【精品解析】初中科学浙教版 八年级下册 第一节 空气的成分 同步练习

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【精品解析】初中科学浙教版 八年级下册 第一节 空气的成分 同步练习

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初中科学浙教版 八年级下册 第一节 空气的成分 同步练习
一、选择题
1.对科学概念进行分类,是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中,属于化合反应的是()
A.
B.
C.
D.
2.下图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的实验装置图。下列有关实验操作的表述,错误的是(  )。
A.往试管里装药品前,必须检验装置的气密性
B.给试管里药品加热前,要先给试管预热
C.要等到气泡连续均匀放出后,才能开始收集气体
D.实验结束时,应先熄灭酒精灯,然后把导管口移出水面
3.思维导图是有效的思维模式,是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”。下图为氧气制取课题的思维导图,下列说法不合理的是
A.Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的不同制法
B.Ⅲ处表示的是催化剂
C. 图中制取氧气的原料中都含有氧气
D.利用空气制取氧气可知液氧沸点比氮高
4.对科学概念进行分类,是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中,属于化合反应的是(  )
A.碳酸水+二氧化碳
B.二氧化碳+水有机物+氧气
C.硫+氧气二氧化硫
D.过氧化氢水+氧气
5.下列实验室制取氧气的装置或操作中正确的是
A.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气
B.排空气法收集氧气
C.取出集气瓶
D.氧气验满
6.相对稳定的洁净空气对人类和其他生物的生存都非常重要,下列说法错误的是(  )
A.空气质量指数(AQI)是评价大气环境质量的指标,其数值越低表示空气质量越好
B.自然因素也会造成空气污染
C.PM2.5 是指粒径小于等于2.5 毫米的颗粒物
D.酸雨是指 pH 低于5.6 的酸性降水
7.如图所示为加热高锰酸钾制取氧气的部分操作,其中正确的是(  )
A.①检查装置气密性
B.②加热高锰酸钾前将导管伸入集气瓶
C.③氧气集满后移出集气瓶并盖上玻璃片
D.④氧气收集完毕后立即熄灭酒精灯
8. 下列有关实验室制取氧气的操作正确的是(  )
A.检查装置气密性
B.加入药品
C.收集气体
D.验满
9.以下相关实验的现象或操作正确的是:①硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰;②木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体;③红磷在空气中燃烧,产生大量白烟;④铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体;⑤实验室用高锰酸钾制取氧气时,在试管口需要放一团棉花;⑥用高锰酸钾制取氧气时,一有气泡冒出时就应马上收集,以免浪费;⑦二氧化锰可以作所有实验的催化剂。正确的是(  )
A.①③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑥ D.③④⑤⑦
10.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,下列关于该过程的说法正确的是(  )
A.c代表氧气
B.a代表高锰酸钾
C.t1时刻, KClO3开始分解
D.t3时刻,生成氧气的质量达到最大值
11.水是化学实验中常见的物质。下列实验中关于水的作用解释不合理的是(  )
A.测定空气中氧气含量———烧杯的水:通过水的体积变化得到氧气体积
B.细铁丝在氧气中燃烧——集气瓶中的水:防止瓶子破裂
C.分解高锰酸钾制氧气——集气瓶中的水:溶解氧气
D.硫在氧气中燃烧——集气瓶中的水:吸收二氧化硫
12.将燃着的镁带伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁带继续剧烈燃烧,反应的化学方程式为: 下列叙述正确的是(  )
A.该反应属于分解反应
B.该反应中 Mg 元素的化合价没有发生改变
C.该反应说明了燃烧不一定都需要有氧气
D.镁着火时可以用二氧化碳灭火
13.某科学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置能完成测定空气中氧气的含量(注射器内预先吸了40mL水且注射器活塞的摩擦忽略不计,试管净容积为50mL)。下列关于该实验的说法正确的是(  )
①白磷燃烧会产生大量的白雾
②生石灰与水接触会放出热量
③白磷的量不足,会使测定值偏大
④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂
⑤实验中,注射器的活塞先向右移动,后向左移动
⑥若白磷的量充足、装置的气密性良好,最终注射器活塞将移至30mL 刻度附近
A.①④⑤ B.仅②④ C.②④⑤⑥ D.①③⑤⑥
14.高锰酸钾制取氧气()实验中,高锰酸钾完全反应。下列能正确表示反应物和生成物质量随时间变化大致曲线的图是(  )
A. B.
C. D.
15.用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是(  )
A.反应到t1时生成了(a﹣b)g氧气
B.P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2
C.在反应过程中,KCl的质量分数不断减少
D.在0~t2时段,MnO2在混合物中的含量不断增大
16.空气是一种重要的天然资源,在人们的生产和生活中有着广泛的用途。下列对空气中各成分气体的叙述不正确的()
A.氧气性质活泼,可以作为燃料 B.稀有气体可以用来制霓虹灯
C.氮气可以用来制造化肥和炸药 D.二氧化碳不属于空气污染物
二、填空题
17.空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。
(1) ①所采取的方法是   。 (填“升温”或“降温”)
(2)液态空气分离过程中,   先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。
(3)以下属于氧气用途的是____(填字母)。
A.气体肥料 B.医疗急救 C.助燃乙炔切割金属
18.如图是有关氧气的知识网络图(反应条件省略),用化学用语回答:
(1)物质⑥是铁丝在氧气中燃烧的产物,其颜色是   ;
(2)硫在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、放出大量的热、   等现象;(写出其中一点即可)
(3)图中①②③是实验室制取氧气的三个反应,它们都属于   (“化合”或“分解”)反应。
19.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
20.小滨利用如图甲所示装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器(可测量氧气浓度,部分结构已略去)测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)反应开始到止水夹打开前,图甲集气瓶内可观察到的现象是   。
(2)由图乙可知,在   秒时,反应刚好停止。
(3)待整个装置冷却至室温时,小滨打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8,请说明理由   。
21.回答实验室制取氧气的相关问题。
(1)如果用高锰酸钾制取氧气,如图所示仪器①的名称为   ,写出用高锰酸钾制取氧气发生反应的文字表达式:    。
(2)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气.常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小.NH3极易溶于水。制取并收集NH3, 应该从上图中选择的装置是    (填编号)。
(3)为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积,应选用如图装置   (填编号)。
22. 空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。
(1) ①所采取的方法是     。 (填“升温”或“降温”)
(2)液态空气分离过程中,   (填化学式)先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。
(3)以下属于氧气用途的是()( 填字母)。
A.气体肥料 B.医疗急救 C.助燃乙炔切割金属
23.“铁水打花”又叫打铁花,被列入我国非物质文化遗产名录。表演者先用坩泥勺舀出“铁水”(液态铁,温度高达1600℃~1700℃),再将“铁水”向空中抛起,在“铁水”还未落地前用木板对准“铁水”猛击, “铁水”像金蛇飞舞,如花一般绽放。
(1)液态单质铁的化合价为   价。
(2)铁在纯净的氧气中可以燃烧,其现象是   。已知在1个标准大气压下,铁的着火点为 “打铁花”时液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,形成“飞舞的铁花”,最后变成固态铁并没有燃烧,请你分析没有燃烧的原因是   。
24.下图是某同学绘制的关于氧气性质的部分思维导图。
(1)铁在 Ⅰ类反应中的现象是   。
(2) Ⅰ、Ⅱ两类反应都会放出热量,反应时化学能转化成   能。
三、实验与探究题
25.“氧烛”常用做潜艇等密闭仓内的紧急供氧设备,使用时按压点火装置,药块中的镁粉持续氧化放热3)在二氧化锰的催化下分解产生氧气,化学方程式:
↑,Mg粉持续氧化放出的热量可维持至氯酸钠耗尽,生成的氧气经气滤装置后由氧气出气口排出。其装置如图甲。查资料可知产氧药块有A、B两种:A药块含有 和MnO2,并均匀分布金属燃料镁粉:B药块含有NaClO3和MnO2,不含镁粉,如图乙。为探究A、B药块的组合方式对氧烛产氧量的影响,小科进行了以下实验。
(1)从反应的基本类型看,分解氯酸钠获取氧气属于   反应。
(2)为探究A、B两种药块填充布局方式对产氧量的影响,小科进行了图丙设计。为保障A、B药块中的NaClO3完全消耗,以达到最大产氧量的目的,应选择哪一种结构    。
(3)为探究产氧量与A、B药块的质量配比的关系,小科在保证A、B药块总质量相同的前提下,按不同的质量比进行模拟实验,如图丁所示。则该实验的结论是:   。
(4)为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比,该如何进一步实验 请简述实验步骤:    。
26.小塘在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
(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   。
27.科学小组进行氧气的制取和性质的研究。
(1)小组同学采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取氧气,图甲是两位同学组装好的仪器,其中正确的是   (填“A”或“B”)。实验开始后,在装药品之前需完成的步骤是   。
(2)收集到2瓶相同体积的氧气后,同学们进行图乙中的实验。点燃系在铁丝上的火柴,待火柴   时,用不同的速度将铁丝伸入集气瓶,发现C中铁丝燃烧时间短且现象不明显。查阅资料后得知,快速伸入会使瓶内部分气体受热膨胀逸出,导致C中参与反应的氧气较D中   (选填“多”或“少”)。
28.小应利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验,他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子,塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝,实验装置如图乙所示。
查阅资料发现:“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质,可在空气中吸收氧气发生放热反应,反应过程中主要反应的化学方程式为: “暖宝宝”贴吸氧能力强,放热迅速。
(1)从建模角度分析,“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的   。
(2) 属于   反应(填写化学反应基本类型),整个实验过程中,瓶内液面的变化情况为   。
小应待反应结束,温度计示数恢复初始温度时记录液面位置,如图丙所示,应调整瓶子在水中的深度,使瓶子内外液面相平再读取刻度。
29.《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。某兴趣小组的同学们沿着大师的足迹,应用蜡烛燃烧来探究空气的组成。
【实验设计】
原理:蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水。二氧化碳会被澄清石灰水反应并吸收,产物不会对空气体积变化产生影响。
操作:在盛有澄清石灰水的水槽中固定一支小蜡烛,将其点燃后。用一支大试管迅速倒扣在燃着的蜡烛上,如图。
现象:蜡烛逐渐熄灭,试管内澄清石灰水变浑浊,大试管内的液面上升。
初步结论:
①空气的组成不是单一的;
②原大试管内氧气的体积等于大试管内气体减少的体积。
【反思与评价】兴趣小组为了验证“初步结论②”是否正确,又做了如下补充实验:用仪器测量蜡烛(足量)在密闭装置内(如图1)燃烧至熄灭过程中氧气含量的变化(如图2)。
(1)蜡烛在空气中燃烧说明氧气具有   。
(2)从图2可获得蜡烛燃烧过程中氧气含量的变化规律是   。
(3)支持初步结论①空气的组成不是单一的实验证据是   。
(4)综合这一补充实验,以上“初步结论②”是否正确?并说明理由   。
30.初中化学实验操作考查中,某同学抽到的考题是:组装一套用高锰酸钾制取氧气的装置,实验桌上准备了一小团棉花,木块和仪器如图1,该同学组装的装置如图2所示。
(1)指出装置中的一处错误    。
(2)排水法收集氧气时,下列操作正确的是____ (填序号)。
A.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
B.收集O2后,先将集气瓶移出水槽,再盖上玻璃片
C.停止加热时,先移出导管,再熄灭酒精灯
(3)写出高锰酸钾制取氧气的文字表达式   。
(4)用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,    (填“能”或“不能”)用上述装置,若从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰,需经过溶解、   、洗涤、干燥等操作。
31. “富氧空气”是指氧气含量显著高于普通空气的气体混合物,在工业生产中有着重要应用。小乐对“富氧空气”开展了如下研究,回答问题:
(1)如图甲所示为“沸石分子筛”制氧机,分子筛可吸附空气中的氮气,通过调节旋钮可获得不同浓度的“富氧空气”。据图甲分析, “8”代表的是   分子。
(2)用如图乙装置和药品测定(1)中获得的“富氧空气”中氧气的体积分数,集气瓶中“富氧空气”体积为200mL,燃烧匙内白磷足量,量筒内盛有 100mL 水。操作如下:
①用放大镜聚焦点燃白磷,待其充分反应后,将装置冷却至室温;
②打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为20mL。
则实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为   %。
(3)如图丙所示为重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧,得到的氧气含量与产生烟气量的关系图,据图丙分析,工业上减少燃料燃烧尾气污染的措施是   。
32.研习小组选用铜粉测定空气中氧气含量(原理:铜+氧气→氧化铜),装置如图。已知硬质玻璃管容积为50mL,注射器量程为50mL。
实验步骤:
I.装置气密性检查完好后,往玻璃管中装入药品(体积不计),使气球处于瘪的状态(球内空气被挤出),调节注射器活塞至40.0mL刻度处,记录注射器初始体积为V1,连接好装置。
Ⅱ.点燃酒精灯,先给玻璃管均匀受热,然后用酒精灯加热铜粉位置,并来回缓慢推拉注射器10次(每次推拉范围30mL左右)。
Ⅲ.充分反应后停止加热并冷却到室温,挤出气球内空气,读取此时注射器内气体体积为V2。甲乙两组同学各自完成了以上实验,记录数据如下表所示。
实验组 V1(mL) V2(mL) 氧气体积分数
甲组 40 25 a
乙组 40 22 b
请回答:
(1)步骤I,进行装置气密性检查操作方法:将注射器活塞拉至40.0mL刻度处,然后将其与硬质玻璃管(未装药品)、瘪气球进行组装,并推动注射器活塞至30.0mL处,观察到气球鼓起。固定活塞位置,一段时间后若观察到   ,则证明装置气密性良好。
(2)步骤Ⅱ,来回缓慢推拉注射器多次的目的是   。
(3)乙组测得氧气体积分数b=   %,甲乙组实验结果造成差异(a、b不同)的可能原因是   (写出一点即可)。
(4)若实验结果与理论值相比偏大(超过21%),推测造成该误差的可能原因是   (写出一点即可)。
四、综合题
33.在进行氧气的制取和性质研究的实验中,某同学按照操作步骤加热7克高锰酸钾,收集了两瓶氧气336mL(按0.48克计),顺利完成了实验。整理清洗器材时发现试管内的液体呈紫红色。
(1)试管内的液体呈紫红色说明试管内的高锰酸钾   (选填“部分分解”或“全部分解”)。
(2)在实验条件下参加反应的高锰酸钾质量是多少 (保留两位小数)
(3)实验中有几个小组同学举手向老师报告:未收集到预计的两瓶气体。老师看过各组的实验装置后提出:在酒精灯集中在药品处加热时(未移动),试管内高锰酸钾药品的堆积方式会影响产生氧气的数量。你认为下面甲乙两种药品堆积方式,能制得更多氧气的是   (选填“甲”或“乙”),你的理由是   .
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】化合反应的特点:多变一,即反应物有多种,生成物只有一种。
【解答】A、碳酸分解产生水和二氧化碳,反应物只有一种,生成物有两种,属于分解反应,故A错误;
B、反应物和生成物均有两种,不属于化合反应,故B错误;
C、反应物有两种,生成物只有一种,属于化合反应,故C正确;
D、反应物只有一种,生成物有两种,属于分解反应,故D错误。
故答案为:C。
2.【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】A、根据实验室制取气体时,先检查装置气密性,再装药品分析。
B、根据给试管里药品加热的注意事项分析。
C、根据排水法收集氧气的注意事项分析。
D、根据固体加热的注意事项分析。
【解答】A. 实验室制取气体时,先检查装置气密性,再装药品,故正确,不符合题意;
B. 为防止加热时试管破裂,给试管里药品加热前要先给试管预热,再固定在药品处加热,故正确,不符合题意;
C. 排水法收集氧气时,刚开始冒出的是空气,要等到气泡连续均匀放出才能开始收集气体,故正确,不符合题意;
D. 用高锰酸钾制取氧气并用破裂,排水法收集实验结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸入试管,使试管炸裂,故错误,符合题意;
故答案为:D。
3.【答案】C
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】 A.根据Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法分析;
B.根据Ⅲ处物质在制取氧气的反应前后质量不变、化学性质不变分析;
C.根据制取氧气的原料分析;
D.根据利用空气制取氧气,蒸发出来的是氮气,留下来的是液态氧分析。
【解答】 A.Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法,分别是氧气的不同制法,故A正确不合题意;
B.Ⅲ处物质在制取氧气的反应前后质量不变、化学性质不变,Ⅲ处表示的是催化剂,故B正确不合题意;
C.图中制取氧气的原料中都含有氧元素,不是都含有氧气,故C错误符合题意;
D.利用空气制取氧气,蒸发出来的是氮气,留下来的是液态氧,可知液氧沸点比氮高,故D正确不合题意。
故选C。
4.【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】 根据化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”解答即可。
【解答】 A.该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的形式,不属于化合反应,故A不合题意;
B.该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的形式,不属于化合反应,故B不合题意;
C.该反应是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,故C符合题意;
D.该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的形式,不属于化合反应,故D不符合题意。
故选C。
5.【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】 根据实验室制取氧气的反应原理、实验步骤、注意事项等,进行分析判断。
【解答】 A.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,属于固体加热型装置,为防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,试管口应略向下倾斜,故A正确;
B.氧气的密度比空气的大,应用向下排空气法收集,故B错误;
C.用排水法收集完氧气,应在水面以下盖上玻璃片,再移出水面,故C错误;
D.检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故D错误。
故选A。
6.【答案】C
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用
【解析】【分析】(1)空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的无量纲指数,数值越大、级别越高说明污染的情况越严重,对人体的健康危害也就越大,数值越低表示空气质量越好。
(2)PM2.5 是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物,它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。
【解答】A、空气质量指数(AQI)是评价大气环境质量的指标,其数值越低表示空气质量越好,该选项说法正确。
B、自然因素如火山喷发、森林火灾等也会造成空气污染,该选项说法正确。
C、PM2.5 是指粒径小于等于 2.5 微米的颗粒物,不是 2.5 毫米,该选项说法错误。
D、酸雨是指 pH 低于 5.6 的酸性降水,该选项说法正确。
故答案为:C。
7.【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】根据氧气的实验室制取方法、基本实验操作的正确方法来分析。
【解答】 A.检查该装置气密性时,先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好,故A正确;
B.排水法收集气体时,由于导管刚开始排出的气体中混有空气,因此应待气泡连续均匀冒出时收集,故B错误;
C.气体收集满后,应在水面以下盖上玻璃片,然后再移出集气瓶,故C错误;
D.排水法收集氧气完毕后,应先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,以防冷水倒吸,炸裂试管,故D错误。
故选A。
8.【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】 根据基本实验操作的正确方法及其注意事项来分析。
【解答】 A.装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,双手紧握试管,如果导管口处出现气泡,说明装置气密性良好,故A正确;
B.向试管中倾倒液体试剂时,瓶塞要倒放,标签要向着手心,瓶口紧挨试管口,试管略倾斜,故B错误;
C.氧气的密度比空气大,应采用向上排空气法来收集氧气,故C错误;
D.氧气具有助燃性,氧气验满时应将带火星的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶内,故D错误。
故选A。
9.【答案】A
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;制取氧气的原理
【解析】【分析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象,结合氧气的制取方法和原理分析判断即可。
【解答】 ①根据硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,故①正确。
②木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象,故②错误。
③红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,故③正确;
④细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,故④正确;
⑤用氯酸钾制取氧气时不用在试管口放棉花,用高锰酸钾制取氧气时用在试管口放棉花,故⑤正确;
⑥导管口开始有气泡冒出时,不宜立即收集,因为开始排出的气体是空气;待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集,故⑥错误;
⑦二氧化锰可以做某些反应的催化剂,不是所有反应的催化剂,故⑦错误。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。由图可知,b物质的质量较小,则b是高锰酸钾,那么a是氯酸钾,氯酸钾刚开始没有反应,t2之后质量逐渐减小,是因为高锰酸钾先受热分解生成二氧化锰,二氧化锰催化氯酸钾加速分解,高锰酸钾分解会生成氧气,所以氧气从t1开始就有,而c从t2开始才有,氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,所以c是氯化钾;据此分析解答。
【解答】 A、由分析可知,c代表氯化钾,故选项说法错误。
B、由分析可知,a代表氯酸钾,故选项说法错误。
C、由分析可知,t1时刻,KMnO4开始分解,故选项说法错误。
D、由图可知,t3时刻之前KMnO4已经完分解,t3时刻KClO3完全分解,则此时生成氧气的质量达到最大值,故选项说法正确。
故答案为:D。
11.【答案】C
【知识点】空气的成分及探究;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】A.根据烧杯的水的作用是通过水的体积变化得到氧气体积来分析判断;
B.根据集气瓶中的水的作用是防止瓶子破裂来分析判断;
C.根据用排水法收集氧气时,水用来收集气体来分析判断;
D.根据硫在氧气中燃烧时,集气瓶中的水的作用是吸收二氧化硫来分析判断。
【解答】 A.测定空气中氧气含量的实验中,实验小号装置内的氧气,装置冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管浸入瓶中,进入瓶中水的体积就是原装置中氧气的体积,则烧杯的水的作用是通过水的体积变化得到氧气体积,故A正确不合题意;
B.细铁丝在氧气中燃烧,装置中的水能够吸收生成物的热量,防止集气瓶受热不均发生炸裂,则集气瓶中的水的作用是防止瓶子破裂,故B正确不合题意;
C.分解高锰酸钾制氧气,用排水法收集氧气,水排出,氧气进入集气瓶中,即用水来收集气体,而不是溶解氧气,故C错误符合题意;
D.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,易溶于水且与水反应,则集气瓶中的水的作用是吸收二氧化硫,故D正确不合题意;
故选C。
12.【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算;化合反应和分解反应
【解析】【分析】A.由一种物质生成多种物质的反应叫分解反应;
B.比较镁元素的化合价即可;
C.根据燃烧的条件分析;
D.二氧化碳作灭火剂是有条件的。
【解答】 A.该反应中反应物有两种,肯定不是分解反应,故A错误;
B.反应前Mg的化合价为0,反应后Mg的化合价为+2,故B错误;
C.该反应说明了燃烧不一定都需要有氧气,故C正确;
D.二氧化碳能够支持镁燃烧,镁着火不能用二氧化碳扑灭,故D错误。
故选C。
13.【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧;本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析判断。
【解答】 由题意,生石灰遇水会放出大量热,能使白磷燃烧。
①白磷燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故①错误;
②向烧杯中加水,生石灰遇水会放出大量热,向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度,从而达到白磷的着火点,故②正确;
③白磷的量不足,不能完全消耗装置内的氧气,会使测定的结果偏小,故③错误;
④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂,故④正确;
⑤白磷燃烧,放出大量的热,装置内空气受热膨胀,白磷燃烧后消耗了装置内的氧气,实验中可观察到,注射器的活塞先向右移动,后向左移动,故⑤正确;
⑥氧气约占空气体积的,若试管内净容积为50mL,反应后冷却至室温,活塞停止在30mL附近,故⑥正确。
由上述分析可知。②④⑤⑥说法正确。
故选C。
14.【答案】A
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此对各个选项分析判断即可。
【解答】A.随着高锰酸钾的不断分解,它的质量逐渐减小,最终高锰酸钾完全分解后质量为0,故A正确;
B.随着反应时间的变化,生成锰酸钾的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,故B错误;
C.随着反应时间的变化,生成二氧化锰的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,故C错误;
D.随着反应时间的变化,生成氧气的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,错故D误。
故选A。
15.【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的原理
【解析】【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,进行分析解答。
【解答】A、t1时,固体混合物的质量不变,此时氯酸钾还没有分解,还没有生成氧气,故选项说法错误;
B、P点处氯酸钾还没有完全分解,固体成分是KCl、KClO3和MnO2,故选项说法正确;
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,在反应过程中,KCl的质量分数从0开始不断增大,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误;
D、加热到一定温度氯酸钾才能分解,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量逐渐减少,则在0~t2时段,MnO2在混合物中的含量先不变,后不断增大,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误。
故答案为:B。
16.【答案】A
【知识点】空气的利用;氧气的性质和利用;空气污染与保护
【解析】【分析】氧气具有助燃性,可用作助燃剂。
【解答】A、氧气不具有可燃性,不能作为燃料,故A错误,符合题意;
B、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,可用作霓虹灯,故B正确,不符合题意;
C、氮气可用作制作氮肥等化肥和炸药,故C正确,不符合题意;
D、二氧化碳没有毒,不属于空气污染物,但会导致温室效应加聚,故D正确,不符合题意。
故答案为:A。
17.【答案】(1)降温
(2)氮气
(3)B;C
【知识点】液化及液化现象;氧气的性质和利用
【解析】【分析】(11)液化的方式:加压和降温。
(2)根据图示可知,最先被分离出来的是氮气。
(3)氧气具有助燃性,还可以用于有氧呼吸。
【解答】(1)操作①的目的是将气体液化,可知该操作为降温。
(2)由图可知,升温后液氮转化为氮气,而氧气仍以液氧的形式存在,可知氮气先被分离出来。
(3)A、气体肥料是二氧化碳,故A错误;
B、氧气可以供给呼吸,可作为医疗急救,故B正确;
C、氧气具有助燃性,可助燃乙炔放出热量切割金属,故C正确。
故答案为:BC。
18.【答案】(1)黑色
(2)发出明亮的蓝紫色的火焰
(3)分解
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应
【解析】【分析】(1)根据铁丝在氧气中的燃烧产物的特征解答;
(2)根据硫在氧气中燃烧的现象解答;
(3)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
【解答】(1)铁丝在氧气中燃烧的产物为四氧化三铁,颜色为黑色;
(2) 硫在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、放出大量的热、发出明亮的蓝紫色的火焰;
(3)①双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气;
②高锰酸钾在加热的条件下分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
③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。
那么它们都属于分解反应。
19.【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。
20.【答案】(1)白磷燃烧,产生大量的白烟,放出热量
(2)80
(3)装置漏气
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 (1)根据白磷在空气中燃烧的现象解答;
(2)反应中要不断消耗氧气,即氧气的体积分数不断减小。当反应停止时,氧气的体积分数保持不变;
(3)如果装置漏气,那么集气瓶内外气压差变小,会导致进入集气瓶内的水的体积变小,据此分析解答。
【解答】 (1)加热粗铜丝,白磷温度升高,当温度达到白磷的着火点时,白磷燃烧,产生大量的白烟,放出热量;
(2)由图乙可知,在80秒时,反应刚好停止,因为此时装置内的压强不再改变;
(3)待整个装置冷却至室温时,小滨打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8,其理由是白磷的量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹。
21.【答案】(1)长颈漏斗;高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)AE
(3)丙
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)有活塞的是分液漏斗,没有活塞的是长颈漏斗。
(2)B适用于有液体参与的反应,D适用于密度大于空气的气体,C适用于收集不与水反应也不溶于水的气体。
(3)采用转换法,用量筒内水的体积表示氧气的体积。
【解答】(1)由图可知,①为长颈漏斗。用高锰酸钾制取氧气发生反应的文字表达式:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。
(2)反应物均为固体,所以发生装置选择的是A;氨气极易溶于水,可知不能用排水法收集,密度小于空气,应使用向下排空气法收集,故收集装置选择的是E。
(3)使用排水法测量氧气的体积,导管应短进长出,故选择的装置是图丙中的装置。
22.【答案】(1)降温
(2)N2
(3)B;C
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用
【解析】【分析】 (1)根据空气分离制取氧气的流程,确定①所采取的方法。
(2)根据液态空气分离的原理,确定先被分离出来的物质。
(3)根据氧气的性质和用途,选择正确的选项。
【解答】 (1)在空气分离制取氧气的过程中,通常采用降温的方法使空气液化,然后通过控制温度,使不同成分依次蒸发,从而实现分离。
(2)液态空气分离过程中,由于液态氮的沸点(-196℃)低于液态氧的沸点(-183℃),所以氮气先被分离出来。
(3)氧气的用途包括:B.医疗急救:氧气可以提供呼吸支持,用于治疗缺氧症状,C.助燃乙炔切割金属:氧气作为助燃气体,可以提高乙炔燃烧的温度,用于金属切割,A选项“气体肥料”通常指的是二氧化碳,不是氧气的用途,故答案为:BC。
23.【答案】(1)0
(2)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;有无充足的氧气
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;常见元素与原子团的化合价
【解析】【分析】 (1)根据化合价的定义分析;
(2)根据氧气具有助燃性分析。
【解答】 (1)液态单质铁的化合价为0;
(2)氧气具有助燃性,铁在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;但“飞舞的铁花”并没有燃烧。从燃烧的条件分析,两者主要区别是有无充足的氧气。
24.【答案】(1)火星四射,产生黑色固体
(2)内能
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应
【解析】【分析】(1)根据铁丝在氧气中燃烧的现象解答;
(2)根据化学变化中能量转化的知识解答。
【解答】(1)根据题意可知, 铁在Ⅰ类反应中的现象是:火星四射,产生黑色固体。
(2)Ⅰ、Ⅱ两类反应都会放出热量,反应时化学能转化成内能。
25.【答案】(1)分解
(2)内外结构
(3)在A、B药块总质量相同的前提下,产氧总量随A药块所占质量比的增加,先增大后减小,且在A质量比为40%时,产氧量最大。
(4)在A 药块的质量比为40%前后,以更小的百分比差值(如2%、1%)取多组数据,进行多次实验。
【知识点】制取氧气的原理;化合反应和分解反应
【解析】【分析】(1)一种物质生成多种物质的反应是分解反应。
(2)为达到最大的产气量,在选取结构时应使镁粉所放出的热量都被药块吸收以使其充分反应;
(3)从图丁可分析其产氧量为先增加后减少;
(4)通过产氧量的多少,设定多组浓度梯度确定最适质量比。
【解答】(1)一种物质生成多种物质的反应是分解反应。从反应的基本类型看,分解氯酸钠获取氧气属于分解反应。
(2)以达到最大产氧量的目的,应选择:内外结构。理由为A层中含有镁粉,B层中不含镁粉。A中的镁粉氧化放出的热量,可以持续并最大限度地提供给B层中的氯酸钠,从而使B层中的氯酸钠也完全分解。
(3)出产氧总量随着A药块所占质量比变化的柱状图可知,在A、B药块总质量相同的前提下,产氧总量随A药块所占质量比的增加,先增大后减小,且在A质量比为40%时,产氧量最大。
(4)为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比,在A药块的质量比为40%左右,以更小的百分比差值取多组数据,进行多次实验。
26.【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。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据装置气密性的检查方法解答;
(2) 根据用高锰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) 用高锰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。
27.【答案】(1)A;检查装置气密性
(2)快燃尽;少
【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)用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气,试管口应略向下倾斜。在装试剂之前,应该先检查装置气密性。
(2)根据铁丝在氧气中燃烧的实验注意事项分析。
【解答】 (1)用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气,为了防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂,试管口应略向下倾斜,观察可知,A装置正确,B 装置试管口向上倾斜是错误的。在装试剂之前,为了防止装置漏气而收集不到气体,需完成的步骤是检查装置气密性。
(2)做铁丝在氧气中燃烧的实验时,点燃系在铁丝上的火柴,待火柴快燃尽时,再将铁丝伸入集气瓶,这样可以避免火柴燃烧消耗过多的氧气。由资料可知,快速伸入会使瓶内部分气体受热膨胀逸出,导致C中参与反应的氧气较D中少,所以C中铁丝燃烧时间短且现象不明显。
28.【答案】(1)耗尽O2形成气压差
(2)化合反应;先下降后上升
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据实验原理结合上述思维模型进行分析;根据反应的特点、瓶内气压变化情况进行分析。
【解答】(1)“利用暖宝宝贴片消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的耗尽O2形成气压差,进而通过进入瓶内水的体积来计算空气中的氧气的含量;
(2) 符合“多变一”的特点,属于化合反应;刚开始暖宝宝吸收氧气会放出热量,瓶内温度升高,使气压增大,将水向下压,故观察到瓶内液面下降;后消耗瓶中的氧气,使得瓶内气压减小,故液面又会上升。即瓶内液面的变化情况为先下降后上升。
29.【答案】(1)助燃性
(2)蜡烛燃烧过程中氧气含量先减小后不变
(3)液面上升但未充满试管
(4)不正确,蜡烛熄灭时氧气没有耗尽
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用
【解析】【分析】氧气的性质包括:物理性质:通常情况下是无色、无味的气体,降温时变成淡蓝色液体或固体,密度比空气略大,不易溶于水。化学性质:具有氧化性和助燃性,是一种比较活泼的气体。与常见物质的反应:氧气是一种氧化剂,能与其他物质发生氧化反应,形成氧化物。
【解答】(1) 蜡烛在空气中燃烧说明氧气具有助燃性;
(2) 从图2可获得蜡烛燃烧过程中氧气含量的变化规律是 蜡烛燃烧过程中氧气含量先减小后不变;
(3) 支持初步结论①空气的组成不是单一的实验证据是液面上升但未充满试管;说明空气中不仅仅只有氧气;
(4)综合这一补充实验,以上“初步结论②”是否正确?并说明理由不正确,蜡烛熄灭时氧气没有耗尽;
故答案为:(1)助燃性(2)蜡烛燃烧过程中氧气含量先减小后不变(3)液面上升但未充满试管(4)不正确,蜡烛熄灭时氧气没有耗尽
30.【答案】(1)试管内导管口没有塞棉花(水槽中导管口没有放入集气瓶)
(2)C
(3)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(4)能;过滤
【知识点】氧气的性质和利用;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)根据用高锰酸钾制氧气需要在试管口放一团棉花解答;
(3)根据用高锰酸钾制氧气时的注意事项进行分析判断;
(4)根据氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2,属于固固加热型解答;
【解答】 (1)用高锰酸钾制氧气,为防止高锰酸钾随气流进入导气管,需要在试管口放一团棉花;
(2)A、用排水法收集氧气时,当气泡均匀连续地放出时,才开始收集氧气,不能先将导管口移入集气瓶,再开始加热,故错误;
B、用排水法收集氧气后,用玻璃片将瓶盖好后,移出水面正放在桌子上,故错误;
C、氧气收集完毕,如果先将酒精灯熄灭,则试管内压强变小,水会沿导管倒流进试管,故正确.
(3) 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,配平即可。故答案为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(4)氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2,属于固固加热型,能用上述装置.若从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰,需经过溶解、过滤、洗涤、干燥等操作;
31.【答案】(1)氮气
(2)40
(3)增加足够的氧气
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据“ 分子筛可吸附空气中的氮气 ”分析;
(2)氧气的体积分数=;
(3)根据丙图分析烟气量与氧气含量的关系,据此确定减少工业生产中减小尾气污染的方法。
【解答】(1)根据“ 分子筛可吸附空气中的氮气 ”可知,富氧空气与普通空气相比,减小是氮气,增大的是氧气,即是氮气分子。
(2)根据题意可知,空气中的氧气体积为:100mL-20mL=80mL;
则“富氧空气”中氧气的体积分数为:;
(3)根据丙图可知, 重油、褐煤燃烧产生的烟气量随氧气含量的增大而减小,那么工业上减少燃料燃烧尾气污染的措施是增加足够的氧气。
32.【答案】(1)鼓起的气球体积大小保持不变
(2)使氧气与铜粉完全反应
(3)20;甲组铜粉用量太少(或甲组氧气没有完全反应或甲组没有待冷却到室温就读取V2或装置漏气)
(4)步骤Ⅲ中没有完全挤出气球内空气就读数(或V2读数不准确,偏小或 Cu可能与空气中其他成分反应或挤出气球内空气时,由于活塞和注射器间存在摩擦力,活塞未向左移动,导致V2偏小等)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据检查装置气密性的方法来分析;
(2)根据使测定结果更精确的方法来分析;
(3)根据实验数据以及产生误差的原因来分析;
(4)根据产生误差的原因来分析。
【解答】 (1)步骤Ⅰ,进行装置气密性检查操作方法:将注射器活塞拉至40.0mL刻度处,然后将其与硬质玻璃管(未装试剂)、瘪气球进行组装,并推动注射器活塞至30.0mL处,观察到气球鼓起。固定活塞位置,一段时间后若观察到鼓起的气球体积大小保持不变,则证明装置气密性良好;
(2)步骤Ⅱ,来回缓慢推拉注射器多次的目的是使氧气与铜粉完全反应(或充分反应);
(3)注射器内减少的气体体积即为消耗的氧气的体积,则甲组,氧气的体积为40mL-25mL=15mL,
因此空气中氧气的体积分数为;
乙组:氧气的体积为40mL-22mL=18mL,
因此空气中氧气的体积分数为;
甲、乙组实验结果造成差异(a、b不同)的可能原因是甲组铜粉用量太少或甲组氧气没有完全反应或甲组没有待冷却到室温就读取V2或装置漏气;
(4)若实验结果与理论值相比偏大(超过21%),推测造成该误差的可能原因是步骤Ⅲ中没有完全挤出气球内空气就读数或V2读数不准确,偏小或Cu可能与空气中其他成分反应或挤出气球内空气时,由于活塞和注射器间存在摩擦力,活塞未向左移动,导致V2偏小等;
33.【答案】(1)部分分解
(2)设参加反应的高锰酸钾的质量是x
=
X==4.74克
(3))乙;高锰酸钾较集中,全部在酒精灯火焰范围内,温度更高,分解更完全,且不需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末少(甲 高锰酸钾平铺面积较大,热量不集中,加热时还需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末多)。
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的原理;催化剂在化学反应中的作用;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】 1、高锰酸钾制取氧气化学方程式:2KMnO4=加热=K2MnO4+MnO2+O2↑高锰酸钾制取氧气的文字表达式:高锰酸钾→(加热)锰酸钾+二氧化锰+氧气。
2、高锰酸钾制取氧气的步骤:
1、组装仪器,并检查装置的气密性。检查装置的气密性的依据是连接好装置后将导管伸到水槽中,用手轻握试管,观察是不是有气泡产生,有气泡产生则表示装置气密性良好。
2、往试管中添加高锰酸钾时一定要先塞上一团棉花,避免加热时产生的气流将药品冲散。
3、点燃酒精灯加热高锰酸钾,需要注意的是必须首先预热试管,然后才可以集中加热。
4、观察水槽里面是不是有连续的气泡,如果有即可开始集气。检验氧气的性质,然后整理一起,结束实验。
扩展资料:高锰酸钾为黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒,带蓝色的金属光泽。与某些有机物或易氧化物接触,易发生爆炸,溶于水、碱液,微溶于甲醇、丙酮、硫酸,但接触易燃材料可能引起火灾。
【解答】(1)部分分解,因为部分高锰酸钾溶解在水中,形成紫红色的液体;
(2) 设参加反应的高锰酸钾的质量是x
=
X==4.74克
(3)乙能制取更多的氧气,因为高锰酸钾较集中,全部在酒精灯火焰范围内,温度更高,分解更完全,且不需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末少(甲 高锰酸钾平铺面积较大,热量不集中,加热时还需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末多)。
故答案为:(1)部分分解(2)见解析(3)乙; 高锰酸钾较集中,全部在酒精灯火焰范围内,温度更高,分解更完全,且不需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末少(甲 高锰酸钾平铺面积较大,热量不集中,加热时还需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末多)。
1 / 1初中科学浙教版 八年级下册 第一节 空气的成分 同步练习
一、选择题
1.对科学概念进行分类,是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中,属于化合反应的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】化合反应的特点:多变一,即反应物有多种,生成物只有一种。
【解答】A、碳酸分解产生水和二氧化碳,反应物只有一种,生成物有两种,属于分解反应,故A错误;
B、反应物和生成物均有两种,不属于化合反应,故B错误;
C、反应物有两种,生成物只有一种,属于化合反应,故C正确;
D、反应物只有一种,生成物有两种,属于分解反应,故D错误。
故答案为:C。
2.下图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的实验装置图。下列有关实验操作的表述,错误的是(  )。
A.往试管里装药品前,必须检验装置的气密性
B.给试管里药品加热前,要先给试管预热
C.要等到气泡连续均匀放出后,才能开始收集气体
D.实验结束时,应先熄灭酒精灯,然后把导管口移出水面
【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】A、根据实验室制取气体时,先检查装置气密性,再装药品分析。
B、根据给试管里药品加热的注意事项分析。
C、根据排水法收集氧气的注意事项分析。
D、根据固体加热的注意事项分析。
【解答】A. 实验室制取气体时,先检查装置气密性,再装药品,故正确,不符合题意;
B. 为防止加热时试管破裂,给试管里药品加热前要先给试管预热,再固定在药品处加热,故正确,不符合题意;
C. 排水法收集氧气时,刚开始冒出的是空气,要等到气泡连续均匀放出才能开始收集气体,故正确,不符合题意;
D. 用高锰酸钾制取氧气并用破裂,排水法收集实验结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸入试管,使试管炸裂,故错误,符合题意;
故答案为:D。
3.思维导图是有效的思维模式,是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”。下图为氧气制取课题的思维导图,下列说法不合理的是
A.Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的不同制法
B.Ⅲ处表示的是催化剂
C. 图中制取氧气的原料中都含有氧气
D.利用空气制取氧气可知液氧沸点比氮高
【答案】C
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】 A.根据Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法分析;
B.根据Ⅲ处物质在制取氧气的反应前后质量不变、化学性质不变分析;
C.根据制取氧气的原料分析;
D.根据利用空气制取氧气,蒸发出来的是氮气,留下来的是液态氧分析。
【解答】 A.Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法,分别是氧气的不同制法,故A正确不合题意;
B.Ⅲ处物质在制取氧气的反应前后质量不变、化学性质不变,Ⅲ处表示的是催化剂,故B正确不合题意;
C.图中制取氧气的原料中都含有氧元素,不是都含有氧气,故C错误符合题意;
D.利用空气制取氧气,蒸发出来的是氮气,留下来的是液态氧,可知液氧沸点比氮高,故D正确不合题意。
故选C。
4.对科学概念进行分类,是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中,属于化合反应的是(  )
A.碳酸水+二氧化碳
B.二氧化碳+水有机物+氧气
C.硫+氧气二氧化硫
D.过氧化氢水+氧气
【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】 根据化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”解答即可。
【解答】 A.该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的形式,不属于化合反应,故A不合题意;
B.该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的形式,不属于化合反应,故B不合题意;
C.该反应是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,故C符合题意;
D.该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的形式,不属于化合反应,故D不符合题意。
故选C。
5.下列实验室制取氧气的装置或操作中正确的是
A.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气
B.排空气法收集氧气
C.取出集气瓶
D.氧气验满
【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】 根据实验室制取氧气的反应原理、实验步骤、注意事项等,进行分析判断。
【解答】 A.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,属于固体加热型装置,为防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,试管口应略向下倾斜,故A正确;
B.氧气的密度比空气的大,应用向下排空气法收集,故B错误;
C.用排水法收集完氧气,应在水面以下盖上玻璃片,再移出水面,故C错误;
D.检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故D错误。
故选A。
6.相对稳定的洁净空气对人类和其他生物的生存都非常重要,下列说法错误的是(  )
A.空气质量指数(AQI)是评价大气环境质量的指标,其数值越低表示空气质量越好
B.自然因素也会造成空气污染
C.PM2.5 是指粒径小于等于2.5 毫米的颗粒物
D.酸雨是指 pH 低于5.6 的酸性降水
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用
【解析】【分析】(1)空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的无量纲指数,数值越大、级别越高说明污染的情况越严重,对人体的健康危害也就越大,数值越低表示空气质量越好。
(2)PM2.5 是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物,它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。
【解答】A、空气质量指数(AQI)是评价大气环境质量的指标,其数值越低表示空气质量越好,该选项说法正确。
B、自然因素如火山喷发、森林火灾等也会造成空气污染,该选项说法正确。
C、PM2.5 是指粒径小于等于 2.5 微米的颗粒物,不是 2.5 毫米,该选项说法错误。
D、酸雨是指 pH 低于 5.6 的酸性降水,该选项说法正确。
故答案为:C。
7.如图所示为加热高锰酸钾制取氧气的部分操作,其中正确的是(  )
A.①检查装置气密性
B.②加热高锰酸钾前将导管伸入集气瓶
C.③氧气集满后移出集气瓶并盖上玻璃片
D.④氧气收集完毕后立即熄灭酒精灯
【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】根据氧气的实验室制取方法、基本实验操作的正确方法来分析。
【解答】 A.检查该装置气密性时,先将导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好,故A正确;
B.排水法收集气体时,由于导管刚开始排出的气体中混有空气,因此应待气泡连续均匀冒出时收集,故B错误;
C.气体收集满后,应在水面以下盖上玻璃片,然后再移出集气瓶,故C错误;
D.排水法收集氧气完毕后,应先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,以防冷水倒吸,炸裂试管,故D错误。
故选A。
8. 下列有关实验室制取氧气的操作正确的是(  )
A.检查装置气密性
B.加入药品
C.收集气体
D.验满
【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】 根据基本实验操作的正确方法及其注意事项来分析。
【解答】 A.装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,双手紧握试管,如果导管口处出现气泡,说明装置气密性良好,故A正确;
B.向试管中倾倒液体试剂时,瓶塞要倒放,标签要向着手心,瓶口紧挨试管口,试管略倾斜,故B错误;
C.氧气的密度比空气大,应采用向上排空气法来收集氧气,故C错误;
D.氧气具有助燃性,氧气验满时应将带火星的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶内,故D错误。
故选A。
9.以下相关实验的现象或操作正确的是:①硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰;②木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体;③红磷在空气中燃烧,产生大量白烟;④铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体;⑤实验室用高锰酸钾制取氧气时,在试管口需要放一团棉花;⑥用高锰酸钾制取氧气时,一有气泡冒出时就应马上收集,以免浪费;⑦二氧化锰可以作所有实验的催化剂。正确的是(  )
A.①③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑥ D.③④⑤⑦
【答案】A
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;制取氧气的原理
【解析】【分析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象,结合氧气的制取方法和原理分析判断即可。
【解答】 ①根据硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,故①正确。
②木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象,故②错误。
③红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,故③正确;
④细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,故④正确;
⑤用氯酸钾制取氧气时不用在试管口放棉花,用高锰酸钾制取氧气时用在试管口放棉花,故⑤正确;
⑥导管口开始有气泡冒出时,不宜立即收集,因为开始排出的气体是空气;待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集,故⑥错误;
⑦二氧化锰可以做某些反应的催化剂,不是所有反应的催化剂,故⑦错误。
故选A。
10.某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示,下列关于该过程的说法正确的是(  )
A.c代表氧气
B.a代表高锰酸钾
C.t1时刻, KClO3开始分解
D.t3时刻,生成氧气的质量达到最大值
【答案】D
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图所示。由图可知,b物质的质量较小,则b是高锰酸钾,那么a是氯酸钾,氯酸钾刚开始没有反应,t2之后质量逐渐减小,是因为高锰酸钾先受热分解生成二氧化锰,二氧化锰催化氯酸钾加速分解,高锰酸钾分解会生成氧气,所以氧气从t1开始就有,而c从t2开始才有,氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,所以c是氯化钾;据此分析解答。
【解答】 A、由分析可知,c代表氯化钾,故选项说法错误。
B、由分析可知,a代表氯酸钾,故选项说法错误。
C、由分析可知,t1时刻,KMnO4开始分解,故选项说法错误。
D、由图可知,t3时刻之前KMnO4已经完分解,t3时刻KClO3完全分解,则此时生成氧气的质量达到最大值,故选项说法正确。
故答案为:D。
11.水是化学实验中常见的物质。下列实验中关于水的作用解释不合理的是(  )
A.测定空气中氧气含量———烧杯的水:通过水的体积变化得到氧气体积
B.细铁丝在氧气中燃烧——集气瓶中的水:防止瓶子破裂
C.分解高锰酸钾制氧气——集气瓶中的水:溶解氧气
D.硫在氧气中燃烧——集气瓶中的水:吸收二氧化硫
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】A.根据烧杯的水的作用是通过水的体积变化得到氧气体积来分析判断;
B.根据集气瓶中的水的作用是防止瓶子破裂来分析判断;
C.根据用排水法收集氧气时,水用来收集气体来分析判断;
D.根据硫在氧气中燃烧时,集气瓶中的水的作用是吸收二氧化硫来分析判断。
【解答】 A.测定空气中氧气含量的实验中,实验小号装置内的氧气,装置冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管浸入瓶中,进入瓶中水的体积就是原装置中氧气的体积,则烧杯的水的作用是通过水的体积变化得到氧气体积,故A正确不合题意;
B.细铁丝在氧气中燃烧,装置中的水能够吸收生成物的热量,防止集气瓶受热不均发生炸裂,则集气瓶中的水的作用是防止瓶子破裂,故B正确不合题意;
C.分解高锰酸钾制氧气,用排水法收集氧气,水排出,氧气进入集气瓶中,即用水来收集气体,而不是溶解氧气,故C错误符合题意;
D.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,易溶于水且与水反应,则集气瓶中的水的作用是吸收二氧化硫,故D正确不合题意;
故选C。
12.将燃着的镁带伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁带继续剧烈燃烧,反应的化学方程式为: 下列叙述正确的是(  )
A.该反应属于分解反应
B.该反应中 Mg 元素的化合价没有发生改变
C.该反应说明了燃烧不一定都需要有氧气
D.镁着火时可以用二氧化碳灭火
【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算;化合反应和分解反应
【解析】【分析】A.由一种物质生成多种物质的反应叫分解反应;
B.比较镁元素的化合价即可;
C.根据燃烧的条件分析;
D.二氧化碳作灭火剂是有条件的。
【解答】 A.该反应中反应物有两种,肯定不是分解反应,故A错误;
B.反应前Mg的化合价为0,反应后Mg的化合价为+2,故B错误;
C.该反应说明了燃烧不一定都需要有氧气,故C正确;
D.二氧化碳能够支持镁燃烧,镁着火不能用二氧化碳扑灭,故D错误。
故选C。
13.某科学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置能完成测定空气中氧气的含量(注射器内预先吸了40mL水且注射器活塞的摩擦忽略不计,试管净容积为50mL)。下列关于该实验的说法正确的是(  )
①白磷燃烧会产生大量的白雾
②生石灰与水接触会放出热量
③白磷的量不足,会使测定值偏大
④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂
⑤实验中,注射器的活塞先向右移动,后向左移动
⑥若白磷的量充足、装置的气密性良好,最终注射器活塞将移至30mL 刻度附近
A.①④⑤ B.仅②④ C.②④⑤⑥ D.①③⑤⑥
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧;本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析判断。
【解答】 由题意,生石灰遇水会放出大量热,能使白磷燃烧。
①白磷燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故①错误;
②向烧杯中加水,生石灰遇水会放出大量热,向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度,从而达到白磷的着火点,故②正确;
③白磷的量不足,不能完全消耗装置内的氧气,会使测定的结果偏小,故③错误;
④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂,故④正确;
⑤白磷燃烧,放出大量的热,装置内空气受热膨胀,白磷燃烧后消耗了装置内的氧气,实验中可观察到,注射器的活塞先向右移动,后向左移动,故⑤正确;
⑥氧气约占空气体积的,若试管内净容积为50mL,反应后冷却至室温,活塞停止在30mL附近,故⑥正确。
由上述分析可知。②④⑤⑥说法正确。
故选C。
14.高锰酸钾制取氧气()实验中,高锰酸钾完全反应。下列能正确表示反应物和生成物质量随时间变化大致曲线的图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此对各个选项分析判断即可。
【解答】A.随着高锰酸钾的不断分解,它的质量逐渐减小,最终高锰酸钾完全分解后质量为0,故A正确;
B.随着反应时间的变化,生成锰酸钾的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,故B错误;
C.随着反应时间的变化,生成二氧化锰的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,故C错误;
D.随着反应时间的变化,生成氧气的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,错故D误。
故选A。
15.用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是(  )
A.反应到t1时生成了(a﹣b)g氧气
B.P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2
C.在反应过程中,KCl的质量分数不断减少
D.在0~t2时段,MnO2在混合物中的含量不断增大
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的原理
【解析】【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,进行分析解答。
【解答】A、t1时,固体混合物的质量不变,此时氯酸钾还没有分解,还没有生成氧气,故选项说法错误;
B、P点处氯酸钾还没有完全分解,固体成分是KCl、KClO3和MnO2,故选项说法正确;
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,在反应过程中,KCl的质量分数从0开始不断增大,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误;
D、加热到一定温度氯酸钾才能分解,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量逐渐减少,则在0~t2时段,MnO2在混合物中的含量先不变,后不断增大,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误。
故答案为:B。
16.空气是一种重要的天然资源,在人们的生产和生活中有着广泛的用途。下列对空气中各成分气体的叙述不正确的()
A.氧气性质活泼,可以作为燃料 B.稀有气体可以用来制霓虹灯
C.氮气可以用来制造化肥和炸药 D.二氧化碳不属于空气污染物
【答案】A
【知识点】空气的利用;氧气的性质和利用;空气污染与保护
【解析】【分析】氧气具有助燃性,可用作助燃剂。
【解答】A、氧气不具有可燃性,不能作为燃料,故A错误,符合题意;
B、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,可用作霓虹灯,故B正确,不符合题意;
C、氮气可用作制作氮肥等化肥和炸药,故C正确,不符合题意;
D、二氧化碳没有毒,不属于空气污染物,但会导致温室效应加聚,故D正确,不符合题意。
故答案为:A。
二、填空题
17.空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。
(1) ①所采取的方法是   。 (填“升温”或“降温”)
(2)液态空气分离过程中,   先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。
(3)以下属于氧气用途的是____(填字母)。
A.气体肥料 B.医疗急救 C.助燃乙炔切割金属
【答案】(1)降温
(2)氮气
(3)B;C
【知识点】液化及液化现象;氧气的性质和利用
【解析】【分析】(11)液化的方式:加压和降温。
(2)根据图示可知,最先被分离出来的是氮气。
(3)氧气具有助燃性,还可以用于有氧呼吸。
【解答】(1)操作①的目的是将气体液化,可知该操作为降温。
(2)由图可知,升温后液氮转化为氮气,而氧气仍以液氧的形式存在,可知氮气先被分离出来。
(3)A、气体肥料是二氧化碳,故A错误;
B、氧气可以供给呼吸,可作为医疗急救,故B正确;
C、氧气具有助燃性,可助燃乙炔放出热量切割金属,故C正确。
故答案为:BC。
18.如图是有关氧气的知识网络图(反应条件省略),用化学用语回答:
(1)物质⑥是铁丝在氧气中燃烧的产物,其颜色是   ;
(2)硫在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、放出大量的热、   等现象;(写出其中一点即可)
(3)图中①②③是实验室制取氧气的三个反应,它们都属于   (“化合”或“分解”)反应。
【答案】(1)黑色
(2)发出明亮的蓝紫色的火焰
(3)分解
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应
【解析】【分析】(1)根据铁丝在氧气中的燃烧产物的特征解答;
(2)根据硫在氧气中燃烧的现象解答;
(3)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
【解答】(1)铁丝在氧气中燃烧的产物为四氧化三铁,颜色为黑色;
(2) 硫在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、放出大量的热、发出明亮的蓝紫色的火焰;
(3)①双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气;
②高锰酸钾在加热的条件下分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
③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。
那么它们都属于分解反应。
19.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。
20.小滨利用如图甲所示装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器(可测量氧气浓度,部分结构已略去)测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)反应开始到止水夹打开前,图甲集气瓶内可观察到的现象是   。
(2)由图乙可知,在   秒时,反应刚好停止。
(3)待整个装置冷却至室温时,小滨打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8,请说明理由   。
【答案】(1)白磷燃烧,产生大量的白烟,放出热量
(2)80
(3)装置漏气
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 (1)根据白磷在空气中燃烧的现象解答;
(2)反应中要不断消耗氧气,即氧气的体积分数不断减小。当反应停止时,氧气的体积分数保持不变;
(3)如果装置漏气,那么集气瓶内外气压差变小,会导致进入集气瓶内的水的体积变小,据此分析解答。
【解答】 (1)加热粗铜丝,白磷温度升高,当温度达到白磷的着火点时,白磷燃烧,产生大量的白烟,放出热量;
(2)由图乙可知,在80秒时,反应刚好停止,因为此时装置内的压强不再改变;
(3)待整个装置冷却至室温时,小滨打开止水夹,发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8,其理由是白磷的量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹。
21.回答实验室制取氧气的相关问题。
(1)如果用高锰酸钾制取氧气,如图所示仪器①的名称为   ,写出用高锰酸钾制取氧气发生反应的文字表达式:    。
(2)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气.常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小.NH3极易溶于水。制取并收集NH3, 应该从上图中选择的装置是    (填编号)。
(3)为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积,应选用如图装置   (填编号)。
【答案】(1)长颈漏斗;高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)AE
(3)丙
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)有活塞的是分液漏斗,没有活塞的是长颈漏斗。
(2)B适用于有液体参与的反应,D适用于密度大于空气的气体,C适用于收集不与水反应也不溶于水的气体。
(3)采用转换法,用量筒内水的体积表示氧气的体积。
【解答】(1)由图可知,①为长颈漏斗。用高锰酸钾制取氧气发生反应的文字表达式:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。
(2)反应物均为固体,所以发生装置选择的是A;氨气极易溶于水,可知不能用排水法收集,密度小于空气,应使用向下排空气法收集,故收集装置选择的是E。
(3)使用排水法测量氧气的体积,导管应短进长出,故选择的装置是图丙中的装置。
22. 空气是一种用途很多的自然资源,可用于工业上制取氧气,其流程如图所示。
(1) ①所采取的方法是     。 (填“升温”或“降温”)
(2)液态空气分离过程中,   (填化学式)先被分离出来,分离的依据是各物质的沸点不同。
(3)以下属于氧气用途的是()( 填字母)。
A.气体肥料 B.医疗急救 C.助燃乙炔切割金属
【答案】(1)降温
(2)N2
(3)B;C
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用
【解析】【分析】 (1)根据空气分离制取氧气的流程,确定①所采取的方法。
(2)根据液态空气分离的原理,确定先被分离出来的物质。
(3)根据氧气的性质和用途,选择正确的选项。
【解答】 (1)在空气分离制取氧气的过程中,通常采用降温的方法使空气液化,然后通过控制温度,使不同成分依次蒸发,从而实现分离。
(2)液态空气分离过程中,由于液态氮的沸点(-196℃)低于液态氧的沸点(-183℃),所以氮气先被分离出来。
(3)氧气的用途包括:B.医疗急救:氧气可以提供呼吸支持,用于治疗缺氧症状,C.助燃乙炔切割金属:氧气作为助燃气体,可以提高乙炔燃烧的温度,用于金属切割,A选项“气体肥料”通常指的是二氧化碳,不是氧气的用途,故答案为:BC。
23.“铁水打花”又叫打铁花,被列入我国非物质文化遗产名录。表演者先用坩泥勺舀出“铁水”(液态铁,温度高达1600℃~1700℃),再将“铁水”向空中抛起,在“铁水”还未落地前用木板对准“铁水”猛击, “铁水”像金蛇飞舞,如花一般绽放。
(1)液态单质铁的化合价为   价。
(2)铁在纯净的氧气中可以燃烧,其现象是   。已知在1个标准大气压下,铁的着火点为 “打铁花”时液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,形成“飞舞的铁花”,最后变成固态铁并没有燃烧,请你分析没有燃烧的原因是   。
【答案】(1)0
(2)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;有无充足的氧气
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;常见元素与原子团的化合价
【解析】【分析】 (1)根据化合价的定义分析;
(2)根据氧气具有助燃性分析。
【解答】 (1)液态单质铁的化合价为0;
(2)氧气具有助燃性,铁在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;但“飞舞的铁花”并没有燃烧。从燃烧的条件分析,两者主要区别是有无充足的氧气。
24.下图是某同学绘制的关于氧气性质的部分思维导图。
(1)铁在 Ⅰ类反应中的现象是   。
(2) Ⅰ、Ⅱ两类反应都会放出热量,反应时化学能转化成   能。
【答案】(1)火星四射,产生黑色固体
(2)内能
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应
【解析】【分析】(1)根据铁丝在氧气中燃烧的现象解答;
(2)根据化学变化中能量转化的知识解答。
【解答】(1)根据题意可知, 铁在Ⅰ类反应中的现象是:火星四射,产生黑色固体。
(2)Ⅰ、Ⅱ两类反应都会放出热量,反应时化学能转化成内能。
三、实验与探究题
25.“氧烛”常用做潜艇等密闭仓内的紧急供氧设备,使用时按压点火装置,药块中的镁粉持续氧化放热3)在二氧化锰的催化下分解产生氧气,化学方程式:
↑,Mg粉持续氧化放出的热量可维持至氯酸钠耗尽,生成的氧气经气滤装置后由氧气出气口排出。其装置如图甲。查资料可知产氧药块有A、B两种:A药块含有 和MnO2,并均匀分布金属燃料镁粉:B药块含有NaClO3和MnO2,不含镁粉,如图乙。为探究A、B药块的组合方式对氧烛产氧量的影响,小科进行了以下实验。
(1)从反应的基本类型看,分解氯酸钠获取氧气属于   反应。
(2)为探究A、B两种药块填充布局方式对产氧量的影响,小科进行了图丙设计。为保障A、B药块中的NaClO3完全消耗,以达到最大产氧量的目的,应选择哪一种结构    。
(3)为探究产氧量与A、B药块的质量配比的关系,小科在保证A、B药块总质量相同的前提下,按不同的质量比进行模拟实验,如图丁所示。则该实验的结论是:   。
(4)为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比,该如何进一步实验 请简述实验步骤:    。
【答案】(1)分解
(2)内外结构
(3)在A、B药块总质量相同的前提下,产氧总量随A药块所占质量比的增加,先增大后减小,且在A质量比为40%时,产氧量最大。
(4)在A 药块的质量比为40%前后,以更小的百分比差值(如2%、1%)取多组数据,进行多次实验。
【知识点】制取氧气的原理;化合反应和分解反应
【解析】【分析】(1)一种物质生成多种物质的反应是分解反应。
(2)为达到最大的产气量,在选取结构时应使镁粉所放出的热量都被药块吸收以使其充分反应;
(3)从图丁可分析其产氧量为先增加后减少;
(4)通过产氧量的多少,设定多组浓度梯度确定最适质量比。
【解答】(1)一种物质生成多种物质的反应是分解反应。从反应的基本类型看,分解氯酸钠获取氧气属于分解反应。
(2)以达到最大产氧量的目的,应选择:内外结构。理由为A层中含有镁粉,B层中不含镁粉。A中的镁粉氧化放出的热量,可以持续并最大限度地提供给B层中的氯酸钠,从而使B层中的氯酸钠也完全分解。
(3)出产氧总量随着A药块所占质量比变化的柱状图可知,在A、B药块总质量相同的前提下,产氧总量随A药块所占质量比的增加,先增大后减小,且在A质量比为40%时,产氧量最大。
(4)为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比,在A药块的质量比为40%左右,以更小的百分比差值取多组数据,进行多次实验。
26.小塘在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
(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。
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据装置气密性的检查方法解答;
(2) 根据用高锰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) 用高锰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。
27.科学小组进行氧气的制取和性质的研究。
(1)小组同学采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取氧气,图甲是两位同学组装好的仪器,其中正确的是   (填“A”或“B”)。实验开始后,在装药品之前需完成的步骤是   。
(2)收集到2瓶相同体积的氧气后,同学们进行图乙中的实验。点燃系在铁丝上的火柴,待火柴   时,用不同的速度将铁丝伸入集气瓶,发现C中铁丝燃烧时间短且现象不明显。查阅资料后得知,快速伸入会使瓶内部分气体受热膨胀逸出,导致C中参与反应的氧气较D中   (选填“多”或“少”)。
【答案】(1)A;检查装置气密性
(2)快燃尽;少
【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)用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气,试管口应略向下倾斜。在装试剂之前,应该先检查装置气密性。
(2)根据铁丝在氧气中燃烧的实验注意事项分析。
【解答】 (1)用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气,为了防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂,试管口应略向下倾斜,观察可知,A装置正确,B 装置试管口向上倾斜是错误的。在装试剂之前,为了防止装置漏气而收集不到气体,需完成的步骤是检查装置气密性。
(2)做铁丝在氧气中燃烧的实验时,点燃系在铁丝上的火柴,待火柴快燃尽时,再将铁丝伸入集气瓶,这样可以避免火柴燃烧消耗过多的氧气。由资料可知,快速伸入会使瓶内部分气体受热膨胀逸出,导致C中参与反应的氧气较D中少,所以C中铁丝燃烧时间短且现象不明显。
28.小应利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验,他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子,塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝,实验装置如图乙所示。
查阅资料发现:“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质,可在空气中吸收氧气发生放热反应,反应过程中主要反应的化学方程式为: “暖宝宝”贴吸氧能力强,放热迅速。
(1)从建模角度分析,“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的   。
(2) 属于   反应(填写化学反应基本类型),整个实验过程中,瓶内液面的变化情况为   。
小应待反应结束,温度计示数恢复初始温度时记录液面位置,如图丙所示,应调整瓶子在水中的深度,使瓶子内外液面相平再读取刻度。
【答案】(1)耗尽O2形成气压差
(2)化合反应;先下降后上升
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据实验原理结合上述思维模型进行分析;根据反应的特点、瓶内气压变化情况进行分析。
【解答】(1)“利用暖宝宝贴片消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的耗尽O2形成气压差,进而通过进入瓶内水的体积来计算空气中的氧气的含量;
(2) 符合“多变一”的特点,属于化合反应;刚开始暖宝宝吸收氧气会放出热量,瓶内温度升高,使气压增大,将水向下压,故观察到瓶内液面下降;后消耗瓶中的氧气,使得瓶内气压减小,故液面又会上升。即瓶内液面的变化情况为先下降后上升。
29.《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。某兴趣小组的同学们沿着大师的足迹,应用蜡烛燃烧来探究空气的组成。
【实验设计】
原理:蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水。二氧化碳会被澄清石灰水反应并吸收,产物不会对空气体积变化产生影响。
操作:在盛有澄清石灰水的水槽中固定一支小蜡烛,将其点燃后。用一支大试管迅速倒扣在燃着的蜡烛上,如图。
现象:蜡烛逐渐熄灭,试管内澄清石灰水变浑浊,大试管内的液面上升。
初步结论:
①空气的组成不是单一的;
②原大试管内氧气的体积等于大试管内气体减少的体积。
【反思与评价】兴趣小组为了验证“初步结论②”是否正确,又做了如下补充实验:用仪器测量蜡烛(足量)在密闭装置内(如图1)燃烧至熄灭过程中氧气含量的变化(如图2)。
(1)蜡烛在空气中燃烧说明氧气具有   。
(2)从图2可获得蜡烛燃烧过程中氧气含量的变化规律是   。
(3)支持初步结论①空气的组成不是单一的实验证据是   。
(4)综合这一补充实验,以上“初步结论②”是否正确?并说明理由   。
【答案】(1)助燃性
(2)蜡烛燃烧过程中氧气含量先减小后不变
(3)液面上升但未充满试管
(4)不正确,蜡烛熄灭时氧气没有耗尽
【知识点】空气的成分及探究;空气的利用
【解析】【分析】氧气的性质包括:物理性质:通常情况下是无色、无味的气体,降温时变成淡蓝色液体或固体,密度比空气略大,不易溶于水。化学性质:具有氧化性和助燃性,是一种比较活泼的气体。与常见物质的反应:氧气是一种氧化剂,能与其他物质发生氧化反应,形成氧化物。
【解答】(1) 蜡烛在空气中燃烧说明氧气具有助燃性;
(2) 从图2可获得蜡烛燃烧过程中氧气含量的变化规律是 蜡烛燃烧过程中氧气含量先减小后不变;
(3) 支持初步结论①空气的组成不是单一的实验证据是液面上升但未充满试管;说明空气中不仅仅只有氧气;
(4)综合这一补充实验,以上“初步结论②”是否正确?并说明理由不正确,蜡烛熄灭时氧气没有耗尽;
故答案为:(1)助燃性(2)蜡烛燃烧过程中氧气含量先减小后不变(3)液面上升但未充满试管(4)不正确,蜡烛熄灭时氧气没有耗尽
30.初中化学实验操作考查中,某同学抽到的考题是:组装一套用高锰酸钾制取氧气的装置,实验桌上准备了一小团棉花,木块和仪器如图1,该同学组装的装置如图2所示。
(1)指出装置中的一处错误    。
(2)排水法收集氧气时,下列操作正确的是____ (填序号)。
A.先将导管口移入集气瓶,再开始加热
B.收集O2后,先将集气瓶移出水槽,再盖上玻璃片
C.停止加热时,先移出导管,再熄灭酒精灯
(3)写出高锰酸钾制取氧气的文字表达式   。
(4)用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,    (填“能”或“不能”)用上述装置,若从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰,需经过溶解、   、洗涤、干燥等操作。
【答案】(1)试管内导管口没有塞棉花(水槽中导管口没有放入集气瓶)
(2)C
(3)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(4)能;过滤
【知识点】氧气的性质和利用;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)根据用高锰酸钾制氧气需要在试管口放一团棉花解答;
(3)根据用高锰酸钾制氧气时的注意事项进行分析判断;
(4)根据氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2,属于固固加热型解答;
【解答】 (1)用高锰酸钾制氧气,为防止高锰酸钾随气流进入导气管,需要在试管口放一团棉花;
(2)A、用排水法收集氧气时,当气泡均匀连续地放出时,才开始收集氧气,不能先将导管口移入集气瓶,再开始加热,故错误;
B、用排水法收集氧气后,用玻璃片将瓶盖好后,移出水面正放在桌子上,故错误;
C、氧气收集完毕,如果先将酒精灯熄灭,则试管内压强变小,水会沿导管倒流进试管,故正确.
(3) 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,配平即可。故答案为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(4)氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2,属于固固加热型,能用上述装置.若从反应后的固体混合物中分离出二氧化锰,需经过溶解、过滤、洗涤、干燥等操作;
31. “富氧空气”是指氧气含量显著高于普通空气的气体混合物,在工业生产中有着重要应用。小乐对“富氧空气”开展了如下研究,回答问题:
(1)如图甲所示为“沸石分子筛”制氧机,分子筛可吸附空气中的氮气,通过调节旋钮可获得不同浓度的“富氧空气”。据图甲分析, “8”代表的是   分子。
(2)用如图乙装置和药品测定(1)中获得的“富氧空气”中氧气的体积分数,集气瓶中“富氧空气”体积为200mL,燃烧匙内白磷足量,量筒内盛有 100mL 水。操作如下:
①用放大镜聚焦点燃白磷,待其充分反应后,将装置冷却至室温;
②打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为20mL。
则实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为   %。
(3)如图丙所示为重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧,得到的氧气含量与产生烟气量的关系图,据图丙分析,工业上减少燃料燃烧尾气污染的措施是   。
【答案】(1)氮气
(2)40
(3)增加足够的氧气
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据“ 分子筛可吸附空气中的氮气 ”分析;
(2)氧气的体积分数=;
(3)根据丙图分析烟气量与氧气含量的关系,据此确定减少工业生产中减小尾气污染的方法。
【解答】(1)根据“ 分子筛可吸附空气中的氮气 ”可知,富氧空气与普通空气相比,减小是氮气,增大的是氧气,即是氮气分子。
(2)根据题意可知,空气中的氧气体积为:100mL-20mL=80mL;
则“富氧空气”中氧气的体积分数为:;
(3)根据丙图可知, 重油、褐煤燃烧产生的烟气量随氧气含量的增大而减小,那么工业上减少燃料燃烧尾气污染的措施是增加足够的氧气。
32.研习小组选用铜粉测定空气中氧气含量(原理:铜+氧气→氧化铜),装置如图。已知硬质玻璃管容积为50mL,注射器量程为50mL。
实验步骤:
I.装置气密性检查完好后,往玻璃管中装入药品(体积不计),使气球处于瘪的状态(球内空气被挤出),调节注射器活塞至40.0mL刻度处,记录注射器初始体积为V1,连接好装置。
Ⅱ.点燃酒精灯,先给玻璃管均匀受热,然后用酒精灯加热铜粉位置,并来回缓慢推拉注射器10次(每次推拉范围30mL左右)。
Ⅲ.充分反应后停止加热并冷却到室温,挤出气球内空气,读取此时注射器内气体体积为V2。甲乙两组同学各自完成了以上实验,记录数据如下表所示。
实验组 V1(mL) V2(mL) 氧气体积分数
甲组 40 25 a
乙组 40 22 b
请回答:
(1)步骤I,进行装置气密性检查操作方法:将注射器活塞拉至40.0mL刻度处,然后将其与硬质玻璃管(未装药品)、瘪气球进行组装,并推动注射器活塞至30.0mL处,观察到气球鼓起。固定活塞位置,一段时间后若观察到   ,则证明装置气密性良好。
(2)步骤Ⅱ,来回缓慢推拉注射器多次的目的是   。
(3)乙组测得氧气体积分数b=   %,甲乙组实验结果造成差异(a、b不同)的可能原因是   (写出一点即可)。
(4)若实验结果与理论值相比偏大(超过21%),推测造成该误差的可能原因是   (写出一点即可)。
【答案】(1)鼓起的气球体积大小保持不变
(2)使氧气与铜粉完全反应
(3)20;甲组铜粉用量太少(或甲组氧气没有完全反应或甲组没有待冷却到室温就读取V2或装置漏气)
(4)步骤Ⅲ中没有完全挤出气球内空气就读数(或V2读数不准确,偏小或 Cu可能与空气中其他成分反应或挤出气球内空气时,由于活塞和注射器间存在摩擦力,活塞未向左移动,导致V2偏小等)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)根据检查装置气密性的方法来分析;
(2)根据使测定结果更精确的方法来分析;
(3)根据实验数据以及产生误差的原因来分析;
(4)根据产生误差的原因来分析。
【解答】 (1)步骤Ⅰ,进行装置气密性检查操作方法:将注射器活塞拉至40.0mL刻度处,然后将其与硬质玻璃管(未装试剂)、瘪气球进行组装,并推动注射器活塞至30.0mL处,观察到气球鼓起。固定活塞位置,一段时间后若观察到鼓起的气球体积大小保持不变,则证明装置气密性良好;
(2)步骤Ⅱ,来回缓慢推拉注射器多次的目的是使氧气与铜粉完全反应(或充分反应);
(3)注射器内减少的气体体积即为消耗的氧气的体积,则甲组,氧气的体积为40mL-25mL=15mL,
因此空气中氧气的体积分数为;
乙组:氧气的体积为40mL-22mL=18mL,
因此空气中氧气的体积分数为;
甲、乙组实验结果造成差异(a、b不同)的可能原因是甲组铜粉用量太少或甲组氧气没有完全反应或甲组没有待冷却到室温就读取V2或装置漏气;
(4)若实验结果与理论值相比偏大(超过21%),推测造成该误差的可能原因是步骤Ⅲ中没有完全挤出气球内空气就读数或V2读数不准确,偏小或Cu可能与空气中其他成分反应或挤出气球内空气时,由于活塞和注射器间存在摩擦力,活塞未向左移动,导致V2偏小等;
四、综合题
33.在进行氧气的制取和性质研究的实验中,某同学按照操作步骤加热7克高锰酸钾,收集了两瓶氧气336mL(按0.48克计),顺利完成了实验。整理清洗器材时发现试管内的液体呈紫红色。
(1)试管内的液体呈紫红色说明试管内的高锰酸钾   (选填“部分分解”或“全部分解”)。
(2)在实验条件下参加反应的高锰酸钾质量是多少 (保留两位小数)
(3)实验中有几个小组同学举手向老师报告:未收集到预计的两瓶气体。老师看过各组的实验装置后提出:在酒精灯集中在药品处加热时(未移动),试管内高锰酸钾药品的堆积方式会影响产生氧气的数量。你认为下面甲乙两种药品堆积方式,能制得更多氧气的是   (选填“甲”或“乙”),你的理由是   .
【答案】(1)部分分解
(2)设参加反应的高锰酸钾的质量是x
=
X==4.74克
(3))乙;高锰酸钾较集中,全部在酒精灯火焰范围内,温度更高,分解更完全,且不需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末少(甲 高锰酸钾平铺面积较大,热量不集中,加热时还需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末多)。
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的原理;催化剂在化学反应中的作用;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】 1、高锰酸钾制取氧气化学方程式:2KMnO4=加热=K2MnO4+MnO2+O2↑高锰酸钾制取氧气的文字表达式:高锰酸钾→(加热)锰酸钾+二氧化锰+氧气。
2、高锰酸钾制取氧气的步骤:
1、组装仪器,并检查装置的气密性。检查装置的气密性的依据是连接好装置后将导管伸到水槽中,用手轻握试管,观察是不是有气泡产生,有气泡产生则表示装置气密性良好。
2、往试管中添加高锰酸钾时一定要先塞上一团棉花,避免加热时产生的气流将药品冲散。
3、点燃酒精灯加热高锰酸钾,需要注意的是必须首先预热试管,然后才可以集中加热。
4、观察水槽里面是不是有连续的气泡,如果有即可开始集气。检验氧气的性质,然后整理一起,结束实验。
扩展资料:高锰酸钾为黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒,带蓝色的金属光泽。与某些有机物或易氧化物接触,易发生爆炸,溶于水、碱液,微溶于甲醇、丙酮、硫酸,但接触易燃材料可能引起火灾。
【解答】(1)部分分解,因为部分高锰酸钾溶解在水中,形成紫红色的液体;
(2) 设参加反应的高锰酸钾的质量是x
=
X==4.74克
(3)乙能制取更多的氧气,因为高锰酸钾较集中,全部在酒精灯火焰范围内,温度更高,分解更完全,且不需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末少(甲 高锰酸钾平铺面积较大,热量不集中,加热时还需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末多)。
故答案为:(1)部分分解(2)见解析(3)乙; 高锰酸钾较集中,全部在酒精灯火焰范围内,温度更高,分解更完全,且不需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末少(甲 高锰酸钾平铺面积较大,热量不集中,加热时还需移动酒精灯,氧气气流带走的粉末多)。
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