第五讲空气组成、氧气的性质和各气体的制备
必考点1空气的组成
(1)空气的组成(常在质量分数上设错)
空气成分
氮气
氧气
稀有气体(包括氦、氖、氩、氪、氙、氡)
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
(2)空气污染指数(常在二氧化碳设错,二氧化碳不属于空气污染物)
包含的项目为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM2.5、PM10)和臭氧等。
(3)氧气含量的测定
①第一次明确提出了“空气是由氮气和氧气组成”的科学家是拉瓦锡。
②拉瓦锡测定空气的组成的原理:2Hg+O22HgO,2HgO2Hg+O2。
实验装置:
汞槽中汞的作用是,作反应物,起液封作用,
③利用吸水法测定空气的组成
测定原理:利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。反应的化学方程式:4P+5O22P2O5。
实验注意事项:
红磷要足量。如果红磷的量不足,则导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
实验装置的密封性要好。如果密封性不好,则导致所测得的氧气体积偏小。
不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气,导致测得的氧气的体积不准确;而细铁丝在空气中难以燃烧,氧气的体积几乎不会变化。
橡胶管要夹紧,燃烧匙放入集气瓶时要迅速,防止空气受热膨胀,从导管或集气瓶口逸出,导致进入水的体积增多,使实验结果偏高。
集气瓶内加少量的水,目的是溶解白烟、降低温度。
(·徐州中考)某同学用下图所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作,下列说法正确的是
A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶因温度升高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落
D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的本炭,能够更精确测定空气里氧气的含量
A
A、该实验所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应,确保实验结果的准确,故A正确;B、在空气里点燃红磷后,为防止集气瓶中空气逸出,应迅速把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞,故B错误;C、红磷燃烧时,要夹紧止水夹,以防止集气瓶中空气逸出,导致实验结果不准确,故C错误;
D、仍用本装置,不能只把红磷换成燃烧的本炭,因为碳在空气中燃烧产生气体,瓶内的气压不降低,水不能倒流,不能够更精确测定空气里氧气的含量,故D错误。故选A。
1.(·山西中考)中国对大深度载人潜水器“蛟龙号”的研制取得了世界嘱目的成绩,实现了我国挺进深蓝的宏伟目标,乘蛟龙号下潜的科研人员,他们的呼吸环境必须注意调节的是
A.O2和H2O的含量B.O2和N2的含量
C.O2和H2的含量D.O2和CO2的含量
B人体吸入的气体主要成分是氮气和氧气,故需要调节的是氧气和氮气的含量。故选B。
2.下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是(提示:白磷燃烧所需最低温度为40℃)
A.B.
C.D.
CA、红磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了瓶内的氧气,通过观察水面上升测定空气中氧气的含量,故正确;B、红磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了瓶内的氧气,通过观察进入集气瓶体积测定空气中氧气的含量,故正确;C、木炭燃烧生成二氧化碳,不能使瓶内气压减小,水不会进人集气瓶,不能测定氧气的含量,故错误;D、白磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了针筒内的氧气,通过观察活塞运动情况测定空气中氧气的含量,故正确。故选C。
3.(·烟台中考)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是
A.空气中的氧气主要来源于植物的光合作用
B.空气中氧气的质量分数约为21%
C.氮气的化学性质不活泼,可用于食品的防腐
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及臭氧等
BA、空气中的氧气主要来源于植物的光合作用,故A说法正确;B、空气中氧气的体积分数约为21%,故B说法错误;C、氮气的化学性质不活泼,可用于食品的防腐,故C说法正确;D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及臭氧等,故D说法错误。故选B。
必考点2氧气的性质
(1)物质在空气和氧气中燃烧的现象的区别
物质(颜色、状态)
反应现象
在空气中
在氧气中
木炭(灰黑色固体)
红热
比在空气中燃烧更旺,发出白光,放出热量,生成一种无色、无味的气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊
硫磺(淡黄色固体)
燃烧放热,发出微弱的淡蓝色火焰,生成一种无色、有刺激性气味的气体
燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种无色、有刺激性气味的气体
红磷(暗红色固体)
放出热量,生成大量白烟
发出白光,放出热量,生成大量白烟
铁(银白色固体)
灼烧至红热,离火后变冷,不燃烧
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
铝(银白色固体)
灼烧至红热,离火后变冷,表面失去银白色金属光泽,生成白色固体
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
镁(银白色固体)
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
在氧气中比在空气中燃烧更剧烈
蜡烛(主要成分是石蜡)
燃烧,发出黄色火焰,火焰分层,放出热量,稍有黑烟,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
燃烧,发出白光,放出热量,瓶壁上有水雾出现,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)燃烧实验中集气瓶内水的作用
①硫燃烧实验:吸收二氧化硫气体,防止生成的二氧化硫对空气造成污染,此时不能用细沙代替水。
②铁丝燃烧实验:防止高温熔融物四氧化三铁炸裂集气瓶底,此时可以用细沙代替水。
③红磷燃烧实验:吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气,同时可降低瓶内温度,此时不能用细沙代替水。
(3)描述实验现象时的用词区别
①注意“烟”与“雾”的区别
“烟”是固体小颗粒悬浮于空气中形成的现象,如红磷在氧气中燃烧产生的是“白烟”。
“雾”是小液滴悬浮于空气中形成的现象,如打开盛浓盐酸的瓶盖时看到的是“白雾”。
②不能把结论当成现象来描述
描述实验现象时,对生成物的描述不能直接说出生成什么物质,只能说生成物的颜色、状态、气味或一些特殊的性质等。
(·天津中考)下列对实验现象的描述不正确的是
A.镁条在空气中燃烧,发的耀眼白光
B.硫在氧气中燃烧,发用蓝紫色火焰
C.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水
D.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
CA、镁条在空气中燃烧,就是发出耀眼的白光,故不符合题意;B、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种具有刺激性气味的气体,故不符合题意;C、蜡烛在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,描述的是实验结论而不是实验现象,故符合题意;D、氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,故不符合题意。故选C。
实验现象的观察主要是指用眼看、鼻闻、耳听、手感等方式得到的实验现象。在描述物质燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾、实验现象和实验结论的区别、不能以结论代替现象等等。
4.(·北京中考)下列物质在氧气中燃烧,火星四射、生成黑色固体的是
A.铁丝B.红磷C.甲烷D.氢气
AA、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项正确;B、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,生成一种白色固体,故选项错误;C、甲烷在氧气中燃烧燃,产生蓝色火焰,故选项错误;D、氢气在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰,故选项说法错误。故选A。
5.(·上海市杨浦区中考化学一模)实验现象描述正确的是
A.在空气中点燃镁条,发出耀眼的白光,生成白色氧化镁
B.将红热的铁丝放在空气中,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰石变浑浊的气体
D
A、在空气中点燃镁条,发出耀眼的白光,生成白色氧化镁中实验结论不是实验现象,故A错误;
B、将红热的铁丝放在空气中,不能燃烧,故B错误;
C、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体,故C错误;
D、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰石变浑浊的气体,故D正确。
6.(·宜昌中考)如图是硫在空气和氧气中燃烧的实验。下列说法不正确的是
A.氧气含量越多硫燃烧越剧烈
B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.瓶底的水可以吸收生成的有害气体
D.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同
DA、氧气含量越多,硫燃烧越剧烈,故选项说正确;B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,故选项说法正确;C、瓶底的水,可吸收生成的二氧化硫,可以吸收生成的有害气体,故选项说法正确;D、硫在空气和氧气中燃烧的生成物均为二氧化硫,故选项说法错误。故选D。
必考点3气体的制备
(1)气体制备的原理
①实验室制备氧气
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(固固加热型,试管口加团棉花)
2KClO32KCl+3O2↑(固固加热型)
2H2O22H2O+O2↑(固液常温型)
②实验室制备二氧化碳
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(固液常温型)
③实验室制备氢气
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(固液常温型)
(2)实验室制备气体仪器的选择
①发生装置的选择:由反应物状态及反应条件决定。
②收集方法及装置的选择:由气体的密度及溶解性决定。
(·盐城中考)如图为初中化学常见的仪器装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器名称:a为_________________,b为_________________。
(2)实验室可选用_________________(填字母序号)和D装置制取CO2气体:在添加药品前,首先应进行的操作是__________________________________。
(3)实验室用KMnO4粉末制取O2的化学方程式为___________________________________________;发生装置中需在试管口放一团棉花,以防止KMnO4粉末_________________。
(4)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2,可选用_________________(填字母序号)装置收集O2;MnO2起_________________作用。
(1)长颈漏斗水槽(2)A或C检查装置气密性
(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑堵塞导管(4)D或F催化
(1)a为长颈漏斗,b为水槽。(2)实验室可选用A、C装置和D装置制取CO2气体,这是因为碳酸钙和稀盐酸反应不需要加热,在添加药品前,首先应进行的操作是检查装置气密性。(3)实验室用KMnO4粉末制取O2的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;发生装置中需在试管口放一团棉花,以防止KMnO4粉末进入导管。(4)实验室用过氧化氢溶液及少量MnO2制取O2,可选用D、F装置收集氧气,这是因为氧气密度比空气大,不易溶于水;MnO2起催化作用。
7.(·重庆B中考)某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如下图所示,下列关于该过程的说法正确的是
A.c代表氧气B.t2时刻,O2开始产生
C.t1时刻,KMnO4开始分解D.起催化作用物质的质量一直保持不变
C根据高锰酸钾加热生成二氧化锰可以做催化剂,同时生成氧气;氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氧气判断图中a:氯酸钾,b:高锰酸钾,c:氯化钾;t1时刻,KMnO4开始分解产生氧气;起催化作用物质是高锰酸钾分解产生的二氧化锰,随着加热反应进行其质量先增大,直至高锰酸钾完全分解后,二氧化锰质量保持不变。故选C。
8.(·攀枝花中考)关于下列装置使用的说法,不正确的是
A.用甲装置制取氧气
B.用乙装置制取二氧化碳
C.用丙装置收集氢气
D.用丁装置收集氧气
CA、甲装置属于固体加热型发生装置,可以加热氯酸钾制取氧气,正确;B、乙装置属于固液混合常温型发生装置,可以用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,正确;C、氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,故不能用丙装置收集氢气,错误;D、氧气不易溶于水,可以用丁装置收集氧气,正确。故选C。
9.(·重庆A中考)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)仪器M的名称是_________________。
(2)实验室选用B装置制备氧气,其反应的化学方程式为_____________________________。
(3)C装置中的一处明显错误为____________________________。
(4)某气体只能用D装置收集,则该气体具有的性质为_________________(填序号)。
A.能与水反应B.能与空气反应C.密度与空气接近
(5)若用A、E装置制取H2,按气体流向,导管口连接顺序为___________________(填序号)。
(1)铁架台(2)2KClO32KCl+3O2↑(3)长颈漏斗未形成液封
(4)BC(5)①③②
(1)仪器M的名称是铁架台。
(2)B装置有酒精灯且试管口没有棉花团,适合用氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑
(3)C装置中的长颈漏斗的下端要伸入液面以下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出。C装置中的一处明显错误为长颈漏斗未形成液封。
(4)某气体只能用D装置收集,满足条件是不能与水反应,不溶于水,不能使用排空气法收集,则该气体可能具有的性质为:能与空气反应,密度与空气接近。故选BC。
(5)因为氢气的密度比空气小,按气体流向,导管口连接顺序为:①③②。
1.(·北京中考)空气成分中,体积分数最大的是
A.氧气B.氮气C.稀有气体D.二氧化碳
B空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。故选B。
2.(·重庆A中考)我国主办·“世界环境日”活动,其主题聚焦“空气污染”。下列不属于空气污染物的是
A.SO2B.NO2C.O2D.PM2.5
CA、空气中的有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体,故A错误;B、空气中的有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体,故B错误;C、氧气是空气的成分,不属于空气污染物,故C正确;D、PM2.5细颗粒物是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,属于空气污染物,故D错误。故选C。
3.(·广州中考)空气是一种宝贵的资源,下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是
A.作为燃料电池燃料的H2B.手于生产氮肥的N2
C.用于医疗急救的O2D.用于飞艇的He
A空气是指地球大气层中的气体混合,为此,空气属于混合物,它主要由氮气、氧气、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡、),二氧化碳以及其他物质(如水蒸气、杂质等)组合而成。A、空气中没有氢气,无法分离,故A不正确;B、空气的主要成分就是氮气,氮气化学性质较稳定,无毒,可以分离出来,故B正确;C、空气中含有氧气,可以分离出来并用于医疗急救,故C正确;D、用于飞艇的He,空气中含有稀有气体,可以分离出来,故D正确。故选A。
4.(·重庆南开融侨中学九年级上学期期中)下列说法中正确的是
A.氧化反应一定有氧气参加
B.有氧气参加的反应一定属于氧化反应
C.化合反应一定属于氧化反应
D.氧化反应一定属于化合反应
BA、氧化反应不一定有氧气参加,例如氢气和氧化铜加热生成铜和水,氢气被氧化,发生氧化反应,故A不正确;B、有氧气参加的反应一定属于氧化反应,故B正确;
C、化合反应不一定是氧化反应,如氧化钙和水反应生成氢氧化钙,故C不正确;
D、氧化反应也不一定是化合反应,如甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水,故D不正确。故选B。
5.(·洛阳市偃师市九年级上学期第一次调研考试)薯片等易碎食品宜采用充气袋包装,下列气体中最不适宜充入的是
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
BA、氮气化学性质稳定,可以做保护气、防腐等,适宜食品包装充气;
B、氧气化学性质比较活泼,能加快食品的变质,不适宜食品包装充气;
C、二氧化碳不能和薯片反应,适宜食品包装充气;
D、稀有气体化学性质稳定,可以做保护气、防腐等,适宜食品包装充气;综上所述,最不适宜充入的是氧气。故选B。
6.(·河源市正德中学九年级上学期第二次月考)下列关于氧气的性质、用途、制取的叙述中,正确的是
A.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
B.工业上从液态空气中得到氧气的过程是化学变化
C.实验室用双氧水制取,常用二氧化锰作催化剂
D.用于炼钢,是由于氧气具有可燃性
CA、氧气是不易溶于水的,但溶解到水中的氧气足可以供给鱼类呼吸的,故A错;
B、工业制取氧气方法:将空气加压降温呈液态,再蒸发,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低进行分离,没有新物质生成,属于物理变化,故B错;
C、实验室用双氧水制取O2,常用MnO2作催化剂,故C正确;
D、氧气不具有可燃性,O2用于炼钢,是利用氧气支持燃烧的性质,故D错。故选C。
7.(·陕西中考)对以下反应归纳正确的是
①2H2O22H2O+O2↑②2H2O2H2↑+O2↑③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
A.都是分解反应B.生成物中氧元素的化合价都相同
C.都是实验室制取O2的常用方法D.①③中的MnO2都是反应的催化剂
AA、三个化学方程式都符合“一变多”特点是分解反应,故A正确;B、在H2O、K2MnO4、MnO2中氧元素的化合价为﹣2价;O2中氧元素的价为﹣2价,故B错误;C、2H2O2H2↑+O2↑制取氧气要消耗大量电能,不用于实验制取氧气,故C错误;D、在①中二氧化锰是催化剂,③中二氧化锰是生成物,故D错误。故选A。
8.(·岳阳中考)下列有关实验现象的描述,错误的是
A.木炭在氧气中燃烧,生成无色气体
B.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰
C.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟
D.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
BA、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,故选项说法正确;B、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法错误;C、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,故选项说法正确;D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项说法正确。故选B。
9.(·兰州市第五十五中学九年级上学期12月月考)有三瓶无色无味的气体,分别是氧气、空气、二氧化碳,区别它们最简单的方法是
A.伸入燃烧的木条B.测定气体的密度
C.滴入澄清石灰水,振荡D.滴入紫色石蕊试液,振荡
AA、燃着的木条分别放入瓶中,燃烧无明显变化的气体为空气;燃烧更旺的气体为氧气;燃烧熄灭的气体为二氧化碳,故正确;
B、三种气体密度不同,测三瓶气体的密度可以区别三种气体,但不是最简单方法,故错误;
C、倒入澄清石灰水,石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,无明显现象的为空气或氧气,无法区别三种气体,故错误;
D、倒入紫色石蕊试液,使溶液变红的气体为二氧化碳,无明显现象的为空气或氧气,无法区别三种气体,故错误。故选A。
10.(·石家庄市九年级上学期期末)下列实验现象的描述正确的是
A.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成无色无味气体
B.红磷在空气中燃烧时,产生大量的棕色烟
C.镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成黑色固体
D.CO燃烧产生蓝色火焰,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
DA.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成无色有刺激性气味的气体,此选项错误;
B.红磷在空气中燃烧时,产生大量的白烟,此选项错误;
C.镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体,此选项错误;
D.CO燃烧产生蓝色火焰,生成使澄清石灰水变浑浊的气体,此选项正确。故选D。
11.(·西宁中考)实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题。
(1)写出仪器f的名称:_____________________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,其反应的化学方程式为__________________________;用C装置来收集二氧化碳,验满方法为__________________________。
(3)实验室用氯酸钾制取氧气,其反应的化学方程式为__________________________,该反应的基本反应类型是_____________________,可选择的发生和收集装置是_____________________。
(4)若用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置;②把导管称出水面;③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。则以上步骤正确顺序为_____________________(填序号)。
(1)长颈漏斗(2)CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则二氧化碳已收集满(3)2KClO32KCl+3O2↑分解反应AC或AE
(4)⑤①③②④
(1)仪器f的名称是长颈漏斗。
(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O;由于二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧,验满方法为:把燃着的木条放到集气瓶口,若木条熄灭则集满。
(3)氯酸钾在加热和二氧化碳作催化剂的条件加生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;该反应符合“一变多”的特征是分解反应;反应条件需要加热,可用装置A作发生装置,氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集选择C装置收集,又因为氧气不易溶于水,可选用排水集气法收集,可选用E装置收集。
(4)若用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:⑤检查装置的气密性;①在试管中加入药品并固定好装置;③点燃酒精灯加热,当气泡连线均匀冒出时开始收集;②把导管移出水面;④熄灭酒精灯。
12.(·重庆B中考)氧气在中学化学中有着举足轻重的地位。
(1)实验I中仪器①的名称为_______________,现象为铁丝剧烈燃烧,火星四射,产生_____色固体。
(2)实验Ⅱ为电解水制氧气发生反应的化学方程式为___________________________________,气体a在电源的_____(填“正”或“负”)极端产生。
(3)实验三为测定空气中氧气含量的实验,在瓶内加少量水并将水面上方空间分为5等份,接下来的实验步骤依次为____________________(填序号),最后打开弹簧夹。
①冷却到室温
②弹簧夹夹紧橡皮管
③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧
(1)集气瓶黑(2)2H2O2H2↑+O2↑负(3)②③①
(1)仪器①是集气瓶,铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,产生黑色固体。
(2)电解水的反应方程式:2H2O2H2↑+O2↑,图中a气体体积大约是b气体的2倍,可以判断a为氢气与电源负极相连。
(3)测定空气中氧气含量的实验时,先用弹簧夹夹紧橡皮管,再点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,冷却到室温后观察集气瓶中水减少的体积。
13.(·绥化中考)下列有关氧气的说法中正确的是
A.氧气能支持燃烧,可做燃料
B.铁丝在氧气中燃烧生成三氧化二铁
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
D.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
CA、氧气能支持燃烧,可做助燃剂,氧气不具有可燃性,不可作燃料,故A说法不正确;B、铁丝在氧气中燃烧生成的是四氧化三铁,不是三氧化二铁,故B说法不正确;C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,故C说法正确;D、红磷在空气中燃烧产生大量白烟,不是白雾,故D说法不正确。故选C。
14.(·鄂尔多斯市康巴什区九年级上学期期中)在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中,用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况,如图所示。其中a是打开止水夹的时刻。下列说法不正确的是
A.反应开始时压强增大是因为温度升高
B.a点处的压强等于大气压
C.a点的温度已经接近室温
D.a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
BA、反应开始时,红磷燃烧放热,温度升高,气体膨胀,压强增大,故A正确;
B、由图中信息可知,a点处的压强小于大气压,故B错误;
C、为了使实验结果更准确,应该冷却至室温再打开止水夹,因此a是打开止水夹的时刻,故C正确;
D、打开止水夹后,水进入集气瓶,随着水的进入,压强增大,因此a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶,故D正确。故选B。
15.(·长沙市浏阳县九年级上学期期中)下列关于空气的说法正确的是
A.空气中的二氧化碳是植物光合作用的重要原料B.空气中氮气的质量分数是78%
C.饼干变软是因为空气中含有氧气D.空气中PM2.5含量高说明空气质量好
AA、植物光合作用是将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气,空气的二氧化碳是植物光合作用的重要原料,故A正确;
B、空气中氮气约占空气体积的78%,不是质量分数,故B错误;
C、饼干变软是因为空气中有水蒸气,故C错误;
D、空气中PM2.5含量高,说明空气含有较多的可吸入颗粒物,污染严重,故D错误。故选A。
16.(·开封市兰考县九年级上学期期末)要除去密闭容器中空气里的氧气,得到较纯净的氮气,可用燃烧除氧气的方法.下列物质中可选用的是
A.铁丝B.木炭C.红磷D.蜡烛
CA、铁丝在空气中不能燃烧,无法除去氧气,不能得到较纯净的氮气,故选项错误;B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体,虽除去氧气,但增加了新的气体,不能得到较纯净的氮气,故选项错误;C、红磷本身是固体,能在空气中燃烧,且生成物五氧化二磷是固体,可以用于除去空气中的氧气,得到较纯净的氮气,故选项正确;D、蜡烛的主要成分是石蜡,在空气中能够燃烧生成二氧化碳气体和水,虽除去氧气,但增加了新的气体,不能得到较纯净的氮气,故选项错误。故选C。
17.(·上海市杨浦区中考化学一模)不能用如图装置进行的实验是
A.排空气法收集氢气,氢气从a端通入
B.排水法收集氧气,瓶内装满水,氧气从a端通入
C.检验二氧化碳,瓶内装有一定量澄清石灰水,气体从b端通入
D.收集并测量氧气的体积,瓶内装满水,a端接量筒,氧气从b端通入
DA、氢气的密度小于空气,排空气法收集氢气,氢气从a端通入,能用如图装置进行的实验,不符合题意;B、氧气的密度小于水,排水法收集氧气,瓶内装满水,氧气从a端通入,能用如图装置进行的实验,不符合题意;C、检验二氧化碳,瓶内装有一定量澄清石灰水,为了使气体与澄清石灰水充分接触,气体从b端通入,能用如图装置进行的实验,不符合题意;D、氧气的密度小于水,收集并测量氧气的体积,瓶内装满水,b端接量筒,氧气从a端通入,不能用如图装置进行的实验,符合题意。故选D。
18.(·黄冈市黄梅县实验中学九年级上学期第二次月考)下列实验指定容器中的水,其解释没有体现水的主要作用的是
A
B
C
D
实
验
装
置
硫在氧气中燃烧
测定空气中氧气含量
铁丝在氧气中燃烧
排水法收集气体
解释
集气瓶中的水:
吸收放出的热量
量筒中的水:
通过水体积的变化得出O2体积
集气瓶中的水:
冷却溅落融熔物,防止集气瓶炸裂
集气瓶中的水:水先将集气瓶内的空气排净,后便于观察气体何时收集满
AA、硫在氧气中燃烧生成的二氧化硫气体有毒,扩散到空气中会污染空气,水能够吸收二氧化硫生成亚硫酸,从而防止了二氧化硫向外扩散。水的主要作用是吸收二氧化硫。因此,该选项没有体现水的主要作用,故A错误;B、测定空气中氧气的体积分数时,通过量筒中水的体积变化可知氧气的体积。水的主要作用是间接测定氧气的体积。因此,该选项体现了水的主要作用,故B正确;C、铁在氧气中燃烧时,水的用途是冷却溅落的四氧化三铁,防止炸裂集气瓶。因此,该选项体现了水的主要作用,故C正确;D、用排水法收集氧气时集气瓶中加入水主要是为了用水将集气瓶内的空气排净后,便于观察O2何时收集满。因此,该选项体现了水的主要作用,故D正确。故选A。
19.(·菏泽市成武县九年级上学期期中)年10月18日在中国武汉举行的第七届世界军人运动会开幕,军运会上“水与火相交融”的主火炬塔点燃方式惊艳了世界。火炬采用的燃料是天然气,天然气无毒,且极难溶于水。不与水反应,密度比空气密度小。那么收集该气体的方法是①向上排空气法②向下排空气法③排水法
A.①②B.①③C.②③D.①②③
C天然气无毒,密度比空气密度小,可用向排下空气法收集,天然气极难溶于水,不与水反应,可用排水法收集。故选C。
20.下图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是
A.装置I可作为固体加热制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的气体
D.装置Ⅴ可以用于收集H2、O2,也可以用于实验室收集CO2
D装置Ⅴ为排水法收集气体,适用于难溶于水的气体收集,CO2能溶于水,所以不能用来收集CO2,故选D。
21.某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨。请你参与完成下面的问题。
(1)原理分析:实验室制取CO2的化学方程式为______________________。
(2)发生装置:图A装置中仪器a的名称是__________________。实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰固体在加热的情况下制CH4,应选图_____________(填字母序号)发生装置。
(3)收集装置:实验室收集NH3(极易溶于水,密度比空气小)应采用的方法是______________________。收集有毒气体SO2(密度比空气大,易溶于水)时,常采用C收集装置,气体应从_____(填“b”或“c”)端通入。
(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2)长颈漏斗B(3)向下排空气法c
(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故实验室制取CO2的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。
(2)发生装置:图A装置中仪器a的名称是长颈漏斗。实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰固体在加热的情况下制CH4,反应需要加热,故应选图B做发生装置。
(3)实验室收集NH3(极易溶于水,密度比空气小),应采用的方法是向下排空气法收集。收集有毒气体SO2(密度比空气大,易溶于水)时,常采用C收集装置,二氧化硫从长管进,空气从短管排出,故气体应从c端通入。
22.(·德州市宁津县九年级上学期12月月考)某兴趣小组根据下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)①仪器的名称是___________。
(2)若用B装置制取氧气,写出该反应的化学方程式____________________;装置B制取氧气的优点_________________。若用E装置收集氧气,观察到__________________时才能开始收集。
(3)写出用B装置制取二氧化碳气体的化学方程式_________________,实验室制取二氧化碳时,应选择的收集装置是______,理由是________________;判断二氧化碳是否收集满的方法是________________。
(4)要想得到比较纯净的氧气,需要选择的收集装置是_____________。
(5)已知氢气密度比空气小,很难溶于水,常用金属锌和稀硫酸反应制取。写出反应的化学方程式__________;若实验室要制取少量氢气并收集,最好选择的装置是_________(填字母)。
(1)试管
(2)2H2O22H2O+O2↑可以随时加入液体药品,不需要加热气泡均匀连续冒出时
(3)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑D二氧化碳密度比空气大、能溶于水将燃着的木条放在集气瓶的瓶口,若木条熄灭证明已集满(4)E(5)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑CE
(1)①仪器的名称是试管。
(2)若用B装置制取氧气,为二氧化锰催化过氧化氢反应生成水和氧气,该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;装置B制取氧气的优点可以随时加入液体药品,不需要加热。若用E装置收集氧气,观察到气泡均匀连续冒出时时才能开始收集,否则收集的氧气不纯。
(3)用B装置制取二氧化碳气体,石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,实验室制取二氧化碳时,应选择的收集装置是D,理由是二氧化碳密度比空气大、能溶于水;判断二氧化碳是否收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶的瓶口,若木条熄灭证明已集满。
(4)排水法收集不会混进空气,要想得到比较纯净的氧气,需要选择的收集装置是E。
(5)金属锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,属于固液混合不需加热型,反应的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑;氢气密度比空气小,很难溶于水,若实验室要制取少量氢气并收集,最好选择的装置是CE。
23.(·福建中考改编)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是_________________________________________。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是______________________________________________________________________________。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是__________________________________(写一点)。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息,____________________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是__________________________________________________________________________________。
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是_________________________________________(写两点)。
测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
(5)甲同学设计图5所示装置进行测定。已知氢氧化钠性质和氢氧化钙相似,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,试写出二氧化碳与浓NaOH溶液反应的化学方程式:_________________________________________。
(6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,在不添加其他试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的,操作方法是_________________________________________。
(1)产生了大量的白烟氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压
(2)装置的气密性要良好(3)实验2反应后,实验1集气瓶内剩余氧气的提积分是8.6%,实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽(4)能够和氧气反应,生成物不影响测定结果(5)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
(6)用冰水冷却集气瓶,打开K
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是:产生了大量的白烟等。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是:氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息可知,实验2测定方法更准确,判断依据是:反应后,实验1集气瓶内剩余氧气的提积分是8.6%,实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
(4)用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是能够和氧气反应,生成物不影响测定结果。
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,化学方程式是:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。
(6)由于密封装置内轻体的压强随温度的降低而减小,为达到实验目的,操作方法是用冰水冷却集气瓶,打开K,瓶内为温度降低,压强减小,氢氧换钠溶液被吸入,吸收了二氧化碳,可以测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。
24.(·沈阳中考)实验室制取气体时要考虑下列问题:
(一)依据原理,确定制取方案
(1)实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是________。任写出其中一个反应的化学方程式________________________。
(2)下列反应均有CO2生成:①木炭在充足的氧气中燃烧;②大理石与稀盐酸反应;③煅烧石灰石。实验室制取CO2通常选择方法②。不选择①的理由是________________;不选择③的理由是________________________。
(二)选择合理的制取装置
用如图所示装置制取气体,请回答下列问题:
(3)仪器a的名称是________。
(4)用双氧水和二氧化锰制取O2,选择的发生和收集装置的组合是________(写出一种组合,填序号)。
(5)实验室在加热条件下,分解草酸晶体可以制得CO,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体。如果用这种方法制取CO,你从A、B、C中所选择的发生装置是________(填序号),选择的理由是。
(三)检验、净化和除杂
(6)经检验,实验室用锌粒和稀盐酸制取的氢气中混有HCl气体,写出一种通过发生化学反应除去HCl的试剂________。
(1)物质中都含有氧元素2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑(2)反应物中有氧气,使生成的二氧化碳不纯浪费资源(3)酒精灯(4)DE或DG
(5)C试管口略向下倾斜,可以防止冷凝水倒流,使试管炸裂;试管底部向下弯曲,可以防止草酸熔化后流到试管口处(6)NaOH溶液(其他合理答案均可)
(1)化学反应前后,元素种类不变,所以实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是:物质中都含有氧元素,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑。(2)通过分析生成的气体是否纯净、反应条件可知,不选择①的理由是:反应物中有氧气,使生成的二氧化碳不纯;不选择③的理由是浪费资源。(4)根据仪器的外观和作用,可知仪器a的名称是酒精灯。(5)用双氧水和二氧化锰制取O2的条件是常温,故选用固液常温型制气装置D;氧气密度比空气大,不易溶于水,可采用向上排空气法收集,也可以采用排水法收集,故收集装置选择E或G。
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THE
END
深耕改变求索志远