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文檔簡介
專題03空氣氧氣
知識導(dǎo)索
1.掌握空氣的組成成分
2.掌握氧氣的性質(zhì)和實驗室制備氧氣的方法,從而掌握常見氣體制備的一般方法
知識詳解
【知識點一】空氣的成分
1、空氣的成分:干燥空氣中各組分氣體的體積分?jǐn)?shù)大約是:N278%,0221%,CO20.03%,稀有
氣體0.94%,其他雜質(zhì)0.03%。
2、空氣中氧氣含量的測定實驗:
現(xiàn)象紅磷燃燒產(chǎn)生大量的宜煙,放出熱量,進入集氣瓶中的水的
體積約占集氣瓶容積的五分之一
4P+502曜=2P2。5
結(jié)論空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的五分之一
N2難溶于水,也不與水反應(yīng)
水的體積不足集氣(1)紅磷不足,瓶中的氧氣沒有完全耗盡
瓶容積的五分之一(2)裝置的氣密性不好(裝置會漏氣)
的主要原因(3)未冷卻到室溫就打開止水夾
查閱資料:同溫同壓下,氣體的分子個數(shù)比等于氣體的體積比。若把燃燒匙內(nèi)的紅磷換成木炭,則
觀察到集氣瓶內(nèi)幾乎無水進入,原因是木炭燃燒消耗02卻產(chǎn)生等體積的CO2,使集氣瓶內(nèi)無壓強
差
3、氮氣和稀有氣體(氯氣、氟氣、氤氣等的總稱,屬于混合物)
(1)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
(2)氮氣的用途:作燈泡填充氣,食品,活潑金屬保護氣、冷凍劑、制氮肥等。
(3)稀有氣體的用途:通電發(fā)有色光作電光源,如:霓虹燈(物理性質(zhì))。
【知識點二】氧氣
1、氧氣的物理性質(zhì):通常情況下,氧氣是無色無氣味的氣體,密度比空氣大,不易溶于水。
2、氧氣的化學(xué)性質(zhì):
①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)
?占**???悌?**
碳燃燒:c+o2===co2現(xiàn)象:空氣中紅光;氧氣中白光,都能生成使澄清石灰石變渾濁的氣體。
點則
硫燃燒:S+O2===SO2現(xiàn)象:空氣中淡藍(lán)色;氧氣中藍(lán)紫色,生成有刺激性氣味的氣體。
點禺
磷燃燒:4P+5O2==2P2O5現(xiàn)象:產(chǎn)生大量白煙
點叫
氫氣燃燒:2H2+02=H2O現(xiàn)象:淡藍(lán)色火焰,有水珠出現(xiàn)。
②與金屬單質(zhì)反應(yīng)
點燃
鐵燃燒:3Fe+2O2===Fe3O4現(xiàn)象:空氣中紅熱狀態(tài)。氧氣中火星四射,放熱,生成黑色固體。
點、燃
鎂燃燒:Mg+C)2===2MgO現(xiàn)象:發(fā)出耀眼的白光.
③與化合物反應(yīng)
該
甲烷燃燒:CH4+2O2===2H2O+CO2現(xiàn)象:產(chǎn)生藍(lán)色火焰。
點、,燃
酒精燃燒:C2H5OH+3O2===3H2O+2CO2
CO燃燒:2CO+O2===2CO2現(xiàn)象:產(chǎn)生藍(lán)色火焰。
④檢驗氧氣:將帶火星的木條伸入集氣瓶,若木條復(fù)燃,則為氧氣。氧氣化學(xué)性質(zhì)活潑,能與許多
物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。氧氣具有助燃性,能支持燃燒,濃度越高,物質(zhì)燃燒越劇烈。
“煙”是固體小顆粒懸浮在空氣中形成的現(xiàn)象。“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的現(xiàn)象。
3、氧氣的用途
A、供給呼吸:登山、潛水B、支持燃燒(助燃性):火箭助燃劑、煉鋼
4、氧氣的制備
(1)工業(yè)制法:分離液態(tài)空氣法,發(fā)生物理變化,利用液氧和液氮的沸息不同。
(2)氧氣的實驗室制法(發(fā)生化學(xué)變化)
裝置類型固體加熱型固液不加熱型
方法1:高鎰酸鉀
藥品方法3:雙氧水和二氧化鎬
方法2:氯酸鉀和二氧化鎰
方法1:2KMnCh二KMnO+MnO+0
2422T方法3:2H2。2一地(卜2H2O+02T
實驗原理
方法2:2KC1O32KCI+302f
(符號表達(dá)式為)
發(fā)生裝置
(注意檢查裝置氣
密性、各裝置優(yōu)點)吐
發(fā)生裝置選擇依據(jù)(1)反應(yīng)物狀態(tài);(2)反應(yīng)條件(是否需加熱)
產(chǎn)
此收集方法叫排水法,說明氧氣應(yīng)具
此收集方叫向上排空氣法,說明氧氣應(yīng)具備密度
收集裝置備不易溶于水且不與水反應(yīng)的性質(zhì),
比空氣大的性質(zhì),如何判斷氧氣已經(jīng)集懣:董
如何
驗滿方法火星的木條放集氣瓶口,若木條復(fù)燃,則集
判斷氧氣已經(jīng)集滿:
滿。
集氣瓶口有大氣泡冒出
收集裝置選擇依據(jù)(1)氣體的密度;(2)氣體的水溶性
檢驗方法帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,則是氧氣
A、試管口要略向下傾斜(目的:防
止冷凝水倒流,使試管破裂)注意:
注意事項
B、試管口放一團棉花(目的:防止高使用分液漏斗或注射器的優(yōu)點:可控制反應(yīng)速率
錦酸鉀粉末進入導(dǎo)管使水槽的水變
紅)C、用排水法收集時必須等氣迤
使用長頸漏斗時末端要液封,(原因:防止氣體
連續(xù)
從長頸漏斗末端逸出)
均勻冒出時方可開始收集,原因是剛
a始排出的氣體是空氣。
在此反應(yīng)中MnCh是催化劑,不是反應(yīng)物。
D、實驗結(jié)束時,先將導(dǎo)管移出水面
(催化劑特點:“一變”:改變反應(yīng)速率
后熄滅酒精燈(原因:防止水槽中的
“二不變”:反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變)
水倒吸使試管破裂。)
E、收集到的氧氣應(yīng)正放于桌面上
Ps:空氣污染與防治
危害:三大全球性環(huán)境問題,即溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧空洞。
污染物:粉塵(PM,、沙塵暴)、有害氣體(CO、SO?、NO2)。
污染物來源:化石燃料的燃燒,工廠排放的廢氣、汽車尾氣,植被破壞引起的沙塵等。
防治污染的措施:加強大氣質(zhì)量監(jiān)測,減少化石燃料的使用,使用清潔能源,植樹造林等。
習(xí)題講解
一、選擇題
1.空氣是寶貴的自然資源,依據(jù)空氣中各成分的體積分?jǐn)?shù),判斷如圖中“a”對應(yīng)的氣體是()
c
k78%J
A.CO2B.稀有氣體C.02D.N2
【解析】空氣中各成分及體積分?jǐn)?shù)為:氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸
氣和雜質(zhì)0.03%。由圖可知,a是氮氣。
故選:D。
2.下列有關(guān)空氣及其成分的說法正確的是()
A.空氣中氧氣的質(zhì)量約占21%
B.空氣中的氧氣具有可燃性,可做火箭燃料
C.空氣中氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑,因此常用作保護氣
D.目前計入空氣質(zhì)量評價的主要污染物為二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等物質(zhì)
【解析】A、空氣中各成分按照體積分?jǐn)?shù)計,氮氣占78%,氧氣占21%,不是質(zhì)量分?jǐn)?shù),故A錯誤;
B、空氣中的氧氣具有助燃性,自身不能燃燒,所以氧氣不可用作火箭燃料,故B錯誤;
C、空氣中的氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑,不易和其它物質(zhì)反應(yīng),所以常用作保護氣,故C正確;
D、目前計入空氣污染指數(shù)的項目有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧和可吸入顆粒物,二氧化碳
不是空氣污染物,故D錯誤;
故選:Co
3.“行千里,致廣大”。下列不符合綠色出行理念的是()
A.乘坐公交車出行
B.盡量駕駛私家車出行
C.以自行車代步
D.新能源汽車代替汽油車
【解析】A、乘坐公交車出行,可減少環(huán)境污染,符合綠色出行,故A正確;
B、駕駛私家車出行,會加重空氣污染,不符合綠色出行,故B錯誤;
C、以自行車代步,可減少環(huán)境污染,符合綠色出行,故C正確;
D、新能源汽車代替汽油車,可減少環(huán)境污染,符合綠色出行,故D正確;
故選:Bo
4.空氣是一種重要的資源,下列有關(guān)說法不正確的是()
A.氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可作焊接金屬時的保護氣
B.氧氣具有助燃性,能使帶火星的木條復(fù)燃
C.稀有氣體含量較少,但用途廣泛
D.按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計,空氣中含氧氣約21%,含氮氣約78%
【解析】A、氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可作焊接金屬時的保護氣,故選項說法正確。
B、氧氣具有助燃性,能使帶火星的木條復(fù)燃,故選項說法正確。
C、稀有氣體含量較少,但用途廣泛,如用于制作電光源等,故選項說法正確。
D、按體積分?jǐn)?shù)計,空氣中含氧氣約21%,含氮氣約78%,故選項說法錯誤。
故選:D。
5.2023年環(huán)境保護日的主題是“建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化”。以下做法不合理的是()
A.加強新能源汽車的研發(fā)和推廣應(yīng)用
B.節(jié)日期間大量燃放煙花爆竹
C.廢舊書籍、報紙分類回收,再利用
D.鼓勵乘坐公共交通工具出行
【解析】A.新能源汽車的研發(fā)和推廣應(yīng)用可以有效地保護環(huán)境,故A正確;
B.節(jié)日期間大量燃放煙花爆竹會導(dǎo)致空氣污染,不利于保護環(huán)境,故B錯誤;
C.廢舊書籍、報紙分類回收,再利用,有利于節(jié)約資源,保護環(huán)境,故C正確;
D.鼓勵乘坐公共交通工具出行,有利于節(jié)約石油資源,保護環(huán)境,故D正確。
故選:Bo
6.實驗室常用KMnO4或KC1O3或H2O2作為原料制氧氣。下列有關(guān)說法錯誤的是()
A.上述三種原料制氧過程中均發(fā)生分解反應(yīng)
B.上述三種原料制氧過程中所涉及的MnO2均作催化劑
C.用H2O2制氧氣較其他兩種更節(jié)能、更環(huán)保
D.用H2O2制氧氣與其他兩種的發(fā)生裝置不同
【解析】A、氯酸鉀在二氧化鎰的催化作用下,受熱分解生成氯化鉀和氧氣。高鎰酸鉀受熱時能夠分解
生成鋸酸鉀、二氧化錦和氧氣。通常情況下,過氧化氫在二氧化銃的催化作用下,分解生成水和氧氣。
都是分解反應(yīng),該選項正確。
B、利用高鋅酸鉀制取氧氣時,二氧化鋅不是催化劑,是生成物,該選項不正確。
C、用H2O2制氧氣不需要加熱,產(chǎn)物是水和氧氣,較其他兩種更節(jié)能、更環(huán)保,該選項正確。
D、用H2O2制氧氣(需要加熱)與其他兩種的發(fā)生裝置(都需要加熱)不同,該選項正確。
故選:B。
7.我國第50個世界環(huán)境日主題為:建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化。下列做法與該主題不相符的是()
A.調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大量開采煤炭
B.發(fā)展公共交通,提倡綠色出行
C.凈化汽車尾氣,減少空氣污染
D.大力植樹造林,嚴(yán)禁亂砍濫伐
【解析】A.調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大量開采煤炭,不利于環(huán)境保護,故A錯誤;
B.發(fā)展公共交通,提倡綠色出行,有利于節(jié)約石油資源,也有利于環(huán)境保護,故B正確;
C.凈化汽車尾氣,有利于減少空氣的污染,故C正確;
D.大力植樹造林,嚴(yán)禁亂砍濫伐,可有效地保護環(huán)境,減少空氣污染,故D正確。
故選:Ao
8.下列關(guān)于催化劑的說法中,正確的是()
A.使用催化劑可以增加生成物的產(chǎn)量
B.硫酸銅溶液對過氧化氫分解具有催化作用
C.不使用催化劑就不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
D.加入催化劑后反應(yīng)速率一定加快
【解析】A、催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,對生成物的質(zhì)量無影響,使用催化劑不能增加生成物的質(zhì)
量,故選項說法錯誤。
B、硫酸銅溶液可以加快過氧化氫的分解的速率,對其也具有催化作用,故選項說法正確。
C、不使用催化劑物質(zhì)也能發(fā)生反應(yīng),如木炭燃燒,不需要使用催化劑,故選項說法錯誤。
D、催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率,既可加快反應(yīng)速率,也可以減慢反應(yīng)速率,加入催化劑化學(xué)反應(yīng)速
度不一定加快,故選項說法錯誤。
故選:Bo
9.如圖是木炭在氧氣中燃燒的實驗示意圖,下列有關(guān)該實驗敘述正確的是()
BC
A.用煙鉗夾持引燃后的木炭應(yīng)快速伸入集氣瓶中
B.木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光,生成黑色固體
C.若檢驗生成物,需加入適量的水
D.與在空氣中燃燒現(xiàn)象對比,說明了氧氣含量越高,燃燒越劇烈
【解析】A、珀煙鉗夾持引燃后的木炭應(yīng)自上而下緩慢伸入充滿氧氣的集氣瓶中,以防木炭燃燒不充分,
故選項說法錯誤。
B、木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體,故選項說法錯誤。
C、由于二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,若檢驗生成物,需加入適量的澄清的石灰水,故選項說法
錯誤。
D、與在空氣中燃燒現(xiàn)象對比,說明了氧氣含量越高,燃燒越劇烈,故選項說法正確。
故選:Do
10.在“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”實驗中,下列裝置或操作不正確的是()
【解析】A、檢查裝置氣密性的方法:把導(dǎo)管的一端浸沒在水里,雙手緊貼容器外壁,若導(dǎo)管口有氣泡
冒出,裝置不漏氣,故選項操作正確。
B、加熱高鎰酸鉀制取氧氣,為防止冷凝水回流到熱的試管底部,炸裂試管,試管口應(yīng)略向下傾斜;為
防止加熱時粉末狀物質(zhì)進入導(dǎo)管,試管口應(yīng)放一團棉花,故選項操作正確。
C、氧氣的密度比空氣大,可用向上排空氣法來收集,為將集氣瓶內(nèi)的空氣排凈,導(dǎo)管應(yīng)伸到集氣瓶的
底部,故選項操作錯誤。
D、鐵絲在氧氣中燃燒時,為防止生成物熔化濺落下來使瓶底炸裂,集氣瓶的底部應(yīng)放少量的水或鋪一
層細(xì)沙,故選項操作正確。
故選:C=
11.下列實驗操作及現(xiàn)象合理的是()
A.用10mL量筒量取6.82mL水
B.鐵絲在空氣中劇烈燃燒,火星四射,產(chǎn)生黑色固體
C.用托盤天平稱取氫氧化鈉固體時,氫氧化鈉固體裝在小燒杯里進行稱量
D.紅磷在空氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生大量的白色煙霧
【解析】A、用10mL量筒量取6.82mL水,不符合10mL量筒的精確度為0.1mL,故無法量取,故選項
說法錯誤。
B、鐵絲在空氣中只能燒至發(fā)紅,不會劇烈燃燒、火星四射,故選項說法錯誤。
C、氫氧化鈉具有腐蝕性,用托盤天平稱取氫氧化鈉固體時,氫氧化鈉固體裝在小燒杯里進行稱量,故
選項說法正確。
D、紅磷在空氣中燃燒,產(chǎn)生大量的白煙,而不是白色煙霧,故選項說法錯誤。
故選:C=
12.過氧化氫在催化劑作用下可迅速分解成水和氧氣,量筒中涌出柱狀的泡沫,可形象地稱為“大象牙膏”。
下列說法不正確的是()
A.化學(xué)方程式:2H2。22H2O+O2t
B.產(chǎn)生的氣體可支持燃燒
C.反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量變少
D.沒有催化劑過氧化氫會分解很慢
催化劑
【解析】A.由題意可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H202田-2H20+02t,故A說法正確;
B.因為過氧化氫分解產(chǎn)生的是氧氣,氧氣可支持燃燒,故B說法正確;
C.催化劑在化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量保持不變,故C說法不正確;
D.催化劑可改變化學(xué)反應(yīng)的快慢,所以沒有催化劑過氧化氫會分解很慢,故D說法正確。
故選:Co
13.現(xiàn)有甲、乙兩種質(zhì)量相等的固體,其中甲是純凈的氯酸鉀,乙是氯酸鉀和少量二氧化鎰的混合物。將
甲、乙固體分別放入試管中,并在兩個相同規(guī)格的酒精燈上同時加熱制取氧氣。當(dāng)甲、乙均完全反應(yīng)后,
如圖所示圖像能正確反映得到氧氣的質(zhì)量m與所用時間t的關(guān)系的是()
【解析】因為甲、乙兩種質(zhì)量相等的固體,其中甲是純凈的氯酸鉀,乙是氯酸鉀和少量二氧化鎬的混合
物。所以甲中氯酸鉀的質(zhì)量大于乙中氯酸鉀的質(zhì)量,因而甲產(chǎn)生的氧氣比乙多,乙中有催化劑(二氧化
鎰),可以使氯酸鉀在較低的溫度下迅速的放出氧氣,而甲卻需要在較高的溫度下才能緩慢的放出氧氣,
因而乙先得到氧氣,甲后得到氧氣。
故選:Co
14.認(rèn)真觀察、準(zhǔn)確記錄和仔細(xì)分析實驗現(xiàn)象是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。下列有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述不正確的
是()
A.鎂條在空氣里燃燒,發(fā)出耀眼白光,放熱,生成白色固體
B,硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰,生成刺激性氣味的氣體
C.蠟燭在氧氣里燃燒生成二氧化碳和水,并放出熱量
D.氫氣在空氣中燃燒,發(fā)出淡藍(lán)色火焰,放熱,干冷燒杯內(nèi)壁有水霧
【解析】A、鎂條在空氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放熱,生成白色固體,故選項說法正確。
B、硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰,生成刺激性氣味的氣體,故選項說法正確。
C、蠟燭在氧氣燃燒生成二氧化碳和水,是實驗結(jié)論而不是實驗現(xiàn)象,故選項說法錯誤。
D、氫氣在空氣中燃燒,發(fā)出淡藍(lán)色火焰,放熱,干冷燒杯內(nèi)壁有水霧,故選項說法正確。
故選:Co
15.下列說法正確的是()
A.催化劑在化學(xué)變化前后質(zhì)量和性質(zhì)都不會發(fā)生改變
B.按體積分?jǐn)?shù)計算,空氣中約含有氧氣21%、稀有氣體0.03%
C.空氣中的各種成分作為原料廣泛用于化工、煉鋼、電光源等領(lǐng)域,是一種重要資源
D.稀有氣體化學(xué)性質(zhì)很不活潑,不能與任何物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
【解析】A、催化劑在化學(xué)變化前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不會發(fā)生改變,物理性質(zhì)可能發(fā)生變化,故A錯
誤;
B、按體積分?jǐn)?shù)計算,空氣中約含氧氣21%,稀有氣體0.94%,故B錯誤;
C、空氣中含有氧氣、氮氣、稀有氣體等,其中氮氣可以用于化工,制造氮肥;氧氣可以用于煉鋼,稀
有氣體可以用作電光源,則空氣是一種重要資源,故C正確;
D、稀有氣體化學(xué)性質(zhì)很不活潑,一般條件下不能與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),高溫高壓下可以與其他物
質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故D錯誤。
故選:Co
16.如圖關(guān)于工業(yè)上“分離液態(tài)空氣法”制氧氣,說法中錯誤的是()
A.此方法制氧氣的原料來源廣泛
B.該分離過程是物理變化
C.說明液氧比液氮沸點高
D.該液體物質(zhì)是純凈的氧氣
【解析】A、此方法是以空氣作為原料,來源廣泛,故A說法正確;
B、分離液態(tài)空氣法制氧氣的過程中沒有新物質(zhì)生成,發(fā)生的屬于物理變化,故B說法錯誤;
C、此過程中,液氮首先汽化,說明說明液氧比液氮沸點高,故C說法正確;
D、該液體物質(zhì)中含有液氧、液態(tài)稀有氣體等,屬于混合物,而不是純凈的氧氣,故D說法錯誤。
故選:D。
17.下列有關(guān)空氣及其成分的說法錯誤的是()
A.氧氣具有助燃性,常用作燃料
B.二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì)
C.工業(yè)上可用分離液態(tài)空氣制取氧氣
D.稀有氣體可用于制作電光源
【解析】A、氧氣具有助燃性,但不具有可燃性,不能用作燃料,故選項說法錯誤。
B、二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì),故選項說法正確。
C、工業(yè)上可用分離液態(tài)空氣制取氧氣,利用的是液態(tài)氮和液態(tài)氧沸點的不同,故選項說法正確。
D、稀有氣體通電時會發(fā)出有色光,因此稀有氣體可用于制作電光源,故選項說法正確。
故選:Ao
18.氧氣與世間萬物如影隨形。下列有關(guān)氧氣的制取、性質(zhì)和用途的說法錯誤的是()
A.氧氣可以支持燃燒,說明氧氣具有可燃性
B.空氣中的氧氣和水中溶解的氧氣化學(xué)性質(zhì)同樣活潑
C.實驗室中可采用加熱高銹酸鉀的方法制取氧氣
D.氧氣能供給呼吸,與體內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)釋放能量維持生命活動
【解析】A、氧氣不能燃燒,不具有可燃性,故選項不正確。
B、空氣中的氧氣和水中溶解的氧氣化學(xué)性同樣活潑,故選項正確。
C、實驗室中可采用加熱高銹酸鉀的方法制取氧氣,故選項正確。
D、氧氣能供給呼吸,與體內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)釋放能量維持生命活動,故選項正確。
故選:Ao
二.填空題
19.已知過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體粉末,可用作呼吸面具里的供氧劑,利用人呼出的二氧化
碳與Na2O2反應(yīng)放出02,供給人的正常生命活動,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2O2+2CO2-2Na2co3+02。
某同學(xué)利用該反應(yīng)原理制取氧氣,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。(已知:Na2c03為白色固體粉末)
①②③④⑤ABC
(1)二氧化碳發(fā)生裝置可選用B裝置,其優(yōu)點是能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止;
(2)為收集純凈干燥的02;裝置③中盛放的試劑為NaOH溶液,裝置④中盛放的試劑為濃硫酸,
⑤中收集方法可選用D(填序號);
A.排水集氣法
B.向下排空氣法
C.向上排空氣法
D.真空袋收集法
(3)當(dāng)觀察到裝置②中淺黃色固體全部變白時證明Na2C>2與CO2反應(yīng)完全,此時應(yīng)停止通CO2;
(4)若將高鎰酸鉀裝入A裝置制取氧氣,則還需進行的改進是試管口放一團棉花,該反應(yīng)的方
程式2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2t。
【解析】(1)相比裝置C,裝置B帶有多孔隔板和止水夾,關(guān)閉止水夾,內(nèi)部氣體增多,壓強增大,液
體被壓入長頸漏斗,固液分離,反應(yīng)停止,打開止水夾,氣體排出,壓強減小,液體重新進入試管,固
液接觸,反應(yīng)發(fā)生,可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止;
(2)二氧化碳與Na2O2反應(yīng)放出02中混有二氧化碳和水蒸氣,為收集純凈干燥的02,裝置④中盛放
的試劑為濃硫酸,吸水干燥,則裝置③中盛放的試劑為氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)吸收
二氧化碳?xì)怏w;用真空袋收集,不用向上排空氣法收集防止混入其他氣體,不用排水法收集防止混入水
蒸氣;
(3)過氧化鈉是一種淺黃色固體粉末,碳酸鈉是白色粉末,故當(dāng)觀察到裝置②中淺黃色固體全部變成
白色時,應(yīng)停止通二氧化碳;
(4)若將高鎰酸鉀裝入A裝置制取氧氣則還需在試管口放一團棉花,防止固體粉末進入導(dǎo)管;高錦酸
鉀加熱生成銃酸鉀、二氧化錦和氧氣,故化學(xué)方程式為:
2KMnO4,△K2MnO4+MnO2+O2t。
故答案為:
(1)能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止;
⑵NaOH溶液;D;
(3)淺黃色固體全部變白;
(4)試管口放一團棉花;2KMnO4=^=K2MnO4+MnO2+O2t。
20.如圖是與02有關(guān)的實驗,請回答以下問題。
(1)實驗1中,觀察到的實驗現(xiàn)象為:鐵絲劇烈燃燒、放熱、火星四射、生成黑色固體,發(fā)生反
占燃
應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2O2八'、",、Fe3O4。
(2)實驗2中,觀察到澄清石灰水變渾濁,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C02+Ca(OH)2-CaCCh3
+H2Oo
【解析】(1)鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象為劇烈燃燒、放熱、火星四射、生成黑色固體,其化學(xué)方程式為:
占燃占燃
3Fe+2O2八''&"Fe3O4;故答案為:火星四射;3Fe+2C>2Fe3O4;
(2)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2—CaCO3I+H2O;
故答案為:CO2+Ca(OH)2=CaCO3I+H2O。
21.“追夢”活動小組在實驗室中制取氧氣并探究其性質(zhì),請根據(jù)如圖所示裝置回答問題。
(1)實驗室制取氧氣的方法有多種,例如:
①加熱分解高鎰酸鉀固體
②利用二氧化錦作催化劑分解過氧化氫溶液
若用方法①制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是A(選填字母序號),選擇時考慮的因素是藥品狀態(tài)
MnO
和反應(yīng)條件;若用方法②制取氧氣,其反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為2H2。2--J92H20+02
(2)可用E裝置收集氧氣,原因是氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng);用F裝置探究氧氣性質(zhì)時,
占燃
發(fā)現(xiàn)鐵絲劇烈燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2Ch八Fe3O4,由此得出氧氣具有的化學(xué)性質(zhì)
是助燃性。
【解析】(1)實驗室加熱分解高銃酸鉀固體制取氧氣,屬于固體加熱反應(yīng),應(yīng)固體加熱型裝置,則若用
方法①制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是A,選擇時考慮的因素是藥品狀態(tài)和反應(yīng)條件,過氧化氫溶液在二
MnO
氧化銃催化的作用下生成水和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2。2乙92H20+02t;
(2)可用E裝置排水法收集氧氣是利用氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)的性質(zhì),用F裝置探究氧氣性質(zhì)
時,發(fā)現(xiàn)鐵絲劇烈燃燒,原因是鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
占燃
3Fe+2C>2八'""Fe3O4,由此得出氧氣具有的化學(xué)性質(zhì)是助燃性。
故答案為:
MnOo
(1)A;藥品狀態(tài)和反應(yīng)條件;2H202-J2H2O+O2t;
占燃
(2)氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng);3Fe+2O2八'從、Fe3C>4;助燃性。
22.利用如圖所示的實驗裝置制備常見氣體,請回答有關(guān)問題:
(2)若用裝置B制取氧氣,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO4=^==JC2MnO4+MnO2+O2t
(3)用裝置E收集氧氣,驗滿時將帶火星的木條放在a(選填"a”或"b”)處。
(4)裝置G是用軟塑料管自制的氣體發(fā)生裝置,利用該裝置也可以制取氧氣,塑料管中加入的液體藥
品是過氧化氫溶液,藥品加入完畢后,要使反應(yīng)進行,接下來的操作是:擠壓軟塑料管。
【解答】(1)由圖可知,儀器①的名稱是酒精燈,儀器②的名稱是水槽;
(2)裝置B是固體加熱型裝置,試管口有一團棉花,說明是用高鋅酸鉀制取氧氣,高錦酸鉀在加熱的
條件下生成鎰酸鉀、二氧化錦和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2t;
(3)氧氣的密度比空氣大,所以用裝置E收集氧氣,氧氣應(yīng)從導(dǎo)管b處通入,則驗滿時將帶火星的木
條放在a處;
(4)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化鎰制取氧氣,屬于固液常溫型,所以塑料管中加入的液體藥品是
過氧化氫溶液,藥品加入完畢后,要使反應(yīng)進行,接下來的操作是擠壓軟塑料管。
故答案為:(1)酒精燈;水槽;
(2)2KMnO4'K2Mlic)4+MnO2+O2t;
(3)a;
(4)過氧化氫溶液,擠壓軟塑料管。
23.依據(jù)如圖回答問題。
(1)加熱高鎰酸鉀制取氧氣選擇的發(fā)生裝置為A(填序號,下同),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2t。
(2)用A、E制備并收集02,下列說法正確的是①③
①實驗前,應(yīng)檢查裝置的氣密性
②加熱后,觀察導(dǎo)管口有氣泡冒出時應(yīng)立即收集
③實驗結(jié)束時,應(yīng)先將導(dǎo)管從水槽中移出,再熄滅酒精燈
(3)為了獲得干燥的氧氣,應(yīng)選用的收集裝置是C,用該裝置收集氧氣時,驗滿的操作是把
帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,則已收集滿。
【解析】(1)高銃酸鉀受熱分解為銃酸鉀、二氧化錦和氧氣,故選用固體加熱型發(fā)生裝置A,該反應(yīng)的
化學(xué)方程式為2KMl1049K2MnO4+MnO2+O2t;故答案為:A;
2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2t;
(2)用A、E制備并收集02時,需先檢查裝置氣密性,在進行實驗;使用排水法收集氧氣時,不能有
氣泡冒出立即收集,而是要等到氣泡冒出均勻后再收集;實驗結(jié)束時應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出,后熄滅
酒精燈,防止水槽中的水倒流,炸裂試管;故答案為:①③;
(3)氧氣的密度比空氣大,故應(yīng)選用向上排空氣法收集干燥氧氣,因此應(yīng)該選用收集裝置C;驗滿操
作為把帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,則已收集滿;故答案為:C;把帶火星的木條放在集
氣瓶口,若木條復(fù)燃,則已收集滿。
24.我國新型戰(zhàn)略核潛艇具備相當(dāng)強的水下續(xù)航和高速航行能力,彰顯了我國作為軍事大國的強大實力。
在潛行期間艇上的供氧設(shè)備保證了潛艇上官兵的生命安全。
I.潛艇在缺氧時,可以采取點燃“氧燭”來快速獲取氧氣。根據(jù)氧燭的原理,小明用高鎰酸鉀開始了
探究。
(1)如圖1中儀器a的名稱是酒精燈。高鎰酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為
2KMnC)4—△—K2MnO4+MnO2+O2t。該同學(xué)制取氧氣的收集裝置為C(填字母序號),當(dāng)集
氣瓶口有大氣泡向外冒出時,氣體已收集滿。
(2)潛艇還可以用儲氣罐來提供人員所需氧氣。而這些氧氣常以空氣為原料通過工業(yè)生產(chǎn)獲得,這一
生產(chǎn)過程屬于物理(填“化學(xué)”或“物理”)變化。02能被壓縮進氧氣罐的微觀原因是分子之
間有間隔。
II.為了探究潛艇用制氧器,小亮以爆炸鹽(溶于水會產(chǎn)生Na2c03和H2O2)和Mn02為原料設(shè)計了簡
易裝置(如圖2)。
(3)加料后,Mn02在反應(yīng)中起催化作用。右艙中水的作用是可以通過氣泡觀察氧氣產(chǎn)生的
速率或使產(chǎn)生的氧氣具有一定的濕度(答出一個即可)。
【解析】(1)如圖1中儀器a的名稱是酒精燈,高鎰酸鉀受熱分解成鎰酸鉀、二氧化錦和氧氣,反應(yīng)的
化學(xué)方程式為2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2(,氧氣不易溶于水,可用排水法收集,則該同學(xué)制
取氧氣的收集裝置為C,當(dāng)集氣瓶口有大氣泡向外冒出時,氣體已收集滿;
(2)潛艇還可以用儲氣罐來提供人員所需氧氣,而這些氧氣常以空氣為原料通過工業(yè)生產(chǎn)獲得,這一
過程中無新物質(zhì)生成,則這一生產(chǎn)過程屬于物理變化,氧氣分子之間有間隔,所以02能被壓縮進氧氣
罐;
(3)爆炸鹽溶于水會產(chǎn)生Na2c03和H2O2,H2O2在MnO2催化的作用下反應(yīng)生成水和氧氣,則加料后,
Mn02在反應(yīng)中起催化作用,氧氣不易溶于水,右艙中水的作用是可以通過氣泡觀察氧氣產(chǎn)生的速率或
使產(chǎn)生的氧氣具有一定的濕度。
故答案為:⑴酒精燈;2KMnO4=^=K2MnO4+MnO2+O2t;C;集氣瓶口有大氣泡向外冒出;
(2)物理;分子之間有間隔;
(3)催化;可以通過氣泡觀察氧氣產(chǎn)生的速率或使產(chǎn)生的氧氣具有一定的濕度。
25.如圖裝置可用于實驗室多次連續(xù)進行氧氣的制取和性質(zhì)的實驗。
(1)儀器X的名稱是燃燒匙。
(2)二氧化鎬用水泥負(fù)載做成小球狀作為催化劑使用的主要優(yōu)點是便于固液分離。
占燃
(3)打開彈簧夾,在X中點燃紅磷,化學(xué)反應(yīng)方程式為4P+5O"…從、2P205,丙裝置的作用是
防止五氧化二磷污染空氣。
(4)若在X上纏繞細(xì)鐵絲并點燃,觀察到鐵絲劇烈燃燒、火星四射、放出大量熱、有黑色固體生
占燃
成,化學(xué)反應(yīng)方程式為3Fe+2O2八""Fe3O4,此實驗需要在乙裝置底部鋪上一層細(xì)沙,其作用
【解析】(1)儀器X的名稱是燃燒匙。
(2)二氧化銃用水泥負(fù)載做成小球狀作為催化劑使用的主要優(yōu)點是便于固液分離。
占燃
(3)打開彈簧夾,在X(氧氣)中點燃紅磷,化學(xué)反應(yīng)方程式為4P+5O2八2P2。5,丙裝置的作
用是吸收五氧化二磷,防止五氧化二磷污染空氣。
(4)若在X上纏繞細(xì)鐵絲并點燃,觀察到鐵絲劇烈燃燒、火星四、放出大量熱、有黑色固體生成,化
占燃
學(xué)反應(yīng)方程式為3Fe+2O2八''&、Fe3O4,此實驗需要在乙裝置底部鋪上一層細(xì)沙,其作用是防止炸裂
瓶底。
故答案為:(1)燃燒匙。
(2)便于固液分離。
占燃一
(3)4P+5O2八'2P2。5;防止五氧化二磷污染空氣。
占燃
(4)火星四射;3Fe+2O2Fe3O4;防止炸裂瓶底。
26.實驗室利用如圖所示裝置進行相關(guān)實驗,請回答下列問題。
MnOn
應(yīng)的化學(xué)方程式是2KC1O3=^=^2KC1+3O2t。
△
(3)實驗室用高鎰酸鉀制取較純凈的氧氣時應(yīng)選擇的收集裝置是(填字母序號)。
(4)裝置B和C都能用作過氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置,裝置C相對裝置B的優(yōu)點是可以控制化
學(xué)反應(yīng)的速率。
【解析】(1)裝置B中的玻璃儀器有錐形瓶、長頸漏斗、導(dǎo)管;故答案為:錐形瓶(或長頸漏斗、導(dǎo)
管);
(2)氯酸鉀和二氧化錦均為固體,并且反應(yīng)條件為加熱,因此應(yīng)該選用發(fā)生裝置A來制備氧氣,其化
MnOMn0
學(xué)方程式為2KC1O3=^=^92KC1+3O2t;故答案為:A;2KC1O3=^-92KC1+3O2t;
△A
(3)制取較純凈的氧氣時應(yīng)選用排水法收集氧氣,即F;故答案為:F;
(4)裝置C相比于裝置B的優(yōu)點為可以控制加入的過氧化氫的速率,從而控制化學(xué)反應(yīng)的速率;故答
案為:可以控制化學(xué)反應(yīng)的速率。
27.氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,它可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如圖所示。
(1)甲瓶中水的作用是吸收二氧化硫,防止污染環(huán)境。
(2)小明做完上述實驗后,在乙中加入了一種無色液體來檢驗?zāi)咎咳紵蟮臍怏w產(chǎn)物,該液體為澄
清石灰水(填名稱)。
占燃
(3)丙瓶中鐵絲燃燒的化學(xué)方程式為3Fe+26"''從、Fe3O4。
【解析】(1)甲瓶中水的作用是吸收二氧化硫,防止污染環(huán)境。
故答案為:吸收二氧化硫,防止污染環(huán)境。
(2)小明做完上述實驗后,在乙中加入了一種無色液體來檢驗?zāi)咎咳紵蟮臍怏w產(chǎn)物(二氧化碳),該
液體是澄清石灰水,是因為二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。
故答案為:澄清石灰水。
占燃
(3)丙瓶中鐵絲燃燒的化學(xué)方程式為3Fe+2O2八”從、Fe3C>4。
占燃
故答案為:3Fe+2O2…風(fēng)'Fe3O4。
密封蓋
水
甲
齊H
U
乙
齊H
U
加濕過濾艙反應(yīng)艙
家用制氧機
MnOn
用氯酸鉀和二氧化錦制取氧氣的化學(xué)方程式為2KCQ-J2KC1+3O2t;氧氣的檢驗方法是
△
把帶火星木條放入瓶中;用排水法收集氧氣,是利用了氧氣不易溶于水的性質(zhì)。
(2)“家用制氧機”如圖所示,甲劑為過碳酸鈉固體,乙劑為二氧化鋅。
I.反應(yīng)艙內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)第一步是過碳酸鈉分解生成碳酸鈉和過氧化氫,第二步是過氧化氫分解,第二
MnO
步的化學(xué)方程式為2H2。292H20+02t。
II.實驗室中用甲劑、乙劑和水制取氧氣,選擇的發(fā)生裝置是B(選填"A”或"B”)。
III.反應(yīng)艙內(nèi)產(chǎn)生的氧氣經(jīng)過加濕過濾艙后變得更濕潤。利用裝置C和D也能收集到更濕潤的氧氣,其
連接順序是c、d、a、b
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