3)要确认是否发生了化学变化,有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据,你是否同意,并说明理由: 。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后 质量不变,所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【答案】(1)不能
(2)防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果
(3)否:浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀
(4)未参加反应的物质
【解析】(1)验证质量守恒定律的实验需要满足:①能发生化学变化;②有气体生成的需要在封闭容器中进行;
(2)当气球的体积膨胀时,它受到的浮力会变大,从而影响物质的总质量的测量值;
(3)气球膨胀,可能是生成气体,也可能是放热体积膨胀所致。
(4)根据质量守恒定律的内容解答。
【解答】(1)如图甲实验方案不能用来验证质量守恒定律,是因为酒精和水混合发生的是物理变化。
(2)该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果。
(3)气球膨胀这一现象不能作为发生化学变化的证据,是因为浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后未参加反应的物质质量不变,所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
变式3:(核心素养探究实践)质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程,凝聚了不少科学家的心血。
材料一:1663年,英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧,煅烧后立即打开容器进行称量,结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二:1774年,拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系,证实了质量守恒定律。
(1)波义耳实验中,燃烧后固体质量增加的原因是 。
(2)兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验,验证质量守恒定律。
实验结束后小明记录了以下几组数据(已知该反应条件下氧气的密度为ρg/mL)。
A.反应前称取的氧化汞质量为ag
B.反应前装有氧化汞的试管总质量为 bg
C.反应结束冷却后试管的总质量为cg
D.反应后量筒内气体体积为 dmL
E.反应前量筒和水的总质量为eg
F.反应结束后量筒和水的总质量为fg
①实验中量筒内液面有油层,这样做的目的是 。
②实验操作均正确,在误差范围内,如果出现等量关系 (用序号表示),则可验证质量守恒定律。
【答案】(1)金属和空气中的氧气反应,生成的固体中增加了参与反应的氧气的质量
(2)防止氧气溶解在水中;
【解析】(1)质量守恒定律的应用:波义耳煅烧金属的实验中,金属与空气中的氧气发生反应生成金属氧化物。根据质量守恒定律,反应后固体的质量等于金属的质量与参与反应的氧气质量之和,因此煅烧后固体质量增加。
(2)实验设计的细节:在拉瓦锡实验的模拟装置中,量筒内液面的油层可以隔绝氧气与水,防止氧气溶解在水中,从而避免对氧气体积测量的干扰。
(3)质量守恒定律的验证:氧化汞受热分解生成汞和氧气,反应前后装置的总质量不变。反应前氧化汞的质量等于反应后生成的汞和氧气的质量之和。通过测量生成氧气的体积和密度,可以计算出氧气的质量,进而验证质量守恒定律。
【解答】(1)波义耳实验中,燃烧后固体质量增加的原因是金属和空气中的氧气反应,生成的固体中增加了参与反应的氧气的质量。
(2)①实验中量筒内液面有油层,这样做的目的是防止氧气溶解在水中,影响实验结果。
②氧化汞受热分解生成汞和氧气,反应的氧化汞的质量等于生成氧气和金属汞的质量;反应前后试管质量不变,所以反应前装置总质量等于反应后装置总质量加生成氧气的质量;
生成氧气用排水法收集,排出水的体积就是生成氧气的体积,氧气的密度为ρg/mL,则生成氧气的质量为 d mL×ρ g/mL=ρd g;因此在误差范围内,若出现b=c+ pd,则可验证质量守恒定律。
重难点一、空气中氧气含量的测定
典例1:学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答:
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
(1)甲图装置的优点是: ;
(2)若图甲中红磷量不足,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)图乙中AB段气压上升原因: ,CD段气压上升原因: 。
【答案】(1)装置始终密闭,测量结果更准确,没有污染 (2)偏小
(3)红磷燃烧放热,装置中的气体受热膨胀;打开止水夹,烧杯中的水进入广口瓶,气体体积减小,压强增大
【解析】本题主要考查氧气含量测定的实验原理,左侧集气瓶中的红磷燃烧时使内部气压减少,在大气压的作用下使右侧水流入左侧填补减少的空气体积。
【解答】(1)可以直接在瓶内点燃红磷, 测量结果更准确,没有污染 。
(2)红磷量不足,使其消耗的氧气量变小,故偏小。
(3)AB是由于燃烧放热温度升高使气压增大,CD是由于水进入集气瓶挤压内部气体使气压增大。
故答案为:(1)装置始终密闭,测量结果更准确,没有污染 ;(2)偏小 ;
(3)红磷燃烧放热,装置中的气体受热膨胀 ; 打开止水夹,烧杯中的水进入广口瓶,气体体积减小,压强增大
变式1:某发热剂中含有铁粉、水和食盐等,该发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置如图所示)。下列对此改进实验的叙述,错误的是 ( )
A.此实验中发热剂的多少不影响测量结果
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
D.此实验测出空气中氧气的体积分数约是 18.3%
【答案】A
【解析】测定空气中氧气含量实验的原理:红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,生成的五氧化二磷是固体,从而使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积等于减少的氧气的体积。做空气中氧气含量的测定实验时,选择可燃物要满足两个条件:一是该物质在空气中就能燃烧(助燃剂为氧气而非其他气体);二是该物质燃烧后生成的物质为固体或液体。为保证测量结果准确,应注意以下几点:①装置不漏气;②可燃物应足量;③冷却后再打开止水夹。
【解答】选项A:发热剂的量必须足量,因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完,使结果准确,故A错误;
选项B:如果装置漏气,会使进入的水偏少,测定的结果偏小,因此实验前一定要检查装置的气密性,故B正确;
选项C:铁生锈消耗氧气,使装置内气压减小,进入集气瓶中水的体积就是消耗氧气体积,故C 正确;
选项D:集气瓶内空气的体积是 300 mL,进入水的体积是 55 mL,即氧气的体积是55 mL,因此空气中氧气的体积分数为 故D正确。
故正确答案为:A。
变式2:(2025九上·杭州开学考) 某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)图I实验中可以推测氮气具有的性质是 (写出2点)。
(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,再用弹簧夹夹紧橡皮管。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)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL刻度处才停止。
(4)细心的小明同学认为上述改进实验过程中当注射器活塞起始刻度不变时不用夹紧弹簧夹也能测定空气里氧气含量,请评价该同学说法是否合理并说明原因 。
【答案】(1)难溶于水,不支持燃烧
(2)③①②④
(3)1
(4)不合理,理论上消耗11mL的氧气大于注射器活塞的起始刻度10mL,无法正常测量消耗氧气的真实体积
【解析】(1)根据实验现象分析回答;
(2)根据用红磷测定空气组成的实验操作注意事项解答本题;
(3)根据空气中氧气的体积分数及反应器的容积分析;
【解答】(1)足量的红磷燃烧一段时间后熄灭,说明剩余的主要气体氮气不能燃烧,不能支持燃烧,这是氮气的化学性质,水不再继续进入,说明氮气难溶于水,这是氮气的物理性质;
(2)图Ⅱ实验中正确的实验操作顺序是④①③②;
(3)由于红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的,
也就是9mL(即45mL×);所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL.
变式3:(2025八下·金东期末)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忽略不计。
查阅资料得知:①白磷的着火点是40℃,当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续燃烧;②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下:①拉动注射器,检查装置气密性;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;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;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 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;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)步骤①若观察到注射器活塞回到原处,则证明该装置气密性 (填“良好”或“不好”)。
(2)结合步骤 (填序号),说明白磷燃烧需要氧气。
(3)该实验得出空气中氧气的体积分数为 (用含有 V1、V2的公式来表示)。
(4)小科多次重复上述实验,得到空气中氧气的体积分数都大于21%。为了减小误差应该如何改进上述操作 。
【答案】(1)良好
(2)③④
(3)
(4)没有控制温度恢复到80℃来测量体积
【解析】(1)根据装置气密性的检查方法解答;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)氧气的体积分数=;
(4) 如果测量时集气瓶内温度太低,那么里面的气压会小于80℃时的气压,因此会有更多的水流回集气瓶,那么测出的氧气体积偏大,计算出的体积分数自然偏大,据此分析。
【解答】(1)步骤①若观察到注射器活塞回到原处,则证明该装置气密性良好。
(2)结合③(与氧气隔绝,不能燃烧)④(与氧气接触,燃烧)步骤,说明白磷燃烧需要氧气。
(3)该实验中,空气体积是V1,空气中的氧气体积是V1-V2,空气中氧气的体积分数为
。
(4)小科多次重复上述实验,得到空气中氧气的体积分数都大于21%,是因为实验开始条件为80℃的水,实验完成后,应该在相同温度下进行测定;若没有控制温度恢复到80℃来测量体积而导致空气中氧气的体积分数的偏大。
重难点二、坐标曲线代表的含义
典例1:已知a为固体氯酸钾,b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾,且a 和 b 中的氯酸钾质量相等。当分别同时加热 a 和 b 至二者均已完全反应时,下列能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律,化学反应中生成物的质量取决于参加反应的反应物质量。
【解答】A、因为a和b中氯酸钾质量相等,完全反应后生成的氧气质量也应当相等,所以A不符合题意;
B、因为b中含有催化剂二氧化锰,反应速度更快,b的图线应当更陡,所以B不符合题意;
C、a和b最终生成的氧气质量相等,b的反应速度更快,所以C符合题意;
D、b中二氧化锰作为催化剂加快反应速度,生成氧气速度应当更快,所以D不符合题意;
故答案选C。
变式1:小科加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。在加热过程中,该固体混合物中氧元素质量随时间变化关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解,生成氯化钾和氧气,据此分析即可。
【解答】随着氯酸钾的分解,生成的氧气越来越多,而混合物中的氧元素越来越少。当氯酸钾完全分解后,因为二氧化锰的质量不变,所以混合物中氧元素的质量不再发生改变,故B正确,而A、C、D错误。
变式2:如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出如图所示实验装置中标有序号的仪器名称:② 。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择 (从A~G中选择,填字母序号,下同)组合装置,反应的化学方程式为 。制取氧气的过程如下,正确顺序是 。
①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性
④把药品装入试管,用带导管的胶塞塞紧,固定在铁架台上
⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管
A、③④①⑤②⑥ B、③④①⑤⑥② C、④①③⑤②⑥ D、④①③⑤⑥②
(3)某同学用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是 。(填字母)
a.收集气体前,集气瓶没有注满水
b.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
c.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)如图为上述反应过程中某变量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的质量分数 D.固体中钾元素的质量
【答案】(1)长颈漏斗 (2)BEF;2KClO3 2KCl+3O2↑;B (3)ab (4)C
【解析】(1)熟悉各种仪器名称 (2)加热固体装置和排水法收集氧气装置 ;加热并收集气体要考虑安全性 (3)从是否装满水及收集时间考虑 (4)结合质量守恒定律以及反应后物质质量变化考虑
【解答】(1)①为试管②长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗
(2)加热装置为B,氧气可用排水法或向上排空气法收集, A~G 中选择EF,所以应选择BEF;反应的化学方程式为: 2KClO3 2KCl+3O2↑ ;制取氧气的正确顺序是:③④①⑤⑥②
故答案为:第1空、BEF 第2空、 2KClO3 2KCl+3O2↑ 第3空、B
(3)排水法收集氧气要把集气瓶装满水,等气泡连续均匀冒出时收集,所以测得氧气的纯度偏低,原因可能是收集气体前,集气瓶没有注满水或导管口开始有气泡冒出,立刻收集;
故答案为: ab
(4)氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气。生成氧气溢出,反应后固体质量减小;MnO2是催化剂,反应前后质量不变。
A、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾,所以固体中氧元素质量减小,与图所示不符合;
B、氯酸钾加热到一定温度时才开始分解产生氧气,所以生成氧气的质量从0开始,与图所示不符合;C、加热一定时间反应生成氧气,所以固体质量先不变后减小,最后不变,固体中MnO2的质量分数先不变后增大,最后不变,与图所示符合;
D、氯酸钾分解产生氧气和氯化钾,由质量守恒定律可知,反应前后元素质量不变,所以固体中钾元素的质量不变,与图所示不符合;故答案为:C
变式3:在学习了氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气后,小明查阅资料发现除了二氧化锰外,氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。这三种物质中,哪种物质对氯酸钾分解的催化效果最好 小明用如图甲装置,以及实验所需药品和器材进行实验。
(1)请你补充完成以下实验步骤:
①检查装置的气密性;
②取三支相同的试管,各加入相同质量的氯酸钾;
③ ;
④ ;
⑤重复多次实验;
⑥比较数据,得出结论。
(2)实验结果发现二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果比氧化铁要好,图乙为氯酸钾和氧化铁混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。小妍同学画出下列等质量的氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。你认为正确的是 。
【答案】(1)分别与相同质量的二氧化锰、氧化铜、氧化铁均匀混合;;连接装置,开始加热试管,分别用秒表记录量筒收集一定体积氧气所用的时间;(或“连接装置,开始加热试管,记录相同时间内量筒收集的氧气的体积”)。
(2)B
【解析】(1)根据题目要求设计实验步骤,然后对③④进行补充;
(2)根据催化剂对化学反应的影响分析解答。
【解答】(1)根据题意,设计实验步骤如下:
①检查装置的气密性;
②取三支相同的试管,各加入相同质量的氯酸钾;
③分别与相同质量的二氧化锰、氧化铜、氧化铁均匀混合;
④连接装置,开始加热试管,分别用秒表记录量筒收集一定体积氧气所用的时间;(或“连接装置,开始加热试管,记录相同时间内量筒收集的氧气的体积”);
⑤重复多次实验;⑥比较数据,得出结论。
(2)催化剂只会改变化学反应的速率,而不能改变反应产物的种类和数量,因此当用二氧化锰为催化剂时生成氧气的质量与用氧化铁为催化剂时生成氧气的质量相等。由于前者的催化作用更好,因此反应速率更快,即生成氧气的速度更快,故选B。
重难点三、方程式计算
典例1:(2025八下·义乌月考)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质既不参加反应,也不溶于水)。反应方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,实验数据记录如图:
请回答下列问题:
(1)a= 。
(2)计算受热分解的氯酸钾的质量。
(3)计算滤液中氯化钾溶质的质量分数。
【答案】(1)4.5
(2)受热分解的氯酸钾的质量12.25g。氯化钾溶质的质量分数7.45%。
解:设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
x=12.25g,y=7.45g
(3)滤液中氯化钾溶质的质量分数100%=7.45%
【解析】根据氧气的质量和对应的化学方程式求算原固体混合物中氯酸钾的质量和生成氯化钾的质量,而二氧化锰在过程中做催化剂,质量不变。
【解答】(1)二氧化锰的质量为18.2g+4.8g-18.5g=4.5g;
变式1:(2025八下·义乌月考)双氧水(即过氧化氢溶液)因产物没有污染而被称之为绿色消毒剂,可用于家庭消毒以预防“新型冠状病毒肺炎”。某兴趣小组为测定一瓶久置的双氧水溶液溶质的质量分数,进行实验,测得相关数据如图所示:
请回答下列问题:
(1)生成的氧气质量为 g。
(2)计算该双氧水溶液的溶质质量分数。(请写出计算过程)
(3)小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂,将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰,重新放入双氧水中进行实验,其目的是 。
【答案】(1)0.8
(2)设该双氧水溶液中溶质的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x=1.7g
该双氧水溶液的溶质质量分数为100%=5%。
答:该双氧水溶液的溶质质量分数为5%。
(3)验证MnO2反应前后化学性质不变
【解析】(1)根据质量守恒定律,混合物减少的质量均为生成氧气的质量;
(2)由反应的化学方程式列式计算出双氧水溶液的溶质的质量,进而计算出双氧水溶液的溶质质量分数;
(3)根据催化剂的特点分析。
【解答】(1)由质量守恒定律,生成氧气的质量为34.0g+0.7g﹣33.9g=0.8g。
(2)设该双氧水溶液中溶质的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x=1.7g
该双氧水溶液的溶质质量分数为100%=5%。
答:该双氧水溶液的溶质质量分数为5%。
(3)催化剂即能改变化学反应的速率,而本身的质量和化学性质不变,小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂,将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰,重新放入双氧水中进行实验,其目的是验证二氧化锰在反应前后化学性质不变。
变式2:某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表:
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04 2.04
分析表中数据,完成下列问题:
(1)生成氧气的质量为 g
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少?(要有计算具体过程,只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位)
【答案】(1)0.96
(2)解:设原混合物中氯酸钾质量为X
245 96
X 0.96克
X=2.45克
二氧化锰:3-2.45=0.55克
【解析】(1)题中已知反应前加入药品的总质量,以及反应后剩余固体质量。欲知完全反应后,生成氧气的质量,可根据质量守恒定律,反应前后物质的质量总和相等,计算出生成氧气的质量;
(2)第一小题中已知了生成氧气的质量。则可以根据化学方程式求出氯酸钾的质量,进而根据总质量-氯酸钾的质量=二氧化锰的质量求出二氧化锰的质量。
【解答】(1)反应生成氧气的质量=反应前物质的总质量-反应后剩余固体的质量=3.0g-2.04g=0.96g
变式3:实验室制取氧气时,小科同学取一定质量的氯酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请回答:
(1)图中有两个时段固体质量都不变,理由是:t0~t1时段固体质量不变,是因为 ;t4~t5时段固体质量不变,是因为 。
(2)请根据图中数据计算氯酸钾的质量为多少?(写出计算过程)
(3)反应后钾元素的质量与反应前相比, (填“增加了”、“减少了”或“保持不变”)。
【答案】(1)反应还未进行;反应进行完全
(2)设氯酸钾的质量是x,由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KClO3=2KCl+ 3O2↑
245 96
x 3.2g
245/96=x/3.2g
解得:x=8.17g
(3)保持不变
【解析】(1)t0-t1还未产生氧气,故温度还不到反应时的温度,反应还未进行;t4-t5则是已经完全反应完了,故生成质量均不变。
(2)由图像可知生成氧气质量为3.2g,
设氯酸钾的质量是x,由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KClO3=2KCl+ 3O2↑
245 96
x 3.2g
245/96=x/3.2g
解得:x=8.17g
(3)由质量守恒定律可知,反应前后元素质量是不变的。
1.小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来,发现质量变小。关于蜡烛的燃烧,下列说法正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成了新物质,故此过程只有化学变化
B.蜡烛燃烧产生的气体能使燃着的木条熄灭,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.蜡烛减少的质量等于生成二氧化碳和水等物质的质量
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量守恒
【答案】D
【解析】A.在蜡烛燃烧时,它会吸热由固态变成液体发生物态变化,故A错误;
B.自己不燃烧也不支持燃烧的气体有很多,不一定是二氧化碳,故B错误;
C.蜡烛质量的减少量等于生成的二氧化碳和水的质量减去消耗的氧气的质量,故C错误;
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量不变,故D正确。
2.(2024八下·杭州期末)某化学学习小组用如图实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是( )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】A、做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验的结果没有影响,因为无论红磷是否完全反应,装置内外的物质灭火交换,天平都保持平衡,选项正确;
B、乙实验中,石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,产生的气体逸散到空气中,反应后剩余物质的质量减小,所以最后天平不平衡,但反应属于化学变化,仍能够用质量守恒定律解释,选项正确;
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此反应不消耗气体也不生成气体,所以能验证质量守恒定律,选项正确;
D、如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加,则生成物质量大于参加反应的镁条的质量,选项错误。故答案为:D。
3.某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如表所示,下列有关该反应的说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁 -碳原子-氧原子-氢原子
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A.甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B.该反应属于化合反应
C.参加反应的反应物分子个数比为1:1
D.x+y+z=233
【答案】D
【解析】根据化学反应的反应物和生成物的微观示意图写出反应的方程式,根据甲变化的质量可求出参加反应的乙和生成的丙、丁的质量,再根据物质的构成、反应的特点等分析判断有关的说法。
【解答】A、由质量变化可知,甲为反应物,由反应前后原子种类不变可得,丙、丁为生成物,则乙是反应物,由化学反应的反应物和生成物的微观示意图可知,该反应是甲烷和氧气反应生成水和二氧化碳,由物质的构成可知,甲物质是由甲烷分子构成的,A不正确。
B、由物质的构成可知,该反应的生成物是两种化合物,不符合化合反应的特点,不属于化合反应,B不正确。
C、由反应前后原子个数不变可知,参加反应的反应物分子个数比为1:2或2:1,C不正确。
D、由质量守恒定律可知,x+y+z=32+200+1=233,D 正确。故答案为:D。
4.已知2.3g某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后,生成4.4g二氧化碳和2.7g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.一定含有碳元素,可能含有氢、氧元素
【答案】B
【解析】根据化学反应前后元素种类和质量不变,结合元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】已知某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后,生成二氧化碳和水。根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,故该纯净物中一定含碳、氢元素,碳元素的质量为,氢元素的质量为,则该纯净物中还一定含氧元素。
故选B。
5.如图所示,①为制取氧气的发生装置(气密性良好),其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气,下列分析正确的是 ( )
A.在装置①中,将 MnO2 浸入 H2O2 溶液,MnO2可分解产生氧气
B.若用装置②收集氧气,需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C.若用装置③收集氧气,可将带火星的木条放入瓶中进行验满
D.将装置①分别与装置②或③连接,均能达到实验目的
【答案】C
【解析】A、如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,其中二氧化锰是催化剂;
B、用排水法收集较纯净氧气的适宜时间是:当导管口有连续均匀气泡冒出时,但题目要求收集干燥的氧气;
C、二氧化碳的验满方法是:将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了;
D、将装置①分别与装置②或③连接,均能达到实验目的错误。
【解答】A、在①中,将MnO2浸入H2O2溶液,MnO2可分解产生氧气错误,因为二氧化锰是催化剂;故选项错误;
B、若用装置②的方法收集氧气,需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集,但题目要求收集干燥的氧气,不能用排水法收集;故选项错误;
C、若用装置③的方法收集氧气,可将带火星的木条放在集气瓶口验满,故选项正确;
D、将装置①分别与装置②或③连接,均能达到实验目的错误,因为排水法收集的氧气不干燥;故选项错误;故答案为:C。
6.利用如图所示的装置验证空气中氧气的含量,下列叙述中,正确的是 ( )
A.实验前需检查装置的气密性
B.红磷的作用是燃烧放热
C.红磷熄灭后立即打开止水夹
D.最终量筒中液面降至约26 mL刻度线处
【答案】A
【解析】测定空气中氧气含量实验的原理:红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,生成的五氧化二磷是固体,从而使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积等于减少的氧气的体积。做空气中氧气含量的测定实验时,选择可燃物要满足两个条件:一是该物质在空气中就能燃烧(助燃剂为氧气而非其他气体);二是该物质燃烧后生成的物质为固体或液体。为保证测量结果准确,应注意以下几点:①装置不漏气;②可燃物应足量;③冷却后再打开止水夹。
【解答】选项A:实验前检查装置的气密性是必要的,因为如果装置漏气,会导致实验结果不准确,外界空气可能进入或内部气体逸出。因此,该选项正确。
选项B:红磷的作用是与氧气反应生成五氧化二磷,从而消耗氧气,而不是为了放热。因此,该选项错误。
选项C:红磷熄灭后,不能立即打开止水夹,因为此时装置内的气体温度较高,气压较大,会导致进入集气瓶的水偏少,影响实验结果。应等待装置冷却至室温后再打开止水夹。因此,该选项错误。
选项D:空气中氧气的体积分数约为21%,若初始量筒中水的体积为100 mL,燃烧后氧气被消耗,进入集气瓶的水的体积约为21 mL,100 mL - 21 mL = 79 mL,因此最终量筒中液面降至约79 mL刻度线处。题目中给出的26 mL不符合实际情况,因此该选项错误。
故正确的选项是:A。
7.反应原理及制取装置:
(1)分解 过 氧 化氢(H2O2)制取氧气,反应原理: (填表达式)。反应装置如图 所示。
(2)加热分解氯酸钾(KClO3)制取氧气,反应原理: (填表达式)。反应装置如图 所示。
【答案】(1)过氧化氢(水(H2O)+氧气(O2);甲
(2);乙
【解析】根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式。根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。
【解答】(1) 分解过氧化氢(H2O2)制取氧气, 即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解,生成水和氧气,则表达式为:过氧化氢(水(H2O)+氧气(O2)。反应物为固态和液态,且无需加热,那么选择“固液常温型”,故选甲。
(2)加热分解氯酸钾(KClO3) 生成氯化钾和氧气,则反应原理为:。反应物为固态需要加热,则选择“固态加热型”,故选乙。
8.(2023八下·金华期中)学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答:
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
(1)甲图装置的优点是: ;
(2)若图甲中红磷量不足,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)图乙中AB段气压上升原因: ,CD段气压上升原因: 。
【答案】(1)装置始终密闭,测量结果更准确,没有污染 (2)偏小
(3)红磷燃烧放热,装置中的气体受热膨胀;打开止水夹,烧杯中的水进入广口瓶,气体体积减小,压强增大
【解析】本题主要考查氧气含量测定的实验原理,左侧集气瓶中的红磷燃烧时使内部气压减少,在大气压的作用下使右侧水流入左侧填补减少的空气体积。
【解答】(1)可以直接在瓶内点燃红磷, 测量结果更准确,没有污染 。
(2)红磷量不足,使其消耗的氧气量变小,故偏小。
(3)AB是由于燃烧放热温度升高使气压增大,CD是由于水进入集气瓶挤压内部气体使气压增大。
故答案为:(1)装置始终密闭,测量结果更准确,没有污染 ;(2)偏小 ;
(3)红磷燃烧放热,装置中的气体受热膨胀 ; 打开止水夹,烧杯中的水进入广口瓶,气体体积减小,压强增大
9.小黄用如图所示的装置来制取和收集氧气,在实验前对装置进行气密性检查。小黄建构了”检查装置气密性”的思维模型:
(1)检查图甲装置的气密性:①按图连接好装置:②关闭止水夹;③在长颈漏斗中注入一定量的水直至长颈漏斗末端浸入水中,并继续注水;④如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好。上述实验中,属于”利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是 。
(2)实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,反应化学方程式为 。
(3)若用装置乙进行收集氧气,如何检查氧气已经收集满 。
(4)若用装置丙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 (选填”偏大”、”偏小”或”无影响”)。
【答案】(1)④
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
(3)将带火星的木条放置在a导管口处,若复燃则已经收集满
(4)无影响
【解析】
(1)根据检查装置气密性的原理来分析解答;
(2)根据甲装置是固液常温型装置,所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰来分析解答;
(3)根据验满氧气的方法来分析解答;
(4)根据排出水的体积即为气体体积来分析。
【解答】(1)实验中属于“利用转换法检查气压差”这一思维模型环节的步骤是如果观察到长颈漏斗中水不再下流并维持一段时间,就证明装置气密性良好,故选:④;
(2)甲装置是固液常温型装置,实验室用装置甲作为制取氧气的发生装置,所用药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢溶液在二氧化锰催化的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为;
(3)氧气的密度比空气大,若用装置乙进行收集氧气,应从b端通入氧气,空气从a端排出,由于氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则若用装置乙进行收集氧气,检查氧气已经收集满的方法是将带火星的木条放在装置乙的导管a端,若木条复燃,证明氧气已收集满;
(4)空气不易溶于水,则排出水的气体即为所收集的气体体积,故若用装置丙测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气不会对测量结果产生影响。
故答案为:(1)④;(2);(3)将带火星的木条放置在a导管口处,若复燃则已经收集满 ;(4)无影响。
10.下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,应选用 (选填“A”或“B”)作为气体发生装置。
(3)选用D装置作为氧气收集装置,氧气从 (选填“b”或“c”)管进入。
(4)小科用抽拉法检查装置E的气密性,发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置,你认为该装置是否漏气? (选填“是”或“否”).
【答案】(1)长颈漏斗 (2)A (3)b (4)否
【解析】①A装置适用于固液不加热型发生装置,气密性的检查:在右侧导管装上橡皮管,用止水夹夹住橡皮管,向长颈漏斗中加水至液面没过长颈漏斗下端,若在长颈漏斗中形成一段稳定的液柱,说明装置气密性良好。
②B装置适用于固体加热型发生装置,气密性的检查:将导管口伸入水中,用手捂住试管,若在导管口冒出气泡,且一段时间后导管中有一段稳定的液柱,说明装置气密性良好。
③氧气不易溶于水,可以用排水法收集。氧气密度比空气略大,可以用向上排空气法收集。
【解答】(2)装置A,适用于固液反应,不需要加热,装置B适用于固体的反应,需要加热,故选A。
(3)氧气的密度比空气略大,用向上排空气法收集,故氧气从b管进入。
(4)被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置说明装置内的气体质量不发生变化,则装置气密性良好。
11.(2025八下·义乌月考)某校科学小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进了教材中的实验,设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下:
①如图所示,连接仪器,检查装置的气密性。发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装进适量a体积的水,燃烧匙里放一块白磷(其着火点是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,按图示装置把集气瓶中(整个集气瓶的体积是c)的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底)。
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热。(注:白磷与红磷燃烧的产物相同)。
④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失。
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b。
⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数。根据以上信息,回答下列问题。
(1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面位置的变化情况是 。
(2)若实验非常成功,请写出本实验空气中氧气的体积分数: 。(用a、b、c表示)
(3)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是____。
A.装置气密性不好
B.实验前集气瓶里没有装适量的水
C.集气瓶没有冷却到室温
D.用硫粉代替红磷(二氧化硫能溶于水)
(4)集气瓶里预先装进a 体积的水,在实验过程中起到哪些作用____。
A.加快集气瓶的冷却
B.液封导气管的末端,以防气体逸出
C.缓冲集气瓶内气压的骤然升高
D.防止熔化物溅落炸裂瓶底
【答案】(1)先下降后上升
(2)
(3)B
(4)A;B;C;D
【解析】根据白磷开始燃烧到最后熄灭过程中瓶内压强变化进行分析解答;根据空气中氧气的含量为21%进行解答;设计实验证明白磷过量,进而说明氧气消耗完;通过实验具体分析;通过分析瓶内压强变化,进而分析实际值与理论值的大小。
【解答】(1)白磷燃烧放热,导致瓶内气压增大,液面下降,完全反应后氧气消耗,温度降低,瓶内气压减小,液面上升,在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是先下降后上升;
(2)氧气约占空气总体积的五分之一,若实验非常成功,a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式;
(3)A、装置气密性不好,会导致实验结果偏小;
B、实验前集气瓶里没有装适量体积的水,导致部分气体膨胀逸出,导致实验结果偏大;
C、集气瓶没有冷却到室温,会导致实验结果偏小;
D、硫燃烧生成的二氧化硫能溶于水,对结果无影响;
(4)集气瓶里预先装进a体积水的目的:一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度,二则主要是形成液封,三则是缓冲集气瓶内气压的骤然升 高, 防止生成物溅落,炸裂瓶底。故选ABCD。
12.(2025八下·上城期末)小科在做教材“测定空气里氧气含量”实验如图甲后进行改进,设计图乙实验装置进行实验,一开始活塞停在10毫升处。(选用容积为30毫升的试管作反应容器)请你对比分析图甲、图乙实验,回答:
(1)图甲实验的原理是 。
(2)完成图乙实验后,发现测得空气中氧气的含量偏小,写出其中1个可能的原因: 。
(3)图乙实验中,当试管冷却后,打开弹簧夹,注射器活塞从10mL 刻度处慢慢前移到约 mL 刻度处才停止。
(4)实验后,小科换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应,无需点燃的物质)、白磷代替红磷测量氧气体积分数,根据测量结果如图丙所示,之后测量氧气体积分数你会选用哪种药品并说明理由 。
【答案】(1)红磷燃烧消耗氧气,生成物为固体,集气瓶内压强减小,小于大气压,水被压入集气瓶内(合理即可)
(2)红磷不足、红磷不能将氧气耗尽(合理即可)
(3)4
(4)白磷:反应速度快且能将氧气降低到较低浓度;食品脱氧剂:几乎能将氧气耗尽,实验结果更准确,且不用点燃,实验操作更方便。(任意一种即可)
【解析】(1)实验利用的是压强差,进入瓶内的水的体积等于氧气的体积。
(2)氧气偏小,即没有将氧气耗尽。
(3)根据氧气占空气的五分之一计算试管内氧气的体积,用10毫升减去氧气的体积即为活塞最终的位置。
(4)根据图像进行分析,选择白磷或食品脱氧剂均可。
【解答】(1)红磷燃烧消耗氧气,生成物五氧化二磷为固体,集气瓶内压强减小,水被压入瓶内,进入瓶内的水的体积等于消耗的氧气的体积。
(2)测得空气中氧气的含量偏小,可能是因为红磷不足或者红磷不能将氧气耗尽导致的(合理即可)。
(3)试管内空气的体积为30毫升,氧气约占五分之一,可知氧气的体积为,可知最终活塞的位置为:10mL-6mL=4mL。
(4)由图可知,使用白磷反应速度快且能将氧气降低到较低浓度;使用食品脱氧剂:几乎能将氧气耗尽,实验结果更准确,且不用点燃,实验操作更方便。
13.实验室有一瓶含杂质的氯酸钾药品。某兴趣小组的同学利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质不参加反应)。实验数据记录如图所示。
(1)a= 。
(2)计算受热分解的氯酸钾的质量。
【答案】(1)4.5
(2)设受热分解的氯酸钾的质量为x。
受热分解的氯酸钾的质量为12.25g。
【解析】(1)质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
(2)化学反应中各物质的质量比等于它们的化学计量数与相对分子质量的乘积之比。根据比值关系计算氯酸钾的质量。
【解答】(1)反应前的物质为氯酸钾,二氧化锰和杂质,总质量为m1,反应后的物质为剩余固体,二氧化锰和杂质,总质量为m2,二氧化锰的质量a为m1-m2=18.2g+4.8g-18.5g=4.5g。
14.过氧化氢与水的混合物称为过氧化氢溶液。取一定质量的过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气,反应前后,分别用电子天平称得烧杯连同其中物质的总质量,数据如图。
(1)根据质量守恒定律,充分反应后共收集到氧气的质量为 g。
(2)根据化学方程式计算:反应前烧杯中含过氧化氢的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)3.2
(2)解:设反应前烧杯中含过氧化氢的质量为x。
x=6.8g
答:反应前烧杯中含过氧化氢的质量是6.8g。
【解析】(1)质量守恒定律:在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。对于有气体生成的反应,反应前后装置总质量的减少量,就是生成气体的质量。
(2)化学方程式的计算:化学方程式中各物质的相对分子质量之比等于它们的实际质量之比。通过已知生成气体的质量,结合化学方程式可以计算出反应物的质量。
【解答】(1)过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,所以反应前后减少的质量就是氧气的质量,所以氧气的质量为126.0g-122.8g=3.2g。
15.(2025八下·婺城月考)2024年4月25日晚,“神舟十八号”载人飞船的成功发射,标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼(C2H8N2)和X作推进剂,反应的化学方程式为 请回答下列问题:
(1)请写出X的化学式: 。
(2)偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比为 。
(3)若用6千克偏二甲肼作推进剂,则会生成多少二氧化碳
【答案】(1)
(2)6:2:7
(3)解:设二氧化碳的质量为x
2+ =3+ 4+2
60 88
6kg x
,解得x=8.8g。
答:生成二氧化碳的质量为8.8g。
【解析】(1)根据反应物与生成物中的原子种类和个数相同进行判断。
(2)化合物中各元素的质量比等于相原子质量与原子个数的乘积之比。
(3)根据方程式计算二氧化碳的质量。
【解答】(1)由反应前后原子的种类和个数保持不变可知,X的化学式为。
(2)偏二甲肼(C2H8N2)中碳、氢、氮元素的质量比。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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