中考化学实验过关专题 空气 氧 人教版

中考化学实验过关专题 空气 氧第一类 基础型实验大题典例剖析例1 （2011 天津）测定空气中氧气体积分数的实验装置如右下图所示在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上容积，做上记号用弹簧夹夹紧乳胶管点燃燃烧匙内足量的红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧 (1)写出红磷在空气中燃烧的化学方程式：_ (2)待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气体积的_。 (3)红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是_，该气体_(填“支持”或“不支持”)燃烧。解析：红磷燃烧消耗的是空气中的氧气，进入瓶内水的体积即是参加反应的氧气的体积；红磷熄灭后，剩下的气体是不能支持燃烧的气体,氮气。答案：（1）4P 5O22P2O5 ；（2）1/5 ；（3）氮气 不支持【规律方法总结】测量空气中氧气含量实验可用多种方法，其原理都是利用某种物质在一定量的空气中发生反应，完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减少的体积即为空气中氧气的体积，因此，针对不同的实验装置，要学会正确的观察现象、分析现象，才能得出正确的结论。若对教材中的实验原理不明确，就无法迁移应用，进行正确的分析和解答。例2 小华同学做铁丝在氧气中燃烧的实验时，用了两种不同的方法点燃铁丝。请分析回答：把铁丝放在酒精灯外焰上加热，当铁丝发红时，把铁丝移入盛有氧气和少量水的集气瓶内，铁丝并不能燃烧（如图甲所示），这是因为将发红的铁丝移至集气瓶内时， ；改用火柴引燃铁丝，铁丝在盛有氧气和少量水的集气瓶内发生剧烈燃烧，火星四射，并生成一种黑色固体（如图乙所示）。请写出这种黑色固体的化学式 。解析：铁丝燃烧需要的温度很高，用酒精灯加热时，移到集气瓶内后铁丝的温度已经降到着火点以下，因此不能燃烧。铁丝燃烧后生成的黑色固体是四氧化三铁。答案：（1）温度降到着火点以下；（2）Fe3O4【规律方法总结】了解常见可燃物燃烧的现象，明确木炭、铁丝等物质在氧气燃烧的实验操作要点及原因是答案关键。例3 （2011 广州）实验室用右图所示装置制取和收集O2，下列操作不正确的是A将KClO3，和MnO2混合用纸槽装入试管中 B将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，立即收集O2 C待集气瓶充满O2，盖好玻璃片后，再移出水面 D收集完成后，松开橡皮塞，再熄灭酒精灯解析：给试管加热时，管内空气会因为受热膨胀从导管口逸出，因此将导管口伸入盛满水的集气瓶里，再加热，收集到的氧气不纯，应在导管口有气泡连续均匀冒出后才能收集。答案：B【规律方法总结】本题的易错点主要是D选项的干扰，由于受所学知识的影响，认为“收集完后应该是先撤导管，后熄灭酒精灯，而认为D选项的做法是错误的。应该注意，D选项的操作也能防止水倒吸现象的发生。例4 （2012娄底）下列关于催化剂的说法不正确的是 （ ）A.化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变B.催化剂可以提高某些化学反应的速率C.催化剂可以降低某些化学反应的速率D.任何化学反应都需要催化剂解析：催化剂在反应前后质量和化学性质不发生变化，故A选项正确；催化剂可以改变化学反应的速率，改变可以是提高某些化学反应的速率，也可以降低某些化学反应的速率，故B、C选项正确；并不是所有的化学反应都需要催化剂，故D选项错误。答案：D【规律方法总结】此题考查了对催化剂特点的理解，解题时只要把握催化剂的特点是只改变反应的速度，而本身的质量和化学性质都不变；同时还需要注意有的反应需要催化剂，有些化学反应不需要催化剂。中考真题分析1.（2012百色） 下列实验现象的描述错误的是 （ ）A.白磷自燃产生大量白雾B.木炭在氧气中燃烧发出明亮白光C.镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色团体D.硫磺在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，且有刺激性气味气体生成解析：本题考查物质在空气或氧气中燃烧的现象。记住常见可燃物燃烧的现象，明确白磷、木炭、镁带、硫磺等物质在空气或氧气中燃烧的实验操作要点及原因是答题关键。白磷自燃产生的是大量的白烟而不是白雾，烟是固体小颗粒组成的，而雾是液体小颗粒组成的。答案：A 2. （2011昭通）右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是（）A集气瓶内加入少量水可防止瓶底炸裂B该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一 C实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡皮塞 D红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹解析：测定空气组成实验中，集气瓶中事先加入少量水即可以防止瓶底炸裂，又可以吸收热量和又能够吸收P2O5，故A正确；红磷应过量以保证将氧气充分消耗完，假如红磷量不足，则会导致氧气没有被充分消耗完，水的进入量不足1/5，故B分析正确；点燃的红磷如果伸入集气瓶中过慢，则会导致一部分空气因为温度升高而溢出，使水的进入量大于1/5，C分析正确；红磷燃烧产生大量白烟，火焰熄灭后瓶内温度仍然比较高，此时打开弹簧夹会导致水的进入量小于1/5，故D分析错误。答案：D 3. (2011温州)科学兴趣小组想研究影响过氧化氢(H2O2)分解速度的因素。在四支试管中分别加入0.2克二氧化锰 (MnO2)粉末，然后加入等量的不同溶质质量分数的过氧化氢溶液，观察气泡产生的速度，记录如下：实验次数1234H2O2溶液的溶质质量分数1510%15%MnO2质量0.2克0.2克0.2克0.2克气泡产生的速度+(1)该实验研究的问题是：过氧化氢分解的速度与 的关系。 (2)为了检验产生的气体是否为氧气，请你写出检验的方法： (3)实验完毕，可利用过滤法回收剩余溶液中的二氧化锰粉末。在过滤过程中，下列仪器不需要的有 。 A玻璃棒 B酒精灯 C天平 D烧杯 E漏斗 解析：由实验数据可知，实验中的变量是过氧化氢溶液的溶质质量分数，因此实验探究的问题是过氧化氢分解的速率与其本身的溶质质量分数有关。检验氧气的方法应根据氧气的助燃性来选择。二氧化锰不溶于水，因此分离剩余溶液中的二氧化锰可用过滤的方法，选择的仪器是玻璃棒、漏斗和烧杯。答案：(1)H202 溶液的溶质质量分数；(2)将带火星的木条伸人试管中；(3)B、C4. （2011大连市）下图是实验室制取气体的常用装置。（1）装备B中的长形仪器的名称是 。（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ；实验时应在试管口放一团棉花，其作用是 ；用排水法收集氧气的合适时机是 。（3）实验室制取二氧化碳应选用的发生装置和收集装置是（填装置字母） ；选择该发生装置的依据是 分析：本题考查气体制备。（2）制取氧气时，在管口放置棉花，目的是为了避免加热过程中高锰酸钾颗粒堵塞导管，妨碍气体的导出；用排水法收集氧气时，应在管口处得气泡均连续冒出时才能收集，否则收集的其他不纯。（3）实验室制取二氧化碳的药品是稀盐酸和石灰石，二者反应不需要加热，故发生装置应选择B；二氧化碳能溶于水，且密度大于空气密度，故不能采用排水法收集，可用向上排空气法收集，故收集装置应选择C。答案：（1）长颈漏斗；（2）2KMnO4 K2MnO4MnO2O2 防止高锰酸钾颗粒堵塞导管 导管口气泡连续均匀冒出；（3）BC 固体和液体反应且不需加热过关检测两年中考1. （2011南昌）实验室检验氧气应该选用 （ ）ApH试纸 B澄清石灰水 C酚酞溶液 D带火星的木条1.D 解析：氧气具有支持燃烧的性质，因此可用带火星的木条来检验氧气，氧气能使带火星的木条复燃。2.（2012怀化）下列叙述正确的是 （ ）A木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳B硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁D红磷在空气中燃烧产生大量的白雾2.B 解析：木炭在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，在氧气不充足时生成一氧化碳；硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰；铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体；红磷在空气中燃烧产生大量的白烟。3. （2011肇庆）按右图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题：（1）燃烧的现象是 ；（2） 红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是 ；（3） 冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为 。3.（1）产生白烟，火焰慢慢熄灭；（2）集气瓶内的氧气已消耗完；（3）烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积1/5解析：红磷在燃烧时会产生大量的白烟，当瓶内的氧气消耗完毕后，红磷会因没有氧气的支持而熄灭。由于瓶内的氧气被消耗，导致瓶内的压强减小，因此，冷却后打开止水夹，会观察到水倒流入集气瓶内，且进入水的体积约为集气瓶容积的1/5。4.（2011河南)右图是实验宣制取气体的常用装置。(1)A中的试管口为什么应略向下倾斜? ；(2)写出选用B制取氧气的化学方程式。 ；(3)若采用C (气体由a口进入)收集到一种气体，请简述验证该气体的实验方法。 。解：（1）固体中含有水分，加热时变成水蒸气而逸出，试管口处的温度较低，水蒸气遇冷而凝结成水珠而附着在试管口，为了防止试管口的冷凝水回流到试管底部引起试管的炸裂，所以应该将试管口略向下倾斜；（2）装置B是在常温的条件下来制取气体的，所以可以选择过氧化氢和二氧化锰来制取氧气，该反应的化学方程式为：；（3）气体由a管进入说明密度比空气的大，根据所学知识可知氧气的密度比空气大，根据氧气能够支持燃烧的性质，可以把带火星的木条放在集气瓶中，然后观察木条是否复燃来判断是否为氧气故答案为：（1）防止试管口的冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；（2）；（3）将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明收集的气体是氧气5.（2011天津）根据下列装置图，按要求回答有关问题：（1）写出图中带有标号仪器的名称：a 。（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集较干燥的氧气时，应选用的装置是 （填序号），反应的化学方程式为 ；若实验室用加热高锰酸钾的方法制取并用排水法收集氧气，停止加热时，应先将导管移出水面，然后再 。（3）实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气。常温下，在试管中分别加入下列物质，把带火星的木条伸入试管，不能使木条复燃的是 。A. 5mL5%的过氧化氢溶液B. 5mL5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰C. 5mL5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液D. 5mL5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末5.（1）集气瓶；（2）AC 熄灭酒精灯；（3） A解析：（2）用加热氯酸钾和二氧气锰混合物的方法制取氧气的反应需要加热，因此发生装置应选A；收集干燥的氧气，则不能选用排水法来收集，又因为氧气的密度比空气大，故收集装置应选择C。实验完毕后，若用排水法收集氧气，在拆卸装置时，应先将导管从水中取出，然后再熄灭酒精灯。（3）过氧气氢溶液能产生氧气，可用的催化剂有多种，硫酸铜、红砖粉等都可以加快过氧气氢溶液的分解速率。6. （2011南京市）请根据下列装置图，回答有关问题：（1）写出实验室在B装置中用H2O2制取氧气的化学方程式： （2）实验室收集氧气可用 （填编号）装置；在收集过程中，当氧气充满集气瓶后，将导管从瓶口处移开，在桌上。（3）用A装置制取氧气时，试管中的棉花没有发生燃烧，根据燃烧的条件分析，其主要原因是。6.（1）；（2）在水下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放；（3）温度未达到棉花的着火点（答案合理即可）解析：B装置是用过氧气氢在以二氧气锰做催化剂的条件下制取氧气；氧气的密度比空气大，且不易溶于水，所以可以用排水法收集氧气，集满氧气的集气瓶盖好玻璃片后，移出水槽，要正放在桌面上；棉花属于可燃物燃烧要具备两个条件：一是与氧气接触；二是温度要达到可燃物的着火点。此时的棉花与氧气接触，所以没有发生燃烧的原因就是温度没有达到棉花的着火点。一年模拟7.（2012安庆模拟）为研究铁丝的粗细对铁在氧气中燃烧的影响，下列实验能达到目的的是（ ）A.在同一瓶氧气中，先后进行不同粗、细铁丝的燃烧实验B.在两瓶不同浓度的氧气中，分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验C.在两瓶相同浓度的氧气中，分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验D.在两瓶不同浓度的氧气中，分别同时进行相同铁丝的燃烧实验7C 解析：同一瓶氧气中先后进行不同粗、细的铁丝实验会因为氧气不足而达不到实验目的，A错；探究铁丝的粗细对铁在氧气中燃烧的影响，可变量是铁丝的粗细，控制变量的是氧气的纯度，B、D错。8. (2012浦东模拟)下图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图，实验课上同学们用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气，请回答问题：(1)制取氧气的发生装置应选择(填装置编号) 。(2)现要收集一瓶干燥的氧气，请按气体的流向，用装置导管的编号将装置连接好： 。(3)收集一瓶氧气，燃烧匙里放少量硫粉，加热直至燃烧，把燃烧匙伸进盛满氧气的集气瓶里，可观察到硫在氧气里剧烈燃烧，发出 火焰。8.（1）A；（2）（3）蓝紫色解析：用过氧气氢溶液和二氧气锰来制取氧气，是固体与液体反应且不需要加热，因此发生装置应选择A。收集一瓶干燥的氧气，则应该让生成的氧气通过干燥装置，故生成的氧气应首选通过浓硫酸，然后再通入到集气瓶中，故其流程是。硫是纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰。第二类开放型实验大题典例剖析例1 （2011丽水）根据空气的成分填空：（1）能参与植物的光合作用，在空气中含量过多会造成温室效应的气体 。（2）体积分数占0.94%，在通电时能发出不同颜色光的气体是 。（3）小兰同学用如图装置进行实验，结果发现测得的氧气体积分数大于1/5，请你帮助她分析造成这种结果的可能原因是（写出一点） 。解析：空气中各成分及体积分数为：氮气 78%、氧气 21%、稀有气体 0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质 0.03%。造成温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、臭氧等，根据在空气中含量过多来考虑是二氧化碳；根据体积分数约占0.94%，可推出是稀有气体。测得的氧气体积分数大于1/5，说明从装置内出来的气体多了，即有可能向瓶口塞入胶塞过慢由于磷燃烧放热使瓶内气体被赶出一部分。答案：（1）二氧化碳（或CO2）；（2）稀有气体；（3）向瓶口塞入胶塞过慢（或操作不当使瓶中气体部分逸出或弹簧夹没有夹紧或胶皮管没有夹紧或没有夹弹簧夹等）【规律方法总结】出现题中错误的原因主要是在操作上，如点燃的红磷在插入瓶内时，有一部分空气因受热而逸出集气瓶；或者是导管未夹紧止水夹，使瓶内空气沿导管跑出等。例2 (2011聊城)根据反应事实可以推出影响化学反应的因素，下列推理中不合理的是选项化学反应事实影响因素A蜡烛在纯氧中燃烧的火焰比在空气中燃烧的火焰更明亮反应物浓度B煤粉比煤块燃烧的更加剧烈、更加充分反应物种类C碳在常温下不与氧气反应,点燃时能与氧气反应反应温度D双氧水在通常情况下难分解,加入二氧化锰后迅速分解催化剂解析：蜡烛在纯氧中燃烧的火焰比在空气中燃烧的火焰更明亮是因为氧气的浓度不一样，故A正确；煤粉比煤块燃烧得更加剧烈、更加充分是因为煤粉与氧气的接触面积比煤块与氧气的接触面积大，煤粉与煤块属于同种物质，故B错误；碳在常温下不容易与氧气反应，在点燃的情况下容易与氧气反应，说明温度能够影响化学反应的速率，故C正确；过氧化氢在二氧化锰的作用下反应速率加快，说明使用催化剂可以提高化学反应速率，故D正确。答案：B【规律方法总结】影响化学反应速率的因素很多，反应物的浓度、种类、条件等方面的因素都能够影响化学反应的速率，能够根据反应的现象不同来判断影响反应速率的因素是本题考查的旨意。例3（2011桂林）实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后，收集到氧气580mL（标准状况）。（1）请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式： 、 。（2）意外发现：根据化学方程式计算，7.9g高锰酸钾完全分解，应生成氧气560mL（标准状况）。小元通过数据分析，意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合，并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。（3）提出假设：小元取实验后的少量固体残渣再次加热，经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设：假设1：二氧化锰也可以受热分解产生氧气；假设2：锰酸钾也可以受热分解产生氧气；假设3：二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气；假设4： 。（只填一种）设计实验：小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品，设计了如下实验流程验证假设2请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称步骤1： 步骤2： 步骤三 步骤4：干燥步骤5：验证假设2请简要叙述步骤5的操作 （5）得出结论：若观察到 ，则假设2成立；若观察到 ，则假设2不成立解析：(1)常见固体制氧气的有：氯酸钾在二氧气锰的催化作用下加热制取氧气、高锰酸钾加热制取氧气，根据两从此反应的实际写出相应的化学方程式；（3）围绕二氧气锰和锰酸钾两物质思考，还有二氧化锰可以催化锰酸钾受热分解产生氧气，或者是锰酸钾可以催化二氧化锰受热分解产生氧气没有分析到，因此可围绕上述两种情况提出假设；（4）因为二氧化锰不溶于水、锰酸钾溶于水的性质，对于二氧化锰和锰酸钾两固体的分离可采用溶解、过滤、蒸发等操作；而验证锰酸钾制氧气的方法可用验证氧气有无产生即可，即用带火星的木条伸入试管中；（5）如果假设5成立，则会观察到带火星的木条复燃，否则不复燃。答案：（1） ； （3）MnO2可以催化K2MnO4受热分解产生O2（或“K2MnO4可以催化MnO2受热分解产生O2”或“KMnO4在不同温度下以其它方式分解产生更多氧气”或“升高温度K2MnO4和MnO2相互反应产生O2”）；（4）溶解 过滤 蒸发；（5）带火星的木条复燃 带火星的木条熄灭 【规律方法总结】解答此题关键是思维的开放性，用怀疑的心态去学习和分析。中考真题分析实验时，取下橡皮塞，点燃红磷迅速伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞，待反应结束装置冷却至室温后，打开弹簧夹，能观察到的现象是 。若实验测得空气中氧气的含量偏低，可能的原因是 。（填序号）A使用的红磷量不足 B装置气密性不好 C实验中弹簧夹没有夹紧（2）目前人类使用的主要能源是煤、石油和 三大化石燃料。燃料化石燃料会使空气中二氧化碳含量增加，造成的环境问题是 ，不仅如此，还会造成资源的浪费。因此，我们既要节约使用化石燃料，又要开发利用新能源，请你写出一种新能源 。我国已经开发和推广使用乙醇汽油，其中含乙醇10，使用这种乙醇汽油的好处是 （写出一点）。解析：（1）测定空气中氧气含量的实验原理是：红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，生成的是固体，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水被压进广口瓶，广口瓶内水面上升的体积就是广口瓶内原来氧气的体积，空气中氧气约占空气体积的五分之一，所以观察到的现象应该是烧杯中的水将流入集气瓶内约到刻度1处；若实验测得空气中氧气的含量偏低，可能的原因是红磷的量不足或者装置气密性不好，使氧气不能全部消耗或者进入空气，造成结果偏低，故选AB；（2）化石燃料主要包括煤、石油和天然气等天然资源；燃料化石燃料会使空气中二氧化碳含量增加，造成的温室效应；我们既要节约使用化石燃料，又要开发利用新能源如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等；使用乙醇汽油的好处：乙醇汽油是可再生能源，可以节约石油资源。答案：（1）烧杯中的水将流入集气瓶内约到刻度1处 AB；（2）天然气 温室效应 太阳能（或核能、风能、地热能和潮汐能等） 节省石油资源 2. 某课外活动小组用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取干燥、较纯净的氧气。实验步骤如下：检查装置的气密性，气密性良好；先在试管中放入MnO2，再放入略多于计算量的KClO3；连接好实验装置；加热；收集气体；适当的时间后，停止加热，拆卸装置。回答下列问题：（1）装置A中的试剂 。（2）方框B中最好选用下列装置中的 （填字母序号）。（3）实验中观察到何种现象时开始收集气体 。（4）实验结束后，该同学发现收集到的气体比预计的少许多，百思不得其解。你认为可能的原因是 。（5）欲从反应的残渣中回收二氧化锰（难溶于水），其操作步骤是：溶解、 、烘干。解析：掌握常用气体的干燥剂、制取氧气的装置与收集方法及注意事项，学会固体混合物的分离方法及操作步骤。（1）依据图示及其作用装置A中的试剂可用浓硫酸；因浓硫酸具有吸水性，可做氧气的干燥剂；（2）根据实验要求分析方框B中最好选用的装置：a 装置是用排水法收集，得不到干燥的氧气；b装置可以收集到纯净而干燥的氧气，且能够观察收集气体的量；c 装置收集氧气时，无法排除集气瓶内空气；（3）根据氧气不易溶于浓硫酸的性质收集氧气时，开始有气泡冒出因混有空气不纯，不要立即收集，看到有气泡从A中均匀冒出才能收集；（4）实验结束后，该同学发现收集到的气体比预计的少许多，出现这样的现象可能是：装置A漏气、气球漏气、药品量少等；（5）从反应的残渣中回收难溶于水的二氧化锰时，残渣中的氯化钾（或存在没反应完的氯酸钾）能溶于水，故其操作步骤为：溶解、过滤、烘干。答案：（1）浓硫酸；（2）b ；（3）看到有气泡从A中均匀冒出；（4）装置A漏气（或气球漏气）；（5）过滤3. 如图所示为实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置图。现摘录某同学的实验过程如下：选择适当仪器，组装成如右图所示的实验装置；检查装置气密性，装置气密性良好；向集气瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集气瓶底部留有气泡；将药品平铺于干燥试管底部，在导管口放置蓬松的棉花团，塞上橡皮塞，固定于铁架台上；点燃酒精灯加热，待导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集；气体收集完毕，用毛玻璃片将集气瓶口盖好，从水中取出并正放在桌面上；先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出。请回答下列问题：（1）写出用高锰酸钾制氧气的化学方程式： ；（2）欲调整试管整体的高度，应调节图中A、B、C哪个旋钮： ；（3）步骤的操作与观察到的现象是： ；若装置无破损，加热一段时间后，观察到高锰酸钾已大量分解，但导管口仍未产生明显气泡，可能的原因是： ；（4）上述实验步骤中，可能导致集气瓶中收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的是： （填序号）；（5）步骤中的操作，可能引起： ；（6）许多物质都能在氧气中燃烧，根据下列实验图示分析问题：上述三个反应都是物质与氧发生的反应，它们都属于氧化反应；氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性。我能从化学反应前后氧元素化合价变化规律分析，氧气在上述反应中具有氧化性的原因是 ；通过类比，分析反应2Na+Cl2=2NaCl，发现该反应中具有氧化性的物质是 （填化学式）。解析：（1）实验室用高锰酸钾制氧气，高锰酸钾在加热过程中产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，据此可写出该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；（2）根据铁架台上三个旋钮的不同作用，依据图示可知A可以调节试管的整个高度，故选A；（3）根据检查装置气密性的方法：将导管插入水中，手握住试管，如果导管口有气泡冒出，松开手后，导管内有一段上升液柱，说明该装置气密性良好，证明不漏气；装置无破损，加热到高锰酸钾已大量分解，导管口仍未产生明显气泡，则可能造成的原因是试管口的橡皮塞没有塞紧；（4）根据实验室制取氧气的装置、操作步骤、注意事项，可知题中步骤是：集气瓶底部出现气泡；导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集；导致收集的氧气不纯；而正确的方法是：集气瓶底部不能出现气泡；要等到气泡连续、均匀地放出时，再开始收集；（5）根据实验操作注意事项：实验完毕后，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂；（6）上述三个反应中氧元素化合价由0变成了-2，都降低了；在2Na+Cl2 =2NaCl中，氯元素的化合价由0变成了-1，化合价降低了；由题意可知氧化反应中化合价降低的物质有氧化性，故具有氧化性的物质是Cl2。答案：（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；（2）A ；（3）用手捂住大试管，导管口冒气泡，松手后导管口形成稳定的水柱 试管口的橡皮塞没有塞紧；（4） （5）水倒吸（或大试管破裂）；（6）在反应前后，氧元素的化合价都降低了 Cl2过关检测两年中考1.（2012上海预赛）下图所示装置有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。对该装置的说法正确的是（ ）A导管B连接供给氧气的钢瓶 B导管B连接病人吸氧气的塑胶管C可用来观察输出氧气的速度 D可用来调节输出氧气的速度解析：氧气不易溶于水，如果钢瓶中的氧气从A进入该装置时，A导管口会有大量的气泡冒出，通过冒出气泡的多少，可以判断输出氧气的速度，为医生提供间接的数据。导管B连接供给氧气的钢瓶时，因为氧气不易溶于水，会使水从试剂瓶中排出，A错误；导管B应该连接病人吸氧气的塑胶管，B正确 ；根据冒出气泡的快慢可以判断出该装置输出氧气的速度，C正确；该装置可用来判断输出氧气的速度，但是不能调节输出氧气的速度，调节输出氧气的速度时要通过阀门，D错误。答案：BC2.（2012泸州）为测定空气里氧气的含量，甲、乙、三个同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。（1） 甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水得体积约占集气瓶容积的 1/5 。（2） 乙同学：用碳替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入 水，其原因是 碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变 。（3） 丙同学：向集气瓶中加入少量的 NaOH 溶液，然后完成乙同学的实验，得到了与 甲同学相同的实验结果。1. （1）1/5 （2）碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变 （3）NaOH 解析：（1）红磷在空气中燃烧，消耗空气中的氧气，使集气瓶内气压降低，进入集气瓶中水的体积就是燃烧消耗的氧气的体积，因为氧气约占空气体积的1/5，所以进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的1/5；（2）碳与氧气反应生成二氧化碳气体，瓶内的气压不变，因此集气瓶内并没有水吸入；（3）若想要得到与甲同学相同的结果，需要将生成的二氧化碳气体消耗掉，可以向集气瓶中加入少量的氢氧化钠溶液。 3. （2010鞍山）在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 （2）写出该实验中反应的化学方程式 （3）小强测得实验结果如下：由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 2l%（填“”、“=”、“”）。造成该实验出现误差的原因可能是 （填序号） 没有交替缓缓推动两个注射器活塞 读数时没有冷却至室温 加入铜丝量太少 加入铜丝量太多（4） 通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是 4.根据下面的装置图回答问题：（1）写出有标号的仪器的名称： ， 。（2）第一小组采用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取并收集比较纯净的氧气，他们选择的装置组合为 ，反应的化学方程式为 。实验中他们发现反应速率太快而来不及收集，为此他们想选择一种仪器来添加液体以达到平稳的氧气流，你认为他们选择的仪器可能是 （填序号）长颈漏斗 分液漏斗（带活塞） 漏斗 针筒（3）第二小组采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气，他们选择的发生装置为 ，制取主要步骤有：固定装置；装入药品；加热；检查装置的气密性；用排水法收集；熄灭酒精灯；从水槽中移出导气管。其操作顺序是 ，反应的化学方程式为 ，该实验中试管口应略向下倾斜的原因是 。（4）实验室制取H2是用固态的锌粒和液态的稀硫酸在常温下反应进行的，应选用发生装置是 （填写装置序号），可以用C或E装置收集H2，说明H2具有 、 等性质。5.（2011鄂州）科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液的试管中，立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子（H2O、SO42-、Cu2+），小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白。（1）你认为最不可能的是哪一种粒子，理由是 ；（2）检验实验产生气体的方法是 ；（3）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验和：在实验中加入稀硫酸后，无明显变化，证明 不起催化作用；在实验中加入 后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是 ；（4）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后 。5. （1）双氧水是水溶液，所以水不是催化剂；（2）用带火星的木条伸入到试管中，木条复燃，证明产生气体氧气；（3）SO42-或硫酸根离子； CuCl2（或氯化铜）或Cu（NO3）2（或硝酸铜） Cu2+或铜离子；（4）质量和化学性质都没有改变解析：（1）双氧水是过氧化氢和水组成的溶液，其中含有水分子，故水分子不是双氧水分解生成氧气反应的催化剂；（2）检验产生的气体是否是氧气，可用带火星的木条伸入试管中，6.（2012中山竞赛）“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为 。某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：（1）催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？他做了这样一组实验：每次均用30mL10的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末做催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其它实验条件均相同）实验次序12345678910MnO2粉末用量（克）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0所用时间（秒）17875432222请分析表中数据回答：MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎么样影响的呢？ （2）H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？他又做了一组实验：每次均取5mL30的H2O2溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下：（实验均在20室温下进行，其它实验条件也均相同）实验次序12345678H2O2溶液溶质质量分数1351015202530MnO2粉末用量/克0.20.20.20.20.20.20.20.2收集到540mL气体所用时间/秒6602202058025943反应后溶液温度/2434395665676870请分析表中数据回答：H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响？如果有，是怎样影响的呢？ （3）还有那些因素可能影响该反应速率呢？请你说出一个猜想 6. （1）有影响，在一定范围内MnO2的用量越大，反应速率越快；（2）有影响，H2O2溶液中溶质质量分数越大，反应速率越快，放热；（3）MnO2颗粒大小、环境温度、气压、是否振荡等解析：过氧化氢是实验室制取氧气所需要的一种重要的药品，很多因素影响过氧化氢的分解速率，如温度，温度高反应速率快；过氧化氢的浓度越大反应速率越快；使用催化剂能加快其反应速度等，本题就是从这些角度探究了影响过氧化氢分解速率的因素。（1）根据表中数据可以看出，二氧化锰的用量越多，反应速率越快，但是达到一定的用量时，速率不再改变，所以回答本题时要注意范围。在一定范围内，MnO2的用量越大，反应越快；（2）根据表中数据可以看出，得到相同体积的氧气，过氧化氢溶液的溶质质量分数越大，所需要的时间越少，即反应的速率越快，反应后液体的温度升高，说明本实验是一个放热反应。H2O2溶液的溶质质量分数越大，反应越快，放出热量越多；（3）提高温度、增大物质之间的接触面积都可以加快化学反应的速率。一年模拟7. （2012盐城模拟）根据下列装置图回答问题。（1）写出图中标示仪器的名称： （2）用A装置制取O2的化学方程式为 ，O2可以用 法收集（写出一种即可，下同）。该装置还可以用来制取 气体。（3）若按BCDE顺序连接装置，制取O2并进行碳及其氧化物的部分性质实验。正确的接口顺序为abced ，实验中C装置处观察到的现象为 。（4）实验结束，应先撤离g处导管，再熄灭酒精灯。如果先熄灭B、C两处酒精灯，则D中观察到的现象有： ； 。7. （1）铁架台 试管；（2）2H2O22H2O+O2 排水（或向上排空气） CO2（或H2）；（3）g 黑色粉末持续红热（或发出白光）；（4）E中液体倒吸进入D瓶中 石蕊试纸变蓝色（答案可互换）解析：（2）根据装置A的特点选用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2，由氧气的物理性质不易溶于水且密度比空气的大可用排水（或向上排空气）法收集。该装置由于适合固、液在常温下反应的特点，还能用来制取二氧化碳或氢气；（3）将生成的二氧化碳通过C装置再通入E装置的氢氧化钠溶液时由g管口进入。在B装置加热固体物质制得氧气通过C装置和木炭加热反应时观察现象为：黑色粉末持续红热（或发出白光）；（4）实验结束，应先撤离g处导管，再熄灭酒精灯。如果先熄灭B、C两处酒精灯会导致这两处装置内温度降低，气压减小，氢氧化钠溶液就会由g管倒吸入D装置内，导致瓶中石蕊试纸变蓝色。8.（2012聊城模拟）某环保部门调查指出：大气中的酸性气体有相当一部分来自全国数以万计的高校、中学的化学实验室。为此某校化学研究小组拟从下面提供的实验用品中选取合适的装置和药品，组装成一套实验装置，用来粗略测定实验室里空气中全部酸性气体的体积分数。请回答下列问题：（1）取样：从实验室中收集一定体积的空气样品。（2）实验：在以上装置中应选用（填写装置下面对应的字母） ；按气流从左到右的方向各装置连接的顺序是（填写各导气管接口字母）：取样气体 、 、 ，装置A的作用是 ；装置D的作用是 。（3）计算：若取样气体的体积为300mL，装置D的读数为298mL，则实验室里空气中各种酸性气体的体积分数为 。（4）讨论：通过计算，说明实验室里空气中酸性气体的体积分数严重超标。为此，同学们提出了以下几种观点，你同意其中的 （填写序号）。A尽量减少药品的用量，推广做微型实验B将实验后的气体净化后再排放C有污染的实验一定不能做第三类设计型实验大题典例剖析例1 小燕同学在实验室发现一瓶标签破损的无色液体（如图），已知该无色液体中只含有氢、氧两种元素。她根据目前所学的知识，大胆猜想并设计实验进行验证，请你参与她的探究。提出假设：该无色液体可能是 或 。实验步骤实验现象实验结论解析：根据标签上物质的化学式可知，该物质的一个分子中应含有2个H原子，据此可穷举你所知道的符合此特点的化学式，根据自己所熟悉的物质的检验方法选取物质化学式填空。根据化学式的特点，H元素在前的化合物常见的为氧化物和酸，所以，依据组成特点和题目要求可推测的物质有：水（H2O）、过氧化氢（H2O2）。而水在通电条件下可以分解为氢气和氧气，加入二氧化锰不能发生分解；过氧化氢常温下即可分解，而在二氧化锰催化下分解速度更快，因此，可取液体于试管中，加入二氧化锰，观察是否放出气体进行验证。答案：水（H2O） 过氧化氢（H2O2）实验步骤实验现象实验结论取少量无色液体，加入盛有少量黑色二氧化锰的试管中若有气泡该液体是H2O2若无气泡该液体是H2O【规律方法总结】本题考查区分蒸馏水和双氧水，可用双氧水在催化剂作用下分解生成氧气来区分。区分物质的方法应越简单越好，要使现象明显，操作简单。例2 学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后，再想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。 (1)问题Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢? (2)猜想Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂。 (3)实验验证 (4)结论Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂。(5)讨论与反思经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验：实验三：实验目的探究 实验步骤准确称量Al2O3(少量)的质量m1；完成实验二；待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、 ，称量其质量为m2；对比反应前后Al2O3的质量。 讨论如果m1 m2，则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂。老师认为，上述操作有不足之处：_。(6)但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究 。解析：通过实验一探究Al2O3对过氧化氢分解速率的影响。实验一的步骤是：将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中，带火星的木条不复燃，可见常温下过氧化氢分解速率很慢；然后在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3，带火星的木条复燃，由此可见，Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，但不能说Al2O3就是过氧化氢的催化剂。实验三：通过实验前后两次称量，可知实验三是探究Al2O3在反应前后质量是否改变，其操作应该是将实验二反应后的物质进行过滤可得到Al2O3，但必须经过洗涤、烘干后才称量，减少实验数据的误差。最后，还必须再增加一个实验，即探究Al2O3的化学性质在反应后是否改变。只有Al2O3具备既能改变化学反应速率，其质量和化学性质在反应前后又保持不变，才能作为过氧化氢分解的催化剂。答案：（3）将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 加入Al2O3能加快过氧化氢溶液的分解速率； 实验三：Al2O3在反应前后质量是否改变 干燥； （6）Al2O3的化学性质在反应后是否改变【规律方法总结】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。要探究一种物质能否作为化学反应的催化剂，一般要注意从三个方面入手进行：一是探究加入该物质能否改变化学反应速率；二是探究反应前后该物质的质量是否改变；三是探究化学反应前后该物质的化学性质是否改变。例3 实验课上同学们用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气（装置如图）。甲、乙、丙三名同学用所选装置合作实验过程中，橡皮塞突然弹飞，并有少量的液体溅到实验台和衣服上。就此异常现象三名同学探究如下：【问题】为什么橡皮塞会突然弹飞呢？【查阅资料】容器内瞬间产生气体过多，压强过大，可能导致橡皮塞弹飞。化学反应速率与反应物的浓度、接触面积、温度、催化剂等因素有关。【猜想】甲同学：导气管堵塞或弯折造成；乙同学：过氧化氢溶液用量过多造成；丙同学：过氧化氢溶液的浓度过大造成。【分析验证】通过检查实验装置发现导气管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功的小组交流，得知各小组所用过氧化氢溶液的浓度均相同。于是他们否定了 同学的猜想。请你设计实验，验证另一名同学的猜想是导致本次实验橡皮塞弹飞的主要原因。实验步骤实验现象结论【交流反思】（1）老师建议他们可以通过改进发生装置的方法，避免橡皮塞弹飞。你对所选的发生装置有何改进设想？ 。（2）实验结束后，有的同学发现衣服和手上出现白色的斑点。由此推出过氧化氢溶液还具有的一条性质是 。解析：【分析验证】通过检查实验装置发现导气管没有堵塞、弯折的情况；与实验成功的小组交流，得知各小组所用过氧化氢溶液的浓度均相同，说明甲和丙同学的猜想不正确。要设计实验证明与过氧化氢溶液的用量有关，可以设计实验使用不同量的过氧化氢溶液，进行实验。【交流反思】（1）为避免橡皮塞被弹飞，可以换成容积大的容器，或者改成分液漏斗等控制液体的量；（2）衣服和手上出现白色的斑点，说明过氧化氢具有氧化性。（氧化掉了有色物质）答案：【分析验证】甲和丙 方法一取两支试管分别添加等质量的二氧化锰，再加入不同质量的过氧化氢溶液 过氧化氢溶液多的反应剧烈