（精英大視野叢書）中考化學 第4講 氧氣的性質(zhì)及制取（無答案）

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1、第4講 氧氣的性質(zhì)及制取 知能概述 在通常狀況下，氧氣（O2）是一種無色、無氣味的氣體，密度比空氣稍大，不易溶于水，通常情況下（20℃，101kPa），1L水中約能溶解30ml氧氣，水中的生命就是依靠溶解在水中的氧氣呼吸的，氧氣也有三態(tài)變化： 氧氣是一種化學性質(zhì)比較活潑的氣體，在一定條件下可與金屬、非金屬發(fā)生化合反應，也可與化合物如有機物起反應，在反應中氧氣提供氧，是一種常見的氧化劑。 實驗室中氧氣可利用過氧化氫溶液、高錳酸鉀、氯酸鉀等在一定條件下分解得到，氧氣在日常生活與工業(yè)生產(chǎn)中均有重要用途。 問題解決 例1.帶火星的木條在氧氣中可以著火。那么，是不是只

2、有純凈的氧氣才能使帶火星的木條著火呢?為此，同學們開展了相關(guān)探究實驗。實驗主要步驟如下：先制取一定量的氧氣備用，再測得集氣瓶實際容積為317mL，然后采用某種方法得到5瓶含氧量不同的空氣，最后用帶火星的木條來試驗，觀察是否著火。相關(guān)的數(shù)據(jù)見下表： 氣瓶編號 瓶內(nèi)預裝水 體積/毫升 充入氧氣 體積/毫升 瓶內(nèi)空氣 體積/毫升 充滿氧氣后,瓶內(nèi)空氣里氧氣體積的百分比 木條能否復燃 1 120 120 197 50.9% 能 2 97 97 220 ___% 能 3 90 90 227 43.4% 能 4 84 84 233 41.9%

3、 能 5 81 81 236 41.2% 不能 (1)請指出得到5瓶含氧量不同的空氣的具體方法 . (2)試將上表空白處補充完整(精確到0.1). (3)由該實驗可得到的結(jié)論是 . 例2幾位同學根據(jù)下列各實驗裝置圖，設計和討論了以下問題： （1）寫出上述裝置中二種玻璃儀器的名稱： 、 （2）萬超同學說：“選擇A與 組合成裝置并在試管口加一團棉花可制取氧氣，

4、其反應的化學方程式為 ． （3）周琦同學說：“B可用于實驗室制取 的發(fā)生裝置，但應先檢查裝置的氣密性，方法： ． （4）文淵同學說：“D裝置裝滿水后可以收集并儲存氧氣，需要氧氣時可用水將裝置中的氧氣排出，水應從（填a或b） 端通入．” （5）東升同學說：“我看到課外資料上介紹，實驗室可用塊狀硫化亞鐵（FeS）與稀硫酸反應制取硫化氫氣體（H2S）．硫

5、化氫氣體的密度比空氣大，能溶于水形成氫硫酸．根據(jù)以上知識，我現(xiàn)在明白了：實驗室制取硫化氫氣體應選用的發(fā)生裝置是 ，收集裝置是 ．” （6）在實驗中實驗操作要正確．如使用A裝置時應注意的事項有（只寫一項） ． 例3某校的探究小組同學想研究氧化銅能否在氯酸鉀的受熱分解反應中起催化劑的作用，設計了以下的對比實驗和操作步驟： ①任取兩份氯酸鉀，分別放入兩支試管，在其中一份中加入經(jīng)精確稱量的ng氧化銅粉末． ②將兩份氯酸鉀同時

6、在相同的條件下加熱，將放出的氣體通入水中，觀察放出氣體的快慢． ③停止加熱、冷卻，將原先混有氧化銅的反應后的混合物加水溶解，小心過濾，將濾出固體物質(zhì)洗滌并干燥． ④觀察濾出固體物質(zhì)的狀態(tài)、顏色． ⑤將濾出固體物質(zhì)和炭粉混合，在密閉容器中加熱，并將反應產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，并觀察實驗現(xiàn)象． （1）從以上有關(guān)實驗步驟的敘述中可發(fā)現(xiàn)操作方案還存在一些缺陷，請指出并加以改進： ． （2）有人換用另一種方法來代替上述第⑤操作，請從如圖實驗裝置中選擇儀器中連接

7、成一套實驗裝置，這套實驗裝置的連接順序是______接______、______接______、______接______接______（氣流的方向從左往右）． 例4.食品腐敗的原因之一是因為有氧氣存在而發(fā)生氧化反應。因此,吸收掉密封的食品包裝盒內(nèi)的氧氣就可以延長食品的保質(zhì)期。下列哪種物質(zhì)適宜封入食品包裝盒中用來吸收掉盒內(nèi)的氧氣,延長食品的保質(zhì)期的是( ) A. 紅磷 B. 固體燒堿 C. 鐵粉 D. 生石灰 例5.如圖所示裝置,有洗氣、儲氣等用途。在醫(yī)院給病人輸氧氣時,也利用了類似的裝置,并在裝置中盛放適量蒸餾水。以下說法不正確的是

8、( ) A. 導管B連接供給氧氣的鋼瓶 B. 導管B連接病人吸氧氣的塑膠管 C. 該裝置可用來觀察輸出氧氣的速度 D. 該裝置可用來調(diào)節(jié)輸出氧氣的速度 例6.某種能夠提供醫(yī)用氧氣的便攜式制氧器，其制氧劑為復方過碳酸鈉(含A、B劑).A劑的主要成分為過碳酸鈉晶體(?2Na2CO3·3H2O2?).過碳酸鈉晶體是一種易溶于水的白色固體，受熱易分解，溶于水時生成碳酸鈉和過氧化氫.B劑是一種難溶于水的固體.在反應倉內(nèi)加入適量的水，先放A劑，再放B劑，即可分解產(chǎn)生氧氣.有關(guān)反應的文字表達式如下： 過碳酸鈉→碳酸鈉＋過氧化氫 過氧化氫→水＋氧氣 反應完全后，過濾、分離殘余物，測得濾

9、渣的質(zhì)量與原加入反應倉內(nèi)B劑的質(zhì)量相等.若將收集到的濾渣與A劑、水再次混合，又有氧氣生成. 請回答下列問題： (1)在制氧的過程中，B劑的作用是____________________. (2)與實驗室用氯酸鉀或高錳酸鉀制氧氣相比，該方法更方便家庭制氧氣的理由之一是____________________. (3)從貯存制氧劑、處理殘余物兩方面，為該制氧器的使用者各提一條合理的建議：____________________、____________________. 刻意練習 1.下列關(guān)于氧氣的敘述中，正確的是( ? ? ). A.硫分別在空氣和氧氣中燃燒時現(xiàn)象不同，原因是氧氣的

10、濃度不同 B.魚能在水中生存.說明氧氣易溶于水 C.氧氣可以作為火箭發(fā)射時的燃料 D.通常條件下.氧氣的密度比空氣略小 2. 下列實驗現(xiàn)象的描述正確的是（　　） A. 點燃蠟燭，生成二氧化碳和水 B. 鐵在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體 C. 硫在氧氣中燃燒，發(fā)出淡藍色的火焰 D. 紅磷在氧氣中燃燒，生成白霧 3. 下列裝置所示的實驗中，能達到實驗目的是（　　） A.? B.? 量取9.3mL稀鹽酸 用過氧化氫溶液與二氧化錳制取少量氧氣 C.?

11、 D.? 除去H2中的水蒸氣 檢查裝置氣密性 4. 可以一次性鑒別出空氣、氧氣和二氧化碳三瓶氣體的正確方法是() A. 分別加入適量澄清石灰水 B. 分別滴入紫色石蕊試液 C. 用燃著的木條分別伸入瓶中 D. 分別加入適量蒸餾水 5.把分別盛有甲、乙、丙氣體的試管倒插入盛有水的燒杯中，一段時間后，觀察到如圖所示的現(xiàn)象，對甲、乙、丙氣體的分析正確的是（　?。? A. 甲、乙、丙氣體都易溶于水 B. 乙氣體比甲氣體更易溶于水 C. 可以采用排水集氣方法收集丙氣體 D. 不可以用排空氣方法

12、收集甲氣體 6.取4份等質(zhì)量的KClO3,向其中3份中分別加入少量等質(zhì)量的KMnO4、MnO2和Mn，分別在某溫度下加熱至質(zhì)量不再改變，測定產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量。然后將剩余固體溶于足量水中，添加過物質(zhì)的組別中均有相同組成的不溶物。測定結(jié)果如下： 組別 ① ② ③ ④ 加入物質(zhì) 無 KMnO4 MnO2 Mn 產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量/g 0 m1 m2 m3 不溶物的質(zhì)量/g 0 w1 w2 w3 已知m1>m2>m3,下列關(guān)于此實驗的說法一定正確的是() A.?3種物質(zhì)的加入都有利于KClO3分解制氧氣 B. 殘留不溶物的質(zhì)量關(guān)系為w1

13、MnO4是KClO3分解制氧氣效果最好的催化劑 D. 不加入其他物質(zhì)時,KClO3未發(fā)生分解反應 7. 用如圖所示的裝置制取氣體，需滿足的條件是（　?。? ①反應物是固體； ②反應需要加熱； ③制得的氣體不易溶于水； ④制取的氣體密度比空氣大； ⑤制得氣體能與空氣中氧氣反應. A. ①②③④⑤ B. ②④⑤ C. ①② D. ①②③ 8.下列各圖所示裝置的氣密性檢查中，一定漏氣的是(???? ) 9. 可以用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法在實驗室制取氧氣.下列是反應生成氧氣和氯化鉀的質(zhì)量與反應時間的關(guān)系坐標圖，其中合理的是（　?。? A.?B.?C

14、.?D.? 10. 為紀念人類成功攀登珠穆朗瑪峰50周年，中國登山協(xié)會業(yè)余登山隊2020年5月21日再次登頂成功。登山隊必備的物品之一是氧氣瓶，此時氧氣的作用是 .氧氣與體內(nèi)的葡萄糖發(fā)生反應，提供人體活動所需的能量，并生成二氧化碳和水，寫出該反應的文字表達式 .燃料燃燒也需要氧氣，這是利用了氧氣的 性質(zhì)。 11.若分解過氧化氫制取氧氣,供選用的裝置如圖,要得到平穩(wěn)的氧氣流,應選用的發(fā)生裝置是___(選填“甲”或“乙”)；若用丙裝置干燥生成的氧氣，丙中盛放的液體

15、試劑是___，氣體應從___(選填“a”或“b”端導入。 12.紅棕色的二氧化氮是造成光化學煙霧的罪魁禍首，它易溶于水，并與水反應生成硝酸和無色的一氧化氮，一氧化氮遇到氧氣又反應生成二氧化氮.先收集一試管純凈的二氧化氮(試管的體積為V mL），然后將試管倒扣在盛滿水的水槽中，并不斷向試管中通人氧氣. (1）試描述整個過程中的現(xiàn)象. (2） 最后水能充滿試管嗎?若能，那么整個過程中共通人多少毫升的氧氣?若不能，請說明原因. 13.根據(jù)如圖所示裝置，結(jié)合所學知識回答下列問題。 (1)寫出圖中標號的儀器名稱：①___. (2)①實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,應選用的發(fā)

16、生裝置是___(填字母)，實驗時該裝置試管口應放一團棉花，其目的是 . ②制氧時,小明同學未能收集到兩瓶氧氣,其可能的原因有___.(填序號) A. 沒有塞緊橡皮塞??????????????B.試管口沒有放棉花 C. 沒有及時更換收集第二瓶??????D.加熱前已將集氣瓶灌滿水倒立于水槽中 (3)如果選用圖E來收集氧氣,則氣體應從___.(填“a”或“b”)端進入。 14.某研究性學習小組，從下列裝置中選用部分裝置組裝后在實驗室里制取氧氣，并通過排水量來測定所收集到氧氣的體積。 (1)甲同學用一定質(zhì)量的高錳

17、酸鉀制取氧氣，反應的化學方程式為___，整套實驗裝置接口的正確連接順序為a→___→___→___. (2)實驗過程中，甲同學觀察到E裝置中的水變?yōu)樽霞t色，這是因為___進入E裝置并溶于水中的緣故。為了防止實驗過程中出現(xiàn)上述現(xiàn)象，相應的改進措施是___. (3)實驗結(jié)束，乙同學意外發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣體積大于理論值，為此繼續(xù)進行以下實驗探究： 提出問題：出現(xiàn)“收集到的氧氣體積大于理論值”的原因是什么? 作出猜想：猜想Ⅰ：可能是反應生成的二氧化錳分解放出氧氣； 猜想Ⅱ：可能是反應生成的錳酸鉀分解放出氧氣； 猜想Ⅲ： .

18、請回答他做出猜想Ⅲ的理由是 . 實驗驗證： 實驗一：取一定質(zhì)量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，冷卻后測得固體殘留物的質(zhì)量不變。證明猜想___錯誤。 實驗二：取一定質(zhì)量的錳酸鉀于試管中，加熱一段時間___.綜合實驗一和實驗二，證明猜想Ⅱ正確。 反思拓展：實驗結(jié)束后，經(jīng)過討論、交流，丙同學用下列儀器和藥品又設計了一個實驗方案測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。 ①帶瓶塞的1000mL圓底燒瓶???②電子天平(稱量精確度為0.01g)??③酒精燈??④某種較活潑的金屬粉末(實驗過程中需要用到的其他實驗用品已省略,

19、實驗中有關(guān)物質(zhì)的物理量數(shù)據(jù)為已知)他的實驗步驟是：_______.再利用實驗數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)就可換算得出空氣中氧氣的體積分數(shù)。 15.某興趣小組的同學共同設置了如圖所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)的性質(zhì)。請回答下列問題： (1)利用裝置Ⅰ制取氣體，生成氣體的反應應具備的條件是___. (2)利用裝置Ⅰ、Ⅱ制取氣體(K2關(guān)閉,K1打開). 甲同學認為：利用裝置Ⅱ可以收集H2、NH3等氣體,但不能收集O2和NO等氣體，其理由是：___； 乙同學認為：對裝置Ⅱ做簡易改進(不改變儀器裝置),也可收集O2和NO等氣體,但不能收集NO2氣體,改進的方法是___;不能收集NO2

20、氣體的原因是(用化學方程式表示)___； (3)利用裝置Ⅰ、Ⅲ驗證物質(zhì)的性質(zhì)(K2打開,K1關(guān)閉).如要設計實驗證明氧化性KMnO4>Cl2>Br2，則可在A中加濃鹽酸，B中加___，C中加___，觀察到C中的現(xiàn)象是___. 16.某校化學學習小組的同學測定標準狀態(tài)下氧氣的密度。設計了以下的實驗操作步驟： ①按下圖裝配實驗裝置： ②洗凈試管，然后充分干燥； ③向500mL燒瓶里裝滿水，向500mL燒杯里加入少量水，把連接燒瓶和燒杯的玻璃管A. 橡皮管B和玻璃管C也裝滿水，在中間不要留下氣泡，然后用彈簧夾把橡皮管Bj夾緊； ④稱得試管的質(zhì)量為14.45g,往試管里加入KClO3和

21、MnO2的混合物，再稱得其質(zhì)量為15.95g； ⑤打開彈簧夾，把燒杯舉起使燒瓶和燒杯的水面一致，再關(guān)閉彈簧夾，然后把燒杯中的水倒掉； ⑥打開彈簧夾，加熱試管的混合物到不再產(chǎn)生氣體，即水不再流向燒杯時為止； ⑦反應完畢后把裝置放置冷卻到室溫； ⑧調(diào)節(jié)燒杯的高度使燒瓶和燒杯中的水面一致，然后再關(guān)閉彈簧夾； ⑨用500mL量筒測得燒杯里水的體積為285.0mL，把它換算為標準狀況下氧氣的體積為279.7mL； ⑩再稱量冷卻后試管的質(zhì)量為15.55g. 根據(jù)上述實驗，回答下列問題： (1)在操作⑦中，裝置冷卻時，玻璃管C的出口一直要在燒杯的水中，不能離開水面，其理由是 (2)簡述操作⑧的必要性，即為什么要調(diào)節(jié)燒杯的高度，使燒瓶和燒杯中的水面一致? (3)在標準狀況下氧氣的密度為 ;混合物中MnO2的質(zhì)量分數(shù)為 .