资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
中考二轮复习：氧气
一、选择题
1．下列有关说法正确的是（　　）
A．O2具有助燃性 B．铁生锈属于物理变化
C．金属活动性Cu比Mg强 D．KClO3属于氧化物
【答案】A
【知识点】化学变化与物理变化的判别；氧气的性质和利用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.根据氧气的助燃性分析；
B.有新物质生成的变化为化学变化分析；
C.根据镁的活动性比铜强分析；
D.根据氯酸钾属于盐分析。
【解答】A、 O2具有助燃性 ，符合题意；
B、 铁生锈属于化学变化 ，不符合题意；
C、 金属活动性Cu比Mg弱 ，不符合题意；
D、 KClO3由三种元素组成，不属于氧化物 ，不符合题意；
故选A。
2．下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是（　　）
A．氧气的化学性质很不活泼，与其他物质反应必须要加热
B．氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的可燃物
C．实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D．要除去N2中的O2得到纯净的N2，只需将混合气体通过红热的炭
【答案】C
【知识点】物质除杂或净化；氧气的性质和利用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】A、根据氧气与铝、铁等常温可发生反应分析；
B、根据氧气的助燃性分析；
C、根据实验室高锰酸钾制氧气分析；
D、根据除杂时不能引入新杂质分析。
【解答】A. 氧气的化学性质比较活泼，与其他物质反应可以在常温下进行，如铁生锈，不符合题意；
B. 氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的助燃物 ，不符合题意；
C. 实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气 ，符合题意；
D. 将氮气和氧气的混合气体通过红热的炭 ，氧气与碳反应会生成二氧化碳，引入新杂质，不符合题意；
故答案为：C。
3．“胜哥”在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时，对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是（　　）
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A．氢气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用；物质的鉴别、推断；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，氮气和二氧化碳不支持燃烧，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析。
【解答】S代表不具有可燃性、不能使澄清石灰水变浑浊、不能使带火星木条复燃，则为氮气；
故选B。
4．下列依据实验现象得出的结论错误的是（　　）
选项 实验操作与现象 实验结论
A 将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中，再将试管同时浸约80℃的热水里， 只有白磷燃烧 白磷的着火点比红磷低
B 将二氧化碳通入紫色石蕊试液，试液变红 二氧化碳是一种酸
C 在常温常压下，硫在氧气中燃烧比在空气中该条件下， 燃烧更剧烈 氧气的浓度越大硫燃烧得越剧烈
D 将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后，所得固体物质不能被磁铁吸引 铁粉已跟硫粉发生了化学反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用；燃烧与灭火；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、根据白磷与红磷的着火点不同分析；
B、根据二氧化碳与水反应分析；
C、根据氧气浓度越大燃烧越剧烈分析；
D、根据铁有铁磁性分析。
【解答】 A、将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中，再将试管同时浸约80℃的热水里， 只有白磷燃烧，红磷不燃烧是因为温度达不到着火点，不符合题意；
B、将二氧化碳通入紫色石蕊试液，试液变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变色，符合题意；
C、在常温常压下，硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈 ，说明氧气浓度越大燃烧越剧烈，不符合题意；
D、将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后，所得固体物质不能被磁铁吸引，说明铁粉改变了原有性质，与硫粉发生了化学反应，不符合题意；
故选B。
5．含硫元素的同类物质中硫元素的化合价可能不同，不同类物质中硫元素的化合价可能相同，如表所示。下列判断正确的是（　　）
类别 物质 化合价 单质 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A．X表示碱
B．物质a在空气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰
C．物质b是二氧化硫，它是空气污染物之一
D．物质d和NaOH溶液发生中和反应生成Na2SO4和H2O
【答案】C
【知识点】元素化合价的规则与计算；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】（1）碱由金属离子和氢氧根离子构成；
（2）根据硫在空气中燃烧的现象判断；
（3）根据正负化合价代数和为零，确定氧化物b的化学式，并根据它的性质判断；
（4）根据正负化合价代数和为零，确定氧化物d的化学式，并根据它的性质判断。
【解答】A.根据化学式 Na2SO3 可知，亚硫酸钠由金属离子和亚硫酸根构成，则x为盐而不是碱，故A错误；
B.a为硫单质，它在空气中燃烧生成淡蓝色火焰，故B错误；
C.设氧化物的化学式为SxOy，根据正负化合价代数和为零得到：（+4）x+（-2）y=0，解得：x：y=1：2，那么化学式为SO2，它有刺激性气味，严重污染空气，故C正确；
D.物质d为酸，其中S元素化合价为+4价，那么应该为H2SO3，与氢氧化钠反应，生成Na2SO3和H2O，故D错误。
故选C。
6．下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（　　）
A． B．
C． D．
【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】根据气体发生装置、排水法收集氧气注意事项、检验氧气的方法及硫在氧气中燃烧的注意事项分析。
【解答】A、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解制氧气，长颈漏斗下端要浸入液面以下，在液面以上会使气体逸出，装置需要纠正，符合题意；
B、排水法收集氧气，导管伸入倒置集气瓶口，操作不需纠正，不符合题意；
C、检验气体是否为氧气，要用带火星木条伸入瓶中，观察木条是否复燃，操作不需纠正，不符合题意；
D、硫在氧气中燃烧，将硫伸入到瓶底预留水的集气瓶中，以吸收生成的二氧化硫，操作不需纠正，不符合题意；
故选A。
7．下列实验设计能实现相应实验目的的是（）
A．①验证集气瓶中集满氧气
B．②比较二氧化锰和氧化铁的催化效果
C．③给病人输氧时b端连接氧气瓶
D．④检查装置的气密性
【答案】D
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；催化剂在化学反应中的作用；氧气的检验和验满
【解析】【分析】A.根据氧气验满的方法判断；
B.根据除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，进行分析判断。
C.根据图中装置可观察到产生气泡的快慢，进行分析判断。
D.根据装置气密性的检查方法判断。
【解答】A.验证集气瓶中氧气是否收集满时，木条伸到瓶口即可，故A错误；
B.图中实验，过氧化氢溶液的浓度不同，变量不唯一，不能比较二氧化锰和氧化铁的催化效果，故B错误；
C.监控氧气的流速，应“长进短出”，这样可根据产生气泡的速率来控制生成氧气的速率，故C错误；
D.如果装置的气密性良好，那么向长颈漏斗内添加液体时，瓶内的液面高度不变，故D正确。
故选D。
8．科学家利用铁锈形成原理制成“铁-空气电池”，被视为新储能设备，有望在2030年前后实现突破。它以金属铁为负极、空气电极为正极，装置如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．“铁-空气电池”在工作时，金属铁质量保持不变
B．铁锈的主要成分是Fe3O4，铁氧化过程中会有热量产生
C．铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应
D．电子移动方向是空气电极→电阻→金属铁
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁生锈属于缓慢氧化，产物为氧化铁，即三氧化二铁，铁在纯氧中燃烧是，生成黑色的四氧化三铁。
【解答】AB、铁为负极，与氧气接触会生锈，转化为氧化铁，可知金属铁的质量发生改变，故AB错误；
C、铁同时接触水和空气时被氧化成氧化铁，属于缓慢氧化过程，故C正确
D、铁为负极，空气电极为正极，电流从正极流向负极，电子定向移动方向与电流方向相反，可知电子由负极即铁经电阻移动到空气电极，故D错误。
故答案为：C。
9．如图是“胜哥”画的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．在、两类反应中的产物不相同
D．I类反应放出热量，类反应吸收热量
【答案】C
【知识点】氧气的性质和利用
【解析】【分析】A、根据硫和磷燃烧的现象分析解答；
B、根据氧气具有助燃性解答；
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】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，故说法错误；
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，故说法错误；
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，故说法正确；
D、燃烧和缓慢氧化都放出热量，故说法错误。
故答案为：C。
二、填空题
10．“胜哥”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。
【答案】（1）A
（2）将带火星的木条伸入集气瓶，观察是否复燃
（3）氧气浓度
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；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）A中的漏斗是分液漏斗，有活塞，可以控制流速，B中的漏斗是长颈漏斗。
（2）根据氧气具有助燃性检验氧气。
（3）图中的变量是氧气的浓度，实验现象不同，说明硫燃烧点的剧烈程度与氧气的浓度有关。
【解答】（1）A中使用的是分液漏斗，可知控制双氧水添加的速度。
（2）氧气具有助燃性，验证氧气的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶，观察是否复燃。
（3）硫在氧气中燃烧得更剧烈，可知硫燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
11．家庭医药箱里有一瓶标签缺损的医用双氧水，为测定其溶质质量分数，“胜哥”设计了如图实验：在试管中放入一定量的二氧化锰，然后用注射器注入10mL该医用双氧水，直到试管中不再有气泡产生，通过测量量筒中水的体积就可以大致计算出双氧水质量分数。
（1）实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有　 　的性质。
（2）若俯视读得量筒中水的体积，则测得的双氧水质量分数将　 　。(填“偏大”“偏小”或“不变")。
【答案】（1）不易溶于水
（2）偏大
【知识点】体积的测量；氧气的性质和利用
【解析】【分析】（1）根据气体的性质选择合适的气体收集方法；
（2）根据“俯视大仰视小”的规律确定实际得到水的质量变化，再根据溶质质量分数=确定溶质质量分数的变化。
【解答】（1）实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有不易溶于水的性质。
（2）根据“俯视大仰视小”的规律可知，若俯视读得量筒中水的体积，读出的示数偏大，而实际得到水的体积偏小，根据溶质质量分数=可知，双氧水的质量分数偏大。
12．洗衣机槽清洁剂的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4），过碳酸钠是一种白色晶体，溶于水时会与水反应生成碳酸钠和过氧化氢（化学方程式为：Na2CO4+H2O=Na2CO3＋H2O2）。现取少许过碳酸钠晶体，加入水形成溶液。
（1）“胜哥”取少量二氧化锰加入试管中，再加入适量该溶液，观察到有气泡产生，为了检验该气体，可用　 　
（2）待不再产生气泡时，得到的溶液呈　 　（选填“酸性”或“中性”或“碱性”）。
（3）生成的碳酸钠中碳元素的化合价为　 　。
【答案】（1）带火星的木条
（2）碱性
（3）＋4
【知识点】元素化合价的规则与计算；氧气的检验和验满；酸、碱的概念
【解析】【分析】（1）过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，根据氧气的检验方法解答。
（2）碳酸钠虽然是盐，但是它的溶液呈碱性；
（3）在化学式中，正负化合价的代数和为零，据此计算即可。
【解答】（1）取少量二氧化锰加入试管中，再加入适量该溶液，观察到有气泡产生，为了检验该气体，可用带火星的木条。
（2）待不再产生气泡时，得到的溶液中只含有碳酸钠，因此溶液呈碱性；
（3）在Na2CO3中，Na的化合价为+1，O的化合价为-2，根据正负化合价代数和为零得到：2×（+1）+x+（-2）×3=0，解得：x=+4。
13．同学们通过视频号“胜哥课程”观看了《实验室制取氧气》科学视频。如图是实验室制取和收集气体的常用装置。请回答下列问题：
（1）甲同学用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体，他应选用的实验装置是　 　。 (填字母)
（2）乙同学用加热高锰酸钾来制取氧气，实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾(KMnO4)不含　 　。
（3）能用C装置收集的气体性质是　 　。
【答案】（1）B、D
（2）氢
（3）不溶于水、不与水反应
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；制取氧气的原理；质量守恒定律及其应用；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）A适用于反应物全是固体的反应，B适用于固液不加热的反应。二氧化碳气体密度大于空气，所以采用向上排空气法收集。
（2）根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变。
（3）为减少气体的损失，使用排水法收集的气体不能与水反应，也不溶于水。
【解答】（1）石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物时固体和液体，选择的发生装置是B。
二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，所以选择的发生装置是D。
（2）高锰酸钾的化学式为，不含氢元素，可知水不是由高锰酸钾分解产生的。
（3）使用排水法收集的气体不能与水反应，也不溶于水。
14． 古谚语“三天打鱼，两天晒网”的由来：古代渔网是用麻纤维织成，麻纤维吸水膨胀，古人打鱼时渔网用三天后要晒两天。
（1）随着科学技术的不断发展，现代渔网使用的尼龙材质属于　 　材料。
（2）天气炎热时，鱼塘里鱼总是接近水面游动，原因是氧气在水中的溶解度受　 　影响。
（3）生火烤鱼，需要用燃烧的纸引燃木炭，说明可燃物燃烧需要　 　。
【答案】（1）合成
（2）温度
（3）温度达到着火点
【知识点】氧气的性质和利用；燃烧与灭火；塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】（1）根据实验中的过滤操作进行分析。
（2）根据羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，灼烧麻纤维，有烧纸的气味进行分析。
（3）根据燃烧的条件是：可燃物，与氧气（或空气）接触、达到可燃物的着火点，缺一不可进行分析。
【解答】（1）用渔网打鱼，是将鱼从水中分离出来，就如同过滤操作，是将不溶性固体与液体分离，所以用渔网打鱼的过程，其原理与实验操作中的过滤相似；故答案为：过滤。
（2）麻纤维的主要成分是纤维素，羊毛纤维的主要成分是蛋白质，鉴别麻纤维和羊毛纤维的方法是灼烧闻气味，因为灼烧麻纤维时，会产生烧纸的气味；灼烧羊毛纤维时，会产生烧焦羽毛的气味；尼龙是通过化学合成方法制得的，所以现代渔网使用的尼龙材质属于合成材料；故答案为：灼烧闻气味；合成。
（3）燃烧需要三个条件：可燃物、与氧气接触、达到着火点，用燃烧的纸引燃木炭，是因为纸燃烧时放出热量，使木炭的温度达到着火点从而燃烧起来，说明可燃物燃烧需要温度达到着火点；故答案为：温度达到可燃物的着火点。
三、实验与探究题
15．通过视频号“胜哥课程”学习二氧化碳性质后，小科进行如下探究：
（1）[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集气体时要得到平稳的气流，应选择图甲中的　 　(填字母)作为发生装置。
（2）[探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小科还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙)，预期观察到的现象是　 　。
【答案】（1）C
（2）蜡烛自下而上复燃
【知识点】氧气的性质和利用；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）根据制取二氧化碳选择固液常温型发生装置，分液漏斗可控制液体的流速以控制反应速率分析；
（2）根据氧气的密度比空气大及助燃性分析。
【解答】（1） 用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集气体时要得到平稳的气流，应选择带有分液漏斗的固液常温型发生装置，即C；
（2）氧气密度比空气大，且有助燃性，所以向烧杯中倾倒氧气会观察到蜡烛自下而上复燃。
故答案为：（1）C；（2） 蜡烛自下而上复燃 。
16．“胜哥”利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）实验开始时，“胜哥”用酒精灯加热粗铜丝，其目的是　 　。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是　 　。
（3）“胜哥”提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法　 　（选填“正确”或“错误”），说明理由：　 　。
【答案】（1）引燃白磷
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
（3）错误；装置中的氧气未耗尽
【知识点】实验方案设计与评价；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据铜的导热性、白磷燃烧的现象及图示中白磷不能完全消耗氧气分析。
【解答】（1） 实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是利用铜的导热性引燃白磷 。
（2） 反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 。
（3）由图示可知， 白磷不能耗尽装置中的氧气，所以“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”说法错误。
故答案为：（1）引燃白磷；（2） 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 ；（3）错误；装置中的氧气没有耗尽。
17．实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O：溶液浓度会影响氧气产生的速度？“胜哥”利用如图装置进行探究。
[建立假设]H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，
[实验方案]在相同条件下，分别用30毫开2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
[实验数据]
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒 t1 t2 t3
[实验结论]在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为　 　；
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是　 　。
【答案】（1）A；B
（2）2H2O2 2H2O+O2↑
（3）t1
【知识点】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
【解析】【分析】本题考查的实验室制取氧气的相关知识，实验室利用双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水。
【解答】（1）实验的唯一变量为双氧水的浓度，故其余变量都相同（如二氧化锰质量，以及滴加速度等）；
（2）双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水；故方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑ ；
（3）H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢， 故t3最大；
故答案为：（1）AB；（2）2H2O2 2H2O+O2↑ ；（3）t3
18．在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
（1）请从下列各图中选择合适的实验装置(部分夹持装置未画出)　 　(填序号)。
（2）二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响，“胜哥”利用下列器材和药品进行实验。
实验器材：秒表、电子秤、上图中合适的装置。
实验药品：氯酸钾，颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤： ▲ .
【答案】（1）③
（2）①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好装置并固定。
③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间。
⑤重复上述实验，比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量，重复实验。
【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）根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态，根据气体的性质选择合适的收集方法。
（2）催化剂的催化作用越好，反应越快，则收集相同的氧气需要的时间越短。因为要制取气体，所以实验前要先检查装置的气密性，然后装入药品进行反应，并记录收集一定体积氧气的时间即可，据此设计实验步骤。
【解答】（1）氯酸钾和二氧化锰为固态，且需要加热，因此发生装置选择“固态加热型”。氧气难溶于水，因此收集氧气选择排水法，故选③。
（2）根据实验目的，设计实验如下：
①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好装置并固定。
③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间。
⑤重复上述实验，比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量，重复实验。
19．在医疗急救、工业焊接等领域需要高纯度氧气。实验室采用不同收集方式(如图所示)获得氧气，测得浓度差异如表一。为获得高浓度氧气，兴趣小组进行了“收集时长对排空气法收集所得氧气浓度的影响”的探究，实验方案如表二所示。
表一：
收集方法 浓度范围
排空气法 60%~80%
排水法 90%~95%
表二：实验方案
实验步骤 三次实验氧气体积分数(%) 平均浓度(%)
步骤一：带火星木条放在集气瓶口，复燃时，立即停止收集并测定瓶中氧气的体积分数。 75.2 75.5
76.8
74.5
步骤二：带火星木条复燃后继续收集40秒，再停止收集并测定瓶中氧气浓度。 88.6 88.5
89.0
87.9
请回答：
（1）实验室用排水法收集氧气时，表明氧气已经集满的证据是　 　。
（2）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　 　。
（3）经“胜哥”提醒，同学们为使该实验方案设计更严谨，应继续改变　 　，重复上述实验操作。
（4）要提升排空气法获得氧气的浓度，除延长收集时间外，请再提出一种方法：　
　。
【答案】（1）当集气瓶口 (或水槽中)有气泡冒出时，表明氧气已收集满
（2）氧气和空气密度差异小或氧气密度只略大于空气或分子不停地作无规则运动或分子的扩散
（3）带火星木条复燃后继续收集氧气的时间
（4）①预排空气法：先向集气瓶中通入少量氧气，排出部分空气后再正式收集。②在发生装置和收集装置间增加干燥装置(意思表述正确即可)③减慢双氧水滴加速率，减慢反应速率 (降低双氧水浓度，减慢反应速率)④在集气瓶底部安装多孔导管，使氧气从底部缓慢通入⑤将导管伸入集气瓶底部，尽可能排尽空气
【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；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）瓶内水被排尽，气体从瓶口溢出，说明已收集满。
（2）分子不断地做无规则运动，即存在扩散现象，所以收集不到纯的氧气。
（3）根据表中数据进行分析，发现复燃后继续收集会提高氧气的体积分数，所以将改变收集时间，进行重复实验。
（4）将导管伸入集气瓶底部，减少氧气与空气的对流，尽可能排尽空气，可提高氧气的浓度。
【解答】（1）氧气已收集满，则瓶内的水被排尽，氧气不易溶于水，将观察到瓶口有气泡冒出。
（2）排空气法收集氧气时，空气和氧气之间存在扩散，且氧气与空气的密度差异不是很大，所以排空气法收集氧气时不能将空气排尽。
（3）由表二可知，带火星的木条复燃后继续收集，氧气的体积分数会变大，可知应改变带火星木条复燃后继续收集氧气的时间，进行重复实验。
（4） 要提升排空气法获得氧气的浓度， 可采用的方法有：①预排空气法：先向集气瓶中通入少量氧气，排出部分空气后再正式收集。②在发生装置和收集装置间增加干燥装置(意思表述正确即可)③减慢双氧水滴加速率，减慢反应速率 (降低双氧水浓度，减慢反应速率)④在集气瓶底部安装多孔导管，使氧气从底部缓慢通入⑤将导管伸入集气瓶底部，尽可能排尽空气。
20．呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理，“胜哥”设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料：
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题：
（1）注射器的作用类似于　 　(选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”） ：
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作：　 　。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是　 　。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是　 　。
【答案】（1）分液漏斗
（2）将带火星的木条置于F处
（3）检验二氧化碳中的水蒸气是否被B装置完全吸收
（4）二氧化碳与过氧化钠反应属于放热反应，温度升高，此时氢氧化钙溶解度降低，饱和澄清石灰水有氢氧化钙析出，造成澄清石灰水变浑浊
【知识点】常用仪器的名称；溶解时的吸热或放热现象；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）根据常用仪器用途分析；
（2）根据氧气利用带火星木条检验分析；
（3）根据硫酸铜用于检验水分析；
（4）根据氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小分析。
【解答】（1） 注射器能控制液体流量，作用类似于分液漏斗；
（2） 氧气可用带火星木条检验，证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气， 可将带火星的木条置于F处；
（3） 实验装置C中无水硫酸铜的作用是检验二氧化碳中的水蒸气是否被B装置完全吸收 ；
（4）氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，D装置中澄清石灰水变浑浊，可能是二氧化碳与过氧化钠反应属于放热反应，温度升高，此时氢氧化钙溶解度降低，饱和澄清石灰水有氢氧化钙析出，造成澄清石灰水变浑浊 ；
故答案为：（1）分液漏斗；（2）将带火星的木条置于F处；（3） 检验二氧化碳中的水蒸气是否被B装置完全吸收 ；（4）二氧化碳与过氧化钠反应属于放热反应，温度升高，此时氢氧化钙溶解度降低，饱和澄清石灰水有氢氧化钙析出，造成澄清石灰水变浑浊 。
21．“胜哥”查阅资料发现，氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
（1）装置连接的正确顺序是　 　(用图中的字母表示)。
（2）组别1 不放任何药剂的目的是　 　。
（3）此实验是依据　 　的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）若“胜哥”还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将“胜哥”设计的实验表格补充完整　
　。
【答案】（1）a-c-b-d
（2）建立对照组
（3）60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积
（4）
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
4 20 2g氧化铁 　
【知识点】控制变量法；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
【解析】【分析】（1）左侧为发生装置。最右侧为收集装置，中间的集气瓶要求短进长出。
（2）不作任何处理的是对照组，作用是对照。
（3）表中记录的数据即为用于比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱点的数据。
（4）补充数据时要注意控制变量法的使用。
【解答】（1）使用排水法测量氧气的体积，气体应从短管进入集气瓶，可知顺序为：a-c-b-d。
（2）组别1不放任何药剂，是对照组，作用是对照。
（3）由表中数据可知，实验通过比较60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）要探究氧化铁的催化能力，只需在表中加一列催化剂为氧化铁的数据即可，如图所示
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
4 20 2g氧化铁 　
22．(8分)为了探究能使带火星木条复燃的最小氧气体积分数，“胜哥”利用如图装置进行如下实验。(注：空气中的氧气体积分数为20%，圆柱形容器中的导管深入到底部，不考虑水蒸气的影响)
步骤一：检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
步骤二：装入药品并打开止水夹 A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开圆柱形容器顶部的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
步骤三：再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1~10”，重复步骤二，获得部分数据如表所示。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
容器内水位所对应的刻度 注满 2 4 6 8
氧气浓度(体积分数) 100% ☆ 68% 52% 36%
带火星木条复燃情况 复燃 复燃 复燃 复燃 火星变亮
（1）图中D所示的仪器的名称是　 　。
（2）实验步骤中检查装置气密性的方法是　 　。
（3）实验②中，“☆”处的氧气体积分数是　 　。
（4）下列原因会使收集到的氧气实际体积分数偏小的是（　　）(填字母)。
A．导管占据了圆柱形容器中的一部分体积
B．试管中原有的空气会进入圆柱形容器
【答案】（1）长颈漏斗
（2）关闭止水夹 C，向长颈漏斗中加入液体，长颈漏斗中能保留一段稳定的液柱
（3）84%
（4）B
【知识点】氧气的性质和利用；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）使用液压法检查装置的气密性时，要注意先关闭止水夹。
（3）氧气的总体积等于排出水的体积加上空气中氧气的体积。
（4）氧气的体积分数等于氧气的体积与总气体的比值，图中导管不会导致氧气的体积分数偏小。
【解答】（1）D是长颈漏斗，使用时要注意液封。
（2）使用液压法检查装置的气密性：关闭止水夹 C，向长颈漏斗中加入液体，长颈漏斗中能保留一段稳定的液柱。
（3）容器内水位对应的刻度是2，氧气的体积为，空气的体积为，空气中氧气占20%，可知空气中的氧气为 ，故氧气的体积分数为。
（4）试管内原有的空气进入圆柱形容器，会导致实际收集的氧气的体积偏小，可知将导致氧气的实际体积分数偏小。
故答案为：B。
23．“胜哥”对简易制氧机的结构和原理进行探究，其内部结构如图甲所示，请回答下列问题。
（1）“胜哥”搭建了如图甲所示装置，用一定量的双氧水溶液和二氧化锰反应，①请写出该反应的化学方程式：　 　。②若制氧速度太快，请写出一种减缓制氧速度的方法： 。
（2）如图乙所示为“胜哥”设计的储气装置(未画出止水夹)，为达到储气目的，应将图甲中的 a 端与图乙中的 　 　端相连。
（3）“胜哥”通过检索资料，发现了另一种常见的制氧剂——过碳酸钠。他们将过碳酸钠制氧与5%的双氧水溶液制氧的实验数据进行了整理，并据此绘制了图丙。经对比，决定选用过碳酸钠固体作为制氧剂。请阐述他们做出这一选择的原因：　 　。
【答案】（1）；降低温度
（2）b
（3）相同条件下，过碳酸钠制氧效率更高
【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）①根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的方程式；
②减小反应物的浓度、降低温度、改变催化剂等都可以减小反应速率；
（2）将氧气的密度与空气的密度比较，确定氧气在集气瓶的中的位置即可；
（3）根据图像提取信息解答。
【解答】（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解，生成水和氧气，则反应的方程式为：。
② 若制氧速度太快，请写出一种减缓制氧速度的方法： 降低过氧化氢溶液的温度。
（2）氧气的密度大于空气，会沉积在集气瓶底部，因此导气管到伸到集气瓶底部，故选b；
（3） 经对比，决定选用过碳酸钠固体作为制氧剂，他们做出这一选择的原因： 相同条件下，过碳酸钠制氧效率更高。
24．浙江龙井不仅飘香四海，更传递着深厚的文化底蕴。“胜哥”对茶的冲泡以及茶垢的清洗等进行探究。
【查阅资料】Ⅰ.茶叶中含有大量茶多酚以及铁、锌等微量元素。茶多酚是白色粉末，易溶于热水，具有抗氧化、降血脂等功能。
Ⅱ.泡茶的主要过程有放茶、洗茶、高冲等。
Ⅲ.茶垢清洗剂的主要成分是过碳酸钠固体，其溶于水时分解生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)。
【交流讨论】
（1）喝茶时需先洗茶，去除表面的杂质。为减少茶多酚流失，洗茶时应注意：　 　。
（2） “高冲”时需高提水壶倒水，使茶叶在壶内翻滚散开，这一步骤相当于实验基本操作中的　 　。
【进行实验】
目的：验证“茶垢清洁剂”溶液中的主要成分。
步骤：①在针筒a中加入配制好的“茶垢清洁剂”的浓溶液，针筒b中加入某溶液，如图所示；
②推动针筒a的活塞，向瓶中加入适量溶液，将带火星的木条放在c处，观察现象；
③待步骤②中反应停止后，推动针筒b的活塞，加入适量溶液后，将生成的气体通入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
（3）步骤②中观察到的现象有　 　。
（4）步骤③，针筒b中的液体可能是　 　，依据步骤②、③的现象得出结论。
【答案】（1）温水(凉水)快速洗茶
（2）搅拌
（3）瓶内出现气泡，c处带火星木条复燃
（4）稀盐酸/稀硫酸/稀硝酸
【知识点】制取氧气的原理；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）根据“ 茶多酚是白色粉末，易溶于热水”分析；
（2）在实验中，我们经常用玻璃棒对液体进行搅拌，从而达到加快溶解和散热的目的。
（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解，生成水和氧气，据此描述现象。
（4）澄清的石灰水遇到二氧化碳变浑浊，而碳酸钠和稀盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳气体，据此分析解答。
【解答】（1）根据“ 茶多酚是白色粉末，易溶于热水”可知， 为减少茶多酚流失，洗茶时应注意： 温水(凉水)快速洗茶。
（2）“高冲”时需高提水壶倒水，使茶叶在壶内翻滚散开，这一步骤相当于实验基本操作中的搅拌；
（3） 步骤②中，过氧化氢分解生成氧气，则观察到的现象有瓶内出现气泡，c处带火星木条复燃；
（4）澄清的石灰水遇到二氧化碳变浑浊，说明反应生成二氧化碳，而碳酸盐和酸反应生成二氧化碳，则针筒b的液体可能是稀盐酸/稀硫酸/稀硝酸。
25．为了研究质量守恒定律，“胜哥”设计了如图所示的装置。具体操作步骤如下：
①用天平测出装有氧化汞的试管总质量为m1。
②装配如图所示的装置。
③加热试管一段时间后停止加热，读出量筒内气体体积为V。
④等装置冷却用天平测出试管及药品总质量为m2。
⑤查出标准大气压下氧气密度为ρ。
（1）为成功验证质量守恒定律，测量出的m1、m2、V、ρ之间要满足的关系是　 　。
（2）测量氧气体积时需要铁架台固定装置，使量筒内外液面相平。其目的是　 　。
（3）如果改用其他药品，使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，可以选用____。(填字母)
A．高锰酸钾 B．碳酸钙
C．炭与氧化铜 D．氯酸钾与二氧化锰
【答案】（1）
（2）使量筒内外气压相同
（3）A；D
【知识点】密度公式的应用；制取氧气的原理；质量守恒定律及其应用；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）质量守恒，即损失的固体的质量等于氧气的质量。
（2）两侧压强相等，测得的气体的体积为标准大气压下的体积。
（3）使用排水法收集气体，要求气体不能溶于水，不能与水反应。
【解答】（1）表示的是试管内减少的物质的质量，若质量守恒，可知为氧气的质量，则等于。
（2）量筒内外液面相平，可以确保量筒内外气压相同，从而准确测量氧气的体积。
（3）A、高锰酸钾分解产生氧气，可以使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，故A正确；
B、碳酸钙分解产生的气体是二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故B错误；
C、碳与氧化铜反应产生的气体为二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故C错误；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下分解成氯化钾和氧气，故D正确。
故答案为：AD。
26．验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有铁片、硫酸铜溶液、稀盐酸，请选择合适的药品，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应。　
　。
（2）“胜哥”想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1 中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于 A 装置，B装置的优点有　 　 (写出一点).
②“胜哥”用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于　 　（“皱缩”或“扩张”)状态。
③“胜哥”用B 装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是　 　。
【答案】（1）
（2）利用铜热管导热，无需在外引燃白磷后再放入密闭装置(有气球可以缓冲气压，避免白磷燃烧放热导致瓶塞弹出；玻璃瓶中有水可以吸收生成物中有毒的五氧化二磷)；皱缩；P2O5
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；质量守恒定律及其应用；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）敞口装置中进行的反应若有气体产生，气体会逸出，导致质量减小，不能验证质量守恒定律。
（2）将白磷点燃后放入装置，会导致较大误差，所以应在装置内将白磷点燃。
【解答】（1）用敞口装置验证质量守恒定律，不要有气体参与的反应即可，分析所给物质可知，选择的是铁和硫酸铜溶液，方程式为。
（2）①热管导热性好，能使白磷的温度达到着火点，无需在外引燃白磷后再放入密闭装置；
有气球可以缓冲气压，避免白磷燃烧放热导致瓶塞弹出；
玻璃瓶中有水可以吸收生成物中有毒的五氧化二磷。
②实验前若气体扩张，会产生浮力，实验后气球皱缩，浮力减小，会导致误差，所以实验前气体应处于皱缩状态。
③反应前后原子的种类和个数不变，可知X为五氧化二磷，化学式为P2O5。
27．“胜哥”选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。
（1）“胜哥”在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到　 　，说明装置气密性良好。
（2）气密性符合要求后，“胜哥”在燃烧匙中装入足量红磷后点燃并迅速放入集气瓶中进行实验，会看到　 　，证明集气瓶中氧气被消耗。
（3）“胜哥”处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是　 　(写出一种即可)
（4）“胜哥”用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点：　 。 　
【答案】（1）有气泡产生
（2）剧烈燃烧，产生大量白烟/打开止水夹后，水倒流进入集气瓶中
（3）未冷却至室温就打开止水夹/有部分水残留在导管中
（4）红磷，反应快但消耗氧气不彻底/铁粉，反应慢但消耗氧气更彻底
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；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】（1）装置气密性良好，说明能形成稳定的压强差，空气受热膨胀逸出。
（2）氧气被消耗，装置内压强减小，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶。
（3）氧气体积分数偏小的原因有：装置漏气、红磷不足、未冷却至室温就打开止水夹、有部分水残留在导管中。
（4）对比图乙两幅图可知，使用铁粉误差小，使用红磷反应快。
【解答】（1）用手捂住集气瓶，瓶内气体吸收热量，温度升高，受热膨胀而逸出，可以将观察到导管口有气泡冒出。
（2）红磷将在集气瓶内燃烧，产生大量白烟，冷却后打开止水夹，烧杯中的水压入集气瓶，说明集气瓶内的氧气被消耗。
（3）体积偏小，可能是因为没有冷却至室温就打开止水夹，此时气体仍处于膨胀，之中，压强减小量偏小；也可能是因为有部分水残留在导管中，未进入集气瓶。
（4）由图可知，使用铁粉能将氧气消耗的更彻底，误差更小，但所需时间过长。
28．看到鱼老板将一白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来。“胜哥”得知白色粉末俗称“鱼浮灵”，其有效成分主要是过碳酸钠他依据以下思路进行“鱼浮灵”性质和含量的探究：
【性质研究】常温下，“胜哥”将“鱼浮灵”投入水中，与水作用迅速生成气体A和溶液B。
（1）“胜哥”向收集到的一瓶气体A中伸入带火星的木条，观察到木条复燃，于是他知道“鱼浮灵”可以使奄奄一息的鱼很快活蹦乱跳的原因是产生的该气体具有　 　的作用。
（2）取少量溶液B于试管中，测得溶液pH>7，向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡，将产生的气体通入澄清石灰水中，出现　 　现象。
结论：过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质。
（3） 【含量研究】“胜哥”又利用过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2的性质，设计如图装置测定“鱼浮灵”中有效成分过碳酸钠的含量。请回答(碱石灰能吸收CO2气体， “鱼浮灵”中其他成分不参与反应)：装置B的作用是　 　(填序号)。
①除去气体中的水蒸气
②便于观察和控制气流速度
（4）实验前先缓慢通N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2，实验测得C装置中铜网质量增加2.4g，D装置质量增加4.4g。则该样品中有效成分过碳酸钠的含量为　 　。
【答案】（1）供给(鱼) 呼吸
（2）浑浊
（3）①、②
（4）78.5%
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；氧气的性质和利用；根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的检验和验满；酸的物理性质及用途
【解析】【分析】（1）有氧呼吸的方程式为。
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以常用澄清石灰水检验二氧化碳的存在与否。
（3）浓硫酸具有吸水性，可用于干燥酸性和中性气体。
（4）根据装置质量变化量，结合方程式分别计算双氧水和碳酸钠的质量，两者质量之和即为过碳酸钠的质量。
【解答】（1）带火星的木条复燃是，说明该气体为氧气，有氧呼吸需要消耗氧气，即氧气可以供给呼吸，释放能量，所以补充氧气后鱼活蹦乱跳。
（2）溶液pH大于7，说明呈碱性，与稀盐酸有气泡产生，说明溶液中含有碳酸钠，产生的气体为二氧化碳，将二氧化碳通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明过盐酸钠具有碳酸钠的性质。由（1）可知，过盐酸钠能提供氧气，可知具有过氧化氢的性质。综上可得：过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质。
（3）浓硫酸具有吸水性，可以吸收气体中的水蒸气，气体长进短出，可以通过气泡判断气体流速。
故答案为：①②。
（4）铜网质量增加2.4g，说明生成氧气的质量为2.4g，D装置质量增加4.4g，说明二氧化碳气体的质量为4.4g，由可知，双氧水的质量为5.1g，由可知，碳酸钠的质量为10.6g，则过碳酸钠的质量为5.1g+10.6g=15.7g，样品中过碳酸钠的含量为。
29．实验室常用分解过氧化氢的方法制取氧气。图甲中A、B是两种氧气收集装置。
（1）装置B采用向上排空气法收集氧气，原因是　 　。
（2）图甲中的装置A、B各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点：　 　。
（3）实验中，为加快过氧化氢的分解，往往会加入MnO2。此时，制得的氧气中的氧元素来源于　 　(填化学式)。
（4）过氧化氢的分解速率受多种因素影响，“胜哥”探究过氧化氢溶液浓度及反应中液体是否搅动对反应速率的影响，实验如下。
【实验步骤】选用不同浓度过氧化氢溶液，放入相同质量的 MnO2，分别测定在液体搅动及不搅动情况下收集1L 氧气所需的时间。
【实验结果】实验数据如图乙所示。若要在1-2分钟内收集1L氧气，则在液体不搅动时，适合选用的过氧化氢溶液浓度为____。
A．2% B．5% C．10% D．15%
【答案】（1）氧气的密度比空气略大或氧气的密度比空气大
（2）A，优点是收集的氧气更纯净，或方便观察收集到氧气的体积变化，或无需验满
（3）化学式H2O2
（4）C
【知识点】制取氧气的原理；氧气的检验和验满
【解析】【分析】本题涉及氧气的收集方法、催化剂以及影响化学反应速率的因素等知识点：
（1）气体收集方法原理：根据气体的密度和溶解性选择收集方法。向上排空气法适用于密度比空气大且不与空气中成分反应的气体；排水法适用于难溶于水且不与水反应的气体。
（2）装置优缺点：排水法收集的气体较纯净，还可直观观察收集气体的体积变化，无需验满；向上排空气法收集操作相对简便。
（3）化学反应中元素来源：在化学反应中，元素的种类不变。过氧化氢分解制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，氧气中的氧元素来源于过氧化氢。
（4）影响化学反应速率的因素：过氧化氢分解速率受浓度、是否搅拌等因素影响。通过分析实验数据（收集一定体积氧气所需时间与过氧化氢溶液浓度的关系），可确定满足特定时间要求的过氧化氢溶液浓度。
【解答】（1）氧气密度比空气略大，所以装置 B 采用向上排空气法收集氧气。
（2）A 为排水法，优点是收集的氧气更纯净，或方便观察收集到氧气的体积变化，或无需验满 。
（3）过氧化氢分解制氧气，二氧化锰是催化剂，氧气中的氧元素来源于H2O2 。
（4）1-2 分钟即 60-120 秒，从图乙中液体不搅动曲线看，对应过氧化氢溶液浓度约为 10%，答案选 C 正确。
四、综合题
30．市场上有一种“茶垢净”，遇到热水后会产生氧气，并能深入微小的缝隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢净”中倒入热水，收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入，能观察到　 　。
（2）如图是一台简易制氧机，A瓶中装有“茶垢净”、二氧化锰和水，氧气可从B瓶盖子上的出气孔排出，供人呼吸。A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是　 　（写出一点）。
（3）现有一瓶“茶垢净”，其制氧量相当于119克过氧化氢分解产生的氧气量。某人吸氧时需要制氧机提供每分钟0.5升的氧气，请计算用这瓶“茶垢净”制得的氧气，最多能供他持续吸氧多长时间？（氧气密度取1.4克/升）
【答案】（1）木条复燃
（2）净化气体（或观察产生气体的速度）
（3）解：设生成的氧气质量为m
2 = 2 O+ ↑
68 　 32
119克 　 m
m=56克
答：用一瓶茶垢净制得的氧气能供该人持续吸氧80分钟。
【知识点】制取氧气的原理；氧化反应；燃烧与灭火
【解析】【分析】（1）实验室可用带火星的木条来检验氧气；
（2）A瓶释放的氧气通过B瓶后可被湿润；
（3）利用双氧水制取氧气的化学方程式和双氧水的质量即可求得氧气的质量。
【解答】（1）带火星的木条伸入氧气瓶中，能观察到木条复燃；
（2） A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是净化气体 （或观察产生气体的速度）。
31．在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？“胜哥”在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是　 　g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是　 　元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）“胜哥”连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【答案】（1）1.4
（2）设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
（3）240
（4）A；C；D
【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；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼，与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼，能与多种元素直接化合，这与氧原子的电负性仅次于氟有关。 氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】（1）从乙图中质量的变化量中可以看出完全分解的氧气质量为413.7-412.3=1.4克；
（3）若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L） ，氧气的质量=600L×1.4g/L=840克；
是20mL过氧化氢制取氧气质量的600倍，所以所需的过氧化氢的成本=0.4元×600=240元；
（4）氧气微溶于水，所以B有影响，B错误；ACD都是合理的；A中广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水，导致测得的体积减小，正确；C：读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小，因为此时右边的液体压强大，B正确；D：测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积，正确，过氧化氢溶液的加入也会使得甲中气体像丙中压入，D正确；
32．某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。“胜哥”利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：
（1）“胜哥”在乙杯中加入清水的作用是　 　；
（2）“胜哥”在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是　 　；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。
【答案】（1）通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气
（2）控制氧气产生的速率
（3）知识要点：
①过氧化氢溶液分解会产生氧气
②二氧化锰是该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解
③气体增多使甲杯内上方压强增大，大于外界大气压
【知识点】水的组成和主要性质；制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）根据气体从水中导出可观察速率及湿润气体分析；
（2）根据反应速率与反应物浓度有关分析；
（3）根据过氧化氢分解产生氧气，且在二氧化锰催化作用下可加快分解分析。
【解答】（1） 在乙杯中加入清水的作用是通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，且能湿润氧气 ；
（2） 甲杯中加入清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有改变反应的浓度，以 控制氧气产生的速率 ；
故答案为：（1） 通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气 ；（2） 控制氧气产生的速率 ；（3）从产生氧气、催化剂加快分解、产生气体后装置内压强增大等方面解答合理即可。
33．水质对水族箱内鱼的生存至关重要，定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
（1）自来水消毒后残留的氯称为余氯，其对鱼有害。“胜哥”用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。据图，“胜哥”采取方式二去除余氯，其理由是　 　。
（2）水族箱在使用过程中需要补充氧气，常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是　 　。
②过氧化钙是常用的增氧剂，其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为：。
检测发现，投放适量过氧化钙为鱼补充氧气，在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因　 　。
【答案】（1）所用时间较短且节能
（2）水草光合作用能产生氧气；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变
【知识点】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
【解析】【分析】（1）选择哪一种方式处氯，可通过除去时间和所消耗能源等方面进行考虑；
（2）氧气的多少可通过光合作用来补充；
过氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会与二氧化碳反应；
【解答】（1） 明采取方式二去除余氯，其理由是所用时间较短且节能；
（2）①增加水草可以补充氧气的原因是 ：水草光合作用能产生氧气；
②氢氧化钙也会吸收二氧化碳，使其溶于水的量减少，故原因为： 过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变 。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 36 / 36中小学教育资源及组卷应用平台
中考二轮复习：氧气
一、选择题
1．下列有关说法正确的是（　　）
A．O2具有助燃性 B．铁生锈属于物理变化
C．金属活动性Cu比Mg强 D．KClO3属于氧化物
2．下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是（　　）
A．氧气的化学性质很不活泼，与其他物质反应必须要加热
B．氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的可燃物
C．实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D．要除去N2中的O2得到纯净的N2，只需将混合气体通过红热的炭
3．“胜哥”在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时，对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是（　　）
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A．氢气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
4．下列依据实验现象得出的结论错误的是（　　）
选项 实验操作与现象 实验结论
A 将1g白磷、1g红磷分别放入两支带塞的试管中，再将试管同时浸约80℃的热水里， 只有白磷燃烧 白磷的着火点比红磷低
B 将二氧化碳通入紫色石蕊试液，试液变红 二氧化碳是一种酸
C 在常温常压下，硫在氧气中燃烧比在空气中该条件下， 燃烧更剧烈 氧气的浓度越大硫燃烧得越剧烈
D 将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后，所得固体物质不能被磁铁吸引 铁粉已跟硫粉发生了化学反应
A．A B．B C．C D．D
5．含硫元素的同类物质中硫元素的化合价可能不同，不同类物质中硫元素的化合价可能相同，如表所示。下列判断正确的是（　　）
类别 物质 化合价 单质 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A．X表示碱
B．物质a在空气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰
C．物质b是二氧化硫，它是空气污染物之一
D．物质d和NaOH溶液发生中和反应生成Na2SO4和H2O
6．下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（　　）
A． B．
C． D．
7．下列实验设计能实现相应实验目的的是（）
A．①验证集气瓶中集满氧气
B．②比较二氧化锰和氧化铁的催化效果
C．③给病人输氧时b端连接氧气瓶
D．④检查装置的气密性
8．科学家利用铁锈形成原理制成“铁-空气电池”，被视为新储能设备，有望在2030年前后实现突破。它以金属铁为负极、空气电极为正极，装置如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．“铁-空气电池”在工作时，金属铁质量保持不变
B．铁锈的主要成分是Fe3O4，铁氧化过程中会有热量产生
C．铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应
D．电子移动方向是空气电极→电阻→金属铁
9．如图是“胜哥”画的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．在、两类反应中的产物不相同
D．I类反应放出热量，类反应吸收热量
二、填空题
10．“胜哥”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。
11．家庭医药箱里有一瓶标签缺损的医用双氧水，为测定其溶质质量分数，“胜哥”设计了如图实验：在试管中放入一定量的二氧化锰，然后用注射器注入10mL该医用双氧水，直到试管中不再有气泡产生，通过测量量筒中水的体积就可以大致计算出双氧水质量分数。
（1）实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有　 　的性质。
（2）若俯视读得量筒中水的体积，则测得的双氧水质量分数将　 　。(填“偏大”“偏小”或“不变")。
12．洗衣机槽清洁剂的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4），过碳酸钠是一种白色晶体，溶于水时会与水反应生成碳酸钠和过氧化氢（化学方程式为：Na2CO4+H2O=Na2CO3＋H2O2）。现取少许过碳酸钠晶体，加入水形成溶液。
（1）“胜哥”取少量二氧化锰加入试管中，再加入适量该溶液，观察到有气泡产生，为了检验该气体，可用　 　
（2）待不再产生气泡时，得到的溶液呈　 　（选填“酸性”或“中性”或“碱性”）。
（3）生成的碳酸钠中碳元素的化合价为　 　。
13．同学们通过视频号“胜哥课程”观看了《实验室制取氧气》科学视频。如图是实验室制取和收集气体的常用装置。请回答下列问题：
（1）甲同学用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体，他应选用的实验装置是　 　。 (填字母)
（2）乙同学用加热高锰酸钾来制取氧气，实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾(KMnO4)不含　 　。
（3）能用C装置收集的气体性质是　 　。
14． 古谚语“三天打鱼，两天晒网”的由来：古代渔网是用麻纤维织成，麻纤维吸水膨胀，古人打鱼时渔网用三天后要晒两天。
（1）随着科学技术的不断发展，现代渔网使用的尼龙材质属于　 　材料。
（2）天气炎热时，鱼塘里鱼总是接近水面游动，原因是氧气在水中的溶解度受　 　影响。
（3）生火烤鱼，需要用燃烧的纸引燃木炭，说明可燃物燃烧需要　 　。
三、实验与探究题
15．通过视频号“胜哥课程”学习二氧化碳性质后，小科进行如下探究：
（1）[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集气体时要得到平稳的气流，应选择图甲中的　 　(填字母)作为发生装置。
（2）[探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小科还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙)，预期观察到的现象是　 　。
16．“胜哥”利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）实验开始时，“胜哥”用酒精灯加热粗铜丝，其目的是　 　。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是　 　。
（3）“胜哥”提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法　 　（选填“正确”或“错误”），说明理由：　 　。
17．实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是H2O：溶液浓度会影响氧气产生的速度？“胜哥”利用如图装置进行探究。
[建立假设]H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，
[实验方案]在相同条件下，分别用30毫开2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
[实验数据]
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒 t1 t2 t3
[实验结论]在相同条件下，H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
A．MnO2质量 B．滴加H2O2溶液的速度
（2）该实验通过分解H2O2制取氧气，可用化学方程式表示为　 　；
（3）表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是　 　。
18．在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
（1）请从下列各图中选择合适的实验装置(部分夹持装置未画出)　 　(填序号)。
（2）二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响，“胜哥”利用下列器材和药品进行实验。
实验器材：秒表、电子秤、上图中合适的装置。
实验药品：氯酸钾，颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤： ▲ .
19．在医疗急救、工业焊接等领域需要高纯度氧气。实验室采用不同收集方式(如图所示)获得氧气，测得浓度差异如表一。为获得高浓度氧气，兴趣小组进行了“收集时长对排空气法收集所得氧气浓度的影响”的探究，实验方案如表二所示。
表一：
收集方法 浓度范围
排空气法 60%~80%
排水法 90%~95%
表二：实验方案
实验步骤 三次实验氧气体积分数(%) 平均浓度(%)
步骤一：带火星木条放在集气瓶口，复燃时，立即停止收集并测定瓶中氧气的体积分数。 75.2 75.5
76.8
74.5
步骤二：带火星木条复燃后继续收集40秒，再停止收集并测定瓶中氧气浓度。 88.6 88.5
89.0
87.9
请回答：
（1）实验室用排水法收集氧气时，表明氧气已经集满的证据是　 　。
（2）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　 　。
（3）经“胜哥”提醒，同学们为使该实验方案设计更严谨，应继续改变　 　，重复上述实验操作。
（4）要提升排空气法获得氧气的浓度，除延长收集时间外，请再提出一种方法：　
　。
20．呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理，“胜哥”设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料：
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题：
（1）注射器的作用类似于　 　(选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”） ：
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作：　 　。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是　 　。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是　 　。
21．“胜哥”查阅资料发现，氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
（1）装置连接的正确顺序是　 　(用图中的字母表示)。
（2）组别1 不放任何药剂的目的是　 　。
（3）此实验是依据　 　的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）若“胜哥”还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将“胜哥”设计的实验表格补充完整　
　。
22．(8分)为了探究能使带火星木条复燃的最小氧气体积分数，“胜哥”利用如图装置进行如下实验。(注：空气中的氧气体积分数为20%，圆柱形容器中的导管深入到底部，不考虑水蒸气的影响)
步骤一：检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
步骤二：装入药品并打开止水夹 A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开圆柱形容器顶部的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
步骤三：再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1~10”，重复步骤二，获得部分数据如表所示。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
容器内水位所对应的刻度 注满 2 4 6 8
氧气浓度(体积分数) 100% ☆ 68% 52% 36%
带火星木条复燃情况 复燃 复燃 复燃 复燃 火星变亮
（1）图中D所示的仪器的名称是　 　。
（2）实验步骤中检查装置气密性的方法是　 　。
（3）实验②中，“☆”处的氧气体积分数是　 　。
（4）下列原因会使收集到的氧气实际体积分数偏小的是（　　）(填字母)。
A．导管占据了圆柱形容器中的一部分体积
B．试管中原有的空气会进入圆柱形容器
23．“胜哥”对简易制氧机的结构和原理进行探究，其内部结构如图甲所示，请回答下列问题。
（1）“胜哥”搭建了如图甲所示装置，用一定量的双氧水溶液和二氧化锰反应，①请写出该反应的化学方程式：　 　。②若制氧速度太快，请写出一种减缓制氧速度的方法： 。
（2）如图乙所示为“胜哥”设计的储气装置(未画出止水夹)，为达到储气目的，应将图甲中的 a 端与图乙中的 　 　端相连。
（3）“胜哥”通过检索资料，发现了另一种常见的制氧剂——过碳酸钠。他们将过碳酸钠制氧与5%的双氧水溶液制氧的实验数据进行了整理，并据此绘制了图丙。经对比，决定选用过碳酸钠固体作为制氧剂。请阐述他们做出这一选择的原因：　 　。
24．浙江龙井不仅飘香四海，更传递着深厚的文化底蕴。“胜哥”对茶的冲泡以及茶垢的清洗等进行探究。
【查阅资料】Ⅰ.茶叶中含有大量茶多酚以及铁、锌等微量元素。茶多酚是白色粉末，易溶于热水，具有抗氧化、降血脂等功能。
Ⅱ.泡茶的主要过程有放茶、洗茶、高冲等。
Ⅲ.茶垢清洗剂的主要成分是过碳酸钠固体，其溶于水时分解生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)。
【交流讨论】
（1）喝茶时需先洗茶，去除表面的杂质。为减少茶多酚流失，洗茶时应注意：　 　。
（2） “高冲”时需高提水壶倒水，使茶叶在壶内翻滚散开，这一步骤相当于实验基本操作中的　 　。
【进行实验】
目的：验证“茶垢清洁剂”溶液中的主要成分。
步骤：①在针筒a中加入配制好的“茶垢清洁剂”的浓溶液，针筒b中加入某溶液，如图所示；
②推动针筒a的活塞，向瓶中加入适量溶液，将带火星的木条放在c处，观察现象；
③待步骤②中反应停止后，推动针筒b的活塞，加入适量溶液后，将生成的气体通入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊。
【解释与结论】
（3）步骤②中观察到的现象有　 　。
（4）步骤③，针筒b中的液体可能是　 　，依据步骤②、③的现象得出结论。
25．为了研究质量守恒定律，“胜哥”设计了如图所示的装置。具体操作步骤如下：
①用天平测出装有氧化汞的试管总质量为m1。
②装配如图所示的装置。
③加热试管一段时间后停止加热，读出量筒内气体体积为V。
④等装置冷却用天平测出试管及药品总质量为m2。
⑤查出标准大气压下氧气密度为ρ。
（1）为成功验证质量守恒定律，测量出的m1、m2、V、ρ之间要满足的关系是　 　。
（2）测量氧气体积时需要铁架台固定装置，使量筒内外液面相平。其目的是　 　。
（3）如果改用其他药品，使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，可以选用____。(填字母)
A．高锰酸钾 B．碳酸钙
C．炭与氧化铜 D．氯酸钾与二氧化锰
26．验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有铁片、硫酸铜溶液、稀盐酸，请选择合适的药品，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应。　
　。
（2）“胜哥”想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1 中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于 A 装置，B装置的优点有　 　 (写出一点).
②“胜哥”用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于　 　（“皱缩”或“扩张”)状态。
③“胜哥”用B 装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是　 　。
27．“胜哥”选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。
（1）“胜哥”在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到　 　，说明装置气密性良好。
（2）气密性符合要求后，“胜哥”在燃烧匙中装入足量红磷后点燃并迅速放入集气瓶中进行实验，会看到　 　，证明集气瓶中氧气被消耗。
（3）“胜哥”处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是　 　(写出一种即可)
（4）“胜哥”用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点：　 。 　
28．看到鱼老板将一白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来。“胜哥”得知白色粉末俗称“鱼浮灵”，其有效成分主要是过碳酸钠他依据以下思路进行“鱼浮灵”性质和含量的探究：
【性质研究】常温下，“胜哥”将“鱼浮灵”投入水中，与水作用迅速生成气体A和溶液B。
（1）“胜哥”向收集到的一瓶气体A中伸入带火星的木条，观察到木条复燃，于是他知道“鱼浮灵”可以使奄奄一息的鱼很快活蹦乱跳的原因是产生的该气体具有　 　的作用。
（2）取少量溶液B于试管中，测得溶液pH>7，向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡，将产生的气体通入澄清石灰水中，出现　 　现象。
结论：过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质。
（3） 【含量研究】“胜哥”又利用过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2的性质，设计如图装置测定“鱼浮灵”中有效成分过碳酸钠的含量。请回答(碱石灰能吸收CO2气体， “鱼浮灵”中其他成分不参与反应)：装置B的作用是　 　(填序号)。
①除去气体中的水蒸气
②便于观察和控制气流速度
（4）实验前先缓慢通N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2，实验测得C装置中铜网质量增加2.4g，D装置质量增加4.4g。则该样品中有效成分过碳酸钠的含量为　 　。
29．实验室常用分解过氧化氢的方法制取氧气。图甲中A、B是两种氧气收集装置。
（1）装置B采用向上排空气法收集氧气，原因是　 　。
（2）图甲中的装置A、B各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点：　 　。
（3）实验中，为加快过氧化氢的分解，往往会加入MnO2。此时，制得的氧气中的氧元素来源于　 　(填化学式)。
（4）过氧化氢的分解速率受多种因素影响，“胜哥”探究过氧化氢溶液浓度及反应中液体是否搅动对反应速率的影响，实验如下。
【实验步骤】选用不同浓度过氧化氢溶液，放入相同质量的 MnO2，分别测定在液体搅动及不搅动情况下收集1L 氧气所需的时间。
【实验结果】实验数据如图乙所示。若要在1-2分钟内收集1L氧气，则在液体不搅动时，适合选用的过氧化氢溶液浓度为____。
A．2% B．5% C．10% D．15%
四、综合题
30．市场上有一种“茶垢净”，遇到热水后会产生氧气，并能深入微小的缝隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢净”中倒入热水，收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入，能观察到　 　。
（2）如图是一台简易制氧机，A瓶中装有“茶垢净”、二氧化锰和水，氧气可从B瓶盖子上的出气孔排出，供人呼吸。A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是　 　（写出一点）。
（3）现有一瓶“茶垢净”，其制氧量相当于119克过氧化氢分解产生的氧气量。某人吸氧时需要制氧机提供每分钟0.5升的氧气，请计算用这瓶“茶垢净”制得的氧气，最多能供他持续吸氧多长时间？（氧气密度取1.4克/升）
31．在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？“胜哥”在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是　 　g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是　 　元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）“胜哥”连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
32．某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。“胜哥”利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：
（1）“胜哥”在乙杯中加入清水的作用是　 　；
（2）“胜哥”在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是　 　；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。
33．水质对水族箱内鱼的生存至关重要，定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
（1）自来水消毒后残留的氯称为余氯，其对鱼有害。“胜哥”用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。据图，“胜哥”采取方式二去除余氯，其理由是　 　。
（2）水族箱在使用过程中需要补充氧气，常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是　 　。
②过氧化钙是常用的增氧剂，其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为：。
检测发现，投放适量过氧化钙为鱼补充氧气，在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因　 　。
答案
1．A
2．C
3．B
4．B
5．C
6．A
7．D
8．C
9．C
10．（1）A
（2）将带火星的木条伸入集气瓶，观察是否复燃
（3）氧气浓度
11．（1）不易溶于水
（2）偏大
12．（1）带火星的木条
（2）碱性
（3）＋4
13．（1）B、D
（2）氢
（3）不溶于水、不与水反应
14．（1）合成
（2）温度
（3）温度达到着火点
15．（1）C
（2）蜡烛自下而上复燃
16．（1）引燃白磷
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
（3）错误；装置中的氧气未耗尽
17．（1）A；B
（2）2H2O2 2H2O+O2↑
（3）t1
18．（1）③
（2）①检查装置气密性。
②用电子秤称取a克氯酸钾和b克二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好装置并固定。
③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间。
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝替换二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间。
⑤重复上述实验，比较实验所记录的时间。
⑥改变催化剂质量，重复实验。
19．（1）当集气瓶口 (或水槽中)有气泡冒出时，表明氧气已收集满
（2）氧气和空气密度差异小或氧气密度只略大于空气或分子不停地作无规则运动或分子的扩散
（3）带火星木条复燃后继续收集氧气的时间
（4）①预排空气法：先向集气瓶中通入少量氧气，排出部分空气后再正式收集。②在发生装置和收集装置间增加干燥装置(意思表述正确即可)③减慢双氧水滴加速率，减慢反应速率 (降低双氧水浓度，减慢反应速率)④在集气瓶底部安装多孔导管，使氧气从底部缓慢通入⑤将导管伸入集气瓶底部，尽可能排尽空气
20．（1）分液漏斗
（2）将带火星的木条置于F处
（3）检验二氧化碳中的水蒸气是否被B装置完全吸收
（4）二氧化碳与过氧化钠反应属于放热反应，温度升高，此时氢氧化钙溶解度降低，饱和澄清石灰水有氢氧化钙析出，造成澄清石灰水变浑浊
21．（1）a-c-b-d
（2）建立对照组
（3）60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积
（4）
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
4 20 2g氧化铁 　
22．（1）长颈漏斗
（2）关闭止水夹 C，向长颈漏斗中加入液体，长颈漏斗中能保留一段稳定的液柱
（3）84%
（4）B
23．（1）；降低温度
（2）b
（3）相同条件下，过碳酸钠制氧效率更高
24．（1）温水(凉水)快速洗茶
（2）搅拌
（3）瓶内出现气泡，c处带火星木条复燃
（4）稀盐酸/稀硫酸/稀硝酸
25．（1）
（2）使量筒内外气压相同
（3）A；D
26．（1）
（2）利用铜热管导热，无需在外引燃白磷后再放入密闭装置(有气球可以缓冲气压，避免白磷燃烧放热导致瓶塞弹出；玻璃瓶中有水可以吸收生成物中有毒的五氧化二磷)；皱缩；P2O5
27．（1）有气泡产生
（2）剧烈燃烧，产生大量白烟/打开止水夹后，水倒流进入集气瓶中
（3）未冷却至室温就打开止水夹/有部分水残留在导管中
（4）红磷，反应快但消耗氧气不彻底/铁粉，反应慢但消耗氧气更彻底
28．（1）供给(鱼) 呼吸
（2）浑浊
（3）①、②
（4）78.5%
29．（1）氧气的密度比空气略大或氧气的密度比空气大
（2）A，优点是收集的氧气更纯净，或方便观察收集到氧气的体积变化，或无需验满
（3）化学式H2O2
（4）C
30．（1）木条复燃
（2）净化气体（或观察产生气体的速度）
（3）解：设生成的氧气质量为m
2 = 2 O+ ↑
68 　 32
119克 　 m
m=56克
答：用一瓶茶垢净制得的氧气能供该人持续吸氧80分钟。
31．（1）1.4
（2）设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
（3）240
（4）A；C；D
32．（1）通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气
（2）控制氧气产生的速率
（3）知识要点：
①过氧化氢溶液分解会产生氧气
②二氧化锰是该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解
③气体增多使甲杯内上方压强增大，大于外界大气压
33．（1）所用时间较短且节能
（2）水草光合作用能产生氧气；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 19 / 23

展开更多......

收起↑