1、课时训练(一)我们周围的空气|夯实基础|1.2019岳阳空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是()A.氮气约占空气体积的21%B.氧气能助燃,可以作燃料C.稀有气体化学性质不活泼,不与任何物质发生反应D.空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应2.2019广州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.用于生产氮肥的N2C.用于医疗急救的O2D.用于飞艇的He3.2019山西中国对大深度载人潜水器“蛟龙号”的研制取得了世界瞩目的成绩,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H
2、2O的含量B.O2和N2的含量C.O2和H2的含量D.O2和CO2的含量4.2019天津下列对实验现象的描述不正确的是()A.镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光B.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰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5.2019宜昌如图Z1-1是硫在空气和氧气中燃烧的实验。下列说法不正确的是()图Z1-1A.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6.2019福建节选某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。实验1按图Z1-2甲所示装置,用红
3、磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验2按图乙所示装置,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。图Z1-2(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Z1-3丙、图丁所示。依据图丙、图丁所示信息,(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是 。图Z1-3(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂
4、的替代物,用图甲或图乙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)。7.2019宜昌下列是实验室常用仪器,据图Z1-4回答问题。图Z1-4(1)认识仪器:仪器A的名称是。(2)量取液体:量取5 mL水,需要选择的仪器是(填序号,下同)。(3)制取气体:实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ,用该原理制取氧气时,除上述仪器外,还缺少一种仪器的名称是,用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满的方法是 。(4)分离物质:实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式是,充分反应后,分离剩余的物质需进行过滤,过滤需选择的仪器是。|拓展提升|1.2018宜昌在一密闭的容器中
5、,一定质量的炭粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应,容器内各相关量与时间(从反应开始计时)的对应关系正确的是()图Z1-52.2019海南某研究小组受MnO2催化过氧化氢分解的启发,查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料。100 时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24 h的分解率见下表:实验编号离子加入量/(mgL-1)分解率/%无2Al3+1.02Fe3+1.015Cu2+0.186Cr3+0.196请回答:(1)MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式为。(2)实验的目的是 。(3)实际生产中,贮运浓度较高的过氧化氢时,使用铝罐(槽)而不使用不锈钢罐(槽),其原因是。3.2019苏州
6、节选实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如图Z1-6所示。图Z1-6(1)本实验可选用的发生和收集装置为(填序号)。(2)写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式:。上述反应的理论产氧率为产氧率=m(氧气)m(高锰酸钾)100%,结果精确到0.1%。取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有 (测定过程中产生的误差可忽略)。(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2。下列操作正确的是(填序号)。a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体b.当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面d.气体收
7、集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面【参考答案】夯实基础1.D解析氮气约占空气体积的78 %;氧气能助燃,不具有可燃性,不能作燃料;稀有气体化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应;空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应,是因为导致温室效应的主要气体是二氧化碳。2.A3.D解析空气中不含氢气,氮气含量远大于氧气,水在常温下呈液态,所以不需要调节H2O、N2、H2的含量。因为在密闭空间内,氧气供给呼吸,人体呼吸会产生二氧化碳气体,二氧化碳不能供给呼吸,且含量偏高会影响人体正常呼吸,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O2和CO2的含量。4.C解析蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳
8、和水是实验结论,不是实验现象。5.D解析硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈,说明氧气含量越多硫燃烧越剧烈;硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰;二氧化硫能污染空气,该实验瓶底的水可以吸收生成的有害气体二氧化硫;硫在氧气和空气中燃烧都生成二氧化硫气体。6.(1)产生大量白烟(或发出黄色火焰或放热等合理答案)氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压(2)装置的气密性良好(或红磷和铁粉除氧剂足量等其他合理答案)(3)实验2反应后,实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%,而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽(4)能够和氧气反应;生成物不影响测定结果(或其他合理答案)解析(1)实验1中红磷燃烧产生大量白烟;待集气瓶冷却后,
9、打开K,由于氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压,导致水倒吸入集气瓶。(2)实验1和实验2都应注意装置的气密性良好,反应物应足量等事项,从而提高实验的准确性。(3)分析图丙和图丁信息可知,实验2的测定方法更准确,因为实验1中集气瓶剩余氧气的体积分数约为8.6%,而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽。(4)通过上述实验可知,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,该物质应能和氧气反应,且生成物不能为气体,不影响测定结果。7.(1)铁架台(2)DI(或DIG或DIH)(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2酒精灯将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,则氧气集满(4)2H2O22H2O+O2ACFG解析(
10、3)高锰酸钾在加热条件下,分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;该反应是固体在加热条件下进行,所以还缺少的仪器是酒精灯;如果用向上排空气法收集氧气,检验氧气收集满的操作是将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明已满。(4)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气;反应后将水和二氧化锰分离需要进行过滤,过滤所需要的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒。拓展提升1.A解析在一密闭的容器中,炭粉在过量的氧气中燃烧生成二氧化碳气体,1个氧分子参加反应生成1个二氧化碳分子,则气体的分子数不变。炭粉在过量的氧气中燃烧生成二氧化碳气体,由质量守恒定律可知,气体的质量增加,完全反应后气体质量不再发生改变。
11、炭粉在过量的氧气中燃烧生成二氧化碳气体,最终炭粉完全反应,固体的质量逐渐减少,最终减少至0。根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。2.(1)2H2O22H2O+O2(2)作为对照实验(3)铝离子不影响过氧化氢的分解,而不锈钢中含有铁、铬等,铁离子和铬离子能够加快过氧化氢的分解解析(1)MnO2催化过氧化氢分解生成水和氧气。(2)实验的目的是作为对照实验,通过对比可知,铝离子不影响过氧化氢的分解速率。(3)实际生产中,贮运浓度较高的过氧化氢时,使用铝罐(槽)而不使用不锈钢罐(槽),其原因是:铝离子不会影响过氧化氢的分解,而不锈钢中含有铁、铬等,铁离子和铬离子能够加快过氧化氢的分解。3.
12、(1)AE(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O210.1%K2MnO4或MnO2在加热条件下分解产生氧气(3)bc解析(1)加热高锰酸钾制取氧气,发生装置选择固体加热型的装置A,收集气体可用排水法和向上排空气法,但装置C中导管没有伸到集气瓶底部,故选择装置E。(2)根据化学方程式可知,每316份质量的高锰酸钾可分解生成32份质量的氧气,所以上述反应的理论产氧率为32316100%10.1%。取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因为K2MnO4或MnO2在加热条件下也分解产生氧气。(3)制取气体的实验,装药品前要先检查装置气密;当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气;集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面;气体收集完毕后,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水被倒吸入试管,导致试管炸裂。
