初中化学人教版九年级上册本单元综合和测试优秀课时作业

第二单元  我们周围的空气

课题3  制取氧气

基础夯实练

01  氧气的工业制法

1.下列关于工业制取氧气的说法不正确的是 (    )

A.工业制氧的方法是分离液态空气法 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.经过净化除尘后的空气属于纯净物

02  实验室制取氧气的药品及装置

2.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.分离液态空气法 B.高锰酸钾受热分解

C.过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下分解 D.氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解

3.实验室里用双氧水溶液制取氧气,所选发生装置最合适的是 (    )

4.用氯酸钾制备氧气,发生装置需使用的仪器有 (    )

①大试管 ②烧杯 ③试管夹 ④酒精灯 

⑤单孔塞 ⑥石棉网 ⑦铁架台(带铁夹)

A.①④⑤⑦ B.②④⑥ C.①③④ D.②④⑥⑦

03  实验室制取氧气的步骤及注意事项

5.(易错题)下列图示分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是 (    )

6.如图是实验室用氯酸钾制取氧气的装置。请回答问题。

(1)仪器a的名称是________。

(2)用氯酸钾制取氧气的文字表达式是________________________。

(3)实验室收集氧气的方法是________________________。

(4)将氯酸钾粉末装入试管的操作是________________________________________________________________。

7.如图是某学习小组在实验室制取气体时准备的一些装置,根据下图回答:

(1)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净氧气应选用的装置是________(填字母序号)。

(2)选用装置B、C组合在实验室制取氧气,其验满的方法是________________________,氧气的检验方法是________________________________。

(3)用F装置制取气体,在反应过程中,用弹簧夹夹住导气管上的橡皮管,过一会儿反应就会停止。其原因是________________________________。

04  催化剂与催化作用

8.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.催化剂能改变化学反应速率

C.在化学反应后其质量增加 D.在化学反应后其化学性质发生了变化

05  分解反应

9.下列化学反应中既不属于化合反应,也不属于分解反应的是 (    )

A.镁+氧气→氧化镁 B.锌+盐酸→氯化锌+氢气

C.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 D.氢气+氧气水

能力提升练

10.(易错题)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.用排水法收集氧气时,集气瓶装满水 B.用向上排空气法收集氧气时,导管伸入集气瓶的底部

C.用排水法收集氧气时,导管口冒出气泡时立即收集 D.用排水法收集氧气时,收集满后,在水下盖上玻璃片

11.下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作先后顺序不正确的是 (    )

A.先检查制氧装置的气密性,再装药品,否则可能会浪费药品

B.先给试管均匀加热,再对着药品的部位集中加热,防止受热不均,引起试管炸裂

C.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,否则可能会使收集的气体不纯

D.应先熄灭酒精灯,再将导管从水槽中取出

12.将过氧化氢溶液平均分成两等份a和b,只向b中加入少量二氧化锰,另一份微微加热。则放出氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图像正确的是              (    )

13.图A～F为常见的实验装置,请根据要求填空。

(1)写出标号仪器的名称:①________________,②________________。

(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是________(填字母,下同),以高锰酸钾为试剂,利用此装置制取氧气时,还要做的改进是________________________,其作用是________________________________。用E装置收集氧气的依据是________________________,用F装置收集氧气时,气体应从________(填“a”或“b”)管通入。

(3)某同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气,他应选用的装置组合是________。由于该同学动作太慢,氧气还没有收集满,容器内的反应就停止了,若想集满这瓶气体,在不拆卸装置的前提下,请你帮他想两种方法:

①________________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________________。

培优压轴练

14.研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:

【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关。

【实验方案】常温下,在两瓶体积相同、浓度相同的过氧化氢溶液中分别加入相同质量的二氧化锰和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需要的时间。

【进行实验】如图所示是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器的名称是________,此实验中B处宜采用的气体收集方法是________________________。

【实验记录】

【结论】该探究过程得出的结论是____________________________________________________________。

【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢,加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快。若要证明二氧化锰和红砖粉是否为该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的________和________是否改变。

过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)

【假设】____________________________________________________________。

【实验方案】____________________________________________________________。

【参考答案与解析】

课题3  制取氧气

1.D 

[解析]A.工业上制取氧气采用的是分离液态空气法:在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,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,正确。B.整个过程中没有新物质生成,属于物理变化,正确。C.该方法利用的是氧气和氮气的沸点不同进行分离,正确。D.经过净化除尘后的空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物,错误。

2.

[解析]A.分离液态空气法是工业上制取大量氧气的方法,装置比较复杂,条件比较苛刻,不符合题意；B.高锰酸钾受热分解,需要加热,消耗能源,且不简便,不符合题意；C过氧化氢在催化剂作用下分解,常温下即可进行,节能,符合题意；氯酸钾制氧气时需要加热,消耗能源,不符合题意。

3.B 

[解析]实验室里用双氧水溶液制取氧气,应选用固、液常温型装置,不能用A图中装置来制取；B图中装置属于固、液常温型,且能通过控制滴加过氧化氢溶液的速率控制反应的速率,是最合适的发生装置；C图中装置属于固、液常温型,但C图中长颈漏斗的末端太高,会导致不能伸入液面以下,且不能控制反应速率；D图中装置属于固、液常温型,但不能控制反应速率。

4.A 

[解析]氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以发生装置需使用的仪器有大试管、酒精灯、单孔塞、铁架台。

5.A 

[解析]用向上排空气法收集氧气时应该将导管插到集气瓶底部,B错误；验满应该在集气瓶口进行,而不是伸入集气瓶内,C错误；做铁丝燃烧实验时应该在集气瓶底部预留少量水或者加上沙子,以保护集气瓶,D错误。

【易错总结】氧气验满时,带火星的木条所放的位置不对

集气瓶瓶口有氧气时才表示已收集满,所以检验氧气是否充满集气瓶时,应将带火星的木条放在集气瓶口而不是瓶内。

6.

(1)铁架台

(2)氯酸钾氯化钾+氧气

(3)向上排空气法(或排水法)

(4)将试管倾斜(或横放),把盛有药品的药匙(或纸槽)送至试管底部,然后将试管直立起来

【解析】

(1)仪器a的名称是铁架台。

(2)氯酸钾在催化剂和加热的条件下分解生成氯化钾和氧气,反应的文字表达式为氯酸钾氯化钾+氧气。

(3)氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,氧气不易溶于水,也可以用排水法收集。

(4)将氯酸钾粉末装入试管的操作是将试管倾斜(或横放),把盛有药品的药匙(或纸槽)送至试管底部,然后将试管直立起来。

7.

(1)AD

(2)把带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,说明已经收集满将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则是氧气

(3)生成的气体将反应液压回长颈漏斗,使液体与固体不再接触,反应停止

【解析】

(1)实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热,应该用A装置作为发生装置,因为用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净.故选用D装置收集。

(2)选用装置B、C组合在实验室制取O2,其验满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,说明已经收集满；检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则是氧气。

(3)用装置F制取气体,在反应过程中,用弹簧夹夹住导气管上的橡皮管,装置内压强增大,生成的气体将反应液压回长颈漏斗中,使液体与固体反应物不再接触,反应就会停止。

【归纳总结】氧气的检验与验满验满

8.B 

[解析]催化剂在化学反应前后质量不变,A、C错误；催化剂能改变化学反应速率,即能加快化学反应速率,也能减慢反应速率,B正确；催化剂在化学反应前后化学性质不变,D错误。

【满分攻略】催化剂的定义可总结为“一变二不变”。

9.B 

[解析]A.镁和氧气反应生成氧化镁,合“多变一”的特点,是化合反应；B.锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,既不是化合反应,也不是分解反应；C.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,符合“一变多”的特点,是分解反应；D.氢和氧气在点燃的条件下反应生成水,符合“多变一”的特点,是化合反应。

【归纳总结】化合反应和分解反应的特点

10.C 

[解析]用排水法收集氧气时,集气瓶中装满水,可以把集气瓶中的空气排尽,故A正确；用排空气法收集氧气时,导管伸到集气瓶的底部,可以把集气瓶中的空气排尽,故B正确；用排水法收集氧气时,没有等到气泡连续、均匀放出时就开始收集,集气瓶内收集到的大部分气体为装置内排出的空气,故C错误；用排水法收集满氧气后,在水下盖上玻璃片,可以防止空气进入,故D正确。

【易错总结】用排水法收集氧气时,误认为刚产生气泡就要收集

一开始冒出的气体中含有空气,收集到的气体不纯,要等气泡连续且均匀冒出时再收集。

【归纳总结】实验室制取氧气不纯的原因:用排水法收集氧气时,集气瓶内未装满水；用向上排空气法收集氧气时,导管未伸入集气瓶的底部；用排水法收集氧气时,导管口刚冒出气泡时,就立即收集等。

11.D 

[解析]实验室制取气体时,组装好装置后,应在向容器中装入药品前检查装置的气密性,然后再装入药品以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A选项说法正确。先给试管均匀加热,再对着药品的部位集中加热,防止受热不均,引起试管炸裂,故B选项说法正确。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,否则可能会使收集的气体不纯,因为刚开始排出的气体是空气,故C选项说法正确。用排水法收集氧气结束时,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D选项说法错误。

12.C 

[解析]反应一开始就产生氧气加入催化剂反应速率加快,但最终生成的氧气质量相等,故A、B、D错误,C正确。

13.

(1)长颈漏斗  水槽

(2)A  在试管口塞一团棉花  防止高锰酸钾粉末进入导管   氧气的密度比空气的大   a

(3)BC  ①再加入适量的双氧水使反应继续进行  ②从长颈漏斗向锥形瓶内加水,将锥形瓶内的氧气压入集气瓶中

【解析】

(1)由题图可知,①是长颈漏斗,②是水槽。

(2)实验室用高锰酸钾制氧气,应选用的发生装置是A,利用此装置制取氧气时,还要做的改进是在试管口塞一团棉花,其作用是防止锰酸钾粉末进入导管。用E装置收集氧气的依据是氧气的密度比空气的大。用F装置收集氧气时,由于氧气的密度大于空气的密度,故气体应从a管通入。

(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气,应该用排水法收集氧气,故应选用的装置组合是BC。想继续收集满氧气,可以采取的方法是:①由于二氧化锰是催化剂,化学反应前后其质量和化学性质不变,故再加入适量的双氧水会使反应继续进行；②从长颈漏斗向锥形瓶内加水,将锥形瓶内的氧气压入集气瓶中。

【归纳总结】选择实验室制取氧气的发生装置时,根据反应是否需要加热来判断,需要加热的选择固体加热型,如题中装置A；不需要加热的选择固、液常温型,如题中装置B

14.

【进行实验】锥形瓶排水集气法

【结论】在相同条件下,过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关

【反思】质量  化学性质

【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与过氧化氢溶液的浓度有关

【实验方案】常温下取两份体积相等的5%和10%的过氧化氢溶液,分别加入相同质量的同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间(答案不唯一,合理即可)

[解析]由于排水集气法容易观察到氧气是否收集满,故可用排水法收集；从表中数据分析可知,加入二氧化锰比加入红砖粉收集一瓶氧气所需的时间短,说明过氧化氢的分解速率与催化剂的种类有关；红砖粉和二氧化锰是否为过氧化氢分解反应的催化剂,还要验证反应前后二氧化锰和红砖粉的质量和化学性质都不变。过氧化氢分解生成氧气速率的快慢还可能与温度过氧化氢溶液的浓度等有关。

【核心素养解读】本题借助对“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的探究,体现了“科学探究与创新意识”的学科素养。

本题以实验探究的形式,通过探究过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类的关系,得出不同种类的催化剂的催化效果不同的结论；结合催化剂的性质,要探究某物质是否为该反应的催化剂,应该探究化学反应前后催化剂的质量与化学性质是否发生变化。