化学九年级上册课题2 氧气精品课后复习题
展开课题3 制取氧气(上)
课前引入
生活中,许多场景下需要用到辅助氧气瓶。杨sir化学,侵权必究
比如,高海拔攀登时,空气稀薄带来的缺氧,会造成人体各项技能的全面下降,危害到攀登者;人们在潜水时,无法像鱼儿一样在水中自由呼吸;冠心病人一旦发生粥样硬化、管壁增厚、管腔变窄,就造成心脏供血不足,心肌缺血缺氧……在这种场景下,氧气瓶至关重要。
那么,你知道氧气是如何制备的吗?
一、氧气的实验室制法
在实验室里,常采用加热___________、分解___________或加热___________的方法制取氧气。杨sir化学,侵权必究
【答案】高锰酸钾 过氧化氢 氯酸钾
思考与交流:在正式做实验前,结合氧气的性质想一想,制取出来的氧气,应该如何收集?
氧气的收集方法杨sir化学,侵权必究
收集方法
排水法
向上排空气法
图示
原理
氧气不易溶于水
氧气不与空气中的其他气体反应,且密度比空气大
二、加热高锰酸钾制氧气
实验探究
把少量高锰酸钾装入试管中,并在试管口放一团棉花,用带有导管的塞子塞紧试管。杨sir化学,侵权必究
(1)加热试管,用排水法收集一瓶氧气。
(2)把带有火星的木条伸入集气瓶中,观察有什么现象发生。
实验操作
实验现象
(1)
(2)
【实验结论】
高锰酸钾是一种暗紫色的固体,它受热时,分解出氧气,同时还有锰酸钾和二氧化锰生成:
_____________________________________________________________
【答案】固体减少,紫红色固体逐渐变为黑色,导管口有无色气泡冒出
带火星的木条复燃
高锰酸钾 加热
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
实验注意事项
(1)铁夹应夹在试管的中上部;
(2)试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管;
(3)导管不能伸入太长; 杨sir化学,侵权必究
(4)试管口放一团棉花;
(5)加热时要先预热,再集中加热有药品的部位。
思考与交流
(1)为什么要在试管口放一团棉花?
(2)如何检查气体发生装置的气密性?
(3)制取氧气收集完毕后,应该先撤酒精灯再撤导管,还是先从水槽中移出导管后再撤酒精灯?
(4)如何检验氧气瓶内气体是否集满?杨sir化学,侵权必究
【答案】(1)放一团棉花可以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
(2)将导气管插入水槽中,双手握住试管,观察水槽中导气管口,有气泡冒出则证明气密性良好。 (3)应先将导气管从水槽中取出,再将酒精灯撤走,以防止水槽中的水倒吸至试管使试管炸裂。 (4)验满要将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条能够复燃,则证明瓶内氧气已集满
总结归纳——加热高锰酸钾制取氧气
题型一:加热高锰酸钾制氧气的规范操作杨sir化学,侵权必究
【例1】如图是实验室的对应操作,其中正确的是
A.制备 B.收集
C.验满 D.验证性质
【答案】A
【详解】
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;为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,试管口应放一团棉花;所示操作正确。
B、用向上排空气法收集氧气,导管应伸入集气瓶的底部,以利于空气的排出,所示操作错误。
C、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,所示操作错误。
D、铁丝在氧气中燃烧时,为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙,图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙,所示操作错误。
故选:A。
【变1-1】下列实验操作正确的是
A.倾倒液体 B.加热高锰酸钾
C.量取液体 D.向试管中滴加液体
【答案】D
【详解】
A、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口要紧挨,图中所示操作错误;
B、给试管中的固体药品加热时,为防止冷凝水倒流,炸裂试管,试管要略向下倾斜,图中所示操作错误;
C、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,图中所示操作错误;
D、使用胶头滴管滴加少量液体时,注意胶头滴管不能伸入到烧杯内或接触试管内壁,应垂直悬空在烧杯口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,图中所示操作正确。
故选:D。
【变1-2】实验室制取氧气,有下述①~⑥个操作步骤,正确的操作顺序是
①点燃酒精灯,加热试管杨sir化学,侵权必究
②检查装置的气密性
③将高锰酸钾加入试管,管口塞一团棉花,塞上带有导管的塞子,固定在铁架台上
④用排水法收集氧气
⑤熄灭酒精灯
⑥将导管从水槽中取出
A.②③①④⑥⑤ B.②③①④⑤⑥
C.③②①④⑥⑤ D.③④①②⑤⑥
【答案】A
【详解】
高锰酸钾制氧气的步骤:查、装、定、点、收、离、熄,则步骤为检查装置的气密性,防止漏气;将高锰酸钾装入试管,用带导管的塞子塞紧试管,并把它固定在铁架台上;点燃酒精灯,加热试管生成氧气;用排水法收集氧气;先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯防止水倒吸炸裂试管;
故选A。
【变1-3】2021·江苏南京市·中考真题)实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,不需要使用的一组仪器是
A.大试管、铁架台 B.烧杯、玻璃棒 C.集气瓶、酒精灯 D.导管、单孔塞
【答案】B
【详解】
实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置需要大试管(反应容器)、酒精灯(加热容器)、铁架台(固定)、单孔塞、导管,收集装置需要集气瓶、水槽等。不需要烧杯和玻璃棒。
故选B。
题型二:实验操作的先后顺序杨sir化学,侵权必究
【例2】下列说法错误的是
A.用天平称量固体药品时,先调节天平平衡,后称量
B.检查装置的气密性时,先用手捂住试管,后把导气管伸入水中
C.给试管中的固体加热时,先均匀受热,再集中对准药品加热
D.用高锰酸钾制氧气结束时,先从水中取出导管,再熄灭酒精灯
【答案】B
【详解】
A、用天平称量固体药品时,先调节天平平衡,后根据“左物右码”进行称量,不符合题意;
B、检查装置的气密性时,先把导气管伸入水中,后用手捂住试管,观察导管口是否有气泡冒出,符合题意;
C、给试管中的固体加热时,先均匀受热,再集中对准药品,防止试管受热不均,炸裂,不符合题意;
D、加热用高锰酸钾制氧气结束时,先从水中取出导管,再熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,不符合题意。
故选B。
【变2-1】下列有关实验操作的“先"与“后"的说法中,正确的是
A.加热试管时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
B.加热KMnO4并用排水法收集O2, 实验结束时,先熄灭酒精灯,后移出水槽中导管
C.用托盘天平称量固体时,先加质量小的砝码,后加质量大的砝码
D.制取气体时。先装好药品,密封装置,后检查装置的气密性
【答案】A
【详解】
A、加热试管时,为防止试管炸裂,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热,符合题意;
B、加热KMnO4并用排水法收集O2, 实验结束时,为防止液体倒吸,要先移出水槽中导管,后熄灭酒精灯,不符合题意;
C、用托盘天平称量固体时,先加质量大的砝码,后加质量小的砝码,不符合题意;
D、制取气体时,先检查装置的气密性,然后装好药品,密封装置, 不符合题意。
故答案为:A。
【变2-2】关于实验室用高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验操作先后顺序中不正确的
A.先检查制氧装置的气密性,再装药品
B.先给试管均匀加热,再对着药品加热杨sir化学,侵权必究
C.先熄灭酒精灯,再将导管从水槽中取出
D.等导管口排出的气泡均匀后,再将导管伸入盛水的集气瓶中
【答案】C
【详解】
A、先检查制氧装置的气密性,再装药品,否则会浪费药品,故A正确;
B、先给试管均匀加热,再对着药品集中的部位加热,防止受热不均,引起试管炸裂,故B正确;
C、先熄灭酒精灯,再将导管从水槽中取出,水会倒流,可能引起试管炸裂;应先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯,故C错误;
D、等导管口排出的气泡均匀后,再将导管伸入盛水的集气瓶中,否则可能会收集的气体不纯,故D正确。
故选C。
【变2-3】实验操作都应该注意先后顺序,请在每小题的横线上填“先”或“后”
(1)使用胶头滴管时,_______用手指捏紧橡胶乳头,_______把胶头滴管伸入试剂瓶中。
(2)用托盘天平称取5g食盐时,_______加5g砝码,_______添加粗盐至天平平衡。
(3)高锰酸钾制取氧气实验结束时,_______熄灭酒精灯,_______把导管从水中取出。
(4)检查装置气密性时,_______将导管一端插入水中,_______用双手捂住容器。
(5)排水法收集氧气时,_______盖玻璃片,_______从水中拿出集气瓶正放桌上。
【答案】先 后 先 后 后 先 先 后 先 后
【详解】
(1)使用胶头滴管时,先用手指捏紧橡胶乳头,后把胶头滴管伸入试剂瓶中,否则会造成试剂污染;
(2)用托盘天平称取一定质量的药品时,先在右盘放置砝码并移动游码,后将药品放在左盘;用托盘天平称取5g食盐时,先加5g砝码,后添加粗盐至天平平衡。
(3)排水法收集氧气,先移出导气管,后熄灭酒精灯,以防止水槽内的水倒吸入试管,炸裂试管;
(4)检查装置的气密性时,先把导管的一端浸在水里,后用两只手紧贴容器的外壁。
(5)排水法收集氧气时,当收集满氧气,先盖玻璃片,再从水中拿出集气瓶正放桌上。
题型三:错误操作及其后果杨sir化学,侵权必究
【例3】实验室用加热高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集时,装药品的试管破裂了,其可能原因是
①装药品前忘了检查气密性 ②试管口没有略向下倾斜 ③试管没有均匀预热 ④试管外壁潮湿 ⑤夹试管的铁夹夹得太紧
A.①③④ B.②③④ C.②④⑤ D.②③④⑤
【答案】D
【详解】
①装药品前忘了检查气密性,可能导致收集不到氧气,不会造成试管破裂;
②试管口没有略向下倾斜,冷凝水会回流到热的试管底部,炸裂试管;
③试管没有均匀预热,会造成试管受热不均匀而破裂;
④试管外壁潮湿,加热过程中会造成试管受热不均匀而破裂;
⑤夹试管的铁夹夹得太紧,会造成试管破裂。
故选D。
【变3】某同学加热高锰酸钾并用排水法制取氧气时,发生试管炸裂现象,造成试管炸裂的原因可能有( )
①没有给试管均匀预热;②试管外壁有水;③试管口没有略向下倾斜;④忘了加催化剂;⑤加热时试管与灯芯接触;⑥收集完氧气,先熄灭酒精灯,后将导管从水槽中撤出;⑦实验结束后立即用冷水洗涤试管。
A.全部 B.①②③⑤⑥⑦
C.①②③④⑤ D.①②③⑤⑥
【答案】B
【详解】
①没有给试管均匀预热,受热不均匀,可能造成试管炸裂,故正确;
②试管外壁有水,可能造成试管炸裂,故正确;
③试管口没有略向下倾斜,冷凝水回流,可能造成试管炸裂,故正确;
④高锰酸钾不需要催化剂,忘了加催化剂不会造成试管炸裂,故不正确;
⑤加热时试管与灯芯接触,可能造成试管炸裂,故正确;
⑥收集完氧气,先熄灭酒精灯,后将导管从水槽中撤出,会使水倒流进试管,使试管骤冷炸裂,故正确;
⑦实验结束后立即用冷水洗涤试管,试管遇冷炸裂,故正确。
故选B。
题型四:加热高锰酸钾制氧气杨sir化学,侵权必究
【例4】关于“加热高锰酸钾制得氧气并用排水法收集”的实验,下列说法正确的是( )
A.制取气体时,先装药品,然后检验装置的气密性
B.反应结束时,先停止加热,然后将导管移出水面
C.导气管口开始产生气泡时,立即用装满水的集气瓶收集气体
D.排水法收集满氧气后,应先在水中盖上玻璃片,再将瓶拿出水槽
【答案】D
【详解】
A、制取气体时,先检验装置的气密性,后添加药品,防止装置漏气,错误;
B、反应结束时,先将导管移出水面,后停止加热,防止水倒吸入试管,试管炸裂,错误;
C、导气管口有连续均匀气泡时,开始用装满水的集气瓶收集气体,错误;
D、排水法收集满氧气后,应先在水中盖上玻璃片,再将瓶拿出水槽,防止气体逸出,正确。
故选D。
【例5】化学是一门以实验为基础的科学。根据下列图示回答问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气所选用的发生装置是___________(填序号,下同),若用E装置收集氧气,氧气收集完毕后,先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,其目的是___________。
(2)氨气密度比空气小、易溶于水。则实验室制取氨气时应选择的收集装置是___________。
【答案】A 防止水倒吸,造成试管炸裂 D
【详解】
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热型,所选用的发生装置是A,若用E装置收集氧气,氧气收集完毕后,先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,其目的是防止水倒吸,造成试管炸裂。
(2)氨气密度比空气小、易溶于水,用向下排空法收集,则实验室制取氨气时应选择的收集装置是D。
【例6】某同学用图装置制取氧气,请回答:
(1)写出标号仪器的名称:①______;②______。杨sir化学,侵权必究
(2)用高锰酸钾制取和收集较纯净氧气的装置应选用______和______(填字母),该反应的文字表达式为______。
(3)欲调整图装置中试管的高度,应调节“A、B、C”中的哪个旋钮:______(填字母)。
(4)在医院里给病人输氧时,在氧气钢瓶和病人吸氧器之间连接一个类似右图所示的装置,在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,______(填“a”或“b”)端的导气管连接在供氧气的钢瓶上。
【答案】试管 酒精灯 A D A a
【详解】
(1)仪器①是试管,仪器②是酒精灯。
(2)高锰酸钾制取氧气需要加热,发生装置选择A固固加热型。收集较纯净的气体需要用排水法,氧气不易溶于水且不和水反应,可以用D排水法收集。该反应的文字表达式为。
(3)调节试管高度应调节A旋钮(铁架台上的旋钮旋松,上下调节后拧紧)。
(4)医院里给病人输氧时在氧气钢瓶和病人吸氧器之间连接一个类似右图所示的装置是为了观察气体通入的速度。应从a端的导气管连接在供氧气的钢瓶上。
【例7】化学课中,最令人难忘的莫过于实验活动课了,因为在学习、实践、探究、推理的过程中,我们在不断的进步和充实!请在下面的实验活动中向我们呈现你的收获!杨sir化学,侵权必究
(1)若要制取氧气,应选择的仪器有_____(填序号),仪器⑦的名称为_____。
(2)利用上述仪器和药品制取氧气,发生反应的表达式为_____。
(3)进行实验时,发生装置中试管口略向下倾斜的目的是_____。气体向收集装置逸出的原因是由于试管内温度升高且_____,使试管内压强大于外界大气压,在_____的作用下,气体逸出。
【答案】②③⑤⑥⑦⑧ 水槽 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(或KMnO4K2MnO4+MnO2+O2) 防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管 生成氧气 压强差
【详解】
(1)加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,应该使用图中的集气瓶、试管、铁架台、导管⑥、水槽和酒精灯,故填②③⑤⑥⑦⑧;
仪器⑦的名称为水槽,故填水槽。
(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,故反应的文字表达式写为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;反应的符号表达式写为:KMnO4K2MnO4+MnO2+O2;
(3)①给固体加热时,试管口略向下倾斜可以防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,故填防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管;②气体向收集装置逸出的原因是生成氧气,故填生成氧气;
③生成氧气使试管内压强大于外界大气压,在压强差的作用下,气体逸出,故填压强差。
【例8】小明在实验室用高锰酸钾(KMnO4)制取氧气(O2),下图是他设计的装置图。
(1)指出小明装置的错误之处(共 3 处):
①___________________;
② ___________________;
③ ___________________。
(2)写出图中指定仪器的名称:a_________;b________ ;c_________;d_________。
(3)此实验包括以下操作:①加热;②收集气体;③检验装置气密性;④装入高锰酸钾(KMnO4);⑤将导管从水中移出;⑥熄灭酒精灯。正确的操作顺序是______________(填序号)。 杨sir化学,侵权必究
(4)小明更正了实验装置,并收集了一瓶氧气(O2),实验结束后,试管炸裂了,则他的操作可能出现的问题是____________________。
(5)若想收集一瓶较干燥的氧气(O2),则应该用___________法收集。用该法收集后,验满的操作是_________。
(6)红热的木炭(C)在盛氧气(O2)的集气瓶中燃烧比在空气中更旺,发出__________, 燃烧停止后,往集气瓶里加入少量澄清石灰水[Ca(OH)2],经振荡,出现的现象是__________。
【答案】试管口向上倾斜 试管口没有放一团棉花 导管露出橡胶塞过长 酒精灯 试管 集气瓶 水槽 ③④①②⑤⑥ 实验完毕,先移开酒精灯再将导管移出水面或没有预热或热试管直接用冷水冲洗等 向上排空气 把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满 白光 澄清石灰水变浑浊
【详解】
(1)高锰酸钾制取氧气时,需要在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管;试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂;导管稍露出橡胶塞即可,有利于生成氧气的导出。图中的错误有:试管口向上倾斜、试管口没有放一团棉花、导管露出橡胶塞过长。
故填:试管口向上倾斜;试管口没有放一团棉花;导管露出橡胶塞过长;
(2)仪器a是酒精灯,仪器b是试管,仪器c是集气瓶,仪器d是水槽。
故填:酒精灯;试管;集气瓶;水槽;
(3)用高锰酸钾制氧气的步骤主要有七步:①连接仪器并检查装置气密性(查);②将高锰酸钾装入大试管(装);③塞上橡皮塞并将大试管固定在铁架台上,注意要在试管口放一团棉花,试管口要略向下倾斜(定);④点燃酒精灯给试管加热,要先均匀加热,再集中在药品下部加热(点);⑤用排水集气法收集氧气,刚出来的气体是膨胀的空气,不要收集,要等到有连续气泡放出时再收集(收);⑥将导气管从水槽中撤离(离);⑦熄灭酒精,停止加热(熄)。故填:③④①②⑤⑥;
(4)用高锰酸钾制取氧气,如果在实验完毕,先移开酒精灯再将导管移出水面或没有预热或热试管直接用冷水冲洗等可以导致试管炸裂,故填:实验完毕,先移开酒精灯再将导管移出水面或没有预热或热试管直接用冷水冲洗等;
(5)氧气密度比空气大,若想收集一瓶干燥的氧气,则应该用向上排空气法收集;用该法收集后,验满的操作是:把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满。
故填:向上排空气;把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满;
(6)红热的木炭在盛氧气的集气瓶中燃烧比在空气里更旺,发出白光,燃烧停止后,往集气瓶里加入少量澄清石灰水,经振荡,出现的现象是澄清石灰水变浑浊。
故填:白光;澄清石灰水变浑浊。
【题1】规范操作是科学实验成功的关键。下列用高锰酸钾制取并检验氧气的实验操作中,不合理的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
A、检查装置的气密性的方法是将仪器连接好后,将玻璃导管的一端放入水中,用双手握住试管,观察是否有气泡冒出,如有气泡冒出,则气密性良好,正确;
B、固体加热试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,试管口应塞一团棉花,错误;
C、氧气不易溶于水,可以选择排水法收集,正确;
D、氧气有助燃性,检验氧气把带火星木条伸入瓶中,木条复燃,正确。
故选B。
【题2】实验室制取氧气有下列操作步骤,操作顺序正确的是
①向试管中加入高锰酸钾,加上一团棉花;
②固定装置,准备收集装置;杨sir化学,侵权必究
③检验装置的气密性;
④加热;
⑤把导管移出水面;
⑥收集氧气;
⑦熄灭酒精灯。
A.①②③④⑤⑦⑥ B.③①②④⑥⑤⑦
C.①③②④⑤⑥⑦ D.③②①④⑤⑥⑦
【答案】B
【详解】
实验室用高锰酸钾制取氧气,实验步骤为:组装仪器、检查装置的气密性,向试管中加入高锰酸钾,加上一团棉花、固定装置,准备收集装置;加热、待均匀气泡冒出时,收集气体,待收集完毕,将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,故顺序为:③①②④⑥⑤⑦。
故选B。
【题3】小明同学用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集。正确的是
A.当瓶口有气泡冒出时,表明氧气已经收集满了
B.向大试管中加入高锰酸钾固体,再检查气密性
C.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面倒放在桌上
D.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
【答案】A
【详解】
A、当瓶口有气泡冒出时,说明氧气已经集满,符合题意;
B、应先检查装置的气密性,然后装入药品,防止装置漏气,浪费药品,不符合题意;
C、氧气的密度比空气大,集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面正放在桌上,不符合题意;
D、气体收集完毕后,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,不符合题意。
故选A。
【题4】某同学制取氧气时,造成试管破裂的原因可能是
①没有给试管均匀预热;②铁夹夹住试管过紧;③试管外壁潮湿;④试管口没有向下倾斜;⑤忘了加催化剂;⑥收集完氧气先撤酒精灯。
A.全部 B.①②④ C.没有⑤ D.没有②③杨sir化学,侵权必究
【答案】C
【详解】
①没有给试管均匀预热,导致试管受热不均匀而炸裂;
②铁夹夹住试管过紧,加热时可能导致试管破裂;
③试管外壁潮湿,试管受热不均匀而炸裂;
④试管口没有向下倾斜,冷凝水倒流,使试管炸裂;
⑤忘了加催化剂,影响反应速率,不是试管破裂的原因;
⑥排水收集氧气时,收集完氧气先撤酒精灯,导致水倒流,炸裂试管。
故选C。
【题5】用高锰酸钾制取一瓶较为纯净的氧气,下列仪器中不需要的是( )
A.②⑤ B.④⑥ C.②⑥ D.①③⑥
【答案】C
【详解】
用高锰酸钾制取一瓶较为纯净的氧气,则用排水法收集氧气,需要的仪器有:水槽、酒精灯、试管、非直角弯玻璃管、集气瓶、铁架台,不需要锥形瓶、直角弯玻璃管、故选C。
【题6】用如图装置进行实验。
(1)实验1:试管中发生反应的文字表达式是____________。
(2)实验2:实验过程中,气球的变化是___________。
【答案】 气球先膨胀再变小
【分析】
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,铁在氧气中点燃生成四氧化三铁。
【详解】
(1)试管中发生反应是高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故试管中发生反应的文字表达式是。
(2)实验2:铁粉燃烧,放出热量,气体膨胀,气球变大;燃烧后冷却,消耗氧气,气体体积变小,气球变小,故实验过程中,气球的变化是气球先膨胀再变小。
【题7】某校研究性学习小组到实验室进行探究实验。他们准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质。
(1)写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式_______________。杨sir化学,侵权必究
(2)请指出图中所用仪器的名称:a__________b____________ c__________d_____________
(3)他们所用的装置图中有一些错误,请你为他们指出来:
①________;②__________;③_________;④_______。
(4)收集满氧气后,应用玻璃片盖住集气瓶口,并___________(填“正放”或“倒放”)在桌上。在结束实验时要先将导管撤离出水面,再熄灭酒精灯,其目的______________。
(5)他们用这种方法收集了两瓶气体。在先收集的一瓶插入带火星的木条,只看到火星亮了一些,插入后收集的一瓶木条则能复燃。导致这个现象的可能的原因是(写出操作上的原因):____________。
【答案】高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 酒精灯 试管 铁架台 水槽 酒精灯内酒精超过了酒精灯容积的三分之二 用酒精灯的内焰加热 试管向上倾斜 试管口没有塞棉花 正放 防止水槽中的水沿着导管流入试管,使试管炸裂 导管口一有气泡冒出就开始收集
【分析】
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
【详解】
(1)加热高锰酸钾的方法制取氧气,制取氧气的化学反应是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。
(2)a是酒精灯,b是试管, c是铁架台,d是水槽
(3)①酒精灯内酒精超过了酒精灯容积的三分之二;②用酒精灯的内焰加热;③试管向上倾斜;④试管口没有塞棉花。
(4)氧气密度比空气大,收集满氧气后,应用玻璃片盖住集气瓶口,并正放在桌上。在结束实验时要先将导管撤离出水面,再熄灭酒精灯,其目的防止水槽中的水沿着导管流入试管,使试管炸裂。
(5)在先收集的一瓶插入带火星的木条,只看到火星亮了一些,插入后收集的一瓶木条则能复燃。导致这个现象的可能的原因是导管口一有气泡冒出就开始收集。
【点睛】
氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,收集氧气,等气泡均匀冒出时收集。
【题8】实验室使用如图所示装置制取氧气(O2)。
(1)仪器①的名称为________。
(2)装置中试管口要略向下倾斜的原因是__________________。
(3)若用高锰酸钾(KMnO4)制氧气(O2),反应的文字表达式是_________________;实验后水槽中的水变成了红色,造成此现象的错误操作是 ___________________________。
(4)氧气(O2)收集完全后,测得其纯度明显偏低,原因可能是_________(填序号,可多选)。
A 高锰酸钾(KMnO4)中混入了二氧化锰(MnO2)
B 收集前,集气瓶中未注满水
C 收集后,集气瓶中仍有少量水
D 未见气泡连续均匀冒出时就开始收集杨sir化学,侵权必究
【答案】试管 防止冷凝水倒流使炸裂试管 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 没有在试管口放置一团棉花 BD
【详解】
(1)仪器①是试管;故填:试管;
(2)给试管中的固体药品加热时,为了防止冷凝水倒流使炸裂试管,需要试管口略向下倾斜;故填:防止冷凝水倒流使炸裂试管;
(3)高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气;加入高锰酸钾制取氧气时需要在试管口处放置一团棉花,目的是防止高锰酸钾颗粒进入导气管,造成水槽中的水变红色;故填:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;没有在试管口放置一团棉花;
(4)氧气收集完成后,测得其纯度明显偏低,原因可能是:收集前,集气瓶中未注满水,未见气泡连续均匀冒出时就开始收集。
故填:BD。
【点睛】
本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写,实验装置的选择,选择发生装置时,要考虑反应物的状态、反应条件等因素;选择收集装置时,要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素。
【练1】实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列实验操作正确的是
A.将试管固定在铁架台上,管口略微向上倾斜
B.检验装置的气密性,应在装药之后,用酒精灯加热之前
C.收集满氧气的集气瓶用玻璃片盖住瓶口,移出水面,正放在实验台上
D.用排水法收集氧气时,收集完毕,先停止加热,再将导管移出水面
【答案】C
【详解】
A、将装有高锰酸钾的试管固定在铁架台上时,管口略向下倾斜,以防止冷凝水回流到的热的试管底部,炸裂试管,故选项说法错误;
B、实验室制取气体时,组装好装置后,在装入药品前应检查装置气密性,避免装入药品后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费药品;故错误;
C、收集满氧气的集气瓶用玻璃片盖住瓶口,移出水面,正放在实验台上,故正确;
D、该实验操作正确.加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集,应先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂;故错误;
故选C。
【练2】实验室用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置;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;⑥收集,正确的顺序是
A.⑥①③⑤②④ B.①⑤③⑥④②
C.①⑤③⑥②④ D.⑤①③⑥②④杨sir化学,侵权必究
【答案】D
【详解】
实验室用高锰酸钾制取氧气时操作步骤步骤如下:检查装置的气密性→加入药品→把试管固定到铁架台上→点燃酒精灯加热(先预热,注意:一定要让试管均匀受热,否则会因冷热不均炸裂试管) →收集气体(可以使用排水法、向上排空气法)→把导气管从水槽中取出(如果使用向上排空气法,此步骤基本不需要,但是最好先取出导管再盖上玻片)→熄灭酒精灯(若先熄灭酒精灯再把导气管从水槽取出,则会造成倒吸现象),正确的操作顺序是⑤①③⑥②④。
故选D。
【练3】规范操作是科学实验成功的关键。下列用高锰酸钾制取并检验氧气的实验操作中,不合理的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
A、检查装置的气密性的方法是将仪器连接好后,将玻璃导管的一端放入水中,用双手握住试管,观察是否有气泡冒出,如有气泡冒出,则气密性良好,正确;
B、固体加热试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,试管口应塞一团棉花,错误;
C、氧气不易溶于水,可以选择排水法收集,正确;
D、氧气有助燃性,检验氧气把带火星木条伸入瓶中,木条复燃,正确。
故选B。
【练4】小兰通过加热高锰酸钾的方法制取氧气并用排水法收集气体时,试管炸裂了,造成试学管炸裂的原因可能是下列选项中的
①没有给试管均匀预热 ②试管外壁有水滴③试管口没有略向下倾斜 ④熄灭酒精灯后将导管从水槽中取出 ⑤没有检查装置的气密性
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.②③④⑤杨sir化学,侵权必究
【答案】C
【详解】
①没有给试管均匀预热,会使试管受热不均发生炸裂;
②试管外壁有水滴,会使试管受热不均发生炸裂;
③试管口没有略向下倾斜,造成冷凝水倒流使试管发生炸裂;
④先熄灭酒精灯后将导管从水中取出,容易使水槽内的水倒流进入试管引起试管炸裂;
⑤没有检查装置的气密性,导致装置漏气,不是试管炸裂的原因;故可能的原因是①②③④,
故选C。
【练5】高锰酸钾制取氧气的实验中:
(1)图片中的错误(写出三点):_______ ,__________,____________。
(2)该实验用到的收集气体的方法及其原因?方法及原因_______
(3)实验最后是先移出导管后熄灭酒精灯还是先熄灭酒精灯后移出导管的原因?________
【答案】试管口向上倾斜 导管伸入试管太长 试管口没有塞棉花 氧气采用排水法收集,原因是氧气不易溶于水 先移出导管,后熄灭酒精灯,防止水倒吸,引起试管炸裂
【详解】
(1)①试管口向上倾斜,冷凝水回流,可能炸裂试管;②导管伸入试管太长,气体不易排出;③试管口没有塞棉花,会造成高锰酸钾粉末进入导管,故填:试管口向上倾斜;导管伸入试管太长;试管口没有塞棉花。
(2)由于氧气不易溶于水,可采用排水法收集,故填:氧气采用排水法收集,原因是氧气不易溶于水;
(3)收集完毕要先移出导管,后熄灭酒精灯,防止水倒吸,引起试管炸裂,故填:先移出导管,后熄灭酒精灯,防止水倒吸,引起试管炸裂。
【练7】如图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图,请回答问题。
(1)写出图中所标仪器名称a_____,b_____。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式是_____。杨sir化学,侵权必究
(3)将高锰酸钾粉末装入试管的操作是_____。
(4)图中收集氧气的方法是_____,能用此方法收集氧气的原因是_____。
(5)试管口塞一团棉花的作用是_____。
【答案】酒精灯; 铁架台 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气; 将试管横放,把盛有高锰酸钾粉末的药匙(或纸槽)送至试管底部,然后使试管直立起来 排水法; 氧气不易溶于水; 防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管
【详解】
(1)据图可知仪器a是酒精灯,b是铁架台;
(2)高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气;文字表达式是:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(3)将高锰酸钾粉末装入试管的操作是将试管横放,把盛有高锰酸钾粉末的药匙(或纸槽)送至试管底部,然后使试管直立起来;
(4)图示中收集氧气的方法是排水法,可用排水法收集氧气的原因是氧气不易溶于水;
(5)为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管(或防止高锰酸钾粉末进入水槽,使水变红),所以试管口塞一团棉花。
【点睛】
选择发生装置时,要考虑反应物的状态、反应条件等因素;选择收集装置时,要考虑气体的水溶性、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素。
【练8】如图所示是实验室用高锰酸钾制取氧气的实验装置。回答下列问题。
(1)指出仪器的名称:A. _____ ,B. _____ ,C. _____ 。
(2)加热高锰酸钾制取氧气时,试管口要放棉花,是为了 _____ 。
(3)加热时试管口应略微向 _____ (填“上”或“下”)倾斜,原因是 _____ 。
(4)观察到水槽中导管口气泡 _____ 时开始收集氧气,当集气瓶中的水被排出,瓶口有 _____ 冒出时,表明集气瓶内氧气已集满,在水下用玻璃片盖好集气瓶,取出,并 _____ (填“倒”或“正”)放在桌面上。氧气能用排水法收集的原因是 _____ 。
(5)停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯,这是为了 _____ 。杨sir化学,侵权必究
【答案】酒精灯 水槽 试管 防止高锰酸钾粉末进入导管 下 可防止冷凝水倒流引起试管的炸裂 连续均匀冒出 大气泡向外 正 氧气不易溶于水 防止冷水倒吸、炸裂试管
【分析】
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
【详解】
(1)仪器A是酒精灯,B是水槽,C是试管。
(2)高锰酸钾是粉末状的,加热高锰酸钾制氧气,试管口要放一团蓬松的棉花,可防止高锰酸钾粉末进入导管。
(3)用酒精灯外焰给试管中固体物质加热时,试管口要略向下倾斜,原因是防止冷凝水倒流引起试管的炸裂。
(4)氧气不易溶于水,用排水法来收集;观察到水槽中导管口气泡连续均匀冒出时开始收集氧气,当集气瓶中的水被排出,瓶口有大气泡向外冒出时,表明集气瓶内氧气已集满,在水下用玻璃片盖好集气瓶,取出,氧气的密度比空气大,故正放在桌面上,氧气能用排水法收集的原因是氧气不易溶于水。
(5)停止加热时要先把导管移出水面再熄灭酒精灯,这是为了防止冷水倒吸、炸裂试管。
【点睛】
氧气不易溶于水,用排水法来收集,高锰酸钾是粉末状的,试管口要放一团蓬松的棉花,可防止高锰酸钾粉末进入导管。
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