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專題14空氣和氧氣空氣的成分和應(yīng)用1.
空氣的成分和組成。第一個(gè)對(duì)空氣組成進(jìn)行探究的化學(xué)家:拉瓦錫(第一個(gè)用天平進(jìn)行定量分析)??諝獬煞諳2N2CO2稀有氣體其它氣體和雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)21%78%0.04%0.93%0.03%注:空氣成分含量是按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算的,而且是個(gè)粗略值。2.空氣中氧氣含量的測(cè)定(1)測(cè)定原理:在一個(gè)密閉容器內(nèi),用一種足量的易燃物質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一種固體,使容器內(nèi)壓強(qiáng)減小。在大氣壓的作用下,水倒吸入密閉容器內(nèi)的體積,即為空氣中氧氣的體積。(2)實(shí)驗(yàn)裝置:如右圖(3)實(shí)驗(yàn)步驟:A先在集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水,將集氣瓶?jī)?nèi)水面上的容積分成五等分并做上記號(hào)。B連接裝置,并檢查裝置的氣密性。C用止水夾夾緊橡皮管,點(diǎn)燃紅磷,迅速伸入集氣瓶?jī)?nèi),塞緊橡皮塞。D燃燒結(jié)束,冷卻至室溫后,打開止水夾。(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅磷劇烈燃燒,放出大量的熱,有大量白煙生成;冷卻后打開止水夾,水經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶,約占集氣瓶?jī)?nèi)空氣總體積的1/5。(5)反應(yīng)的文字表達(dá)式:。(6)結(jié)論:空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5.注:①實(shí)驗(yàn)前,導(dǎo)管應(yīng)預(yù)先注滿水,否則在燃燒完畢,裝置冷卻后打開止水夾時(shí),進(jìn)入的水會(huì)有一部分留在導(dǎo)管內(nèi)。②實(shí)驗(yàn)時(shí),確保氣密性良好。③實(shí)驗(yàn)時(shí),藥品必須過量,燃燒后才能完全消耗掉瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣。④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,帶裝置冷卻到室溫后才能打開止水夾。⑤可用來反應(yīng)的物質(zhì)必須是易于氧氣反應(yīng)而不與空氣中其他氣體反應(yīng),且沒有氣體生成的物質(zhì)。(不采用硫、木炭、鐵絲等物質(zhì)代替)3.空氣的利用:(1)O2的用途:供給呼吸;支持燃燒,也叫助燃,常用于焊接、切割金屬等方面。(2)N2:a性質(zhì):無(wú)色、無(wú)味的氣體,難溶于水;不支持燃燒?;瘜W(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。b用途:燈泡中充氮?dú)饪裳娱L(zhǎng)使用壽命;食品包裝充入氮?dú)饪煞栏?;制造化肥、炸藥的重要原料;液氮可以做冷凍劑,醫(yī)療上用液氮冷凍麻醉或冷藏人體細(xì)胞組織等。(3)稀有氣體:a氦、氖、氬、氪、氙和氡等氣體的總稱,是混合物。b性質(zhì):無(wú)色、無(wú)味的氣體,難溶于水,化學(xué)性質(zhì)不活潑。c用途:常用作保護(hù)氣;做光源(稀有氣體通電能發(fā)出不同顏色的光)??諝獾奈廴緦?duì)空氣造成污染的主要是有害氣體(CO、SO2、NO2)和煙塵;目前計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目為CO、SO2、NO2、O3和可吸入顆粒物等。氧氣的制取1.氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法:(1)過氧化氫制氧氣:A藥品:過氧化氫、二氧化錳。B反應(yīng)原理:2H2O2MnO22H2O+O2↑C實(shí)驗(yàn)裝置:如圖D步驟:a檢查氣密性:將橡皮管用彈簧夾夾住,打開分液漏斗活塞,向分液漏斗中加入一定量水后,燒瓶與漏斗形成液面差,說明裝置不漏氣。b裝藥品:將黑色二氧化錳加入圓底燒瓶,另將帶有分液漏斗和導(dǎo)管的雙孔橡皮塞塞緊瓶口,放置好集氣瓶。最后向分液漏斗中加入過氧化氫。c打開活塞進(jìn)行反應(yīng):打開活塞,讓過氧化氫溶液從分液漏斗滴入圓底燒瓶,觀察現(xiàn)象。d向上排空氣法收集氧氣:氧氣密度比空氣大,采用向上排空氣法收集氧氣。將帶火星的木條放置于集氣瓶口,若復(fù)燃則氧氣已經(jīng)收集滿。e收集完畢,關(guān)閉分液漏斗活塞,回收二氧化錳:待氧氣收集滿后,關(guān)閉分液漏斗活塞?;厥辗忠郝┒肥S嗟倪^氧化氫和圓底燒瓶中的二氧化錳固體。洗滌儀器并整理器材。(2)高錳酸鉀(或氯酸鉀和二氧化錳)制氧氣:A藥品:高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳。B原理:;.C裝置:此處是利用固體加熱制取氧氣,所以可選用儀器名稱:酒精燈、試管、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽。D操作步驟:用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,并排水法收集氧氣。步驟可概括為連—查—裝—定—點(diǎn)—收—移—熄。a檢查裝置氣密性:將導(dǎo)管一端進(jìn)入水中,用手緊握試管壁,若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出,或手撤離后在導(dǎo)管中形成一段水柱,則裝置不漏氣。否則更換橡皮塞。b將藥品裝入試管:取少量高錳酸鉀裝入試管,平鋪在試管底部,管口塞一團(tuán)棉花,防止高錳酸鉀顆粒隨氧氣進(jìn)入水槽、集氣瓶或堵塞導(dǎo)管。c將試管固定在鐵架臺(tái)上:鐵夾夾在距離試管口三分之一處,試管口要低于試管底部(防止冷凝水倒流,導(dǎo)致試管口破裂)d點(diǎn)燃酒精燈加熱:先使酒精燈外焰在試管下方來回移動(dòng),讓試管均勻受熱,然后對(duì)準(zhǔn)試管中的藥品部位加熱。e集氣瓶?jī)?nèi)裝滿水,不留空氣,當(dāng)導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)氣泡時(shí)才開始收集,瓶中水排盡,瓶中氧氣集滿。f收集完畢:導(dǎo)管不離開水槽,不能熄滅酒精燈。熄滅酒精燈:當(dāng)導(dǎo)管撤離水槽后才能熄滅酒精燈,否則倒吸,引起試管破裂。2.氧氣的驗(yàn)滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,證明氧氣已滿。檢驗(yàn):用帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi),若木條復(fù)燃,證明是氧氣3.催化劑(觸媒):在化學(xué)反應(yīng)中能改變物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。4.氧氣的工業(yè)制備:分離液態(tài)空氣法(原理:氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同,物理變化)氧氣的性質(zhì)和燃燒1.O2的物理性質(zhì):在通常狀況下,氧氣是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體,密度比空氣稍大
,不易溶于水(可用排水法收集)。2.氧氣三態(tài)變化:降溫后,氧氣可以變?yōu)榈{(lán)色的液體,甚至淡藍(lán)色雪花狀固體。3.O2的化學(xué)性質(zhì):a化學(xué)性質(zhì)比較活潑,具有氧化性,在一定條件下可與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),釋放熱量。b特有的性質(zhì):支持燃燒,供給呼吸。4.物質(zhì)在空氣中和氧氣中燃燒現(xiàn)象的比較反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)的條件反
應(yīng)
現(xiàn)
象生成物在空氣中在氧氣中C+O2點(diǎn)燃持續(xù)紅熱,無(wú)煙、無(wú)焰劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成一種無(wú)色氣體盛有黑色木炭的燃燒匙應(yīng)由上而下慢慢伸入集氣瓶中S+O2點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,生成一種無(wú)色有刺激性氣味的氣體S的用量不宜過多,實(shí)驗(yàn)前,在瓶底放少量水P(紅)+O2點(diǎn)燃黃白色火焰,伴隨放熱和大量白煙發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成大量白煙,白煙易溶于水實(shí)驗(yàn)前在瓶中放少量水,吸收生成的固體顆粒Fe+O2點(diǎn)燃灼成紅熱,離火后變冷用木條引燃后,能持續(xù)劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,將鐵絲熔成小球,生成黑色固體實(shí)驗(yàn)前在瓶中放少量水或細(xì)沙,防止高溫熔融濺落到瓶底受熱不均而炸裂5.氧化反應(yīng)①定義:物質(zhì)跟氧反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)。②類型:A緩慢氧化:氧化過程中進(jìn)行得非常緩慢,甚至在短期內(nèi)不易察覺,如鋼鐵生銹,生物呼吸作用等。B劇烈氧化:氧化過程進(jìn)行得很劇烈,如硫、鐵磷等物質(zhì)的燃燒。③燃燒:可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、發(fā)熱、劇烈的氧化反應(yīng)。條件:a有可燃物;b要有助燃劑,常用助燃劑為氧氣;c溫度達(dá)到該可燃物的著火點(diǎn)。④爆炸:如果燃燒以極快的速度在有限的空間里發(fā)生,瞬間積累大量的熱,使氣體體積急劇的膨脹,就會(huì)引起爆炸。一、空氣中氧氣含量測(cè)定1.(2023八下·義烏期中)為了測(cè)定能使帶火星的木條復(fù)燃時(shí)氧氣的最低含量是多少,活動(dòng)小組的同學(xué)們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是先將氧氣和空氣按不同的體積比收集在集氣瓶里。集氣體的裝置如圖所示,收集氣體的方法是:在100mL集氣瓶里裝滿水,塞緊膠塞并關(guān)閉活塞b,打開活塞a通入氧氣,把瓶里的水排入量筒,當(dāng)量筒內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的體積后立即關(guān)閉活塞a,然后打開活塞b通入空氣,把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為36%的氣體,則通入氧氣的體積和通入空氣的體積約是()A.50mL和50mL B.60mL和40mL C.40mL和60mL D.20mL和80mL【答案】D【解析】設(shè)通入氧氣的體積為xmL,則通入空氣的體積為(100-x)mL,
那么空氣中的氧氣體積為:(100-x)×15mL,
依據(jù)瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為36%建立等式:x+(100-x)×15=100×36%,2.(2023八下·義烏期中)某班同學(xué)用下圖裝置測(cè)定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管。點(diǎn)燃紅磷伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,觀察廣口瓶?jī)?nèi)水面變化情況。實(shí)驗(yàn)完畢,甲同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升明顯小于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5,乙同學(xué)的廣口瓶?jī)?nèi)水面上升大于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5。下列對(duì)這兩種現(xiàn)象解釋合理的是()①甲同學(xué)可能使用的紅磷量不足,瓶?jī)?nèi)氧氣沒有消耗完②甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞,紅磷熄滅冷卻時(shí)外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)③乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾,紅磷燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣受熱從導(dǎo)管逸出④乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢,塞緊瓶塞之前,瓶?jī)?nèi)空氣受熱逸出A.只有①③ B.只有②④ C.只有①②③ D.①②③④【答案】D【解析】①甲同學(xué)可能使用的紅磷量不足,瓶?jī)?nèi)氧氣沒有消耗完,會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏小,故①合理;
②甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞,紅磷熄滅冷卻時(shí)外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi),從而使瓶?jī)?nèi)氣壓減小,導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)的水變少,那么測(cè)量結(jié)果偏小,故②合理;
③乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾,紅磷燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣受熱從導(dǎo)管逸出,這會(huì)導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)外氣壓差增大,則進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積偏大,那么測(cè)量結(jié)果偏大,故③合理;
④乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢,塞緊瓶塞之前,瓶?jī)?nèi)空氣受熱逸出,也會(huì)造成集氣瓶?jī)?nèi)外氣壓差偏大,最終測(cè)量結(jié)果偏大,故④合理。故選D。3.(2022八下·溫州期末)小明利用如圖實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),下列操作中不會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏小的是()A.燃燒匙中的紅磷不足B.紅磷熄滅時(shí)瓶?jī)?nèi)還有氧氣剩余C.點(diǎn)燃紅磷后塞緊瓶塞時(shí)瓶?jī)?nèi)有部分氣體逸出D.紅磷熄滅后未冷卻至室溫便立即打開止水夾讀數(shù)【答案】C【解析】A.燃燒匙中的紅磷不足,則集氣瓶中的氧氣不能被完全消耗,那么會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小,故A不合題意;
B.紅磷熄滅時(shí)瓶?jī)?nèi)還有氧氣剩余,也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小,故B不合題意;
C.點(diǎn)燃紅磷后塞緊瓶塞時(shí)瓶?jī)?nèi)有部分氣體逸出,會(huì)導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)氣體體積變小,集氣瓶?jī)?nèi)外的氣壓差增大,從而導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積偏大,即導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大,故C符合題意;
D.紅磷熄滅后未冷卻至室溫便立即打開止水夾讀數(shù),由于集氣瓶?jī)?nèi)溫度較高,則氣壓較大,導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)外氣壓差減小,即測(cè)量結(jié)果偏小,故D不合題意。故選C。4.(2022八下·新昌期末)納米鐵粉在空氣中不易自燃,但稍加熱即可劇烈燃燒(與普通鐵在氧氣中燃燒相似),如圖是納米鐵粉在錐形瓶中燃燒的實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是()A.納米鐵粉屬于化合物B.錐形瓶中放水可以吸收生成物C.實(shí)驗(yàn)中可觀察到氣球先變大后變小D.激光手電照射使納米鐵粉的著火點(diǎn)降低【答案】C【解析】A.納米鐵粉是只由一種元素組成的純凈物,為單質(zhì),故A錯(cuò)誤;
B.錐形瓶?jī)?nèi)的水可以吸收鐵燃燒生成的熱量,防止熔融物直接低落瓶底,造成瓶底炸裂,故B錯(cuò)誤;
C.在實(shí)驗(yàn)過程中,鐵粉消耗氧氣,使氣壓減小;而放出的熱量使瓶?jī)?nèi)氣體體積膨脹壓強(qiáng)增大。由于后者對(duì)壓強(qiáng)的影響大于前者,所以氣球體積增大。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,由于溫度降低,因此氣壓減小,則此時(shí)氣球體積減小,故C正確;
D.著火點(diǎn)是可燃物的性質(zhì),不受外界條件的影響,故D錯(cuò)誤。故選C。5.(2022八下·婺城期末)在一個(gè)密閉容器中,有a、b、c、d四種物質(zhì),反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系如圖刻度紙所示(例如:a的質(zhì)量為5g,d的質(zhì)量為2g)。在一定條件下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,再次測(cè)得各物質(zhì)的質(zhì)量變化,并通過刻度的移動(dòng)來表示,且記錄在同一張刻度紙上:刻度線Ⅰ向右移動(dòng)9格;刻度線Ⅱ向左移動(dòng)8格;刻度線Ⅲ向左移動(dòng)8格。請(qǐng)回答:(1)該反應(yīng)的類型是。(2)a、b變化的質(zhì)量比為?!敬鸢浮浚?)分解反應(yīng)(2)9:17【解析】由圖可知,開始時(shí),a=5g、b=22g-5g=17g、c=28g-22g=6g、d=30g-28g=2g。反應(yīng)后,刻度線Ⅰ向右移動(dòng)9格,刻度線Ⅱ向左移動(dòng)8格,刻度線Ⅲ向左移動(dòng)8格,故a=5g+9g=14g、b=22g-14g-8g=0g、c=28g-8g-14g=6g、d=2g+8g=10g,故反應(yīng)后,a質(zhì)量增加,是生成物;b質(zhì)量減小,是反應(yīng)物;c質(zhì)量不變,可能是催化劑,也可能是不參與反應(yīng)的雜質(zhì);d質(zhì)量增加,是生成物。
(1)a、d是生成物,b是反應(yīng)物,該反應(yīng)符合“一變多”的特點(diǎn),則該反應(yīng)屬于分解反應(yīng);
(2)a、b變化的質(zhì)量比為:(14g-5g):(17g-0g)=9:17。6.(2022八下·諸暨期末)小敏用圖甲裝置測(cè)定空氣中氧氣含量。
(1)紅磷點(diǎn)燃后立即伸入瓶中并塞緊瓶塞,此時(shí)能觀察到的現(xiàn)象是。(2)火焰熄滅后振蕩集氣瓶,等裝置冷卻至室溫,打開止水夾,燒杯內(nèi)的部分水通過導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶,集氣瓶中消耗的氧氣體積可用表示。(3)小敏將裝置改成圖乙所示,點(diǎn)燃紅磷前先塞緊瓶塞,再用電熱棒給紅磷加熱。請(qǐng)分析改進(jìn)后的優(yōu)勢(shì):。【答案】(1)紅磷劇烈燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出大量熱量(2)進(jìn)入集氣瓶的水的體積(3)能避免甲實(shí)驗(yàn)中將燃燒匙伸入時(shí)因受熱導(dǎo)致部分空氣逸出而形成的誤差,從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確?!窘馕觥浚?)紅磷點(diǎn)燃后立即伸入瓶中并塞緊瓶塞,此時(shí)能觀察到的現(xiàn)象是:紅磷劇烈燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出大量熱量。
(2)火焰熄滅后振蕩集氣瓶,等裝置冷卻至室溫,打開止水夾,燒杯內(nèi)的部分水通過導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶,集氣瓶中消耗的氧氣體積可用進(jìn)入集氣瓶的水的體積表示。
(3)小敏將裝置改成圖乙所示,點(diǎn)燃紅磷前先塞緊瓶塞,再用電熱棒給紅磷加熱,改進(jìn)后的優(yōu)勢(shì)為:能避免甲實(shí)驗(yàn)中將燃燒匙伸入時(shí)因受熱導(dǎo)致部分空氣逸出而形成的誤差,從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。7.(2022八下·麗水期末)某科學(xué)興趣小組對(duì)“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn):①按圖甲所示組裝儀器,檢查裝置氣密性后,調(diào)節(jié)右邊敞口容器和集氣瓶的水面相平,此時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣體的體積為V1;②關(guān)閉活塞,點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,立即塞緊瓶塞,火焰熄滅后,冷卻至室溫,打開活塞,觀察到集氣瓶中的水面上升。待水面不再上升時(shí),集氣瓶?jī)?nèi)的氣體體積為V2;③向敞口容器內(nèi)加入一定量的水至兩邊水面再次相平,此時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)的氣體體積為V3。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,壓強(qiáng)傳感器測(cè)得的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙。請(qǐng)回答:(1)點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)紅磷,立即塞緊瓶塞,觀察到紅磷劇烈燃燒,產(chǎn)生并放出熱量;(2)根據(jù)圖乙中壓強(qiáng)變化曲線,de段壓強(qiáng)增大對(duì)應(yīng)的操作是;(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,集氣瓶中氧氣體積分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為。(用字母表示)【答案】(1)大量白煙(2)打開活塞(3)V【解析】(1)點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)紅磷,立即塞緊瓶塞,觀察到紅磷劇烈燃燒,產(chǎn)生大量白煙并放出熱量;(2)根據(jù)圖乙可知,de段氣壓增大的操作應(yīng)該為:打開活塞;
(3)根據(jù)描述可知,集氣瓶?jī)?nèi)空氣的體積為V1,氧氣的體積為:V1-V3;
則空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為:V18.(2022八下·舟山月考)兩百多年前,法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用如圖1所示的裝置定量研究了空氣的成分,小金仿照這個(gè)歷史上著名實(shí)驗(yàn)的原理,用如圖2所示的裝置來測(cè)定空氣中氧氣的含量。(1)寫出上述實(shí)驗(yàn)中氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì):(2)小金在用如圖的裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶的水大于集氣瓶容積的15,導(dǎo)數(shù)這一結(jié)果的原因是①燃燒匙中的紅磷放少了②實(shí)驗(yàn)前橡皮管上的彈簧夾沒有夾緊③集氣瓶口上的瓶塞沒有塞緊④紅磷停止燃燒后立即打開彈簧夾⑤把點(diǎn)燃的紅磷伸入集氣瓶中后沒有立即塞緊瓶塞(3)改進(jìn)后,小金發(fā)現(xiàn)在用圖乙所示的裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí),即使在裝置氣密性良好,且操作正確的情況下,吸入的水也往往小于集氣瓶容積的15查閱資料可知,拉瓦錫實(shí)驗(yàn)測(cè)出氧氣約占空氣總體積的15造成上述實(shí)驗(yàn)偏差的原因可能是【答案】(1)不溶于水(2)②⑤(3)氧氣不能完全反應(yīng)【解析】(1)氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)有:不溶于水。
(2)①燃燒匙中的紅磷放少了,會(huì)造成氧氣不能被完全消耗,即測(cè)量結(jié)果偏小,故①不合題意;
②實(shí)驗(yàn)前橡皮管上的彈簧夾沒有夾緊,會(huì)造成燃燒時(shí)的瓶?jī)?nèi)氣體溢出,從而使瓶?jī)?nèi)外氣壓差增大,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大,故②符合題意;
③集氣瓶口上的瓶塞沒有塞緊,冷卻到室溫后,外面的空氣會(huì)進(jìn)入瓶?jī)?nèi),導(dǎo)致進(jìn)入瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量偏小,故③不合題意;
④紅磷停止燃燒后立即打開彈簧夾,由于瓶?jī)?nèi)溫度較高,氣壓較大,那么進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的水的體積偏小,故④不合題意;
⑤把點(diǎn)燃的紅磷伸入集氣瓶中后沒有立即塞緊瓶塞,會(huì)導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣體膨脹而溢出,使流入瓶?jī)?nèi)水的體積偏大,故⑤符合題意。故選②⑤。
(3)改進(jìn)后,小金發(fā)現(xiàn)在用圖乙所示的裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí),即使在裝置氣密性良好,且操作正確的情況下,吸入的水也往往小于集氣瓶容積的15。查閱資料可知,拉瓦錫實(shí)驗(yàn)測(cè)出氧氣約占空氣總體積的19.(2022八下·浙江期中)學(xué)校多元課外活動(dòng)小組在學(xué)習(xí)了教材中“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)時(shí),得知五氧化二磷不能隨便排放到空氣中,否則會(huì)對(duì)空氣造成污染,所以對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),如圖所示(密閉系統(tǒng)內(nèi)共有50mL空氣)。然后給裝有紅磷的玻璃管加熱,同時(shí)交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的活塞,至玻璃管內(nèi)的紅磷變成白煙,且較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱。停止加熱后,待冷卻至室溫將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)。請(qǐng)根據(jù)你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的理解,回答下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,注射器內(nèi)的氣體體積理論上應(yīng)該減少約mL。(2)在實(shí)驗(yàn)的加熱過程中,交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是。(3)上述實(shí)驗(yàn)只是粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的一種方法,測(cè)量過程通常會(huì)使測(cè)得的體積百分比小于1/5,你認(rèn)為造成該實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是,(寫出其中兩種)。(4)該小組同學(xué)反思上述實(shí)驗(yàn)的探究過程后認(rèn)為:用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣的含量時(shí),在藥品的選擇和生成物的要求上應(yīng)考慮的是,(各答一條)?!敬鸢浮浚?)10(2)使裝置內(nèi)氧氣被充分反應(yīng)完(3)放入的紅磷太少;裝置漏氣等(4)藥品要能在空氣中燃燒且燃燒時(shí)只消耗氧氣;反應(yīng)的生成物不能是氣體(合理即可)【解析】(1)注射器內(nèi)氧氣的體積為:50mL×15=10mL,則氣體體積理論上的減小量為10mL。
(2)在實(shí)驗(yàn)的加熱過程中,交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是使裝置內(nèi)氧氣被充分反應(yīng)完。
(3)上述實(shí)驗(yàn)只是粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的一種方法,測(cè)量過程通常會(huì)使測(cè)得的體積百分比小于1/5,我認(rèn)為造成該實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是:放入的紅磷太少,裝置漏氣等。
10.(2023八下·浙江期末)小金對(duì)“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),如圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①取足量鐵粉、活性炭混合均勻制得脫氧劑,平鋪在錐形瓶?jī)?nèi)拱形有孔塑料板上,迅速塞緊瓶塞,用記號(hào)筆標(biāo)記瓶塞下端位置;②在量筒中加入體積為V1的紅墨水,導(dǎo)管插入液面以下;③一段時(shí)間后,待量筒液面不再下降時(shí),此時(shí)量筒內(nèi)紅墨水的體積為V2;④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將錐形瓶?jī)?nèi)注水至記號(hào)筆標(biāo)記處,測(cè)得整瓶水的體積為V3,計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)?;卮鹣铝袉栴}:(1)檢查圖中裝置氣密性的基本操作:。(2)該實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中的氧氣含量為(用V1、V2、V3表示)。(3)與課本中燃燒紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)相比,本實(shí)驗(yàn)的主要優(yōu)點(diǎn)是(寫1點(diǎn))。(4)小金通過該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)比實(shí)際數(shù)據(jù)大,請(qǐng)推測(cè)可能的原因:?!敬鸢浮浚?)將導(dǎo)管一端插入水中,用手握緊錐形瓶,觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出,手拿開后,導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱且水柱高度不變,則說明裝置不漏氣(合理即可)(2)V(3)拱形有孔塑料板增加了鐵粉與氧氣的接觸面積,使氧氣消耗更加充分(或減少點(diǎn)燃紅磷導(dǎo)致氣體外逸對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響等;合理即可)(4)導(dǎo)管內(nèi)含有的一定體積氧氣也被消耗,導(dǎo)致實(shí)際空氣的體積比V3大(合理即可)【解析】(1)檢查圖中裝置氣密性的基本操作:將導(dǎo)管一端插入水中,用手握緊錐形瓶,觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出,手拿開后,導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱且水柱高度不變,則說明裝置不漏氣。
(2)根據(jù)描述可知,量筒內(nèi)減小水的體積等于氧氣的體積,即氧氣體積=V2-V1;
錐形瓶?jī)?nèi)到達(dá)記號(hào)處水的體積等于里面空氣的體積,即空氣體積為V3;
則空氣中的氧氣含量為:V1?V2V3×100二、氧氣的制取11.(2022八下·浙江期中)小明在做氯酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)時(shí),繪制了試管中固體物質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間變化的圖像(如圖),下列相關(guān)說法正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)表示氯酸鉀的質(zhì)量B.b點(diǎn)表示氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量C.c點(diǎn)表示氯酸鉀、氯化鉀和二氧化錳的質(zhì)量D.d點(diǎn)表示氯化鉀和二氧化錳的質(zhì)量【答案】D【解析】氯酸鉀的分解需要達(dá)到一定溫度才能進(jìn)行,因此在開始一段時(shí)間內(nèi)氯酸鉀的質(zhì)量保持不變,那么a段的固體質(zhì)量應(yīng)該是氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量之和,故A錯(cuò)誤;
開始分解后,二氧化錳的質(zhì)量保持不變,氯酸鉀的質(zhì)量不斷減小。b點(diǎn)時(shí)氯酸鉀正在分解,則此時(shí)固體包括二氧化錳、氯酸鉀和生成的氯化鉀,故B錯(cuò)誤;
c點(diǎn)時(shí)固體質(zhì)量保持不變,即此時(shí)氯酸鉀已經(jīng)完全分解,則此時(shí)固體為氯化鉀和二氧化錳,故C錯(cuò)誤;
d點(diǎn)時(shí)固體質(zhì)量保持不變,即氯酸鉀完全分解,則表示氯化鉀和二氧化錳的質(zhì)量,故D正確。故選D。12.(2023八下·義烏期中)如圖為用一定質(zhì)量和濃度的過氧化氫溶液和一定質(zhì)量二氧化錳制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)分析圖象,其中不正確的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】在反應(yīng)結(jié)束前,生成氧氣的質(zhì)量逐漸變大。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,生成氧氣的質(zhì)量保持不變,故A正確不合題意;
隨著反應(yīng)的進(jìn)行,過氧化氫的質(zhì)量逐漸減小,最終減小到零,故B正確不合題意;
過氧化氫分解生成氧氣和水,則反應(yīng)過程中,水的質(zhì)量逐漸增大。反應(yīng)結(jié)束后,水的質(zhì)量保持不變,故C錯(cuò)誤符合題意;二氧化錳為催化劑,在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變,故D正確不合題意。故選C。13.(2023八下·義烏期中)實(shí)驗(yàn)室常用如圖甲、乙的發(fā)生裝置制取氧氣,小金又設(shè)計(jì)了如圖丙、丁的裝置用于制取氧氣,以及測(cè)量氧氣體積,相關(guān)敘述合理的是()A.分解雙氧水制取氧氣時(shí),需定期向甲圖燒瓶中添加二氧化錳粉末B.乙圖中先關(guān)閉止水夾a再向上拉注射器的活塞,放手后若活塞下落到原位置則裝置氣密性良好C.利用丙圖二氧化錳粉末與雙氧水制取氧氣可實(shí)現(xiàn)“隨開隨用、隨關(guān)隨?!钡牟僮鱀.若用裝置丁測(cè)量生成氧氣的體積,集氣瓶上方原有的空氣會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏大【答案】B【解析】A.使二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣的過程中是催化劑,反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變,用裝置乙分解雙氧水制取氧氣時(shí),不需定期向燒瓶中添加二氧化錳粉末,故A錯(cuò)誤;
B.向上拉裝置丙中注射器的活塞并關(guān)閉止水夾a,若活塞下落到原位置則裝置氣密性良好,故B正確;
C.裝置丁中二氧化錳粉末與雙氧水不能徹底分開,不能實(shí)現(xiàn)“隨開隨用、隨關(guān)隨停”的操作,故C錯(cuò)誤;
D.在圖丁中,依靠生成氧氣的壓強(qiáng)將水壓入量筒,而空氣起到傳遞壓強(qiáng)的作用,對(duì)氧氣體積的測(cè)量沒有影響,故D錯(cuò)誤。故選B。14.()實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的步驟主要有①向試管中加入藥品,②檢查裝置的氣密性,③用排水法收集氣體,④加熱盛有藥品的試管,⑤停止加熱,⑥將導(dǎo)管從水槽中取出。正確的操作順序是()A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑥⑤C.①②④③⑥⑤ D.②①④③⑤⑥【答案】B【解析】實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣的步驟主要有:
②檢查裝置的氣密性;①向試管中加入藥品;④加熱盛有藥品的試管;③用排水法收集氣體;
⑥將導(dǎo)管從水槽中取出;⑤停止加熱。故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。故選B。15.(2022八下·柯橋期末)某同學(xué)誤將少量KMnO4當(dāng)成MnO2加入KClO3中進(jìn)行加熱制取氧氣,部分物質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示。下列關(guān)于該過程的說法正確的是()A.c代表氧氣B.t2時(shí)刻,KClO3開始分解C.t3時(shí)刻,KMnO4恰好完全分解D.起催化作用物質(zhì)的質(zhì)量一直保持不變【答案】B【解析】根據(jù)圖片可知,b物質(zhì)的質(zhì)量少,則b是高錳酸鉀,a是氯酸鉀。在二氧化錳的催化作用下,氯酸鉀分解產(chǎn)生氯化鉀和氧氣,所以c可以表示氯化鉀,故A錯(cuò)誤;
根據(jù)圖片可知,a是氯酸鉀,在t2時(shí)質(zhì)量開始減小,那么它開始分解,故B正確;
b為高錳酸鉀,當(dāng)它的質(zhì)量為零時(shí),時(shí)間還沒有達(dá)到t3,故C錯(cuò)誤;
二氧化錳起催化作用,由于高錳酸鉀分解生成二氧化錳,因此它的質(zhì)量先不變,再增大然后再保持不變,故D錯(cuò)誤。故選B。16.(2022八下·東陽(yáng)期末)一種用軟錳礦(主要成分是MnO2)制備KMnO4的工藝中主要涉及下列反應(yīng):①2MnO2+O2+4KOH?2K2MnO4+2H2O,②2K2MnO4+2H2O通電__2KMnO4+2KOH+H下列有關(guān)說法正確的是()A.KMnO4是由離子構(gòu)成的物質(zhì) B.K2MnO4中錳元素顯+7價(jià)C.反應(yīng)②屬于分解反應(yīng) D.該制法中K2MnO4是主要原料【答案】A【解析】A.根據(jù)KMnO4化學(xué)式可知,它由鉀離子和錳酸根離子構(gòu)成,故A正確;
B.在K2MnO4中,K的化合價(jià)為+1,O的化合價(jià)為-2,根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零得到:(+1)×2+x+(-2)×4=0,解得:x=+6,故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)②中的反應(yīng)物有兩種,肯定不是分解反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.該制法中K2MnO4是生成物,而不是主要原料,故D錯(cuò)誤。故選A。17.(2023八下·義烏期中)下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置,請(qǐng)回答下列問題:(1)裝置D可替代裝置C,E,F(xiàn)。若選用裝置D,采用排空氣法收集氧氣,氧氣應(yīng)從(填a或b)管進(jìn)入。(2)用制得的氧氣完成G裝置所示實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是?!敬鸢浮浚?)a(2)劇烈燃燒,火星四射【解析】(1)氧氣的密度大于空氣,進(jìn)入集氣瓶后會(huì)沉積在集氣瓶底部,則應(yīng)該讓氧氣從長(zhǎng)導(dǎo)管a進(jìn)入,讓空氣從短導(dǎo)管b排出。
(2)用制得的氧氣完成G裝置所示實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:劇烈燃燒,火星四射。18.(2022八下·麗水期末)如圖所示,甲裝置加熱氯酸鉀和二氧化錳固體制取氧氣,乙裝置收集氧氣。請(qǐng)回答:(1)檢查甲裝置的氣密性:連接好發(fā)生裝置,將導(dǎo)管口的下端浸入水中,微熱試管,如果觀察到導(dǎo)管口,說明裝置不漏氣;(2)甲裝置有一處明顯錯(cuò)誤,需要調(diào)節(jié)A螺母和(填字母)螺母改正錯(cuò)誤;(3)若用排空氣法收集氧氣,氣體應(yīng)從(填“a”或“b”)管通入?!敬鸢浮浚?)有氣泡冒出(2)B(3)b【解析】(1)檢查甲裝置的氣密性:連接好發(fā)生裝置,將導(dǎo)管口的下端浸入水中,微熱試管,如果觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出,說明裝置不漏氣;(2)在加熱氯酸鉀和二氧化錳固體制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中,為了防止水蒸氣液化后倒流進(jìn)試管底部造成炸裂,要求試管口略微向下傾斜,則需要調(diào)整試管在鐵架臺(tái)上的高度和試管的傾角,因此需要調(diào)節(jié)螺母A和B。
(3)若用排空氣法收集氧氣,因?yàn)檠鯕獾拿芏却笥诳諝?,因此氧氣?yīng)該從長(zhǎng)導(dǎo)管b通入,空氣從短導(dǎo)管A排出。19.(2022八下·杭州期末)實(shí)驗(yàn)室提供H2O2、MnO2和KMnO4三種藥品及下列裝置。根據(jù)要求完成下列問題:(1)使用B裝置制取氧氣時(shí),試管口應(yīng)略向下傾斜,原因是。(2)選擇裝置A和D制取并收集氧氣。儀器a的名稱是,D中的導(dǎo)管靠近集氣瓶的底部,目的是。(3)選擇裝置B和C制取氧氣的步驟有:①將導(dǎo)氣管移出水槽;②加熱;③裝藥品;④收集;⑤熄滅酒精燈:⑥檢查裝置氣密性。正確的操作順序?yàn)椤!敬鸢浮浚?)防止水分倒流,引起試管炸裂(2)長(zhǎng)頸漏斗;將氧氣直接通入底部,減小和空氣的混合,保證氧氣的純凈(3)⑥③②④①⑤【解析】(1)使用B裝置制取氧氣時(shí),試管口應(yīng)略向下傾斜,原因是:防止水分倒流,引起試管炸裂。(2)根據(jù)圖片可知,儀器a為長(zhǎng)頸漏斗。D中的導(dǎo)管靠近集氣瓶的底部,目的是:將氧氣直接通入底部,減小和空氣的混合,保證氧氣的純凈。
(3)選擇裝置B和C制取氧氣的步驟有:⑥檢查裝置氣密性。③裝藥品;②加熱;④收集;
①將導(dǎo)氣管移出水槽;⑤熄滅酒精燈。則正確順序?yàn)椋孩蔻邰冖堍佗荨?0.(2023八下·舟山期中)科學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)了二氧化錳(MnO2)催化分解過氧化氫的實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(一)選擇裝置并檢查氣密性。(二)稱取0.1克的二氧化錳粉末加入容器中。(三)量取50毫升溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約1%的過氧化氫溶液加入容器中,記錄一定時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積。(四)改變二氧化錳的質(zhì)量,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如下。時(shí)間/秒生成氧氣的體積/延升0.1克MnO20.2克MnO20.3克MnO20.4克MnO2404961758680778790921208992929216092929292(1)本實(shí)驗(yàn)探究的問題是。(2)實(shí)驗(yàn)中除了量筒外,還需要用到的測(cè)量?jī)x器有(3)為完成本實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇下圖氣體發(fā)生和收集裝置中的最佳組合是,(選填序號(hào))【答案】(1)二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解快慢的影響(2)天平、秒表(3)②⑤【解析】(1)根據(jù)表格可知,二氧化錳的質(zhì)量不斷增大,則本實(shí)驗(yàn)探究的問題是:二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解快慢的影響。
(2)在實(shí)驗(yàn)中,還需要測(cè)量二氧化錳的質(zhì)量和記錄時(shí)間,則還需要天平和秒表。
(3)過氧化氫為液態(tài),而二氧化錳為固態(tài),則發(fā)生裝置選擇“固液常溫型”,故選②;
氧氣不易溶于水,則可使用排水法進(jìn)行收集,故選⑤。21.(2022八下·浙江期中)下面是學(xué)習(xí)“制取氧氣”后進(jìn)行“氧氣的性質(zhì)”的探究實(shí)驗(yàn),(1)如圖所示是甲同學(xué)用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式,加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí),試管口要放一團(tuán)棉花,是為了。(2)停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈,這是為了。(3)乙同學(xué)利用雙氧水制取氧氣連接儀器組裝成如上中圖所示實(shí)驗(yàn)的裝置。乙學(xué)生用抽拉法檢查該裝置的氣密性請(qǐng)寫出具體操作過程。(4)用上圖裝置收集產(chǎn)生的氧氣,氣體應(yīng)從(填“c”或“d”)端進(jìn)入。(5)兩位同學(xué)利用制取的氧氣在探究其化學(xué)性質(zhì)時(shí),將點(diǎn)燃的鐵絲放入收集到的集氣瓶中時(shí),并未出現(xiàn)預(yù)期的劇烈燃燒,火星四射現(xiàn)象,請(qǐng)分析原因可能是什么?【答案】(1)高錳酸鉀加熱→(2)防止水槽中的水倒流回試管中,使試管炸裂(3)關(guān)閉分液漏斗活塞,向右拉動(dòng)注射器活塞,放手后又回到原位置(4)C(5)收集的氧氣不純或火柴剛被點(diǎn)燃就放入集氣瓶或鐵絲中沒有碳(合理即可)【解析】(1)高錳酸鉀在加熱的條件下分解,生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,則反應(yīng)的方程式為:高錳酸鉀加熱→錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。
(2)停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈,這是為了:防止水槽中的水倒流回試管中,使試管炸裂。
(3)乙同學(xué)利用雙氧水制取氧氣連接儀器組裝成如上中圖所示實(shí)驗(yàn)的裝置。乙學(xué)生用抽拉法檢查該裝置的氣密性請(qǐng)寫出具體操作過程:關(guān)閉分液漏斗活塞,向右拉動(dòng)注射器活塞,放手后又回到原位置。
(4)根據(jù)圖片可知,生成的氧氣產(chǎn)生的壓強(qiáng),將集氣瓶中的水排出瓶外,因?yàn)樗拿芏却蠹性谄孔拥撞?,所以氧氣從短?dǎo)管c進(jìn)入,水從長(zhǎng)導(dǎo)管d排出。
22.(2023八下·義烏期中)某興趣小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的條件進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)。(1)為探究催化劑的種類對(duì)氯酸鉀分解速度的影響,甲設(shè)計(jì)以下對(duì)比實(shí)驗(yàn):Ⅰ.將3.0gKClO3與1.0gMnO2均勻混合加熱;Ⅱ.將xgKClO3與1.0gCuO均勻混合加熱;在相同溫度下,比較兩組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生O2的快慢。在甲實(shí)驗(yàn)的Ⅱ中x的值應(yīng)為。(2)乙探究了影響雙氧水分解速度的某種因素。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:雙氧水的質(zhì)量雙氧水的濃度MnO2的質(zhì)量Ⅰ50.0g1%0.1g9mLⅡ50.0g2%0.1g16mLⅢ50.0g4%0.1g31mL上表中橫線上需記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是,本實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量O2體積的裝置是(填編號(hào))。該實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:?!敬鸢浮浚?)3.0(2)相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積;c;其他條件相同時(shí),過氧化氫溶液濃度越大,過氧化氫溶液的分解速率越快【解析】(1)探究催化劑的種類對(duì)氯酸鉀分解速度的影響時(shí),應(yīng)該控制其它因素相同,只改變催化劑的種類,即氯酸鉀和催化劑的質(zhì)量應(yīng)該相同,那么x=3.0g。
(2)根據(jù)表格可知,三個(gè)實(shí)驗(yàn)中氣體的體積不同,則比較雙氧水分解速度的方法為:相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積。在收集氧氣時(shí),利用氧氣的氣壓將集氣瓶中的水排出流入量筒。則量筒內(nèi)水的體積等于生成氧氣的體積,那么氧氣應(yīng)該從短導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶,而水從長(zhǎng)導(dǎo)管排入量筒,故選c。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,雙氧水的質(zhì)量和二氧化錳的質(zhì)量相同,不同的是雙氧水的濃度,那么得到結(jié)論:其他條件相同時(shí),過氧化氫溶液濃度越大,過氧化氫溶液的分解速率越快。三、氧氣的性質(zhì)與燃燒23.(2022八下·浙江期中)下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述,正確的是()A.木炭在空氣中燃燒,發(fā)出白光,生成一種能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色氣體B.硫粉在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,生成一種刺激性氣味的氣體C.鐵絲在空氣中點(diǎn)燃,劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體D.紅磷在空氣中燃燒,會(huì)產(chǎn)生大量的白霧【答案】B【解析】A.木炭在空氣中燃燒,發(fā)出紅光,生成一種能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色氣體,故A錯(cuò)誤;
B.硫粉在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,生成一種刺激性氣味的氣體,故B正確;
C.鐵絲在空氣中不能燃燒,故C錯(cuò)誤;
D.紅磷在空氣中燃燒,會(huì)產(chǎn)生大量的白煙,故D錯(cuò)誤。故選B。24.(2023八下·義烏期中)下列實(shí)驗(yàn)指定容器中的水,其解釋沒有體現(xiàn)水的主要作用的是()ABCD實(shí)驗(yàn)裝置排水法收集氧氣
測(cè)定空氣中氧氣含量
鐵絲在氧氣中燃燒硫在氧氣中燃燒解釋集氣瓶中的水;水先將集氣瓶?jī)?nèi)的空氣排凈,后便于觀察氧氣何時(shí)收集滿量筒中的水;通過水體積的變化得出O2體積集氣瓶中的水;冷卻濺落融熔物,防止集氣瓶炸裂集氣瓶中的水;吸收放出的熱量A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】A.在排水法收集氧氣時(shí),集氣瓶中的水先將集氣瓶?jī)?nèi)的空氣排凈,后便于觀察氧氣何時(shí)收集滿,故A正確不合題意;
B.在測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí),量筒中的水通過水體積的變化得出O2體積,故B正確不合題意;
C.鐵絲在氧氣中燃燒時(shí),集氣瓶中的水冷卻濺落融熔物,防止集氣瓶炸裂,故C正確不合題意;
D.硫在氧氣中燃燒時(shí),集氣瓶中的水主要用來吸收反應(yīng)生成的有毒氣體二氧化硫,故D錯(cuò)誤符合題意。故選D。25.(2022八下·浦江期末)下列屬于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述,描述錯(cuò)誤的是()A.硫在氧氣中燃燒時(shí),發(fā)出藍(lán)紫色火焰,生成無(wú)色無(wú)味的氣體B.紅磷在氧氣中燃燒時(shí),生成大量白煙C.細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒——集氣瓶中的水:防止集氣瓶炸裂D.探究燃燒的條件——燒杯中的水:加熱銅片;隔絕空氣【答案】A【解析】A.硫在氧氣中燃燒時(shí),發(fā)出藍(lán)紫色火焰,生成有刺激性氣味的氣體,故A錯(cuò)誤符合題意;
B.紅磷在氧氣中燃燒時(shí),生成大量白煙,故B正確不合題意;
C.細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒——集氣瓶中的水:防止集氣瓶炸裂,故C正確不合題意;
D.探究燃燒的條件——燒杯中的水:加熱銅片;隔絕空氣,故D正確不合題意。故選A。26.(2023八下·義烏期中)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),升溫至60℃的過程中,僅①燃燒;繼續(xù)升溫至260℃,③燃燒。下列分析不正確的是()A.①燃燒,說明白磷是可燃物B.對(duì)比①③,可說明紅磷的著火點(diǎn)比白磷的高C.對(duì)比②③,可驗(yàn)證燃燒需助燃劑D.④未燃燒,說明無(wú)煙煤不是可燃物【答案】D【解析】A.①燃燒,說明白磷是可燃物,故A正確不合題意;
B.對(duì)比①③,可說明紅磷的著火點(diǎn)比白磷的高,故B正確不合題意;
C.對(duì)比②③,②中紅磷不能與氧氣接觸,而③中紅磷與氧氣接觸,可驗(yàn)證燃燒需助燃劑,故C正確不合題意;
D.④未燃燒,說可能是還沒有達(dá)到無(wú)煙煤的著火點(diǎn),不能說明它不是可燃物,故D錯(cuò)誤符合題意。故選D。27.()調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,火災(zāi)傷亡事故很多是由于缺乏自救常識(shí)造成的,缺氧窒息是致人死亡的首要原因。下列自救措施中不合理的是()A.發(fā)生火災(zāi)時(shí),要保持鎮(zhèn)定,先了解火源的準(zhǔn)確位置,判斷逃生方向B.在逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)途中,要關(guān)上大門,以減低火勢(shì)及煙霧蔓延的速度C.若沒辦法離開現(xiàn)場(chǎng),要用濕毛巾等物品塞住門和窗戶的縫隙,以免濃煙滲入D.室內(nèi)起火時(shí),應(yīng)立即乘坐電梯逃離【答案】D【解析】A.發(fā)生火災(zāi)時(shí),要保持鎮(zhèn)定,先了解火源的準(zhǔn)確位置,判斷逃生方向,故A正確不合題意;
B.在逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)途中,要關(guān)上大門,以減低火勢(shì)及煙霧蔓延的速度,故B正確不合題意;
C.若沒辦法離開現(xiàn)場(chǎng),要用濕毛巾等物品塞住門和窗戶的縫隙,以免濃煙滲入,故C正確不合題意;
D.室內(nèi)起火時(shí),一旦發(fā)生電路故障,電梯就會(huì)停止運(yùn)行,因此乘坐電梯逃生是非常危險(xiǎn)的,故D錯(cuò)誤符合題意。故選D。28.()下列關(guān)于燃燒現(xiàn)象的解釋不正確的是()A.圖a中火柴頭垂直向上燃燒時(shí)容易熄滅,是因?yàn)闊峥諝庠龃罅嘶鸩窆5闹瘘c(diǎn)B.a(chǎn)中火柴頭斜向下時(shí)更容易燃燒,是因?yàn)榛鸩窆2粩啾患訜酑.b中蠟燭火焰很快熄滅,是因?yàn)榻饘偃ξ諢崃浚箿囟冉档偷较灎T著火點(diǎn)以下D.煤球制成蜂窩煤后燃燒更劇烈是因?yàn)樵龃罅嗣号c氧氣的接觸面積【答案】A【解析】A.圖a中火柴頭垂直向上燃燒時(shí)容易熄滅,是因?yàn)槿紵龝r(shí)不能對(duì)火柴梗加熱,它達(dá)不到著火點(diǎn)而熄滅,故A錯(cuò)誤符合題意;
B.a中火柴頭斜向下時(shí)更容易燃燒,是因?yàn)榛鸩窆2粩啾患訜?,故B正確不合題意;
C.b中蠟燭火焰很快熄滅,是因?yàn)榻饘偃ξ諢崃?,使溫度降低到蠟燭著火點(diǎn)以下,故C正確不合題意;
D.煤球制成蜂窩煤后燃燒更劇烈是因?yàn)樵龃罅嗣号c氧氣的接觸面積,故D正確不合題意。故答案為:A29.(2022八下·東陽(yáng)期末)在幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識(shí)的過程中,我們往往從實(shí)驗(yàn)出發(fā)。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的敘述,存在錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶有橡皮塞的試管中再將試管同時(shí)浸入約80℃的熱水里,只有白磷燃燒白磷的著火點(diǎn)比紅磷低B將呼出的氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁空氣中有二氧化碳C在常溫常壓下,硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈氧氣的濃度越大,硫燃燒得越劇烈D將天竺葵暗處理一晝夜后再光照4h,選取一張葉片進(jìn)行脫色處理,滴上碘液,葉片變成藍(lán)色植物光合作用制造了淀粉A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A:將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶有橡皮塞的試管中再將試管同時(shí)浸入約80℃的熱水里,只有白磷燃燒,主要因?yàn)榘琢椎闹瘘c(diǎn)比紅磷低,A正確。
B:將呼出的氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,說明的是呼出的氣體有二氧化碳,B錯(cuò)誤。
C:在常溫常壓下,硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈,因?yàn)檠鯕獾臐舛仍酱?,硫燃燒得越劇烈,C正確。
D:將天竺葵暗處理一晝夜后再光照4h,選取一張葉片進(jìn)行脫色處理,滴上碘液,葉片變成藍(lán)色,植物光合作用制造了淀粉,D正確。故選B。30.(2022八下·南潯期末)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)生反應(yīng):(1)上述甲、乙、丙三個(gè)反應(yīng)的相同點(diǎn)是(多選,填序號(hào))。A.都是化合反應(yīng)B.都是氧化反應(yīng)C.生成物都是固體D.都需要點(diǎn)燃E.都是非金屬與氧氣反應(yīng)(2)將裝置乙改裝為如圖丁所示裝置還可用于測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù):經(jīng)測(cè)定,集氣瓶的容積為250mL,在此實(shí)驗(yàn)中,觀察到量筒中減少的水的體積為50mL,則空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為;在保證整個(gè)裝置不漏氣的前提下,如果未冷卻到室溫便打開彈簧夾觀察量筒內(nèi)減少的水的體積,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果將(選填“偏大”“偏小”或“不變”)?!敬鸢浮浚?)A、B、D(2)20%;偏小【解析】(1)鐵和氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵,磷和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷,硫和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫,則三者的生成物只有一種,都是化合反應(yīng),故A正確;
三者都是物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),都是氧化反應(yīng),故B正確;
二氧化硫?yàn)闅怏w,故C錯(cuò)誤;三個(gè)反應(yīng)都需要點(diǎn)燃,故D正確;鐵為金屬,故E錯(cuò)誤。故選ABD。
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,觀察到量筒中減少的水的體積為50mL,則空氣中氧氣的體積為50mL,那么空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為:50mL250mL31.(2022八下·永康期中)根據(jù)如圖的實(shí)驗(yàn),并閱讀小資料,回答問題(1)甲實(shí)驗(yàn)中應(yīng)預(yù)先在集氣瓶底部鋪設(shè)水或細(xì)沙,這樣做的目的是。(2)二氧化硫是一種大氣污染物。根據(jù)小資料,集氣瓶乙中添加的液體是水(或氫氧化鈉),其目的是?!敬鸢浮浚?)防止反應(yīng)生成的熔融物掉落瓶底使瓶底受熱不均勻破裂(2)利用水或氫氧化鈉吸收二氧化硫防止其污染空氣【解析】(1)甲實(shí)驗(yàn)中應(yīng)預(yù)先在集氣瓶底部鋪設(shè)水或細(xì)沙,這樣做的目的是:防止反應(yīng)生成的熔融物掉落瓶底使瓶底受熱不均勻破裂。
(2)二氧化硫是一種大氣污染物。根據(jù)小資料,集氣瓶乙中添加的液體是水(或氫氧化鈉),其目的是:利用水或氫氧化鈉吸收二氧化硫,防止其污染空氣。32.()如圖所示,將白磷和紅磷分別裝在Y形管的支管中,管口系牢氣球,將Y形管伸入熱水中。(1)能燃燒的是(填“a”“b”或“c”)處,能正確反映氣球內(nèi)壓強(qiáng)(p)隨反應(yīng)時(shí)間(t)變化的是(填“A”“B”或“C”)。(2)管口的小氣球可以防止(填物質(zhì)名稱)進(jìn)入空氣中,從而使該實(shí)驗(yàn)綠色化?!敬鸢浮浚?)a;B(2)五氧化二磷【解析】(1)因?yàn)闊崴臏囟雀哂诎琢椎闹瘘c(diǎn),低于紅磷的著火點(diǎn),因此能燃燒的是白磷,故選a。氣球內(nèi)氣壓先變大后變小,故選B。
(2)管口的小氣球可以防止五氧化二磷進(jìn)入空氣中,從而使該實(shí)驗(yàn)綠色化。33.(2022八下·杭州期末)1830年,法國(guó)科學(xué)家用白磷、硫磺(易燃物)、木條發(fā)明了“摩擦火柴”(如圖甲),將火柴頭在粗糙的界面上輕輕劃動(dòng),便可引燃火柴桿,這種火柴會(huì)因?yàn)椴忍せ蚶鲜罂惺骋l(fā)火災(zāi)。1855年,瑞典科學(xué)家發(fā)明了“安全火柴”(如圖乙),只需將火柴頭快速?gòu)幕鸩窈袀?cè)面劃過,便可引燃火柴,且保存和使用比“摩擦火柴”更加方便和安全。資料一:白磷和紅磷的部分性質(zhì)如表。資料二:玻璃粉是一種顆粒粗糙、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的粉末,能增大接觸面粗糙程度。資料三:氯酸鉀受熱易分解。
白磷紅磷著火點(diǎn)40℃260℃毒性劇毒無(wú)毒結(jié)合上述材料和所學(xué)知識(shí),解釋:(1)使用“安全火柴”時(shí),氯酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式。(2)“安全火柴”比“摩擦火柴”保存和使用更安全的科學(xué)原理。(寫出一條)【答案】(1)2KClO【解析】(1)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解,生成氯化鉀和氧氣,反應(yīng)的方程式為:
2(2)“安全火柴”比“摩擦火柴”保存和使用更安全的科學(xué)原理:由于紅磷燃燒溫度高于白磷,因此可防止誤劃造成危害,生成氧氣使燃燒更充分。同時(shí)白磷有毒,而紅磷無(wú)毒,可防止誤食造成中毒。34.(2022八下·溫嶺期末)在進(jìn)行燃燒需要什么條件的活動(dòng)中,將一個(gè)杯口涂凡士林的玻璃杯倒扣在一支點(diǎn)燃的蠟燭上,如圖甲所示,一段時(shí)間后蠟燭熄滅。為探究蠟燭熄滅是因?yàn)檠鯕鉁p少還是二氧化碳增多,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:如圖乙所示,蠟燭在密閉容器中燃燒,用數(shù)字傳感器測(cè)量容器內(nèi)氧氣和二氧化碳濃度的變化情況,得到圖丙數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)2:收集一瓶20%氧氣和80%二氧化碳的混合氣體,將點(diǎn)燃的蠟燭伸入瓶中?,F(xiàn)象:蠟燭繼續(xù)燃燒,沒有立刻熄滅。(1)玻璃杯口涂凡士林的原因:。(2)有同學(xué)認(rèn)為蠟燭熄滅的原因是因?yàn)檠鯕夂谋M,你是否贊同他的觀點(diǎn),請(qǐng)說明理由?。(3)實(shí)驗(yàn)2的目的是驗(yàn)證?!敬鸢浮浚?)防止外界空氣進(jìn)入玻璃杯,干擾實(shí)驗(yàn)(2)不贊同,由圖丙數(shù)據(jù)可知,蠟燭熄滅后容器內(nèi)還有氧氣剩余。(3)蠟燭熄滅不是因?yàn)槎趸荚龆鄬?dǎo)致的。(回答“蠟燭熄滅是因?yàn)檠鯕鉁p少導(dǎo)致的”等類似的答案,不給分)【解析】(1)玻璃杯口涂凡士林的原因:防止外界空氣進(jìn)入玻璃杯,干擾實(shí)驗(yàn)。
(2)有同學(xué)認(rèn)為蠟燭熄滅的原因是因?yàn)檠鯕夂谋M,我不贊同他的觀點(diǎn),理由:由圖丙數(shù)據(jù)可知,蠟燭熄滅后容器內(nèi)還有氧氣剩余。
(3)實(shí)驗(yàn)2的目的是驗(yàn)證蠟燭熄滅不是因?yàn)槎趸荚龆鄬?dǎo)致的。35.(2022八下·柯橋期末)STEAM小組利用圖1裝置探究物質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃蠟燭后立即塞緊橡皮塞,待蠟燭熄滅后,將滴管中的水全部滴入集氣瓶中,使生石灰與水接觸,鋁盒中的白磷燃燒。圖2是瓶中二氧化碳和氧氣的含量隨時(shí)間變化的圖
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