4.2氧气 练习 (6)

4.2氧气
练习
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列说法正确的是　(　　)
A.加入二氧化锰可使过氧化氢溶液产生更多的氧气
B.液态空气可以发生分解反应生成氮气和氧气
C.为了便于运输,把氧气溶于水制成液氧并贮存于蓝色钢瓶中
D.二氧化锰可使过氧化氢溶液在常温下迅速产生氧气
【解析】选D。催化剂不能改变生成物的产量;分解反应属化学变化的一种类型,而分离液态空气制取氧气的过程发生的是物理变化;氧气不易溶于水;二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,能加快该反应的速率。
2.有关催化剂的说法错误的是　(　　)
A.可能增加生成物的物质的量
B.反应前后化学性质不变
C.可改变化学反应速率
D.反应前后本身质量不变
【解析】选A。催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质均不变;只能改变化学反应的速率,不能增加生成物的量。故选A。
3.用推拉注射器活塞的方法可以检查如图装置的气密性。当缓慢拉动活塞时,如果装置气密性良好,则能观察到　(　　)
A.长颈漏斗下端管口产生气泡
B.瓶中液面明显上升
C.长颈漏斗内液面上升
D.注射器内有液体
【解析】选A。向外拉活塞时广口瓶中气体体积增大,压强减小,外界大气压迫使外边的空气通过长颈漏斗颈部进入广口瓶,从而观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出。故选A。
【方法归纳】装置气密性的检查方法
(1)原理:利用与外界大气直接相连的水将装置构建成一个密封系统,采取一定的措施,使装置内、外气体形成压强差,观察导气管口是否有气泡冒出、是否形成一段水柱等现象来判断气密性是否良好。
(2)常见的实验装置及操作要点。
①实验装置
②操作要点
a.微热法:把导管口的一端浸入水中,用手紧握试管,观察导气管口是否有气泡冒出,且松开手后,导管中形成一段水柱,证明气密性良好。
b.液封法:关闭活塞K,向试管中加入水至浸没长颈漏斗下端管口,若漏斗颈出现一段稳定的水柱,证明该装置的气密性良好。
c.液差法:塞紧橡胶塞,夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中加入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,漏斗中与试管中的液面差保持不变,说明装置的气密性良好。
4.实验室制取气体选择收集方法时,下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性;⑤能否与水反应,必须考虑的是　(　　)
A.①②③
B.②③④
C.③④⑤
D.②③⑤
【解析】选D。选择收集方法要依据气体的密度和溶解性。密度大于空气的气体用向上排空气法收集、密度小于空气的气体用向下排空气法收集、难溶于水且不和水反应的气体用排水法收集。
5.医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时,伤口上会看到大量的气泡。下列有关说法中正确的是　(　　)
A.生成的气体一定是过氧化氢分解产生的氢气
B.伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用
C.只有二氧化锰能使过氧化氢在常温下迅速分解
D.过氧化氢和水的分子构成不同,所以它们的性质完全不同
【解析】选B。过氧化氢在催化剂的作用下生成水和氧气,故A选项错误;伤口上会看到大量的气泡,说明过氧化氢在伤口处遇到了能使它分解的物质,即生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用,故B选项正确;过氧化氢的催化剂可以是二氧化锰,也可以是其他物质,故C选项错误;过氧化氢和水的分子构成不同,所以它们的化学性质不同,但物理性质有相同之处,故D选项错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
6.(14分)下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题:
(1)指出图中标有数字②的仪器名称　　　　。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取并收集较为纯净的氧气选用的装置组合最好是　　　　。某小组同学使用的实验装置气密性很好,且是在气泡连续并均匀冒出时开始收集氧气,但收集的气体中氧气含量始终在95%左右,试分析原因可能是　_______________________________。
(3)F是一种可用于洗气、集气等多种功能的装置。小强想用加热氯酸钾的方法制取较干燥的氧气,他可选择上述装置中的　　　　和F进行组装,加热时试管口要略向下倾斜的原因是 _____________________________________________
　,
验满的方法是　_____________________________________________________。
(4)实验室也常用A装置制备甲烷(CH4)气体,推测其反应物是　　　　(填序号)。
A.醋酸钠和碱石灰的固体混合物
B.Na2CO3固体和水
C.CO2和H2
【解析】(2)气体发生装置一般分两种:固固加热型(A)和固液不加热型(B)。过氧化氢制氧气,过氧化氢为液体,催化剂二氧化锰为固体,且反应不需加热,所以发生装置选B。收集氧气可用向上排空气法和排水法,另外,向上或向下排空气法收集气体的优点还有:收集到的气体干燥;而排水法收集气体的优点是:收集到的气体较纯净。综合起来,本题要制取并收集较纯净的氧气,故选B、D。收集氧气的含量不能达到100%的原因是气体中含有水蒸气。(3)加热固体药品制取气体应选择A装置,任何固体物质,尤其是粉末状固体在保存的过程中,都会吸收一些空气中的水分,这些水在加热的时候就会变成水蒸气在较冷的试管口冷却下来变成液态水,如果管口向上,这些水就会倒流到热的管底,引起试管的破裂。用F装置收集氧气,应长管进,短管出,并将带火星的木条放在b管处进行验满。
(4)根据(2)中发生装置的选择,不难推出反应物都应该是固体,故选A。
答案:(1)集气瓶　(2)B、D　气体中混有一部分水蒸气
(3)A　防止水倒流到热的管底,引起试管的破裂　将带火星的木条放在b管口处
(4)A
7.(16分)(探究创新)学习了二氧化锰(MnO2)对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:氧化铜(CuO)能否起到类似MnO2的催化剂作用呢 于是进行了以下探究。
【猜想】Ⅰ.CuO不是催化剂,也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后　　　　。
【实验】用天平称量0.2
g
CuO,取5
mL
5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表。
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
_______________,带火星的木条复燃
溶液中有气泡放出,_______________
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立
(2)步骤①的目的是　___________________________________。
(3)步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、　　　　。
(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的文字表达式为　________________。
【解析】【猜想】根据催化剂的概念,可猜想CuO的质量和化学性质在反应前后均不变。
【实验】(1)因反应中加入了CuO,过氧化氢分解速率加快,故步骤③产生了气泡,而CuO的质量在反应前后不变,故步骤⑥称量的CuO质量仍为0.2
g,CuO的化学性质在反应前后不变,仍对过氧化氢的分解起催化作用,故步骤⑦中会有大量气体产生,带火星的木条复燃。(2)步骤①的目的是与步骤③作对比。(3)过滤操作中还需要的仪器是玻璃棒。(4)过氧化氢在以CuO作催化剂的条件下分解生成水和氧气,据此可写出反应的文字表达式。
答案:【猜想】质量和化学性质均不变
【实验】(1)溶液中放出气泡　0.2
g　带火星的木条复燃
(2)和步骤③作对比,证明加入CuO后放出氧气的速率快
(3)玻璃棒　(4)过氧化氢水+氧气
【规律方法】探究某物质是否为化学反应的催化剂,应把握催化剂的特点即“一变二不变”,一变是反应速率改变,二不变是反应前后物质的质量和化学性质不变。因此设计实验时,除了要考虑加入催化剂前后化学反应速率是否发生改变外,还需探究反应前后催化剂的质量和化学性质是否发生改变;还要注意假设可变因素的同时,还需控制其他相关变量一定相同。