2.2 氧氣的制法 同步練習(xí)

第2章空氣之謎第二節(jié)氧氣的制法基礎(chǔ)過關(guān)全練知識點(diǎn)1氧氣的制法1.(2022江蘇蘇州中考)在過氧化氫溶液制取氧氣實(shí)驗(yàn)中，一定不需用到的儀器是()A.酒精燈 B.水槽 C.集氣瓶 D.錐形瓶2.(2023上海外國語大學(xué)附屬雙語學(xué)校期中)關(guān)于工業(yè)制取氧氣說法正確的是()A.得到的液態(tài)氧氣儲存在藍(lán)色鋼瓶中 B.原理是利用氧氣與氮?dú)獾拿芏炔煌珻.氧氣先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來 D.分離液態(tài)空氣后剩下的氣體不能支持燃燒3.實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣的裝置如圖所示，對有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的分析錯誤的是()A.氣密性檢查：用手握緊試管，觀察到水中導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置不漏氣B.試管口略向下傾斜：防止加熱時冷凝水倒流回試管底部，導(dǎo)致試管炸裂C.加熱：直接用酒精燈的外焰對準(zhǔn)藥品所在部位加熱D.停止加熱：先把導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈4.(2021重慶中考B卷)氧氣是人類活動必需的物質(zhì)之一，下列與氧氣有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置圖錯誤的是(已知濃硫酸具有吸水性)() A.制取 B.干燥 C.收集 D.驗(yàn)滿5.(2023北京人大附中月考)下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是()A.氧化汞汞+氧氣 B.石灰石+鹽酸氯化鈣+二氧化碳+水C.氫氧化鈣+二氧化碳碳酸鈣+水 D.石蠟+氧氣二氧化碳+水知識點(diǎn)2催化劑6.(2023北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)化學(xué)小組利用下圖所示裝置探究過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用。(①~⑦代表操作步驟)(1)實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制氧氣的文字表達(dá)式為。

(2)若實(shí)驗(yàn)最終得到二氧化錳是過氧化氫制氧氣反應(yīng)的催化劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，則操作⑥得到的稱量結(jié)果為g。

(3)操作⑦中現(xiàn)象與操作②③中相同，說明。

能力提升全練7.(2022江蘇蘇州中考)下列有關(guān)加熱高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作正確的是() A.組裝儀器 B.檢查氣密性 C.加熱固體 D.氧氣驗(yàn)滿8.(2023北京十五中期中)下列關(guān)于催化劑的說法中，正確的是()A.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率B.催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不改變C.催化劑可以增加生成物的質(zhì)量D.沒有二氧化錳做催化劑，過氧化氫就不會分解9.(2023安徽碭山期中)質(zhì)量相等、濃度相同的兩份過氧化氫溶液，其中一份加入少量的二氧化錳，另一份微熱，當(dāng)沒有氣泡產(chǎn)生時，停止加熱。下圖正確的是(a線是加熱過氧化氫溶液分解的曲線，b線是加入少量二氧化錳的過氧化氫溶液分解的曲線)() A B C D10.(2022安徽中考改編)某小組用高錳酸鉀制取氧氣。如圖是實(shí)驗(yàn)室中常見儀器，回答下列問題。(1)儀器①的名稱是。

(2)高錳酸鉀制氧氣的文字表達(dá)式為。組裝氧氣的收集裝置，可選用(填序號)。

(3)某同學(xué)用排水法收集氧氣時，發(fā)現(xiàn)水槽中的水變紅了，可能是未使用(填實(shí)驗(yàn)用品名稱)。若該同學(xué)收集的氧氣不純，原因可能是(寫出1點(diǎn)即可)。素養(yǎng)探究全練11.某興趣小組的同學(xué)對氯酸鉀分解反應(yīng)的催化劑進(jìn)行研究，在相同的加熱條件下完成表中實(shí)驗(yàn)：編號氯酸鉀質(zhì)量/g催化劑催化劑質(zhì)量/g收集50mL氧氣所需時間/s實(shí)驗(yàn)15——171實(shí)驗(yàn)25二氧化錳0.549實(shí)驗(yàn)35氧化鐵0.558實(shí)驗(yàn)45氯化鉀0.5154(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1的目的是。

(2)表中所列3種催化劑的催化效果最佳的是。(3)由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4可知，氯化鉀(填“有”或“無”)催化作用。維持加熱條件不變，用實(shí)驗(yàn)1再繼續(xù)收集50mL氧氣，所需時間明顯少于171s，解釋原因。(4)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究氯酸鉀分解過程(如圖1所示)，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖如圖2所示。(夾持裝置略) 由圖2可知，氯酸鉀分解溫度(填“高于”“等于”或“低于”)其熔點(diǎn)(356℃)。

12.(2023北京五十七中月考)同學(xué)們對H2O2溶液分解速率的影響因素進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)1：探究H2O2溶液濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響在一定溫度下，向相同質(zhì)量的H2O2溶液中加入相同質(zhì)量的二氧化錳粉末，測量收集150mLO2所需的時間。實(shí)驗(yàn)序號H2O2溶液的濃度/%溫度/℃時間/sⅠ3020待測Ⅱ1530待測Ⅲab待測實(shí)驗(yàn)2：依據(jù)下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(部分儀器略去)，探究催化劑種類對反應(yīng)速率的影響用相同粒數(shù)的二氧化錳、氧化銅、氧化鐵、氧化鉻四種催化劑微球(質(zhì)量相等、表面積相同)，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時間的變化如下圖。(1)為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)1的目的，補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案。①若a與b不相等，則a=；b=。

②若a與b相等，則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ的目的是。

(2)實(shí)驗(yàn)2中使用相同粒數(shù)催化劑微球的原因是。(3)通過對實(shí)驗(yàn)2數(shù)據(jù)的分析，可得出的結(jié)論是。(4)實(shí)驗(yàn)1是通過測量收集等體積O2所需時間來比較H2O2溶液的反應(yīng)速率，還可以通過測量來比較H2O2溶液的反應(yīng)速率。

第2章空氣之謎第二節(jié)氧氣的制法答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)全練1.A用過氧化氫溶液制取氧氣，應(yīng)選用固液不加熱型裝置，無需用到酒精燈。2.A工業(yè)上得到的液態(tài)氧氣儲存在藍(lán)色鋼瓶中，A正確；工業(yè)制取氧氣的原理是利用氧氣與氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同，B錯誤；由于液氮的沸點(diǎn)比液氧低，則氮?dú)庀葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來，C錯誤；分離液態(tài)空氣后剩下的氣體主要為氧氣，氧氣能支持燃燒，D錯誤。3.C給試管中的固體加熱時要先預(yù)熱，然后再對準(zhǔn)藥品所在部位加熱，C錯誤。4.C氧氣的密度比空氣大，收集氧氣時應(yīng)“長進(jìn)短出”。5.A分解反應(yīng)是指由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)，符合“一變多”的特征，故A符合題意。6.(1)過氧化氫水+氧氣(2)0.2(3)催化劑在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變解析(2)二氧化錳是過氧化氫制氧氣反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，故操作⑥得到的稱量結(jié)果為0.2g。(3)操作⑦中現(xiàn)象與操作②③中相同，說明催化劑在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變。能力提升全練7.B組裝儀器時，應(yīng)把橡皮塞慢慢轉(zhuǎn)動著塞進(jìn)試管口，切不可把試管放在桌上再使勁塞進(jìn)橡皮塞，以免壓破試管，且手不能放在導(dǎo)管上，A錯誤；檢查氣密性時，將導(dǎo)管置于水中，用手緊握試管，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，B正確；給試管中的固體加熱時，試管口應(yīng)略向下傾斜，防止加熱時冷凝水倒流炸裂試管，C錯誤；氧氣驗(yàn)滿時，要將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，說明已經(jīng)集滿，D錯誤。8.B催化劑也可能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，A錯誤；催化劑不能改變生成物的質(zhì)量，C錯誤；沒有二氧化錳做催化劑，過氧化氫也會分解，只是分解速率變慢，D錯誤。9.C質(zhì)量相等、濃度相同的兩份過氧化氫溶液，完全反應(yīng)后生成氧氣的質(zhì)量相等；過氧化氫開始加熱就有氧氣放出，故兩條曲線都從原點(diǎn)開始，但加入少量二氧化錳的過氧化氫溶液反應(yīng)速率較快，因此C選項(xiàng)符合題意。10.(1)燒杯(2)高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣②④⑤或③⑤(3)棉花收集氣體前集氣瓶中未裝滿水(或沒有等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集)解析(2)氧氣不易溶于水，可用排水法收集，需要的儀器：②導(dǎo)管、④水槽、⑤集氣瓶；氧氣的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，需要的儀器：③導(dǎo)管和⑤集氣瓶。(3)加熱高錳酸鉀制取氧氣時，試管口要放一團(tuán)棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；若該同學(xué)收集的氧氣不純，原因可能是收集氣體前集氣瓶中未裝滿水或沒有等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集。素養(yǎng)探究全練11.(1)起對照作用(2)二氧化錳(3)有之前反應(yīng)生成的氯化鉀起催化作用，加快了氯酸鉀的分解(4)高于解析(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1的目的是與其他實(shí)驗(yàn)形成對照，通過對比可知，二氧化錳、氧化鐵、氯化鉀三種物質(zhì)均能加快氯酸鉀的分解。(2)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)，二氧化錳做催化劑時，收集相同體積的氧氣所需時間最短，反應(yīng)速率最快，催化效果最佳。(4)由題圖2可知，開始加熱后，氧氣的濃度隨溫度升高呈緩慢下降趨勢，說明此時沒有氧氣生成，即氯酸鉀沒有分解，溫度接近400℃時，氧氣濃度迅速增加，說明氯酸鉀開始分解，此時氯酸鉀的分解溫度高于其熔點(diǎn)。12.(1)①1520②探究溫度對H2O2溶液分解速率的影響(2)使每次實(shí)驗(yàn)中催化劑與H2O2溶液的接觸面積和總質(zhì)量均相等(3)其他條件相同時，催化劑的種類對化學(xué)反應(yīng)速率有影響(4)相同時間收集的O2體積解析(1)①實(shí)驗(yàn)1探究H2O2溶液濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響，若a與b不相等，可以利用控制變量法，控制濃度與Ⅰ、Ⅱ之間最小濃度相等，即a=15；控制溫度與Ⅰ、Ⅱ之間最低溫度相等，即b=20。②若a與b相等，利用控制變量法可得，a=b=30，則實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ的H2O2溶液濃度相等，溫度不等，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對H2O2溶液分解速率的影響。