人教版(2024)九年级上册第二单元 我们周围的空气课题3 制取氧气第二课时精练
展开1.(2022·山东泰安·八年级期末)催化剂在生产生活中应用广泛,下列关于催化剂的说法中正确的是
A.催化剂不能加快化学反应速率
B.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时只能用二氧化锰做催化剂
C.催化剂在化学反应前后质量和性质都不改变
D.二氧化锰能加过氧化氢分解的反应速率,但不能增加生成氧气的质量
2.(2022·云南·云大附中三模)2021年诺贝尔化学奖由德美两国学者本杰明·李斯特和大卫·麦克米兰获得,他们推动了不对称有机催化领域的发展,下列有关催化剂的说法正确的是
A.催化剂能增加生成物的质量
B.在化学反应中催化剂只能加快反应速率
C.过氧化氢溶液必须加入二氧化锰才能分解出氧气
D.催化剂在反应前后化学性质不变
3.(2022·山东省泰安南关中学八年级期中)比较、推理是化学学习常用的方法,以下是根据一些实验事实推理出的影响化学反应的因素,其中推理不合理的是
A.AB.BC.CD.D
4.(2022·广西·南宁高新技术产业开发区桂鼎学校八年级阶段练习)下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.只能加快反应速率B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
C.能增加生成物的质量D.质量和化学性质在化学反应前后不变
5.(2022·陕西·九年级专题练习)对以下反应归纳正确的是
①2H2O2MnO22H2O +O2↑ ②2H2O通电2H2↑+O2↑ ③2KMnO4Δ2K2MnO4+MnO2+ O2↑
A.都是分解反应B.生成物中氧元素的化合价都相同
C.都是实验室制取O2的常用方法D.①③中的MnO2都是反应的催化剂
6.(2022·四川省简阳中学九年级竞赛)化学概念在逻辑上存在如图所示几种关系。则对下列概念的说法中,正确的是
A.混合物与纯净物属于包含关系
B.物理性质与化学性质属于交叉关系
C.化学反应与分解反应属于并列关系
D.氧化反应与化合反应属于交叉关系
7.(2022·安徽省无为襄安中学模拟预测)在进行实验室制取和收集 O2 的过程中,有关做法不正确的是
A.选择装置①或②作为 O2 的发生装置B.选择装置③或④作为O2 的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
8.(2022·重庆·九年级专题练习)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是
A.制取B.干燥
C.收集D.验满
9.(2022·重庆潼南·九年级阶段练习)某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如下图所示,下列关于该过程的说法正确的是( )
A.c代表氧气B.t2时刻,O2开始产生
C.t1时刻,KMnO4开始分解D.起催化作用物质的质量一直保持不变
10.(2022·广东·江东镇初级中学九年级期末)在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,下列图像能正确表示对应变化关系的是
A.B.
C.D.
11.(2022·湖南·双牌县教育研究室九年级期末)实验室加热一定量KClO3和MnO2的混合物制取O2,下列有关该反应的图像错误的是
A.B.
C.D.
12.(2022·山东泰安·八年级期中)某同学取用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰混合制取氧气,下列有关氧气的体积(V)、二氧化锰的质量(m)与时间(t)关系的图示中正确的是
A.B.C.D.
13.(2022·江苏·苏州市振华中学校模拟预测)下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是
A.检查装置气密性B.加热立即收集
C.收满后移出集气瓶D.结束时停止加热
14.(2022·甘肃兰州·九年级期末)实验室可通过加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,下列有关该实验“先”、“后”顺序描述错误的是( )
A.实验结束时,先熄灭酒精灯再从水槽中移出导管
B.实验开始时,先检查装置气密性再装入药品
C.加热时,应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热
D.组装仪器时,应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序
15.(2022·辽宁朝阳·九年级期末)在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是( )
A.用排水法收集O2时,集气瓶装满水
B.用向上排空气法收集O2时,导管伸入到集气瓶的底部
C.用排水法收集O2时,导管口冒出气泡,立即收集
D.用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片
16.(2022·吉林·公主岭市范家屯镇第二中学校九年级阶段练习)实验室用 KMnO4制氧气并验证氧气的性质,下列操作正确的是
A.检查装置气密性
B.加热KMnO4制O2
C.验证O2已集满
D.硫在O2中燃烧
17.(2022·重庆鼓楼学校九年级阶段练习)正确的实验操作对实验结果、人身安全都非常重要.下列实验操作正确的是( )
A.点燃酒精灯B.氧气验满
C.液体加热D.量9.5mL液体
18.(2022·山东省泰安第六中学八年级期中)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.
二、实验题
19.(2022·广东中山·三模)实验室有如图仪器:
(1)仪器①的名称是___________。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净氧气,应选择的仪器有____________(填序号)。反应的化学方程式是____________。二氧化锰的作用是____________,从反应后的固体残渣中回收二氧化锰,将固体残渣充分____________、过滤、洗涤、烘干,即可得到二氧化锰。
(3)如图中a—c 可做为制取 O2的发生装置且能“控制反应速率”的装置是_______(填序号)。
(4)若用如图3装置采用排空气法收集氧气,请在图中将导管补画完整________。
(5)用收集的氧气按如图4进行铁丝在 O2中燃烧的实验,该实验装置存在明显不足,改进措施是____________。
20.(2022·山东烟台·八年级期中)某实验小组欲探究氧化铜能否起到类似MnO2的催化作用,进行了三组对照实验:分别按下表中的质量混合好三份固体,在相同条件下加热,将生成的气体通入如图的装置中,并进行比较。实验时间均以生成50mL气体为准,其他可能影响实验的因素均忽略。
回答下列问题:
(1)编号3实验中氧化铜的质量应称取___________g。
(2)表格中的“待测数据”是指___________。
(3)为了较准确地测量气体体积,视线要___________。
(4)如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用,请完成后续实验:
21.(2022·广东广州·九年级专题练习)多种物质都可催化过氧化氢分解,如MnO2,CuSO4等,实验小组的同学探究漂白液(主要成分是NaClO和NaCl),FeCl3、K2SO4能否催化过氧化氢分解
(1)MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是_______。
(2)如图所示,分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液,每次2mL,如有气泡产生,则将______伸入试管,检验是否有氧气生成。结果如下表。
(3)下列物质中,也可能是过氧化氢分解的催化剂的是_______(填标号)。
A CuCl2 B Fe2(SO4)3 C Na2SO4 D KCl
(4)探究不同催化剂催化效果的实验方案:将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中,比较用排水法收集50mL氧气的快慢。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次),组成该探究的完整实验装置,不需要用到的是_______(填标号)。
22.(2022·全国·九年级)O2是人类生活不可缺少的物质,制取O2的方法很多。请回答下列问题:
(1)KMnO4分解法:该反应的化学方程式为___________;
(2)KClO3分解法:应选用上图中的___________(填图中装置对应的字母)作发生装置;
(3)H2O2分解法:常温下H2O2分解缓慢,通常加入少量MnO2,则MnO2的作用为___________;
(4)可以用C所示装置来收集O2,体现了O2___________的性质;
(5)已知N2的沸点为-196℃,O2的沸点为-183℃。工业上在低温下加压,先使空气液化,然后蒸发,则O2为___________(填“先”或“后”)蒸发出来的气体。
23.(2022·江苏·九年级专题练习)化学是一门以实验为基础的科学。根据如图所示的装置,回答下列问题。
(1)图中标有序号①的仪器名称是________。
(2)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式是________,在试管口放棉花团的作用是________。
(3)用双氧水制取氧气,探究石蜡燃烧的产物,应选择装置B与________、________(填字母)组合。收集过程中,检验氧气集满的方法是_________。
24.(2022·广东广州·九年级专题练习)大多数化工生产都有催化剂的参与。
(1)化工生产使用催化剂的目的是______。
(2)研究表明氧化铜可催化过氧化氢分解。
①用如图所示装置和药品制取氧气,反应的化学方程式为_________。
②上图中收集氧气的方法是向______排空气法。为了检验氧气是否收集满,将_____放在集气瓶口。
③反应结束后,弃去试管中的上层清液,再向试管中加入过量稀硫酸,充分振荡,可观察到的现象_______。
④为了制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液,请从下图中选择合适的仪器或装置,重组一套制取装置,需要用到的是________(填标号)。
(3)下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是______(填标号)。
A 利用太阳光将水分解生产H2
B 将空气中的He分解生产H2
C 常温下Cu从硫酸镁溶液中置换出Mg
D 使一定质量CH4完全燃烧放出的热量变多
三、科学探究题
25.(2022·云南·景洪四中九年级阶段练习)小贝同学在做过氧化氢溶液分解的实验时,不小心将过氧化氢溶液滴在地面的红砖上,随后发现有大量气泡产生。聪明的他立即想到:红砖粉能不能在做过氧化氢溶液分解的催化剂呢?于是,他立即查阅资料,制定实验方案进行探究。请你和他一起完成有关空白:
【提出问题】红砖粉能不能做过氧化氢溶液分解的催化剂?
【猜想】猜想1:红砖粉能够做过氧化氢溶液分解的催化剂;
猜想2:红砖粉不能做过氧化氢溶液分解的催化剂。
【证明猜想】为了验证猜想,小贝进行了以下实验:
【总结与反思】综合上述实验结论,可确定______(填“猜想1”或“猜想2”)正确。实验室中用过氧化氢制氧气时使用二氧化锰而不是红砖粉末,由此你得出的一条结论或提出的一个有探究价值的问题是______。
26.(2022·陕西·宝鸡市渭滨区教研室九年级期末)科学探究很奇妙!在一次实验中,小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液中,发现立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子(H2O、SO42-、Cu2+),小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动,并回答有关问题。
(1)你认为最不可能的是哪一种粒子?_____理由是_____。
(2)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率,还需要进行实验②和③:在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,证明_____不起催化作用;在实验③中加入_____后,会观察到大量的气泡,证明起催化作用_____。
(3)检验实验产生的气体的方法是_____。
(4)小明如果要确定硫酸铜是催化剂,还须通过实验确认它在化学反应前后_____;
序号
实验事实
影响化学反应的因素
A
铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧
反应物浓度
B
碳在常温下不与氧气发生反应,而在点燃时能与氧气反应
反应温度
C
双氧水在常温下缓慢分解,而在加入二氧化锰后迅速分解
有、无催化剂
D
铜片在空气中很难燃烧,铜粉在空气中较易燃烧
反应物的种类
编号
氯酸钾质量
其他物质质量
待测数据
1
2.0g
/
2
2.0g
MnO20.5g
3
2.0g
CuOag
步骤
实验步骤
实验结论
设计目的
A
进行上述编号1和3实验
加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多
证明CuO能加快氯酸钾的分解
B
将编号3实验所得固体过滤,洗涤烘干,称量得到CuO固体粉末
①___________
②___________
C
③___________
产生氧气的速率比未加入时快得多
④___________
研究对象
第1次
第2次
第3次
第4次
漂白液
大量气泡
较多气泡
少量气泡
无气泡
FeCl3溶液
较多气泡
较多气泡
较多气泡
较多气泡
K2SO4溶液
_______
实验结论
i.实验中产生的气体都是氧气
(查阅得知:NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O)
ii.K2SO4不能催化过氧化氢分解。
iii.______可能是过氧化氢分解的催化剂。
Iv.……
实验
实验过程
收集证据
解释与结论
I
实验前称量红砖粉的质量
质量为mg
II
伸入A中的带火星木条不能复燃
是因为______。
III
观察到C中的现象:______。
与步骤II对比,说明红砖粉______。
IV
待试管C中没有现象时,重新加入过氧化氢溶液,伸入带火星的木条。重复此操作
均观察到与 III中相同的实验现象
证明化学反应前后红砖粉末的______。
V
反复实验后,经过相应的操作,再次称量红砖粉末的质量
质量为mg
证明化学反应前后红砖粉末的______。
制取氧气
一、单选题
1.(2022·山东泰安·八年级期末)催化剂在生产生活中应用广泛,下列关于催化剂的说法中正确的是
A.催化剂不能加快化学反应速率
B.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时只能用二氧化锰做催化剂
C.催化剂在化学反应前后质量和性质都不改变
D.二氧化锰能加过氧化氢分解的反应速率,但不能增加生成氧气的质量
【答案】D
【解析】
A、催化剂能改变化学反应速率,可能是加快,也可能是减慢,不符合题意;
B、实验室用过氧化氢溶液制取氧气,可以使用二氧化锰作催化剂,也可使用硫酸铜溶液等作催化剂,不符合题意;
C、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,不符合题意;
D、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解制取氧气,二氧化锰只能加快过氧化氢的分解速率,不能增加生成氧气的质量,符合题意。
故选D。
2.(2022·云南·云大附中三模)2021年诺贝尔化学奖由德美两国学者本杰明·李斯特和大卫·麦克米兰获得,他们推动了不对称有机催化领域的发展,下列有关催化剂的说法正确的是
A.催化剂能增加生成物的质量
B.在化学反应中催化剂只能加快反应速率
C.过氧化氢溶液必须加入二氧化锰才能分解出氧气
D.催化剂在反应前后化学性质不变
【答案】D
【解析】
A、催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的量,此选项错误;
B、催化剂既可以加快反应速率,也可以降低反应速率,此选项错误;
C、过氧化氢也可以加入氯化铁溶液来加快反应速率,此选项错误;
D、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,此选项正确。
故选D。
3.(2022·山东省泰安南关中学八年级期中)比较、推理是化学学习常用的方法,以下是根据一些实验事实推理出的影响化学反应的因素,其中推理不合理的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
4.(2022·广西·南宁高新技术产业开发区桂鼎学校八年级阶段练习)下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.只能加快反应速率B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
C.能增加生成物的质量D.质量和化学性质在化学反应前后不变
【答案】D
【解析】
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。催化剂的特点可以概括为“一变二不变”,一变是能够改变化学反应速率,二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。
A、催化剂能改变其他物质的化学反应速率,催化剂能加快化学反应速率,也可减慢某些化学反应的速率,说法错误。故不符合题意;
B、二氧化锰不能做所有反应的催化剂,其它物质也可以作催化剂,说法错误。故不符合题意;
C、催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,使用催化剂不能增加生成物的质量,说法错误。故不符合题意;
D、催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不改变,说法正确。故符合题意;
故选D
5.(2022·陕西·九年级专题练习)对以下反应归纳正确的是
①2H2O2MnO22H2O +O2↑ ②2H2O通电2H2↑+O2↑ ③2KMnO4Δ2K2MnO4+MnO2+ O2↑
A.都是分解反应B.生成物中氧元素的化合价都相同
C.都是实验室制取O2的常用方法D.①③中的MnO2都是反应的催化剂
【答案】A
【解析】
A.三个化学方程式都符合“一变多”特点是分解反应,故A正确;
B.化合物中元素的化合价代数和为零,单质中元素的化合价为零。在H2O、K2MnO4、MnO2中氧元素的化合价为﹣2价;O2中氧元素的价为0价,故B错误;
C.2H2O通电2H2↑+O2↑制取氧气要消耗大量电能,不用于实验制取氧气,故C错误;
D.在①中二氧化锰是催化剂,③中二氧化锰是生成物,故D错误。
故选A。
6.(2022·四川省简阳中学九年级竞赛)化学概念在逻辑上存在如图所示几种关系。则对下列概念的说法中,正确的是
A.混合物与纯净物属于包含关系
B.物理性质与化学性质属于交叉关系
C.化学反应与分解反应属于并列关系
D.氧化反应与化合反应属于交叉关系
【答案】D
【解析】
A、混合物和纯净物是两种不同的概念,两者属于并列关系,故不符合题意;
B、物理性质和化学性质是两种不同的性质,两者没有交集,属于并列关系,故不符合题意;
C、分解反应属于化学反应中的一种,两者属于包含关系,故不符合题意;
D、有一部分氧化反应属于化合反应,两者属于交叉关系,故符合题意。
7.(2022·安徽省无为襄安中学模拟预测)在进行实验室制取和收集 O2 的过程中,有关做法不正确的是
A.选择装置①或②作为 O2 的发生装置B.选择装置③或④作为O2 的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
【答案】C
【解析】
A、当用二氧化锰催化过氧化氢溶液制氧气时,选择装置①作为 O2 的发生装置,当用高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物加热制氧气时,选择装置②作为 O2 的发生装置,做法正确,故不符合题意;
B、O2密度比空气稍大,且不易溶于水,选择装置③或④作为O2 的收集装置,做法正确,故不符合题意;
C、装置④有连续、均匀气泡冒出时,才可收集气体,做法错误,故符合题意;
D、将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下,形成液封,防止产生气体从长颈漏斗逸出,做法正确,故不符合题意。
8.(2022·重庆·九年级专题练习)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是
A.制取B.干燥
C.收集D.验满
【答案】C
【解析】
A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,且长颈漏斗下端应在液面以下,图中正确,不符合题意;
B、浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。洗气应“长进短出”,这样反应比较充分,图中正确,不符合题意;
C、氧气的密度比空气大,收集氧气,应“长进短出”,符合题意;
D、氧气具有助燃性,氧气验满,将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不符合题意。
故选C。
9.(2022·重庆潼南·九年级阶段练习)某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如下图所示,下列关于该过程的说法正确的是( )
A.c代表氧气B.t2时刻,O2开始产生
C.t1时刻,KMnO4开始分解D.起催化作用物质的质量一直保持不变
【答案】C
【解析】
根据高锰酸钾加热生成二氧化锰可以做催化剂,同时生成氧气;氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氧气判断图中a:氯酸钾,b:高锰酸钾,c:氯化钾;t1时刻,KMnO4开始分解产生氧气;起催化作用物质是高锰酸钾分解产生的二氧化锰,随着加热反应进行其质量先增大,直至高锰酸钾完全分解后,二氧化锰质量保持不变。故选C。
10.(2022·广东·江东镇初级中学九年级期末)在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,下列图像能正确表示对应变化关系的是
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,试管中剩余固体中钾元素的质量在反应前后不变,选项错误;
B、反应过程中锰元素的质量不变,随反应的进行剩余固体的质量减小,锰元素的质量分数增大,选项正确;
C、试管内剩余固体的质量不能为零,选项错误;
D、生成气体的质量到达最大值后不能减少,选项错误;
故选B。
11.(2022·湖南·双牌县教育研究室九年级期末)实验室加热一定量KClO3和MnO2的混合物制取O2,下列有关该反应的图像错误的是
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
A、在二氧化锰的催化作用下,氯酸钾加热到一定的温度时才会分解产生氧气,当氯酸钾完全分解后,氧气的质量不再增大,图象正确;
B、二氧化锰是该反应的催化剂,其质量在反应前后不变。随着氯酸钾的分解,固体质量减少,所以固体中二氧化锰的质量分数变大,当氯酸钾完全分解后,固体中二氧化锰的质量分数不再增大,图象错误;
C、在二氧化锰的催化作用下,氯酸钾加热到一定的温度时才会分解产生氧气,随着反应的进行,固体质量减小,当氯酸钾完全分解后,固体的质量不再改变,图象正确;
D、在二氧化锰的催化作用下,氯酸钾加热到一定的温度时才会分解产生氧气,随着反应的进行,氯酸钾质量减小,当氯酸钾完全分解后,氯酸钾的质量为零,图象正确。
故选:B。
12.(2022·山东泰安·八年级期中)某同学取用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰混合制取氧气,下列有关氧气的体积(V)、二氧化锰的质量(m)与时间(t)关系的图示中正确的是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
A、开始时没有氧气的产生,故氧气初始体积为0,一定质量的过氧化氢产生的氧气不能无限增多,错误;
B、开始时没有氧气的产生,故氧气初始体积为0,错误;
C、二氧化锰是该反应的催化剂,其质量保持不变,错误;
D、二氧化锰是该反应的催化剂,其质量保持不变,正确;
故选D。
13.(2022·江苏·苏州市振华中学校模拟预测)下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是
A.检查装置气密性B.加热立即收集
C.收满后移出集气瓶D.结束时停止加热
【答案】A
【解析】
A、检查装置气密性的方法是连接装置,将导管一端插入水槽液面以下,双手握住试管,若有气泡冒出,则装置气密性良好,故A正确;
B、加热时排出的气体很大一部分是试管和导管中的空气,故加热后不能立即收集气体,应等气泡连续均匀冒出时再开始收集,故B不正确;
C、氧气的密度大于空气,故收集满氧气后应在水槽中将玻璃片盖好再和集气瓶一同取出水面,故C不正确;
D、实验结束应先将导管从水槽中取出中再移去酒精灯,防止水倒吸引起试管炸裂,故D不正确。故选A。
14.(2022·甘肃兰州·九年级期末)实验室可通过加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,下列有关该实验“先”、“后”顺序描述错误的是( )
A.实验结束时,先熄灭酒精灯再从水槽中移出导管
B.实验开始时,先检查装置气密性再装入药品
C.加热时,应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热
D.组装仪器时,应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序
【答案】A
【解析】
A.实验结束时,先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯,以防冷水倒吸、炸裂试管,故错误;
B.实验开始时,先检查装置气密性再装入药品,故正确;
C.加热时,应先预热再将酒精灯火焰对准药品加热,以防试管受热不均造成炸裂,故正确;
D.组装仪器时,应遵循“先左后右”“先下后上”的顺序,故正确。
故选A。
15.(2022·辽宁朝阳·九年级期末)在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是( )
A.用排水法收集O2时,集气瓶装满水
B.用向上排空气法收集O2时,导管伸入到集气瓶的底部
C.用排水法收集O2时,导管口冒出气泡,立即收集
D.用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片
【答案】C
【解析】
A、用排水法收集,集气瓶中装满水,可以把集气瓶中的空气排尽,故正确;
B、用排空气法收集氧气,导气管伸到集气瓶的底部,可以把集气瓶中的空气排尽,故正确;
C、用排水法收集,没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集,原试管内的空气进入集气瓶,故错误;
D、用排水法收集O2 ,收集满后,在水下盖上玻璃片,可以防止空气的进入,故正确;答案:C。
16.(2022·吉林·公主岭市范家屯镇第二中学校九年级阶段练习)实验室用 KMnO4制氧气并验证氧气的性质,下列操作正确的是
A.检查装置气密性
B.加热KMnO4制O2
C.验证O2已集满
D.硫在O2中燃烧
【答案】A
【解析】
A、检查装置气密性方法是把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故A正确;
B、高锰酸钾是粉末状的,为防止高锰酸钾进入导管,要在试管口塞一团棉花,故B不正确;
C、氧气的验满,带火星的木条要放在集气瓶口,木条复燃,说明已收集满,故C不正确;
D、硫在氧气中点燃生成二氧化硫,二氧化硫和水反应,则硫在O2中燃烧集气瓶底部要加入水,故D不正确。故选A。
17.(2022·重庆鼓楼学校九年级阶段练习)正确的实验操作对实验结果、人身安全都非常重要.下列实验操作正确的是( )
A.点燃酒精灯B.氧气验满
C.液体加热D.量9.5mL液体
【答案】C
【解析】
A、禁止用一只酒精灯去点燃另一只酒精灯,图中操作错误,不符合题意;
B、氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已经集满,图中操作错误,不符合题意;
C、给试管里的液体加热时,试管里的液体不应超过试管容积的1/3,图中操作正确,符合题意;
D、量筒量程选择:量程应选择与量取液体体积相近的,这样误差较小,故量取9.5mL液体应选用10mL量筒,图中操作错误,不符合题意。
故选C。
18.(2022·山东省泰安第六中学八年级期中)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
【解析】
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。
二、实验题
19.(2022·广东中山·三模)实验室有如图仪器:
(1)仪器①的名称是___________。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净氧气,应选择的仪器有____________(填序号)。反应的化学方程式是____________。二氧化锰的作用是____________,从反应后的固体残渣中回收二氧化锰,将固体残渣充分____________、过滤、洗涤、烘干,即可得到二氧化锰。
(3)如图中a—c 可做为制取 O2的发生装置且能“控制反应速率”的装置是_______(填序号)。
(4)若用如图3装置采用排空气法收集氧气,请在图中将导管补画完整________。
(5)用收集的氧气按如图4进行铁丝在 O2中燃烧的实验,该实验装置存在明显不足,改进措施是____________。
【答案】(1)集气瓶
(2) ①③④⑤⑥⑦ 2KClO3MnO2Δ2KCl+3O2↑ 催化作用 溶解
(3)a
(4)
(5)在瓶内预先留少量水或铺一层细沙
【解析】
(1)仪器①的名称是集气瓶;
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,属于固固加热型,氧气不易溶入水,可用排水法收集较纯净氧气,应选择的仪器有①③④⑤⑥⑦;氯酸钾在催化剂二氧化锰作用下加热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式是2KClO3MnO2Δ2KCl+3O2↑;二氧化锰在该反应加快氯酸钾分解氧气的速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变,故二氧化锰的作用是催化作用,因为二氧化锰难溶于水,所有从反应后的固体残渣中回收二氧化锰,将固体残渣充分溶解、过滤、洗涤、烘干,即可得到二氧化锰。
(3)控制反应速率,需要控制反应物浓度,所以a带有注射器,可以控制加入反应物的量,从而控制反应速率;c中通过移动铜丝,可以控制固体药品与液体接触与分离,从而控制反应的发生和停止,故填a;
(4)因为氧气的密度比空气大,若用如图3装置采用排空气法收集氧气,补画完整图为
(5)由于细铁丝在氧气中燃烧放出了大量的热,火星四射,集气瓶内少量水或细沙的作用是防止溅落的熔化物炸裂瓶底。故改进措施是在瓶内预先留少量水或铺一层细沙。
20.(2022·山东烟台·八年级期中)某实验小组欲探究氧化铜能否起到类似MnO2的催化作用,进行了三组对照实验:分别按下表中的质量混合好三份固体,在相同条件下加热,将生成的气体通入如图的装置中,并进行比较。实验时间均以生成50mL气体为准,其他可能影响实验的因素均忽略。
回答下列问题:
(1)编号3实验中氧化铜的质量应称取___________g。
(2)表格中的“待测数据”是指___________。
(3)为了较准确地测量气体体积,视线要___________。
(4)如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用,请完成后续实验:
【答案】(1)0.5
(2)生成50mL氧气需要的时间
(3)与量筒内液体的凹液面最低处保持水平
(4) 固体质量是0.5g 证明反应前后氧化铜质量不变 将实验3所得固体再放入2.0g氯酸钾中,加热 证明反应后氧化铜化学性质不变
【解析】
(1)该实验要比较氧化铜和二氧化锰的催化效果,所取催化剂的质量应相等,即编号3实验中氧化铜的质量也应称取0.5g;
(2)本题的目的是验证氧化铜的催化作用,关键是测定反应时间,所以表格中的“待测数据”就是产生50mL的氧气所用时间;
(3)使用量筒时,为了较准确地测量气体体积,视线要与凹液面最低处水平;
(4)如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用,要从催化剂的特点入手,通过实验来验证反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变。
CuO在反应中做催化剂,故将编号3实验所得固体过滤,洗涤烘干,称量得到CuO固体粉末质量仍为0.5g,通过称量反应前后CuO的质量,目的是证明反应前后氧化铜质量不变;
在验证催化剂的化学性质不变时,需要将实验3所得固体再放入2.0g氯酸钾中加热,看氯酸钾分解速度加快,从而证明反应后氧化铜化学性质不变。
21.(2022·广东广州·九年级专题练习)多种物质都可催化过氧化氢分解,如MnO2,CuSO4等,实验小组的同学探究漂白液(主要成分是NaClO和NaCl),FeCl3、K2SO4能否催化过氧化氢分解
(1)MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是_______。
(2)如图所示,分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液,每次2mL,如有气泡产生,则将______伸入试管,检验是否有氧气生成。结果如下表。
(3)下列物质中,也可能是过氧化氢分解的催化剂的是_______(填标号)。
A CuCl2 B Fe2(SO4)3 C Na2SO4 D KCl
(4)探究不同催化剂催化效果的实验方案:将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中,比较用排水法收集50mL氧气的快慢。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次),组成该探究的完整实验装置,不需要用到的是_______(填标号)。
【答案】 2H2O2MnO22H2O+O2↑ 带火星木条 无气泡 FeCl3 AB AE
【解析】
(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气:2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(2)检验氧气用带火星的木条,木条复燃,说明是氧气;题中给出信息:K2SO4不能催化过氧化氢分解,因此加入硫酸钾溶液,实验现象为无气泡;
iii 根据题中信息,加入氯化铁后,产生大量气泡,且过氧化氢的量增大,并不会改变产生气泡的量,说明不是氯化铁和过氧化氢反应,而是起到了催化剂作用;
(3)根据题意,CuSO4可以作催化剂,当加入硫酸钾后并不产生气泡,说明起到催化剂作用的是铜离子而不是硫酸根离子,因此A符合题意;同时分析得出铁离子可以作催化剂,因此硫酸铁可以作催化剂,故选AB;
(4)过氧化氢生成氧气不需要加热,因此不需要酒精灯,该实验是利用量筒中的水被排出从而测定氧气的体积,因此导管E不需要。
22.(2022·全国·九年级)O2是人类生活不可缺少的物质,制取O2的方法很多。请回答下列问题:
(1)KMnO4分解法:该反应的化学方程式为___________;
(2)KClO3分解法:应选用上图中的___________(填图中装置对应的字母)作发生装置;
(3)H2O2分解法:常温下H2O2分解缓慢,通常加入少量MnO2,则MnO2的作用为___________;
(4)可以用C所示装置来收集O2,体现了O2___________的性质;
(5)已知N2的沸点为-196℃,O2的沸点为-183℃。工业上在低温下加压,先使空气液化,然后蒸发,则O2为___________(填“先”或“后”)蒸发出来的气体。
【答案】 2KMnO4≜K2MnO4+MnO2+O2↑ A 催化作用 不易溶于水 后
【解析】
(1)高锰酸钾分解制取氧气,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应方程式为:
2KMnO4≜K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)氯酸钾分解制取氧气,反应物为固体,反应条件需要加热,故选择A作为发生装置;
(3)过氧化氢分解制取氧气,加少量二氧化锰作为催化剂,加快反应速率,起催化作用;
(4)能用排水法收集气体,说明气体不溶于水,故体现了氧气不易溶于水的性质;
(5)因氮气的沸点低,液化空气后蒸发时沸点低的物质会先分离出,故氧气比氮气后蒸发出来。
23.(2022·江苏·九年级专题练习)化学是一门以实验为基础的科学。根据如图所示的装置,回答下列问题。
(1)图中标有序号①的仪器名称是________。
(2)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式是________,在试管口放棉花团的作用是________。
(3)用双氧水制取氧气,探究石蜡燃烧的产物,应选择装置B与________、________(填字母)组合。收集过程中,检验氧气集满的方法是_________。
【答案】 集气瓶 2KMnO4ΔK2MnO4+MnO2+O2↑ 防止加热时,高锰酸钾粉末进入导管 E F
将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满
【解析】
(1)图中标有序号①的仪器名称是:集气瓶;
(2)A装置适用于固体加热反应制取氧气,且试管口有一团棉花,故适用于高锰酸钾加热制取氧气,高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:2KMnO4ΔK2MnO4+MnO2+O2↑;
在试管口放棉花团的作用是:防止加热时,高锰酸钾粉末进入导管;
(3)氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,石蜡燃烧生成二氧化碳和水,为了不影响对石蜡燃烧产物的干扰,收集的氧气应干燥,浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,可用浓硫酸进行干燥,为了得到干燥的氧气,应用向上排空气法收集,故应选择B与F、E;
氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满。
24.(2022·广东广州·九年级专题练习)大多数化工生产都有催化剂的参与。
(1)化工生产使用催化剂的目的是______。
(2)研究表明氧化铜可催化过氧化氢分解。
①用如图所示装置和药品制取氧气,反应的化学方程式为_________。
②上图中收集氧气的方法是向______排空气法。为了检验氧气是否收集满,将_____放在集气瓶口。
③反应结束后,弃去试管中的上层清液,再向试管中加入过量稀硫酸,充分振荡,可观察到的现象_______。
④为了制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液,请从下图中选择合适的仪器或装置,重组一套制取装置,需要用到的是________(填标号)。
(3)下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是______(填标号)。
A 利用太阳光将水分解生产H2
B 将空气中的He分解生产H2
C 常温下Cu从硫酸镁溶液中置换出Mg
D 使一定质量CH4完全燃烧放出的热量变多
【答案】 改变反应的速率(或提高生产效率) 2H2O2CuO2H2O+O2↑ 上 带火星的木条 黑色固体消失,溶液变蓝色 ACFG A
【解析】
根据在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒);催化剂的特点可以概括为“一变二不变”,一变是能够改变化学反应速率,二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变;发生装置、收集装置的选择依据;进行分析作答。
(1)催化剂的特点是改变反应的速率,速率的改变也会提高生成效率,所以化工生产使用催化剂的目的是改变反应的速率或提高生产效率;
(2)①如图所示装置和药品是过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解制取氧气,反应的化学方程式为2H2O2CuO2H2O+O2↑;
②图中收集氧气的方法是向上排空气法,因为氧气的密度比空气略大;为了检验氧气是否收集满,将带火星的木条放在集气瓶口;
③反应结束后,氧化铜的质量和化学性质不变,向试管中加入过量稀硫酸,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,可观察到的现象是黑色固体消失,溶液变蓝色;
④为了制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液,发生装置应选择的仪器是锥形瓶、带导管的双孔塞和长颈漏斗,氧气不易溶于水,可用排水法收集,仪器标号是:ACFG;
(3)A、水能分解产生氢气,利用太阳光和催化剂将水分解生产H2, 符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,空气中的He不能分解生产H2,不符合题意;
C、金属的活动性是:Mg大于Cu,所以常温下Cu不能从硫酸镁溶液中置换出Mg,反应不能发生,不符合题意;
D、催化剂的特点是改变反应的速率,不能改变反应进行的程度,使一定质量CH4完全燃烧放出的热量变多不能实现,不符合题意。故选A。
三、科学探究题
25.(2022·云南·景洪四中九年级阶段练习)小贝同学在做过氧化氢溶液分解的实验时,不小心将过氧化氢溶液滴在地面的红砖上,随后发现有大量气泡产生。聪明的他立即想到:红砖粉能不能在做过氧化氢溶液分解的催化剂呢?于是,他立即查阅资料,制定实验方案进行探究。请你和他一起完成有关空白:
【提出问题】红砖粉能不能做过氧化氢溶液分解的催化剂?
【猜想】猜想1:红砖粉能够做过氧化氢溶液分解的催化剂;
猜想2:红砖粉不能做过氧化氢溶液分解的催化剂。
【证明猜想】为了验证猜想,小贝进行了以下实验:
【总结与反思】综合上述实验结论,可确定______(填“猜想1”或“猜想2”)正确。实验室中用过氧化氢制氧气时使用二氧化锰而不是红砖粉末,由此你得出的一条结论或提出的一个有探究价值的问题是______。
【答案】 过氧化氢溶液在常温下分解缓慢,放出的氧气很少,不能使带火星的木条复燃 无色液体中产生气泡,带火星的木条复燃 能改变(或加快) 过氧化氢溶液的分解速率 化学性质没有改变 质量不变 猜想1 不同催化剂对过氧化氢分解的速率影响是否相同
【解析】
证明猜想:
II将带火星木条伸入5%的过氧化氢溶液上方,不能复燃,是因为过氧化氢溶液在常温下分解缓慢,放出的氧气很少,不能使带火星的木条复燃;
III将5%的过氧化氢溶液加入到红砖粉末试管中,再将带火星的木条伸入,观察到无色液体中产生气泡,带火星的木条复燃,与步骤II对比,木条复燃说明红砖粉能改变(或加快) 过氧化氢溶液的分解速率;
IV待试管C中没有现象时,重新加入过氧化氢溶液,伸入带火星的木条。重复此操作,均观察到与 III中相同的实验现象,证明化学反应前后红砖粉末的化学性质没有改变;
V反复实验后,经过相应的操作,再次称量红砖粉末的质量,质量为mg,证明化学反应前后红砖粉末的质量不变;
总结与反思:综合上述实验结论,可确定猜想1正确。实验室中用过氧化氢制氧气时使用二氧化锰而不是红砖粉末,可以推测不同的催化剂对过氧化氢的分解速率影响是不同的,所以使用二氧化锰而不用红砖粉末,所以可以提出探究问题如:不同催化剂对过氧化氢分解的速率影响是否相同等,合理即可。
26.(2022·陕西·宝鸡市渭滨区教研室九年级期末)科学探究很奇妙!在一次实验中,小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液中,发现立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子(H2O、SO42-、Cu2+),小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动,并回答有关问题。
(1)你认为最不可能的是哪一种粒子?_____理由是_____。
(2)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率,还需要进行实验②和③:在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,证明_____不起催化作用;在实验③中加入_____后,会观察到大量的气泡,证明起催化作用_____。
(3)检验实验产生的气体的方法是_____。
(4)小明如果要确定硫酸铜是催化剂,还须通过实验确认它在化学反应前后_____;
【答案】 水分子 双氧水是水溶液,总是含水,所以水不是催化剂 SO42-或硫酸根离子 CuCl2(或氯化铜)或Cu(NO3)2(或硝酸铜) Cu2+或铜离子 用带火星的木条伸入到试管中,木条复燃,证明是氧气 化学性质和质量都没有改变
【解析】
(1)双氧水是水溶液,一定含有水,本身分解速率慢,所以水分子不会是催化剂;
(2)稀硫酸能电离出硫酸根离子,但在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,说明硫酸根离子不起催化作用;硫酸铜溶液中还有铜离子,可加入含有铜离子的其它物质来看铜离子是否有催化作用,加入氯化铜或硝酸铜溶液后,观察到大量的气泡,证明起催化作用的是铜离子;
(3)氧气有助燃性,检验氧气可用带火星的小木条,木条复燃,证明是氧气;
(4)催化剂的特点是“一变,两不变”,即改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质不变,要证明物质是催化剂,必须同时验证这三点,前面已证明硫酸铜能改变化学反应速率,还要证明反应前后它的化学性质和质量都没有改变。
序号
实验事实
影响化学反应的因素
A
铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧
反应物浓度
B
碳在常温下不与氧气发生反应,而在点燃时能与氧气反应
反应温度
C
双氧水在常温下缓慢分解,而在加入二氧化锰后迅速分解
有、无催化剂
D
铜片在空气中很难燃烧,铜粉在空气中较易燃烧
反应物的种类
序号
实验事实
影响化学反应的因素
A
铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧
反应物浓度。故A正确。
B
碳在常温下不与氧气反应,而在点燃时能与氧气反应
反应温度。故B正确。
C
双氧水在常温下缓慢分解,而在加入二氧化锰后迅速分解
有、无催化剂。故C正确。
D
铜片在空气中很难燃烧,铜粉在空气中较易燃烧
反应物接触面积。故D错误。
编号
氯酸钾质量
其他物质质量
待测数据
1
2.0g
/
2
2.0g
MnO20.5g
3
2.0g
CuOag
步骤
实验步骤
实验结论
设计目的
A
进行上述编号1和3实验
加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多
证明CuO能加快氯酸钾的分解
B
将编号3实验所得固体过滤,洗涤烘干,称量得到CuO固体粉末
①___________
②___________
C
③___________
产生氧气的速率比未加入时快得多
④___________
研究对象
第1次
第2次
第3次
第4次
漂白液
大量气泡
较多气泡
少量气泡
无气泡
FeCl3溶液
较多气泡
较多气泡
较多气泡
较多气泡
K2SO4溶液
_______
实验结论
i.实验中产生的气体都是氧气
(查阅得知:NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O)
ii.K2SO4不能催化过氧化氢分解。
iii.______可能是过氧化氢分解的催化剂。
Iv.……
实验
实验过程
收集证据
解释与结论
I
实验前称量红砖粉的质量
质量为mg
II
伸入A中的带火星木条不能复燃
是因为______。
III
观察到C中的现象:______。
与步骤II对比,说明红砖粉______。
IV
待试管C中没有现象时,重新加入过氧化氢溶液,伸入带火星的木条。重复此操作
均观察到与 III中相同的实验现象
证明化学反应前后红砖粉末的______。
V
反复实验后,经过相应的操作,再次称量红砖粉末的质量
质量为mg
证明化学反应前后红砖粉末的______。
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