初中课题3 制取氧气一课一练
展开1、氧气的工业制法
(1)分离液态空气法
原理:利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化
具体过程:首先将空气净化除去杂质等,然后在高压低温的条件下,使空气液化,控制温度蒸发液态氮气,沸点较低的氮气先蒸发出来,余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气,将其加压贮存在钢瓶中备用即可
(2)膜分离技术(物理变化):指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术。
2、催化剂的特点与催化作用
(1)催化剂概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
(2)催化剂的特点概括起来说有三个:
①“一变,两不变”,即能改变化学反应的速率(加快或减慢),本身的质量和化学性质不变。
②“针对性”,即催化剂针对某个化学反应来说,才有意义。例如,不能笼统地说:二氧化锰是催化剂,或者催化剂是二氧化锰等;而应该表达为:二氧化锰是过氧化氢(或氯酸钾)分解的催化剂。
③“多样性”,即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如,在过氧化氢分解的反应中,二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。 而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用(即能改变化学反应的速率)。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
(3)催化剂理解
①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不是反应物也不是生成物(写在反应条件上)
③一种催化剂只针对某一反应,不同的反应,催化剂可能相同,某一反应的催化剂可能不只一种。
(4)证明某物质是催化剂(同时满足即为催化剂):
①证明是否改变反应速率:相同条件下,加或者不加药品对比实验;
②证明质量是否改变:实验前称量一次,实验后分离出来再称量一次;
③证明化学性质是否改变:将分离出来的物质再进行实验①的操作,观察是否还能改变反应速率。
(5)拓展:影响某反应的反应速率的因素
反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。
3、分解反应及其应用(基本反应类型)
①化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(“多变一”)
②分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。(“一变多”)。
③分解反应的应用是根据分解反应的原理,既可以用来探究、推断物质的化学性质、制取及其用途等,又可以用来推断、鉴别某些物质,还可以采用来置换某些物质,以生成一些人类所需要的物质或新物质,从而极大地丰富人类的物质生活等!
【考点1 氧气的工业制法】
【典例1-1】(2023春•泰山区校级月考)工业制氧气采用分离液体空气法,先将空气液化,然后逐渐升温,关于这个过程的描述不正确的是( )
A.属于物理变化 B.利用了物质的沸点不同
C.先收集到的氮气沸点较低 D.有新物质氧气生成
【典例1-2】(2023春•广饶县期中)空气是一种宝贵的自然资源,要保护空气,防止空气污染。请回答:
(1)工业上常用分离液态空气方法制取氧气,这是利用液态氧、液态氮的 不同。
(2)随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和 对空气造成了污染,请你写出一条减少大气污染的措施 。
【变式1-1】(2023春•岱岳区期末)空气无处不在。下列关于空气的说法中,正确的是( )
A.稀有气体用作电光源,是利用了其物理性质
B.空气的成分按质量计算,N2约占78%
C.新鲜洁净的空气是纯净物
D.工业上用分离液态空气法获得氧气,利用了空气中各物质的化学性质不同
【变式1-2】(2022秋•霍州市校级月考)工业制取氧气
空气中氧气约占21%,利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径,下面是工业上制氧气流程图:
(1)工业上分离液态空气制氧气的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)这样制得的氧气是 (填“纯净物“或“混合物”)。
(3)氮气的沸点﹣196℃,氧气的沸点﹣183℃,在蒸发的过程中 先被蒸发出来,留下的主要是 。
(4)任何物质我们都要辩证的看待,请分别从正反两面分析氧气。
利: 。(写一点) 弊: 。(写一点)
【变式1-3】(2023•未央区校级模拟)空气是宝贵的自然资源。
(1)分离液态空气可得氮气和氧气,此过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)利用如图所示V形管进行空气中氧气含量测定的实验,V形管内有空气和足量的白磷。
白磷熄灭后立即打开止水夹,水倒流入V形管,测定的氧气的体积分数 (填“大于”“等于”或“小于”)五分之一。
(3)下列做法不会增加空气污染的是 (填字母)。
A.焚烧垃圾 B.利用太阳能加热来提供热水 C.用煤作燃料取暖
【考点2 催化剂的特点与催化作用】
【典例2-1】(2023春•新泰市期末)下列有关催化剂的叙述正确的是( )
A.二氧化锰是所有反应的催化剂
B.加入二氧化锰能使过氧化氢分解放出的氧气总量增加
C.要使过氧化氢分解放出氧气,必须要加入二氧化锰,否则反应就不能发生
D.催化剂能改变化学反应速率,而本身质量和化学性质在反应前后都不变
【典例2-2】(2022秋•勃利县期末)在探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”实验中,向盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量二氧化锰粉末,待试管中不再发生现象时重新加入过氧化氢溶液,这样重复几次,发现只有过氧化氢在消耗,二氧化锰好像永远也没有用完。这说明了二氧化锰在这个反应中,其 和 没有改变,因此它不是反应物。
【典例2-3】(2023春•裕华区校级期中)小明同学在做家庭实验时,不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上,发现土豆丝上立即冒气泡,激发了小明的探究欲望,请你参与小明的探究。
(猜想)土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
(实验)设计并完成下表所示的探究实验:请你帮小明同学填写上表中未填完的空格。
(反思)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完全证明猜想是正确的;
(3)第一补充实验:在实验三前后,各对土豆丝进行一次称量,其目的是证明:反应前后土豆丝的 没变;
(4)第二补充实验:倾倒掉实验三反应后的液体,向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液,又有大量气泡产生,说明土豆丝的 没变。
(结论)通过上述同学所做的实验,我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气。
【变式2-1】(2023•扎兰屯市三模)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.在化学反应后其化学性质发生了变化
C.催化剂只能加快化学反应速率 D.一个化学反应的催化剂可能不止一种
【变式2-2】(2021秋•新野县期中)根据如图有关实验,回答下列问题。
(1)A组实验是探究蜡烛燃烧实验,蜡烛火焰分 层,取一干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察到烧杯内 。
(2)B组实验 (填“能”或“不能”)比较MnO2和CuO的催化效果。
【变式2-3】(2022秋•海珠区期末)为验证“二氧化锰在氯酸钾分解反应中可用作催化剂”,小红同学设计了以下实验方案:
①在试管A中加入1.5g二氧化锰,加热,把带火星的木条伸入试管中,观察现象。
②取适量氯酸钾于试管B中,将氯酸钾加热至熔化,把带火星的木条伸入试管中,木条一段时间后复燃。
③取适量氯酸钾于试管C中,加入1.5g二氧化锰,加热,把带火星的木条伸入试管中,观察现象。
④待实验③结束、试管冷却后,向试管中加入一些水,将混合物全部移至烧杯,过滤(二氧化锰不溶于水,其它物质均能溶于水),再将固体洗净,烘干,称量。
请回答:
(1)在实验①②的基础上,由实验可得到的结论是
。
(2)实验④的目的是 。
(3)小明同学认为以上实验方案不完整,还需要补充实验。请你把需要补充的实验内容填写在下面实验报告里。
【考点3 分解反应及其应用】
【典例3-1】(2023春•武鸣区期末)下列反应中,属于分解反应的是(( )
A.硫+氧气二氧化硫 B.乙醇+氧气二氧化碳+水
C.水氢气+氧气 D.氢气+氧气水
【典例3-2】(2022秋•鼓楼区校级月考)化合反应:由 或 物质,生成 物质的反应。
分解反应:由 物质,生成 或 物质的反应。
氧化反应:物质与 发生的反应。
【变式3-1】(2023•镜湖区校级一模)“宏观﹣微观﹣符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。下列化学基本反应类型的微观模拟图中,能表示分解反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3-2】(2022秋•平泉市校级月考)下列化学反应中属于化合反应的是(均填序号) ,属于分解反应的是 ,属于氧化反应的是 。
①水+氧化钙→氢氧化钙 ②碳+氧气二氧化碳
③甲烷+氧气二氧化碳+水 ④碳酸钙氧化钙+二氧化碳
一、选择题。
1.(2023春•海阳市期末)下列有关空气及其成分的说法错误的是( )
A.氧气具有助燃性,常用作燃料
B.工业上可用分离液态空气制取氧气
C.空气污染指数越大,空气质量状况越差
D.二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质
2.(2023•岳麓区一模)氧气与人类的生活、生产有着很密切的关系,是人类维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法正确的是( )
A.氧气具有可燃性,可用于炼钢
B.鱼能够在水中生存,说明氧气易溶于水
C.工业上用分离液态空气制氧气
D.硫在氧气中燃烧生成三氧化硫
3.(2023春•裕华区校级期末)在试管甲和试管乙中放入等质量的KClO3,在试管甲中加入一定量的MnO2,分别加热并充分反应,下图对该实验产生气体的质量与反应时间的关系,描述合理的是( )
A. B.C. D.
4.(2023•温县校级二模)结合如图实验,下列说法正确的是( )
A.实验①带火星的木条不复燃,说明没有产生氧气
B.实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少
C.该实验证明氧气可以支持燃烧
D.实验①的反应速率比实验③的快
5.(2023春•裕华区校级期末)下列反应属于分解反应的是( )
A.硫在氧气中燃烧 B.石蜡在空气中燃烧
C.实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气 D.红磷在空气中燃烧
6.(2023•建邺区二模)分解反应可表示为:甲→乙+丙+……。下列说法中正确的个数有( )
①甲可能为氧化物、酸、碱或盐
②甲、乙的组成元素不可能完全相同
③乙、丙可能都是单质,但不可能都是化合物
④分解反应必须在加热或高温条件下才能发生
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题。
7.(2022秋•平潭县校级期中)空气是一种宝贵的资源,对人类的生产、生活有重要作用。
(1)从分类角度:洁净的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)从含量角度:2021年12月9日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中氧气含量约为 。
% % C.21% D.78%
(3)从微观角度:用“”表示氧原子,“”表示氮原子,则“”可表示的微粒是 (填符号)。
(4)从环保角度:随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染,下列物质中,不属于空气污染物的是 。
A.SO2 B.NO2 C.CO D.CO2
(5)从应用角度:工业上用分离液态空气的方法制取氧气。从微观角度解释,在空气液化过程中,主要改变的是 。因此,该变化是属于 (填“物理”或“化学”)变化。
8.(2023•临川区校级一模)下表各组中,实验操作和解释对应关系正确的是
9.(2022秋•乌当区月考)分类学习是一种重要的化学学习方法,请按要求完成填空:
物质类别可以分为混合物和纯净物:
请分别列举一种混合物 ;纯净物 。
物质的变化分为物理变化和化学变化:
请分别列举一个物理变化 ;化学变化 。
目前我们学习的化学基本反应类型有分解反应和化合反应:
请分别列举一个化合反应 ;分解反应 。
三、解答题。
10.(2022秋•皇姑区期末)空气是一种非常重要的自然资源
(1)下列情况不会造成空气污染的是 。
A.工厂排放废气 B.增加城市绿地面积
C.机动车辆排放尾气 D.建筑工地产生大量沙尘
(2)地球上的动植物多数离不开空气中的氧气,工业上常采用分离液态空气制取氧气,此过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(3)后人仿照拉瓦锡的实验原理,用如图测定空气中氧气含量。打开止水夹之前,集气瓶中逐渐增多的物质的化学式为 。实验结束后,根据现象推出氮气的一条物理性质是 。
(4)党的二十大报告提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。沈阳市确保2030年前高质量实现碳达峰。这里的“碳”指的是碳 (填“元素”或“原子”)。
11.(2023春•泰安期中)催化剂可显著提高反应效率,二氧化锰是常见的催化剂。
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气,常用MnO2作催化剂。用排水法收集氧气,是因为氧气 (选填“易”或“不易”)溶于水;将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中,现象是 。
(2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响,用如图左装置进行实验:启动传感器,注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如图:
a.初始时氧气的体积分数不为0,原因是 。
b.写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据:
。
12.(2021秋•永吉县期末)请回答下列与空气有关的问题:
(1)工业上利用液态氮和液态氧的 不同,分离液态空气获得氧气;
(2)从空气中分离出来的氮气能做保护气,体现了氮气的 性;
(3)将澄清的石灰水放置在空气中一段时间后,发现澄清的石灰水表面有一层白膜,这说明空气中含有 。
13.(2023•孝感二模)学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。
【猜想】
Ⅰ.CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后 。
【实验】用天平称量0.2gCuO,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
(2)步骤①的目的是 。
(3)步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、 。
14.(2022秋•高邑县期中)小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题,她设计并完成了如表所示的探究实验:
(1)请你帮小丽同学填写如表中未填完的空格
(2)在小丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是 。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是 ;
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是
。实验操作
实验现象
实验结论
总结
实
验
一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
有气泡产生,木条不复燃
(1)过氧化氢分解产生氧气,但是 。
土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
实
验
二
向盛水的试管中加入土豆丝,伸入带火星的木条
没有明显现象
水和土豆丝不能放出氧气
实
验
三
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入土豆丝,伸入带火星的木条
(2)
土豆丝能加快过氧化氢的分解
实验操作
实验现象
解释
选项
实验操作
解释
A
硫在氧气中燃烧时,集气瓶底部放少量水
防止炸裂瓶底
B
将燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶时要缓慢
使木炭与氧气充分反应
C
用双氧水制氧气时,加入少量二氧化锰
得到更多的氧气
D
测定空气中氧气含量时,不能用铁丝代替红磷
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
带火星的木条复燃。
溶液中有气泡放出,且
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;
猜想Ⅲ成立。
实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
有气泡产生,木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但是
。
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条
没有明显现象
实验三
;
二氧化锰能加快过氧化氢的分解
初中化学人教版九年级上册第二单元 我们周围的空气课题1 空气课堂检测: 这是一份初中化学人教版九年级上册<a href="/hx/tb_c9843_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二单元 我们周围的空气课题1 空气课堂检测</a>,文件包含21空气考点解读原卷版docx、21空气考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共32页, 欢迎下载使用。
人教版九年级上册课题2 化学是一门以实验为基础的科学课堂检测: 这是一份人教版九年级上册<a href="/hx/tb_c9840_t7/?tag_id=28" target="_blank">课题2 化学是一门以实验为基础的科学课堂检测</a>,文件包含12化学是一门以实验为基础的科学考点解读原卷版docx、12化学是一门以实验为基础的科学考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共45页, 欢迎下载使用。
初中化学人教版九年级上册课题1 物质的变化和性质同步训练题: 这是一份初中化学人教版九年级上册<a href="/hx/tb_c9839_t7/?tag_id=28" target="_blank">课题1 物质的变化和性质同步训练题</a>,文件包含11物质的变化和性质考点解读原卷版docx、11物质的变化和性质考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共28页, 欢迎下载使用。