2.3 制取氧气 同步作业

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2.3 制取氧气
a 氧气的工业制法 b 实验室制取氧气的反应原理
c 氧气的制取装置 d 氧气的收集方法
e 氧气的检验和验满 f 制取氧气的操作步骤和注意事项
g 催化剂的特点与催化作用
一．选择题
1．下列关于催化剂的说法正确的是（　　）
A．化学反应前后催化剂的质量不变
B．化学反应前后催化剂的性质不变
C．催化剂只能加快化学反应速率
D．没有催化剂化学反应不能发生
2．对下列实验中出现的异常现象分析不合理的是（　　）
A．制取O2时，始终收集不到O2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣装置漏气
B．量筒量取液体时，所得液体偏少﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣俯视读数
C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂﹣﹣﹣﹣﹣用于引燃的火柴过长
D．给试管里的固体加热时，试管炸裂﹣﹣﹣﹣﹣﹣试管口未略向下倾斜
3．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H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图I中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（CaO和NaOH的混合物）。下列说法正确的是（　　）
A．将装置I分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接，均能达到实验目的
B．称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D．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
4．氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气时，有关二氧化锰说法正确的是（　　）
A．增加氧气的产量
B．加快产生氧气的速率，增加氧气的产量
C．加快产生氧气的速率，氧气的产量不变
D．不加二氧化锰，加热氯酸钾不能产生氧气
5．取4份等质量的KClO3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中，添加过少量物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下：
组别 ① ② ③ ④
加入物质 无 KMnO4 MnO2 Mn
产生氧气的质量/g 0 ml m2 m3
不溶物的质量/g 0 wl w2 w3
已知ml＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是（　　）
A．KMnO4是KClO3分解制氧气的最佳催化剂
B．残留不溶性物质的质量关系为w1＞w2＞w3
C．不加入其他物质，KClO3不会发生分解反应
D．3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气
6．质量相等的两份氯酸钾，其中一份混有少量二氧化锰，分别同时加热，放出氧气的质量与反应时间的关系如图所示（a线表示纯氯酸钾曲线，b线表示混有二氧化锰的氯酸钾曲线），下列图象能正确表示氧气的质量随时间变化关系的是（　　）
A． B． C． D．
7．实验室用加热氯酸钾制取氧气的主要操作有：①装药品 ②固定仪器 ③检查装置气密性 ④连接仪器 ⑤加热 ⑥收集气体 ⑦撤酒精灯 ⑧从水槽中撤出导气管 正确操作顺序是（　　）
A．③④①②⑤⑥⑧⑦ B．③④①②⑤⑥⑦⑧ C．④③①②⑤⑥⑧⑦ D．④③①②⑤⑥⑦⑧
8．15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是（　　）
A．气球胀大，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移
C．气球胀大，红墨水右移 D．气球缩小，红墨水左移
10．下列叙述正确的是（　　）
A．所有反应都需要催化剂
B．催化剂必定加快化学反应速率
C．催化剂在反应前后本身的性质不变
D．某些化学反应可以有多种催化剂
11．实验室制取氧气的装置中，有关几个“口“的位置正确的是（　　）
A．装药品的试管口应向下倾斜 45°角
B．用排空气法收集氧气时，集气瓶口应向下
C．进入试管的导气管口应露出胶塞较长
D．验满时，带火星的木条应放在集气瓶口
12．下列对催化剂描述正确的是（　　）
A．任何化学反应都需要催化剂
B．催化剂在反应前后本身的质量发生了变化
C．催化剂在化学反应前后性质不变
D．某些化学反应可以有多种催化剂
二．填空题
13．加热高锰酸钾制氧气的实验中，试管口塞一团棉花的目的是：　 　，试管口要略向下倾斜的目的是　 　。某同学在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，发现集气瓶炸裂，其可能的一种原因是　 　。
14．在实验室里加热氯酸钾制氧气，为了加快反应速率常选用二氧化锰作催化剂，当氯酸钾完全分解后，试管里的固体物质是　 　和　 　；在这个反应前后，二氧化锰的　 　和　 　都没有改变．
15．（1）标号仪器①的名称是　 　
（2）实验室制取较干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置为　 　（填字母序号）．
（3）请写出用A装置制取氧气方法　 　（用方程式表示）．用B装置制取氧气的方法　 　（用方程式表示）．
（4）F是多功能瓶，若用于收集氧气应从　 　（a端或b端）通入气体，如何检验该瓶中氧气已经收集满　 　．
16．某学生设计的实验室制取氧气的装置如图所示，其中有四处明显错误，请指出．
（1）　 　
（2）　 　
（3）　 　
（4）　 　．
17．分析下列做法对实验产生的影响．（假定实验中其他操作均正确）
①用二氧化锰和一定量的过氧化氢溶液制氧气时，所用二氧化锰的量偏多，所制得的氧气质量　 　．（填“偏多”、“偏少”或“不变”，下同）．
②量取水的体积时，仰视量筒读数为10mL，实际量取水的体积比10mL　 　．
18．某老师探究“用过氧化氢溶液来制取氧气”实验中，
①取少量过氧化氢溶液试管中，观察现象，没有发现明显的气泡，老师再将带火星的木条放入试管中，观察到木条不复燃，原因是：　 　．
②课本中用　 　（仪器名称）取少量二氧化锰直接加入上述盛有过氧化氢溶液的试管中，并将带火星的木条放入试管中，继续观察现象．
③在上述②中观察到的实验现象为：（1）迅速产生大量气泡；（2）带火星的木条复燃．
从这个现象中可以看出二氧化锰的加入，该反应速率明显加快．小杨同学由此立刻得出结论：二氧化锰是过氧化氢溶液分解反应的催化剂．你认为马上得出这个结论是否妥当？　 　（填“是”或“否”），理由：　 　．
三．实验探究题
19．小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，井使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度% 79.7 89.7
（1）小柯用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准；用排水法收集氧气时，以观察到　 　为氧气集满的标准。
（2）以上两种方法中，　 　法收集到的氧气更纯净。
（3）向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有　 　。
A．氧气的密度略大于空气的密度
B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散
20．图I是利用压强传感器研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气速率的影响”的实验装置。实验测得相关数据整理如图Ⅱ所示。
根据实验数据可以得出的结论是　 　。
21．如图是实验室制取氧气的一些装置，据图回答有关问题。
（1）用A装置制取氧气时，注射器中装的物质是　 　（写物质名称）；
（2）用C装置制氧气，试管为什么要略向下倾斜　 　；
（3）收集较纯净的氧气最好选用的一种装置是　 　。
22．如图是教材探究二氧化锰对过氧化氢的分解反应是否具有催化作用的实验装置图。请回答下列题
（1）丙图的实验现象是　 　，根据甲图实验的现象和丙图实验的现象的对比，可以说明二氧化锰对过氧化氢反应的影响是　 　；此过程发生反应的化学方程式为　 　。
（2）如果在实验前用精密天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰　 　（填“操作”），再称量，发现二氧化锰的质量没有改变。
（3）仅凭上述实验还不能说明二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，因为上述实验还没有探究二氧化锰的化学性质是否改变，具体的做法是　 　。
（4）如表是张南同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据，通过对数据分析，你能得出的结论是　 　。
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
催化剂/时间（min）/浓度 30% H2O2溶液 15% H2O2溶液 5% H2O2溶液
加入Wg MnO2 0.2 0.8 2.0
答案：
选择题
1．A
2．C
3．B
4．C
5．D
6．C
7．C
8．D
9．D
10．D
11．D
12．D
二．填空题
15．（1）长颈漏斗；（2）AC；（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；2H2O22H2O+O2↑；（4）a端；在b管口置一根带火星的木条，如果木条复燃，说明已满．
16．．（1）试管口向上倾斜了；（2）导管进入橡皮塞太长了；（3）试管口没有棉花团；（4）用酒精灯的焰心加热了；
17．（1）不变；
（2）偏大．
18．．①过氧化氢溶液产生氧气的速率太慢或氧气的浓度太低；
②药匙；
③否；还需要探究二氧化锰在化学反应前后的质量和化学性质没有改变．
实验探究题
（2）防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；
（3）D。
22．（1）带火星的木条复燃；加快反应速率；2H2O22H2O+O2↑；
（2）洗涤、干燥；
（3）待试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液或将干燥后的二氧化锰再加入到过氧化氢溶液中，观察是否加快反应速率；
（4）在其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，化学反应的速率越快。
第3题图
第9题图
第15题图
第16题图
第20题图
第21题图
第23题图
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