未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
九年级化学空气、氧气考点及实验室制取氧气习题汇总,必须掌握!

2017-10-13


来源:初中化学

化学大师


实验室制取氧气是中考的必考点,而且所占比重很大。通常在选择题和实验探究题中以多幅实验装置图的形式考查。涉及的知识点有:药品的选择,实验原理,实验装置的选择、连接;气体的收集、检验、验满、干燥与除杂,多功能能瓶的使用,装置的评价与改进等。


今天大师整理的是空气和氧气,以及实验室制取氧气的知识点以及测试题,一定要认真看!(因格式问题,下标无法显示,O2即氧气,请同学们知悉)


空气与氧气

空气



空气——人类的保护神


一、空气成分的研究史

1.18世纪70年代,瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里,分别发现并制得了氧气。


2.法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具,用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。


二、空气中氧气成分的测定

1.实验现象:

A.红磷燃烧发出黄白色火焰,放出热量,冒出白色浓烟

B.(过一会儿白烟消失,装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的水倒流入集气瓶,约占瓶子容积的1/5。


2.实验结论:说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。


3.原理


4.注意事项:

A.所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完

B.要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹,

C.装置的气密性要好,(否则测量结果偏小),

D.要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。   

E.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞(否则测量结果偏大)。


思考:

(1)可否换用木炭、硫磺、铁等物质?如能,应怎样操作?

答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧)


(2)可否用镁代替红磷?不能用镁,因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应,结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。


5..实际在实验中测得的结果比真实值小,其原因可能是A.红磷量不足;B.装置气密性差;C.未冷却至室温就打开止水夹;D.没有预先在导管中装满水


三、空气的主要成分

(按体积分数):氮气(N2)78%,氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4:1),稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。


空气成分口诀:氮七八氧二一,零点九四是稀气;零点零三有两个,二氧化碳和杂气


四、物质的分类:纯净物和混合物

1.纯净物:由一种物质组成的,“纯净”是相对的,绝对纯净的物质是没有的,只要杂质含量低,不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。


2.混合物:两种或多种物质组成的,这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。

注意:划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物,含有几种物质的就属于混合物


五、空气是一种宝贵的资源

1.氮气:无色、无味的气体,不溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活泼。


2.稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。

   

六、空气的污染及防治

1.造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。


2.污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。


3.被污染的空气带来的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。

存在的环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。


4.防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。


5.目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。


七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。核心是利用化学原理从源头消除污染。

特点:①充分利用资源和能源,原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳,实现零排放(在化合反应中体现)④生产出环境友好产品。


氧气


氧气——创造世界的元素


一、氧气的物理性质

1.色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;


2.密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。(可用向上排空法)


3.溶解性:氧气不易溶于水。(可用排水法收集)


4.三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。


二、氧气的化学性质

(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应

1.木炭(黑色固体)燃烧

实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。

做木炭燃烧实验时,燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。


2.硫粉(淡黄色)燃烧:

实验现象:在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰;放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

实验时,要在瓶底装少量水)吸收二氧化硫,防止污染空气)。


3.红磷(暗红色固体)的燃烧

实验现象:在空气中:发出黄白色火焰,放出热量,生成大量白烟

在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成大量的白烟

注意:五氧化二磷(P2O5)是固体,不是气体


(二)与金属(镁、铁)的反应

1.镁带(银白色固体)在空气中燃烧

实验现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色粉末状固体。


2铁丝(银白色固体)在氧气中燃烧

实验现象:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体。

注意:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧


(三)与某些化合物(蜡烛、甲烷)的反应——产物均为:二氧化碳和水

实验现象:比空气中燃烧剧烈,发出白光,集气瓶内壁出现水珠,有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。

空气中燃烧情况:燃烧产生黄色火焰,放热,稍有黑烟。


(四)其他物质与氧气的反应

某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。

如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。


总结: 

1.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中,氧气提供氧,称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂;具有氧化性。


2.物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度,与氧气的浓度大小成正比;


3.物质燃烧时有的有火焰,有的会发光,有的会冒烟。一般来说,气体燃烧会有火焰产生,固体直接燃烧,产生光或者火星。生成物有固体,一般都会产生烟,即固体小颗粒;


4.物质与氧气反应不一定是燃烧现象,如缓慢氧化。


三、氧气的用途

(1)供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;

(2)支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂


实验室制取氧气




一、工业制法(分离液态空气法)

原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化(蒸馏)

(1)具体过程

(2)注意:该过程是物理变化


二、氧气的实验室制法(化学变化)

1.双氧水(过氧化氢)制取氧气

A.药品:过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末 MnO2)


B.实验原理:

注:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用


C.装置: 固体与液体反应,不需加热(双氧水的为一类)


注意事项:

①分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;

②导管只需略微伸入试管塞

③气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。

④装药品时,先装固体后装液体

⑤该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。

D步骤:连、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收


2.用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气

A.药品:、高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)


B.原理:  

①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):

注意:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用


② 加热高锰酸钾:


C.装置:加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)


D.操作步骤:(连)查、装、定、点、收、离、熄

① 连接装置:先下后上,从左到右的顺序。

② 检查装置的气密性 :将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。

③ 装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)

④固定装置 :固定试管时,试管口应略向下倾斜;铁夹应夹在试管的中上部

⑤加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

⑥收集气体:

a.若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空气大)(防止气体逸出)

b.用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)

用排水法收集时,导管放在集气瓶口

⑦先将导管移出水面

⑧再停止加热


E.易错事项:

(1)试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部

(2)导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。

(3)用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。

(4)排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。

(5) 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。


F、收集方法:

① 排水法(不易溶于水)

② 向上排空法(密度比空气大)


G、检验、验满

检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;

验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。


三、催化剂

1.概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。


2.特点:两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率)

注意:①催化剂不能改变生成物的质量,不能决定反应的进行

②催化剂不是反应物、又不是生成物

③催化剂仅针对某一反应,并不是所有反应的催化剂

④某一反应的催化剂可能不只一种


3.二氧化锰在一些反应中不只作催化剂,催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中,催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中,二氧化锰的质量和化学性质不变,但质量分数变大。


 

制取氧气专题练习



1.下列装置操作图不能用于检查气密性的是(     )


2. 下列含氧化合物,不需要加热就能够直接产生O2的是(   )

A.H2O2   B.MnO2     C.Fe2O3     D.KClO3


3.小亮同学设计右图装置来制取并收集气体,你认为他能制得的气体是(   )

A.用KMnO4粉末制取O2           

B.用KClO3和MnO2制取O2          

C.用Zn和稀硫酸制取H2         

D.用石灰石和稀盐酸制取CO2


4.过去教材中实验室制氧气,常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约需8~10分钟,从反应后剩余的固体中回收二氧化锰比较困难,曾有同学去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气)。 现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,你认为这样做的优点都有哪些?

(1)______(2)______

(3)______(4)______


5.在下列中学化学实验常见的实验装置中。

(1)请写出有标号仪器的名称:①____;②____

(2)若制取的一种气体是氧气,应选用的收集装置是______ (填序号,下同)。

(3)在常温下,用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体,应选用的发生装置是_     ;由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体,所以应用__   装置进行收集,以便将尾气吸收处理,避免造成大气污染。


6. 请结合图10所示实验装置回答有关问题:

(1)写出装置中标号仪器的名称。a ___;b___  。

(2)写出一个实验室制取氧气的化学方程式 ________,根据该反应原理,可选择图10中____(填标号,下同)与_____组装一套制取氧气的装置。

(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为________ 。

你所组装的上述制取氧气的装置____(填“能”或“不能”)用于实验室制取二氧化碳,理由是______。


点击空白处查看本部分答案

1.A  解析:A装置即便没有塞子也会有气泡冒出现象,因此不能用来检查气密性,其它都可以。

2.A

3.D

4.(1)常温反应,不需加热(或操作简便)    (2)反应速率快    (3)便于回收二氧化锰    (4)制得的氧气纯净(或无污染)

5.(1)试管  酒精灯  (2)C、D、E  (3)B  E

6. (1)酒精灯    试管  

(2)2H2O2 2H2O+O2↑      B  D  

(3)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2 (3分)    能

反应物的状态都是固体和液体,且都无需加热;生成的气体密度都比空气大,都不与空气中的成分反应。 (其它合理答案均可)



1.有一批混有MnO2的KMnO4样品。一位同学设计如下实验装置去检验其纯度。取4.00g样品放入图中充分加热,直到反应完全,并用下图的装置测量出生成氧气的体积。氧气的密度为1.41g/L,溶于水的气体体积忽略不计。(浓H2SO4具有吸水性,在此作干燥剂)

请回答:(1)写出a仪器名称:____。

(2)指出A装置中的一处错误是:____,该错误可能造成的后果____。

(3)撤去B装置对实验结果有没有影响____  (填“有”或“无”),原因:________。

(4)改正A的错误后,A的装置还可用作下列哪一种气体制取:______ 。

A.加热氯化铵固体和熟石灰的混合物制NH3

B.加热浓盐酸和二氧化锰的混合物制Cl2

C.加热浓H2SO4和酒精混合物制C2H4(乙烯)

(5)反应结束,量筒内液面处于227mL刻度处(量筒内外液面高度一致),则气体质量为_____g。


2.陶店中学化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验。

实验目的:

(1)用高锰酸钾制取一瓶氧气,做细铁丝燃烧的实验。

(2)粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积。

反应原理:(用文字表达式表示)

高锰酸钾制氧气:_______

细铁丝在氧气中燃烧:  _______


仪器认识:

写出仪器①②的名称:①_____;②_____


装置连接:

为达到实验目的(2),各装置的正确连接顺序是:(填接口的字母)a→(  )(  )→d


问题分析:

(1)实验过程发现B瓶中的水变红了,原因是: ____

(2)用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时,发现瓶底炸裂,发生失误的操作原因可能是:____

(3)根据化学方程式可算出理论上2g高锰酸钾完全分解可生成氧气0.203g。而实际测得氧气在标准状况下的体积为177ml,换算成质量为0.253g,超过理论量为:0.253g-0.203g=0.05g。从理论上推测,你认为超过理论量的氧气可能来源于什么物质?(写出所有可能,空气、水因素忽略不计)


点击空白处查看本部分答案

1.(1)试管

(2)试管口朝上,产生的水蒸气倒流入试管的底部使试管炸裂。

(3)无;该装置为排水法收集氧气,故不需要干燥

(4)A    (5)0.32g

[点拨:①氯化铵固体和熟石灰的混合物制取氨气,因为反应物是固体,且反应需要加热,故和改正后的A装置相同,②O2的质量为0.227L×l.41g/L=0.32g]


2.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;铁+氧气氧化三铁  ①试管;②量筒;c、b;试管口没有放一团棉花或高锰酸钾粉末进入瓶中;瓶中没有留少量水    K2MnO4、MnO2[点拨:高锰酸钾受热后,颗粒会变得很微小]


本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报
从APP上打开文章,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
来自:houzixueyi  > 专题复习
举报
[荐]  原创奖励计划来了,万元大奖等你拿!
猜你喜欢
类似文章
我们周围的空气单元综合复习
2015中考化学试题分类汇编——空气、氧气性质及制取
第二单元 我们周围的空气
第二单元 我们周围的空气 测试卷(转)
第二单元试题库 带答案
初三化学氧气重要知识点总结大全
更多类似文章 >>
生活服务
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!