1、第二单元 我们周围的空气实验活动1 氧气的实验室制取与性质基础夯实练01 实验室制取氧气1.下列是实验室在常温下用块状固体和液体制取气体的四套装置,其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置是( )2.制氧时,小明同学未能收集到两瓶氧气,其不可能的原因是( )A.没有塞紧橡皮塞B.没有及时更换收集第二瓶C.药品的量不足D.加热前已将两集气瓶灌满水倒立于水槽3.实验室制取氧气的装置如图所示,下列有关叙述合理的是( )A.锥形瓶里加入少量二氧化锰粉末,分液漏斗里盛放过氧化氢溶液B.锥形瓶里加入高锰酸钾固体,分液漏斗里盛放蒸馏水C.该装置的优点是能控制反应的发生和停止D.当发生装置中液体与固体一接触
2、产生了气泡即可收集4.实验室有如图所示的装置,某同学准备利用这些装置及相关的试剂制取氧气。下列说法正确的是( )A.用氯酸钾制取氧气时不可以选用做发生装置B.用过氧化氢溶液制取氧气时可用做发生装置C.可以选用来收集氧气D.用V收集氧气时,应从导管a通入氧气5.制取氧气的途径如图所示,回答问题:(1)实验室制取O2的装置最简单、最安全、操作起来最容易的途径是_(填字母序号)。(2)通过A、B、E途径制取氧气时,用排水法刚把集气瓶收集满时,接下来的操作是_。02 氧气的性质6.下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中错误的是( )能力提升练7.如图为初中化学常见气体的发生与收集装置,下列说法不
3、正确的是( )A.装置中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替B.装置可作为加热固体制取气体的发生装置C.装置、组合可制取氧气D.装置、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8.15%的过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。实验室欲利用15%的过氧化氢溶液制取氧气,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( ) 9.某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定生成氧气的体积。装置气密性良好,图中的锥形瓶内盛有质量为m的过氧化氢溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(用来吸收水分,干燥气体)。下列说法正确的是( )
4、A.将装置I分别与装置、V连接,均能达到实验目的B.实验时应先装药品,再检查装置气密性C.若用装置收集氧气,可将带火星的木条放置在a导管口处验满D.若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大10.某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,并进行了一些探究活动,请你一同参与。铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图所示,图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_；集气瓶中放一些水的作用是_。【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧？【实验内容】取直径为0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如下表所示:【结论一】就0.38mm铁丝而言,铁丝
5、燃烧对氧气体积分数的要求是_(填“”“ 剧烈【讨论】100【设计与实验】剧烈燃烧,火星四射【结论二】有关解析做铁丝在氧气中燃烧的实验时,螺旋状铁丝的末端系一根火柴是为了引燃铁丝；集气瓶中放一些水的作用是防止铁丝燃烧生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底。【结论一】根据表格中提供的数据可以看出,就0.38mm的铁丝而言,铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是大于55%,且氧气浓度越大,燃烧越剧烈。【讨论】实验中所用集气瓶的容积为125mL,实验时集气瓶中需留25mL水,如果需收集100mL体积分数为80%的氧气,则需要先在集气瓶中装100ml水,然后用排水法收集氧气,直到剩下25mL水。【设计与实验】结合表格中提
6、供的现象可推知,含碳0.6%的铁丝会剧烈燃烧,火星四射。【结论二】通过以上实验可以看出,铁丝燃烧产生火星四射的现象和含碳量有关。11.(1)锥形瓶 分液漏斗(2)不能控制反应速率 A(3)硫+氧气二氧化硫 吸收二氧化硫,防止污染环境(4)D 氯酸氯化钾+氧气(5)能使反应随时进行或停止(6)解析(1)a、b仪器的名称分别是锥形瓶、分液漏斗。(2)用装置A制备氧气的不足之处是不能控制反应速率；用此法代替高锰酸钾加热制备氧气,优点是不需加热。(3)硫燃烧生成二氧化硫,反应点燃的文字表达式为硫+氧气二氧化硫。在实验前,集气瓶内会预留少量的水,其目的是吸收二氧化硫,防止污染环境。(4)用氯酸钾制取氧气
7、需要加热,应选择的发生装置是D,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,反应的文字表达式为氯酸钾氯化钾+氧气。(5)用装置B制备气体的优点是能使反应随时进行或停止。原理:关闭开关时试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗中,使固体和液体分离,反应停止；打开开关时,气体导出,压强减小,液体和固体混合,反应进行。(6)利用催化剂比利用加热的方法反应速率快,过氧化氢和催化剂混合后立即产生气体,并且两种方法最终生成氧气的质量相等。12.(1)催化作用 过氧化氢水+氧气 剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热防止炸裂,更安全(2)当大量气泡从瓶口冒出时(或观察到瓶中水排尽时)
8、排水 集气瓶中含有水蒸气 ACD(3)氧气的浓度(4)B或C解析(1)二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气文字表达式为过氧化氢水+氧气；铁丝在氧气中燃烧的实验现象:剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热；用塑料瓶代替集气瓶的优点之一是防止炸裂,更安全。(2)用排水法收集氧气时,当大量气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时,说明该瓶内的气体已集满。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,由题表中信息可知排水法收集的氧气比较纯净。如果各项操作没有问题,获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是用排水法收集会
9、有水蒸气留存在集气瓶中。用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有很多,如氧气的密度只是略大于空气的密度,很容易出现排不净空气或氧气与空气少量混合的情况；当用带火星的木条验满时,木条复燃只能说明瓶中的氧气浓度大,不能说明集气瓶内一点空气也没有；在收集氧气时,氧气与空气可能进行少量的扩散混合,也会造成氧气浓度的减小。(3)把点燃的木炭分别放入装有空气和氧气的集气瓶中燃烧,对比木炭在空气和氧气中燃烧的现象可知,木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,说明氧气的浓度影响可燃物燃烧的剧烈程度。(4)过氧化钠(固体)和水反应生成氢氧化钠和氧气,不需要加热,反应物的状态是固体和液体,所以实验室中可用B或C装置来模拟其制取过程。本题借助氧气的性质实验及氧气的收集方法的探究实验培养了“科学探究与创新意识”的学科素养。铁丝在氧气中燃烧易引起集气瓶的炸裂,把集气瓶换成塑料瓶,就能很好地解决该问题；对比木炭在氧气和空气中燃烧的现象,可以很好地说明氧气的浓度是影响燃烧剧烈程度的因素之一；利用传感器测定的氧气浓度数据就能很好地说明排水法收集到的氧气更纯净。
