化学九年级上册课题1 空气同步达标检测题

这是一份化学九年级上册课题1 空气同步达标检测题，共36页。试卷主要包含了根据下列实验装置图，回答问题等内容，欢迎下载使用。

1．根据下列实验装置图，回答问题：
（1）写出图中标有序号的仪器名称：①_______；②________。
（2）实验室用A、E装置组合制取氧气的反应方程式是________。实验结束时应先__________ 再___________（选“移出导管”和“熄灭酒精灯”）。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，选用的气体发生装置是_____（填装置序号，下同），收集装置可选_____，组装好仪器后，应先________，再添加药品；该反应化学方程式为：____________。
（4）实验改进：查阅资料发现，氧化铜可以用作过氧化氢分解制氧气的催化剂，小明同学将一根洁净铜丝的一端绕成螺旋状，再经过_____处理，设计了如图F所示的发生装置（已略去夹持装置），该装置的优点是_____________________。
（5）甲烷是天然气的主要成分，实验室用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是_____。（填字母）
【答案】（1）酒精灯 锥形瓶 （2） 2KClO32KCl+3O2↑ 移出导管 熄灭酒精灯 （3） B C（或E） 检查装置的气密性 2H2O2=2H2O+O2↑ （4） 灼烧 可随时控制反应的进行 （5）AD或AE
【解析】
（1）仪器1的名称的酒精灯，仪器2的名称是锥形瓶。
（2）AE是固固加热型装置，试管口没有放棉花，故用该装置制取氧气时，反应物是氯酸钾，故反应的方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。该实验结束时，为了防止水倒流引起试管炸裂，故要先将导管从水面移出，后熄灭酒精灯。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，反应物的状态是固体和液体，反应的条件是不加热，故选固液不加热型装置B。组装好制取气体的装置后要先检查装置的气密性，后装入药品。过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气，反应的方程式为：2H2O2=2H2O+O2↑
（4）铜在空气中灼烧可以生成氧化铜，故方法是将铜丝在空气中灼烧。该装置中的铜丝可以上下移动，故可以控制反应的发生于停止。
（5）实验室用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，该反应的反应物的状态是固态，反应的条件是加热，故发生装置是固固加热型装置A，甲烷的密度比空气的密度小，难溶于水，故可以选向下排空气法装置D收集或排水法装置E收集，故组合装置为AD或AE。
2．通过学习，你已经掌握了实验室制取气体的一些规律，以下是老师提供的一些实验装置，请你结合下图回答问题：
①写出实验室用B制氧气的符号表达式 ______________。
②写出实验室用A制氧气的符号表达式（不得和第三题中的重复） _____________
③A中试管口略下倾斜目的是________
④写出用F装置排水法收集氧气的操作步骤： _____________
⑤实验室需少量氢气，需选用B发生装置，请推测选择B装置的理由是_____________ ；收集氢气可选用C或E装置，由此推断氢气具有的物理性质是 ______；若用F装置收集氢气，气体应从 ________ （填长或短）导管通入。
⑥检验氧气的方法_______
⑦用高锰酸钾制氧气，水槽中的水变成紫红色的原因_________ ；用排水法收集氧气在结束实验时为了防止水槽中的水倒流入试管内应采取的措施是： ______________
【答案】（1）H2O2 H2O+O2 （2） KClO3 KCl+ O2 （3） 防止加热产生的水蒸气冷凝后回流到试管底部，炸裂试管 （4）将F中装满水，将气体从短管进入，水从长管排出 （5）反应物有固态和液态且反应不需要加热 不溶于水，密度比空气小 短 （6）用带火星的木条伸入集气瓶中，带火星的木条复燃 （7）试管口没有塞棉花 先移开酒精灯停止加热，再把导气管从水槽中取出
【分析】
选择气体的制取装置，考虑反应物的状态和反应是否需要加热；选择收集装置考虑气体是否溶于水、水的密度与空气密度大小。
【解析】
①实验室可以用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，其中二氧化锰是催化剂，选用固液不加热装置，故实验室用B制氧气的符号表达式为：H2O2 H2O+O2 ；
②实验室加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰都能制取氧气，都选用加热固体制气体装置，其中加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的符号表达式为：KClO3 KCl+ O2 ；
③有些固体试剂受热时会放出水蒸气，试管口向下倾斜可防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。故A中试管口略下倾斜目的是：防止加热产生的水蒸气冷凝后回流到试管底部，炸裂试管；
④用F装置排水法收集氧气，由于氧气的密度比水小，故应将气体从短管通入，水从长管排出，故用F装置排水法收集氧气的操作步骤是：将F中装满水，将气体从短管进入，水从长管排出；
⑤实验室用锌与稀硫酸制取氢气，锌为固态、稀硫酸为液态，且反应不需要加热，选用固液不加热装置。故选择B装置的理由是：反应物有固态和液态且反应不需要加热；C为排水法，推测氢气不溶于水，E为向下排空气法，推测氢气密度比空气小，故根据这两种收集方法推测氢气的物理性质为：不溶于水，密度比空气小；氢气的密度比空气小，故应将氢气从短管通入，空气从长管排出；
⑥ 检验氧气的方法：用带火星的木条伸入集气瓶中，带火星的木条复燃；
⑦加热高锰酸钾制氧气时，如果试管口没有塞一团棉花，高锰酸钾进入水槽中，导致水槽中的水变成紫红色，故用高锰酸钾制氧气，水槽中的水变成紫红色的原因是：试管口没有塞棉花；用排水法收集氧气在结束实验时为了防止水槽中的水倒流入试管内应采取的措施：先移开酒精灯停止加热，再把导气管从水槽中取出。
【点睛】
用多功能瓶排水法或排空气法收集气体时，应考虑密度大小。水的密度比气体大，应从长管排出，即短进长出；排空气法收集气体，若空气密度比待收集气体大，则将空气从长管排出，即短进长出；若空气密度比待收集气体小，则将空气从短管排出，即长进短出。
3．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行了分组实验探究。
Ⅰ组：（1）Ⅰ组同学讨论后认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应而且生成物为固体。他们应该选择 _________ （填序号），为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证 _______________________ 。
A 蜡烛 B 红磷 C 铁丝 D 木炭
（2）小组同学共同设计下图所示的两套装置，你认为合理的是 ______ （填序号）。为了确保实验的成功，在装药品之前应该 ____________________________________________ 。
（3）在讨论的基础上，他们分组进行了实验。
（数据分析）实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100 mL）
（4）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 _________ 。
Ⅱ组：Ⅱ组同学发现Ⅰ组实验可能产生实验误差，对实验进行了改进，下图是Ⅱ组同学测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。
（1）根据下表提供的实验数据，完成下表
（2）装置中气球的作用是 ________________ 。
（3）装置一和装置二中气球的位置不同， ________ (填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是 ________________________________________________________ 。
（4）如何检查该装置的气密性？ _______________________________ 。
【答案】Ⅰ组：（1）B 足量 （2）A 检查装置气密性 （4） 1/5(或20%或21%)
Ⅱ组：（1）20% （2）起缓冲作用，防止装置内压强过大而使橡皮塞蹦出来 （3） 装置一 能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应 （4） 将注射器从15 mL推到10 mL处，松开注射器活塞，又回 复到15 mL处，说明装置气密性良好
【解析】
Ⅰ组：
（1）蜡烛和木炭与氧气反应，生成物中有气体，铁丝不能在空气中燃烧，不能准确测定空气中氧气的含量，红磷不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为五氧化二磷固体故选B；为了充分消耗容器中的氧气，红磷的用量应保证足量；
（2）A装置能充分消耗氧气，下图所示的两套装置，合理的是A装置；为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置的气密性；
（4）根据表中数据可知，氧气约占空气体积的1/5；
Ⅱ组：
（1）注射器内气体减少的量就是氧气的体积，则实验测得空气中氧气的体积分数为： ；
（2）装置中气球的作用是：缓冲，防止试管内气体温度升高，气压增大，冲开橡皮塞；（3）装置二与装置一装置比较，装置一中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，氧气与铜能充分反应；实验过程中，注射器应不停推拉活塞；
（4）检查该装置的气密性的方法将注射器从15 mL推到10 mL处，松开注射器活塞，又回 复到15 mL处，说明装置气密性良好。
4．氧气在人类的生产和生活中有十分重要的作用，请按要求回答以下与氧气制取有关的问题：在之前的学习中，我们了解到有六种途径可以制得氧气，如图1所示：
（1）属于物理变化的途径是 ____________ （填字母代号）。
（2）根据“绿色化学”理念，通常 ____________ （填字母代号）途径是实验室制氧气的最佳 方法。该反应需要添加一种黑色固体 MnO2 作为催化剂，若反应结束后想要回收该粉末，需对反应后的混合物进行操作，然后对固体进行洗涤和烘干。如图2是实验室制氧气常用的装置
（3）写出装置中仪器的名称：a _____ ；b _____ 。
（4）若小明同学选择图中的途径 F 制备并收集较为纯净的氧气，他应在图2中选择的发 生和收集装置分别为 ____ 、 ____ ，该反应的化学方程式为 _________ ； 若实验收集到的氧气不纯，则可能的错误操作为： _____ 。
（5）若选择图 1 中的途径 B 制取氧气，则需要在试管口塞一小团棉花，目的是 _____ ， 该反应的化学方程式为 _____ 。
（6）若使用图中 E 装置来收集氧气，则验满的方法为： _____ 。
【答案】（1）D （2）A （3）长颈漏斗 锥形瓶 （4） A C 2KClO32KCl + 3O2↑ 集气瓶中的水没有装满或收集氧气过早 （5） 防止高锰酸钾颗粒堵塞导气管 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （6）将带火星的木条放在d的管口处，如果木条复燃，说明收集满了氧气
【解析】
（1）无新物质生成的变化是物理变化，空气中含有氧气，从空气中分离出氧气，无新物质生成，属于物理变化，故填D。
（2）“绿色化学”是指原料、反应过程及产物均无污染，过氧化氢制取氧气，生成物只有氧气和水，所以A途径是实验室制氧气的最佳方法。
（3）a是长颈漏斗；b是锥形瓶。
（4）用氯酸钾制取氧气，选择加热固体型装置，故选A，用排水法收集的氧气较纯净，故选C。氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热的条件下发生反应生成氯化钾、氧气。若实验收集到的氧气不纯，则可能的错误操作为集气瓶中没有装满水或收集氧气过早。
（5）用高锰酸钾制取氧气，需要在试管口塞一小团棉花，目的是防止高锰酸钾颗粒堵塞导气管，高锰酸钾在加热的条件下，发生反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气。
（6）若使用图中E装置来收集氧气，氧气从c端进入，空气从d端排出，如果d端出来的气体是氧气，则说明收集满了氧气，所以验满的方法是将带火星的木条放在d端的管口处，如果木条复燃，说明收集满了氧气。
【点睛】
根据反应物的状态及反应条件选择发生装置、根据气体的密度及水溶性选择收集装置，氧气能使带火星的木条复燃。
5．某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道五氧化二磷不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
(1)实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约_______mL。
(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是____________。写出该反应的文字表达式：__________。
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是____________(写出一种即可)。
【答案】（1）10 （2）使注射器内的氧气充分与红磷反应 磷+氧气五氧化二磷 （3）装置漏气等(合理即可)
【解析】
（1）由于空气中氧气体积分数约占五分之一，50 mL空气中，氧气约为10 mL，所以注射器内气体体积减少约10 mL；（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是使注射器内氧气与红磷充分反应。红磷燃烧的文字表达式是：红磷+氧气→五氧化二磷；（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是装置漏气、红磷的量不足等。
6．某兴趣小组根据下列装置进行试验，请你参与并回答：
(1)写出标号仪器的名称：①____；②____。
(2)若用A装置制取氧气，则①中可观察到的现象是____(任答一点)；若用E装置收集气体，观察到____时才能收集。
(3)写出用B装置制取氧气的文字表达式____。
(4)写出检验氧气是否收集满的方法____。
(5)已知氢气密度比空气小，很难溶于水，常用金属锌和稀硫酸反应制取。若实验室要制取少量氢气最好选择发生装置____(填序号，下同)和收集装置____。
【答案】（1）试管 长颈漏斗 （2）有部分粉末逸散到试管口 气泡连续均匀冒出 （3） 过氧化氢水＋氧气 （4） 用带火星的木条放在集气瓶口 （5）C E
【解析】
（1）熟记常见仪器的名称；
（2）根据加热高锰酸钾制取氧气的现象以及排水法收集氧气的注意事项来分析；
（3）根据反应物，推测生成物，正确书写表达式；
（4）根据氧气的性质来验满；
（5）根据实验室制取氢气的反应物状态、反应条件、氢气的性质可以选择发生装置和收集装置。
解：(1)写出标号仪器的名称：①试管；②长颈漏斗；
（2）A装置在加热的过程中，会观察到固体减少，有部分粉末逸散到试管口，并有气体生成；用排水法收集氧气时，当看到导管口气泡连续均匀冒出，再开始收集；
（3）实验室是用分解过氧化氢溶液来制取氧气，文字表达式为：过氧化氢水+氧气；
（4）验满：将带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃；
（5）实验室制取氢气不需要加热，实验室要制取少量氢气应该用C装置作为发生装置；氢气的密度比空气小，可以用向下排空气法收集，氢气很难溶于水，可以用排水法收集，即用E装置收集，故填：C；E。
7．下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题：
（1）装置A中一种仪器的名称为______。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是______（填字母），反应的文字表达式是______。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的______，实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是______，收集满氧气的集气瓶应该______（选填“正”或“倒”）放在桌面上。
（4）装置B和C都能用作实验室制取二氧化碳的发生装置，装置C相对装置B的优点是______。
【答案】
（1）酒精灯（合理即可）
（2） A
（3） 气密性 防止水倒流使试管炸裂 正
（4）可以控制加入液体的量，从而可以控制反应速率；节约药品等（合理即可）
【解析】
名称为酒精灯；
（2）发生装置是A,反应的文字表达式是；
(3)在装入药品前要检查装置的气密性;实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是防止水倒流使试管炸裂，收集满氧气的集气瓶应该正放在桌面上。
(4)装置C相对装置B的优点是可以控制加入液体的量，从而可以控制反应速率；节约药品等.
8．如图是测定空气中氧气含量实验的实验装置图，请结合图示回答有关问题。

（1）该实验在操作前，要测定硬质玻璃管内空气的体积，测定办法是_____。
（2）该实验用气球密封硬质玻璃管的另一端，目的是_____；
（3）实验过程中要不断移动注射器的活塞，目的是_____；
（4）实验前，若硬质玻璃管中空气的体积为25mL，注射器中空气的体积为15mL，反应结束后，测得注射器中气体体积为9mL，则该实验测得空气中氧气的体积分数为_____；
（5）该实验测得的结果偏小，可能的原因是列举两条_____；_____。
【答案】（1）利用注射器向硬质玻璃管内注水，注满时水的体积就是硬质玻璃管内空气的体积 （2） 缓冲，防止橡胶塞弹出 （3）使空气中的氧气充分与铜粉反应 （4） （5） 装置漏气 铜粉的量不足
【解析】
（1）由注射器上有刻度，所以该实验在操作前，要测定硬质玻璃管内空气的体积，测定办法是：利用注射器向硬质玻璃管内注水，注满时水的体积就是硬质玻璃管内空气的体积。
（2）在实验加热过程中，硬质玻璃管内气体膨胀，小气球的作用是：缓冲，防止胶塞飞出；
（3）实验过程中要不断移动注射器的活塞，目的是使空气中的氧气充分与铜粉反应；
（4）由于在加热时铜能与氧气反应生成了氧化铜，实验前，若硬质玻璃管中空气的体积为25mL，注射器中空气的体积为15mL，反应结束后，测得注射器中气体体积为9mL，则该实验测得空气中氧气的体积分数为：；
（5）该实验测得的结果偏小，可能的原因是：装置漏气，铜粉的量不足等。
9．下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）装置A中的一种仪器名称 ___________ 。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是 ______ （填字母序号），反应的文字表达式是 _________ 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的 ________ ；实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是 ________ ，收集满氧气的集气瓶应该 _____ （填“正”或“倒”）放在桌面上。
【答案】（1）酒精灯（或试管、铁架台） （2） A （3）气密性 防止水倒流，炸裂试管 正
【分析】
氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
【解析】
（1）装置A中的仪器有：铁架台、酒精灯、试管。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，该反应属于固体加热反应，发生装置应选A；氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解为氯化钾和氧气，该反应的文字表达式为：。
（3）连接好仪器，装入药品前，要检查装置的气密性，防止制取过程中，收集不到气体；故实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的气密性，实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是：防止水倒流、炸裂试管；氧气的密度比空气大，故收集满氧气的集气瓶应该正放在桌面上。
10．测定空气中氧气含量的实验装置如图所示．实验步骤如下：

①在集气瓶内加入少量水并标记好，将标记以上的部分按体积分为等份；
②检查装置的气密性；
③在燃烧匙内装入足量红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞；
④充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请你根据实验回答下列问题：
（1）步骤③中发生反应的文字表达式是 ______ ．
（2）步骤④中打开止水夹后观察到的现象是 ______ ．
（3）实验得出的关于空气组成的结论是 ______ ．
（4）该实验还可推论出氮气的性质有 ______ ．（写出两条即可）
（5）实验操作中应注意的问题有 ______ ．（写出一条即可）
【答案】（1）红磷+氧气五氧化二磷 （2）水流入集气瓶，其体积约占液面以上部分的（或水上升1个刻度线） （3） 氧气约占空气总体积的 （4）氮气难溶于水，氮气的化学性质不活泼（或氮气不能燃烧，氮气不支持燃烧） （5） 装置气密性要好（或红磷要过量，或冷却至室温再打开止水夹）
【解析】
（1）磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷；
（2）红磷与氧气反应，生成了五氧化二磷固体，所以会导致集气瓶内压强减小，烧杯内的水进入集气瓶，约占其体积的五分之一（或水上升1个刻度线）；
（3）进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积的五分之一；据实验现象可得出空气中氧气的体积分数约为五分之一；
（4）剩余的气体主要是氮气，水进入瓶内占五分之一，不再继续进入说明氮气难溶于水，氮气的化学性质不活泼（或氮气不能燃烧，氮气不支持燃烧）；
（5）实验操作中应注意的问题有装置气密性要好（或红磷要过量，或冷却至室温再打开止水夹）。
【点睛】
本探究实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品红磷的量，必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④生成物的状态一般要求是固态等。如果控制不好条件，进入集气瓶中水体积会小于五分之一。如果装置内的部分空气逸散出来，就会导致进入集气瓶中水体积大于五分之一。
11．实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题。
（1）实验室若用B装置制氧气，则反应的符号表达式是_____；
（2）实验室用固体混合物制取并收集较纯净的氧气，需选用的组合装置为_____（填字母组合）
（3）若用高锰酸钾制取氧气，用C装置收集完气体后发现水槽中的水变红色，原因是_____。
【答案】（1）H2O2 H2O+O2 （2） AC （3） 试管口没有放一团棉花
【解析】
解：（1）实验室若用B装置制氧气，属于固液常温型，采用的分解过氧化氢溶液的方法，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：H2O2 H2O+O2。
（2）实验室用固体混合物制取并收集较纯净的氧气，采用的加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法，属于固体加热型，应选用的发生装置是A；收集较纯净的氧气，可选用排水法，收集装置为C。
（3）若用高锰酸钾制取氧气，用C装置收集完气体后发现水槽中的水变红色，原因是试管口没有放一团棉花。
12．实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。
（1）根据下表提供的实验数据，完成下表
（2）装置一和装置二中气球的位置不同，________(填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是________________________________________________________。
（3）若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21％)，可能的原因有哪些?（列举两条）_______________________________；_______________________________。
【答案】（1）15% （2）装置二 能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应 （3）装置内铜粉的量不足 未降至室温就读数（合理即可）
【解析】
试题分析：（1）根据题意可知：反应前玻璃管和注射器中均为空气，总体积为25ml+15ml=40ml。反应后气体减少的体积为15ml—9ml=6ml。所以可计算出空气中氧气的体积分数为：×100%=15%；
（2）在实验过程中可通过推拉注射器使气体流通，让空气中氧气与氧化铜充分接触；以与氧化铜充分反应。气球的作用是当推拉注射器时保证装置的密封性。所以装置二中气球的位置更合理，可以使空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应。
（3）在实验过程中，如测得氧气的体积分数偏小，可能的原因有：装置内铜粉的量不足；氧气没有完全反应；读数时温度未降至室温等。
13．请结合下图回答问题；、
（1）标号①②的仪器名称：①________②__________；
（2）实验室选用A、D装置制取氧气，气体收集完毕时，应先_______（填从水中取出导管或“熄灭酒精灯”），请写出用A装置制取O2的符号表达式____________若用装置C收集O2实验中始终未能检验到O2已集满，下列解释不合理的是_______（填序号）。
A．装置可能漏气 B．药品用量可能不足
C．导气管未伸到集气瓶底部 D．药品可能失效
（3）选择发生装置B和收集装置________（选填序号）可以用于实验室制取纯净O2，若将发生装置由B改为F，其优点是___________。
（4）若用装置E收集O2，验满的方法是_______，判断D装置收集满氧气的方法为_________
（5）已知：氨气是一种没有颜色，有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，实验室可用硫酸铵固体和熟石灰混合加热制取NH3，应选择发生装置为_______（选填序号）收集方法是_______。
【答案】（1）铁架台， 长颈漏斗 （2）从水槽中取出 KClO3KCl+O2 C
（3）D 随时控制反应的发生和停止 （4）用带火星的木条放在a处，如果木条复燃则说明已满 集气瓶口有气泡 （5）A 向下排空气法
【解析】
（1）仪器①的名称是铁架台；仪器②的名称是长颈漏斗。
（2）实验室选用A、D装置制取氧气，气体收集完毕时，为了防止水倒吸引起试管炸裂，故应先将导管从水中移出，后熄灭酒精灯。A装置中试管口没有放置棉花，故是用氯酸钾制取氧气，该反应的符号表达式为：KClO3KCl+O2。实验中始终没有检测到氧气收集满，可能是装置漏气，药品用量不足，药品失效，而导气管未伸到集气瓶底不会导致收集不满氧气，故选C。
（3）收集较纯的氧气用排水法，故选D。若将发生装置由B改为F，其优点是可以通过改变装置中气体的压强使固液分离或接触，随时控制反应的发生和停止。
（4）E装置是多功能装置，若用E收集氧气，由于氧气的密度比空气的密度大，故选向上排空气法收集，故氧气由长管b通入，故验满方法是将带火星的木条放在a处，如果木条复燃则说明已满。
（5）实验室可用硫酸铵固体和熟石灰混合加热制取NH3的反应物的状态是固态，反应的条件是加热，故固固加热型装置A收集。氨气易溶于水，密度比空气的密度小，故选向下排空气法收集。
【点睛】
反应装置的选择依据是看反应物的状态和反应的条件，收集装置的选择依据是看被收集气体的溶解性和密度。
14．为测定空气中氧气的含量，小华和小强同学分别设计如下方案： 小华：采用图 1 装置进行实验（燃烧匙中药品为红磷）
小强：（如图 2）选用实际容积为 40mL 的试管作反应容器，将过量的自磷放入试管，用橡皮 塞塞紧试管，通过导管与实际容积为 60mL 且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装 置．假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不 计，请回答下列问题：
（1）红磷在集气瓶中燃烧的现象是_________________________ ，冷却到室温打开止水夹后 的现象______________________ ，红磷燃烧的文字表达___________________________ ；
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总 容积的 1/5，你认为其原因可能是_______________，______________________ ；
（3）如果将燃烧匙中红磷换成硫粉，实验能否成功？为什么？_____________
（4）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从 20mL 刻度处推至 15mL 刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至 20mL 刻度处，则说明_____；若先夹紧弹簧夹， 用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象是_____； 若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到 的现象为_____
（5）图 2 的设计操作与图 1 比较，其优点是_____
（6）若按小强的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如：_____、_____、_____等。
【答案】（1）发出黄白色火焰，放热，产生大量白烟 产生大量白烟烧杯中的水进入集气瓶，占集气瓶上方空气体积的 1/5 左右 磷+氧气五氧化二磷 （2）红磷的量不足 装置漏气(未等装置冷却就打开弹簧机) （3）不能，硫磺燃烧产生二氧化硫是气体，影响气压
（4）装置气密性良好 注射器向左移动到12mL处停止 先向右移动，再向左移动到8mL处停止 （5）减少空气污染，结果更准确 （6）橡胶塞弹出 试管炸裂 注射器活塞弹出来等
【解析】
(1)红磷在集气瓶中燃烧，发出黄白色火焰，放热，产生大量白烟；观察到的现象是：水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一，因为磷与氧气反应，消耗了空气中的氧气，使内外产生压强差；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达：磷+氧气五氧化二磷；
(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是装置漏气或红磷的量不足或装置未完全冷却就打开止水夹；
(3)若将红磷换成硫粉，该实验不能获得成功，因为硫与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化硫气体，瓶中的压强无明显变化；
(4) 打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这只是消耗了40mL的试管中空气中的氧气，然后根据氧气约占空气总体积的1/5，计算出被消耗氧气的体积为8mL，进而推测出注射器活塞向左移动8mL；若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，消耗的氧气应该是试管和注射器内的氧气之和，60mL的五分之一，可观察到的现象为：活塞最终稳定在约8mL的刻度线上；
(5)图2的试验装置设计的优点：它可以防止磷燃烧产生的白烟散逸到空气中，再就是装置的刻度更清楚，读数更容易；
(6)因为白磷燃烧放出大量的热，会使密闭体系内气体压强增大，所以该实验中可能出现的问题有：橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。
15．通过化学学习，应该知道有多种途径可以制取氧气．如：
．电解水 ．分离空气 ．加热高锰酸钾 ．分解过氧化氢 ．________
相信你在处还可以写出另一种制取氧气的方法；
实验结束，停止加热时要先把图导管移出水面，其理由是________，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是________；若发现试管炸裂，你认为产生该现象的原因可能是①________；②________．（写出两点即可）
若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如图：
要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是________（选填“甲”“乙”）若用丙装置干燥生成的氧气，丙中盛放的液体试剂是浓硫酸，气体应从________（选填“”或“”）端导入．
用排水法收集氧气，当气泡________时，再开始收集．
【答案】加热氯酸钾和二氧化锰的混合物． （2） 防止水倒流入试管，引起试管的炸裂 试管口没有放一团棉花 试管外壁有水 没有预热 （3）甲 连续均匀冒出
【解析】
(1)另一种制取氧气的方法为加热氯酸钾和二氧化锰混合物；
(2)加热分解高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，为防止水倒流入试管，引起试管的炸裂，实验结束，停止加热时要先把导管移出水面；试管口没有放一团棉花，加热过程中高锰酸钾粉末进入水中，使水槽中的水变成了浅紫色；一般试管炸裂可能是试管受热不均引起，也有可能是操作不当引起，例如：试管外壁有水；没有预热；收集完气体后，先撤酒精灯；试管口没有略向下倾斜等都会引起试管炸裂；
(3)用乙装置分解过氧化氢时，反应速率由快到慢；用甲装置分解过氧化氢时，过氧化氢溶液可以由注射器均匀地加入，反应速率变化不大，能够得到平稳的氧气流．故填：甲．浓硫酸能够吸收氧气中的水蒸气，可以干燥氧气，用丙装置干燥氧气时，气体应从a端导入；
(4)当气泡连续均匀冒出时，开始收集。
16．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（如图1）进行了大胆改进，设计图2（选用实际容积为40mL的试管作反应容器，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成实验装置）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析图1、图2实验，回答下列有关问题：（红磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计）

⑴图1实验中发生反应的化学方程式为_______________。
⑵图2中，实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从10mL刻度处推至5mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至10mL刻度处，此操作的目的是__________。
⑶图2实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将少量红磷平装入试管中，将60mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图2中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是___________（填序号）。
⑷图2实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为___________mL刻度处才停止。
⑸对照图2实验，你认为图1实验有何不足之处？_________（回答一点即可）。
⑹若按图2的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败；例如__________。（举一例）
【答案】（1）4P+5O22P2O5 （2）检查装置的气密性 （3）③①②④ （4）2
（5）实验误差大（或浪费燃料或污染环境或不环保或不便于读数等合理答案） （6）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等
【解析】
【分析】
根据红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项进行分析解答。
【解析】
（1）图1实验中磷与氧气反应生成了五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O22P2O5；
（2）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从10mL刻度处推至5mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至10mL刻度处，则说明整个装置都不漏气，此操作的目的是检查装置的气密性；
（3）依据实验的具体过程可知该实验的操作步骤应该是将少量红磷平装入试管中，将60mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图2中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据。故填：③①②④；
（4）由于空气中氧气的含量约为空气体积的1/5，，试管空气的体积是40mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为：40mL×1/5=8 mL，活塞所处的刻度值为10mL-8mL=2mL，图2实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为2mL刻度处才停止；
（5）图1实验中的集气瓶没有刻度，图2实验中注射器有刻度。对照图2实验，你认为图1实验不足之处是实验误差大（或浪费燃料或污染环境或不环保或不便于读数等合理答案）；
（6）若按图2的设想进行实验，红磷燃烧会放出大量的热，容器内的压强会增大。实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败；例如橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。
17．过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水．分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度．回答下列问题：

（1）分液漏斗中应放入的物质是_____，锥形瓶中应放入的物质是_____．
（2）如果收集一瓶纯净的氧气应选择上图中的装置_____（填字母），如果收集一瓶干燥的氧气应选择上图中的装置_____（填字母）．
（3）某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C装置收集氧气，过一断时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃．其原因是_____．
（4）若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气，优点是_____（填序号）
A．生成物中只有氧气 B．不需加热 C．需加热
（5）装置A中反应剧烈，据此提出实验安全注意事项是_____
A．控制液体的滴加速度 B．用体积小的锥形瓶 C．加热反应物．
【答案】（1）过氧化氢溶液； 二氧化锰； （2）D； B； （3）集气瓶内根本没收集到氧气或装置漏气； （4）B； （5） A；
【解析】
（1）分液漏斗中应放液体，锥形瓶中可放固体．此实验中过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体．所以分液漏斗中放入的物质是：过氧化氢溶液，锥形瓶中放入的是：二氧化锰．故答案为过氧化氢溶液、二氧化锰；
（2）氧气不易溶于水，可用排水法收集，又因用排水集气法可收集到较为纯净的氧气，所以可选用装置D．故答案为D；
（3）氧气密度大于空气的密度，可用向上排气法收集．C装置是向下排气法收集，用此法收集不到氧气．所以用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃．故答案为氧气密度比空气大，瓶内没收集到氧气；
（4）用此法代替高锰酸钾加热制氧气，因不需加热，使用较为方便．故选B；
（5）分液漏斗的作用可控制反应的速率，当装置A中反应剧烈时，可用分液漏斗控制液体的滴加速度，控制反应的剧烈程度．故选A．
18．如图是实验室提供的常用仪器，供完成下列气体制取实验时选用（不可重复选用）．

（1）仪器①的名称是：_______仪器②的名称是：______
（2）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取氧气时，其发生装置必须选用上述仪器中的（填序号）______，还缺少的仪器是________．反应的文字表达式为____________，该反应的反应类型为_______．
（3）过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，常温下是一种无色液体，它在土豆块的催化作用下能迅速分解，放出氧气．若实验室采用该反应原理制取氧气，并且在实验过程中可以随时添加双氧水，上述仪器中必须使用的有____________；
（4）把上面分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方法为：___________________．
【答案】（1）铁架台 锥形瓶 （2）①③④ 带导管的单孔橡胶塞 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应 （3） ⑥ （4）把导管一端浸入水中，然后双手紧握试管，观察到有气泡产生，装置气密性良好
【解析】
（1）据图可以看出，仪器①是铁架台，仪器②是锥形瓶，故填：铁架台，锥形瓶；
（2）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取氧气时，是固体加热型反应，其发生装置必须选用上述仪器中的铁架台、酒精灯、试管，还缺少带导管的单孔橡胶塞；加热高锰酸钾分解生成的是锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
，该反应具有“一变多”的特点，属于分解反应，故填：①③④，带导管的单孔橡胶塞，高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，分解反应．
（3）若实验室采用过氧化氢制取氧气，是固液常温型反应，在实验过程中可以随时添加双氧水，上述仪器中必须使用的有长颈漏斗，故填：⑥；
（4）将分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方法为：把导管一端浸入水中，然后双手紧握试管，观察到有气泡产生，装置气密性良好，故填：把导管一端浸入水中，然后双手紧握试管，观察到有气泡产生，装置气密性良好．
19．用集气瓶可完成多种实验。请根据如下装置示意图，回答有关问题：
（1）装置A可制取氧气，用高锰酸钾制氧气的化学方程式为 _____ 。当气体收集满后，从水槽中取出集气瓶的正确操作顺序是 _____ （填序号）。
① 将导气管移出集气瓶口 ② 将集气瓶和玻璃片一起移出水面
③ 在水面下用玻璃片盖住集气瓶口 ④ 将集气瓶正放在桌面上
（2）要达到装置图B所示实验的目的，集气瓶中装入的试剂是 ___ 。
（3）装置C的集气瓶中预先加入了少量水，其作用是 __________ 。
【答案】（1）2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ①③②④ （2）浓硫酸 （3）降温，吸收有毒的P2O5
【解析】
（1）用高锰酸钾制氧气的化学方程式为2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑；从水槽中取出集气瓶的正确操作顺序是①将导气管移出集气瓶口，然后③在水面下用玻璃片盖住集气瓶口，②将集气瓶和玻璃片一起移出水面，最后④将集气瓶正放在桌面上；
（2）装置图B实际是干燥装置，可以干燥CO2的试剂为浓硫酸
（3）装置C的集气瓶中预先加入了少量水，其作用是吸收有毒的P2O5
考点： 实验的基本探究。
20．研究和控制化学反应条件有重要意义。
（1）同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
①取用二氧化锰的仪器是____________（选填编号）。
②实验3中，加入的二氧化锰质量为____g。
③相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明___________。
（2）同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择如图装置（气密性良好）进行实验。实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是____，同学分析原因后，采用了____法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。
【答案】（1）B 5 相同条件下，双氧水的溶质质量分数越大，反应速率越快 （2）氧气中含有较多的水蒸气 排水
【解析】
（1）①取用二氧化锰的仪器是仪器是药匙，故选B。
②因为是对比实验，变量要唯一性，所以实验3中，加入的二氧化锰质量为5g。
③相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明相同条件下，双氧水的溶质质量分数越大，反应速率越快。
（2）实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是氧气中含有较多的水蒸气，同学分析原因后，采用了排水法收集气体，因为排水法收集到的气体比较纯净，再检验，若带火星的木条复燃，则证明加热双氧水也可产生氧气。
如图是测定空气中氧气含量的实验装置，请回答下
列问题：

（1）检查装置的气密性的操作是：将导管放入水中，用手紧握集气瓶，若______说明装置的气密性良好；
（2）实验过程中，燃烧匙内盛放的红磷要过量，目的是：______。燃烧匙中的红磷_____（填能或不能）用硫代替．
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为________，由此可粗略证明：空气中的氧气约占空气总体积的1/5。
（4）瓶内剩余的气体主要是氮气，由该实验可得出氮气_______（填“易”或“难”）溶于水和_______（填“能”或“不能”）与磷反应的结论。
（5）某同学实验时测得氧气的含量少于1/5，你认为实验失败最可能的原因是_______。
【答案】（1）烧杯中的导管口产生气泡 （2）使集气瓶内空气中的氧气耗尽 不能 （3）烧杯中的水顺着导管进入集气瓶，集气瓶水面上升约1/5 （4） 难 不能 （5）红磷量不足；装置气密性不好（写出一点即可）。
【解析】
（1）瓶内气体受热膨胀，若装置不漏气，气体则沿导管从导管口冒出，故检查装置的气密性的操作是：将导管放入水中，用手紧握集气瓶，若烧杯中的导管口产生气泡说明装置的气密性良好。
（2）该实验中红磷需稍过量的目的是使集气瓶内空气中的氧气耗尽，故实验过程中，燃烧匙内盛放的红磷要过量，目的是：使集气瓶内空气中的氧气耗尽；硫与氧气反应生成二氧化硫是气体，生成的二氧化硫气体补充了消耗的氧气的量，不会产生压强差，故燃烧匙中的红磷不能用硫代替。
（3）该实验中红磷燃烧会将约1/5的氧气消耗，瓶内气体体积减小，压强变小，水回流到集气瓶内，约占瓶内空气体积的1/5；故冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为烧杯中的水顺着导管进入集气瓶，集气瓶水面上升约1/5。
（4）集气瓶水面上升约1/5，故只是氧气减少，氮气没有减少，故氮气没有溶于水，并且也没有与磷反应，故由该实验可得出氮气难溶于水和不能与磷反应的结论。
（5）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的五分之一，导致这一结果的原因可能是：红磷量不足、装置气密性不好、未冷却到室温就打开止水夹、红磷中含有能燃烧生成其他气体的杂质。
22．实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题:
（1）写出标号②仪器的名称_________。
（2）若选择高锰酸钾制取并收集较纯净的O2，则应选择装置______，该套装置有一处不足的地方，请你加以改进_________，该反应的文字表达式为________。
（3）用图F装置可以收集和干燥氧气，若广口瓶充满水来收集氧气，气体应从_____（填“a”或“b"）端进入。
（4）能用C装置收集氧气是因为氧气具有______且不与水反应的性质。该方法收集氧气不纯的原因是_______（答一点即可）。
（5）用集气瓶收集氧气，验满的方法是_________。
（6）停止加热时，先要把________，然后再熄灭酒精灯。
【答案】（1）集气瓶 （2） BC 在试管口处放置一团棉花 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （3） b （4）不易溶于水 集气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集（答一点即可） （5） 用带火星的木条，放在集气瓶口处，若木条复燃，则收集满 （6） 导管从水槽中移出；
【解析】
（1）标号②仪器的名称:集气瓶。
（2）若选择高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，属于固体加热型，选择装置B来制取，氧气不易溶于水，可用排水法来收集较为纯净的氧气，则应选择装置BC，该套装置有一处不足的地方，为防止高锰酸钾粉末进入导气管，需要在试管口处放置一团棉花，加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。
（3）用图F装置可以收集和干燥氧气，若广口瓶充满水来收集氧气，氧气的密度比水小，气体应从短口b端通入。
（4）能用E装置收集氧气是因为氧气具有不易溶于水且不与水反应的性质；排水法收集氧气不纯的原因是集气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集（答一点即可）。
（5）氧气验满的方法是：用带火星的木条，放在集气瓶口处，若木条复燃，则收集满。
（6）为了防止水槽中的水倒吸炸裂试管，停止加热时，先要把导管从水槽中移出，然后再熄灭酒精灯
23．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且滑润性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）白磷燃烧的化学方程式为_____。
（2）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回20mL刻度处，则说明：_____。
（3）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到注射器活塞停留在_____mL刻度处。
（4）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。整个实验过程中可观察到的现象为：_____、_____。
（5）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如：_____。
【答案】（1）4P+5O22P2O5 （2）装置的气密性好 （3） 12 （4） 白磷燃烧，产生白烟 活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上 （5）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等
【分析】
本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是过量的白磷，燃烧后的生成物是固体，不需要占很大的空间。本实验中用的是40mL的试管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器，并且活塞在20mL处，有助于反应结束后计算体积。要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数。还要注意防止试管受热不均或气体体积受热膨胀过大，从而造成试管炸裂。
【解析】
（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：，故填：。
（2）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；故填：装置的气密性好。
（3）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气为40mL×1/5=8mL，所以活塞应停在20mL-8mL=12mL的刻度处；故填：12。
（4）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷燃烧，产生白烟，而白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）×1/5=12mL，所以活塞应停在20mL-12mL=8mL的刻度处；故填：白磷燃烧，产生白烟；活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上。
（5）因为白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，可能会使橡胶塞弹出、试管爆裂、不使用弹簧夹可能会使注射器活塞弹出等，造成实验失败。故填：橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。
24．利用下列仪器进行实验（所有装置的气密性都已检查完毕）
（1）把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集氧气，完成该实验你所选用的仪器有____________（填字母）。写出发生反应的文字表达式_____________________________。这种方法与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比有________________________________的优点。
（2）某同学继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂？”实验步骤和现象如下：
①他分别向两支试管中加入等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入一药匙红砖粉末，然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢，发现加入红砖粉末的试管中反应较快。
②将反应较快的试管内固体过滤出来，洗涤、烘干、称量。
③用称量后的固体重复步骤①的实验，现象与步骤①完全相同。
试回答：步骤①中他除了选用试管外还用到上面列出的仪器有_________（填字母）。步骤③的实验目的是____________________________________。该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，请指出来________________________________________。
【答案】（1）a b d h 过氧化氢二氧化锰水+氧气 可以得到平稳的氧气流、控制反应速率、节约药品等答对其中一点即给分 （2） f g h 证明红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变 实验开始没有称量红砖粉末的质量
【解析】
（1）根据反应物的状态和收集装置分析解答；过氧化氢在加入二氧化锰的条件下分解生成水和氧气；根据发生装置的特点分析解答；
（2）试回答：根据将两支试管中的气体导出通入水中分析解答；根据红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变分析解答；根据某物质作催化剂其化学性质和质量不发生改变分析解答。
解：（1）把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集氧气，完成该实验你所选用的仪器有：a b d h；写出发生反应的文字表达式：过氧化氢水+氧气；这种方法与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比有：控制反应速率；
（2）试回答：步骤①中他除了选用试管外还用到上面列出的仪器有：f g h；步骤③的实验目的是：证明红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变；通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，请指出来: 实验开始没有称量红砖粉末的质量。
某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气
体的实验，请回答：
（1）指出仪器名称：① _______________ ② _______________ 。
（2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的的发生装置是 ________ （填字母）。你认为该装置中还缺少 _____________ 。写出该反应的文字表达式 _______________________________ 。
（3）若用过氧化氢制取氧气，还需要用到 _____________ （填名称），其起 ____________ 作用，能否用高锰酸钾制取氧气后的剩余物代替该物质 _________ （填“能”或“否”）。
写出用过氧化氢制氧气的反应的符号表达式 ______________________________________ 。
（4）用集气瓶收集氧气，验满的方法是 __________________________________________
，若用F装置收集该气体，则气体从 ______ 端进入（填“c”或“d”）
（5）实验结束后，有人问：“我用带火星的木条伸入集气瓶内，为什么不会复燃？”请你推测导致这种现象的可能原因 ________________________________________ （写一个）。
【答案】（1）试管 酒精灯 （2） A 一团棉花 高锰酸钾锰酸钾+氧气+二氧化锰 （3）二氧化锰 催化 能 H2O2H2O+ O2 （4） 将带火星的木条放在瓶口，观察木条是否复燃 C （5）装置漏气没有收集到氧气（或反应物的量不够或收集的氧气不纯）
【解析】
（1）要熟记常见仪器的名称；
（2）反应物的状态是固体和液体，不需要加热，如果固体与固体反应制取气体需要加热，高锰酸钾制取氧气的反应物是高锰酸钾，属于固体所以需要加热；用高锰酸钾制取氧气要放棉花团，否则高锰酸钾会随着气流进入导管；文字表达式写法：反应物写在箭头的左端，生成物写在箭头的右端，反应物、生成物不仅一种时，要用“+”号连接，反应条件写在箭头的上边；
（3）过氧化氢制取氧气用二氧化锰作催化剂，催化剂所起的作用叫催化作用；高锰酸钾制取氧气后的剩余物是锰酸钾和二氧化锰，其中含有二氧化锰，所以能起到催化作用；符号表达式写法：反应物写在箭头的左端，生成物写在箭头的右端，反应物、生成物不仅一种时，要用“+”号连接，反应条件写在箭头的上边，必须都写化学式，要根据化合价书写化学式；
（4）由于氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条放到集气瓶口，如果复燃说明已经收集满；由于氧气密度比水的密度小，在水中会上升，所以用排水法收集时，必须从短的一端进入，否则气体会从上端跑出，而收集不到气体；
（5）用带火星的木条伸入集气瓶内，不会复燃说明氧气的浓度不到，可能因为装置漏气没有收集到气体，或收集到的气体不纯．
26．当把燃着的小蜡烛放入一个集气瓶中并塞紧胶塞时，蜡烛一会儿就熄灭了。那么，蜡烛为什么会熄灭呢?某化学兴趣小组进行了如下探究，请你填答相关空格。
[提出猜想]猜想I:蜡烛燃烧把集气瓶内的氧气耗尽，导致蜡烛熄灭。
猜想II:蜡烛燃烧随集气瓶内氧气含量降低而变弱，放出的热量减少，使温度降至蜡烛的着火点以下，导致蜡烛熄灭。
猜想Ⅲ:蜡烛燃烧产生的二氧化碳能灭火，导致蜡烛熄灭。
[进行实验]小组设计如下图所示的实验装置，并进行实验来验证猜想。
[分析及结论]
（1）蜡烛熄灭前，要让白磷浸没在小试管所盛的水中，目的是________________。
（2）生石灰遇水发生化学反应放出大量的热，集气瓶中装入- -些生石灰的设计，目的是让它发生反应提高瓶内的________________。
（3）瓶内的白磷能燃烧，证明猜想______________和______________不能成立。我们根据成立的猜想认为，应该把“燃烧需要氧气”这一燃烧发生的条件补充完善为“______________”。
【答案】熄灭 白烟 （1）隔绝与空气接触，防止白磷燃烧 （2） 温度升高到白磷的着火点 （3）Ⅰ Ⅲ 达到可燃物燃烧所需的氧气浓度
【解析】
[进行实验] 点燃蜡烛并连同胶塞上的其它仪器药品一起放入集气瓶中，塞紧胶塞。蜡烛火焰逐渐变微弱最终熄灭，因为瓶内氧气含量降低后蜡烛燃烧放出的热量少，使温度降到蜡烛的着火点以下了；
蜡烛熄灭并静置冷却后，将铜丝上提，使盛白磷的铜网勺高于试管口，试管倒下，水流出。一会儿后，白磷着火燃烧，有大量白烟产生，这是因为倒出的水与生石灰反应放出热量，使露在外面的白磷在瓶内残留的氧气中燃烧产生大量白烟。
[分析及结论]
（1）蜡烛熄灭前，要让白磷浸没在小试管所盛的水中，目的是隔绝与空气接触，防止白磷燃烧。
（2）生石灰遇水发生化学反应放出大量的热，集气瓶中装入一些生石灰的设计，目的是让它发生反应提高瓶内的温度达到白磷的着火点。
（3）瓶内的白磷能燃烧，证明装置内氧气并没有耗尽，且并不是生成的二氧化碳使蜡烛熄灭，即猜想I和III不能成立。我们根据成立的猜想认为，应该把“燃烧需要氧气”这一燃烧发生的条件补充完善为：达到可燃物燃烧所需的氧气浓度。
【点睛】
通过分析要知道，蜡烛熄灭不是氧气消耗完，而是氧气的浓度低造成的。
27．某同学利用如图装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。
他用激光笔点燃红磷。
（提出问题）红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？
（猜想假设）猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。
（实验验证）待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。
（得出结论）分析图乙得出，猜想_____正确（填①或②）。
（反思交流）
（1）根据本实验的结论，教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由_____。
（2）曲线 DE 段氧气浓度变化的主要原因是_____。
（3）查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化，将空气中氧气浓度消耗至0.2%．如图丙将足量细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后你将看到的现象是_____。
【答案】① （1）不可行，足量红磷不能把装置中的氧气耗尽 （2） 白磷燃烧消耗氧气 （3）细铁丝生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处
【分析】
磷燃烧生成五氧化二磷，过程中产生白烟，放热；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。
【解析】
[得出结论]白磷能够燃烧，说明装置中含有氧气，即红磷没有把装置中的氧气耗尽，因此猜想①正确；故填：①。
[反思交流]（1）课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的，其理由是足量红磷不能把装置中的氧气耗尽。故填：不可行，足量红磷不能把装置中的氧气耗尽；
（2）DE段：白磷燃烧消耗氧气，导致氧气浓度减小；故填：白磷燃烧消耗氧气。
（3）一段时间后将看到的现象是细铁丝绒生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。故填：细铁丝生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。
28．某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
（实验 1）按图 1 所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
（实验 2）按图 2 所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
（1）实验 1 中，红磷燃烧的主要现象是_____。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是________。
（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是________（写一点）。
（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图 3、图 4 所示。依据图 3、图 4 信息，_____（填"实验 1”或“实验 2"） 的测定方法更准确，判断依据是_____。
（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物。用图 1 或图 2 装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是_____（写两点）。
（实验 3）测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
（5）甲同学设计图 5 所示装置进行测定。浓 NaOH 溶液的作用是_____（用化学方程式表示）。
（6）乙同学提出，仅利用图 6 所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是_____。
【答案】（1）产生大量白烟（或“黄色火焰”“放热”等合理答案） 氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压 （2） 装置的气密性良好（或“红磷和铁粉除氧剂足量”等其他合理答案）
（3）实验 2 反应后，实验 1 集气瓶中剩余氧气的体积分数为 8.6%，而实验 2 集气瓶中氧气几乎耗尽 （4）能够和氧气反应，生成物不影响测定结果（或其他合理答案） （5） 2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O （6）用冰水冷却集气瓶，打开 K（或其他合理答案）
【分析】
红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
【解析】
（1）红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，实验1中，红磷燃烧的主要现象是产生大量白烟。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。
（2）为提高实验的准确性，两个实验都需要注意的事项是装置的气密性良好。
（3）实验过程中，连接数字传感器，由实验1、实验2 中氧气的体积分数随时间变化的关系可知，实验 1 集气瓶中剩余氧气的体积分数为 8.6%，而实验 2 集气瓶中氧气几乎耗尽，故实验2的测定方法更准确，判断依据是反应后，实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为 8.6%，而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽。
（4）寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图 1 或图 2 装置测定空气中氧气的体积分数，替代物应满足的条件是能够和氧气反应, 生成物不影响测定结果。
（5）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，甲同学设计图 5 所示装置进行测定，故浓NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳，化学方程式为。
（6）只要存在压强差，则能产生倒吸，二氧化碳的体积分数，利用图 6 所示装置，在不添加其他试剂的前提下，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开 K。
【点睛】
水能倒吸入集气瓶的原因是氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。
29．化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣，通过查阅资料了解到氧化铁也能加速氯酸钾的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验，实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如下表：
（1）若用氯酸钾和二氧化锰制氧气可选用的发生装置_____（填字母）该反应的化学方程式是_____。若用过氧化氢制氧气的发生装置是_____（填字母）
（2）通过实验①和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是_____；通过实验②和③对比可知，化学反应速率与_____有关：通过实验_____和_____（填表中的序号）对比可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解制氧的速率。
（3）若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后的_____和_____未发生改变。
（4）G图装置也能收集气体，若收集氢气，应从_____（“a”或”b”下同）端通入氢气：若检验氧气是否收集满，应将燃着的木条放在_____端。
【答案】（1）D； 2KClO32KCl+3O2↑； A； （2） 温度越高，反应速率越快； 反应物浓度；①； ②； （3）质量； 化学性质； （4）b； b
【解析】
（1）用氯酸钾和二氧化锰制氧气属于固体加热型，所以选择装置D来制取，氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热的条件下分解为氯化钾和氧气；用过氧化氢制氧气属于固液常温型，选择装置A来制取；故填：D；2KClO32KCl+3O2↑；A；
（2）通过实验①和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是温度越高，反应速率越快；通过实验②和③对比可知，化学反应速率与反应物浓度有关；通过实验 ①和 ②对比可知，氧化铁可以加快过氧化氢分解放氧的速率。故填：温度越高，反应速率越快；反应物浓度；①；②；
（3）催化剂在化学反应前后的质量不变，故要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后的质量和化学性质未发生改变；故填：质量；化学性质；
（4）氢气的密度比空气小，所以用装置G来收集氢气时，氢气应从短管进入；氧气的密度比空气大，用装置G收集氧气时，氧气从长管进入，验满时将带火星的木条放在短导管b处，观察木条是否复燃即可；故填：b；b。
30．氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下:
I.氧气的收集
[实验1]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃后,继续收集40秒,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
实验数据
数据分析
(1)由实验1、2可知,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_____________。
(2)不考虑操作因素,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是________(填序号)。
A．不能使用排水法收集氧气 B．收集到的氧气中含有水蒸气 C．本来制得的氧气就不纯
II氧气的性质
(3)足量的木炭在如图1密闭的集气瓶内燃烧至熄灭,用仪器测出瓶内氧气含量的变化如图2所示。下列判断正确的是_________。
A．木炭燃烧前瓶内只有氧气 B．木炭燃烧时发白光
C．氧气浓度小于一定值时,木炭无法燃烧 D．木炭熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体
【答案】（1）延长收集氧气的时间 （2）B （3）C
【分析】
（1）根据实验信息分析解答；
（2）根据排水法收集气体时，气体中存在水蒸气进行分析；
（3）根据实验装置与图像信息来分析。
【解析】
（1）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，从而使瓶中氧气的体积分数有所提升，所以如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长收集时间的措施；
（2）水易形成水蒸气。如果各项操作没有问题，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是用排水法收集会形成水蒸气留存在集气瓶中，故选B；
（4）A、反应前氧气的体积分数是19.56%，说明蜡烛燃烧前装置内不只有氧气，故A错误；B、木炭在空气中燃烧时持续红热，在氧气中燃烧发白光，故B错误；C、当氧气的体积分数达到15.96%时，蜡烛熄灭，说明氧气的浓度低于一定值时，蜡烛无法燃烧，故C正确；D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内不会只剩下二氧化碳，还有没有参加反应的氮气等，故D错误。故选C。
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积／mL
20
21
19
20
22
19
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
15mL
15mL
9mL
______________
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
_____
实验
30%双氧水的质量（g）
加入的水的体积（mL）
二氧化锰质量（g）
收集时间（s）
1
10
40
5
200
2
20
30
5
100
3
30
20
67
实验操作
实验现象
点燃蜡烛并连同胶塞上的其它仪器药品一起放入集气瓶中，塞紧胶塞。
蜡烛火焰逐渐变微弱最终________________，
蜡烛熄灭并静置冷却后，将铜丝上提，使盛白磷的铜网勺高于试管口，试管倒下，水流出。
一会儿后，白磷着火燃烧，有大量_____________产生。
实验序号
过氧化氢溶液浓度/%
过氧化氢溶液体积/mL
过氧化氢溶液温度/℃
氧化铁的用量/g
收集40mL氧气
所需时间/s
①
5
10
20
0
128.5
②
5
10
20
1.2
16.8
③
15
10
20
1.2
10.5
④
5
10
70
0
32.7
实验1
实验2
实验3
氧气的体积分数（%）
79.7
79.6
79.9
88.4
89.0
87.9
90.0
89.8
89.3
氧气的平均体积分数（%）
79.7
88.4
89.7