中考總復(fù)習(xí):氧氣的性質(zhì)、用途和制取歸納(基礎(chǔ))
【考綱要求】
1.掌握氧氣的主要性質(zhì)和用途;能用氧氣的性質(zhì)解釋一些常見的現(xiàn)象。
2.能正確寫出木炭、紅磷、硫、鐵等物質(zhì)在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式,并能準(zhǔn)確的描述這些反應(yīng)的現(xiàn)象。
3.掌握實(shí)驗(yàn)室制氧氣的原理、裝置、操作方法;了解氧氣的工業(yè)制法。
【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】
在通常狀況下,氧氣是無(wú)色無(wú)味的氣體
物理性質(zhì)
密度比空氣大
不易溶于水
C+O2CO2
木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成可使澄
清石灰水變渾濁的氣體
S+O2
SO2
硫在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,生成無(wú)色有刺激性氣味的氣體
氧氣
化學(xué)性質(zhì)
4P+5O22P2O5
紅磷在空氣中燃燒,放出熱量,產(chǎn)生大量的白煙
3Fe+2O2Fe3O4
鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生
成黑色固體
2H2O2
2H2O+O2↑
反應(yīng)原理
2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
實(shí)驗(yàn)室制法
2KClO3?2KCl+3O2↑
制取裝置:①固固加熱型;②固液常溫型
收集裝置:①排水法;②向上排空氣法
檢驗(yàn)方法;將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,證明是氧氣
工業(yè)制法:①分離液態(tài)空氣;②膜分離技術(shù)
用途:①供給呼吸;②支持燃燒
【考點(diǎn)梳理】
考點(diǎn)一、氧氣的性質(zhì)和用途
1.氧氣的物理性質(zhì):
(1)通常情況下,是無(wú)色、無(wú)味的氣體,可液化和固化。
(2)不易溶于水。
(3)密度比空氣略大。
2.氧氣的化學(xué)性質(zhì):
氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)中提供氧,具有氧化性,是常用的氧化劑。物質(zhì)在空氣中和在氧氣中燃燒現(xiàn)象的比較:
反應(yīng)物
反應(yīng)現(xiàn)象
化學(xué)方程式或文字表達(dá)式
在空氣中
在氧氣中
木炭(黑)
持續(xù)紅熱,放出熱量
燃燒更旺,發(fā)出白光,放出熱量,產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁
C+O2CO2
硫(黃)
發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰,放出熱量,產(chǎn)生一種有刺激性氣味的無(wú)色氣體
發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,產(chǎn)生一種有刺激性氣味的無(wú)色氣體
S+O2SO2
紅磷
發(fā)出黃色火焰,放出熱量,產(chǎn)生大量白煙
發(fā)出耀眼白光,放出熱量,產(chǎn)生大量白煙
4P+5O22P2O5
鐵絲
持續(xù)加熱發(fā)紅,離火后變冷(不燃燒)
劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體
3Fe+
2O2Fe3O4
鎂條
在空氣中即可燃燒,放出大量的熱和耀眼的白光,生成白色固體
在氧氣中燃燒更加劇烈,放出大量的熱和耀眼的白光,生成白色固體
2Mg+
O22MgO
蠟燭
產(chǎn)生黃白色光焰,放出熱量。在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯,燒杯內(nèi)壁有無(wú)色液滴產(chǎn)生;迅速把燒杯倒過來(lái),注入少量澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁
燃燒更旺,發(fā)出白光,放出熱量。在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯,燒杯內(nèi)壁有無(wú)色液滴產(chǎn)生;迅速把燒杯倒過來(lái),注入少量澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁
石蠟+氧氣
二氧化碳+水
3.氧氣的用途:
(1)供給呼吸:為病人、登山、潛水、航空和宇航員提供呼吸用的氧氣。
(2)支持燃燒:利用可燃物跟氧氣反應(yīng)放出熱量,工業(yè)上用于煉鋼、氣焊和氣割金屬、液氧炸藥等。
要點(diǎn)詮釋:
1.可燃物能否發(fā)生燃燒反應(yīng)和燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān),氧氣的濃度越高,燃燒越劇烈;某些在空氣中不能燃燒的物質(zhì)(如鐵絲)在純氧中可以燃燒。
2.可燃性是物質(zhì)具有的可以燃燒的性質(zhì),所以氧氣沒有可燃性,只有助燃性,氧氣是助燃物,不是可燃物。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的區(qū)別。“硫燃燒時(shí)生成一種帶有刺激性氣味的氣體”描述的是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?!傲蛉紵啥趸颉泵枋龅氖菍?shí)驗(yàn)結(jié)論。一般說(shuō)來(lái),描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),不能出現(xiàn)生成物的名稱。
4.鐵與氧氣反應(yīng)分為鐵在氧氣中劇烈氧化(燃燒)及在空氣中緩慢氧化(生銹)兩種情況。它們的反應(yīng)條件不同,反應(yīng)的劇烈程度不同,產(chǎn)物也不同。
考點(diǎn)二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法
1.藥品:
(1)氯酸鉀和二氧化錳
(2)高錳酸鉀
(3)過氧化氫溶液(無(wú)色液體)、二氧化錳(MnO2,黑色固體)
2.反應(yīng)原理:
(1)2KClO32KCl+3O2↑
(2)2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
(3)2H2O2
2H2O+O2↑
3.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)氯酸鉀或高錳酸鉀制氧氣
①組裝儀器,檢查裝置的氣密性;②裝藥品;③把試管固定在鐵架臺(tái)上;④點(diǎn)燃酒精燈加熱;⑤用排水法收集氧氣;⑥把導(dǎo)管移出水面;⑦熄滅酒精燈
(2)過氧化氫制氧氣
①組裝儀器,檢查裝置的氣密性;②裝藥品;③用排水法收集氧氣
4.實(shí)驗(yàn)裝置:
(1)發(fā)生裝置:
適合原理(1)(2)
適合原理(3)
(2)收集裝置:
排水集氣法(適合不易溶于水的氣體)
向上排空氣法(適合密度比空氣大的氣體)
5.收集方法:
(1)排水集氣法(氧氣不易溶于水);
(2)向上排空氣法(氧氣密度比空氣略大)。
6.檢驗(yàn)方法:將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,證明是氧氣。
7.驗(yàn)滿方法:
(1)用排水集氣法收集氧氣時(shí),如果集氣瓶口有大量氣泡冒出,證明瓶中沒有水,即已集滿。
(2)用向上排空氣法時(shí),將帶火星的小木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃證明集滿。
要點(diǎn)詮釋:
1.實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)注意事項(xiàng):
(1)試管口應(yīng)略向下傾斜,防止藥品中存在的水分受熱后變成水蒸氣,到達(dá)管口冷卻成水滴,再回流到管底,使試管破裂。
(2)伸入試管內(nèi)的導(dǎo)管應(yīng)只稍伸出橡皮塞即可,便于氣體排出。
(3)如果以高錳酸鉀為原料制氧氣,試管口應(yīng)塞一團(tuán)棉花,防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。
(4)如果用氯酸鉀為原料制氧氣,試管口不能塞棉花。這是因?yàn)槊藁ㄊ且兹嘉铮人徕浻志哂袕?qiáng)氧化性,放氧速率快,棉花很容易著火燃燒,以至發(fā)生爆炸。
(5)用排水法收集氧氣,導(dǎo)管口開始有氣泡放出時(shí)不宜立即收集,而是當(dāng)氣泡連續(xù)均勻放出時(shí)才能收集,這樣收集的氧氣會(huì)更純凈些。
(6)如果用向上排空氣法收集氧氣,應(yīng)該把導(dǎo)管伸到集氣瓶底,便于排盡空氣。
(7)收集氧氣完畢后,應(yīng)將導(dǎo)管移出水面,再熄滅酒精燈。若先熄滅酒精燈,試管溫度會(huì)降低,不產(chǎn)生氧氣,試管內(nèi)部壓強(qiáng)會(huì)變小,水會(huì)倒流入試管中,使試管炸裂。
2.在理解催化劑概念時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)它能改變(加快或減慢)其他物質(zhì)的反應(yīng)速率,不能片面地說(shuō)加快或減慢。
(2)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能增大或減小生成物的質(zhì)量。
(3)二氧化錳不是所有反應(yīng)的催化劑,更不是專做催化劑用的,如用高錳酸鉀制氧氣時(shí),二氧化錳是生成物。
【典型例題】
類型一、考查氧氣的性質(zhì)和用途
1.木炭、硫、磷、細(xì)鐵絲、石蠟五種物質(zhì)在氧氣中燃燒能產(chǎn)生大量白煙的是。
【思路點(diǎn)撥】知道常見物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象。
磷
【答案】磷
【解析】木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,放出大量的熱,生成使澄清石灰水變渾濁的氣體;硫在氧氣中燃燒,發(fā)出藍(lán)紫色火焰,放出大量的熱,生成有刺激性氣味的氣體;磷在氧氣中燃燒冒出大量的白煙,放出大量的熱;鐵在氧氣中能劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體;蠟燭燃燒發(fā)白光,瓶壁上有水霧,生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。
【總結(jié)升華】本題難度不大,掌握常見物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象即可正確解答。但在描述物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象時(shí),需要注意煙和霧的區(qū)別。
2.我們?cè)鲞^①木炭、②硫粉、③鐵絲、④鎂條等物質(zhì)在足量的氧氣中完全燃燒的實(shí)驗(yàn).其中燃燒時(shí)火星四射的是
(用序號(hào)填寫,下同);產(chǎn)生耀眼強(qiáng)光的是
;生成物有刺激性氣味氣體的是
。上述現(xiàn)象有助于我們判斷是否發(fā)生了化學(xué)變化,判斷化學(xué)變化發(fā)生的根本依據(jù)是
。③
【思路點(diǎn)撥】知道常見物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象,掌握物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別。
有其它(新的)物質(zhì)生成【答案】③
④
②
有其它(新的)物質(zhì)生成【解析】
①木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是發(fā)出白光,放出大量的熱,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。
②硫粉在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,產(chǎn)生一種具有刺激性氣味的氣體。
③鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成一種黑色固體。
④鎂條在氧氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出大量的熱,生成一種白色固體。
【總結(jié)升華】生成其他物質(zhì)的變化叫化學(xué)變化,化學(xué)變化的本質(zhì)特征是有其它(新的)物質(zhì)生成。要熟練掌握常見的化學(xué)反應(yīng)及其反應(yīng)現(xiàn)象,對(duì)于常見物質(zhì)的性質(zhì)也要熟練掌握,描述現(xiàn)象要準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔并且要全面。
3.下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是()
A.碳在氧氣中燃燒放出白煙
B.硫在氧氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰
C.鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵
D.干冰在空氣中升華周圍出現(xiàn)白霧
【思路點(diǎn)撥】物質(zhì)在空氣和氧氣中燃燒,因?yàn)檠鯕鉂舛鹊牟煌a(chǎn)生的現(xiàn)象不同。
【答案】D
【解析】碳在氧氣中燃燒發(fā)白光;硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰,在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色的火焰;鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色固體;干冰升華吸熱,空氣中水蒸氣遇冷凝成小液滴,出現(xiàn)白霧。
【總結(jié)升華】物質(zhì)燃燒時(shí),氧氣的濃度越大,燃燒越劇烈。需要注意的是干冰升華發(fā)生的是物理變化。
舉一反三:
【變式1】氧氣是一種重要的物質(zhì),化學(xué)性質(zhì)活潑,能與多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。氧氣與硫反應(yīng),生成了一種帶有的氣體,并放出。
【答案】刺激性氣味
二氧化硫
熱量
【變式2】下列關(guān)于氧氣的說(shuō)法正確的是()
A.氧氣能支持燃燒,可作燃料
B.氧氣能跟所有物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)
C.水中的生物能依靠水中溶有的少量氧氣而生存
D.帶火星的木條一定能在含有氧氣的集氣瓶中復(fù)燃
【答案】C
類型二、考查氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法
4.下圖是氧氣的實(shí)驗(yàn)室制備、收集、驗(yàn)滿、驗(yàn)證性質(zhì)的操作,其中正確的是()
【思路點(diǎn)撥】掌握實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的裝置、原理、操作方法以及氧氣的檢驗(yàn)和氧氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。
【答案】A
【解析】實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣要在試管口塞一團(tuán)棉花;利用向上排空氣法收集氧氣時(shí),導(dǎo)氣管要伸入集氣瓶的底部;帶火星的木條要放在集氣瓶口檢驗(yàn)氧氣是否驗(yàn)滿;細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒時(shí),底部要放少量的水或細(xì)砂。故BCD選項(xiàng)都是錯(cuò)誤的,只有A選項(xiàng)正確。
【總結(jié)升華】檢驗(yàn)氧氣是否驗(yàn)滿時(shí),帶火星的木條應(yīng)放在集氣瓶口,觀察木條是否復(fù)燃。很多同學(xué)由于學(xué)習(xí)中對(duì)“瓶口”這個(gè)要點(diǎn)記憶不準(zhǔn),導(dǎo)致出錯(cuò)。
5.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣,大致分為以下幾步:a.加熱試管;b.檢查裝置的氣密性;c.向試管中裝藥品,用帶導(dǎo)管的單孔塞塞緊后,固定在鐵架臺(tái)上;d.用排水法收集氧氣;
e.停止加熱;f.將導(dǎo)管從水槽中取出。實(shí)驗(yàn)操作順序正確的是()
A.bcadef
B.a(chǎn)bcdef
C.bcadfe
D.a(chǎn)bcdfe
【思路點(diǎn)撥】本題考查氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取步驟,制取氧氣的步驟主要注意兩點(diǎn):①首先要檢查裝置的氣密性;②反應(yīng)結(jié)束后,先將導(dǎo)管從水槽中移出,再熄滅酒精燈。
【答案】C
【解析】此題考查實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳固體加熱氧氣的步驟,第一步是檢查裝置的氣密性,最后一步是先將導(dǎo)管從水槽中取出,再熄滅酒精燈。
【總結(jié)升華】實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳固體加熱氧氣的步驟中,收集完氧氣后,一定要牢記:應(yīng)先將導(dǎo)管從水槽中取出,再熄滅酒精燈。
6.(2011河南?。┫聢D是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置。
(1)A中的試管口應(yīng)略向下傾斜的原因是。
(2)用B裝置制取氧氣的化學(xué)方程式是。
(3)若采用C
(氣體由a口進(jìn)入)收集到一種氣體,請(qǐng)簡(jiǎn)述驗(yàn)證該氣
體的實(shí)驗(yàn)方法。
【思路點(diǎn)撥】學(xué)生平時(shí)要對(duì)制取氧氣及其它基本實(shí)驗(yàn)熟練掌握和實(shí)踐,這樣就會(huì)很容易解答此類試題。
【答案】
(1)防止試管口的冷凝水回流到熱的試管底部,炸裂試管
(2)
2H2O2
2H2O+O2↑
(3)將帶火星的木條伸入集氣瓶中,木條復(fù)燃,證明收集的氣體是氧氣(或向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水,澄清石灰水變渾濁,證明收集的氣體是二氧化碳)
【解析】(2)B裝置適用于固體和液體不加熱制取氣體,所以應(yīng)該是用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣(3)氣體由a口進(jìn)入,說(shuō)明該氣體密度比空氣大,所以可能是氧氣或二氧化碳。驗(yàn)證方法為:將帶火星的木條伸入集氣瓶中,木條復(fù)燃,證明收集的氣體是氧氣?;蛳蚣瘹馄恐屑尤氤吻宓氖宜宜儨啙?,證明收集的氣體是二氧化碳。
【總結(jié)升華】制取氣體用什么樣的發(fā)生裝置要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)選擇:如果藥品只有固體,且反應(yīng)條件需要加熱,用固固加熱型反應(yīng)裝置,如A裝置;如果藥品有固體和液體,反應(yīng)條件無(wú)需加熱,用固液不加熱型裝置,如B裝置。
舉一反三:
【變式1】實(shí)驗(yàn)室常加熱高錳酸鉀制取氧氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
【答案】2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
【變式2】請(qǐng)結(jié)合下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置回答有關(guān)問題:
(1)裝置中標(biāo)號(hào)儀器的名稱:a
;b。
(2)實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)方程式:,根據(jù)該反應(yīng)原理,可選擇圖中
(填標(biāo)號(hào),下同)與
組裝一套制取氧氣的裝置。
【答案】
(1)酒精燈
試管
(2)
2H2O2
2H2O+O2↑
B
C(或D)
中考總復(fù)習(xí):氧氣的性質(zhì)、用途和制取歸納(基礎(chǔ))
【鞏固練習(xí)】
一、選擇題
(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.(2011江西)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氧氣應(yīng)該選用()
A.pH試紙
B.澄清石灰水
C.酚酞溶液
D.帶火星的木條
2.下列物質(zhì)和氧氣反應(yīng)的生成物在常溫下有液體的是()
A.蠟燭
B.鋁
C.磷
D.鐵
3.(2012湖北)實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣的操作中,正確的是()
A.固定裝有高錳酸鉀的試管時(shí),試管口略向上傾斜
B.開始加熱時(shí),導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡立即收集
C.加熱試管時(shí),先使酒精燈火焰在試管下方來(lái)回移動(dòng)
D.停止加熱時(shí),先熄滅酒精燈再將導(dǎo)管移出水面
4.(2012江蘇)下列物質(zhì)能在空氣中燃燒,且產(chǎn)生大量白煙的是()
A.木炭
B.硫粉
C..紅磷
D.鐵絲
5.下列物質(zhì)用途的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()
A.氧氣能供給呼吸
B.液態(tài)氧用作火箭燃料
C.不銹鋼用作制餐具
D.氦氣用作填充探空氣球
6.(2012湖南)下列敘述正確的是()
A.木炭在充足的氧氣中燃燒生成一氧化碳
B.硫在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰
C.鐵絲在氧氣中燃燒火星四射,生成三氧化二鐵
D.紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白霧
7.下列關(guān)于氧氣的描述正確的是()
A.魚類能在水中生活,證明氧氣易溶于水
B.液氧是混合物
C.液態(tài)氧是淡藍(lán)色的,而固態(tài)氧是白色雪花狀的D.變色的變化不一定是化學(xué)變化,如淡藍(lán)色液氧變?yōu)闊o(wú)色氣體就不是化學(xué)變化
8.欲鑒別分別裝在三個(gè)集氣瓶中的氧氣、氮?dú)?、空氣,可以采用的最?jiǎn)便的方法是()
A.逐一聞氣味
B.分別測(cè)量它們的密度
C.分別測(cè)量它們的水溶性
D.分別伸入燃燒的木條
9.下列關(guān)于氧氣用途的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()
A.氧氣可用于煉鋼
B.液氧可做火箭發(fā)動(dòng)機(jī)里的助燃劑
C.氧氣可做氣焊時(shí)的氣體燃料
D.氧氣可供登山、潛水、航空等缺氧環(huán)境中的工作人員呼吸
10.課堂上教師做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):將液態(tài)空氣倒入一只燒杯中,發(fā)現(xiàn)立即冒出大量氣泡,把一根燃著的小木條置于燒杯口,小木條的火焰熄滅;當(dāng)沒有氣泡冒出時(shí)再把燃著的小木條置于燒杯口,此時(shí)小木條火焰不但沒有熄滅,反而燃燒更旺(已知氮?dú)獾姆悬c(diǎn)低于氧氣的沸點(diǎn))。由此得出的結(jié)論正確的是()
A.氣泡是由氧氣汽化產(chǎn)生的B.氮?dú)獠荒茏鋈剂隙鯕饽茏鋈剂?/p>
C.氮?dú)獠荒苤级鯕饽苤?/p>
D.該變化是化學(xué)變化
二、填空題
11.工業(yè)上制取大量氧氣的原料是________,原理是利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的________不同加以分離,實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上制得氧氣在原理上的本質(zhì)區(qū)別是前者屬于________變化,后者屬于________變化。
12.(2012湖南)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法有多種,請(qǐng)寫出其中一種的化學(xué)方程式,收集氧氣可采用
法(寫一種)。
三、實(shí)驗(yàn)題
13.小亮和小浩兩名同學(xué)想探究鐵絲在氧氣中燃燒的情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示。
問題討論:
(1)將鐵絲繞成螺旋狀的目的是。
(2)小亮同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),集氣瓶炸裂,原因可能是。
(3)小浩同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),鐵絲在氧氣中并沒有燃燒,你認(rèn)為這可能是由哪些原因引起的?。
14.(2012廣東)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置制取氧氣,回答下列問題:
(1)往試管中裝入固體粉末時(shí),可先使試管傾斜,用_______把藥品小心地送至試管底部。
(2)組裝該裝置時(shí),下列儀器用品的組裝順序是(填序號(hào))。
①試管
②鐵架臺(tái)
③酒精燈
④木塊
15.(2012貴州)某校課外興趣小組同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱制氧氣,實(shí)驗(yàn)完畢后發(fā)現(xiàn)混合物固體質(zhì)量減少了,請(qǐng)你用學(xué)過的化學(xué)知識(shí)解釋。
16.實(shí)驗(yàn)室有下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)回答問題:
(1)在加入藥品之前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行。
(2)可用于實(shí)驗(yàn)室制備和收集氧氣的一套裝置是________(填字母編號(hào))。寫出用此裝置制備氧氣的化學(xué)方程式(寫一個(gè)):。
【答案與解析】
1.【答案】D
【解析】pH試紙常用于檢測(cè)溶液酸堿性,澄清石灰水常用于檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w,酚酞溶液常用于檢驗(yàn)堿性溶液,氧氣具有助燃性,常用帶火星的木條檢驗(yàn)。
2.【答案】A
【解析】蠟燭燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳。鋁燃燒的產(chǎn)物是氧化鋁固體,磷燃燒的產(chǎn)物是五氧化二磷固體,鐵燃燒的產(chǎn)物是四氧化三鐵固體,所以答案A正確。
3.【答案】C
【解析】固定裝有高錳酸鉀的試管時(shí),試管口略向下傾斜,防止加熱過程中生成的水回流至試管底部使試管炸裂;開始加熱時(shí),剛開始出來(lái)的氣體主要是空氣,不宜立即收集,應(yīng)該待導(dǎo)管口產(chǎn)生連續(xù)、均勻的氣泡時(shí)開始收集;停止加熱時(shí),先將導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈,防止試管內(nèi)因溫度變小壓強(qiáng)降低,水槽中的水倒流入試管,使試管破裂。
4.【答案】C
【解析】煙是固體小顆粒分散在空氣中形成的,木炭、硫在空氣中燃燒產(chǎn)物是氣體;鐵在空氣中不能燃燒。
5.【答案】B
【解析】物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途,氧氣能支持燃燒和供給呼吸,但沒有可燃性,因此不能用作火箭燃料。
6.【答案】B
【解析】木炭在充足的氧氣中燃燒生成的是二氧化碳,在氧氣不充足的情況下生成的是一氧化碳,故A不正確。鐵絲在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物是Fe304,故C不正確。紅磷在空氣中燃燒生成的是P205,P205是白色固體,因此產(chǎn)生的是白煙,故D不正確。
7.【答案】D
【解析】對(duì)于氧氣的物理性質(zhì),可以通過自然界中的某些現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí),魚類能在水中生存,說(shuō)明氧氣能溶于水;而天氣悶熱時(shí),魚游到水面呼吸,說(shuō)明氧氣溶解于水的能力不強(qiáng),所以不能說(shuō)氧氣易溶于水。液氧和氧氣是同一物質(zhì)的不同狀態(tài),液氧轉(zhuǎn)化成氧氣的過程中沒有產(chǎn)生新的物質(zhì),所以是物理變化。
8.【答案】D
【解析】氧氣有助燃性,而氮?dú)鉄o(wú)助燃性,同時(shí)要注意“最簡(jiǎn)便的方法”。
9.【答案】C
【解析】氧氣具有氧化性,決定了氧氣具有可供給呼吸、支持燃燒、煉鋼等用途。氧氣不能燃燒,不可做氣體燃料。
10.【答案】C
【解析】由氮?dú)獾姆悬c(diǎn)低于氧氣的沸點(diǎn)可知先汽化出的是氮?dú)?,由燃著的木條的變化情況再推理出氮?dú)夂脱鯕獾男再|(zhì)。
11.【答案】空氣
沸點(diǎn)
化學(xué)
物理
【解析】工業(yè)制取氧氣和實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的出發(fā)點(diǎn)不同。工業(yè)上制取的氧氣廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中,需求量很大,因此在制取時(shí)主要考慮原料是否易得,價(jià)格是否便宜,成本是否低廉,能否大量生產(chǎn)以及對(duì)環(huán)境的影響等。空氣中氧氣含量豐富,是制取氧氣的廉價(jià)、易得的原料,其原理是先將空氣在一定條件下液化,然后利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點(diǎn)不同進(jìn)行蒸餾分離,屬于物理變化。實(shí)驗(yàn)室制取氧氣主要應(yīng)用于科學(xué)探究,需求量小,因此需從能否方便快捷制取、操作是否簡(jiǎn)單易行、裝置簡(jiǎn)單與否等方面考慮,其原理是在一定條件下分解過氧化氫等物質(zhì)制取氧氣,屬于化學(xué)變化。
12.【答案】2H2O2
2H2O+O2↑或2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑或2KClO32KCl+3O2↑
排水法或向上排空氣法
【解析】實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫、高錳酸鉀、氯酸鉀分解制氧氣,由于氧氣不易溶于水,可用排水集氣法收集,氧氣密度比空氣大,也可用向上排空氣法收集。
13.【答案】
(1)提高鐵絲的局部溫度,使鐵絲能持續(xù)燃燒
(2)燃燒的鐵絲太靠近瓶壁,也可能是瓶底沒有預(yù)先放入一些細(xì)沙或水
(3)鐵絲上的銹沒有除盡,也可能是火柴燃燒完后才將鐵絲放入瓶中,還可能是瓶?jī)?nèi)氧氣濃度過低
【解析】實(shí)驗(yàn)沒有取得預(yù)期的效果或出現(xiàn)了事故,應(yīng)從實(shí)驗(yàn)藥品、儀器裝置、實(shí)驗(yàn)操作幾個(gè)方面查找原因。藥品錯(cuò)誤或不合格,儀器裝置不符合要求,操作不規(guī)范,都有可能使實(shí)驗(yàn)效果不佳或發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故。集氣瓶炸裂和鐵絲不燃燒都可以從以上三個(gè)方面查找原因。
14.【答案】(1)紙槽或藥匙
(2)②④③①
【解析】將粉末狀固體加入試管時(shí),可利用藥匙或紙槽。組裝裝置時(shí),一般按從下到上順序安裝。鐵架臺(tái)是固定儀器,先放在桌面上,然后將木塊放好,再放上酒精燈,以利用酒精燈外焰加熱為標(biāo)準(zhǔn),固定試管。
15.【答案】根據(jù)質(zhì)量守恒定律,參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。因?yàn)樯傻难鯕馐菤怏w,所以固體質(zhì)量減輕。
【解析】氯酸鉀在加熱及二氧化錳催化下,會(huì)分解生成氯化鉀和氧氣。根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前氯酸鉀的質(zhì)量與二氧化錳的質(zhì)量之和,等于氯化鉀、二氧化錳、氧氣的質(zhì)量之和,由于氧氣從固體混合物中逸出,所以反應(yīng)后固體的質(zhì)量減少。
16.【答案】
(1)氣密性檢查
(2)AC或AE(BC或BE)
2KClO32KCl+3O2↑(或2H2O2
2H2O+O2↑)
【解析】
(1)制取氣體的發(fā)生裝置在裝藥品前,應(yīng)先檢查裝置的氣密性。
(2)A、B均可做制取氧氣的發(fā)生裝置,由于氧氣的密度比空氣大且不易溶于水,C、E裝置均可用于收集氧氣。
中考總復(fù)習(xí):氧氣的性質(zhì)、用途和制取歸納(提高)
【考綱要求】
1.掌握氧氣的主要性質(zhì)和用途;能用氧氣的性質(zhì)解釋一些常見的現(xiàn)象。
2.能正確寫出木炭、紅磷、硫、鐵等物質(zhì)在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式,并能準(zhǔn)確的描述這些反應(yīng)的現(xiàn)象。
3.掌握實(shí)驗(yàn)室制氧氣的原理、裝置、操作方法;了解氧氣的工業(yè)制法。
【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】
在通常狀況下,氧氣是無(wú)色無(wú)味的氣體
物理性質(zhì)
密度比空氣大
不易溶于水
C+O2CO2
木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成可使澄
清石灰水變渾濁的氣體
S+O2
SO2
硫在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,生成無(wú)色有刺激性氣味的氣體
氧氣
化學(xué)性質(zhì)
4P+5O22P2O5
紅磷在空氣中燃燒,放出熱量,產(chǎn)生大量的白煙
3Fe+2O2Fe3O4
鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生
成黑色固體
2H2O2
2H2O+O2↑
反應(yīng)原理
2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
實(shí)驗(yàn)室制法
2KClO3?2KCl+3O2↑
制取裝置:①固固加熱型;②固液常溫型
收集裝置:①排水法;②向上排空氣法
檢驗(yàn)方法;將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,證明是氧氣
工業(yè)制法:①分離液態(tài)空氣;②膜分離技術(shù)
用途:①供給呼吸;②支持燃燒
【考點(diǎn)梳理】
考點(diǎn)一、氧氣的性質(zhì)和用途
1.氧氣的物理性質(zhì):
(1)通常狀況下,是無(wú)色、無(wú)味的氣體,可液化和固化。
(2)不易溶于水。
(3)密度比空氣略大。
2.氧氣的化學(xué)性質(zhì):
氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)中提供氧,具有氧化性,是常用的氧化劑。物質(zhì)在空氣中和在氧氣中燃燒現(xiàn)象的比較:
反應(yīng)物
反應(yīng)現(xiàn)象
化學(xué)方程式或文字表達(dá)式
在空氣中
在氧氣中
木炭(黑)
持續(xù)紅熱,放出熱量
燃燒更旺,發(fā)出白光,放出熱量,產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁
C+O2CO2
硫(黃)
發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰,放出熱量,產(chǎn)生一種有刺激性氣味的無(wú)色氣體
發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,產(chǎn)生一種有刺激性氣味的無(wú)色氣體
S+O2SO2
紅磷
發(fā)出黃色火焰,放出熱量,產(chǎn)生大量白煙
發(fā)出耀眼白光,放出熱量,產(chǎn)生大量白煙
4P+5O22P2O5
鐵絲
持續(xù)加熱發(fā)紅,離火后變冷(不燃燒)
劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體
3Fe+
2O2Fe3O4
鎂條
在空氣中即可燃燒,放出大量的熱和耀眼的白光,生成白色固體
在氧氣中燃燒更加劇烈,放出大量的熱和耀眼的白光,生成白色固體
2Mg+
O22MgO
蠟燭
產(chǎn)生黃白色光焰,放出熱量。在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯,燒杯內(nèi)壁有無(wú)色液滴產(chǎn)生;迅速把燒杯倒過來(lái),注入少量澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁
燃燒更旺,發(fā)出白光,放出熱量。在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯,燒杯內(nèi)壁有無(wú)色液滴產(chǎn)生;迅速把燒杯倒過來(lái),注入少量澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁
石蠟+氧氣
二氧化碳+水
3.氧氣的用途:
(1)供給呼吸:為病人、登山、潛水、航空和宇航員提供呼吸用的氧氣。
(2)支持燃燒:利用可燃物跟氧氣反應(yīng)放出熱量,工業(yè)上用于煉鋼、氣焊和氣割金屬、液氧炸藥等。
要點(diǎn)詮釋:
1.可燃物能否發(fā)生燃燒反應(yīng)和燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān),氧氣的濃度越高,燃燒越劇烈;某些在空氣中不能燃燒的物質(zhì)(如鐵絲)在純氧中可以燃燒。
2.可燃性是物質(zhì)具有的可以燃燒的性質(zhì),所以氧氣沒有可燃性,只有助燃性,氧氣是助燃物,不是可燃物。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的區(qū)別。“硫燃燒時(shí)生成一種帶有刺激性氣味的氣體”描述的是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?!傲蛉紵啥趸颉泵枋龅氖菍?shí)驗(yàn)結(jié)論。一般說(shuō)來(lái),描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),不能出現(xiàn)生成物的名稱。
4.鐵與氧氣反應(yīng)分為鐵在氧氣中劇烈氧化(燃燒)及在空氣中緩慢氧化(生銹)兩種情況。它們的反應(yīng)條件不同,反應(yīng)的劇烈程度不同,產(chǎn)物也不同。
考點(diǎn)二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.藥品:
(1)氯酸鉀和二氧化錳
(2)高錳酸鉀
(3)過氧化氫溶液(無(wú)色液體)、二氧化錳(MnO2,黑色固體)
2.反應(yīng)原理:
(1)2KClO3?2KCl+3O2↑
(2)2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
(3)2H2O2
2H2O+O2↑
3.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)氯酸鉀或高錳酸鉀制氧氣
①組裝儀器,檢查裝置的氣密性;②裝藥品;③把試管固定在鐵架臺(tái)上;④點(diǎn)燃酒精燈加熱;⑤用排水法收集氧氣;⑥把導(dǎo)管移出水面;⑦熄滅酒精燈
(2)過氧化氫制氧氣
①組裝儀器,檢查裝置的氣密性;②裝藥品;③用排水法收集氧氣
4.實(shí)驗(yàn)裝置:
(1)發(fā)生裝置:
適合原理(1)(2)
適合原理(3)
(2)收集裝置:
排水集氣法(適合不易溶于水的氣體)
向上排空氣法(適合密度比空氣大的氣體)
5.收集方法:
(1)排水集氣法(氧氣不易溶于水);
(2)向上排空氣法(氧氣密度比空氣略大)。
6.檢驗(yàn)方法:將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,證明是氧氣。
7.驗(yàn)滿方法:
(1)用排水集氣法收集氧氣時(shí),如果集氣瓶口有大量氣泡冒出,證明瓶中沒有水,即已集滿。
(2)用向上排空氣法時(shí),將帶火星的小木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃證明集滿。
8.制取裝置的選擇:
反應(yīng)物狀態(tài)和條件
裝置圖
實(shí)例
固固加熱型
2KClO3?2KCl+3O2↑
2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
固液不加熱型
2H2O2
2H2O+O2↑
9.收集裝置的選擇:
向上排空氣法:氣體的密度比空氣大用此法(如氧氣、二氧化碳)。
排空氣法
向下排空氣法:氣體的密度比空氣小用此法(如氫氣)。
排水法:氣體不易溶于水或難溶于水用此法(如氧氣、氫氣、一氧化碳)。
要點(diǎn)詮釋:
1.實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)注意事項(xiàng):
(1)試管口應(yīng)略向下傾斜,防止藥品中存在的水分受熱后變成水蒸氣,到達(dá)管口冷卻成水滴,再回流到管底,使試管破裂。
(2)伸入試管內(nèi)的導(dǎo)管應(yīng)只稍伸出橡皮塞即可,便于氣體排出。
(3)如果以高錳酸鉀為原料制氧氣,試管口應(yīng)塞一團(tuán)棉花,防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。
(4)如果用氯酸鉀為原料制氧氣,試管口不能塞棉花。這是因?yàn)槊藁ㄊ且兹嘉?,而氯酸鉀又具有?qiáng)氧化性,放氧速率快,棉花很容易著火燃燒,以至發(fā)生爆炸。
(5)用排水法收集氧氣,導(dǎo)管口開始有氣泡放出時(shí)不宜立即收集,而是當(dāng)氣泡連續(xù)均勻放出時(shí)才能收集,這樣收集的氧氣會(huì)更純凈些。
(6)如果用向上排空氣法收集氧氣,應(yīng)該把導(dǎo)管伸到集氣瓶底,便于排盡空氣。
(7)收集氧氣完畢后,應(yīng)將導(dǎo)管移出水面,再熄滅酒精燈。若先熄滅酒精燈,試管溫度會(huì)降低,不產(chǎn)生氧氣,試管內(nèi)部壓強(qiáng)會(huì)變小,水會(huì)倒流入試管中,使試管炸裂。
2.在理解催化劑概念時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)它能改變(加快或減慢)其他物質(zhì)的反應(yīng)速率,不能片面地說(shuō)加快或減慢。
(2)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能增大或減小生成物的質(zhì)量。
(3)二氧化錳不是所有反應(yīng)的催化劑,更不是專做催化劑用的,如用高錳酸鉀制氧氣時(shí),二氧化錳是生成物。
【典型例題】
類型一、考查氧氣的性質(zhì)和用途
1.物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。下列因果關(guān)系不成立的是()
A.因?yàn)榱兹紵墚a(chǎn)生白煙,所以可用于制作煙幕彈
B.因?yàn)榻饘冁u的熔點(diǎn)高,所以被用來(lái)制造燈泡中的燈絲
C.因?yàn)榈獨(dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,所以可用于食品包裝袋內(nèi)防腐
D.因?yàn)檠鯕饽苤С秩紵钥捎米魅剂?/p>
【思路點(diǎn)撥】掌握常見物質(zhì)的的性質(zhì)和用途。
【答案】D
【解析】磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙,可制作煙幕彈;燈泡中的燈絲要耐高溫,所以選熔點(diǎn)高的金屬鎢;食品包裝袋內(nèi)防腐氣體的要求是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,所以選氮?dú)?;氧氣不能燃燒,不能作燃料?/p>
【總結(jié)升華】物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。氧氣有助燃性,沒有可燃性,兩種性質(zhì)不同。
2.下列物質(zhì)在氧氣或空氣中燃燒時(shí),現(xiàn)象描述正確的是()
A.鎂條在空氣中燃燒,冒出濃烈的黑煙,放出熱量,生成黑色粉末
B.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成紅色粉末
C.木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體
D.硫在氧氣中燃燒,發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰,放出熱量,產(chǎn)生沒有氣味的氣體
【思路點(diǎn)撥】知道常見物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象。
【答案】C
【解析】鎂條在空氣中燃燒生成白色粉末,所以A錯(cuò);鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,生成黑色固體,所以B錯(cuò);硫在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,生成有刺激性氣味的無(wú)色氣體,所以D錯(cuò)。
【總結(jié)升華】該題考查有關(guān)氧氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)。要求學(xué)生必須熟悉這些基本實(shí)驗(yàn),并能規(guī)范描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3.請(qǐng)描述下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(1)鐵絲在氧氣中燃燒。
劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出大量的熱
(2)向過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳
。迅速冒出氣泡
(3)向硫酸銅溶液中加入鋁片。
鋁片表面會(huì)出現(xiàn)紅色的固體;溶液藍(lán)色逐漸變淺直至褪去
(4)向氯化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液
.【思路點(diǎn)撥】掌握常見的化學(xué)反應(yīng)及其反應(yīng)現(xiàn)象,描述現(xiàn)象要準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔并且要全面。
產(chǎn)生白色沉淀
【答案】
(1)劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體
(2)迅速冒出氣泡
(3)鋁片表面會(huì)出現(xiàn)紅色的固體;溶液藍(lán)色逐漸變淺直至褪去
(4)產(chǎn)生白色沉淀
【解析】
(2)二氧化錳能加快過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的速率,在雙氧水制氧氣的反應(yīng)中是催化劑。
(3)鋁和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋁,銅是紅色金屬,硫酸銅的溶液呈藍(lán)色,硫酸鋁的溶液呈無(wú)色。(4)氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸鈉。
【總結(jié)升華】要熟練掌握常見的化學(xué)反應(yīng)及其反應(yīng)現(xiàn)象,對(duì)于常見物質(zhì)的性質(zhì)也要熟練掌握,描述現(xiàn)象要準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔并且要全面。
舉一反三:
【變式1】下列關(guān)于氧的說(shuō)法正確的是()
A.實(shí)驗(yàn)室常用電解水的方法來(lái)制取氧氣
B.夏天食物腐爛與氧氣無(wú)關(guān)
C.鐵絲在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,生成黑色固體
D.含氧的化合物可能不是氧化物
【答案】D
【變式2】下列物質(zhì)發(fā)生的變化不是由空氣成分引起的是()
A.生石灰在空氣中變質(zhì)
B.濃氨水露置在空氣中質(zhì)量減少
C.鋼鐵在潮濕的空氣中生銹
D.燒堿固體在空氣中潮解、變質(zhì)
【答案】B
類型二、考查氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法
4.下圖是常用的實(shí)驗(yàn)裝置圖,根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題。
(1)若用A裝置制取氧氣,試管中盛放的藥品是,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(2)通過查閱資料得知,硫化氫是一種有毒的氣體,其密度比空氣的大,且能溶于水形成氫硫酸。實(shí)驗(yàn)室通常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸混合,在常溫下,通過發(fā)生反應(yīng)制得硫化氫(H2S)氣體。
制取硫化氫氣體的發(fā)生裝置可以選用
(填編號(hào)),若用C裝置收集硫化氫氣體,氣體應(yīng)從
端通入(填“a”或“b”)。
【思路點(diǎn)撥】該題考查氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氣體制取裝置的選擇。確定氣體發(fā)生裝置應(yīng)考慮的因素是反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件,確定氣體收集裝置的依據(jù)是氣體的密度和水溶性。
【答案】(1)KClO3和MnO2(或KMnO4)
2KClO3?2KCl+3O2↑
2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
(2)B
b
【解析】(1)如果以高錳酸鉀為原料制氧氣,試管口應(yīng)塞一團(tuán)棉花,防止加熱時(shí)高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。(2)
根據(jù)題目中提供的信息,用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸混合,在常溫下反應(yīng)制得硫化氫(H2S)氣體,所以發(fā)生裝置選擇B。
【總結(jié)升華】本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于用C裝置收集硫化氫氣體時(shí)導(dǎo)管入口的選擇。硫化氫氣體密度比空氣的大,用向上排空氣法收集,所以硫化氫氣體應(yīng)從b端進(jìn)。
5.通過化學(xué)學(xué)習(xí),你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般規(guī)律,以下是老師提供的一些實(shí)驗(yàn)裝置。
請(qǐng)結(jié)合上圖儀器回答問題:
(1)寫出圖中標(biāo)號(hào)的儀器名稱:a,b。
(2)寫出實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣的化學(xué)方程式。
(3)通過查閱資料得知:①氨氣(NH3)是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體,其水溶液稱為氨水,顯堿性;②氨氣在加熱條件下能與氧化銅反應(yīng)生成銅、水和空氣中含量最多的氣體。小芳同學(xué)加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物制取氨氣,她應(yīng)選擇的反應(yīng)發(fā)生裝置是,收集裝置是
(填字母編號(hào))。
(4)小芳將收集滿氨氣的集氣瓶倒扣在滴有無(wú)色酚酞的水中,觀察到的現(xiàn)象是。
(5)請(qǐng)寫出氨氣和氧化銅在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【思路點(diǎn)撥】制取氣體用什么樣的發(fā)生裝置要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)選擇:如果藥品只有固體,且反應(yīng)條件需要加熱,用固固加熱型反應(yīng)裝置,如B裝置;如果藥品有固體和液體,反應(yīng)條件無(wú)需加熱,用固液不加熱型裝置,如A裝置。
【答案】
(1)分液漏斗
試管
(2)2H2O2
2H2O+O2↑
(3)B
E
(4)集氣瓶?jī)?nèi)液面上升
溶液變?yōu)榧t色
(5)3CuO+2NH3
3Cu+N2+3H2O
【解析】加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物制取氨氣,故發(fā)生裝置選擇B;氨氣(NH3)是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體故收集裝置選擇E。氨氣的水溶液稱為氨水,顯堿性,故遇酚酞時(shí),酚酞變紅色。氨氣在加熱條件下能與氧化銅反應(yīng)生成銅、水和空氣中含量最多的氣體(即氮?dú)猓_定反應(yīng)物與生成物的化學(xué)式,進(jìn)而寫出化學(xué)方程式。
【總結(jié)升華】該題是考查氣體發(fā)生裝置和收集裝置的信息給予題,體現(xiàn)了初中與高中知識(shí)的銜接。解題時(shí)應(yīng)注意提取題目中的有效信息,找到問題的突破口。
6.(2011四川省)對(duì)資料或?qū)嶒?yàn)證據(jù)的分析是否正確,直接關(guān)系到科學(xué)探究是否符合客觀事實(shí)。下圖為實(shí)驗(yàn)室用等質(zhì)量的高錳酸鉀和氯酸鉀(另加少量的二氧化錳),分別制取氧氣的數(shù)據(jù)分析示意圖。下列依據(jù)圖示信息所得出的分析正確的是()
A.同時(shí)開始加熱,先收集到氧氣的是氯酸鉀
B.用相同容積的試管制取較多量的氧氣時(shí),宜選擇氯酸鉀為原料
C.加入少量的二氧化錳使氯酸鉀產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量增加
D.反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的是高錳酸鉀
【思路點(diǎn)撥】本題考查了學(xué)生通過圖示分析和解決問題的能力,難度較大。學(xué)生平時(shí)要對(duì)制取氧氣及其它基本實(shí)驗(yàn)熟練掌握和實(shí)踐,還要弄清楚函數(shù)圖象中各量的關(guān)系,具體情況具體分析。
【答案】B
【解析】從示意圖中可以看出,高錳酸鉀一旦受熱就會(huì)馬上放出氧氣,而氯酸鉀則需要等待一段時(shí)間,所以同時(shí)開始加熱,先收集到氧氣的是高錳酸鉀。故A錯(cuò)誤。從圖中看出,相同質(zhì)量的兩種物質(zhì),反應(yīng)到最后放出氧氣的質(zhì)量是不相同的,氯酸鉀放出的氧氣多于用高錳酸鉀制的氧氣量,所以若用相同容積的試管制取較多量的氧氣時(shí),宜選擇氯酸鉀為原料。故B正確。加入少量的二氧化錳只能加快氯酸鉀分解的速率,并不能使氯酸鉀產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量增加。故C錯(cuò)誤。從圖中可以看出反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的是氯酸鉀。故D錯(cuò)誤。
【總結(jié)升華】圖象中,斜線的傾斜度越大,單位時(shí)間生成的氧氣越多,表示反應(yīng)速率越快;平行線處的位置越高,表示生成的氧氣越多。
舉一反三:
【變式1】實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的一個(gè)重要途徑。請(qǐng)從下列儀器中選用適當(dāng)儀器用雙氧水(H2O2)和MnO2制取并收集O2。
(1)儀器e的名稱是。
(2)若用排空氣法收集O2,產(chǎn)生并收集氣體應(yīng)該選用的儀器有(填代號(hào)),裝入藥品前必須進(jìn)行的一步操作是。
(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(4)檢驗(yàn)O2是否已經(jīng)集滿的方法是。
【答案】
(1)燒杯
(2)a、b、g
檢驗(yàn)裝置的氣密性
(3)2H2O2
2H2O+O2↑
(4)用帶火星的木條靠近瓶口,如果木條復(fù)燃,則氧氣已集滿
【解析】此題主要考查氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法。由于氧氣的密度大于空氣的密度,所以驗(yàn)滿時(shí),要把帶火星的木條放在集氣瓶口。
【變式2】實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置來(lái)制取氧氣:
(1)寫出圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱:a、b。
(2)用雙氧水和二氧化錳來(lái)制取氧氣時(shí),可選用的發(fā)生裝置是
(填序號(hào)),其中二氧化錳起
作用。
(3)用高錳酸鉀制取氧氣時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(4)用E裝置收集氧氣的依據(jù)是,檢驗(yàn)氧氣是否集滿的方法是。
(5)實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來(lái)制取氨氣。常溫下NH3是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小。NH3極易溶于水,其水溶液呈堿性。
①制取氨氣反應(yīng)的方程式2NH4Cl
+
Ca(OH)2
CaCl2
+
2NH3↑+
2X。X的化學(xué)式為:。
②制取并收集NH3,應(yīng)該從上圖中選擇的發(fā)生裝置是,收集裝置是_________。
③NH3是一種堿性氣體,干燥時(shí)不能選用下列干燥劑中的(填序號(hào))。
A.固體氫氧化鈉
B.濃硫酸
C.生石灰
【答案】
(1)酒精燈
鐵架臺(tái)
(2)
B
催化
(3)
2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
(4)氧氣密度比空氣略大
用帶火星的木條放在集氣瓶口,觀察木條是否復(fù)燃
(5)①
H2O
②A
D
③
B
中考總復(fù)習(xí):氧氣的性質(zhì)、用途和制取歸納(提高)
【鞏固練習(xí)】
二、選擇題
(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.(2011·江蘇)下列對(duì)催化劑的描述正確的是()
A.任何化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑
B.催化劑在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量發(fā)生了變化
C.只有分解反應(yīng)才需要催化劑
D.某些化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
2.(2011山東)下列關(guān)于氧氣的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()
A.工業(yè)上可以利用分離液態(tài)空氣法制氧氣
B.氧氣可以支持燃燒,說(shuō)明氧氣具有可燃性
C.氧氣供給呼吸,它和體內(nèi)物質(zhì)反應(yīng),釋放能量,維持生命活動(dòng)
D.夏天魚池內(nèi)開啟增氧泵,是因?yàn)闇囟壬撸鯕庠谒腥芙饬繙p少
3.(2012陜西?。┭鯕馐桥c人類關(guān)系最密切的一種氣體。下列與氧氣有關(guān)的說(shuō)法正確的是()
4.(2012廣東)下列化學(xué)現(xiàn)象的描述,錯(cuò)誤的是()
A.氫氧化鈉固體溶于水吸熱
B.紅磷在空氣中燃燒,產(chǎn)生大量白煙
C.分別蘸有濃鹽酸與濃氨水的玻璃棒靠近產(chǎn)生白煙
D.細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒,火星四射,生成黑色固體
5.(2012廣東)下列敘述正確的是()
A.鎂片放置在空氣中,不需加熱就能在表面生成MgO
B.紅磷放置在空氣中,不需加熱就能燃燒產(chǎn)生P205
C.硫粉加熱后放入氧氣中,燃燒產(chǎn)生SO3氣體
D.鐵絲加熱后放入氧氣中,燃燒產(chǎn)生Fe203固體
6.(2012江蘇)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()
A.鎂條在空氣中燃燒發(fā)出耀眼白光
B.硫在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰
C.點(diǎn)燃羊毛纖維能聞到燒焦羽毛的氣味味
D.打開濃硫酸的瓶蓋瓶口出現(xiàn)大量白煙
7.(2012浙江)下列有關(guān)氧氣的敘述正確的是()
A.氧氣能和大多數(shù)金屬、有機(jī)物反應(yīng),所以氧氣是一種很不穩(wěn)定的氣體
B.鐵在氧氣中燃燒生成氧化鐵
C.給氯酸鉀加熱,若不加二氧化錳就不產(chǎn)生氧氣
D.課本上測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中,若將紅磷換成木炭實(shí)驗(yàn)會(huì)失敗
8.(2012四川)下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述,正確的是()
A.棉線在空氣中燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味的氣體
B.硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生微弱的淡藍(lán)色火焰
C
.聚乙烯在空氣中燃燒產(chǎn)生刺激性氣味的氣體
D.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體
9.如圖所示是實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置圖,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的分析錯(cuò)誤的是()
A.氣密性檢查:用手緊握試管,觀察到水中的導(dǎo)氣管口有氣泡冒出,說(shuō)明裝置不漏氣
B.試管口略向下傾斜:防止試管壁上的水流入試管底部,導(dǎo)致試管炸裂
C.加熱:直接用酒精燈外焰對(duì)準(zhǔn)藥品所在位置加熱
D.停止加熱:先把導(dǎo)管移出水面,再熄滅酒精燈
10.某同學(xué)準(zhǔn)備利用下圖所示儀器及相關(guān)試劑制取氧氣。下列說(shuō)法正確的是()
A.用高錳酸鉀制氧氣時(shí)要加二氧化錳
B.用過氧化氫溶液制取氧氣時(shí)可用Ⅱ作為發(fā)生裝置
C.可選用Ⅳ收集氧氣
D.用V收集氧氣時(shí),應(yīng)從導(dǎo)管a通入氧氣
11.(2012山東)某同學(xué)從定量角度研究雙氧水制取氧氣的過程,對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行部分改進(jìn),增加了稱量操作.具體做法是:取10%的雙氧水和少量的二氧化錳放入氣體發(fā)生裝置,并對(duì)反應(yīng)前后混合物的質(zhì)量進(jìn)行稱量,記錄如下:
反應(yīng)過程
反應(yīng)前
反應(yīng)后
質(zhì)量變化(不含容器質(zhì)量)
34.3g
32.7g
若反應(yīng)后,雙氧水分解完全且氧氣全部逸出,該同學(xué)得出的結(jié)論中,不合理的是()
A.反應(yīng)速率逐漸加快
B.最多得到氧氣的質(zhì)量為1.6g
C.催化劑二氧化錳的質(zhì)量為0.3g
D.反應(yīng)得到水和氧氣的質(zhì)量比為9:8
二、填空題
氯酸鉀
過氧化氫
12.右圖所示四種途徑都可以得到氧氣:
乙
甲
(1)寫出實(shí)驗(yàn)室中通過甲、丙兩種途徑制取
氧氣
氧氣的化學(xué)方程式:
丁
丙
甲________________________________________;
空氣
高錳酸鉀
丙________________________________________。
(2)“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重
要方向之一。你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中,甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中,____(填“甲”、“乙”或“丙”)途徑更體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化追求。
三、實(shí)驗(yàn)題
13.下面是實(shí)驗(yàn)室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣及探究其化學(xué)性質(zhì)的裝置圖:
請(qǐng)回答:
(1)寫出標(biāo)號(hào)①儀器的名稱________。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是________;收集氧氣可選用D裝置,理由是
;如果用E裝置收集氧氣,則氣體應(yīng)從________(填“a”或“b”)進(jìn)入。
(3)請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣的化學(xué)方程式:。
(4)觀察F裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅磷在氧氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生大量的,這是因?yàn)樯闪薩_______(填物質(zhì)名稱)固體小顆粒的緣故。
14.(2012四川)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣,可供選擇的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)若用氯酸鉀與二氧化錳加熱制氧氣,可選用A裝置,其中的玻璃儀器有___________(填一種)。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________;二氧化錳是反應(yīng)的_____________。
(2)若用過氧化氫溶液和二氧化錳來(lái)制取氧氣,應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是_________________(填裝置號(hào)),在加試劑之前的操作是___________________________。
(3)若收集一瓶氧氣,供硫粉在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)使用,最好選擇氣體收集裝置中的___________(填裝置序號(hào)),理由是__________________________。
(4)若選用A裝置制備氣體,應(yīng)考慮的因素是。
15.(2012安微?。?shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________。
小芳發(fā)現(xiàn),氯酸鉀與氧化銅混合加熱,也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進(jìn)行如下探究:
【提出猜想】除Mn02、CuO外,F(xiàn)e203也可以作KCl03分解的催化劑。
【完成實(shí)驗(yàn)】按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并測(cè)定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
實(shí)驗(yàn)藥品
分解溫度(℃)
①
KCl03
580
②
KCl03、Mn02(質(zhì)量比1:1)
350
③
KCl03、CuO(質(zhì)量比l:1)
370
④
KCl03、Fe203(質(zhì)量比1:1)
390
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
(1)由實(shí)驗(yàn)____________與實(shí)驗(yàn)④對(duì)比,證明猜想合理。
(2)實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物,催化效果最好的是_____________________。
【反思】
(1)若要證明Fe203是該反應(yīng)的催化劑,還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和__________不變;
(2)同種催化劑,顆粒大小可能影響催化效果,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證
_____________________________________________________________。
(3)同種催化劑,還有哪些因素可能影響催化效果,請(qǐng)你再探究
(探究一種因素即可)。
【提出假設(shè)】。
【設(shè)計(jì)方案】。
【得出結(jié)論】。
四、計(jì)算題
16.某校興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中完成制取氧氣的實(shí)驗(yàn)。他們?nèi)÷人徕浐投趸i的混合物共3.0g放入大試管中加熱,并在不同時(shí)刻測(cè)定試管內(nèi)剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量(如下表):
分析表中數(shù)據(jù),完成下列問題:
(1)完全反應(yīng)后,生成氧氣的質(zhì)量為_______g;
(2)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(精確到0.1%)
【答案與解析】
1.【答案】D
【解析】有的反應(yīng)速率適中,根本不需要催化劑。并不是任何反應(yīng)都需要催化劑,所以A錯(cuò);催化劑具有“一變兩不變”的特點(diǎn):它只改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變。所以B錯(cuò);根據(jù)對(duì)反應(yīng)速率的實(shí)際需要選擇催化劑,對(duì)反應(yīng)速率進(jìn)行控制和調(diào)整,而并不是根據(jù)反應(yīng)類型來(lái)選擇,所以C錯(cuò);某些化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑,如實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制氧氣,可以用二氧化錳或氧化銅、氧化鐵等作為催化劑。所以D正確。
2.【答案】B
【解析】氧氣可以支持燃燒,說(shuō)明氧氣具有助燃性,不是有可燃性。
3.【答案】B
【解析】測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)所用的藥品有以下幾個(gè)要求:①只能和空氣中的氧氣反應(yīng);②不能生成氣體;③要能在空氣中燃燒。鐵在空氣中不能燃燒,故A不正確;木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,產(chǎn)生大量的熱,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,故C不正確;水在通電條件下發(fā)生分解反應(yīng),正極產(chǎn)生的是氧氣,負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣,故D不正確。
4.【答案】A
【解析】氫氧化鈉固體溶于水時(shí),放出熱量。
5.【答案】A
【解析】鎂的金屬活動(dòng)性比較強(qiáng),放置在空氣中,不需加熱也能和氧氣反應(yīng)生成MgO,故A正確。紅磷的著火點(diǎn)240℃,放置在空氣中,不能燃燒;硫燃燒產(chǎn)生的是SO2,鐵絲在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物是Fe304。故B、C、D不正確。
6.【答案】D
【解析】濃硫酸沒有揮發(fā)性,因此打開濃硫酸的瓶蓋,瓶口不會(huì)出現(xiàn)大量白煙。濃鹽酸具有揮發(fā)性,打開濃鹽酸的瓶蓋時(shí),瓶口會(huì)出現(xiàn)大量白煙。
7.【答案】
D
【解析】氧氣能和大多數(shù)金屬、有機(jī)物反應(yīng),所以氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活波的氣體,故A不正確。鐵絲在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物是Fe304固體,故B不正確。氯酸鉀加熱也能分解產(chǎn)生氧氣,只是速度比較慢,若加少量二氧化錳,分解速度就比較快,二氧化錳是催化劑。
8.【答案】D
【解析】A中棉線是植物的天然纖維,主要成分是纖維素,在空氣中燃燒后,有燒紙的氣味;如果是動(dòng)物的天然纖維,主要成分是蛋白質(zhì),燃燒時(shí)產(chǎn)生燒焦羽毛氣味的氣體;B中硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰,生成一種刺激性氣味的氣體;C中聚乙烯里只有碳元素和氫元素,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,燃燒是跟空氣中的氧氣反應(yīng),能生成二氧化碳和水,因此燃燒后無(wú)刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。
9.【答案】C
【解析】本題考查氧氣制取過程中的有關(guān)步驟和有關(guān)注意事項(xiàng)。制取氧氣,加熱時(shí),為了防止試管驟熱而破裂,首先要進(jìn)行預(yù)熱,然后對(duì)準(zhǔn)藥品部位加熱。
10.【答案】B
【解析】氧氣的密度大于空氣的密度,不能選Ⅳ裝置收集;用V裝置收集氧氣,應(yīng)該從b導(dǎo)管通人氧氣。
11.【答案】A
【解析】根據(jù)反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,濃度越大,反應(yīng)越快,應(yīng)該是開始快,然后逐漸減慢。根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成氧氣的質(zhì)量為34.3g-32.7g=1.6g,故B正確;利用氧氣質(zhì)量,根據(jù)化學(xué)方程式可計(jì)算出參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量及生成水的質(zhì)量,進(jìn)而推知C、D均正確。
12.【答案】(1)2H2O2
2H2O+O2↑
2KMnO4
△
K2MnO4
+
MnO2
+
O2↑
(2)甲
【解析】綠色化學(xué)也稱環(huán)境友好化學(xué),要求節(jié)能,無(wú)污染。從節(jié)能角度分析,過氧化氫分解不需加熱,在常溫下進(jìn)行,高錳酸鉀、氯酸鉀的分解均需加熱;從污染角度分析,過氧化氫分解只生成水和氧氣,產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)污染。所以三種方法中,過氧化氫制氧氣更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”理念。
13.【答案】
(1)水槽
(2)A
氧氣的密度比空氣大
a
(3)2H2O2
2H2O+O2↑
(4)白煙
五氧化二磷
14.【答案】
(1)酒精燈(或試管)
2KClO3?2KCl+3O2↑
催化劑
(2)B
檢查裝置的氣密性
(3)E
集氣瓶底部要留少量水
(4)反應(yīng)物是固體,反應(yīng)條件是加熱
【解析】
(1)A裝置中試管、酒精燈等均屬玻璃儀器;二氧化錳在氯酸鉀分解過程中是催化劑。
(2)過氧化氫與少量二氧化錳混合制氧氣在常溫下進(jìn)行,所以應(yīng)該選擇B裝置。
(3)硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫,二氧化硫是空氣污染物且能溶于水,所以進(jìn)行硫在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),集氣瓶底部需有少量水,故收集氧氣時(shí),最好用排水法收集。
(4)
選用A裝置制備氣體時(shí),反應(yīng)物需是固體,反應(yīng)需要加熱;選用B裝置制備氣體時(shí),反應(yīng)物是固體、液體,反應(yīng)不需加熱,在常溫下就能發(fā)生反應(yīng)。
15.【答案】
2KClO3?2KCl+3O2↑
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】(1)①
(2)MnO2
【反思】
(1)化學(xué)性質(zhì)
(2)將氯酸鉀與不同顆粒大小的同種催化劑等比充分混合,加熱測(cè)定分解溫度
(3)【提出假設(shè)】催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比不同,催化效果不同?!驹O(shè)計(jì)方案】①取同顆粒大小的同一催化劑與氯酸鉀以不同質(zhì)量比充分混合,②分別加熱,測(cè)定分解溫度。
【得出結(jié)論】如果分解溫度不同,說(shuō)明假設(shè)成立;反之則不成立。
【解析】該探究活動(dòng)是通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究Fe2O3能否作為KClO3分解的催化劑,所以實(shí)驗(yàn)④應(yīng)與實(shí)驗(yàn)①作對(duì)比。要確定Fe2O3是不是該反應(yīng)的催化劑,還需驗(yàn)證Fe2O3在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變。探究催化劑顆粒的大小是否影響催化效果,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中改變的因素只能是顆粒大小。影響催化劑催化效果的因素還有催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比、溫度等。
16.【答案】
(1)0.96
(2)解:設(shè)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為x。
2KClO3?2KCl+3O2↑
245
x
0.96
g
x=2.45g
混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%≈81.7%
答:原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.7%。
【解析】氯酸鉀在二氧化錳的作用下分解生成氯化鉀和氧氣,反應(yīng)后固體質(zhì)量的減少量為生成的氧氣的質(zhì)量。