【期中真题】(人教版)2023-2024学年九年级化学上册 期中真题分类专题汇编 专题04 氧气的性质和制取-试卷.zip
展开专题04 氧气的性质和制取
1.(2023春·湖南湘潭·九年级湘潭江声实验学校校考期中)下列物质在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰的是
A.铁丝 B.木炭 C.镁条 D.硫
【答案】D
【详解】A、铁丝在氧气中点燃剧烈燃烧,火星四溅,有黑色物质生成,故A不正确;
B、木炭在氧气中点燃剧烈燃烧,发出白光,故B不正确;
C、镁条在氧气中点燃剧烈燃烧,发出耀眼白光,故C不正确;
D、硫在氧气中点燃产生蓝紫色火焰,故D正确。
故选D。
2.(2023春·山东临沂·九年级统考期中)认真观察、准确记录和仔细分析实验现象是学习化学的重要方法。下列有关实验现象的描述不正确的是
A.红磷在空气中燃烧产生大量的白烟
B.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.木炭在氧气中燃烧发白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
D.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,故选项说法正确;
B、细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项说法正确;
C、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法正确;
D、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误。
故选D。
3.(2023春·湖南永州·九年级校考期中)下列有关催化剂的说法正确的是
A.在化学反应中催化剂只能加快其他物质的反应速率
B.二氧化锰是催化剂
C.催化剂只能改变化学反应速率,不能增加或减少生成物的质量
D.要使过氧化氢溶液分解出氧气必须加入二氧化锰,否则就不能发生分解反应
【答案】C
【详解】A、催化剂是在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质,“改变”包含“加快”和“减慢”两个含义,故A错误;
B、二氧化锰在反应:和中,二氧化锰是催化剂,但并不是所有反应中都是催化剂,如在反应:中,二氧化锰是生成物,故B错误;
C、催化剂只能改变化学反应速率,不能增加或减少生成物的质量,故C正确;
D、过氧化氢溶液分解出氧气,不加二氧化锰反应也能发生,不过反应速率较慢,故D错误。
故选C。
4.(2023秋·安徽合肥·九年级校考期中)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.检查装置气密性时,先用双手捂住试管,然后把导管一端浸入水中
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.装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品进入导气管
【答案】D
【详解】A、检查装置气密性时,先把导管一端浸入水中,然后用双手捂住试管,观察现象,选项错误;
B、反应结束时,先将导管移出水面,然后停止加热,否则会使冷水倒流炸裂试管,选项错误;
C、导气管口开始产生气泡时,氧气混有装置内空气而不纯,应待气泡连续均与冒出时再用装满水的集气瓶收集气体,选项错误;
D、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品进入导气管,选项正确;
故选D。
5.(2023春·山东滨州·九年级统考期中)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2.实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】A、长颈漏斗不能控制液体的滴加速率,因此不能控制反应速率,错误;B、B中分液漏斗中应该盛放过氧化氢溶液,错误;C、从长颈漏斗加入的应该是过氧化氢溶液,不能将过氧化氢溶液一次性加入,否则不能控制反应速率,错误;D、过氧化氢溶液从分液漏斗中加入,可以控制液体的滴加速率,而控制反应速率,能使生成氧气的速率平稳,正确。
故选D。
6.(2022秋·辽宁锦州·九年级统考期中)下列实验的先后顺序关系正确的是
A.制取气体时,先装药品,再检查装置的气密性
B.用排水法收集满氧气后,先将集气瓶从水中取出正放于桌面,再盖上玻璃片
C.加热高锰酸钾制氧气,停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
D.氯酸钾制氧气并用排水法收集时,先将导管伸入集气瓶口,再加热药品
【答案】C
【详解】A、为防止收集的气体不纯或无法收集,制取气体时,应先检查装置的气密性,再装药品,故A错误;
B、用排水法收集满氧气后,先在水下盖上玻璃片,再将集气瓶从水中取出正放于桌面,故B错误;
C、加热高锰酸钾制氧气,停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管,故C正确;
D、氯酸钾制氧气并用排水法收集时,先将导管伸入水槽中,再加热药品,待气泡连续均匀冒出时,再将导管伸入集气瓶口收集气体,故D错误。
故选C。
7.(2022秋·河北保定·九年级统考期中)下列关于氧气的说法中错误的是
A.工业上可以利用分离液态空气法制氧气
B.氧气可以支持燃烧,所以氧气可以用作气体燃料
C.氧气供给呼吸,它和体内物质反应,释放能量,维持生命活动
D.在过氧化氢制取氧气的实验中,二氧化锰作催化剂
【答案】B
【详解】A、工业上制取氧气是利用分离液态空气的方法,根据液态氮气和液态氧气的沸点不同进行分离,正确;
B、氧气可以支持燃烧,说明氧气具有助燃性,错误;
C、氧气可以支持呼吸,与体内葡萄糖等物质发生反应,释放能量,维持生命活动,正确;
D、在过氧化氢制取氧气的实验中,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,二氧化锰作催化剂,正确;
故选B。
8.(2022秋·江西赣州·九年级统考期中)小乐利用如图所示装置和药品进行实验,下列有关该实验的分析正确的是
A.实验中的反应物是过氧化氢和二氧化锰
B.小乐想多次重复该实验以获得普遍规律,但是实验中的二氧化锰不能重复利用
C.由于反应时快速产生氧气使得集气瓶内压强不断增大,充气气球会变小,红墨水会左移
D.装有过氧化氢溶液的仪器是长颈漏斗
【答案】C
【详解】A、反应为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故实验中的反应物是过氧化氢,故A错误,不符合题意;
B、催化剂的特点是一变二不变,变的是化学反应速率,而本身的质量和化学性质不变,故二氧化锰能重复利用,故B错误,不符合题意;
C、由于反应时快速产生氧气使得集气瓶内气体增多,压强不断增大,充气气球会变小,红墨水会左移,故C正确,符合题意;
D、装有过氧化氢溶液的仪器是分液漏斗,不是长颈漏斗,故D错误,不符合题意。
故选C。
9.(2022秋·湖南永州·九年级校考期中)某同学制取氧气时,试管炸裂了,造成试管炸裂的原因可能是下列中的:①没有给试管均匀加热;②试管外壁潮湿;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,先撤酒精灯;后将导管拿出水面
A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑤⑥ C.①②③④⑤ D.①②③⑤
【答案】B
【详解】①没有均匀加热,可能会引起试管炸裂;
②试管外壁潮湿,可能会引起试管炸裂;
③加热固体时,试管口没有略向下倾斜,则冷凝水倒流,会引起试管炸裂;
④催化剂能改变反应速率,没有加催化剂,不会引起试管炸裂;
⑤酒精灯火焰外焰温度最高,加热时试管与灯芯接触,会使试管受热不均,可能会引起试管炸裂;
⑥收集完氧气后,先撤离酒精灯,后将导管移出水面,则水槽中的水会倒吸入热的试管中,引起试管炸裂。
则可能原因为①②③⑤⑥,故选B。
10.(2023春·河北衡水·九年级校考期中)如图表示一定质量的氯酸钾固体和二氧化锰固体混合物受热过程(反应后生成的氯化钾是固体),某变量y随时间的变化趋势,纵坐标(y)表示的是
A.固体总质量 B.固体中氯酸钾的质量
C.固体中二氧化锰的质量 D.生成氧气的质量
【答案】A
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应后氧气逸出,固体质量逐渐减少,至完全分解,固体的质量不再改变,故A选项符合题意;
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,由于需要加热到一定的温度氯酸钾才能分解,随着反应的进行,氯酸钾的质量逐渐减少,至完全分解,氯酸钾的质量为0,故B选项不符合题意;
C.二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,故C选项不符合题意;
D、生成氧气的质量不断增加,当氯酸钾完全分解后,氧气的质量不再改变,故D选项不符合题意。
故选A。
11.(2023春·吉林松原·九年级校联考期中)实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题.
(1)写出上图中仪器①的名称 .
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取一瓶干燥的氧气,可选择的发生和收集装置的组合是 (填字母序号).
【答案】(1)试管
(2)AD/DA
【详解】(1)上图中仪器①的名称是试管;
(2)氯酸钾和二氧化锰反应属于固固加热型反应,故发生装置选A,制取一瓶干燥的氧气、氧气密度大于空气,应用向上排空气法收集,故收集装置选D,故填AD。
12.(2023春·湖南永州·九年级校考期中)回答下列问题。
(1)写出图中标有①、②的仪器名称:① , ② 。
(2)小华想用高锰酸钾制取氧气,他应选择的发生装置为 (填序号)。写出该反应的文字表达式为 ,
(3)如果用过氧化氢来制取氧气,应选择的发生装置为 ,需要加入二氧化锰,它在反应中的作用是 。
(4)收集氧气时若想获得较纯净的氧气,应选择装置 (填序号)。
【答案】(1) 试管 酒精灯
(2) A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(3) B 催化作用
(4)E
【详解】(1)图中标有①、②的仪器名称分别为:试管、酒精灯;
(2)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,应选择的发生装置为A;反应的文字表达式为是高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(3)用过氧化氢来制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,发生装置可用固、液混合不加热型,应选择的发生装置为B,需要加入二氧化锰,它在反应中的作用是催化作用;
(4)排水法收集的氧气纯度较高,收集氧气时若想获得较纯净的氧气,应选择装置E。
1.(2022秋·云南昭通·九年级统考期中)可以一次性鉴别出空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的最佳方法是
A.分别加入适量澄清石灰水 B.用带火星的木条分别伸入瓶中
C.用燃着的木条分别伸入瓶中 D.分别观察颜色或闻气味
【答案】C
【详解】A、三种气体只有二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,空气、氧气均不能,该选项不符合题意;
B、氧气能使带火星的木条复燃,空气、二氧化碳均不能,该选项不符合题意;
C、燃着的木条在空气中正常燃烧,在氧气中燃烧更旺,在二氧化碳中会熄灭,该选项符合题意;
D、三种气体均为无色无味,该选项不符合题意。
故选C。
2.(2022秋·河南驻马店·九年级统考期中)从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是
A.高锰酸钾加热分解 B.氯酸钾加热分解 C.电解水 D.过氧化氢催化分解
【答案】D
【详解】A、高锰酸钾受热分解需要加热,且生成物有三种,原料利用率低,故选项不符合题意;
B、氯酸钾加热分解,会消耗能源,故选项不符合题意;
C、电解水实验会消耗大量电能,制取成本高,故选项不符合题意;
D、过氧化氢催化分解在常温下即可反应,且产物只有氧气和水,故选项符合题意。
故选D。
3.(2022秋·陕西咸阳·九年级统考期中)从化学视角看“烟和雾”“光和焰”是有区别的。下列实验现象描述正确的是
A.硫粉在空中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰
B.红磷在空气中燃烧,产生大量白色烟雾
C.蜡烛在氧气中燃烧发出白光,生成二氧化碳和水
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
【答案】D
【详解】A、硫在空气中燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰,而不是明亮的蓝紫色火焰,该选项描述不正确;
B、红磷燃烧,产生大量白烟,而不是白色烟雾,烟为固体小颗粒,雾为小液滴,该选项描述不正确;
C、生成二氧化碳和水是实验结论,不是实验现象,该选项描述不正确;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,该选项描述正确。
故选D。
4.(2022秋·安徽·九年级校联考期中)下列叙述中正确的是
A.化合反应的生成物不一定只有一种
B.氧化反应是物质与氧气发生的化学反应
C.物质与氧气发生的化学反应一定是氧化反应
D.氧化反应只能生成一种物质,因为氧化反应一定是化合反应
【答案】C
【详解】A、化合反应符合“多变一”的特点,故化合反应的生成物一定只有一种,不符合题意;
B、氧化反应是物质与氧的反应,不一定是物质与氧气的反应,如一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,不符合题意;
C、氧化反应是物质与氧的反应,物质与氧气的反应一定是氧化反应,符合题意;
D、氧化反应的生成物不一定是一种,氧化反应也不一定是化合反应,如甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,生成物有两种,不属于化合反应,不符合题意。
故选C。
5.(2023秋·安徽合肥·九年级校考期中)下列图像能正确反映其对应变化关系的是
A. a、b两试管中分别装有相同质量5%的过氧化氢溶液,向a试管中加入催化剂
B. 测定空气中氧气的含量
C. 用一定质量的高锰酸钾加热制氧气
D. 加热氯酸钾和二氧化锰制氧气
【答案】C
【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率,但不能改变生成物的质量,图像不能正确反映其对应变化关系;
B、氧气约占空气体积的五分之一,测定空气中氧气的含量时,装置中减少的为氧气的体积,则应减少五分之一的气体,图像不能正确反映其对应变化关系;
C、高锰酸钾在加热条件下会生成氧气, 刚开始加热时高锰酸钾无法分解,一段时间后才开始分解,图像能正确反映其对应变化关系;
D、氯酸钾在二氧化锰并加热条件下生成氯化钾和氧气,反应后固体中还有氯化钾和二氧化锰,则固体质量不可能变为零,图像不能正确反映其对应变化关系。
故选C。
6.(2022秋·陕西西安·九年级校考期中)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.图甲:表示加热一定质量的高锰酸钾
B.图乙:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制氧气
C.图丙:表示电解水
D.图丁:用红磷测定密闭容器中空气中氧气的含量
【答案】A
【详解】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,产生的氧气会逸出,随着氧气的逸出,剩余固体的质量不断减小,高锰酸钾反应完全,剩余固体的质量不再改变,正确;
B、催化剂只改变反应速率,不会改变生成物的质量,用等质量、等浓度的过氧化氢溶液生成的氧气质量相等,错误;
C、水通电生成氢气和氧气,体积比为2:1,不是质量比,错误;
D、红磷燃烧放热,容器中压强先变大,后变小;红磷燃烧消耗了氧气,最终容器内的压强小于开始时容器内的压强,错误。
故选A。
7.(2022秋·山西临汾·九年级校联考期中)加热一定质量的高锰酸钾,相关量的变化如下图,下列说法正确的是
A.M点对应的固体物质只有两种 B.N点对应的固体为纯净物
C.时间后二氧化锰的质量不变 D.时间内,固体中二氧化锰的质量分数减少
【答案】C
【详解】A、加热一定质量的高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,M点时还未完全反应,此时对应的固体物质有高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰三种,故A说法错误,不符合题意;
B、N点时,高锰酸钾完全反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,此时固体为锰酸钾和二氧化锰,为混合物,故B说法错误,不符合题意;
C、t2时间后,固体质量不再变化,说明高锰酸钾反应完全,所以t2 时间后二氧化锰的质量不变,故C说法正确,符合题意;
D、加热一定质量的高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,0~t2 时间内,随着反应的进行,二氧化锰的质量不断增大,固体的总质量不断减小,所以固体中二氧化锰的质量分数增大,故D说法错误,不符合题意;
故选C。
8.(2022秋·河南商丘·九年级统考期中)a 和 b 为质量相等的两份固体,a 为氯酸钾,b 为混有少量二氧化锰的氯酸钾。分别同时加热 a 和 b 至完全反应,下列图像能正确表示氧气的质量随时间变化关系的是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可知,a和b为质量相等的两份固体,a为氯酸钾,b为混有二氧化锰的氯酸钾。所以,完全分解后,a产生的氧气多,但b分解的快。
【详解】A、分析图像可知,a、b反应产生的氧气一样多,故A错误;
B、分析图像可知,a、b反应产生的氧气一样多,故B错误;
C、分析图像可知,a产生的氧气多,并是在b产生氧气一段时间后生成,故C正确;
D、分析图像可知,a产生的氧气无限增加,故D错误。
故选C。
9.(2022秋·广东佛山·九年级校考期中)氧气和氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛的应用。
(一)工业制氧气(已知:氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃)
(1)工业上需要大量的氧气时,一般采用的方法是 。
(2)揭开盛有液态空气的保温瓶盖,并将燃着的木条置于瓶口上方,可观察到__________(填字母)。
A.木条熄灭 B.燃烧更旺 C.先熄灭,后燃烧更旺
(二)生活中的氧气
(3)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置,下列说法正确的有_________(填字母)。
A.b 导管连接制氧机 B.b导管连接人吸氧气的塑料管
C.使用该装置可以观测是否有氧气输出 D.使用该装置可以观测氧气输出的速率
(三)渔业制氧气
(4)运输活鱼时用过氧化钙(CaO2)可增加水中含氧量。小明提出下列猜想并用如图装置进行实验:
【猜想】CaO₂与 H2O反应用于实验室制取氧气。
实验过程:
① (填一实验步骤);
②向试管中加入 CaO₂和H2O后,有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中,几乎收集不到气体。放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。
【实验结论】 CaO2与 H2O 反应 (填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【分析与反思】
③同学们对CaO₂与H₂O反应的生成物猜想如下:
I、氢氧化钙和氧气
II、碳酸钙和氧气
你认为猜想 (填序号)一定是错误的,理由是 。
写出 CaO2与H2O反应的表达式 。
(四)潜水员供氧气
(5)潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠(Na2O2)和呼出的CO2反应生成碳酸钠和氧气。选择过氧化钠作供氧剂的优点是:①节约能源,② 。过氧化钠还可以与水反应。该小组组装了如图所示的装置,实验中还观察到,伸入烧杯中的导管有气泡冒出,其原因可能是 。
(五)探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下:
I、用 MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
II、取30粒含MnO₂的海藻酸钠微球,采用左下图装置进行实验。改用其他三种微球分别重复上述实验。得到右下图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
(6)试分析:
①用含 MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是 。
②从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是 (填物质名称)。③请写出过氧化氢溶液在 Cr2O3的催化作用下制氧气反应的符号表达式 。
【答案】(1)分离液态空气法
(2)A
(3)BCD
(4) 检测装置的气密性 不能 II 反应物中不含有碳元素,不能生成碳酸钙 CaO2+H2O→Ca(OH)2+O2
(5) 可将呼出的CO2转换为O2 反应放热
(6) 橡皮塞弹出 氧化铜
【详解】(1)根据氧气和氮气的沸点不同,将液态空气分离得到氧气。
(2)氮气沸点比氧气低,先气化逸出,氮气不支持燃烧,所以木条熄灭。因为气化吸热,温度较低,等到氧气挥发出来温度无法达到木条着火点,所以不会复燃。
故选A。
(3)氧气应从a进入,b连接人吸氧气的塑料管。这样氧气能从瓶中逸出,润湿氧气。并能通过观察气泡情况判断是否有氧气输出及氧气输出的速率。
故选BCD。
(4)气体制取实验需要先检查装置气密性,所以第一步为检查装置气密性;
从现象“放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体”可知,该物质分解速度较慢,不能用于实验室制氧气;
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物中不含有碳元素,反应后不能生成碳酸钙,所以猜想II一定是错误;
由分析与反思可知,猜想I正确,CaO₂与H₂O反应的生成氢氧化钙和氧气,反应的表达式为:CaO2+H2O→Ca(OH)2+O2。
(5)该反应吸收二氧化碳,所以优点是可以将呼出的二氧化碳转换为氧气,生成氧气的同时减少二氧化碳,平衡气压;
气体受热膨胀会导致锥形瓶内气体逸出,所以原因可能是反应放热。
(6)60s时压强瞬间回落,变为大气压,可能是反应太剧烈,橡皮塞弹出;
从实验曲线看可知,二氧化锰过于剧烈,氧化铜的催化效果明显好于氧化铁等,相对温和,所以催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜;
过氧化氢溶液在Cr2O3的催化作用下制氧气反应的表达式为:。
10.(2022秋·江苏连云港·九年级统考期中)氧气是维持人类生命的重要气体。
实验一:实验室常用如下装置制取氧气。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,选用的发生装置为 (填字母):用D装置收集氧气,证明氧气集满的方法为 ,用E装置收集氧气时,发现水槽中水呈现紫红色,你认为可能的原因是 实验中有同学不小心损坏了试管,你认为可能的原因是 (任写一点)
(2)用C装置来制取氧气,分液漏斗中的药品可为 ,该装置相对B装置的优点是 。
(3)用B装置制取氧气时需要使用催化剂。下列关于催化剂说法正确的是______(填字母)。
A.该反应不加催化剂就没有氧气生成
B.在化学反应前后催化剂的化学性质没有改变
C.加入催化剂不但可以加快反应速度,还可以增加生成氧气的质量
实验二:家用制氧机可以获得“富氧空气”(氧气含量高于普通空气)
用图3装置测定家用制氧机获得的“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
①往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100mL;
②点燃红磷,充分反应并冷却至室温;
③打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为18mL。
(4)检查装置气密性:关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶。过一会儿,若观察到 ,证明装置不漏气。
(5)写出集气瓶中红磷燃烧的现象: 。
(6)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 若读取量筒中剩余水量时俯视,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大或“偏小”)。
实验三:研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如图4。
(7)结合图4,简述减少燃料燃烧尾气污染的措施: 。
【答案】(1) A 带火星的木条放在集气瓶口,复燃则满 导管口没有放棉花 操作时先熄灭酒精灯还未从水槽中取出导管
(2) 过氧化氢溶液/ 控制反应速率
(3)B
(4)气球膨胀
(5)产生大量白烟
(6) 82% 偏小
(7)提高氧气含量
【详解】(1)高锰酸钾制取氧气,反应物为固体,反应条件为加热,则应该选择的发生装置为固固加热型装置A;
用装置D向上排空气法收集氧气,由于氧气具有助燃性,检验氧气是否集满的方法为:带火星的木条放在集气瓶口,复燃则满;
用E装置排水法收集氧气,当观察到水槽中水呈现紫红色,可能是试管口处没有塞一团棉花,导致高锰酸钾粉末进入水槽;
试管不小心损坏,可能是试管受热不均导致或者直接骤冷导致,可能的原因操作时先熄灭酒精灯还未从水槽中取出导管、未对试管进行预热、实验结束后直接用冷水冲洗等
(2)用C装置固液不加热型装置制取氧气,反应物为过氧化氢溶液,催化剂为二氧化锰,分液漏斗中盛放液体药品,即为过氧化氢溶液;
装置B中有长颈漏斗,优势为便于添加液体药品,装置C中有分液漏斗,其优势为控制反应速率;
(3)装置B制取氧气的原理为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气,二氧化锰为催化剂,只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,且催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,故选B;
(4)检查装置气密性:关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶。双手紧握集气瓶相当于给集气瓶加热,使装置内的气体受热膨胀,压强增大,则过一段时间,可以观察到气球膨胀,说明装置气密性良好;
(5)红磷在空气中燃烧产生大量白烟;
(6)氧气的体积分数为;
若读取量筒中剩余水量时俯视,读取V2体积数值偏大,则根据氧气体积分数为:,实验测得的氧气的含量偏小;
(7)根据图4可知,为减少燃料燃烧尾气污染,可以使燃料充分燃烧,增加或者提高氧气的含量。
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