3.1空气与氧气(2)分类集训(含答案解析)2020-2021学年浙教版八年级科学下册尖子生培优
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1、空气与氧气空气与氧气 考点目录:考点目录: 考点四、氧气的制取与收集(实验探究)考点四、氧气的制取与收集(实验探究) 考点五、氧气制取数轴图形分析(计算)考点五、氧气制取数轴图形分析(计算) 习题训练:习题训练: 考点四、氧气的制取与收集(实验探究)考点四、氧气的制取与收集(实验探究) 1.(2019 九上鄞州月考)下列收集装置,可以用来收集氧气的是( ) A. B. C. D. 2.实验室制取氧气的两种方法如下: 方法一:H2O2 2 H2OO2 方法二:KMnO4 点燃 K2MnO4MnO2O2 (1)两种方法涉及的化学反应都是_反应。 (2)如图是实验室制取、干燥和收集气体的装置图。仪器
2、 A 的名称是_,现用方法一制取一瓶干燥 的氧气,请按气体流向,用导管的编号将装置连接好_。(浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂) 3.利用图示仪器通过测量氧气体积来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下: (1) 检查气密性: 连好发生装置后, 将导管口的下端浸入水中, _, 如果观察到导管口有气泡冒出, 就证明装置不漏气。 (2)组装装置:连好的装置如图甲,其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下,需要调节 _ (填字母)螺母改正错误。 (3)进行实验:采用正确的反应装置和如图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的 是 。 A.加热时间过短,会使测量结果不准 B
3、.反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使结果更准确 4.根据下列装置,结合所学知识回答下列问题: (1)请写出图中带有标号仪器的名称:_ ,_ (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,所选发生装置是_(填字母) ,写出此反应的 化学方程式:_ (3)若选用 E 装置收集氧气,气体应从_ (填“a”或“b” )端通入 (4)用上述实验制得的氧气完成 F 装置所示实验,要在集气瓶底部装少量水或铺一层细沙,其目的是 _ ,写出 F 装置中发生反应的化学方程式:_ 5.(2020 八上温州期中)下图中的甲、乙是实验室制取氧气的两种装置,请回答下列问题。 (1)写出甲装置
4、中发生反应的化学方程式 _。 (2)乙装置收集氧气时需要用带火星的木条来验满,这是利用了氧气的_性。甲、乙两种制取氧气 的方法相比,乙方法的优点是_。 (3)若在丙装置中盛满水,用排水法收集(瓶口向上)一瓶氧气,气体从_端(填字母“a”或“b”) 通入。若把红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶里,盛氧气的集气瓶预先加少量水,水的作用是_。 (4)某同学用排水法收集一瓶氧气,将带火星的木条伸入集气瓶中,木条不复燃,原因可能是_(答 一条即可)。 (5)利用双氧水制取氧气的化学方程式为 _。在用发生装置丁或戊制取氧气时,丁与戊相比,丁 的优点是_ 。 6.(2019 八下金华期中)如图是小珂和小琦各自设
5、计的实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图(本 题的所有夹持仪器均已省略) 。小珂同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气(浓硫酸具有吸水性, 不溶解氧且不与氧气反应) ,请回答问题: (1)小珂同学制取氧气的发生装置应选择(填装置编号)_。 (2)现要收集一瓶干燥的氧气,请按气体的流向,用装置导管的编号将装置连接好: _。 (3) 小琦同学设计了图 C 的装置, 并用仪器乙收集氧气。 仪器甲叫_, 收集氧气的方法为_。 7.请根据下列装置图回答问题: (1)写出图中仪器、的名称:_;_。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可选用的气体发生装置为_ (填字母,下同),气体收集装置为 _或_;该
6、装置中,固定仪器时的一条主要注意事项是_。 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,试管口处要_ 。 (4)实验室加热高锰酸钾制取氧气(用排水法收集)的主要步骤有:装入药品;检查装置气密性;收 集气体;加热;停止加热;移出导气管。正确的操作顺序为 A. B. C. D. (5)若使用 B 装置来进行二氧化锰和过氧化氢制取氧气的实验,在该反应中二氧化锰是_;该反应 的文字表达式为_。 (6)经查资料可知,NH3的密度比空气小,极易溶于水,有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙 固体的方法来制取 NH3,选用_装置作制取氨气的发生装置,最好选用_装置来收集 NH3,理 由是_ 8.(2019 八下
7、嘉兴月考)小晨和小萍同学发现:带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有 60%水的集 气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体能使带火星的竹签复燃,为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含 量最小值,她们进行了如下探究: (空气中氧气含量 21%) 【设计实验】 :小晨设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入 25 毫升水的目的是_。 【实验研究】 :第一组实验:取 3 只集气瓶,编号为,分别装入 15%、30%和 45%的水,盖上盖玻片倒 置在水槽中。当气泡_放出后,导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出,将相同的 3 支带火星竹签 分别插入号瓶中,记录实验现象。获得第一组实验现象后,小晨又做了第二组实验,
8、并记录实验现 象,两组实验数据和现象见下表: 实验分组 第一组 第二组 实验序号 集气瓶装水的体积分数/% 15 30 45 34 38 42 带火星竹签状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃 得出上述两组实验现象后, 小萍认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值, 需继续进行实验。 【实验结论】 :再经过数次实验并计算后得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为 48.7%。则小晨在 收集气体时集气瓶中装水的体积分数是_。 (保留整数) 【继续探究】 : 小萍认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气, 请你提出实验改进的措施_。 9.(2019 八下台州期末)几位同学利用如图装置
9、测定高锰酸钾加热制取氧气的多少。实验中发现测量值 明显高于根据化学方程式计算的理论值。据此,他们展开了讨论。 (1)仪器 A 的名称为_。 (2)小科认为要重新检查装置的气密性,请写出装置气密性检查的方法:_。 (3)小妍认为可能是实验操作不当引起。以下是他记录的部分实验步骤,会引起测量值偏大的有 A.导管口一有气泡冒出就开始收集 B.试管未冷却至室温后就进行读数 C.将导管移出水面后再熄灭酒精灯 (4)改进实验后重新测量仍然出现以上结果。在老师的帮助下,同学们查阅资料后确定是锰酸钾和二氧化 锰两种物质中的一种或两种分解引起。二氧化锰难溶于水,锰酸钾易溶于水,溶液呈深绿色。 他们对试管内的物质
10、充分加热,再将试管中的剩余固体溶于足量的水并过滤,发现不溶物中有二氧化锰, 滤液呈无色。根据以上实验现象,两位同学提出两种观点: 小科:不溶物中有二氧化锰,说明超出部分的氧气全部由锰酸钾分解的。小妍:滤液呈无色,说明超出部 分的氧气全部由锰酸钾分解的。 对于以上两种观点,请任选一种对其可靠性进行判断并说明理由。_ 考点五、氧气制取数轴图形分析(计算)考点五、氧气制取数轴图形分析(计算) 1.(2020 八下温州期末)在利用一定质量的双氧水和二氧化锰制取氧气的实验过程中,相关量的变化与 时间的对应关系如图所示,则纵坐标可能表示( ) A.水的质量 B.氧气的质量 C.双氧水的质量 D.二氧化锰的
11、质量 2.如图表示一定质量的 KClO3和 MnO2固体混合物受热过程中, 某变量y随时间的变化趋势。 纵坐标表示( ) A.固体中氧元素的质量 B.生成 O2的质量 C.固体中 MnO2的质量 D.固体中钾元素的质量分数 3.(2020 八下丽水期末)小科加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气。在加热过程中,该混合物中 氧元素 质量随时间变化关系正确的是( ) A. B. C. D. 4.(2020 八下江干期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是( ) A.A 图表示加热 KClO3(含少量 MnO2)固体制取氧气时剩余固体的质量 B.B 图表示加热 KClO3(含少量 MnO2)固体制取
12、氧气时固体中氧元素的质量 C.C 图表示双氧水(含少量 MnO2)分解时溶剂的质量 D.D 图表示双氧水(含少量 MnO2)分解时氢元素的质量分数 5.(2020 八下台州开学考)下列各图是实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的关系图(横坐标为加 热时间 t) ,其中不正确的是( ) A.图甲:生成氧气的质量与氯酸钾和二氧化锰的混合物加 热时间的关系 B.图乙:二氧化锰在固体混合物中的质量变化情况 C.图丙:加热氯酸钾的对比情况:a 添加了二氧化锰,b 未添加二氧化锰 D.图丁:二氧化锰在固体混合物中质量分数的变化情况 空气与氧气空气与氧气 考点目录:考点目录: 考点四、氧气的制取与收集(实验
13、探究)考点四、氧气的制取与收集(实验探究) 考点五、氧气制取数轴图形分析(计算)考点五、氧气制取数轴图形分析(计算) 习题训练:习题训练: 考点四、氧气的制取与收集(实验探究)考点四、氧气的制取与收集(实验探究) 1.(2019 九上鄞州月考)下列收集装置,可以用来收集氧气的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】密度小于空气的且不与空气中的气体反应的气体可以用向下排空气(如 H2),密度大小只要看该气 体的相对分子质量大于 29,密度就基本大于空气。因为氧气的密度比空气的密度要大,因此可以选择向上排 空气法来收集,因为氧气不容易溶于水,所以可以选择排水法收集,其实就是排水法,可
14、以作为收集 氧气的装置; 其实也是向上排空气法, 因此也可以作为收集氧气的装置;但是却是向下排空气法, 所以不能作为收集氧气的装置。 2.实验室制取氧气的两种方法如下: 方法一:H2O2 2 H2OO2 方法二:KMnO4 点燃 K2MnO4MnO2O2 (1)两种方法涉及的化学反应都是_反应。 (2)如图是实验室制取、干燥和收集气体的装置图。仪器 A 的名称是_,现用方法一制取一瓶干燥 的氧气,请按气体流向,用导管的编号将装置连接好_。(浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂) 【答案】 (1)分解 (2)分液漏斗;(或) 【解析】 由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应叫分解反应; 完整的实验
15、装置包含:反应装置、 干燥(除杂)装置、收集(验证)装置、尾气处理装置; 【解答】(1)两个反应都是一种物质生成两种或两种以上物质的反应,都属于分解反应。故答案为:分解; (2)仪器 A 为分液漏斗;用方法一制取一瓶干燥的氧气,不需要加热。由于过氧化氢溶液中有水,导致制得 的氧气中含有水分,就要除去水分,浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,气体通入的方向是“长进短出”(否 则会把瓶中的浓硫酸压出),如果用排水法收集,则又会混入水分,只能采用向上排空气法,且应从长导管 进入;故答案为:分液漏斗;(或); 3.利用图示仪器通过测量氧气体积来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下: (1)
16、 检查气密性: 连好发生装置后, 将导管口的下端浸入水中, _, 如果观察到导管口有气泡冒出, 就证明装置不漏气。 (2)组装装置:连好的装置如图甲,其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下,需要调节 _ (填字母)螺母改正错误。 (3)进行实验:采用正确的反应装置和如图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的 是 。 A.加热时间过短,会使测量结果不准 B.反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使结果更准确 【答案】 (1)用手紧握试管 (2)AB (3)A 【解析】 (1)检查装置的气密性: 将导管口的下端浸入水中, 用手紧握试管, 如果观察到导管口有
17、气泡冒出, 就证明装置不漏气。故答案为:用手紧握试管; (2)组装仪器,给试管中的固体加热时,试管口要向下倾斜,故应该调整 AB 处螺母。故答案为:AB; (3)收集并测量气体的体积时,加热时间过短,反应物反应不完全会使测量结果不准。而 B 的操作会导致氧 气部分逸出,从而使结果产生偏差。故答案为:A; 4.根据下列装置,结合所学知识回答下列问题: (1)请写出图中带有标号仪器的名称:_ ,_ (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,所选发生装置是_(填字母) ,写出此反应的 化学方程式:_ (3)若选用 E 装置收集氧气,气体应从_ (填“a”或“b” )端通入 (4)用上述实验制得
18、的氧气完成 F 装置所示实验,要在集气瓶底部装少量水或铺一层细沙,其目的是 _ ,写出 F 装置中发生反应的化学方程式:_ 【答案】 (1)锥形瓶;铁架台 (2)B;2KClO32KCl+3O2 (3)b (4)防止高温熔化物溅落下来,炸裂瓶底;3Fe+2O2Fe3O4 【解析】 (1)锥形瓶是常用的反应容器,铁架台是常用的加持仪器,故答案为:锥形瓶;铁架台; (2)如果用氯酸钾制氧气就需要加热,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配 平即可;故答案为:B;2KClO32KCl+3O2; (3)若选用 E 装置收集氧气,气体应从 b 端通入,因为氧气的密度比空气的密度大,故
19、答案为:b; (4)铁在氧气中燃烧时,要在集气瓶底部装少量水或铺一层细沙,其目的是:防止高温熔化物溅落下来, 炸裂瓶底;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,配平即可;故答案为:防止高温熔化物溅落下来, 炸裂瓶底;3Fe+2O2Fe3O4; 锥形瓶是常用的反应容器,铁架台是常用的加持仪器;制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水 和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热,,氧气的密度比空气的密度 大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,实验室制取 CO2,是在常温下,用大理石或石灰石 和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因
20、此不需要加热二氧化碳能 溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,铁在氧气中燃烧时,要在集气瓶底部装少 量水或铺一层细沙,其目的是:防止高温熔化物溅落下来,炸裂瓶底;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧 化三铁,配平即可 5.(2020 八上温州期中)下图中的甲、乙是实验室制取氧气的两种装置,请回答下列问题。 (1)写出甲装置中发生反应的化学方程式 _。 (2)乙装置收集氧气时需要用带火星的木条来验满,这是利用了氧气的_性。甲、乙两种制取氧气 的方法相比,乙方法的优点是_。 (3)若在丙装置中盛满水,用排水法收集(瓶口向上)一瓶氧气,气体从_端(填字母“a”或“b”) 通入。若把红热的
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