华师大版初中科学九上第一章第3节用分解反应制取氧气同步练习
一、单选题
1.能使带火星木条复燃的气体是( )
A.氧气 B.稀有气体 C.氮气 D.二氧化碳
【答案】A
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据氧气的化学性质分析。
【解答】能使带火星的木条复燃的是氧气,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.关于催化剂在化学反应中的作用说法正确的是( )
A.一定加快反应速度 B.会减慢反应速度
C.加快或减慢反应速度 D.不改变反应速度
【答案】C
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂定义分析,催化剂是能改变反应速率,而本身质量和化学性质不变的物质。
【解答】 催化剂改变反应速率,包括加快和减慢,C正确;
故选:C。
3.(2021八下·嘉兴期末)如图是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中正确的是( )
A.制取氧气 B.收集氧气
C.验满 D.性质检验
【答案】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析判断。
【解答】A.制取氧气时,为了防止药品中的水分冷凝后流到试管底部引起炸裂,所以试管口应该略向下倾斜,故A错误;
B.收集氧气时,因为氧气的密度大于空气,所以通入氧气的导管口应该伸到集气瓶底部,故B正确;
C.验满时,应该将带火星的小木条伸到集气瓶口处,不应该深入瓶内,故C错误;
D.性质检验时,将铁丝放入氧气燃烧,为了防止高温熔融物滴落瓶底引起炸裂,所以瓶底应该放入沙子或水,故D错误。
故选B。
4.(2021八下·嘉兴期中)有一份纯氯酸钾固体a,另有一份 混有少量二氧化锰的氯酸钾固体b,两份固体质量相等。分别同时加热a和b,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据氯酸钾分解时二氧化锰的催化作用分析,结合图像中各曲线的变化趋势及起点与转折点的判断方法解答。
【解答】加二氧化 锰的氯酸钾反应快,即产生等量氧气,b所用时间少,但因氯酸钾质量少,所以最终产生氧气质量小于没有加二氧化锰的,即a大于b产生氧气,A符合题意;
故答案为:A。
5.(2021八下·杭州月考)现有a、b两份质量相等的固体氯酸钾,a加入少量二氧化锰,b是纯净的氯酸钾,将a、b放入两支试管中同时加热。放出氧气的质量和反应时间的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】根据氯酸钾分解制取氧气的温度要求,以及二氧化锰作为催化剂时对反应的影响分析判断。
【解答】氯酸钾要达到一定温度才会分解,即加热开始时不会马上产生氧气,故C错误;
二氧化锰为催化剂,它只会加快生成氧气的速度,不会改变最终生成氧气的质量。因为氯酸钾的质量相等,因此最终生成氧气的质量相等,故A、D错误,B正确。
故选B。
6.(2021八下·杭州月考)某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好,图Ⅰ中的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(可以吸收水蒸气)。下列说法正确的是( )
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接,均能达到测定氧气体积的目的
B.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
C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D.若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积,实验时先连接装置Ⅰ和V,后将燃烧匙伸到液面以下
【答案】D
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据氧气的制取、收集、验满以及各个装置的特点分析判断。
【解答】A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ连接,由于集气瓶上没有刻度,因此无法测定氧气的体积,故A错误;
B.用装置V测量生成氧气的体积,依靠的是生成气体对液体产生的压强,将液体压入量筒中,因此进入量筒中液体的体积,只与生成氧气的体积大小有关,而与是否存在空气无关,即测量结果不变,故B错误;
C.若用装置Ⅳ收集氧气,则应该使氧气从长导管b进入,其中的空气从短导管a排出,因此可将带火星的木条放置在a处导管口验满,故C错误;
D.若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积,为了防止生成的氧气外溢到空气中,因此实验时先连接装置Ⅰ和V,后将燃烧匙伸到液面以下,故D正确。
故选D。
7.(2021八下·杭州期中)小金需收集一瓶约混有四分之一体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A B C D
集气瓶中灌 的 水 集气瓶中灌 的水 导管伸入到集气瓶体积的 处 导管伸入到集气瓶体积的 处
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】对各个选项中收集到氧气和空气的体积比进行判断即可。
【解答】使用排水法首先氧气时,瓶内水的体积就是氧气的体积。需要收集一瓶大约体积空气的氧气,即收集的氧气,所以集气瓶中应灌的水,故A错误、B正确;
用排空气法收集氧气无法收集的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故C、D错误。
故选B。
8.(2021·下城模拟)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①中,将MnO2浸入H2O2溶液,MnO2可分解产生氧气
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
C.若用装置③的方法收集氧气,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】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解,生成水和氧气,据此分析判断。
【解答】A.在①中,将MnO2浸入H2O2溶液,H2O2可分解产生氧气, MnO2为催化剂,故A错误;
B.使用排水法收集氧气时,开始的时候肯定存在空气,因此气泡不够均匀;当导管口出现的气泡连续且均匀时,这时氧气比较纯净,可以开始收集,故B正确;
C.使用向上排空气法收集氧气时,应该将带火星的木条放在瓶口进行验满,故C错误;
D.要得到干燥的氧气,只能将装置①和③连接,故D错误。
故选B。
9.(2021·鹿城模拟)科学实验要规范操作。下列用高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是( )
A.装高锰酸钾 B.点燃酒精灯
C.加热高锰酸钾 D.收集氧气
【答案】A
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】跟机化学实验操作的规范判断。
【解答】A.装高锰酸钾时,应该将试管横放,然后用药匙 将高锰酸钾送到试管底部,故A正确;
B.点燃酒精灯时,不应该用正在燃烧的酒精灯,这样会造成酒精溢出发生火灾,故B错误;
C.加热高锰酸钾时,为了防止药品中的水倒流进试管底部造成炸裂,因此试管口要略微朝下;为了防止高锰酸钾粉末进入导管,还要在管口放上棉花,故C错误;
D.收集氧气时,因为氧气的密度大于空气,因此应该使用向上排空气法,故D错误。
故选A。
10.(2021八下·杭州月考)实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气,反应的文字表达式为:高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气,现对一定量的高锰酸钾固体进行加热,加热过程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据高锰酸钾分解制取氧气的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.在加热过程中,由于不断有氧气产生,因此固体的质量不断减小,故A错误;
B.由于高锰酸钾分解需要一定的温度,因此实验开始时没有氧气产生,过一段时间后才会生成氧气。随着反应的进行,氧气的质量不断增大;当高锰酸钾完全反应时,氧气的质量保持不变,故B错误;
C.在反应中,锰元素的质量保持不变,但是固体的质量不断减小然后不变。根据可知,固体中锰元素的质量分数先减小后不变,故C错误;
D.在反应中,由于不断有氧气产生,因此固体中氧元素的质量不断减少,固体的质量不断减小;当反应完全结束时,氧元素的质量保持不变,固体的质量也保持不变。根据可知,固体中氧元素的质量分数先减小后不变,故D正确。
故选D。
11.如图所示的演示实验中,集气瓶中的气体为( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.氢气 D.氮气
【答案】B
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据氧气的化学性质和检验方法判断。
【解答】将带火星的木条伸入集气瓶中后,木条复燃,那么瓶内的气体肯定支持燃烧,也就是氧气,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.(2020九上·江北月考)下列关于实验装置用法错误的是( )。
A.装置①可用于制二氧化碳 B.装置②可用于制氧气
C.装置③可用于收集二氧化碳 D.装置④可用于收集氢气
【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析。
【解答】A.利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时,由于反应物为固体和液体,且不需要加热,所以使用“固液常温型”装置,故A正确不合题意;
B.当使用高锰酸钾分解制取氧气时,由于反应物为固体且需要加热,因此使用“固体加热型”装置,故B正确不合题意;
C.二氧化碳的密度比空气大,所以使用向上排空气法收集,故C错误符合题意;
D.氢气不易溶于水,可以使用排水法收集,故D正确不合题意。
故选C。
13.(2020九上·海曙月考)如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A.制备 B.收集
C.验满 D.验证性质
【答案】A
【知识点】制取氧气的原理;氧气的检验和验满
【解析】【分析】A、根据加热固体药品的注意事项分析;
B、根据排空气法收集气体时导管要伸到集气瓶底部分析;
C、根据验满时要在瓶口检验分析;
D、根据铁丝燃烧瓶底要加水或细沙分析。
【解答】A、 加热高锰酸钾时试管口要加团棉花,试管口略向下倾斜,符合题意;
B、 收集氧气时导管要伸到接近集气瓶底部,不符合题意;
C、验满时要将带火星木条放瓶口,不能伸入瓶中,不符合题意;
D、铁丝燃烧实验瓶底要放少量水或细沙,不符合题意;
故选A。
14.(2020九上·慈溪月考)下列关于催化剂的叙述正确的是( )
A.能加快化学反应速度
B.能减慢化学反应速度
C.能改变化学反应速度
D.能使任何物质间都发生化学反应
【答案】C
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂定义分析,催化剂要满足“一变两不变”,一变为化学速率发生改变,两不变为化学性质及质量不变。
【解答】A、 催化剂能改变反应速率,包括加快和减慢 ,不符合题意;
B、 催化剂能改变反应速率,包括加快和减慢 ,不符合题意;
C、 催化剂能改变反应速率,包括加快和减慢 ,符合题意;
D、催化剂只能改变反应速率,不影响反应的发生,不符合题意;
故选C。
15.(2020九上·慈溪月考)实验室用过氧化氢制取氧气的装置,如图 所示,当过氧化氢滴入锥形瓶中时,锥形瓶中气体的压强( )
A.大于大气压 B.小于大气压 C.等于大气压 D.无法确定
【答案】A
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】根据有气体产生时装置内压强会增大分析。
【解答】 实验室用过氧化氢制取氧气的装置,如图所示,当过氧化氢滴入锥形瓶中时,锥形瓶中过氧化氢分解产生氧气,气体的压强增大,大于大气压;
故选A。
16.(2020九上·慈溪月考)用排水法收集氧气时,不正确的操作是 ( )
A.集气瓶装满水,不留空气泡,以使所得氧气纯净
B.瓶口向下,直立水槽中,以使集气瓶中的水能被氧气充分排出
C.当导管口开始有气泡冒出时,应立刻收集,以免造成氧气的浪费
D.当气泡连续均匀地冒出后,再收集
【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据排水法收集氧气,集气瓶中要装满水,且导管开始冒出气泡时不宜收集,要待气泡连续均匀冒出时再收集,以保证氧气纯净分析。
【解答】A、 集气瓶装满水,以排除集气瓶内空气,不留空气泡,使所得氧气纯净 ,不符合题意;
B、 瓶口向下,直立水槽中,以使集气瓶中的水能被氧气充分排出 ,不符合题意;
C、 当导管口开始有气泡冒出时是装置内空气,不能立即收集,会使氧纯净,符合题意;
D、 开始冒出气泡为装置内空气,不宜收集,当气泡连续均匀地冒出后,再收集 ,不符合题意;
故选C。
17.(2020八上·越城月考)区别空气和氧气两瓶气体的方法是 ( )
A.比较气体的颜色 B.闻气味
C.用带火星的木条试验 D.分别倒入澄清的石灰水
【答案】C
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【分析】空气中也有氧气,含量是占21%,所以与氧气有很多相似的地方。由于纯度不同区别也很大。
【解答】空气和氧气都是无色、无味的气体,所以不能通过比较颜色进行区别,A、B错误;纯氧中带火星的木条能复燃,空气中带火星的木条不能复燃,所以可用带火星的木条检验这两瓶气体,C选项正确;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,但空气中二氧化碳含量很低所以在瓶中倒入二氧化碳一般不会变浑浊。氧气与澄清石灰水不反应,所以D选项错误。
故选C
18.(2020八下·温州期末)在利用一定质量的双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中,相关量的变化与时间的对应关系如图所示,则纵坐标可能表示( )
A.水的质量 B.氧气的质量
C.双氧水的质量 D.二氧化锰的质量
【答案】D
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂的特点和作用分析。
【解答】在双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中,随着反应的进行,反应物双氧水的质量不断减小,而生成物水和氧气的质量不断增大,故A、B、D错误;
二氧化锰在实验中是催化剂,它的性质和质量保持不变,故D正确。
故选D。
19.(2020八下·新昌期末)实验室加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的过程中,二氧化锰的质量与反应时间的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂的作用和性质分析即可。
【解答】在加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的过程中,二氧化锰是催化剂,它加快了反应速率,但自身的性质和质量保持不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
20.(2020八下·秀洲月考)为了保证长时间(节能)潜航,潜水艇里要配备氧气发生装置,下列反应最适于潜水艇里供给氧气的是( )
A.2KClO3 2KCl+3O2↑
B.2H2O 2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
D.4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑
【答案】C
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】从反应条件判断是否需要消耗能源,以及反应物是否容易获取等角度进行思考。
【解答】反应A和D都需要加热,反应B需要耗电,只有C不消耗能源,且能够利用呼出的二氧化碳为原料,从而实现反复利用,故C符合题意,而A、B、D不含题意。
故选C。
二、填空题
21.(2021·金华)实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及下列装置
根据要求完成下列问题:
(1)根据提供的药品,写出一种实验室制取O2的化学方程式 ;
(2)选择装置B和C制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。
【答案】(1)MnO2 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)⑥③②④①⑤
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(2)根据加热固体制取氧气的步骤口诀“查、装、定、点、收、移、熄”,谐音“茶庄定点收利息”分析。
【解答】(1)制取氧气的反应方程式有2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)加热固体且用排水法收集氧气时,要先检查装置气密性,再装药品,再加热、收集气体,然后集满后先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
故答案为:(1)2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2) ⑥③②④①⑤ 。
22.(2020九上·慈溪月考)如图是常见的气体发生装置和收集装置。
(1)写出下列指定序号所指仪器的名称:④ ;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的发生装置可以选用 (填代号);
(3)在 O2、CO2 中,可以用 C 装置收集的气体是 ;
(4)制取气体前应先检查装置的气密性,若按 F 图所示操作,结果在导管口未看到气泡,其可能原因与下列因素无关的是 (填序号)。
a.将烧杯换成液面高度相同水槽
b.导管伸入水中位置过深,气体无法逸出
c.先用手捂住试管壁,再将导管另一端插入水中
c.可能是塞子未塞紧
【答案】(1)分液漏斗
(2)A
(3)D
(4)bcd
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据发生装置选择要看反应物状态及反应条件分析;
(3)根据氧气可用排水法收集分析;
(4)根据检查装置气密性时的注意事项及现象分析。
【解答】(1) ④ 名称为分液漏斗;
(2) 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气要选择固体加热型发生装置,即A;
(3) O2不易溶于水,可用排水法收集,CO2 能溶解于水,不能用排水法收集;
(4)a.将烧杯换成液面高度相同水槽,不影响检查装置气密性,错误;b.导管伸入水中位置过深,气体无法逸出,可能影响气密性检验,正确;c.先用手捂住试管壁,再将导管另一端插入水中,气体可能已逸出,会影响气密性检验,正确;d.可能是塞子未塞紧,装置漏气,正确;
故答案为:(1)分液漏斗;(2) A;(3) O2;(4)bcd。
23.(2020九上·宁波月考)根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性,回答下列问题:
1 空气 NH3 CH4 HCl O2
密度/g L-1 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43
溶解性 —— 极易溶 难溶 极易溶 难溶
(1)既能用排水法,又能用向上排空气法收集的气体是 。
(2)用如图所示盛满水的集气瓶收集 CH4,气体应从 端进入。
【答案】(1)O2
(2)b
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据难溶于水密度比空气大的气体既能用排水法,又能用向上排空气法收集分析。
【解答】(1)氧气难溶于水且密度比空气大,既能用排水法,又能用向上排空气法收集 ,氨气不能用排水法收集,甲烷用向下排空气法收集,盐酸不能用排水法收集;
(2) 用盛满水的集气瓶收集 CH4, 因水的密度比气体大,所以气体要从b端通入,水从a端排出;
故答案为:(1) O2 ;(2)b。
24.(2020八下·柯桥期末)过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多。化学兴趣小组的同学设计如上图方案一和方案二实验,比较两种物质的催化效果,其中观察效果较差的是 ,(选填“方案一”或“方案二”)为什么? 。
【答案】方案一;方案一是通过观察木条是否能复燃判断催化效果,木条复燃受到外界条件(水蒸气)影响较多,现象不明显,就无法判断哪一种物质催化效果好或者方案二通过比较收集一定体积气体所需的时间比较催化效果(比较反应一定的时间内收集气体体积的多少),现象直观明显。
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】分析两种方案中用来判断催化效果好坏的方法,判断哪种方案中的方法更能定量的、直观的看到催化效果即可。
【解答】比较两组物质的催化效果,其中观察效果较差的是方案一,理由是:
①方案一是通过观察木条是否能复燃判断催化效果,木条复燃受到外界条件(水蒸气)影响较多,现象不明显,就无法判断哪一种物质催化效果好;
②方案二通过比较收集一定体积气体所需的时间比较催化效果(比较反应一定的时间内收集气体体积的多少),现象直观明显。
25.(2020八下·温州期中)如图是实验室常用的气体收集装置,据图回答下列问题。
(1)图甲装置收集氧气,操作的正确顺序为 (填编号)
①当气泡连续均匀地冒出时,将导管伸入集气瓶口
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中
③当气体收集满时,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置
④熄灭酒精灯
⑤导管移出水面
(2)若用乙装置进行排空气法收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)②①③⑤④
(2)b
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据氧气收集的步骤分析判断;
(2)氧气的密度比空气大,进入集气瓶后会沉积在底部,因此应该让氧气从长导管进入,让空气从短导管排出,据此选择即可。
【解答】(1)收集氧气的正确步骤为:
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中 ;
①当气泡连续均匀地冒出时,将导管伸入集气瓶口 ;
③当气体收集满时,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置 ;
⑤导管移出水面 ;
④熄灭酒精灯 。
正确顺序为 ②①③⑤④ 。
(2)若用乙装置进行排空气法收集氧气,气体应从b端通入。
26.(2020·温州模拟)以下是小明在做“加热高锰酸钾制取氧气”实验时的过程,请据图回答:
(1)装配加热高锰酸钾制取氧气的发生装置时,需用到图甲中仪器的有 (填数字序号)
(2)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,小明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.导管口有气泡刚冒出时
C.冒出气泡连续且均匀时
【答案】(1)①②⑤
(2)B
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】1、高锰酸钾制氧气时,反应物是固体,条件需用酒精灯加热。据此可确定图甲中的仪器;
2、要测量高锰酸钾的纯度是通过测量产生氧气的体积测出氧气的质量,由氧气的质量测出高锰酸钾的质量,再计算出纯度。实验中要测出氧气的体积要课本实验制取进行比较,课本中是在有连续气泡冒出时进行收集,而只是想收集到纯度更高的氧气。但在这个实验中要考虑反应产生的氧气是不能被全部收集的,最后肯定有一部分氧气留在试管中,而在气压都是大气压强时这部分氧气与原来的空气体积是相同的,所以可以考虑将原来的空气收集起来替代最后没跑出的这部分氧气。
【解答】(1)由分析可知装配加热高锰酸钾制取氧气的发生装置时,需用到图甲中仪器的有125;
(2)主要考虑最后有一部分产生的氧气会留在试管中,而这部分氧气与原来的空气体积是相同的,所以可以考虑将原来的空气收集起来替代最后没跑出的这部分氧气,B选项正确。
故答案为:(1)①②⑤ (2)B
27.(2020·温州模拟)某兴趣小组加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,用如图所示的装置连接,粗略测量生成氧气的体积。
(1)B和C装置中收集氧气的装置是 。
(2)A装置试管中原有空气也会被收集到集气瓶中,这对测量生成的氧气体积的影响是 (选填“偏大”“偏小”或者“不影响”)。
(3)充分加热反应后,反应结束,小科同学想回收二氧化锰,于是他将回收的固体溶解,那么,他下一步进行的操作应该是 。
【答案】(1)B
(2)不影响
(3)过滤
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)根据整个装置的工作过程分析;
(2)反应前,试管中存在的空气被排出后,被计算在氧气的体积内。反应后,试管中会残留部分氧气,而这部分氧气的体积和原来空气的体积相同,前后相互抵消,因此对氧气的体积测量没有影响;
(3)反应产物为氯化钾,可溶于水,而催化剂二氧化锰则不溶于水。将固体加水溶解,氯酸钾就和二氧化锰分开,通过过滤的方法就可以得到二氧化碳。
【解答】(1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物后,产生的氧气对B内的水增加压力,将水排进量筒C中。当氧气不再产生时,水也就不再进入量筒中,即氧气的体积等于水的体积。那么B的作用是收集氧气,而C的作用是测量氧气的含量;
(2)A装置试管中原有空气也会被收集到集气瓶中,这对测量生成的氧气体积的影响是不影响;
(3)充分加热反应后,反应结束,小科同学想回收二氧化锰,于是他将回收的固体溶解,那么,他下一步进行的操作应该是过滤。
28.(2020九上·海曙期末)如图A~E是实验室制取气体的常用装置。请根据要求回答下列问题。
(1)图中的五种物质是教材中出现的物质,在一定条件下,都可以产生氧气。请你写出图中物质X制取氧气的化学方程式 。
(2)实验室用装置B或C来做为制取氧气的发生装置,装置B与C比较,装置B的优点是 。
(3)若选用装置F收集氧气,氧气应从 (填“能够控制反应速率”或“b”)进入F中。
【答案】(1)2H2O2 H2O2+O2↑(或水电解等)
(2)能够控制反应速率
(3)a
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据过氧化氢分解可制取氧气分析;
(2)根据分液漏斗的特点分析;
(3)根据氧气可用向上排空气法收集分析。
【解答】(1)过氧化氢分解可制得氧气,物质X可以为过氧化氢,反应方程式为 2H2O2 H2O2+O2↑ ;
(2)B比C多了分液漏斗,可以控制反应速率;
(3) 用装置F收集氧气,因氧气的密度大于空气,所以氧气应从长导管a 进入;
故答案为:(1) 2H2O2 H2O2+O2↑ ;(2)能够控制反应速率;(3) a 。
29.(2019八下·天台期末)如图是“加热高锰酸钾制取氧气”实验的部分仪器或装置。
(1)连接发生装置时,需要用到图甲中的仪器有 (填数字序号)。
(2)若高锰酸钾里有杂质(杂质受热不分解),为了测定高锰酸钾的纯度,通过图乙装置收集并测量氧气的体积。为了使实验数据准确,开始收集气体的时间应该是( )
A.检验氧气的纯度后
B.导管口有气泡冒出时
C.冒出的气泡连续均匀时
【答案】(1)①②⑤
(2)B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)气体的发生装置要根据反应物的状态和条件进行选择;制取氧气使用固体药品加热,据此选择即可;
(2)根据加热高锰酸钾制取氧气的注意事项选择。
【解答】(1)高锰酸钾制取氧气属于加热固体制取气体,发生装置需用到试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔橡皮塞,那么需要用到甲图中的仪器有:①②⑤;
(2)为了使得到的实验数据准确,小明开始收集气体的时间点应该是导管口一有气泡冒出时,因为要测定高锰酸钾的纯度,应该是收集高锰酸钾反应产生的所有气体,因此导管口一有气泡冒出时就要收集,故选B。
30.(2019八上·温州开学考)如图所示装置可用于收集氧气,请回答下列问题。
(1)用向上排空气法收集氧气,则氧气应从 端导管通入。若要检查已收集满氧气,可将带火星的木条放在 端导管口处;
(2)若用排水法收集氧气,可使集气瓶中装满水,氧气从 端导管通入。
【答案】(1)A;B
(2)B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)在使用排空气法收集气体时,氧气从上面排出,因此短管应该排出空气,而长管通入氧气;检查氧气并验满时,需要用带火星的小木条放在瓶口即可,如果木条恢复燃烧,即说明氧气已经收集满;
(2)使用排水法收集氧气,由于水的密度大都沉积在瓶底,因此水应该从长管排出,而氧气从短管通入。
【解答】(1)用向上排空气法收集氧气,则氧气应从A端导管通入。若要检查已收集满氧气,可将带火星的木条放在B端导管口处;
(2)若用排水法收集氧气,可使集气瓶中装满水,氧气从B端导管通入。
三、解答题
31.(2019八上·温州开学考)由实验测知:取3.5gKMnO4晶体加热到220℃,分解放出的氧气多于按下式计算的理论量。按下式计算的理论量为放出氧气0.354g。
换算成标准状况下的体积为248 mL,而实际测得的氧气为308 mL(标准状况),超过理论量为:(308一248)mL=60mL。试回答:
(1)怎样用实验证明:超理论量的氧气不是来自MnO2
(2)怎样用实验证明超理论量的氧气是由K2MnO4分解产生的?(要求用KMnO4制取氧气后的残渣实验,如所示。)
(3)怎样从“最后残渣”中分离出MnO2?
【答案】(1)另取少量MnO2;在酒精灯火焰上加热,插入带火星的木条,木条不复燃
(2)用酒精灯火焰集中加热“残渣”,又收集到一定体积的氧气
(3)将最后残渣加入适量的水溶解,过滤,即可分离出MnO2
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)要证明二氧化锰是否反应生成氧气,只需将它放在酒精灯火焰上加热,然后用带火星的木条检验是否有氧气生成即可;
(2)要证明 K2MnO4分解 产生氧气,只需将它放在酒精灯火焰上加热,然后将得到的气体检验一下是否为氧气即可;
(3) KMnO4 和 K2MnO4 都溶于水,而 MnO2 不溶于水,因此利用分离固体不溶物和液体的方法分离即可,也就是溶解和过滤。
【解答】(1)证明 超理论量的氧气不是来自MnO2 的方法: 另取少量MnO2;在酒精灯火焰上加热,插入带火星的木条,木条不复燃 ;
(2)证明超理论量的氧气是由K2MnO4分解产生的方法:用酒精灯火焰集中加热“残渣”,又收集到一定体积的氧气 ;
(3) 从“最后残渣”中分离出MnO2 的方法: 将最后残渣加入适量的水溶解,过滤,即可分离出MnO2 。
32.(2019·台州模拟)在流感高发时期,医院里常用过氧化氢(H2O2)作为消毒液。
(1)下列有关过氧化氢的说法正确的是 。
①它是由氢气和氧气组成的 ②它是由氢元素和氧元素组成的
③它是由一个氢分子和一个氧分子构成的 ④它由两个氢元素和两个氧元素组成
(2)若用质量分数为10%的H2O2溶液(密度已知),配制680g质量分数为5%的H2O2溶液做消毒液。现提供下列器材:酒精灯、量筒、胶头滴管、烧杯、漏斗,配制过程中一定不需要的是 。
(3)若用配制好的5%的过氧化氢溶液制取干燥的氧气,按气体流向,图中导管编号的连接顺序依次是
(填写图中的数字序号)。
【答案】(1)②
(2)酒精灯、漏斗
(3)①③④⑧
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】要收集干燥的氧气应用向上排气法收集,不能用排水法收集,氧气中的水蒸气可用浓硫酸来干燥。
【解答】(1)①过氧化氢是一种纯净物,它是由氢元素和氧元素组成的,不含氢气和氧气,错误;
②过氧化氢是由氢元素和氧元素组成的,正确;
③每个过氧化氢分子是由2个氢原子和2个氧原子构成的,不含有氧分子和氢分子,错误;
④元素只讲种类不讲个数,错误;
(2)若用质量分数为10%的H2O2溶液(密度已知),配制680g质量分数为5%的H2O2溶液做消毒液,应量取10%的H2O2溶液和水,应用到量筒、胶头滴管,应在烧杯中用玻璃棒搅拌溶解,所以用不到的仪器是酒精灯和漏斗;
(3)氧气中的水蒸气可用浓硫酸来干燥,要收集干燥的氧气应用向上排气法收集,不能用排水法收集,由于氧气的密度大于空气的密度,⑧应是进气口,所以自导管编号的连接顺序依次是:①③④⑧。
故答案为:(1)②;(2) 酒精灯、漏斗 ;(3)①③④⑧
33.(2019八上·天台期末)图是电解水的简易装置,试回答下列问题:
(1)实验反应的文字表达式是 ;
(2)实验中,A、B试管中气体的体积与时间的关系如图所示。由图可知A气体是 ,直流电源的左侧是 极;
(3)为了加快电解水的速度,常在水中加入一定量的稀硫酸。若实验前加入20克9.8%的稀硫酸,实验结束后测得剩余溶液的质量刚好为100克,则剩余溶液中溶质的质量分数为多少?
【答案】(1)水 氢气+氧气
(2)氢气;负(阴)
(3)解:m质=20g×98%=1.96g
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】水的电解方程式为:2H2O2H2+O2;电解水微观上,氢离子在电源的负极获得电子生成氢气,氧离子在电源的正极失去电子生成氧气,宏观上,电源的正负极均有气泡产生;溶质的质量分数是表示溶质质量与溶液质量之比。
【解答】(1)实验反应的文字表达式为:水氢气+氧气;
(2)根据水的电解方程式为:2H2O2H2+O2,由A、B试管中气体的体积与时间的关系可知:A气体为氢气;氢离子在电源的负极得电子生成氢气,因此,直流电的左侧为负极;
(3)20g9.8%的稀硫酸溶液中溶质的质量m质=20g1.96g;因此,溶质的质量分数=;
故答案为:(1)水氢气+氧气;(2)氢气;负;(3)1.96%。
四、实验探究题
34.(2021·嘉兴)小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢 查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于刷烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验, 观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度, 使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
(3)【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
【答案】(1)速度
(2)相同时间内收集到氧气的体积
(3)水可以降低温度,减缓反应的速度
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)在反应过程中,如果滴加过氧化氢溶液的速度过快,也会造成溶液浓度的增大,从而对实验探究的问题产生影响;
(2)氧气产生的速度其实就是气泡生成的速度,可以用相同时间比体积或相同体积比时间的方法来确定速度的大小;
(3)分析对实验的描述中哪个因素发生改变,从而确定猜想的因素即可。
【解答】(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较:相同时间内收集到氧气的体积;
(3)用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,变量是温度,因此该实验基于的假设为:水可以降低温度,减缓反应的速度。
35.(2021八下·吴兴期末)某同学为了探究二氧化锰对H2O2分解速率的影响,利用下图所示装置(夹持装置略去)进行实验,其中实验1、实验2加入二氧化锰,实验3不加,实验数据记录如下:
实验1 实验2 实验3
2%的H2O2溶液体积/毫升 20 20 20
温度/摄氏度 20 80 20
相同时间集气瓶内气体体积 较多 最多 最少
(1)三组实验中,分解速率最快的是 ,你的判断依据是 。
(2)实验2中测定的反应速率往往相比真实值会偏大,其原因是 。
【答案】(1)实验2;相同时间内集气瓶中气体体积最多
(2)锥形瓶内气体受热膨胀或80℃时,温度较高,水蒸发成水蒸气(合理即可)。
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)相同时间内生成的气体体积越多,说明过氧化氢的分解速度越快。
(2)当温度较高时,里面的水会蒸发形成大量的水蒸气,与生成的氧气混合在一起,从而使生成的气泡更多,判断出来的反应速率更大。
【解答】(1)三组实验中,分解速率最快的是实验2,判断依据是:相同时间内集气瓶中气体体积最多。
(2)实验2中测定的反应速率往往相比真实值会偏大,其原因是:锥形瓶内气体受热膨胀或80℃时,温度较高,水蒸发成水蒸气。
36.(2021八下·嘉兴期末)某兴趣小组同学对“双氧水分解产生氧气的速率与哪些因素有关”这一问题展开探究。
双氧水的质量 双氧水的浓度 ?
Ⅰ 50.0g 1%
Ⅱ 50.0g 2%
Ⅲ 50.0g 4%
(1)上述表格中?处应填的内容是 。
(2)根据表格的设计,实验探究的问题是: 。
(3)本实验中,测量O2体积的装置是图 。
【答案】(1)相同时间产生氧气的体积多少或收集相同体积的氧气所用的时间
(2)双氧水分解产生氧气的速率是否与双氧水的浓度有关
(3)3
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)产生氧气的速率与氧气的体积和时间有关系,可以通过控制其中一个因素相同而比较另一个因素大小的方式来确定产生氧气的速率大小;
(2)根据表格,确定实验中的变量,据此写出实验要探究的问题;
(3)使用量筒测量生成气体的体积时,依靠生成气体的压强将水压入量筒,因此气体应该从短导管进入,而水从长导管进入量筒。
【解答】(1)表格中“?”应该填写用来表示产生氧气快慢的物理量,即相同时间产生氧气的体积多少或收集相同体积的氧气所用的时间。
(2)根据表格可知,双氧水的质量相同而溶液浓度不同,因此实验探究的问题为:双氧水分解产生氧气的速率是否与双氧水的浓度有关
(3)测量氧气体积的装置中,应该短导管通入氧气,长导管排出水,故选丙。
五、综合说理题
37.(2020·温州模拟)过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,常温下是一种无色液体,如图甲过氧化氢在二氧化锰催化作用下,可分解得到氧气,使带火星的木条复燃。如图乙在加热的条件下,它能分解生成氧气和水。研究表明,将新制的5%的双氧水溶液加热到65℃时就有氧气产生,加热到80℃时就有较多氧气生成.某同学用如图乙所示的装置用上述方法制得氧气,用带火星的木条直接在试管口检验,结果木条不能复燃。他查阅资料知,氧气浓度低于一定值时,不能使带火星的木条复燃。于是将实验装置改成如图丙,结果木条复燃。请对上述现象作出合理解释。
【答案】二氧化锰催化分解过氧化氢制得氧气浓度较高,能使带火星的木条复燃。加热分解过氧化氢,溶液温度较高,水蒸发加快,产生的氧气因混有较多的水蒸气使氧气浓度过低,不能使带火星的木条复燃。丙中将混气体通过U型管,U型管外有较冷的水,水蒸气遇冷液化成水,留在U型管中,出来的气体中氧气的浓度高,带火星的木条复燃。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】氧气之所以没有点燃带火星的木条,原因肯定是它的浓度较低,首先根据乙图分析氧气浓度低的原因可能是存在大量的水蒸气,然后分析丙图中U型管内冷水的作用即可。
【解答】 二氧化锰催化分解过氧化氢制得氧气浓度较高,能使带火星的木条复燃。加热分解过氧化氢,溶液温度较高,水蒸发加快,产生的氧气因混有较多的水蒸气使氧气浓度过低,不能使带火星的木条复燃。丙中将混气体通过U型管,U型管外有较冷的水,水蒸气遇冷液化成水,留在U型管中,出来的气体中氧气的浓度高,带火星的木条复燃。
38.某同学在实验室里用高锰酸钾和二氧化锰加热制取氧气,实验结束时发现大试管已破裂,请你帮他分析造成试管破裂的可能原因是什么?(写出三条即可)
【答案】(1)没有给试管均匀预热;(2)试管外壁有水滴;(3)试管口没有略向下倾斜.
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【解答】根据实验室里用加热高锰酸钾的方法制氧气的实验操作步骤和注意事项进行【分析】试管破裂可能是由于试管受热不均匀,也可能是在高温时突然冷却等引起的.如试管没有预热,就直接加热会造成试管受热不均匀;试管口没有向下倾斜,实验完毕先停止加热再拿出水槽中的导管,这些都会导致水回流,试管破裂.
【分析】根据实验室里用加热高锰酸钾的方法制氧气的实验操作步骤和注意事项进行分析,造成试管炸裂的原因可能是:试管口朝上倾斜、试管底部接触到灯芯、加热时试管外壁有水,未给试管预热等.
1 / 1华师大版初中科学九上第一章第3节用分解反应制取氧气同步练习
一、单选题
1.能使带火星木条复燃的气体是( )
A.氧气 B.稀有气体 C.氮气 D.二氧化碳
2.关于催化剂在化学反应中的作用说法正确的是( )
A.一定加快反应速度 B.会减慢反应速度
C.加快或减慢反应速度 D.不改变反应速度
3.(2021八下·嘉兴期末)如图是实验室制取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中正确的是( )
A.制取氧气 B.收集氧气
C.验满 D.性质检验
4.(2021八下·嘉兴期中)有一份纯氯酸钾固体a,另有一份 混有少量二氧化锰的氯酸钾固体b,两份固体质量相等。分别同时加热a和b,能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图象是( )
A. B.
C. D.
5.(2021八下·杭州月考)现有a、b两份质量相等的固体氯酸钾,a加入少量二氧化锰,b是纯净的氯酸钾,将a、b放入两支试管中同时加热。放出氧气的质量和反应时间的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2021八下·杭州月考)某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好,图Ⅰ中的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(可以吸收水蒸气)。下列说法正确的是( )
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接,均能达到测定氧气体积的目的
B.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
C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D.若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积,实验时先连接装置Ⅰ和V,后将燃烧匙伸到液面以下
7.(2021八下·杭州期中)小金需收集一瓶约混有四分之一体积空气的氧气,下列操作正确的是( )
A B C D
集气瓶中灌 的 水 集气瓶中灌 的水 导管伸入到集气瓶体积的 处 导管伸入到集气瓶体积的 处
A.A B.B C.C D.D
8.(2021·下城模拟)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①中,将MnO2浸入H2O2溶液,MnO2可分解产生氧气
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
C.若用装置③的方法收集氧气,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
9.(2021·鹿城模拟)科学实验要规范操作。下列用高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是( )
A.装高锰酸钾 B.点燃酒精灯
C.加热高锰酸钾 D.收集氧气
10.(2021八下·杭州月考)实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气,反应的文字表达式为:高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气,现对一定量的高锰酸钾固体进行加热,加热过程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示的演示实验中,集气瓶中的气体为( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.氢气 D.氮气
12.(2020九上·江北月考)下列关于实验装置用法错误的是( )。
A.装置①可用于制二氧化碳 B.装置②可用于制氧气
C.装置③可用于收集二氧化碳 D.装置④可用于收集氢气
13.(2020九上·海曙月考)如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A.制备 B.收集
C.验满 D.验证性质
14.(2020九上·慈溪月考)下列关于催化剂的叙述正确的是( )
A.能加快化学反应速度
B.能减慢化学反应速度
C.能改变化学反应速度
D.能使任何物质间都发生化学反应
15.(2020九上·慈溪月考)实验室用过氧化氢制取氧气的装置,如图 所示,当过氧化氢滴入锥形瓶中时,锥形瓶中气体的压强( )
A.大于大气压 B.小于大气压 C.等于大气压 D.无法确定
16.(2020九上·慈溪月考)用排水法收集氧气时,不正确的操作是 ( )
A.集气瓶装满水,不留空气泡,以使所得氧气纯净
B.瓶口向下,直立水槽中,以使集气瓶中的水能被氧气充分排出
C.当导管口开始有气泡冒出时,应立刻收集,以免造成氧气的浪费
D.当气泡连续均匀地冒出后,再收集
17.(2020八上·越城月考)区别空气和氧气两瓶气体的方法是 ( )
A.比较气体的颜色 B.闻气味
C.用带火星的木条试验 D.分别倒入澄清的石灰水
18.(2020八下·温州期末)在利用一定质量的双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中,相关量的变化与时间的对应关系如图所示,则纵坐标可能表示( )
A.水的质量 B.氧气的质量
C.双氧水的质量 D.二氧化锰的质量
19.(2020八下·新昌期末)实验室加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的过程中,二氧化锰的质量与反应时间的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
20.(2020八下·秀洲月考)为了保证长时间(节能)潜航,潜水艇里要配备氧气发生装置,下列反应最适于潜水艇里供给氧气的是( )
A.2KClO3 2KCl+3O2↑
B.2H2O 2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
D.4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑
二、填空题
21.(2021·金华)实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及下列装置
根据要求完成下列问题:
(1)根据提供的药品,写出一种实验室制取O2的化学方程式 ;
(2)选择装置B和C制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。
22.(2020九上·慈溪月考)如图是常见的气体发生装置和收集装置。
(1)写出下列指定序号所指仪器的名称:④ ;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的发生装置可以选用 (填代号);
(3)在 O2、CO2 中,可以用 C 装置收集的气体是 ;
(4)制取气体前应先检查装置的气密性,若按 F 图所示操作,结果在导管口未看到气泡,其可能原因与下列因素无关的是 (填序号)。
a.将烧杯换成液面高度相同水槽
b.导管伸入水中位置过深,气体无法逸出
c.先用手捂住试管壁,再将导管另一端插入水中
c.可能是塞子未塞紧
23.(2020九上·宁波月考)根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性,回答下列问题:
1 空气 NH3 CH4 HCl O2
密度/g L-1 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43
溶解性 —— 极易溶 难溶 极易溶 难溶
(1)既能用排水法,又能用向上排空气法收集的气体是 。
(2)用如图所示盛满水的集气瓶收集 CH4,气体应从 端进入。
24.(2020八下·柯桥期末)过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多。化学兴趣小组的同学设计如上图方案一和方案二实验,比较两种物质的催化效果,其中观察效果较差的是 ,(选填“方案一”或“方案二”)为什么? 。
25.(2020八下·温州期中)如图是实验室常用的气体收集装置,据图回答下列问题。
(1)图甲装置收集氧气,操作的正确顺序为 (填编号)
①当气泡连续均匀地冒出时,将导管伸入集气瓶口
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中
③当气体收集满时,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置
④熄灭酒精灯
⑤导管移出水面
(2)若用乙装置进行排空气法收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
26.(2020·温州模拟)以下是小明在做“加热高锰酸钾制取氧气”实验时的过程,请据图回答:
(1)装配加热高锰酸钾制取氧气的发生装置时,需用到图甲中仪器的有 (填数字序号)
(2)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,小明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.导管口有气泡刚冒出时
C.冒出气泡连续且均匀时
27.(2020·温州模拟)某兴趣小组加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,用如图所示的装置连接,粗略测量生成氧气的体积。
(1)B和C装置中收集氧气的装置是 。
(2)A装置试管中原有空气也会被收集到集气瓶中,这对测量生成的氧气体积的影响是 (选填“偏大”“偏小”或者“不影响”)。
(3)充分加热反应后,反应结束,小科同学想回收二氧化锰,于是他将回收的固体溶解,那么,他下一步进行的操作应该是 。
28.(2020九上·海曙期末)如图A~E是实验室制取气体的常用装置。请根据要求回答下列问题。
(1)图中的五种物质是教材中出现的物质,在一定条件下,都可以产生氧气。请你写出图中物质X制取氧气的化学方程式 。
(2)实验室用装置B或C来做为制取氧气的发生装置,装置B与C比较,装置B的优点是 。
(3)若选用装置F收集氧气,氧气应从 (填“能够控制反应速率”或“b”)进入F中。
29.(2019八下·天台期末)如图是“加热高锰酸钾制取氧气”实验的部分仪器或装置。
(1)连接发生装置时,需要用到图甲中的仪器有 (填数字序号)。
(2)若高锰酸钾里有杂质(杂质受热不分解),为了测定高锰酸钾的纯度,通过图乙装置收集并测量氧气的体积。为了使实验数据准确,开始收集气体的时间应该是( )
A.检验氧气的纯度后
B.导管口有气泡冒出时
C.冒出的气泡连续均匀时
30.(2019八上·温州开学考)如图所示装置可用于收集氧气,请回答下列问题。
(1)用向上排空气法收集氧气,则氧气应从 端导管通入。若要检查已收集满氧气,可将带火星的木条放在 端导管口处;
(2)若用排水法收集氧气,可使集气瓶中装满水,氧气从 端导管通入。
三、解答题
31.(2019八上·温州开学考)由实验测知:取3.5gKMnO4晶体加热到220℃,分解放出的氧气多于按下式计算的理论量。按下式计算的理论量为放出氧气0.354g。
换算成标准状况下的体积为248 mL,而实际测得的氧气为308 mL(标准状况),超过理论量为:(308一248)mL=60mL。试回答:
(1)怎样用实验证明:超理论量的氧气不是来自MnO2
(2)怎样用实验证明超理论量的氧气是由K2MnO4分解产生的?(要求用KMnO4制取氧气后的残渣实验,如所示。)
(3)怎样从“最后残渣”中分离出MnO2?
32.(2019·台州模拟)在流感高发时期,医院里常用过氧化氢(H2O2)作为消毒液。
(1)下列有关过氧化氢的说法正确的是 。
①它是由氢气和氧气组成的 ②它是由氢元素和氧元素组成的
③它是由一个氢分子和一个氧分子构成的 ④它由两个氢元素和两个氧元素组成
(2)若用质量分数为10%的H2O2溶液(密度已知),配制680g质量分数为5%的H2O2溶液做消毒液。现提供下列器材:酒精灯、量筒、胶头滴管、烧杯、漏斗,配制过程中一定不需要的是 。
(3)若用配制好的5%的过氧化氢溶液制取干燥的氧气,按气体流向,图中导管编号的连接顺序依次是
(填写图中的数字序号)。
33.(2019八上·天台期末)图是电解水的简易装置,试回答下列问题:
(1)实验反应的文字表达式是 ;
(2)实验中,A、B试管中气体的体积与时间的关系如图所示。由图可知A气体是 ,直流电源的左侧是 极;
(3)为了加快电解水的速度,常在水中加入一定量的稀硫酸。若实验前加入20克9.8%的稀硫酸,实验结束后测得剩余溶液的质量刚好为100克,则剩余溶液中溶质的质量分数为多少?
四、实验探究题
34.(2021·嘉兴)小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢 查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于刷烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验, 观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度, 使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
(3)【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
35.(2021八下·吴兴期末)某同学为了探究二氧化锰对H2O2分解速率的影响,利用下图所示装置(夹持装置略去)进行实验,其中实验1、实验2加入二氧化锰,实验3不加,实验数据记录如下:
实验1 实验2 实验3
2%的H2O2溶液体积/毫升 20 20 20
温度/摄氏度 20 80 20
相同时间集气瓶内气体体积 较多 最多 最少
(1)三组实验中,分解速率最快的是 ,你的判断依据是 。
(2)实验2中测定的反应速率往往相比真实值会偏大,其原因是 。
36.(2021八下·嘉兴期末)某兴趣小组同学对“双氧水分解产生氧气的速率与哪些因素有关”这一问题展开探究。
双氧水的质量 双氧水的浓度 ?
Ⅰ 50.0g 1%
Ⅱ 50.0g 2%
Ⅲ 50.0g 4%
(1)上述表格中?处应填的内容是 。
(2)根据表格的设计,实验探究的问题是: 。
(3)本实验中,测量O2体积的装置是图 。
五、综合说理题
37.(2020·温州模拟)过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,常温下是一种无色液体,如图甲过氧化氢在二氧化锰催化作用下,可分解得到氧气,使带火星的木条复燃。如图乙在加热的条件下,它能分解生成氧气和水。研究表明,将新制的5%的双氧水溶液加热到65℃时就有氧气产生,加热到80℃时就有较多氧气生成.某同学用如图乙所示的装置用上述方法制得氧气,用带火星的木条直接在试管口检验,结果木条不能复燃。他查阅资料知,氧气浓度低于一定值时,不能使带火星的木条复燃。于是将实验装置改成如图丙,结果木条复燃。请对上述现象作出合理解释。
38.某同学在实验室里用高锰酸钾和二氧化锰加热制取氧气,实验结束时发现大试管已破裂,请你帮他分析造成试管破裂的可能原因是什么?(写出三条即可)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据氧气的化学性质分析。
【解答】能使带火星的木条复燃的是氧气,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂定义分析,催化剂是能改变反应速率,而本身质量和化学性质不变的物质。
【解答】 催化剂改变反应速率,包括加快和减慢,C正确;
故选:C。
3.【答案】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析判断。
【解答】A.制取氧气时,为了防止药品中的水分冷凝后流到试管底部引起炸裂,所以试管口应该略向下倾斜,故A错误;
B.收集氧气时,因为氧气的密度大于空气,所以通入氧气的导管口应该伸到集气瓶底部,故B正确;
C.验满时,应该将带火星的小木条伸到集气瓶口处,不应该深入瓶内,故C错误;
D.性质检验时,将铁丝放入氧气燃烧,为了防止高温熔融物滴落瓶底引起炸裂,所以瓶底应该放入沙子或水,故D错误。
故选B。
4.【答案】A
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据氯酸钾分解时二氧化锰的催化作用分析,结合图像中各曲线的变化趋势及起点与转折点的判断方法解答。
【解答】加二氧化 锰的氯酸钾反应快,即产生等量氧气,b所用时间少,但因氯酸钾质量少,所以最终产生氧气质量小于没有加二氧化锰的,即a大于b产生氧气,A符合题意;
故答案为:A。
5.【答案】B
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】根据氯酸钾分解制取氧气的温度要求,以及二氧化锰作为催化剂时对反应的影响分析判断。
【解答】氯酸钾要达到一定温度才会分解,即加热开始时不会马上产生氧气,故C错误;
二氧化锰为催化剂,它只会加快生成氧气的速度,不会改变最终生成氧气的质量。因为氯酸钾的质量相等,因此最终生成氧气的质量相等,故A、D错误,B正确。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据氧气的制取、收集、验满以及各个装置的特点分析判断。
【解答】A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ连接,由于集气瓶上没有刻度,因此无法测定氧气的体积,故A错误;
B.用装置V测量生成氧气的体积,依靠的是生成气体对液体产生的压强,将液体压入量筒中,因此进入量筒中液体的体积,只与生成氧气的体积大小有关,而与是否存在空气无关,即测量结果不变,故B错误;
C.若用装置Ⅳ收集氧气,则应该使氧气从长导管b进入,其中的空气从短导管a排出,因此可将带火星的木条放置在a处导管口验满,故C错误;
D.若用装置Ⅰ与装置V量组合测量生成氧气的体积,为了防止生成的氧气外溢到空气中,因此实验时先连接装置Ⅰ和V,后将燃烧匙伸到液面以下,故D正确。
故选D。
7.【答案】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】对各个选项中收集到氧气和空气的体积比进行判断即可。
【解答】使用排水法首先氧气时,瓶内水的体积就是氧气的体积。需要收集一瓶大约体积空气的氧气,即收集的氧气,所以集气瓶中应灌的水,故A错误、B正确;
用排空气法收集氧气无法收集的氧气,因为氧气密度比空气大,会聚集在下部,故C、D错误。
故选B。
8.【答案】B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;氧气的检验和验满
【解析】【分析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解,生成水和氧气,据此分析判断。
【解答】A.在①中,将MnO2浸入H2O2溶液,H2O2可分解产生氧气, MnO2为催化剂,故A错误;
B.使用排水法收集氧气时,开始的时候肯定存在空气,因此气泡不够均匀;当导管口出现的气泡连续且均匀时,这时氧气比较纯净,可以开始收集,故B正确;
C.使用向上排空气法收集氧气时,应该将带火星的木条放在瓶口进行验满,故C错误;
D.要得到干燥的氧气,只能将装置①和③连接,故D错误。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】跟机化学实验操作的规范判断。
【解答】A.装高锰酸钾时,应该将试管横放,然后用药匙 将高锰酸钾送到试管底部,故A正确;
B.点燃酒精灯时,不应该用正在燃烧的酒精灯,这样会造成酒精溢出发生火灾,故B错误;
C.加热高锰酸钾时,为了防止药品中的水倒流进试管底部造成炸裂,因此试管口要略微朝下;为了防止高锰酸钾粉末进入导管,还要在管口放上棉花,故C错误;
D.收集氧气时,因为氧气的密度大于空气,因此应该使用向上排空气法,故D错误。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据高锰酸钾分解制取氧气的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.在加热过程中,由于不断有氧气产生,因此固体的质量不断减小,故A错误;
B.由于高锰酸钾分解需要一定的温度,因此实验开始时没有氧气产生,过一段时间后才会生成氧气。随着反应的进行,氧气的质量不断增大;当高锰酸钾完全反应时,氧气的质量保持不变,故B错误;
C.在反应中,锰元素的质量保持不变,但是固体的质量不断减小然后不变。根据可知,固体中锰元素的质量分数先减小后不变,故C错误;
D.在反应中,由于不断有氧气产生,因此固体中氧元素的质量不断减少,固体的质量不断减小;当反应完全结束时,氧元素的质量保持不变,固体的质量也保持不变。根据可知,固体中氧元素的质量分数先减小后不变,故D正确。
故选D。
11.【答案】B
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【分析】根据氧气的化学性质和检验方法判断。
【解答】将带火星的木条伸入集气瓶中后,木条复燃,那么瓶内的气体肯定支持燃烧,也就是氧气,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析。
【解答】A.利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时,由于反应物为固体和液体,且不需要加热,所以使用“固液常温型”装置,故A正确不合题意;
B.当使用高锰酸钾分解制取氧气时,由于反应物为固体且需要加热,因此使用“固体加热型”装置,故B正确不合题意;
C.二氧化碳的密度比空气大,所以使用向上排空气法收集,故C错误符合题意;
D.氢气不易溶于水,可以使用排水法收集,故D正确不合题意。
故选C。
13.【答案】A
【知识点】制取氧气的原理;氧气的检验和验满
【解析】【分析】A、根据加热固体药品的注意事项分析;
B、根据排空气法收集气体时导管要伸到集气瓶底部分析;
C、根据验满时要在瓶口检验分析;
D、根据铁丝燃烧瓶底要加水或细沙分析。
【解答】A、 加热高锰酸钾时试管口要加团棉花,试管口略向下倾斜,符合题意;
B、 收集氧气时导管要伸到接近集气瓶底部,不符合题意;
C、验满时要将带火星木条放瓶口,不能伸入瓶中,不符合题意;
D、铁丝燃烧实验瓶底要放少量水或细沙,不符合题意;
故选A。
14.【答案】C
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂定义分析,催化剂要满足“一变两不变”,一变为化学速率发生改变,两不变为化学性质及质量不变。
【解答】A、 催化剂能改变反应速率,包括加快和减慢 ,不符合题意;
B、 催化剂能改变反应速率,包括加快和减慢 ,不符合题意;
C、 催化剂能改变反应速率,包括加快和减慢 ,符合题意;
D、催化剂只能改变反应速率,不影响反应的发生,不符合题意;
故选C。
15.【答案】A
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】根据有气体产生时装置内压强会增大分析。
【解答】 实验室用过氧化氢制取氧气的装置,如图所示,当过氧化氢滴入锥形瓶中时,锥形瓶中过氧化氢分解产生氧气,气体的压强增大,大于大气压;
故选A。
16.【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据排水法收集氧气,集气瓶中要装满水,且导管开始冒出气泡时不宜收集,要待气泡连续均匀冒出时再收集,以保证氧气纯净分析。
【解答】A、 集气瓶装满水,以排除集气瓶内空气,不留空气泡,使所得氧气纯净 ,不符合题意;
B、 瓶口向下,直立水槽中,以使集气瓶中的水能被氧气充分排出 ,不符合题意;
C、 当导管口开始有气泡冒出时是装置内空气,不能立即收集,会使氧纯净,符合题意;
D、 开始冒出气泡为装置内空气,不宜收集,当气泡连续均匀地冒出后,再收集 ,不符合题意;
故选C。
17.【答案】C
【知识点】氧气的检验和验满
【解析】【分析】空气中也有氧气,含量是占21%,所以与氧气有很多相似的地方。由于纯度不同区别也很大。
【解答】空气和氧气都是无色、无味的气体,所以不能通过比较颜色进行区别,A、B错误;纯氧中带火星的木条能复燃,空气中带火星的木条不能复燃,所以可用带火星的木条检验这两瓶气体,C选项正确;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,但空气中二氧化碳含量很低所以在瓶中倒入二氧化碳一般不会变浑浊。氧气与澄清石灰水不反应,所以D选项错误。
故选C
18.【答案】D
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂的特点和作用分析。
【解答】在双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中,随着反应的进行,反应物双氧水的质量不断减小,而生成物水和氧气的质量不断增大,故A、B、D错误;
二氧化锰在实验中是催化剂,它的性质和质量保持不变,故D正确。
故选D。
19.【答案】C
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】根据催化剂的作用和性质分析即可。
【解答】在加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的过程中,二氧化锰是催化剂,它加快了反应速率,但自身的性质和质量保持不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
20.【答案】C
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】从反应条件判断是否需要消耗能源,以及反应物是否容易获取等角度进行思考。
【解答】反应A和D都需要加热,反应B需要耗电,只有C不消耗能源,且能够利用呼出的二氧化碳为原料,从而实现反复利用,故C符合题意,而A、B、D不含题意。
故选C。
21.【答案】(1)MnO2 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)⑥③②④①⑤
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(2)根据加热固体制取氧气的步骤口诀“查、装、定、点、收、移、熄”,谐音“茶庄定点收利息”分析。
【解答】(1)制取氧气的反应方程式有2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)加热固体且用排水法收集氧气时,要先检查装置气密性,再装药品,再加热、收集气体,然后集满后先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
故答案为:(1)2KClO3 2KCl+3O2↑或2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2) ⑥③②④①⑤ 。
22.【答案】(1)分液漏斗
(2)A
(3)D
(4)bcd
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据发生装置选择要看反应物状态及反应条件分析;
(3)根据氧气可用排水法收集分析;
(4)根据检查装置气密性时的注意事项及现象分析。
【解答】(1) ④ 名称为分液漏斗;
(2) 用氯酸钾和二氧化锰制取氧气要选择固体加热型发生装置,即A;
(3) O2不易溶于水,可用排水法收集,CO2 能溶解于水,不能用排水法收集;
(4)a.将烧杯换成液面高度相同水槽,不影响检查装置气密性,错误;b.导管伸入水中位置过深,气体无法逸出,可能影响气密性检验,正确;c.先用手捂住试管壁,再将导管另一端插入水中,气体可能已逸出,会影响气密性检验,正确;d.可能是塞子未塞紧,装置漏气,正确;
故答案为:(1)分液漏斗;(2) A;(3) O2;(4)bcd。
23.【答案】(1)O2
(2)b
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据难溶于水密度比空气大的气体既能用排水法,又能用向上排空气法收集分析。
【解答】(1)氧气难溶于水且密度比空气大,既能用排水法,又能用向上排空气法收集 ,氨气不能用排水法收集,甲烷用向下排空气法收集,盐酸不能用排水法收集;
(2) 用盛满水的集气瓶收集 CH4, 因水的密度比气体大,所以气体要从b端通入,水从a端排出;
故答案为:(1) O2 ;(2)b。
24.【答案】方案一;方案一是通过观察木条是否能复燃判断催化效果,木条复燃受到外界条件(水蒸气)影响较多,现象不明显,就无法判断哪一种物质催化效果好或者方案二通过比较收集一定体积气体所需的时间比较催化效果(比较反应一定的时间内收集气体体积的多少),现象直观明显。
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】分析两种方案中用来判断催化效果好坏的方法,判断哪种方案中的方法更能定量的、直观的看到催化效果即可。
【解答】比较两组物质的催化效果,其中观察效果较差的是方案一,理由是:
①方案一是通过观察木条是否能复燃判断催化效果,木条复燃受到外界条件(水蒸气)影响较多,现象不明显,就无法判断哪一种物质催化效果好;
②方案二通过比较收集一定体积气体所需的时间比较催化效果(比较反应一定的时间内收集气体体积的多少),现象直观明显。
25.【答案】(1)②①③⑤④
(2)b
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据氧气收集的步骤分析判断;
(2)氧气的密度比空气大,进入集气瓶后会沉积在底部,因此应该让氧气从长导管进入,让空气从短导管排出,据此选择即可。
【解答】(1)收集氧气的正确步骤为:
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中 ;
①当气泡连续均匀地冒出时,将导管伸入集气瓶口 ;
③当气体收集满时,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置 ;
⑤导管移出水面 ;
④熄灭酒精灯 。
正确顺序为 ②①③⑤④ 。
(2)若用乙装置进行排空气法收集氧气,气体应从b端通入。
26.【答案】(1)①②⑤
(2)B
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】1、高锰酸钾制氧气时,反应物是固体,条件需用酒精灯加热。据此可确定图甲中的仪器;
2、要测量高锰酸钾的纯度是通过测量产生氧气的体积测出氧气的质量,由氧气的质量测出高锰酸钾的质量,再计算出纯度。实验中要测出氧气的体积要课本实验制取进行比较,课本中是在有连续气泡冒出时进行收集,而只是想收集到纯度更高的氧气。但在这个实验中要考虑反应产生的氧气是不能被全部收集的,最后肯定有一部分氧气留在试管中,而在气压都是大气压强时这部分氧气与原来的空气体积是相同的,所以可以考虑将原来的空气收集起来替代最后没跑出的这部分氧气。
【解答】(1)由分析可知装配加热高锰酸钾制取氧气的发生装置时,需用到图甲中仪器的有125;
(2)主要考虑最后有一部分产生的氧气会留在试管中,而这部分氧气与原来的空气体积是相同的,所以可以考虑将原来的空气收集起来替代最后没跑出的这部分氧气,B选项正确。
故答案为:(1)①②⑤ (2)B
27.【答案】(1)B
(2)不影响
(3)过滤
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)根据整个装置的工作过程分析;
(2)反应前,试管中存在的空气被排出后,被计算在氧气的体积内。反应后,试管中会残留部分氧气,而这部分氧气的体积和原来空气的体积相同,前后相互抵消,因此对氧气的体积测量没有影响;
(3)反应产物为氯化钾,可溶于水,而催化剂二氧化锰则不溶于水。将固体加水溶解,氯酸钾就和二氧化锰分开,通过过滤的方法就可以得到二氧化碳。
【解答】(1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物后,产生的氧气对B内的水增加压力,将水排进量筒C中。当氧气不再产生时,水也就不再进入量筒中,即氧气的体积等于水的体积。那么B的作用是收集氧气,而C的作用是测量氧气的含量;
(2)A装置试管中原有空气也会被收集到集气瓶中,这对测量生成的氧气体积的影响是不影响;
(3)充分加热反应后,反应结束,小科同学想回收二氧化锰,于是他将回收的固体溶解,那么,他下一步进行的操作应该是过滤。
28.【答案】(1)2H2O2 H2O2+O2↑(或水电解等)
(2)能够控制反应速率
(3)a
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据过氧化氢分解可制取氧气分析;
(2)根据分液漏斗的特点分析;
(3)根据氧气可用向上排空气法收集分析。
【解答】(1)过氧化氢分解可制得氧气,物质X可以为过氧化氢,反应方程式为 2H2O2 H2O2+O2↑ ;
(2)B比C多了分液漏斗,可以控制反应速率;
(3) 用装置F收集氧气,因氧气的密度大于空气,所以氧气应从长导管a 进入;
故答案为:(1) 2H2O2 H2O2+O2↑ ;(2)能够控制反应速率;(3) a 。
29.【答案】(1)①②⑤
(2)B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)气体的发生装置要根据反应物的状态和条件进行选择;制取氧气使用固体药品加热,据此选择即可;
(2)根据加热高锰酸钾制取氧气的注意事项选择。
【解答】(1)高锰酸钾制取氧气属于加热固体制取气体,发生装置需用到试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔橡皮塞,那么需要用到甲图中的仪器有:①②⑤;
(2)为了使得到的实验数据准确,小明开始收集气体的时间点应该是导管口一有气泡冒出时,因为要测定高锰酸钾的纯度,应该是收集高锰酸钾反应产生的所有气体,因此导管口一有气泡冒出时就要收集,故选B。
30.【答案】(1)A;B
(2)B
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)在使用排空气法收集气体时,氧气从上面排出,因此短管应该排出空气,而长管通入氧气;检查氧气并验满时,需要用带火星的小木条放在瓶口即可,如果木条恢复燃烧,即说明氧气已经收集满;
(2)使用排水法收集氧气,由于水的密度大都沉积在瓶底,因此水应该从长管排出,而氧气从短管通入。
【解答】(1)用向上排空气法收集氧气,则氧气应从A端导管通入。若要检查已收集满氧气,可将带火星的木条放在B端导管口处;
(2)若用排水法收集氧气,可使集气瓶中装满水,氧气从B端导管通入。
31.【答案】(1)另取少量MnO2;在酒精灯火焰上加热,插入带火星的木条,木条不复燃
(2)用酒精灯火焰集中加热“残渣”,又收集到一定体积的氧气
(3)将最后残渣加入适量的水溶解,过滤,即可分离出MnO2
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)要证明二氧化锰是否反应生成氧气,只需将它放在酒精灯火焰上加热,然后用带火星的木条检验是否有氧气生成即可;
(2)要证明 K2MnO4分解 产生氧气,只需将它放在酒精灯火焰上加热,然后将得到的气体检验一下是否为氧气即可;
(3) KMnO4 和 K2MnO4 都溶于水,而 MnO2 不溶于水,因此利用分离固体不溶物和液体的方法分离即可,也就是溶解和过滤。
【解答】(1)证明 超理论量的氧气不是来自MnO2 的方法: 另取少量MnO2;在酒精灯火焰上加热,插入带火星的木条,木条不复燃 ;
(2)证明超理论量的氧气是由K2MnO4分解产生的方法:用酒精灯火焰集中加热“残渣”,又收集到一定体积的氧气 ;
(3) 从“最后残渣”中分离出MnO2 的方法: 将最后残渣加入适量的水溶解,过滤,即可分离出MnO2 。
32.【答案】(1)②
(2)酒精灯、漏斗
(3)①③④⑧
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】要收集干燥的氧气应用向上排气法收集,不能用排水法收集,氧气中的水蒸气可用浓硫酸来干燥。
【解答】(1)①过氧化氢是一种纯净物,它是由氢元素和氧元素组成的,不含氢气和氧气,错误;
②过氧化氢是由氢元素和氧元素组成的,正确;
③每个过氧化氢分子是由2个氢原子和2个氧原子构成的,不含有氧分子和氢分子,错误;
④元素只讲种类不讲个数,错误;
(2)若用质量分数为10%的H2O2溶液(密度已知),配制680g质量分数为5%的H2O2溶液做消毒液,应量取10%的H2O2溶液和水,应用到量筒、胶头滴管,应在烧杯中用玻璃棒搅拌溶解,所以用不到的仪器是酒精灯和漏斗;
(3)氧气中的水蒸气可用浓硫酸来干燥,要收集干燥的氧气应用向上排气法收集,不能用排水法收集,由于氧气的密度大于空气的密度,⑧应是进气口,所以自导管编号的连接顺序依次是:①③④⑧。
故答案为:(1)②;(2) 酒精灯、漏斗 ;(3)①③④⑧
33.【答案】(1)水 氢气+氧气
(2)氢气;负(阴)
(3)解:m质=20g×98%=1.96g
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】水的电解方程式为:2H2O2H2+O2;电解水微观上,氢离子在电源的负极获得电子生成氢气,氧离子在电源的正极失去电子生成氧气,宏观上,电源的正负极均有气泡产生;溶质的质量分数是表示溶质质量与溶液质量之比。
【解答】(1)实验反应的文字表达式为:水氢气+氧气;
(2)根据水的电解方程式为:2H2O2H2+O2,由A、B试管中气体的体积与时间的关系可知:A气体为氢气;氢离子在电源的负极得电子生成氢气,因此,直流电的左侧为负极;
(3)20g9.8%的稀硫酸溶液中溶质的质量m质=20g1.96g;因此,溶质的质量分数=;
故答案为:(1)水氢气+氧气;(2)氢气;负;(3)1.96%。
34.【答案】(1)速度
(2)相同时间内收集到氧气的体积
(3)水可以降低温度,减缓反应的速度
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)在反应过程中,如果滴加过氧化氢溶液的速度过快,也会造成溶液浓度的增大,从而对实验探究的问题产生影响;
(2)氧气产生的速度其实就是气泡生成的速度,可以用相同时间比体积或相同体积比时间的方法来确定速度的大小;
(3)分析对实验的描述中哪个因素发生改变,从而确定猜想的因素即可。
【解答】(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较:相同时间内收集到氧气的体积;
(3)用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,变量是温度,因此该实验基于的假设为:水可以降低温度,减缓反应的速度。
35.【答案】(1)实验2;相同时间内集气瓶中气体体积最多
(2)锥形瓶内气体受热膨胀或80℃时,温度较高,水蒸发成水蒸气(合理即可)。
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)相同时间内生成的气体体积越多,说明过氧化氢的分解速度越快。
(2)当温度较高时,里面的水会蒸发形成大量的水蒸气,与生成的氧气混合在一起,从而使生成的气泡更多,判断出来的反应速率更大。
【解答】(1)三组实验中,分解速率最快的是实验2,判断依据是:相同时间内集气瓶中气体体积最多。
(2)实验2中测定的反应速率往往相比真实值会偏大,其原因是:锥形瓶内气体受热膨胀或80℃时,温度较高,水蒸发成水蒸气。
36.【答案】(1)相同时间产生氧气的体积多少或收集相同体积的氧气所用的时间
(2)双氧水分解产生氧气的速率是否与双氧水的浓度有关
(3)3
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)产生氧气的速率与氧气的体积和时间有关系,可以通过控制其中一个因素相同而比较另一个因素大小的方式来确定产生氧气的速率大小;
(2)根据表格,确定实验中的变量,据此写出实验要探究的问题;
(3)使用量筒测量生成气体的体积时,依靠生成气体的压强将水压入量筒,因此气体应该从短导管进入,而水从长导管进入量筒。
【解答】(1)表格中“?”应该填写用来表示产生氧气快慢的物理量,即相同时间产生氧气的体积多少或收集相同体积的氧气所用的时间。
(2)根据表格可知,双氧水的质量相同而溶液浓度不同,因此实验探究的问题为:双氧水分解产生氧气的速率是否与双氧水的浓度有关
(3)测量氧气体积的装置中,应该短导管通入氧气,长导管排出水,故选丙。
37.【答案】二氧化锰催化分解过氧化氢制得氧气浓度较高,能使带火星的木条复燃。加热分解过氧化氢,溶液温度较高,水蒸发加快,产生的氧气因混有较多的水蒸气使氧气浓度过低,不能使带火星的木条复燃。丙中将混气体通过U型管,U型管外有较冷的水,水蒸气遇冷液化成水,留在U型管中,出来的气体中氧气的浓度高,带火星的木条复燃。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】氧气之所以没有点燃带火星的木条,原因肯定是它的浓度较低,首先根据乙图分析氧气浓度低的原因可能是存在大量的水蒸气,然后分析丙图中U型管内冷水的作用即可。
【解答】 二氧化锰催化分解过氧化氢制得氧气浓度较高,能使带火星的木条复燃。加热分解过氧化氢,溶液温度较高,水蒸发加快,产生的氧气因混有较多的水蒸气使氧气浓度过低,不能使带火星的木条复燃。丙中将混气体通过U型管,U型管外有较冷的水,水蒸气遇冷液化成水,留在U型管中,出来的气体中氧气的浓度高,带火星的木条复燃。
38.【答案】(1)没有给试管均匀预热;(2)试管外壁有水滴;(3)试管口没有略向下倾斜.
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【解答】根据实验室里用加热高锰酸钾的方法制氧气的实验操作步骤和注意事项进行【分析】试管破裂可能是由于试管受热不均匀,也可能是在高温时突然冷却等引起的.如试管没有预热,就直接加热会造成试管受热不均匀;试管口没有向下倾斜,实验完毕先停止加热再拿出水槽中的导管,这些都会导致水回流,试管破裂.
【分析】根据实验室里用加热高锰酸钾的方法制氧气的实验操作步骤和注意事项进行分析,造成试管炸裂的原因可能是:试管口朝上倾斜、试管底部接触到灯芯、加热时试管外壁有水,未给试管预热等.
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