人教版(2024)九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 分层练习(含答案)

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人教版(2024)九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 分层练习(含答案)

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人教版(2024)九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 分层练习
氧气的工业制法
1、工业上利用分离液态空气法制取氧气的依据是(  )
A.氧气和氮气化学性质不同
B.氧气和氮气密度不同
C.氧气和氮气在水中溶解性不同
D.氧气和氮气沸点不同
2、下列关于工业制取氧气的说法不正确的是 (  )
A.经过净化除尘后的空气属于纯净物
B.该过程属于物理变化
C.该方法利用的是氧气和氮气的沸点不同
D.工业制氧气的方法是分离液态空气
3、请回答下列问题。
工业制取氧气
(1)原理:利用液态氧和液态氮的     不同进行分离。
(2)过程:在低温条件下加压,使空气转化为     态,然后升温,     首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是     。
4、如图是工业分离液态空气制氧气的有关流程。回答下列问题:
(1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤C的原理是利用液氮和液氧的 不同,将氮气和氧气分离开来。
(3)根据下表数据判断:工业上制取氧气,控制温度在-195.8 ℃5、空气对人类的生活很重要。工业上以空气为原料制备氧气的流程如图所示:
利用物质沸点不同可以实现混合物的分离,根据下表数据判断:
工业上制取氧气,应该控制温度在-195.8℃≤T< ℃,可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。
流程中氮气分离后,剩余的液氧中除氧气外,还可能含有 、稀有气体等。
(3)要将工业合成氨的产物氨气(NH3)从它的反应物氮气和氢气的混合物中分离开来,最适宜的温度(T)应该控制的范围是 。
6、工业利用空气制取氧气的流程如图:
(1)空气分离得到氮气和氧气的过程,是利用了他们的沸点不同,发生的是 (填“物理”或“化学”) 变化。
(2)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”) 。
实验室制取氧气的反应原理
1、下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据:用10mLH2O2水溶液制取150mL氧气所需的时间(秒)
关于上述实验有下列几种说法,其中说法正确的是(  )
①催化剂加快了该反应的速率
②浓度不是影响反应速率的因素
③此实验研究了四个影响反应速率的因素
④浓度越小,反应速率越慢
⑤浓度越大,反应速率越慢
A.①④ B.①② C.①③⑤ D.①③④
2、某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列有关说法错误的是(  )
A.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
B.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
D.实验甲与实验丁最终收集到的氧气的质量基本相等
3、氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液,再依次进行实验:①插入带有火星的木条;②加入少量二氧化锰;③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
4、如图为实验室常用的制取氧气的装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:X     。
(2)用高锰酸钾制取氧气可以选择装置A作为气体发生装置,请写出用该装置制取氧气的文字表达式:     。
(3)可以使用装置C作为氧气的收集装置,依据是     。使用此装置收集氧气,正确的收集时机是     ;若用装置E收集氧气,则验满的方法是     。
(4)已知甲烷(CH4)气体难溶于水,密度小于空气。若要收集干燥的甲烷气体,应选用的装置是     。
5、化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用下图仪器和装置制取气体并探究气体的性质。
主题一:探究“气体的制取”
(1)写出图A中所指仪器名称:
①   ;②    。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,其反应的文字表达式为     。
(3)通常状况下,NO气体难溶于水,密度比空气略大,常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的气体。在实验室中制取NO气体时,收集装置应选择      (填装置编号)。
(4)在氧气的制取实验中,下列叙述正确的是     (填序号)。
A.实验室制氧气时,应先加药品,再检查装置的气密性
B.检查装置的气密性时,先用手握住容器外壁后,再将导管的一端放入水中
C.该实验反应前后,二氧化锰的质量和性质都不发生改变
D.若用排水法来收集氧气,当看到导管口有连续、均匀的气泡产生时,开始收集
主题二:探究“氧气的化学性质”
(5)细铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能剧烈燃烧。写出细铁丝在氧气中燃烧的文字表达式    ,该实验中集气瓶内留有少量水的目的是       。
(6)木炭在空气中燃烧发出红光,在氧气中剧烈燃烧发白光。图⑥的实验目的是    。
(7)根据上述细铁丝和木炭燃烧的实验,归纳得出物质燃烧的剧烈程度与     有关。(写出一条)。
氧气的制取装置
1、规范的实验操作是完成实验的基本保障。下列操作正确的是(  )
A.取用试剂
B.加热固体试剂
C.收集氧气
D.氧气的验满
2、以下各装置能完成相应实验的是(  )
A.装置①:高锰酸钾制氧气
B.装置②:氧气由b端通入进行收集
C.装置③:制取氧气
D.装置②:装满水,氧气由b端通入进行收集
3、根据下列装置图,回答问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室某小组选取A装置作为发生装置,用高锰酸钾制取氧气,则对装置的改进是 。
(3)若选取F装置,采用排空气法收集氧气,氧气应从 (填“m”或“n”)端通入。用此装置检验气体收集满的方法是 。
(4)B装置实验室制取氧气反应的符号表达式 ,B装置的分液漏斗的优点是 ,生活中可以用 代替也能达到同样效果。
4、实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a. ___________;b. ___________;
(2)双氧水和二氧化锰利用排空气法来制取氧气时,可选用的装置是 ___________,反应的文字表达式是___________,其中二氧化锰起___________作用。能用排空气法收集氧气的原因:______________________,用排空气法收集如何验证氧气已经收集满了 ______________________,此方法制取氧气与高锰酸钾制氧气优点是:______________________。
(3)高锰酸钾利用排水法制取氧气时可以选用的装置是___________(填序号),发生反应的文字表达式为___________。在试管口放一团棉花的目的:______________________,用排水法收集氧气时______________________开始收集,收集完后为什么要先撤导管后熄灭酒精灯,如果反了会出现什么后果_________________________________。
氧气的收集、检验和验满
1、下列关于用排水法收集一瓶氧气的实验操作中错误的是(  )
A.收集气体前,集气瓶中要装满水
B.集气瓶从水中取出后,应正放在桌面上
C.先盖好玻璃片,再把集满氧气的集气瓶从水中取出
D.等导管口排出气泡,立即将导管伸入盛水的集气瓶中开始收集
2、下列有关氧气的制取或性质验证的操作或装置正确的是(  )
A.发生装置
B.收集装置
C.验满操作
D.验证助燃性
3、根据下列装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)仪器X的名称是     。
(2)装置B中若用注射器代替仪器X进行实验的优点是     。
(3)实验室用氯酸钾制氧气,其反应符号表达式为     。若用F装置收集氧气,则验满时,带火星的木条应放在     (填“a”或“b”)处。
(4)实验室还可以制取氯气(),氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体,其反应符号表达式为:(固体)(液体) (气体)。下列氯气制取的说法正确的是     (填序号)。
A.上图中没有适合制取氯气的发生装置
B.收集氯气可用向下排空气法
C.制取氯气时做催化剂
4、根据下列装置图,回答有关问题。
(1)写出仪器名称:①     ;②     ;
(2)实验室采用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置是   (填序号,下同),完成该实验还需补充的物品是    ,该物品在此实验中的作用是     ,写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式      。
(3)实验室采用过氧化氢溶液制取氧气时,应选择的发生装置是   ,锥形瓶中应先放入的药品是   ,它与采用装置A制取氧气时比较,主要优点是      (任答一条)。
(4)收集氧气可以选择装置     ,你选择它的理由是      。若用排水法收集氧气时,当观察到气泡     时才开始收集,否则收集的氧气不纯。某同学收集完毕,先停止加热后,才将导管移出水面,你预测这种操作可能会引起的后果是      。
(5)如果选用C收集氧气,验满的方法是          。
(6)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体,已知甲烷难溶于水,比空气的密度小。则制备甲烷气体需要发生装置是    (填序号,下同),要想收集更纯净的甲烷气体,最好选用的收集装置是    。
制取氧气的操作步骤和注意事项
1、如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作,其中正确的是(  )
A.连接实验仪器
B.检查装置气密性
C.装入高锰酸钾
D.结束时先停止加热
2、下列与氧气有关的实验操作不正确的是(资料:浓硫酸具有吸水性)(  )
A.制取
B.干燥
C.收集
D.验满
3、实验室用KMnO4制取氧气并验证氧气的性质。下列有关实验基本操作正确的是(  )
A.检查气密性
B.制氧气
C.验证氧气收满
D.硫在氧气中燃烧
4、某小组用高锰酸钾制取氧气。如图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)高锰酸钾制氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置,可选用 (填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红了,可能是未使用 (填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯,原因可能是 (写出1点即可)。
5、化学是一门以实验为基础的科学,请结合下列装置图回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:a: ,b: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母),反应的文字表达式是 ,该反应属于基本反应类型中的 反应,若用C装置收集氧气时,验满的方法是 。
(3)选用E装置收集气体时,下列实验操作正确的是 (填序号)。
①反应前,将集气瓶装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒立在盛水的水槽中
②导管口开始有气泡冒出时,立即将导管口移入集气瓶
③收集满气体后,在水面下将集气瓶盖上玻璃片,再移出水槽
(4)实验室中一般用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气,制取氢气应选择的发生装置是 (填字母)。
(5)适合用 D装置收集的气体必须具备的性质是 。
6、化学是一门以实验为基础的科学。根据如图回答问题。
(1)仪器a的名称是    。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为    ,用F装置制取并收集氧气,实验操作步骤有:①点燃酒精灯,待气泡连续均匀放出时收集气体;②熄灭酒精灯;③装入药品,放置棉花并固定仪器;④连接好装置,检验装置的气密性;⑤从水槽中撤出导管。上述实验操作步骤的正确操作顺序是    (填标号)。
a.③④①②⑤  b.④③①⑤②  c.④③①②⑤ d.③④①⑤②
(3)B装置都可以制取氧气,若要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置是     (填标号),若要收集较纯净的氧气,应选择的收集装置是     (填标号)。
(4)甲烷是一种没有颜色、没有气味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体的混合物)和醋酸钠固体制取甲烷气体,应选用的发生装置是     (填标号,下同),若用G装置收集时,则气体要从     端通入。
7、实验室常用下列装置制取气体,请根据所学知识回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称:     。
(2)若选用装置A用高锰酸钾制取氧气,需要改进的地方是     ,该反应所属的基本反应类型是     。
(3)选用装置B进行实验时,应该先     ,收集气体时未等到气泡连续均匀冒出就立即开始收集会导致     。
(4)图中装置D是收集到的两瓶氧气,若进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,应选用的是装置     (填“C”或“D”),实验现象是     。
(5)若想测量产生氧气的体积,应将装置E中     (填“①”或“②”)端与量筒连接。
(6)下图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是     (填字母)。
A.使用前,加湿仓应注满水
B.加湿仓类似于排水集气装置
C.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
催化剂与催化作用
1、下列有关催化剂的说法正确的是(  )
A.在化学反应后其质量减小
B.在化学反应前后其化学性质发生了变化
C.在化学反应后其质量增加
D.催化剂能改变化学反应速率
2、下列有关催化剂的说法,正确的是(  )
A.催化剂只能加快化学反应速率
B.化学反应前后,催化剂的物理性质和化学性质都不变
C.使用催化剂可以增加生成物的质量
D.在化学反应前后,催化剂的质量保持不变
3、探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是(  )
A.①③探究反应时间的影响
B.②④探究H2O2溶液浓度的影响
C.①②探究反应温度的影响
D.②③探究有无催化剂的影响
4、在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中,发现只有过氧化氢在消耗,这说明了二氧化锰在这个反应中,其___________和___________没有改变,因此它不是反应物。
5、将一种无味的液体A装入试管,用带火星的木条检验,无现象产生,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生气泡,生成了能使带火星的木条复燃的气体C,使金属E红热并伸入盛有气体C且瓶底有少量液体D的集气瓶中,金属E剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体F。
(1)写出下列物质的名称:A     ,B     。
(2)黑色粉末B在A的分解反应中起     作用,是这个反应的     剂。
分解过氧化氢制氧气
1、浓度和质量都相等的a、b两份过氧化氢溶液,往a中加入少量二氧化锰,b中不加。当a、b均完全反应后,下列关系图正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
2、下图所示的装置中,收集氧气时可选用(  )
A.①② B.②③ C.①⑤ D.①④
3、收集氧气的正确方法是(  )
A.排水法,导管通入试管底部
B.向上排气法,导管伸近瓶底
C.向下排气法,导管放到瓶口
D.向上排气法,导管放在瓶口
4、如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置,请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时,发现装置A有一处明显的错误,请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时,也可采用装置B作为发生装置,装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________,该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验,则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
5、氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液,再依次进行实验:①插入带有火星的木条;②加入少量二氧化锰;③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条___________的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为___________,该反应属于___________ (填基本反应类型)。
6、某小组利用如图微型实验装置进行实验。
(1)将注射器中的液体注入玻璃管后,甲处反应的化学方程式为    。片刻后,在装置尾部套上小气球,请解释小气球逐渐变大的主要原因:    。
(2)一段时间后,加热乙处玻璃管,观察到玻璃管内的硫燃烧,该实验现象是    。
7、利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。
(1)把少量二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中与把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中的实验现象是否相同?哪种方法可以得到平稳的氧气流?
(2)设计制取氧气和探究其性质的实验方案(下表可供参考,你也可以利用一些代用品自行设计实验方案),征得教师同意后实施你的方案,实验后进行小结。
(3)请结合以上探究,并查阅资料,尽可能多地写出制取氧气的方法。
加热高锰酸钾制氧气
1、下列能使带火星的木条复燃的气体是(  )
A.二氧化碳 B.氧气 C.水蒸气 D.稀有气体
2、下列组装高锰酸钾制取氧气的最佳发生装置是(  )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
3、一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物,它是无色气体,难溶于水、密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中,收集一氧化氮时可选用的方法是(  )
A.排水法      
B.向上排空气法
C.向下排空气法   
D.排水法或向上排空气法
4、氧气是人类无法离开的物质。
(1)工业上常采用分离液态空气的方法获取O2。能说明空气中存在氧气的事例有____________(写一点即可)。
(2)高锰酸钾制取O2时,常用____________(填仪器名称)提供热源。
(3)某些空气净化剂含超氧化钾,其净化原理为:超氧化钾+二氧化碳碳酸钾+氧气。该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是________________________(写一点即可)。
5、氧气是初中化学学习中非常重要的物质之一。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)写出上述装置中标号仪器的名称:①_____________。
(2)小柯同学用装置A制取氧气,在做实验时,发现刚用酒精灯加热,就有气泡放出,原因是__________________________,该实验过程中有关安全问题不涉及的提示图标是_____________(填字母)。
Ⅱ.探究氧气的性质
为了探究影响铁燃烧的因素,小柯同学利用制得的氧气进行了如下实验,并完成下表。
结合如图①所示实验装置回答问题:
6、
(1)A装置中试管口略向下倾斜的目的是_________________________________。
(2)检验氧气已收集满的方法是__________________________________。
(3)D装置与B装置相比,收集到的氧气更_______,若用E装置收集氧气,进气口为_______(填“a”或“b”)。
(4)制取气体前应先检查装置的气密性。若按如图②所示操作,结果在导管口未看到气泡,其原因可能是_______(填字母)。
A. 将水槽换成了烧杯
B. 试管口胶塞未塞紧
C. 手握在了试管中间
D. 先用手握住试管,再将导管一端放入水中
(5)(易错易混)医院给病人输氧气时用到的“湿化瓶”装置,如图③所示。下列关于该装置的说法正确的是_______(填字母)。
A. 导管c连接供给氧气的钢瓶
B. 该装置可用来观察输出氧气的速度
C. 通过该装置可以控制输出氧气的速度
7、除二氧化锰外,碎瓷片和红砖小颗粒也可作为氯酸钾制氧气的催化剂。悦悦想探究哪一种催化剂可使氯酸钾分解速度更快,完成了下列的实验。
(1)悦悦选取 (填“A”或“B ”)方式安装发生装置,并设计一组对照实验,制取、收集氧气,测量反应速率。
(2)实验过程中,悦悦记录如下数据。
①该实验研究了催化剂的 对氯酸钾分解生成氧气速率的影响。
②对比上述实验, 催化氯酸钾分解的速率最快。
分解反应、化合反应综合
1、神舟十九号载人飞船使用了锂电池,锂电池工作时发生的化学反应可表示为:锂+二氧化锰=亚锰酸锂。该反应的基本类型是(  )
A.氧化反应 B.分解反应 C.化合反应 D.化学反应
2、下列反应既不属于化合反应也不属于分解反应的是(  )
A.一氧化碳+氧气二氧化碳
B.酒精+氧气二氧化碳+水
C.氧化汞汞十氧气
D.铜+氧气氧化铜
3、写出下列反应的文字表达式,并判断其是化合反应还是分解反应。
(1)碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体:      。
(2)铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体:      。
(3)电解水:      。
(4)磷在空气中燃烧生成白色固体:      。
4、化学反应类型是我们认识化学变化的重要知识:
(1)属于分解反应的是____________________;
(2)属于氧化反应的是____________________;
(3)属于化合反应的是____________________。
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.石蜡+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
氧气的性质与制取综合
1、氧气的制取和性质实验如图所示。下列说法正确的是 (  )
A.发生装置仅由反应物状态决定
B.该装置能收集到纯净的氧气
C.红热木炭应迅速伸入集气瓶中
D.试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂
2、化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理,下列说法正确的是(  )
A.要防止输出氧气的管道堵塞,避免引发安全事故
B.制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰
C.加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.图乙用作加湿过滤仓时,b管与病人相连
3、便携式供氧器广泛用于医疗急救、航空航天、水下作业等领域。某项目小组从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供氧器设计和制作的跨学科实践活动。
回答下列问题:
(1)表中生产1 kg氧气所需成本最低的制氧剂是   (填字母)。
A.30%过氧化氢溶液
B.氯酸钠
C.高锰酸钾
(2)某同学设计的简易供氧器如图所示,制取氧气的文字表达式为   。
(3)上表中三种制氧原理均属于   (填基本反应类型)。
4、化学小组利用如图所示装置,探究过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用。(①~⑥代表操作步骤)
(1)③观察到的现象是   。
(2)若实验最终得到二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂的实验结论,则操作⑤得到的称量结果为    。
(3)操作⑥中现象与操作②③中相同,说明    。
5、根据下图所示装置回答有关问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:① ,② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置是 (填字母),反应的符号表达式是 ,若要得到较纯净的氧气,应选择的收集装置是 (填字母)。
(3)比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取氧气两种方法,两者的共同点是 (填序号)。
①发生装置相同
②都可用二氧化锰作催化剂
③完全反应后剩余的固体成分相同
(4)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的符号表达式是 ,若要控制液体的滴加速率,应选择的发生装置是 (填字母)。
(5)利用G装置可以进行许多实验,若气体从 m管通入,能达到实验目的的是 (填序号)。
①用排空气法收集密度比空气小的气体
②G中盛澄清石灰水,检验二氧化碳
6、氧气和氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛应用。
Ⅰ.工业制氧气。
(1)工业上分离液态空气法制取氧气的原理是    。
(2)将燃着的木条置于盛有液态空气的集气瓶瓶口上方,可观察到    (填字母)。
A.木条熄灭 B.木条燃烧更旺
(3)工业制得的液氧属于    (填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅱ.家庭制氧气。某简易制氧机反应的微观示意图如图:
(4)结合图示分析,丙中物质都是由    (填“分子”或“原子”)构成的,反应前后分子个数    (填“有”或“没有”)变化,该化学变化中没有发生改变的粒子是    (填微观粒子名称)。
人教版(2024)九年级上册 第二单元 空气和氧气课题3 制取氧气 分层练习(参考答案)
1氧气的工业制法
1、工业上利用分离液态空气法制取氧气的依据是(  )
A.氧气和氮气化学性质不同
B.氧气和氮气密度不同
C.氧气和氮气在水中溶解性不同
D.氧气和氮气沸点不同
【答案】D
【解析】工业上利用分离液态空气法制取氧气,是先将空气液化,然后依据氮气和氧气的沸点不同,将它们分离,故选D。
2、下列关于工业制取氧气的说法不正确的是 (  )
A.经过净化除尘后的空气属于纯净物
B.该过程属于物理变化
C.该方法利用的是氧气和氮气的沸点不同
D.工业制氧气的方法是分离液态空气
【答案】A
【解析】经过净化除尘后的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质,属于混合物,A错误。
3、请回答下列问题。
工业制取氧气
(1)原理:利用液态氧和液态氮的     不同进行分离。
(2)过程:在低温条件下加压,使空气转化为     态,然后升温,     首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是     。
【答案】(1)沸点
(2)液 氮气/N2 液氧
【解析】(1)工业制取氧气,是利用分离液态空气的方法,利用液态氧和液态氮的沸点不同进行分离。
(2)工业制取氧气,是利用分离液态空气的方法,在低温条件下加压,使空气转化为液态,然后升温,由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
4、如图是工业分离液态空气制氧气的有关流程。回答下列问题:
(1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤C的原理是利用液氮和液氧的 不同,将氮气和氧气分离开来。
(3)根据下表数据判断:工业上制取氧气,控制温度在-195.8 ℃【答案】(1)混合物 (2)沸点 (3)-183.0
【解析】(1)经过步骤A处理后的空气,里面仍有氮气和氧气等其他气体,故填混合物。(2)根据“氧气的沸点 183 ℃;氮气的沸点 195.8 ℃”,则分离液态空气的原理是依据沸点不同。(3)将液态空气中的氮气和氧气分离,应将温度控制在高于氮气沸点,低于氧气沸点,最佳温度范围是 195.8 ℃~ 183 ℃。
5、空气对人类的生活很重要。工业上以空气为原料制备氧气的流程如图所示:
利用物质沸点不同可以实现混合物的分离,根据下表数据判断:
工业上制取氧气,应该控制温度在-195.8℃≤T< ℃,可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。
流程中氮气分离后,剩余的液氧中除氧气外,还可能含有 、稀有气体等。
(3)要将工业合成氨的产物氨气(NH3)从它的反应物氮气和氢气的混合物中分离开来,最适宜的温度(T)应该控制的范围是 。
【答案】(1)-183.0 (2)二氧化碳(合理即可) (3) -195.8 ℃≤T<-33.35 ℃
【解析】(1)液态物质,当外界温度达到它的沸点时,该物质会转化成气态物质。由题意知“氧气的沸点-183.0 ℃,氮气的沸点-195.8 ℃”,则要将液态空气中的氮气蒸发出去而留下液态氧,温度至少需达到氮气的沸点,而不能达到氧气的沸点,所以应控制的最佳温度范围是195.8 ℃≤T<183.0 ℃。
(2)空气含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等,流程中氮气分离后,剩余的液氧中除氧气外,还可能含有二氧化碳、稀有气体等。
(3)由题意知:氨气、氮气和氢气的沸点分别为33.35 ℃、195.8 ℃和252.8 ℃,要将产物氨气与氮气、氢气分离开来,温度至少要达到或高于氮气和氢气的沸点,而不能达到氨气的沸点,从而让这两种气体蒸发出去,而留下氨气。即最适宜的温度应该控制在195.8 ℃≤T<33.35 ℃。
6、工业利用空气制取氧气的流程如图:
(1)空气分离得到氮气和氧气的过程,是利用了他们的沸点不同,发生的是 (填“物理”或“化学”) 变化。
(2)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”) 。
【答案】(1)物理 (2)混合物
【解析】(1)空气分离得到氮气和氧气的过程,是利用了他们的沸点不同,沸点低的先被蒸发出来,沸点高的后被蒸发出来,没有新物质生成,发生的是物理变化。
(2)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质,是混合物。
2实验室制取氧气的反应原理
1、下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据:用10mLH2O2水溶液制取150mL氧气所需的时间(秒)
关于上述实验有下列几种说法,其中说法正确的是(  )
①催化剂加快了该反应的速率
②浓度不是影响反应速率的因素
③此实验研究了四个影响反应速率的因素
④浓度越小,反应速率越慢
⑤浓度越大,反应速率越慢
A.①④ B.①② C.①③⑤ D.①③④
【答案】A
【解析】①根据表格数据,当过氧化氢溶液浓度相同、均加热,制取150mL氧气所需的时间:有二氧化锰催化剂的比无催化剂的段,即催化剂二氧化锰加快了反应速率;故选项正确;
②当其它条件相同时,浓度越小,制取150mL氧气所需的时间越长,浓度越大,制取150mL氧气所需的时间越短,即浓度越小反应速率越慢;浓度越大,反应速率越快,所以说浓度是影响反应速率的因素,故选项错误;
③此实验研究了三个影响反应速率的因素;浓度、温度、催化剂,故选项错误;
④当其它条件相同时,浓度越小,制取150mL氧气所需的时间越长,即浓度越小,反应速率越慢,故选项正确;
⑤当其它条件相同时,浓度越大,制取150mL氧气所需的时间越短,即浓度越大,反应速率越快,故选项错误。
2、某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列有关说法错误的是(  )
A.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
B.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
D.实验甲与实验丁最终收集到的氧气的质量基本相等
【答案】A
【解析】实验乙和实验丁中过氧化氢溶液浓度不同,不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故A符合题意;对比实验甲和丙,变量为温度,其他条件不变,可以探究温度对H2O2分解速率的影响,故B不符合题意;对比实验甲和乙,变量为过氧化氢溶液的浓度,其他条件不变,可以探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,故C不符合题意;实验甲与实验丁最终收集到的氧气的质量基本相等,是因为过氧化氢质量相等,故D不符合题意。
3、氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液,再依次进行实验:①插入带有火星的木条;②加入少量二氧化锰;③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条 的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)复燃 (2)过氧化氢水+氧气 分解反应
4、如图为实验室常用的制取氧气的装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:X     。
(2)用高锰酸钾制取氧气可以选择装置A作为气体发生装置,请写出用该装置制取氧气的文字表达式:     。
(3)可以使用装置C作为氧气的收集装置,依据是     。使用此装置收集氧气,正确的收集时机是     ;若用装置E收集氧气,则验满的方法是     。
(4)已知甲烷(CH4)气体难溶于水,密度小于空气。若要收集干燥的甲烷气体,应选用的装置是     。
【答案】(1)试管
(2)
(3)氧气不易溶于水且不与水反应 导管口气泡连续均匀冒出时 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(4)D
【解析】(1)根据图像,仪器X是试管。
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,文字表达式为:。
(3)C 为排水法收集气体装置,能用于收集氧气是因为氧气不易溶于水且不与水反应;
刚开始加热时,装置内空气先排出,气泡不均匀,当导管口气泡连续均匀冒出时,此时排出的是纯净氧气,适合开始收集;
氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气。E 为向上排空气法收集氧气装置 ,验满方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(4)甲烷难溶于水,密度小于空气,可采用排水法或向下排空气法收集。要收集干燥的甲烷气体,不能用排水法(会使气体含水蒸气 ),应采用向下排空气法,图中 D 为向下排空气法收集装置。
5、化学是一门以实验为基础的自然科学。某化学小组利用下图仪器和装置制取气体并探究气体的性质。
主题一:探究“气体的制取”
(1)写出图A中所指仪器名称:
①   ;②    。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,其反应的文字表达式为     。
(3)通常状况下,NO气体难溶于水,密度比空气略大,常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的气体。在实验室中制取NO气体时,收集装置应选择      (填装置编号)。
(4)在氧气的制取实验中,下列叙述正确的是     (填序号)。
A.实验室制氧气时,应先加药品,再检查装置的气密性
B.检查装置的气密性时,先用手握住容器外壁后,再将导管的一端放入水中
C.该实验反应前后,二氧化锰的质量和性质都不发生改变
D.若用排水法来收集氧气,当看到导管口有连续、均匀的气泡产生时,开始收集
主题二:探究“氧气的化学性质”
(5)细铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中能剧烈燃烧。写出细铁丝在氧气中燃烧的文字表达式    ,该实验中集气瓶内留有少量水的目的是       。
(6)木炭在空气中燃烧发出红光,在氧气中剧烈燃烧发白光。图⑥的实验目的是    。
(7)根据上述细铁丝和木炭燃烧的实验,归纳得出物质燃烧的剧烈程度与     有关。(写出一条)。
【答案】(1)分液漏斗 锥形瓶
(2)过氧化氢氧气+水
(3)E
(4)D
(5)铁+氧气四氧化三铁 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(6)检验是否有二氧化碳生成
(7)氧气浓度
【解析】(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气;
(3)通常状况下,NO气体难溶于水,密度比空气略大,常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的NO2气体,则NO气体只能用排水法收集,在实验室中制取NO气体时,收集装置应选择E;
(4)实验室制氧气时,应先检查装置的气密性,再加药品,若装置气密性不好,更换仪器时会浪费药品,错误;
检查装置气密性时,应先将导管的一端放入水中,再用手握住容器外壁。这样若装置气密性良好,会观察到导管口有气泡冒出,若先握住容器外壁,容器内气体受热膨胀逸出,再将导管放入水中,可能看不到气泡冒出,无法准确判断装置气密性,错误;在利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的反应中,二氧化锰是催化剂,反应前后二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变,但物理性质可能改变,错误;若用排水法收集氧气,当看到导管口有连续、均匀的气泡产生时,开始收集,此时排出的气体是纯净的氧气。若刚有气泡就收集,收集的气体中会混有空气,导致氧气不纯,正确。
(5)细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应烧的文字表达式为:铁+氧气四氧化三铁,为了防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底,该实验中集气瓶内要留有少量水;
(6)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,常用澄清石灰水检验二氧化碳,则图⑥的实验目的是检验是否有二氧化碳生成;
(7)细铁丝在空气中不能燃烧,细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体,木炭在空气中燃烧发出红光,在氧气中剧烈燃烧发白光,说明物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。
3氧气的制取装置
1、规范的实验操作是完成实验的基本保障。下列操作正确的是(  )
A.取用试剂
B.加热固体试剂
C.收集氧气
D.氧气的验满
【答案】C
【解析】取用粉末状试剂,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把试剂送到试管底部,然后使试管直立起来;为防止加热时粉末状物质进入导管,试管口应放一团棉花;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;氧气的密度比空气的大,应用向上排空气法收集;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。
2、以下各装置能完成相应实验的是(  )
A.装置①:高锰酸钾制氧气
B.装置②:氧气由b端通入进行收集
C.装置③:制取氧气
D.装置②:装满水,氧气由b端通入进行收集
【答案】B
【解析】装置①属于固体加热型气体发生装置,用高锰酸钾制氧气时,为防止加热时固体粉末进入导管,试管口应放一团棉花, A错误;氧气的密度比空气的大,用装置②收集氧气时,氧气应由 b端通入,B 正确;装置③中,长颈漏斗没有伸入液面以下,会使生成的氧气从长颈漏斗逸出,C 错误;用装置②收集氧气时,装满水,氧气由a端通入,将水从 b端排出,D错误。
3、根据下列装置图,回答问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室某小组选取A装置作为发生装置,用高锰酸钾制取氧气,则对装置的改进是 。
(3)若选取F装置,采用排空气法收集氧气,氧气应从 (填“m”或“n”)端通入。用此装置检验气体收集满的方法是 。
(4)B装置实验室制取氧气反应的符号表达式 ,B装置的分液漏斗的优点是 ,生活中可以用 代替也能达到同样效果。
【答案】(1)锥形瓶 (2)在试管口塞一团棉花
(3)n 将带火星的木条伸入到m管口,若木条复燃,说明气体收集满 (4) 可以控制化学反应速率 注射器
【解析】(3)氧气的密度比空气略大,用装置F收集氧气,氧气从长管端进入,即氧气应从导管口n端通入;氧气有助燃性,用此装置检验气体收集满的方法是将带火星的木条伸入到m管口,若木条复燃,说明气体收集满。(4)B装置是固-液常温型的装置,利用过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,则反应的符号表达式为;分液漏斗能通过控制液体的滴加速率,来控制反应速率,而注射器也能控制液体的滴加速率。
4、实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a. ___________;b. ___________;
(2)双氧水和二氧化锰利用排空气法来制取氧气时,可选用的装置是 ___________,反应的文字表达式是___________,其中二氧化锰起___________作用。能用排空气法收集氧气的原因:______________________,用排空气法收集如何验证氧气已经收集满了 ______________________,此方法制取氧气与高锰酸钾制氧气优点是:______________________。
(3)高锰酸钾利用排水法制取氧气时可以选用的装置是___________(填序号),发生反应的文字表达式为___________。在试管口放一团棉花的目的:______________________,用排水法收集氧气时______________________开始收集,收集完后为什么要先撤导管后熄灭酒精灯,如果反了会出现什么后果_________________________________。
【答案】(1)酒精灯  长颈漏斗
(2)BE  过氧化氢水+氧气  催化  氧气密度比空气大  将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃  不用加热
(3)AC  高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气  防止加热时高锰酸钾粉末进入导管  等气泡连续均匀放出时  水槽中水倒流入热的试管引起试管炸裂
【解析】(1)通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,a是酒精灯;b是长颈漏斗;
(2)过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,可选用的装置是BE,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,文字表达式是:过氧化氢水+氧气,其中二氧化锰起催化作用;能用排空气法收集氧气的原因:氧气密度比空气大,用排空气法收集验证氧气已经收集满的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明集满,此方法制取氧气与高锰酸钾制氧气优点是:不用加热;
(3)高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,可以选用的装置是AC,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+氧气+二氧化锰;在试管口放一团棉花的目的是:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,用排水法收集氧气时等气泡连续均匀放出时开始收集,收集完后要先撤导管后熄灭酒精灯,如果反了会出现的后果是:水槽中水倒流入热的试管引起试管炸裂。
4氧气的收集、检验和验满
1、下列关于用排水法收集一瓶氧气的实验操作中错误的是(  )
A.收集气体前,集气瓶中要装满水
B.集气瓶从水中取出后,应正放在桌面上
C.先盖好玻璃片,再把集满氧气的集气瓶从水中取出
D.等导管口排出气泡,立即将导管伸入盛水的集气瓶中开始收集
【答案】D
【解析】用排水法收集一瓶氧气,收集气体前,集气瓶中要装满水,防止因集气瓶中含有部分空气而导致收集的气体不纯,故A正确;由于氧气密度比空气大,所以集气瓶从水中取出后,应正放在桌面上,故B正确;如果将集满氧气的集气瓶从水中取出,再盖好玻璃,会进入空气,使收集的气体不纯,所以应在水中就盖上玻璃片,再把集满氧气的集气瓶从水中取出,故C正确;导管口刚开始排出的气泡是装置中原有的空气受热膨胀冒出,立即将导管伸入盛水的集气瓶中开始收集,会导致收集到的气体不纯,应该等到导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集,故D错误。
2、下列有关氧气的制取或性质验证的操作或装置正确的是(  )
A.发生装置
B.收集装置
C.验满操作
D.验证助燃性
【答案】C
【解析】选用固体加热型发生装置制氧,试管口应略向下倾斜,导管露出橡皮塞即可;用向上排空气法收集氧气,导管应伸入集气瓶底部,便于排出空气;氧气具有助燃性,验满时将带火星的小木条放在瓶口,观察是否复燃;在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,应在集气瓶中放少量的水或铺细沙。
3、根据下列装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)仪器X的名称是     。
(2)装置B中若用注射器代替仪器X进行实验的优点是     。
(3)实验室用氯酸钾制氧气,其反应符号表达式为     。若用F装置收集氧气,则验满时,带火星的木条应放在     (填“a”或“b”)处。
(4)实验室还可以制取氯气(),氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体,其反应符号表达式为:(固体)(液体) (气体)。下列氯气制取的说法正确的是     (填序号)。
A.上图中没有适合制取氯气的发生装置
B.收集氯气可用向下排空气法
C.制取氯气时做催化剂
【答案】(1)长颈漏斗
(2)可以控制化学反应速率
(3) b
(4)A
【解析】(1)由图可知,仪器X为长颈漏斗;
(2)装置B中若用注射器代替长颈漏斗,能控制滴加液体的速率,从而控制化学反应速率;
(3) 氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气,故符号表达式为:;
若采用F装置收集,氧气的密度比空气大从a端通入,空气从b端排出,则气体验满时,带火星的木条应放在b处。
4、根据下列装置图,回答有关问题。
(1)写出仪器名称:①     ;②     ;
(2)实验室采用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置是   (填序号,下同),完成该实验还需补充的物品是    ,该物品在此实验中的作用是     ,写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式      。
(3)实验室采用过氧化氢溶液制取氧气时,应选择的发生装置是   ,锥形瓶中应先放入的药品是   ,它与采用装置A制取氧气时比较,主要优点是      (任答一条)。
(4)收集氧气可以选择装置     ,你选择它的理由是      。若用排水法收集氧气时,当观察到气泡     时才开始收集,否则收集的氧气不纯。某同学收集完毕,先停止加热后,才将导管移出水面,你预测这种操作可能会引起的后果是      。
(5)如果选用C收集氧气,验满的方法是          。
(6)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体,已知甲烷难溶于水,比空气的密度小。则制备甲烷气体需要发生装置是    (填序号,下同),要想收集更纯净的甲烷气体,最好选用的收集装置是    。
【答案】(1)铁架台 集气瓶
(2)A 棉花(或一团棉花等) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 
(3)B 二氧化锰/MnO2 节约能源、操作简单
(4)C(或E,需要与下一空对应) 氧气密度比空气略大(氧气不易溶于水,且与水不反应,需要与上一空对应) 连续均匀冒出 水倒流,炸裂试管
(5)将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满
(6)A E
【解析】(2)实验室采用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
加热高锰酸钾制取氧气,需要在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内粉末状物质进入导管,故完成该实验还需要补充的物品是棉花;棉花的作用是:防止加热时试管内粉末状物质进入导管;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为:;
(3)实验室采用过氧化氢溶液制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B;
实验室采用过氧化氢溶液制取氧气,应先在锥形瓶中加入固体,然后加入液体,故先放入的药品是二氧化锰;与采用装置A制取氧气时比较,该装置无需加热,可以节约能源,且操作简单;
(4)氧气不易溶于水,且与水不反应,可以用排水法收集,收集装置可选E,氧气密度比空气略大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C;若用排水法收集氧气时,当观察到气泡连续均匀冒出时才开始收集,因为一开始排出的是装置内的空气,会导致收集的氧气不纯;某同学收集完毕,先停止加热后,才将导管移出水面,这样会导致水倒流,炸裂试管;
(5)氧气具有助燃性,如果选用C收集氧气,验满的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满;
(6)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体,属于固体加热反应,发生装置可选A;甲烷难溶于水,密度比空气小,可用排水法或向下排空气法收集,排水法收集的气体比较纯净,故收集装置可选E。
5制取氧气的操作步骤和注意事项
1、如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作,其中正确的是(  )
A.连接实验仪器
B.检查装置气密性
C.装入高锰酸钾
D.结束时先停止加热
【答案】B
【解析】连接仪器时,应一手持试管,一手持橡胶塞,把橡胶塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,以免压破试管,图中操作错误,A不正确;检查装置的气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,图中操作正确,B正确;往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,可先使试管倾斜或横放,把盛有药品的药匙或纸槽小心地送至试管底部,然后使试管直立起来,图中操作错误,C不正确;实验结束时,应先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止冷水倒吸,炸裂试管,图中操作错误,D不正确。
2、下列与氧气有关的实验操作不正确的是(资料:浓硫酸具有吸水性)(  )
A.制取
B.干燥
C.收集
D.验满
【答案】C
【解析】过氧化氢在二氧化锰催化下反应生成氧气和水,该反应是在常温下进行,A操作正确;浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,氧气和水蒸气沿长导管通入盛有浓硫酸的集气瓶,与浓硫酸充分接触除去水蒸气,干燥氧气沿短导管逸出,B操作正确;氧气密度比空气大,氧气沿长导管通入集气瓶,集气瓶中空气沿短导管逸出,C操作错误;氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星小木条放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气收集满,D操作正确。
3、实验室用KMnO4制取氧气并验证氧气的性质。下列有关实验基本操作正确的是(  )
A.检查气密性
B.制氧气
C.验证氧气收满
D.硫在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,A正确;为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,试管口应放一团棉花,B错误;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,C错误;硫在氧气中燃烧,集气瓶的底部要放少量的水,目的是吸收二氧化硫,防止污染空气,不能放细沙,D错误。
4、某小组用高锰酸钾制取氧气。如图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)高锰酸钾制氧气的文字表达式为 。组装氧气的收集装置,可选用 (填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红了,可能是未使用 (填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯,原因可能是 (写出1点即可)。
【答案】(1)烧杯 (2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 ②④⑤或③⑤ (3)棉花 集气瓶未装满水(合理即可)
【解析】(1)仪器①的名称是烧杯。(2)高锰酸钾制氧气的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。氧气的收集装置分两种情况:排水法收集氧气选择②④⑤,向上排空气法收集氧气选择③⑤。(3)用排水法收集氧气时发现水槽中的水变红了,可能是未在试管口放一团棉花,高锰酸钾固体粉末进入水槽使水变红。排水法收集的氧气不纯的原因可能为集气瓶内未装满水;未等到气泡连续、均匀冒出时就开始收集或装置气密性不好,有空气进入装置内等。
5、化学是一门以实验为基础的科学,请结合下列装置图回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:a: ,b: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母),反应的文字表达式是 ,该反应属于基本反应类型中的 反应,若用C装置收集氧气时,验满的方法是 。
(3)选用E装置收集气体时,下列实验操作正确的是 (填序号)。
①反应前,将集气瓶装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒立在盛水的水槽中
②导管口开始有气泡冒出时,立即将导管口移入集气瓶
③收集满气体后,在水面下将集气瓶盖上玻璃片,再移出水槽
(4)实验室中一般用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气,制取氢气应选择的发生装置是 (填字母)。
(5)适合用 D装置收集的气体必须具备的性质是 。
【答案】(1)酒精灯 试管 (2)A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解 将带火星的木条放在集气瓶口,观察木条是否复燃 (3)①③ (4)B (5)密度比空气小
【解析】(2)高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此书写文字表达式;该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;若用C装置即向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满,应将带火星的木条放在集气瓶口,观察木条是否复燃。(3)若用E装置即排水法收集氧气时,反应前应将集气瓶装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒立在盛水的水槽中;反应开始后,观察到水中导管口有气泡均匀、连续冒出时,将导管口移入集气瓶,开始收集气体;收集满气体后,在水面下用玻璃片盖住集气瓶口,再移出水槽。(4)锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气,该反应属于固液常温型,所以选择装置B作为发生装置。(5)适合用向下排空气法收集的气体必须具备的性质是密度比空气小。
6、化学是一门以实验为基础的科学。根据如图回答问题。
(1)仪器a的名称是    。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为    ,用F装置制取并收集氧气,实验操作步骤有:①点燃酒精灯,待气泡连续均匀放出时收集气体;②熄灭酒精灯;③装入药品,放置棉花并固定仪器;④连接好装置,检验装置的气密性;⑤从水槽中撤出导管。上述实验操作步骤的正确操作顺序是    (填标号)。
a.③④①②⑤  b.④③①⑤②  c.④③①②⑤ d.③④①⑤②
(3)B装置都可以制取氧气,若要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置是     (填标号),若要收集较纯净的氧气,应选择的收集装置是     (填标号)。
(4)甲烷是一种没有颜色、没有气味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体的混合物)和醋酸钠固体制取甲烷气体,应选用的发生装置是     (填标号,下同),若用G装置收集时,则气体要从     端通入。
【答案】(1)试管
(2) b
(3)B F
(4)C n
【解析】(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故符号表达式为:;
制取气体时,为了防止装置漏气,要先检验装置气密性,然后装药品;所以用F两个装置制取并收集氧气时,连接好装置后,先检验装置气密性,再装入药品,放置棉花并其固定在铁架台上;然后点燃酒精灯,待导管口气泡连续均匀时利用排水法进行收集;实验完毕后先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯,防止水槽中水倒吸;所以正确的顺序为:④③①⑤②;
(3)装置A与B的区别是:A装置中是长颈漏斗,B装置中是分液漏斗,分液漏斗可以控制液体药品滴加速率,获得平稳气流,所以应选择的发生装置为B;氧气密度比空气略大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法,又可以采用排水法收集,排水法收集的气体比较纯净;
(4)实验室常用加热碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体的混合物)和醋酸钠固体制取甲烷气体,该反应属于固固加热型,应选用的发生装置是C;若用G装置收集甲烷,因甲烷密度比空气小,气体应短进长出,故气体从n端通入。
7、实验室常用下列装置制取气体,请根据所学知识回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称:     。
(2)若选用装置A用高锰酸钾制取氧气,需要改进的地方是     ,该反应所属的基本反应类型是     。
(3)选用装置B进行实验时,应该先     ,收集气体时未等到气泡连续均匀冒出就立即开始收集会导致     。
(4)图中装置D是收集到的两瓶氧气,若进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,应选用的是装置     (填“C”或“D”),实验现象是     。
(5)若想测量产生氧气的体积,应将装置E中     (填“①”或“②”)端与量筒连接。
(6)下图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是     (填字母)。
A.使用前,加湿仓应注满水
B.加湿仓类似于排水集气装置
C.加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
【答案】(1)酒精灯
(2)在试管口塞一团棉花 分解反应
(3)检查装置的气密性 收集的气体不纯
(4)D 铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,同时放出热量
(5)②
(6)C
【解析】(1)仪器 a 是酒精灯;
(2)若选用装置 A 用高锰酸钾制取氧气,需要在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内 固体粉末进入导管;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应是一种物质生成三种物质,属于分解反应;
(3)选用装置 B 进行实验时,应该先检查装置的气密性,防止装置漏气,收集不到气体;收集气体时未等到气泡连续均匀冒出就立即开始收集会导致收集的气体不纯,因为开始排出的气体是装置内的空气;
(4)铁丝在氧气中燃烧时会剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,瓶底要预先放少量水或铺一层细沙,所以应选用的是装置 D;实验现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
(5)氧气不易溶于水,会将水从②端排出,所以应将装置 E 中②端与量筒连接,通过测量排出水的体积来测量产生氧气的体积;
(6)使用前,加湿仓如果注满水,由于氧气不易溶于水,氧气在排出时会带出一部分水被人体吸入,造成危险,错误;
反应仓内产生的氧气,进入到加湿仓,加湿仓内的水对氧气有湿化的作用,过程中不会排出加湿仓中的水,与排水收集装置不同,错误;
加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质,氧气在加湿仓被水湿化后排出,供人体呼吸,正确。
6催化剂与催化作用
1、下列有关催化剂的说法正确的是(  )
A.在化学反应后其质量减小
B.在化学反应前后其化学性质发生了变化
C.在化学反应后其质量增加
D.催化剂能改变化学反应速率
【答案】D
【解析】催化剂是指能改变某些物质的化学反应速率,而自身的质量和化学性质在化学反应前后不变的物质。
2、下列有关催化剂的说法,正确的是(  )
A.催化剂只能加快化学反应速率
B.化学反应前后,催化剂的物理性质和化学性质都不变
C.使用催化剂可以增加生成物的质量
D.在化学反应前后,催化剂的质量保持不变
【答案】D
【解析】催化剂能改变化学反应速率,能加快反应速率,也能减慢反应速率,A错误;催化剂在化学反应前后其化学性质不变,物理性质可能发生改变,B错误;催化剂不能使生成物的质量增加,C错误;催化剂在化学反应前后其质量不变,D正确。
3、探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是(  )
A.①③探究反应时间的影响
B.②④探究H2O2溶液浓度的影响
C.①②探究反应温度的影响
D.②③探究有无催化剂的影响
【答案】D
【解析】在①③两组实验中,①中无二氧化锰粉末,③中有0.5g二氧化锰粉末,过氧化氢溶液浓度也不同(①为3%,③为5%),变量不唯一,不能探究反应时间对H2O2分解速率的影响,错误;在②④两组实验中,温度均为20℃,二氧化锰粉末质量不相同,过氧化氢溶液浓度不同(②为5%,④为10%),变量不唯一,不能探究H2O2溶液浓度的影响,错误;在①②两组实验中,①温度为10℃,②温度为20℃,过氧化氢溶液浓度也不同(①为3%,②为5%),变量不唯一,不能探究反应温度对H2O2分解速率的影响,错误;在②③两组实验中,②中无二氧化锰粉末,③中有0.5g二氧化锰粉末,其他条件相同,变量唯一,能探究有无催化剂对H2O2分解速率的影响,正确。
4、在分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的实验中,发现只有过氧化氢在消耗,这说明了二氧化锰在这个反应中,其___________和___________没有改变,因此它不是反应物。
【答案】化学性质  质量
【解析】在分解过氧化氢制取氧气的反应中,只有过氧化氢在消耗,说明在这个反应中,二氧化锰的质量和化学性质没有改变,它不是反应物,应是该反应的催化剂。
5、将一种无味的液体A装入试管,用带火星的木条检验,无现象产生,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生气泡,生成了能使带火星的木条复燃的气体C,使金属E红热并伸入盛有气体C且瓶底有少量液体D的集气瓶中,金属E剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体F。
(1)写出下列物质的名称:A     ,B     。
(2)黑色粉末B在A的分解反应中起     作用,是这个反应的     剂。
【答案】(1)过氧化氢 二氧化锰
(2)催化 催化
【解析】气体C能使带火星的木条复燃,所以C是氧气;使金属E红热并伸入盛有氧气且瓶底有少量液体D的集气瓶中,金属E剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体F,所以E是铁,F是四氧化三铁,D是水;将一种无味的液体A装入试管,用带火星的木条检验,无现象产生,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生氧气,所以A是过氧化氢,B是二氧化锰。经过验证,推断正确。(1)由分析可知,A 是过氧化氢,B是二氧化锰。(2)二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,黑色粉末二氧化锰在过氧化氢的分解反应中起催化作用,是这个反应的催化剂。
7分解过氧化氢制氧气
1、浓度和质量都相等的a、b两份过氧化氢溶液,往a中加入少量二氧化锰,b中不加。当a、b均完全反应后,下列关系图正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
2、下图所示的装置中,收集氧气时可选用(  )
A.①② B.②③ C.①⑤ D.①④
【答案】C
【解析】根据氧气不易溶于水,可用排水法收集,根据氧气密度比空气密度大,可用向上排空气法收集,排空气法导管一定要插到集气瓶的底部,利于空气的排出。②和④的导管太短了,无法达到收集气体的效果,装置③一般用于收集密度小于空气的气体,与题意不符,综上可以用装置①和⑤来收集氧气。
3、收集氧气的正确方法是(  )
A.排水法,导管通入试管底部
B.向上排气法,导管伸近瓶底
C.向下排气法,导管放到瓶口
D.向上排气法,导管放在瓶口
【答案】B
4、如图为实验室用过氧化氢溶液制备和收集氧气的常见实验装置,请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是___________。
(2)小明同学选用装置A制取氧气时,发现装置A有一处明显的错误,请指出 A装置存在的错误并写出会造成的后果___________。利用该原理制取氧气时,也可采用装置B作为发生装置,装置B与装置A相比的优点是___________。请写出该反应的文字表达式___________,该反应属于___________ (填“化合”或“分解”)反应。
(3)若要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验,则收集装置最好选用装置___________ (填字母)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)长颈漏斗下端未伸入液面以下,会导致气体从长颈漏斗上端逸出。装置B的优点是可以控制反应的速率  过氧化氢水+氧气  分解
(3)E
【解析】(1)仪器①是锥形瓶。(2)装置 A 中长颈漏斗下端未伸入液面以下,会导致气体从长颈漏斗上端逸出。装置 B使用了分液漏斗,可通过控制液体药品的滴加速度从而控制反应速率。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,据此写出反应的文字表达式,该反应是由一种反应物生成两种其他物质的反应,属于分解反应。(3)要收集一瓶氧气用于探究细铁丝燃烧的实验,应选用排水法收集,原因是用排水法收集的氧气纯度较高,有利于铁丝燃烧,还方便在集气瓶底部预留少量水,防止生成的高温熔融物溅落,使集气瓶炸裂,故应选装置E。
5、氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5 mL 5%过氧化氢溶液,再依次进行实验:①插入带有火星的木条;②加入少量二氧化锰;③插入带有火星的木条。
(1)当出现带有火星的木条___________的现象时,说明试管中有大量氧气产生。
(2)实验③中产生氧气的文字表达式为___________,该反应属于___________ (填基本反应类型)。
【答案】(1)复燃  (2)过氧化氢水+氧气  分解反应
6、某小组利用如图微型实验装置进行实验。
(1)将注射器中的液体注入玻璃管后,甲处反应的化学方程式为    。片刻后,在装置尾部套上小气球,请解释小气球逐渐变大的主要原因:    。
(2)一段时间后,加热乙处玻璃管,观察到玻璃管内的硫燃烧,该实验现象是    。
【答案】
(1)2H2O2 2H2O+O2↑ 化学反应产生的氧气进入小气球,小气球内压强增大,大于外界气压 
(2)产生蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体
7、利用下图所示仪器、试剂及其他必要物品进行实验并探究。
(1)把少量二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中与把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中的实验现象是否相同?哪种方法可以得到平稳的氧气流?
(2)设计制取氧气和探究其性质的实验方案(下表可供参考,你也可以利用一些代用品自行设计实验方案),征得教师同意后实施你的方案,实验后进行小结。
(3)请结合以上探究,并查阅资料,尽可能多地写出制取氧气的方法。
【答案】(1)实验现象不同。把少量二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中会迅速产生大量气泡;把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中会产生较平稳的氧气流。
(2)这道探究活动习题综合了氧气的性质、制法等知识,有助于培养学生的实验探究能力。由于本题开放性很强,学生设计的方案可能多种多样,对此教师应以鼓励为主。对于不正确或可能不成功的方案,只要没有危险,教师也可以让学生试一试。让学生从探索中体验成功的乐趣或获得失败的教训。教科书提供的表格仅供参考,学生可以自行设计涵盖实验目的、方案、步骤等内容的实验报告。
(3)查询资料时可以从氧气的工业制法、实验室制法及日常用氧气等多种角度进行。要关注 不同网站的信息资源,尝试对多种信息进行筛选、甄别、比较和综合。
8加热高锰酸钾制氧气
1、下列能使带火星的木条复燃的气体是(  )
A.二氧化碳 B.氧气 C.水蒸气 D.稀有气体
【答案】B
2、下列组装高锰酸钾制取氧气的最佳发生装置是(  )
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【答案】C
3、一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物,它是无色气体,难溶于水、密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中,收集一氧化氮时可选用的方法是(  )
A.排水法      
B.向上排空气法
C.向下排空气法   
D.排水法或向上排空气法
【答案】A
【解析】一氧化氮密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮,则不能用排空气法收集,一氧化氮难溶于水,收集装置选排水法,故选A。
4、氧气是人类无法离开的物质。
(1)工业上常采用分离液态空气的方法获取O2。能说明空气中存在氧气的事例有____________(写一点即可)。
(2)高锰酸钾制取O2时,常用____________(填仪器名称)提供热源。
(3)某些空气净化剂含超氧化钾,其净化原理为:超氧化钾+二氧化碳碳酸钾+氧气。该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是________________________(写一点即可)。
【答案】(1)动物可在空气中呼吸(或食物在空气中腐败等) (2)酒精灯 (3)反应物有气体参加导致收集的气体不纯
【解析】(1)人和动物可在空气中呼吸、食物在空气中腐败都说明空气中有氧气。(2)高锰酸钾制取O2时,常用酒精灯提供热源。(3)该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是制得的氧气不纯,会含有一些二氧化碳。
5、氧气是初中化学学习中非常重要的物质之一。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)写出上述装置中标号仪器的名称:①_____________。
(2)小柯同学用装置A制取氧气,在做实验时,发现刚用酒精灯加热,就有气泡放出,原因是__________________________,该实验过程中有关安全问题不涉及的提示图标是_____________(填字母)。
Ⅱ.探究氧气的性质
为了探究影响铁燃烧的因素,小柯同学利用制得的氧气进行了如下实验,并完成下表。
【答案】Ⅰ.(1)长颈漏斗 (2)加热时试管内的气体受热体积膨胀,气体排出 B Ⅱ.火星四射,生成黑色固体,放出热量 氧气的浓度 反应物间的接触面积
【解析】Ⅰ.(2)小柯同学在做实验时,发现刚用酒精灯加热,就有气泡放出,原因是加热时试管内的气体受热体积膨胀,气体排出;实验室用高锰酸钾制取氧气时,要注意明火、小心烫伤及实验后洗手,不涉及的提示图标是小心用电,故该实验过程中有关安全问题不涉及的提示图标是B。Ⅱ.实验现象:②铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量;实验结论:结论1:铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量,说明影响铁燃烧的因素为氧气浓度;结论2:铁丝在空气中不燃烧,铁粉在空气中立即燃烧,说明影响铁燃烧的因素为反应物间的接触面积。
结合如图①所示实验装置回答问题:
6、
(1)A装置中试管口略向下倾斜的目的是_________________________________。
(2)检验氧气已收集满的方法是__________________________________。
(3)D装置与B装置相比,收集到的氧气更_______,若用E装置收集氧气,进气口为_______(填“a”或“b”)。
(4)制取气体前应先检查装置的气密性。若按如图②所示操作,结果在导管口未看到气泡,其原因可能是_______(填字母)。
A. 将水槽换成了烧杯
B. 试管口胶塞未塞紧
C. 手握在了试管中间
D. 先用手握住试管,再将导管一端放入水中
(5)(易错易混)医院给病人输氧气时用到的“湿化瓶”装置,如图③所示。下列关于该装置的说法正确的是_______(填字母)。
A. 导管c连接供给氧气的钢瓶
B. 该装置可用来观察输出氧气的速度
C. 通过该装置可以控制输出氧气的速度
【答案】(1)防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂 (2)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已经收集满 (3)纯净 a (4)BD (5)AB 
7、除二氧化锰外,碎瓷片和红砖小颗粒也可作为氯酸钾制氧气的催化剂。悦悦想探究哪一种催化剂可使氯酸钾分解速度更快,完成了下列的实验。
(1)悦悦选取 (填“A”或“B ”)方式安装发生装置,并设计一组对照实验,制取、收集氧气,测量反应速率。
(2)实验过程中,悦悦记录如下数据。
①该实验研究了催化剂的 对氯酸钾分解生成氧气速率的影响。
②对比上述实验, 催化氯酸钾分解的速率最快。
【答案】(1)A (2)种类 碎瓷片
9分解反应、化合反应综合
1、神舟十九号载人飞船使用了锂电池,锂电池工作时发生的化学反应可表示为:锂+二氧化锰=亚锰酸锂。该反应的基本类型是(  )
A.氧化反应 B.分解反应 C.化合反应 D.化学反应
【答案】C
2、下列反应既不属于化合反应也不属于分解反应的是(  )
A.一氧化碳+氧气二氧化碳
B.酒精+氧气二氧化碳+水
C.氧化汞汞十氧气
D.铜+氧气氧化铜
【答案】B
【解析】该反应的反应物为两种,生成物为一种,满足“多变一”反应特征,属于化合反应,A错误;该反应的反应物、生成物均为两种,不满足“一变多”和“多变一”反应特征,既不属于化合反应,也不属于分解反应,B正确;该反应的反应物为一种,生成物为两种,满足“一变多”反应特征,属于分解反应,C错误;该反应的反应物为两种,生成物为一种,满足“多变一”反应特征,属于化合反应,D错误。
3、写出下列反应的文字表达式,并判断其是化合反应还是分解反应。
(1)碱式碳酸铜加热后生成黑色固体、水以及一种能使澄清石灰水变浑浊的气体:      。
(2)铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体:      。
(3)电解水:      。
(4)磷在空气中燃烧生成白色固体:      。
【答案】
(1)碱式碳酸铜 氧化铜+二氧化碳+水 分解反应
(2)铁+氧气四氧化三铁 化合反应
(3)水 氢气 + 氧气 分解反应
(4)磷+氧气五氧化二磷 化合反应
4、化学反应类型是我们认识化学变化的重要知识:
(1)属于分解反应的是____________________;
(2)属于氧化反应的是____________________;
(3)属于化合反应的是____________________。
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.石蜡+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
【答案】(1)D  (2)ABC  (3)AB
【解析】A.氢气+氧气水,该反应符合“多变一”的形式,符合化合反应的特征,属于化合反应;是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应。
B. 碳+氧气二氧化碳,该反应符合“多变一”的形式,符合化合反应的特征,属于化合反应;是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应。
C.石蜡+氧气二氧化碳+水,该反应的反应物和生成物均是两种,不符合“多变一”或“一变多”的形式,不属于化合反应、分解反应;是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应。
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气,该反应符合“一变多”的形式,符合分解反应的特征,属于分解反应;不是物质与氧气发生的化学反应,不属于氧化反应。
10氧气的性质与制取综合
1、氧气的制取和性质实验如图所示。下列说法正确的是 (  )
A.发生装置仅由反应物状态决定
B.该装置能收集到纯净的氧气
C.红热木炭应迅速伸入集气瓶中
D.试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂
【答案】D
【解析】发生装置由反应物状态和反应条件共同决定;该装置只能收集到较为纯净的氧气,收集的氧气中会混入水蒸气等杂质;木炭在氧气中燃烧的实验,要把红热木炭缓慢伸入集气瓶中,以利于木炭与氧气充分反应,防止氧气受热逸出,实验现象不明显。
2、化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理,下列说法正确的是(  )
A.要防止输出氧气的管道堵塞,避免引发安全事故
B.制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰
C.加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率
D.图乙用作加湿过滤仓时,b管与病人相连
【答案】A
【解析】若输出氧气的管道堵塞,会导致装置内压强增大,可能引起爆炸,要防止输出氧气的管道堵塞,避免引发安全事故,A正确;制氧剂不一定只能是过氧化氢溶液和二氧化锰,其他能产生氧气的物质组合也可以,只要反应物是固体与液体混合,反应条件是不需加热即可,B错误;加湿过滤仓中水的作用是对氧气进行加湿,根据加湿过滤仓水中气泡的多少,观察氧气的输出速率,而不是控制反应速率,C错误;氧气的密度小于水,图乙用作加湿过滤仓时,a管与病人相连,这样可以保证氧气经过水的加湿后再被病人吸入,D错误。
3、便携式供氧器广泛用于医疗急救、航空航天、水下作业等领域。某项目小组从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供氧器设计和制作的跨学科实践活动。
回答下列问题:
(1)表中生产1 kg氧气所需成本最低的制氧剂是   (填字母)。
A.30%过氧化氢溶液
B.氯酸钠
C.高锰酸钾
(2)某同学设计的简易供氧器如图所示,制取氧气的文字表达式为   。
(3)上表中三种制氧原理均属于   (填基本反应类型)。
【答案】(1)B (2)过氧化氢氢气+氧气 (3)分解反应
【解析】(3)上述三个反应都是由一种物质生成多种物质,符合“一变多”的特征,均属于分解反应。
4、化学小组利用如图所示装置,探究过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用。(①~⑥代表操作步骤)
(1)③观察到的现象是   。
(2)若实验最终得到二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂的实验结论,则操作⑤得到的称量结果为    。
(3)操作⑥中现象与操作②③中相同,说明    。
【答案】(1)产生大量气泡,带火星的木条复燃 (2)0.2克 (3)催化剂在化学反应前后化学性质不变
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气具有助燃性,则③观察到的现象是产生大量气泡,带火星的木条复燃;(2)二氧化锰是过氧化氢反应的催化剂,化学反应前后质量和化学性质不变,则过滤、烘干后得到的称量结果为0.2克;(3)操作⑥中现象与操作②③中相同,说明催化剂在化学反应前后化学性质不变。
5、根据下图所示装置回答有关问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:① ,② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置是 (填字母),反应的符号表达式是 ,若要得到较纯净的氧气,应选择的收集装置是 (填字母)。
(3)比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取氧气两种方法,两者的共同点是 (填序号)。
①发生装置相同
②都可用二氧化锰作催化剂
③完全反应后剩余的固体成分相同
(4)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的符号表达式是 ,若要控制液体的滴加速率,应选择的发生装置是 (填字母)。
(5)利用G装置可以进行许多实验,若气体从 m管通入,能达到实验目的的是 (填序号)。
①用排空气法收集密度比空气小的气体
②G中盛澄清石灰水,检验二氧化碳
【答案】(1)分液漏斗 水槽
(2) C KMnO4K2MnO4+ MnO2+ O2F (3)②
(4) B (5) ②
6、氧气和氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛应用。
Ⅰ.工业制氧气。
(1)工业上分离液态空气法制取氧气的原理是    。
(2)将燃着的木条置于盛有液态空气的集气瓶瓶口上方,可观察到    (填字母)。
A.木条熄灭 B.木条燃烧更旺
(3)工业制得的液氧属于    (填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅱ.家庭制氧气。某简易制氧机反应的微观示意图如图:
(4)结合图示分析,丙中物质都是由    (填“分子”或“原子”)构成的,反应前后分子个数    (填“有”或“没有”)变化,该化学变化中没有发生改变的粒子是    (填微观粒子名称)。
【答案】
(1)液态氮和液态氧的沸点不同
(2)A
(3)混合物
(4)分子 有 氢原子和氧原子

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