浙教版(2024)科学八下1.1空气的成分(含答案)

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浙教版(2024)科学八下1.1空气的成分(含答案)
一、选择题
1.空气是一种宝贵的自然资源,下列气体不可能直接从空气分离获得的是(  )
A.用作医疗急救的氧气 B.用作清洁燃料的氢气
C.用作食品防腐剂的氮气 D.用作焊接保护气的稀有气体
2.下图是氧气的实验室制备、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
3.下列实验现象描述正确的是(  )
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
C.红磷在空气中燃烧,产生大量的白雾
D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
4.下列图象符合其描述情况的是(  )
A.如图表示:高锰酸钾制取氧气时,MnO2随着反应进行质量发生的变化
B.如图表示:a,b两试管中分别装有等质量等浓度的双氧水,并向a试管中放入催化剂后,随着反应的进行氧气的生成情况
C.如图表示:高锰酸钾制取氧气时,试管中剩余的固体随着反应的进行质量的变化情况
D.如图表示:双氧水制取氧气时,生成的氧气质量的变化情况
5.为探究铜的化学性质,某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验,观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203,6.15%)表示时间为203秒时,装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是(  )
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
D.通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
6.为测定空气中氧气的含量,在量筒中先注入一定量的水,放在水平桌面上。再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶内除铁粉外的有效容积为350mL)旋紧瓶盖放入水中静置,直至矿泉水瓶不再变瘪为止,反应前后量筒内液面位置如图所示。忽略水的蒸发,则下列分析错误的是(  )
A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B.反应后矿泉水瓶受到的浮力减小
C.反应后量筒对桌面的压强不变
D.实验测得氧气体积分数为21%
7.暖宝宝中有铁粉等物质,遇氧气温度升高。小红用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像,如图2,下列说法中不正确的是(  )
A.Ⅰ为温度变化曲线 B.Ⅲ为氧气浓度变化曲线
C.Ⅰ和Ⅱ开始增大是因为铁发生氧化反应放热 D.暖宝宝原料足量时,瓶内压强可降至0
8.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”。如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
9.利用白磷燃烧测定空气中氧气体积分数,实验装置如图(集气瓶内装入适量的水,体积为a,集气瓶总容积为c)实验步骤如下:①加热玻璃棒引燃白磷;②白磷熄灭后冷却至室温,测得瓶内水的体积为b。下列分析错误的是(  )
A.白磷不可替换为木炭或硫粉 B.氧气与空气体积比为(b﹣a):(c﹣a)
C.装置未使用止水夹会影响实验结果 D.实验过程中瓶内液面先下降后上升再稳定
(第9题) (第10题) (第11题)
10.下列关于硫在氧气中燃烧实验的说法正确的是(  )
A.燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B.为使燃烧剧烈些,应使用大量硫粉
C.燃烧匙应自上而下缓慢伸入集气瓶 D.集气瓶底部应预先放入少量的沙子
11.暖宝宝(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是(  )
A.实验前必须检查装置的气密性
B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C.若测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝的使用数量不足
D.要等温度计示数恢复至实验前的温度才能记量筒内剩余水的体积
(第11题) (第13题)
12.下列关于实验室利用双氧水溶液制取氧气的描述正确的是(  )
A.试剂:烧瓶内的水起缓冲和稀释作用
B.收集:氧气的密度比空气大,可用向下排空气法收集
C.检验:用燃着的木条伸入集气瓶内,若木条熄灭,则证明是氧气
D.验满:用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明集满
13.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.t1时刻,O2开始产生
C.t2时刻,KMnO4开始分解 D.KMnO4是催化剂
14.如图是关于氧气化学性质的部分知识网络,关于该图说法正确的是(  )
A.S,P在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B.Ⅰ,Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性
C.Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同 D.Ⅰ类反应放出热量,Ⅱ类反应吸收热量
15.如图为探究氧气性质的相关实验,对观察到的实验现象及有关操作描述错误的是(  )
A.实验Ⅰ中倒入澄清石灰水,可检验有无新物质生成
B.实验Ⅱ铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,产生大量热
C.若选用砂纸打磨过的铁丝,铁丝也可以在空气中燃烧
D.集气瓶口盖上毛玻璃片,可防止氧气逸出
二、填空题
16.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
17.如图所示为硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置。三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中    集气瓶中放少量水的目的与其他两个装置不同,该集气瓶放少量水的目的是    。
(第17题) (第18题)
18.如图可用来收集氧气,若用向上排空气法收集氧气,则氧气从    (填“左”或“右”,下同)导管通入。若要检查是否已收集满氧气,可用带火星的木条放在    导管处。如用排水法收集氧气,可先把集气瓶装满水,氧气从    导管通入。
19.工业制氧有多种方法,空气冷冻分离法是常用方法之一,流程如图所示。
空气冷冻分离法
(1)利用空气冷冻分离法来获取氧气,主要是利用了液氧与液氮哪一物理性质的差异?    。
(2)下列关于氧气的说法,正确的是(     )。
A.液氧用于火箭发射时利用氧气的可燃性
B.空气从气态变成液态后氧气的质量分数增大
C.液氧与氧气化学性质相同
20.小科在实验室用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气,并进行相关实验。
(1)为便于控制过氧化氢溶液的添加速度,应选择图1中的装置    (填“A”或“B”)。
(2)用排水法收集一瓶氧气、给出验证它是氧气的方法:    。
(3)如图2所示的燃烧现象说明硫燃烧的剧烈程度与    有关。
21.小嘉查阅资料得知,暖宝宝贴的主要成分为铁粉、木炭、食盐等,其使用时的热量主要来源于铁粉与氧气的反应。于是小嘉巧妙地利用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量。实验开始前的装置如图所示,为保证实验准确度,实验前必须    ,实验后必须等    时才能记录量筒内剩余水的体积,若最后流入玻璃瓶(容积为270毫升)中的水的体积为45毫升(铁粉生锈消耗的水忽略不计),所测空气中氧气的体积分数为    。
三、探究题
22.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     。
23.在医疗急救、工业焊接等领域需要高纯度氧气。如图所示,实验室采用不同方式制取和收集氧气。
(1)实验室用双氧水制取氧气,应选择     (填“甲”或“乙”)装置。
(2)实验室用排水法收集氧气时,当观察到     ,表明氧气已经集满。
(3)按规范操作,排空气法收集氧气无法将空气排尽,所得氧气纯度相对较低,其原因是     。
24.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米制取氧气,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,在装试剂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”)。
25.实验室常用以下装置来制取氧气。请回答:
(1)请写出图A中a的名称:    ;
(2)关于实验室用氯酸钾、高锰酸钾制取氧气的反应,相同之处是    (填字母编号);
A.都需要加热 B.都可直接选用A装置制取
C.都属于分解反应 D.都需要二氧化锰作催化剂
(3)若用高锰酸钾制取并收集氧气的实验步骤有:①将试剂装入试管,用带导管的橡皮塞塞紧试管口;②检查装置的气密性;③给试管加热;④将装置固定在铁架台上;⑤熄灭酒精灯;⑥收集气体;⑦将导管从水槽中取出。正确的操作顺序是    ;
(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气文字表达式是    ;
(5)如图①②③④是化学中常见的气体收集装置,其中不能用于收集氧气的装置有    。
26.某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量(如图所示),选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器,将足量的白磷放入试管后,用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束后等到试管冷却后松开弹射夹,观察现象。(中间的连接管内空气体积忽略不计)
(1)正式开始实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处,然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处,该操作的主要目的是     。
(2)若实验成功,可观察到活塞前缘最终停留在     mL刻度处。
【拓展延伸】老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图2)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图3所示。
(3)X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示     的变化趋势。
(4)结合Y,Z两条曲线,解释图3中AB段压强变化的原因是     。
27.思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。如图是建构实验室制取氧气的思维模型:
【反应原理】
(1)根据质量守恒定律,实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气,而不选择氯化钾的原因是     。
【发生装置】
(2)请写出检查B装置气密性的方法:    。
【收集方法】
(3)能利用D装置收集氧气的原因是     。
【实验反思】
小实对收集到的氧气浓度进行探究:
收集方法 向上排空气法
收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒
瓶内氧气体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9
氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.4
(4)结合表格信息,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是     。
28.结合教材实验,科学小组通过改进实验装置开展“测定空气中氧气含量”课外实践活动。(装置如图所示,注射器的摩擦忽略不计)
Ⅰ.按图连接装置并检查装置气密性:注射器b的活塞推至底端,注射器a的活塞从20mL处向外拉,松手。
Ⅱ.向玻璃管中加入足量白磷,点燃酒精灯,交替推拉两个注射器。
【实验记录】
实验前 实验后(冷却至室温)
a中气体体积 20 10
b中气体体积 0 0
请结合实验回答下列问题:
(1)Ⅰ中,观察到    ,证明装置气密性良好。
(2)已知玻璃管中空气体积是30mL,则空气中氧气的体积分数为    。
(3)实验中需反复推拉注射器,其目的是    。
(4)与教材实验相比,改进后的实验优点有    (填写一点即可)。
参考答案
1.【考点】空气的成分及各成分的体积分数.
【分析】根据空气中气体的成分判断,空气中含有氧气、氮气、稀有气体等。
【解答】解:A、空气中含有氧气,可以分离出来并用于医疗急救,故A不符合题意;
B、空气中没有氢气,无法分离,故B符合题意;
C、空气的主要成分就是氮气,氮气化学性质较稳定,无毒,可以分离出来用作食品防腐剂,故C不符合题意;
D、空气中含有稀有气体,可以分离出来用于焊接保护气,故D不符合题意;
故选:B。
【点评】本题考查了空气的组成,根据已有知识即可解答,难度不大。
2.【考点】实验室制取氧气的反应原理;氧气的制取装置;氧气的收集方法;氧气的检验和验满.
【分析】根据实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤、注意事项,进行分析判断。
【解答】解:A、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;为防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,试管口应放一团棉花,故选项实验操作正确。
B、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,但是导管口应伸到集气瓶底部,这样才能将集气瓶内空气排尽,故选项实验操作错误。
C、氧气具有助燃性,氧气验满的方法:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸到集气瓶内部,故选项实验操作错误。
D、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙,防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底,故选项实验操作错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,了解实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤、注意事项是正确解答本题的关键。
3.【考点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象.
【分析】A、根据铁丝在氧气中燃烧的现象进行分析判断。
B、根据硫在空气中燃烧的现象进行分析判断。
C、根据红磷在空气中燃烧的现象进行分析判断。
D、根据木炭在氧气中燃烧的现象进行分析判断。
【解答】解:A、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,说法正确;
B、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,说法错误;
C、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,说法错误;
D、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳是实验结论,不是实验现象,说法错误;
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答,在描述物质燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾的区别。
4.【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
一定条件下,过氧化氢分解生成水和氧气。
【解答】解:A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,刚开始时二氧化锰的质量为0,随着反应进行,二氧化锰质量增大,反应结束,二氧化锰的质量不再增加,该选项不正确。
B、等质量等浓度的双氧水完全反应后生成氧气质量相等,该选项不正确。
C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应进行,固体质量减小,完全反应后固体质量不再变化,该选项正确。
D、一定条件下,过氧化氢分解生成水和氧气,随着反应进行,氧气质量不断增大,该选项不正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5.【考点】空气组成的测定.
【分析】A、根据图像信息来分析;
B、根据氧气的化学性质来分析;
C、根据质量守恒定律来分析;
D、根据实验方法来分析。
【解答】解:A、由图像信息可知,加热前的空气样品中氧气含量为20.99%,选项说法正确;
B、铜在加热条件下能与氧气发生化学反应,选项说法正确;
C、在加热的条件下,铜与空气中的氧气反应生成氧化铜,由质量守恒定律可知,装置内物质的总质量不变,选项说法错误;
D、通过现象证据和数据证据,可以从定性和定量的视角分析得出合理解释,选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
6.【考点】空气组成的测定.
【分析】A、根据铁粉生锈是铁与氧气、水反应分析。
B、根据浮力公式F浮=ρgV排分析。
C、量筒对桌面的压力等于量筒和水的总重力。
D、根据题干数据分析。
【解答】解:A、潮湿铁粉会生锈(铁与氧气、水反应),这个实验利用铁生锈消耗瓶内氧气,故正确。
B、反应后瓶内氧气被消耗,瓶内气体减少,矿泉水瓶变瘪,排开水的体积减小。根据浮力公式F浮=ρgV排,V排减小则浮力减小,故正确。
C、量筒对桌面的压力等于量筒和水的总重力,反应前后水的总质量不变,压力不变,受力面积也不变,根据p=,压强不变,故正确。
D、反应前量筒水体积为850mL,反应后为780mL,进入矿泉水瓶的水体积(即消耗氧气体积)=850mL﹣780mL=70mL。矿泉水瓶有效容积(空气体积)为350mL,氧气占比为=20%,故错误。
故选:D。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
7.【考点】空气组成的测定.
【分析】通过题中信息可知,暖宝宝原料主要成分为铁粉和碳粉,滴加水后,暖宝宝中的物质发生缓慢氧化,消耗氧气,使氧气浓度降低,会导致容器内气压减小;但缓慢氧化会放出热量,使容器内气体受热膨胀,容器内气压增大,而放热时使气压增大的幅度要大于因氧气消耗而使气压减小的幅度,故在放热过程中容器内气压呈上升趋势,但当反应完成后,温度冷却至室温,容器内气压会低于原来的气压。由于反应消耗了氧气,所以氧气的浓度呈一直下降的趋势;反应过程放出大量热量,温度升高,待反应结束后,设备恢复到室温。
【解答】解:A、铁进行氧化反应放热,容器内温度升高,反应结束后,温度逐渐恢复到室温。曲线Ⅰ中,反应前后数值相等,为温度变化曲线,故A正确;
B、由分析可知,Ⅲ中数值逐渐降低,反应过程中氧气被逐渐消耗,Ⅲ为氧气浓度变化曲线,故B正确;
C、根据分析可知,曲线Ⅰ是温度变化曲线、曲线Ⅱ是压强变化曲线;曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致,故C正确;
D、如果暖宝宝原料足量,压强不能降至0,是因为容器内还有不能被消耗氮气、稀有气体等气体,故D错误。
故选:D。
【点评】铁和水、氧气同时接触时容易生锈,放出热量。本题主要考查物质的性质,解答时要根据物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
8.【考点】实验室制取氧气的反应原理;氧气的工业制法.
【分析】A、根据Ⅰ、Ⅱ处分别是氧气的工业制法和实验室制法,进行分析判断。
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,进行分析判断。
C、根据制取氧气的原料,进行分析判断。
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,进行分析判断。
【解答】解: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,故选项说法正确。
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,故选项说法正确。
C、图中制取氧气的原料中都含有氧元素,不是都含有氧气,故选项说法错误。
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,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,了解氧气的实验室制法、工业制法等是正确解答本题的关键。
9.【考点】测空气中氧气含量实验的改进.
【分析】根据在装有空气的密闭容器中,用燃烧法测定空气中氧气含量,利用可燃物在空气中燃烧消耗空气里的氧气后,使瓶内压强小于外界大气压,在瓶内外压强差的作用下,水就会被压入瓶中,通过进入集气瓶的水的体积来确定氧气在瓶内空气中的体积,从而推算出空气里氧气的体积含量,进行分析判断。
【解答】解:A、木炭或硫粉在空气中燃烧生成二氧化碳气体或二氧化硫气体,虽除去了氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项说法正确。
B、氧气与空气体积比为(b﹣a):(c﹣a),故选项说法正确。
C、集气瓶内的导管是伸入液面下的,集气瓶内的空气是不会随着反应的进行逸散出去的;白磷燃烧消耗集气瓶内氧气的体积,只要测量反应前后集气瓶内增加的液体的体积即可,装置未使用止水夹不会影响实验结果,故选项说法错误。
D、白磷燃烧放热,使集气瓶内温度升高,气体膨胀,集气瓶内压强大于外界大气压,则液体通过导管压出集气瓶,液面降低;随着氧气被消耗,集气瓶内氧气体积减小,集气瓶内压强小于外界大气压,将烧杯中的水吸入集气瓶,从而液面升高,实验过程中瓶内液面先下降后上升再稳定,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,明确用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
10.【考点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象.
【分析】A、根据硫在氧气中燃烧的实验现象来分析;
B、根据减少污染物产生的方法来分析;
C、根据实验操作的注意事项来分析;
D、根据吸收污染物的方法来分析。
【解答】解:A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,故A说法错误;
B、硫燃烧生成的二氧化硫有毒,不能大量使用硫粉,以防加重空气污染,故B说法错误;
C、为了使瓶内的氧气充分反应,燃烧匙应自上而下缓慢伸入集气瓶,故C说法正确;
D、硫燃烧生成的二氧化硫能溶于水,可在瓶内事先加入少量水来吸收二氧化硫,减少空气污染,不能放沙子,故D说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握硫燃烧的实验现象、实验操作的注意事项是解题的关键。
11.【考点】空气组成的测定.
【分析】根据铁生锈消耗氧气,使装置内的气压减小,进入水的体积就是消耗氧气的体积,结合实验注意事项分析。
【解答】解:A、如果装置漏气,会使进入的水偏少,测定的结果偏小,所以实验前必须检查装置的气密性,说法正确,故不符合题意;
B、铁生锈消耗氧气,使装置内的气压减小,进入水的体积就是消耗氧气的体积,集气瓶内空气的体积是(250﹣20)mL=230ml,进入水的体积是45mL,即氧气的体积是45mL,因此氧气的体积分数=≈19.6%,说法错误,故符合题意;
C、发热剂的量必须足量,因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完,使结果准确,若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足,说法正确,故不符合题意;
D、必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积,使结果准确,说法正确,故不符合题意;
故选:B。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
12.【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;氧气的检验和验满.
【分析】A、根据化学反应的原理以及水的作用来分析;
B、根据氧气的性质及其收集方法来分析;
C、根据氧气的性质及其检验方法来分析;
D、根据氧气的性质及其验满方法来分析。
【解答】解:A、在该实验中,烧瓶内的水可以稀释过氧化氢溶液,还能起到缓冲的作用,故A说法正确;
B、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,故B说法错误;
C、用带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则证明是氧气,故C说法错误;
D、将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明集满,故D说法错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握实验室制取氧气的原理、氧气的收集、检验与验满方法等是解题的关键。
13.【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】根据高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用进行分析。
【解答】解:根据题干所给信息可知,b物质的质量少,b是高锰酸钾,a是氯酸钾,在t1时刻高锰酸钾开始分解,有氧气生成,随着高锰酸钾的分解,二氧化锰的质量也在不断的增加,高锰酸钾的质量不断减少,直到为零,高锰酸钾产生的二氧化锰是催化剂,故A、C、D错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查同学们实验室制取氧气的反应原理、催化剂等知识以及观察图示的能力,并从图示中提取信息的能力。
14.【考点】氧气的化学性质;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象.
【分析】A、根据硫和磷燃烧的现象分析解答;
B、根据氧气具有氧化性解答;
C、根据铁燃烧的产物和铁锈的成分分析解答;
D、根据燃烧和缓慢氧化都放出热量解答。
【解答】解:A、硫燃烧能生成二氧化硫,不能产生白烟,红磷在氧气中燃烧能够产生大量白烟。故错;
B、Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是都是氧化反应,均体现了氧气的氧化性,故错;
C、铁在氧气中燃烧,生成四氧化三铁;铁生锈主要成分是三氧化二铁,故对。
D,燃烧和缓慢氧化都放出热量,故错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查可燃物燃烧时的实验现象,解答时应该从火焰、光、烟雾等方面进行分析、判断,从而得出正确的结论。
15.【考点】氧气的化学性质.
【分析】A、根据木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊来分析解答;
B、根据铁丝在氧气中燃烧的现象来分析解答;
C、根据空气中氧气浓度较低,无法使铁丝燃烧来分析解答;
D、根据集气瓶口盖上毛玻璃片,能起到密封作用来分析解答。
【解答】解:A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以实验Ⅰ中倒入澄清石灰水,可检验有无新物质(二氧化碳 )生成,故A正确;
B、铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,故B正确;
C、铁丝在空气中不能燃烧,即使选用砂纸打磨过的铁丝,空气中氧气浓度较低,也无法使铁丝燃烧,故C错误;
D、集气瓶口盖上毛玻璃片,能起到密封作用,可防止氧气逸出,故D正确;
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握氧气的化学性质,常见物质在氧气中燃烧的实验现象、注意事项等是正确解答本题的关键。
16.【考点】氧气的工业制法;氧气的用途.
【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】解:(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,故答案为:降温。
(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,故答案为:氮气。
(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。
【点评】本题主要考查了空气的分离制取氧气的过程、液态空气分离的原理以及氧气的用途。注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。通过理解空气分离的物理过程和氧气的化学性质,可以更好地解答此类问题。
17.【考点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象.
【分析】根据水在不同实验中的作用来分析。
【解答】解:硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,能溶于水,集气瓶中放少量水的目的是吸收二氧化硫,防止污染空气;磷在氧气中燃烧生成有毒的五氧化二磷,集气瓶中放少量水的目的是吸收五氧化二磷,防止污染空气;铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁,同时放出大量的热,固体熔融物溅落会导致集气瓶底部炸裂,所以集气瓶中放少量水的目的是防止高温物体溅落瓶底,使瓶底破裂,所以丙集气瓶中放少量水的目的与其他两个装置不同。
故答案为:丙;防止高温熔融物溅落瓶底使瓶底破裂。
【点评】本题难度不大,掌握水在不同实验中的作用是解题的关键。
18.【考点】氧气的收集方法;氧气的检验和验满.
【分析】向上排空气法收集氧气是指空气被从上端排出,再考虑进气口和出气口,验满必须在氧气出口处;排水法就要考虑气体的密度与水的密度比较再进行分析。
【解答】解:向上排空气法收集氧气是指空气被从上端排出,所以出气口是左导管口,进气口就为右导管口;如果B管处有氧气了说明已经满了,若要检查是否已收集满氧气,可用带火星的木条放在左导管处;由于氧气的密度比水的密度小,所以必须从左导管口端进气,否则由于氧气密度比水小,会从左导管口端逸出,而收集不到氧气。故答案为:右;左;左。
【点评】用排空气法收集气体:密度比空气大的要从长端进气;密度比空气小的要从短端进气,用排水法要从短端进气。
19.【考点】氧气的工业制法.
【分析】(1)根据空气冷冻分离法获取氧气原理分析;
(2)A、氧气有助燃性,氧气不具有可燃性;
B、空气从气态变成液态后,各成分的质量分数不变;
C、分子是保持物质化学性质的最小粒子。
【解答】解:(1)空气冷冻分离法获取氧气,主要是利用了液氧(沸点﹣183℃)与液氮(沸点﹣196℃)沸点的差异,通过低温蒸发,沸点低的液氮先蒸发出来,剩下的主要是液氧;故答案为:沸点;
(2)A、液氧用于火箭发射时利用的是氧气的助燃性,氧气不具有可燃性,故错误;
B、空气从气态变成液态后,各成分的质量分数不变,故错误;
C、分子是保持物质化学性质的最小粒子,液氧和氧气都是由氧分子构成的,化学性质相同,故正确;
故选:C。
【点评】本题考查了工业制取氧气原理及氧气的用途等知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
20.【考点】氧气的制取装置;氧气的检验和验满;氧气的化学性质.
【分析】(1)根据分液漏斗能控制滴加液体的速率,进行分析解答。
(2)根据氧气的检验方法,进行分析解答。
(3)根据硫在空气、氧气中燃烧的现象,进行分析解答。
【解答】解:(1)分液漏斗能控制滴加液体的速率,为便于控制过氧化氢溶液的添加速度,应选择图1中的装置A。
(2)用排水法收集一瓶氧气,验证它是氧气的方法是将带火星的木条伸入瓶中,若木条复燃,说明是氧气。
(3)图2中实验,除空气和氧气外,其它条件相同,根据硫分别在空气和氧气中燃烧现象的不同,说明硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。
故答案为:
(1)A;
(2)将带火星的木条伸入瓶中,若木条复燃,说明是氧气;
(3)氧气浓度。
【点评】本题难度不大,了解发生装置的选择依据、氧气的检验方法等是正确解答本题的关键。
21.【考点】空气组成的测定.
【分析】根据测定空气中氧气含量的原理、注意事项以及实验数据来分析。
【解答】解:实验开始前的装置如图所示,为保证实验准确度,实验前必须检查装置的气密性,实验后必须等到装置冷却至室温时才能记录量筒内剩余水的体积;若最后流入玻璃瓶(容积为270毫升)中的水的体积为45毫升(铁粉生锈消耗的水忽略不计),所测空气中氧气的体积分数为=18%。
故答案为:检查装置的气密性;装置冷却至室温;18%。
【点评】本考点是测定氧气在空气中的体积分数,属于实验方法和过程的探究。这类探究实验中要注意以下几点:①装置的严密性,②所用试剂的量,③生成物的状态,④读数时要冷却到室温等。要具体问题具体分析,根据设计的步骤中不同的现象去思考,从而得出正确的结论。本考点经常出现在选择题、填空题和实验题中。
22.【考点】空气组成的测定.
【分析】磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解:(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;故答案为:白磷燃烧,产生大量的白烟;
(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;故答案为:80;
(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;故答案为:装置漏气(答案不唯一)。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
23.【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法.
【分析】(1)根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置。
(2)实验室用排水法收集氧气时,当观察到集气瓶口有气泡冒出,表明氧气已经集满。
(3)根据氧气的密度比空气略大分析。
【解答】解:(1)实验室用双氧水制取氧气,该反应是固液不加热型反应。甲装置适用于固体加热型反应,乙装置适用于固液不加热型反应,所以应选择乙装置。故答案为:乙。
(2)实验室用排水法收集氧气时,当观察到集气瓶口有气泡冒出,表明氧气已经集满。因为开始冒出的气泡可能是装置内的空气,当有气泡从集气瓶口向外冒出时,说明瓶内的水已排尽,氧气已集满。故答案为:集气瓶口有气泡冒出时。
(3)按规范操作,排空气法收集氧气无法将空气排尽,所得氧气纯度相对较低。这是因为氧气的密度比空气略大,采用向上排空气法收集时,氧气与空气的密度差异不够大,氧气进入集气瓶后,不能将空气迅速完全排出,会与空气有一定程度的混合。故答案为:氧气和空气密度差异小或氧气密度只略大于空气。
【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、以及从题中获取信息的能力,会根据实验现象做出正确的判断和分析。
24.【考点】实验室制取氧气的反应原理;氧气的化学性质.
【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】解:(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。故答案为:A;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。故答案为:快燃尽;少。
【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力,会根据实验现象做出正确的判断和分析。
25.【考点】实验室制取氧气的反应原理;氧气的收集方法;制取氧气的操作步骤和注意点.
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;
(2)根据高锰酸钾或氯酸钾制取氧气原理、注意事项及分解反应定义分析;
(3)根据用高锰酸钾制取并收集氧气的实验步骤分析;
(4)根据化学反应原理书写文字表达式;
(5)根据气体的密度、溶解性及特殊要求选择收集装置。
【解答】解:(1)图A中a的名称是铁架台。故答案为:铁架台;
(2)A.都需要加热,故选项正确;
B.用高锰酸钾制取氧气,试管口要放一团棉花,而氯酸钾可直接选用A装置制取,故选项错误;
C.这两个反应都是由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质,都属于分解反应,故选项正确;
D.高锰酸钾无需二氧化锰作催化剂,氯酸钾需要二氧化锰作催化剂,故选项错误。
故选:AC。
(3)若用高锰酸钾制取并收集氧气的实验步骤为:检查装置的气密性;将试剂装入试管,用带导管的橡皮塞塞紧试管口;将装置固定在铁架台上;给试管加热;收集气体;将导管从水槽中取出;熄灭酒精灯。正确的操作顺序为:②①④③⑥⑦⑤。故答案为:②①④③⑥⑦⑤;
(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气文字表达式是:氯酸钾氯化钾+氧气。故答案为:氯酸钾氯化钾+氧气;
(5)氧气的密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集,氧气不易溶于水,且和水不反应,所以可用排水法收集氧气,则图①②③④是化学中常见的气体收集装置,②是万用瓶,可用来收集氧气,其中不能用于收集氧气的装置有④。故答案为:④。
【点评】本题难度不大,是中考的重要考点之一,熟练掌握实验室中制取气体的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据等是正确解答本题的关键。
26.【考点】空气组成的测定.
【分析】(1)根据该实验需要保证装置气密性良好来进行分析;
(2)根据氧气约占空气体积的五分之一来进行分析;
(3)根据红磷燃烧消耗氧气,放出热量来进行分析;
(4)根据温度、气体的量对压强的影响来进行分析。
【解答】解:(1)测定空气中氧气含量时,要保证装置的气密性良好,且结合操作可知,目的为检查装置气密性。
(2)红磷燃烧消耗氧气,则打开弹簧夹后,由于试管中的气体减小,压强减小,注射器的空气会进入试管中,且进入的空气的体积等于消耗的氧气的体积,而氧气约占空气体积的五分之一,则50mL的试管中氧气的体积为,则若实验成功,可观察到活塞前缘最终停留在10mL刻度处。
(3)由于红磷燃烧放热,而熄灭后装置中的温度又慢慢降低,而氧气含量先不断减小,后不变,则结合图可知,Y曲线先升高后降低,表示温度。
(4)由于Z曲线先减小,则表示氧气的含量,由图可知,刚开始时,红磷燃烧放出大量的热,则会使装置中的压强增大,虽然氧气含量减小会导致装置中的压强减小,但由于增大幅度大于减小幅度,则AB段压强增大。
故答案为:(1)检查装置气密性;
(2)10;
(3)温度;
(4)白磷燃烧放出的热量导致压强增大的幅度大于减少的气体导致压强减小的幅度。
【点评】本题难度较大,主要考察红磷测定空气组成的实验原理、操作、结论和注意事项,且考察了温度和气体的量对压强的影响,解此类问题时关键是分析清楚实验原理,了解实验过程中的注意事项。
27.【考点】实验室制取氧气的反应原理.
【分析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变分析;
(2)根据检查装置气密性的方法分析;
(3)根据氧气不易溶于水且不与水反应分析;
(4)根据表格信息分析。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氯化钾中只含有钾元素和氯元素,不含有氧元素,所以不能用来制取氧气。故答案为:氯化钾中没有氧元素,无法制取氧气;
(2)检查B装置气密性的方法:关闭止水夹,往分液漏斗中注水,若形成稳定液柱则气密性良好;故答案为:关闭止水夹,往分液漏斗中注水,若形成稳定液柱则气密性良好;
(3)D装置是排水法收集气体的装置。能利用D装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应。故答案为:氧气不易溶于水且不与水反应;
(4)从表格信息可以看出,当瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒,瓶内氧气体积分数明显提高。所以用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是在瓶口带火星木条复燃时继续收集一段时间。故答案为:瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
28.【考点】空气组成的测定.
【分析】(1)根据检查装置气密性方法分析;
(2)根据气体体积减少的体积即为消耗的氧气的体积分析;
(3)实验中需反复推拉注射器,是为了增强空气流动,使氧气完全反应;
(4)根据装置特点分析。
【解答】解:(1)Ⅰ中,注射器a的活塞从20mL处向外拉,松手后,若观察到注射器活塞回到原处,证明装置气密性良好;故答案为:注射器活塞回到原处;
(2)a中气体体积减少的体积即为消耗的氧气的体积,则氧气体积为20mL﹣10mL=10mL,则空气中氧气的体积分数为×100%=20%;故答案为:20%;
(3)实验中需反复推拉注射器,是为了增强空气流动,使氧气完全反应;故答案为:将针筒内的气体推出,使白磷与氧气完全反应;
(4)教材实验中,红磷在装置外点燃,再伸入装置,可能使测量结果不准确,红磷燃烧生成五氧化二磷有毒,会污染空气,所以改进后的实验结果更准确或更环保。故答案为:装置始终密封,实验结果更准确或装置始终密封,生成的五氧化二磷不泄漏,更环保。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化学知识的能力。
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