初三化学氧气的性质与制备专题练习 副本.docx
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初三化学氧气的性质与制备专题练习副本
氧气的性质与制备
一、选择题
1．加热高锰酸钾制取氧气的操作中正确的是（）
A．固定装有高锰酸钾的试管时，试管口略向上倾斜
B．开始加热时，导管口出现气泡立即收集
C．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动
D．停止加热时，先熄灭酒精灯再将导管移出水面
2．氧气是与人类关系最密切的一种气体。
下列与氧气有关的说法正确的是
3．下列物质能在空气中燃烧，且产生火焰淡蓝色的是（）
A.木炭B.硫粉C..红磷D.铁丝
4.下列化学现象的描述，错误的是（）
A.氢氧化钠固体溶于水吸热
B.红磷在空气中燃烧，产生大量白烟
C.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体
D.细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
5．下列叙述正确的是（）
A．铝片放置在空气中，不需加热就能在表面生成Al2O3
B．红磷放置在空气中，不需加热就能燃烧产生P205
C.硫粉加热后放入氧气中，燃烧产生SO3气体
D．铁丝在空气中点燃，燃烧产生Fe304黑色固体
6．下列实验现象的描述不正确的是（）
A．镁条中空气中燃烧发出耀眼白光B.硫在气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.点燃羊毛纤维能闻到烧焦的羽毛味D.打开浓硫酸的瓶盖瓶口出现大量白烟
7．下列有关氧气的叙述正确的是
A．氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很不稳定的气体
B．铁在氧气中燃烧生成氧化铁
C．给高锰酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气
D．课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成木炭实验会失败
8．下列物质用途的说法中，错误的是
A.烧碱溶液用于除去CO2B.液态氧用作火箭燃料
C.不锈钢用作制餐具D.氦气用作填充探空气球
9．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白色烟雾
10．列对实验现象的描述，正确的是
A．棉线在空气中燃烧产生烧焦羽毛气味的气体
B．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
C．木炭在空气中燃烧产生刺激性气味的气体
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
11．某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作.具体做法是:
取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化（不含容量质量）
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,该同学得出的结论中,不合理的是（）
A．二氧化锰质量减少
B．最多得到氧气的质量为1.6g
C．催化剂二氧化锰的质量为0.3g
D．反应得到水和氧气的质量比为9:
8
二、填空
1．化学与生活息息相关，知识源于生活。
⑴超市里的一些食品采用真实包装，其原理是除去食品袋里的空气，使微生物因缺少
而受到抑制，达到防腐的目的。
⑵下列物质中，主要用有机物合成材料制成的是。
A.青花瓷瓶B.纯棉被单C.腈纶运动衣D.不锈钢锅
⑶用汽油洗涤衣服上的油污属于溶解现象，用洗洁精洗涤餐具上的油污，其作用是。
⑷“吃出营养，吃出健康”，为保证营养素的摄入量，青少年宜多吃蔬菜水果。
2．实验室制取氧气的方法有多种，请写出其中一种的化学方程式，收集氧气可采用法（写一种）。
3．实验室用如图所示的装置制取氧气，回答下列问题：
（1）往试管中装入固体粉末时，可先使试管倾斜，用_______把药品小心地送至试管底部
（2）组装该装置时，下列仪器用品的组装顺序是（填序号）___________
①试管②铁架台⑧酒精灯④木块
6．实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。
（1）若用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气，可选用A装置，其中的玻璃仪器有___________。
反
应的化学方程式是_________________；二氧化锰是反应的_____________。
（2）若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选择的气体发生装置是__________（填装置号），在加试剂之前的操作是___________________________。
（3）若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选择气体收集装置中的___________（填装置序号），理由是__________________________。
（4）通过查阅资料得知：
①氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水，显碱性；小刘同学想收集一瓶氨气，他应选择的收集装置是（填字母编号）；
氯酸钾
过氧化氢
7.四种途径都可以得到氧气：
乙
甲
（1）写出实验室中通过甲、丙两种途径制取
氧气
氧气的化学方程式：
丁
丙
甲________________________________________；
空气
高锰酸钾
丙________________________________________。
（2）“绿色化学”是21世纪化学科学发展的重要方向之一。
你认为在中学化学实验室中，甲、乙、丙三种制取氧气的途径中，____（填“甲”、“乙”或“丙”）途径更体现化学实验的绿色化追求．
三、实验探究1、以下是实验室常用的装置，请根据装置回答下列问题
（1）实验室若要制取干燥的氧气或二氧化碳，应选择装置的连接顺序为（填字母）________,有关反应的化学方程式为__________________或_______________。
（2）若将制得的二氧化碳通入E，实验现象是_________________,说明____________
（3）将气体通入F中，他可能探究的问题是___________________________________
2．用过氧化氢制氧气时，有同学对事先在烧瓶中加水产生了疑问．他提出了猜想：
猜想1：
加水可以起到稀释的作用，使反应速度变缓．
猜想2：
…
并根据猜想进行了实验：
每次取15毫升15%的过氧化氢溶液，稀释成不同溶质质量分数，在其他条件相同的情况下进行实验．记录数据如下：
实验
1
2
3
4
5
过氧化氢溶液溶质质量分数
1%
3%
5%
10%
15%
MnO2粉末用量/克
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
收集到500mL气体时所用时间/秒
560
186
103
35
12
反应后液体温度/℃
26
38
43
59
71
（1）实验室用过氧化氢制氧气的化学方程式是 ．
（2）过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速度有怎样的影响？
．
（3）根据表中数据可知，该同学的猜想2是：
加水可以 ．
3．科学兴趣小组学习二氧化锰（Mn2O）催化分解过氧化氢的实验后，进行如下实验。
（一）选择装置并检查气密性。
（二）称取0.1克的二氧化锰粉末加入容器中。
（三）量取50毫升溶质质量分数约1%的过氧化氢溶液加入容器中，记录一定时间内收集到的气体体积。
（四）改变二氧化锰的质量，重复上述实验，记录数据如下。
时间
生成氧气的体积/毫升
0.1克Mn2O
0.2克Mn2O
0.3克Mn2O
0.4克Mn2O
40
49
61
75
86
80
77
87
90
92
120
89
92
92
92
160
92
92
92
92
（1）本实验探究的问题是：
。
（2）实验中除了量筒外，还需要用到的测量仪器有：
。
（3）为完成本实验，应选择下图气体发生和收集装置中的组合是（选填序号）
4．实验室用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的化学方程式：
______。
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除Mn02、CuO外，Fe203也可以作KCl03分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）。
实验编号
实验药品
分解温度（℃）
①
KCl03
580
②
KCl03、Mn02（质量比1：
1）
350
③
KCl03、CuO（质量比l：
1）
370
④
KCl03、Fe203（质量比1：
1）
390
【分析数据、得出结论】
（1）由实验____________与实验④对比，证明猜想合理
（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是_____________________。
【反思】
（1）若要证明Fe203是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和__________不变；
（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证：
____________
（3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究（探究一种因素即可）。
．
【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同。
【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合，②分别加热，测定分解温度。
【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立。
5、硫燃烧产生的二氧化硫气体会造成空气污染。
为避免二氧化硫污染空气，某教师对教材中“硫在空气和氧气中燃烧”的实验进行了改进与创新，设计了如图甲所示的实验装置。
【实验原理】
①B装置中燃烧匙固定在带有a导管的单孔塞上，硬质玻璃管透光性好，不影响实验现象的观察；
②C装置的广口瓶中盛放氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫气体，避免污染；
③打开D装置中的阀门，气体就会从左向右依次进入各装置。
【实验过程】
步骤一：
将硫粉放在燃烧匙上，在空气中点燃后，迅速伸入硬质玻璃管内（如图B装置），打开阀门，观察硫在空气中燃烧的现象；
步骤二：
将导管a伸入盛有氧气的集气瓶中（如图A装置），观察硫在氧气中燃烧的现象。
【交流讨论】
（1）硫在空气中燃烧并发出_____________火焰，生成的S02气体被氢氧化钠溶液吸收的反应原理是____________（用化学方程式表示）；
（2）气流能从左向右作定向流动的原因是_________________
【拓展应用】
小丽同学认为，运用该装置设计原理，还能进行其它有毒气体的实验，同样能达到避免污染的目的。
于是设计了图乙实验装置，用以完成“C0还原氧化铜”实验。
（3）图乙D装置在实验中除了形成气体定向流动外，还有的用途是_____________________；
（4）实验时，小丽同学先打开止水夹和阀门，过一会儿再
点燃酒精灯，她这样操作的目的____________________。
6．丙同学准备用如图一所示的装置和药品，制取二瓶氧气，请回答下列问题：
（1）在组装反应装置时，发现没有圆底烧瓶，则如图二所示仪器中可以用来替代圆底烧瓶的有（填序号）。
（2）丙同学在检验气体是否收集满时，用点燃的细木条放在集气瓶口，若观察到木条
的现象，可证明瓶中已收集满氧气。
（3）请你设计一种回收二氧化锰的简单方案，其主要操作步骤是：
。
7、请根据下图所示实验装置回答问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：
a，b。
（2）实验室若用装置A制取氧气，则发生反应的化学方程式为。
若用装置B制取氧气，药品选用高锰酸钾，则发生反应的化学方程式为，在试管口放一团棉花的作用是。
（3）实验室制取和收集二氧化碳选用装置（填序号）。
若收集某气体只能采用装置E，由此推测该气体具有的性质是。
四、分析与计算
1．为测定实验室中某过氧化氢溶液的溶质质量分数，小明取25.0g过氧化氢溶液放入烧杯中，然后进行如图20所示的实验。
请计算：
⑴反应后产生气体的质量为g。
⑵此过氧化氢溶液的溶质质量分数。
答案：
一、选择题
1．C【解析】固定装有高锰酸钾的试管时，试管口略向下倾斜，防止加热过程中生成的水回流至试管底部使试管炸裂；开始加热时，刚开始出来的气体主要是空气，不宜立即收集，应该待导管口产生气泡连续、均匀时开始收集；停止加热时，先将导管移出水面再熄灭酒精灯，防止试管内因温度变小压强降低，水槽中的水倒流到试管，使试管破裂。
2．B【解析】A测定空气中氧气的体积分数的实验所用的药品有以下几个要求：
只能和空气中的氧气反应；不能生成气体；要能在空气中燃烧，铁在空气中不能燃烧；C木炭在氧气中燃烧，发出白光，产生大量的热，生成气体使澄清石灰水变浑浊。
D水在通电条件下，“正氧负氢”，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。
3．B4.A氢氧化钠固体溶于水放出热量。
5．A【解析】A镁的金属活动性比较强，放置在空气中，不需加热也能和氧气反应生成MgO；B红磷的着火点240℃，放置在空气中，不能燃烧；C硫燃烧产生的是SO2，D铁丝在氧气中燃烧后的产物是Fe304。
6．D【解析】浓硫酸没有挥发性，因此打开浓硫酸的瓶盖瓶口不会出现大量白烟；打开浓盐酸的瓶盖瓶口就出现大量白烟，因为浓盐
7．D【解析】A氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种化学性质比较活波的气体；B铁丝在氧气中燃烧后的产物是Fe304固体。
C氯酸钾加热，也能分解产生氧气，只是速度比较慢，若加二氧化锰，分解速度就比较快，二氧化锰是化学反应的催化剂。
8．B【解析】B物质的性质决定物质的用途，氧气能支持燃烧和供给呼吸，但没有可燃性，因此不能用作火箭燃料。
9．B【解析】A木炭在充足的氧气中燃烧生成的是二氧化碳，在氧气不充足的情况下生成的是一氧化碳；C铁丝在氧气中燃烧后的产物是Fe304。
D红磷在空气中燃烧生成的是P205，P205是固体，因此产生大量白烟。
10．D【解析】A棉线是植物的天然纤维，主要成分是纤维素，在空气中燃烧后，有烧纸的气味，如果是动物的天然纤维，主要成分是蛋白质，燃烧后产生烧焦羽毛气味的气体；B硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体；C．聚乙烯里只有碳元素和氢元素，根据质量守恒定律，燃烧跟空气中的氧气反应，能生成二氧化碳和水，因此燃烧后无刺激性气味的气体产生。
11．A【解析】根据反应物的浓度对反应速率的影响，浓度越大，反应越快，应该是开始快，然后逐渐减慢，根据质量守恒定律，可知B正确，利用氧气质量可计算参加反应的过氧化氢溶液的质量，可知C正确，根据化学方程式可知D正确。
二、填空、简答题
1．【答案】⑴氧气⑵C⑶乳化作用⑷微生素
【解析】空气中含有氧气，氧气能供给呼吸，隔绝氧气可以使微生物受到抑制，青花瓷是无机非金属材料，棉花纤维是天然高分子材料，不锈钢是金属材料，洗涤剂具有乳化功能，蔬菜水果富含维生素。
2．【答案】
（1）催化剂；
（2）①有光照；②无光照也有较强的降解功能．
【解析】根据“在降解过程中光触媒不挥发，不消耗，具有长效性”可知，在降解过程中二氧化钛是催化剂，无光照条件下，第一代光触媒对一氧化氮影响很小，在有光照的情况下，第一代光触媒对能使一氧化氮迅速减少，由此可知第一代光触媒作用的条件是光照，第二代光触媒与第一代相比，无光条件下降解效率比第一代高得多，光照条件下其降解效率也较高。
3．【答案】2H2O2===2H2O+O2↑（或2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑
MnO2
△
或2KClO3===2KCl+3O2↑）排水法或向上排空气法
【解析】实验室常用过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾分解制氧气，由于氧气不易溶于水，可用排水集气法收集，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法收集。
4．【答案】
（1）纸槽或药匙
（2）②④③①
【解析】将粉末状固体加入试管时，可利用药匙或是纸槽，组装装置时，一般从下到上，铁架台是固定仪器，先放好，然后将木块放在铁架台上，放上酒精灯，以利用酒精灯外焰加热为标准，固定试管。
5．【答案】根据质量守恒定律，参加反应物的各物质的质量总和，等于反应后生成物的各物质的质量总和（2分）。
因为生成的氧气是气体，所以固体质量减轻。
（1分）
【解析】氯酸钾在二氧化锰催化下，会分解生成氯化钾和氧气，其中氧气是气体，从混合物中逸出，根据质量守恒定律，反应前氯酸钾的质量与二氧化锰的质量之和，等于氯化钾、二氧化锰、氧气的质量之和，由于氧气的逸出，所以反应后固体的质量减少。
6．【答案】
（1）酒精灯（或试管）（1分）
2KClO3
2KCl+3O2↑催化剂（1分）
（2）B（1分）检查装置的气密性（1分）
（3）E（1分）集气瓶底部要留少量水（1分）
【解析】A装置中试管、酒精灯、导管均属玻璃仪器，二氧化锰在氯酸钾分解过程中是催化剂，过氧化氢在二氧化锰作用下的分解在常温下进行，所以应该选择B装置，制取气体，应该检验装置气密性，由于硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，二氧化硫能溶于水，所以进入硫在氧气中燃烧实验时，集气瓶底部需有少量水，所以收集氧气时，最好用排水法收集。
7【答案】
（1）2H2O2
2H2O+O2↑2KClO3
2KCl＋3O2↑
（2）乙
【解析】绿色化学也称环境友好化学，要求节能，无污染，从节能角度，过氧化氢分解不需加热，在常温下进行，高锰酸钾、氯酸钾的分解均需加热，从污染角度，过氧化氢分解只生成水和氧气，产物对环境无污染，所以三种方法中过氧化氢制氧气更能体现绿化学思想。
（4）三、实验探究题1【答案】
（1）ADB2H2O2
2H2O+O2↑
（2）紫色石蕊变红二氧化碳与水反应生成了碳酸（或二氧化碳与水生成了酸性物质）
（3）该气体是否为二氧化碳（或该气体能与澄清石灰水反应吗）
【解析】氧气不与浓硫酸反应，可用浓硫酸干燥，所以制取干燥氧气的仪器连接顺序为ADB，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，将气体通入澄清石灰水，很可能是检验该气体是否为二氧化碳，也可能是探究二氧化碳的性质。
2．【答案】
（1）2H2O2
2H2O+O2↑；
（2）一定范围内，过氧化氢溶质质量分数越大反应速度越快；
（3）给溶液降温；
【解析】从实验数据分析，过氧化氢溶液浓度越大，收集相同体积氧气所需时间越短，所以过氧化氢浓度越大，分解速率越快，从反应后混合物的温度分析，该反应是放热反应，且浓度越大，放出的热量越多，所以猜想2是加水可防止温度升高过快。
3．【答案】
（1）二氧化锰的质量对过氧化氢快慢的影响（其他合理答案都可）
（2）天平、停表（或秒表）（3）②⑤
【解析】表中数据呈现的是等浓度、等体积过氧化氢溶液中加入不同质量的二氧化锰，相同时间内产生氧气的体积，所以该实验探究二氧化锰的质量对过氧化氢分解速率的影响，本实验中测定了过氧化氢溶液的体积，氧气的体积，二氧化锰的质量和时间，所以需要的测量仪器除量筒外，还有天平、停表（或其他时间测定仪器），为较准确测定氧气体积，应该用排水法收体育，所以装置组合为②⑤。
4．【答案】
2KClO3
2KCl+3O2↑
【分析数据、得出结论】
（1）①
（2）MnO2
【反思】
（1）化学性质
（2）将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度。
（3）【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同。
【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合，②分别加热，测定分解温度。
【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立。
【解析】比较纯净氯酸钾分解所需温度与加入氧化铁后氯酸钾分解温度可知，氧化铁也能做氯酸钾分解的催化剂，仅从氯酸钾分解温度考虑，加入二氧化锰后，氯酸钾分解温度最低，其催化效果最好，根据催化剂的概念，反应前后本身的质量和化学性质不变，可以设计对比实验进行验证：
取相同质量的氯酸钾，加入等质量的、颗粒大小不同同种催化剂，混合均匀后，测定氯酸钾的分解温度，影响催化剂效果的因素可能还有催化剂的用量，即设计方案测定氯酸钾用量相同，催化剂的种类与颗粒大小一样，但加入催化剂的质量不同时氯酸钾的分解温度。
5【答案】
（1）微弱的淡蓝色2NaOH+S02=Na2S03+H20
（2）水位下降，压强减小，形成内外压强差（3）储存气体（或收集气体），（4）排尽装置中的空气，防止爆炸
【解析】硫在空气中燃烧，产生微弱的淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，二氧化硫与氢氧化钠反应与二氧化碳和氢氧化钠反应相似，其生成物为亚硫酸钠和水，气体流动的原因是，打开D中阀门，D中的水流出，使装置中气体体积变大，压强变小，产生压强差，实验过程中D还可收集没有参加反应的气体，一氧化碳是可燃性气体，一氧化碳和空气的混合气体遇明火易爆炸，先通一氧化碳可将装置中的空气排出，避免加热一氧化碳和空气的混合物，防止发生爆炸。
6．【答案】：
（1）①②④
（2）燃烧更旺（3）过滤、干燥
【解析】：
烧杯口较大，一般不能用于组装气体的发生装置，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，即观察到带火星的木条复燃，说明氧气已收集满，二氧化锰难溶于水，从反应混合物中回收二氧化锰，操作是过滤、干燥。
7【答案】
（1）长颈漏斗酒精灯
（2）2H2O2=2H2O+O2↑2KMnO4≜K2MnO4+MnO2+O2↑防止高锰酸钾颗粒进入导管（3）D密度比空气小易溶于水
【解析】A装置制取氧气，不需加热，所以其反应原理是过氧化氢在二氧化锰作用下分解，高锰酸钾受热分解较剧烈，高锰酸钾粉末易冲入导管，所以试管口需塞一团棉花，由于二氧化碳能溶于水，所以收集二氧化碳常用向上排空气法，能用E收集，说明该气体密度比空气小，只能用E收集，说明该气体易溶于水或能与水反应。
四、分析与计算
1．【答案】⑴3.2----------（1分）
⑵解：
设过氧化氢的质量为x
2H2O2
2H2O+O2↑-----------（1分）
6832
X3.2g
68／32=x／3.2g------------（1分）
X=6.8g--------------（1分）
此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为：
6.8g／25.0g×100%=27.2%-----（1分）
答：
此过氧化氢溶液的溶质质量分数为27.2%。
【解析】根据质量守恒定律，可知产生氧气的质量为126.0g－122.8g=3.2g，利用氧气质量可计算出参加反应的过氧化氢的质量，进而算出过氧化氢溶液的质量分数。
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