4.2氧气 练习 (11)

4.2氧气
练习
【基础达标】
1.实验室制氧气时,不可缺少的条件是(　　)
A.必须使用催化剂
B.必须用排水法收集
C.必须用含氧的物质作反应物
D.必须用燃着的火柴检验是否收集满
【解析】选C。用高锰酸钾制取氧气不需要催化剂;氧气密度比空气大也可以用向上排空气法收集气体;用排水法收集气体时,不能用燃着的火柴验满,当观察到瓶口有大气泡冒出时说明已经收集满;氧气来自于反应物中的氧,所以必须用含氧的物质来制取氧气。
2.在实验室中利用右图装置,可以进行的实验是(　　)
①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气
②用KMnO4固体制取氧气
③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气
④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体
A.①④　　　　B.①②　　　　C.②③　　　　D.③④
【解析】选A。本题考查常见气体制取的装置选择。解题时应根据反应物的状态及反应条件选择发生装置,根据气体的密度及溶解性选择收集装置。根据题中图示可知,该发生装置应用于固体和液体不需要加热制取气体,故可排除②③。
【拓展延伸】导管伸入容器内的长度分析
(1)气体的制备:制取气体时,导管不能伸入气体发生器中过长,一般只露出单孔塞0.5
cm左右。
(2)气体的收集:用排空气法收集气体时必须将导管伸到集气瓶的底部,否则不能收集。
(3)气体的洗涤:洗涤气体必须将导入气体的导管伸入洗气瓶中液面以下,使被洗涤的气体与洗涤液充分接触;导出气体的导管只需露出双孔塞少许,即洗气瓶中导管长进短出。
3.实验室制取氧气的装置如图所示,下列有关叙述合理的是(　　)
A.锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放6%的过氧化氢溶液
B.锥形瓶里加入高锰酸钾固体,分液漏斗里盛放蒸馏水
C.集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D.当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即可收集
【解析】选A。本题主要考查对氧气制取装置的认知能力。该装置是固液在常温下产生氧气,所以使用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放6%的过氧化氢溶液;用高锰酸钾制取氧气时,需要加热装置,故B说法错误;因为氧气的密度比空气大,为了防止氧气逸散,从水槽里盖上玻璃片取出后正放在桌面上;用排水法收集氧气的合适时机是气泡连续均匀冒出时收集,以防收集的氧气不纯。
4.实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰的质量随时间变化的情况如图所示,其中正确的是(纵坐标表示二氧化锰的质量)(　　)
【解析】选B。二氧化锰在反应中为催化剂,其质量在反应前后没有变化,不会减少或增多。
5.实验室用过氧化氢分解的方法制取氧气,下列相关装置及操作正确的是
(　　)
【解析】选B。发生装置中的长颈漏斗管口应浸入液面以下,否则气体会从漏斗管口逸出,造成不能收集到氧气。氧气不易溶于水,可以用排水法收集;验满氧气必须把带火星的木条放在瓶口;氧气的密度大于空气,所以存放氧气的集气瓶必须瓶口向上正放。故选B。
6.下列关于催化剂的说法中,正确的是(　　)
A.催化剂能改变化学反应速率
B.催化剂在反应后质量会减少
C.催化剂在反应后化学性质改变
D.所有的化学反应都需要催化剂
【解析】选A。催化剂在化学反应中其质量和化学性质不变,只能改变化学反应的速率。并非所有的反应都需要催化剂。故选A。
7.如图,甲、乙是常用的实验装置。
若用甲装置来制取氧气,反应的文字表达式为____________________________。
若用乙装置收集氧气,气体应从________(填字母)管口进入。
为方便回收二氧化锰,某同学设计了丙装置。与甲相比丙装置的另一个优点是
__________________________________________________________________。
【解析】若用甲装置制取氧气,应用过氧化氢与二氧化锰反应,氧气密度比空气大,应用向上排空气法收集,故气体应从c管口进入。用丙装置时若提起布袋,会使反应停止,所以可以控制反应的停止和发生。
答案:过氧化氢水+氧气　c　(通过上、下移动铜丝)控制反应的停止和发生
8.根据下列实验装置图填空:
(1)写出上图所示装置中标有序号的仪器名称:
①________,②__________。
(2)实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,发生反应的文字表达式为________________________________________________________________;
制取气体时,组装好仪器后,应先________________________,再添加药品;收集氧气时,使用________(选填装置序号)所示的方法收集到的气体比较纯净。
(3)若用氯酸钾固体制取氧气,反应的文字表达式为氯酸钾氯化钾+氧气,因为________________________和______________,所以发生装置应选用________(选填装置序号)。
【解析】(1)过氧化氢溶液与二氧化锰混合发生反应,生成水和氧气;添加药品前,应首先检查装置的气密性;排水法收集的气体较纯净。(2)应根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置,由于用氯酸钾固体制取氧气时的反应物为固体,且需要加热,故选A装置作发生装置。
答案:(1)试管　集气瓶
(2)过氧化氢水+氧气
检查装置气密性　E
(3)反应物是固态　反应条件是加热　A
【拓展归纳】
1.适合用下列发生装置制取气体的条件:
(1)反应物是固体和液体。
(2)反应不需要加热。
2.气体收集方法汇总:
(1)排水集气法:适合于难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体,收集的气体较纯净,能直观看出气体是否收集满。
(2)向上排空气法:装置如图所示
适合于收集不与空气中的成分反应且密度比空气大的气体,收集气体时,导管要伸到集气瓶的底部。
(3)向下排空气法:装置如图所示
适合于收集不与空气中的成分反应且密度比空气小的气体,收集气体时,导管要伸到集气瓶的顶部。
9.空气是人类活动必需的自然资源。工业上常用分离空气的方法制取氧气,实验室常用物质分解的方法制取氧气。
(1)工业制氧气是________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验室采用过氧化氢溶液制取氧气,可选择 _________________________
(填字母代号)装置,此法制取氧气的文字表达式为 ______________________
_________________________________________________________________。
(3)检查B装置气密性的方法是(可借助水和图中的其他装置)
_________________________________________________________________。
【解析】本题考查实验室制取氧气的相关知识。(1)工业上用分离液态空气的方法来制取氧气,属于物理变化。(2)实验室用过氧化氢在二氧化锰作催化剂的常温下反应,故选B装置。(3)先用止水夹夹住胶皮管,从长颈漏斗里加入适量的水,能形成液面差就说明装置气密性良好,否则漏气。
答案:(1)物理　(2)B　过氧化氢水+氧气
(3)先用止水夹夹住胶皮管,从长颈漏斗里加入适量的水,能形成液面差就说明装置气密性良好,否则漏气
10.(2013·内江中考)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)指出图中标有数字的仪器名称:
①________;②________。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时应选用________(填字母标号,下同)做发生装置,写出该反应的文字表达式______________________;若要收集较为纯净的氧气最好选用________装置。
(3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,测量时气体应从________
(填“a”或“b”)进入F中。
【解析】(1)根据常用仪器可知①是酒精灯、②是集气瓶。(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气属于固液在常温下反应制取气体,发生装置应选B;该反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气;氧气的密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法和排水法收集,但排水法收集的氧气较为纯净。(3)用F装置测定不溶于水且不与水反应的气体体积,应短管进气体,长管排出水,故长管一端接量筒。
答案:(1)酒精灯　集气瓶
(2)B　过氧化氢水+氧气　D
(3)b
【培优训练】
小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作
实验现象
实验结论和总结
结论
总结
实验一
取5
mL
5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
有气泡产生,木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但是______________。反应的文字表达式为____________
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条
没有明显现象
________
实验三
________
________
二氧化锰能加快过氧化氢的分解
(1)请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是____________
__________________________________________________________________。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是 ______________________
_________________________________________________________________;
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是 ___________________________________________
_________________________________________________________________。
【解析】本实验主要通过对照实验证明。(1)过氧化氢在不加入催化剂时也可以生成氧气,只不过反应较慢;
(2)二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,但它本身不能生成氧气;
(3)过氧化氢在加入二氧化锰后能迅速分解产生氧气。从催化剂的性质“一变两不变”来看,小英同学进行两次称量的目的是为了比较MnO2在过氧化氢分解前后的质量(证明催化剂在化学变化前后质量不变)。第二方面的实验是为了说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率(即化学性质没变)。
答案:(1)
实验一
反应慢过氧化氢水+氧气
实验二
二氧化锰加入水中不产生氧气
实验三
向盛有5
mL
5%的过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条
有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃
(2)对比(或对照等)
(3)比较MnO2在过氧化氢分解前后的质量　倾倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,有大量气泡产生,说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率(化学性质没变)
【方法归纳】探究某物质是否为化学反应的催化剂
(1)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。
(2)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。