中考化学知识点全突破系列专题3氧气的实验室制法含答案.docx

中考化学知识点全突破系列专题3氧气的实验室制法含答案.docx

《中考化学知识点全突破系列专题3氧气的实验室制法含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考化学知识点全突破系列专题3氧气的实验室制法含答案.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

中考化学知识点全突破系列专题3氧气的实验室制法含答案

3氧气的实验室制法

一、实验探究题

1.如图为实验室制取气体的常见装置，请回答：

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为________，为防止固体粉末进入导气管，应采取的措施是________．

（2）实验室采用B装置制取氢气，在操作上具有的优点是________，收集装置应选用的装置为________（选填字母序号）．

（3）若用F装置干燥氧气或氢气，气体应从________（选填“a”或“b”）端通入．

2.氧气是我们身边无法离开的物质。

某兴趣小组对氧气的研究如下：

（1）I.氧气的制备：

写出右图中有标号仪器的名称：

①________，②________。

（2）写出用KMnO4制取O2的化学反应方程式________。

该装置中棉花团的作用是________，图中装置一处明显的错误是________。

（3）II.氧气的收集：

[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据:

实验1

实验2

实验3

氧气的体积分数（%）

79.7

79.6

79.9

88.4

89.0

87.9

90.0

89.8

89.3

氧气的平均体积分数（%）

79.7

88.4

89.7

数据分析：

由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是________。

（4）不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是________。

（5）Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧

铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为________ 。

（6）铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是________（填化学式）。

将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是________（用化学反应方程式表示）。

3.以下是实验室制取气体时常用的装置．请按要求将代号填空：

根据下列装置图回答问题：

（1）写出带标号的仪器名称：

①________；实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制备和收集氧气，选择的气体发生装置是________（填序号）；用过氧化氢制氧气选择的装置是________ ．用装置E来收集的原因是________ 收集氧气的适宜时刻是 ________ ．用化学式简要表示其反应________  ．

（2）通常用如图2所示的方法进行气密性检查，如果装置不漏气，可以看到导管口有气泡冒出，将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是________．

（3）若选用C收集氧气，验满的方法是________．

（4）实验结束拆除装置后，发现试管炸裂，试分析造成此后果的可能原因________（要求答出两点即可）．

（5）过去实验室制氧气，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.根据下图回答问题:

（1）写出标有序号的仪器名称：

①________②________。

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的符号表达式________；该反应属于________（填写基本反应类型），可选用的发生装置为________（填序号）。

若要收集较纯净的氧气，可选用的收集装置为________（填序号）。

若要收集干燥的氧气，实验中检验该气体是否收集满的方法是________。

（3）若实验中出现下列问题，你能指出操作中的错误吗？

①制取氧气后水槽中的水变紫了________；②刚开始加热试管便炸裂了________；

③结束实验时试管炸裂了________。

（4）用上述方法制取两瓶氧气，分别完成铁丝和硫粉的燃烧实验，两个反应的符号表达式分别是________、________。

实验中集气瓶内都要留少量的水，其中水可以由细砂代替的是________。

5.回答实验室制取氧气的相关问题。

（1）写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式：

________；进行实验时，在装药品之前应该________。

用排水法收集氧气时。

实验完毕后应先________。

再熄灭酒精灯，防止________。

（2）如图1所示，发生装置应选用________（填编号，下同），图中气体收集装置不能采用的是________；试管口塞棉花目的是________，试管口略向下倾斜是为了________；

（3）为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用图2中装置________（填编号）；

（4）小雨利用双氧水和二氧化锰制氧气。

若达到可随时控制反应的发生与停止目的，应选择的发生装置是________（填序号，下同）。

收集装置最好用________，若用D装置收集氧气则气体应该从________端进入。

6.根据题意填空：

（1）实验室制氧气的两种方法如下：

方法一：

2H2O2

 2H2O+O2↑    方法二：

2KMnO4

 K2MnO4+MnO2+O2↑

Ⅰ.用方法二制取氧气选择的反应装置为________；

Ⅱ.设计A装置时使用分液漏斗的目的是________；

Ⅲ.现用方法一制取并收集一瓶干燥的氧气，若用C装置干燥氧气，此干燥瓶中装有的物质为________；在实验室中制取、干燥和收集氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好________。

（2）生石灰是一种传统的建筑材料，俗称“石灰”。

工业上通过在石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”，其反应原理是：

CaCO3

CaO+CO2↑。

兴趣小组的同学对某地刚出窑的“石灰”的成分进行探究。

【提出问题】

刚出窑的“石灰”有那些成分？

【猜想】

I．只有氧化钙     II．只有碳酸钙      III．既有氧化钙也有碳酸钙

【实验探究】

甲同学从样品中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。

甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想II成立。

乙同学认为上述实验不足以证明猜想II成立，其理由是________。

（3）乙同学从样品中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。

乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。

丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是________。

（4）丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想III成立，请完成他的实验报告。

实验步骤

实验现象

实验结论

①________

②________

________

猜想III成立

（5）【思考】使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池，使用“石灰”时，先将生石灰倒入池内水中，一段时间后，再取用其中的石灰浆使用。

长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚，其主要原因是________。

7.根据下图回答问题。

（1）实验室制取二氧化碳，选用的发生装置是________（填序号）。

（2）用装置B制氧气，其反应的化学方程式是________

（3）用装置D收集氧气时，下列实验操作正确的是________（填序号）。

a．加热前，将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中

b．加热后，观察到水中导管口开始有气泡时，立即收集气体

c．待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上

8.请结合如图回答问题：

（1）写出图中有标号仪器的名称：

①________

（2）用高锰酸钾的方法制取氧气，写出该反应化学方程式________；应选用的发生装置是（填字母编号）________，收集装置是（填字母编号）________，若用该方法收集氧气怎样证明氧气已收集满了________；用该方法制取氧气时，试管口放一团棉花是为了________．

（3）实验室可用B或C装置制取二氧化碳，写出制取该气体的反应化学方程式________，用C装置制取二氧化碳的优点是________．如何证明收集的气体为二氧化碳气体________．

9.如图为实验室常用的实验装置，请回答问题

（1）写出装置的名称：

①________，②________

（2）组装装置完毕，装药前要________；若用AC装置组合制取氧气，实验中观察到水槽中气泡________（刚一冒出或连续均匀冒出）时，开始收集，写出用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式：

________．

（3）二氧化硫是一种具有污染性的气体，实验室用亚硫酸钠固体和浓硫酸来制取，则进行该反应所选用的发生装置是________（填字母），收集二氧化硫选用的是D装置，因此可知二氧化硫的密度________（填“大于”、“小于”或“等于”）空气的密度，F装置中的氢氧化钠溶液是足量的，原因是________（用方程式表示）

10.如图所示，老师在演示用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的实验中，收集完氧气后，反应还在继续进行。

小明同学认为，这个装置的缺点是不能控制反应随时发生、随时停止，造成了药品的浪费。

为了解决小明提出的问题，请你对原实验装置加以改进，或设计新的简易实验装置，以便有效地控制过氧化氢的分解反应。

（你可从下列用品中选取，也可自行选用其他仪器）

请你至少写出两种方案：

方案一：

________。

方案二：

________。

11.如图是实验室常见的一些实验装置，回答下列问题：

（1）写出实验仪器①、②的名称①________②________．

（2）实验室常用氯酸钾和二氧化锰制氧气，该反应的化学方程式是________，制取氧气的实验装置是________（填序号）．

（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式是________，制取该气体的装置是________（填序号）．

12.实验室常用以下实验装置制取气体，试回答下列问题：

（1）实验室选用A装置制氧气时，试管口放一团棉花的作用是________，其化学反应方程式是________．

（2）实验室制取CO2时，可选择的发生装置有________，若用D装置收集一瓶CO2，气体应该由________（填“a”或“b”）口导入．

13.根据下列实验装置图回答问题：

（1）用固体与液体在常温下反应产生气体应选装置（填序号，下同）为________；用固体受热反应产生气体应选________；收集难溶性气体应选________；收集常温下密度比空气大的气体应选________。

（2）你在实验室中用________（填药品名）制取氧气，可选用上述________装置，该反映属哪种基本反应类型________。

14.下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置．请回答下列问题：

Ⅰ．指出图中标有数字的仪器名称：

①________；②________。

Ⅱ．实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用________（填编号，下同）发生装置，写出该反应的化学方程式________；若要收集较为纯净的氧气最好选用________装置，收集满的现象是________。

Ⅲ．如果锥形瓶中的反应很剧烈，若要减慢反应速率应该采取的措施是________（填编号）。

A．减慢液体滴加的速度  B.换用体积较小的锥形瓶  C.将漏斗换成分液漏斗   D.加热锥形瓶    E．降低反应物的浓度

15.根据如图所示列举的初中常见的装置图，回答下列问题：

（1）标号为①的仪器的名称是：

________．

（2）实验室选用装置A作为制取氧气的发生装置，写出该反应的化学方程式________。

收集氧气可选用E装置，优点是________，若选择C装置收集氧气，则验满的方法是________。

（3）实验室选用装置B作为制取氧气的发生装置，某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用C装置收集O2，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃，其原因可能是________。

若实验时用此法代替高锰酸钾加热制取氧气，优点是________（填编号）。

①生成物只有氧气   ②不需加热   ③需加热

若装置B中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项是________（填编号）

①控制液体的加入速度  ②用体积较小的锥形瓶  ③加热反应物

（4）若采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气，制取主要步骤有：

①固定装置 ②装入药品 ③加热 ④检查装置的气密性⑤用排水法收集⑥熄灭酒精灯⑦从水槽中移出导气管。

其操作顺序是________，该实验中试管口应略向下倾斜的原因是________。

（5）空气中氧气含量测定的实验装置如图F．下列有关说法正确的是___（填字母）。

A. 燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高                  

B. 燃烧匙中的红磷不可以换成硫和木炭

C. 选用红磷是因为反应可以耗尽空气中的氧气，且生成固态的P2O5          

D. 本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体．

16.根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题：

（1）写出图中标号仪器的名称：

①________；

（2）实验室制取二氧化碳的文字表达式是________，选用A装置制取气体时，要求使长颈漏斗的下口伸入液面内的目的是________．如需随时控制反应速率并节约药品，发生装置最好选用________；

（3）实验室选用D装置用高锰酸钾制取氧气，其反应的文字表达式为________．装置D中的试管口应略向下倾斜的原因是________；

（4）如用F装置收集氧气，判断氧气已经收集满的方法是________；

（5）如果改用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，反应的文字表达式为________．

答案解析部分

一、实验探究题

1.【答案】

（1）2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑；在装药品的试管口放一团棉花

（2）可以控制反应的发生和停止；C或E

（3）b

【解析】【解答】

（1）高锰酸钾制取氧气属于固体和固体加热制气体，反应的化学方程式为：

2KMnO4

 K2MnO4+MnO2+O2↑，放棉花的目的是防止高锰酸钾粉末随气流进入导管；

（2）若发生装置采用B装置，其操作上的优点是：

可以控制反应的发生和停止；节约药品；实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集；（3）若用F装置干燥氧气或氢气，气体应从b进。

故答案为：

（1）2KMnO4

 K2MnO4+MnO2+O2↑，在装药品的试管口放一团棉花;

（2）可以控制反应的发生和停止，C或E；（3）b；

【分析】

（1）高锰酸钾制取氧气属于固体和固体加热制气体，反应的化学方程式为：

2KMnO4

 K2MnO4+MnO2+O2↑，放棉花的目的是防止高锰酸钾粉末随气流进入导管；

（2）根据装置特点分析解答；实验室制氢气的方法是用锌粒和稀硫酸在常温下反应，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集；（3）根据气体密度和干燥剂的特点来分析气体的导入和空气的导出，一般使用浓硫酸干燥气体是，气体的进出方向是“长进短出”；

2.【答案】

（1）酒精灯；铁架台

（2）2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑；防止高锰酸钾粉末进入导管；试管口向上倾斜

（3）延长收集时间

（4）反应物不纯

（5）3Fe+2O2

Fe3O4

（6）CO2；Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

【解析】【解答】

（1）仪器的名称分别为酒精灯和铁架台；

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的方程式为：

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑；为了防止高锰酸钾的粉末进入导管，需要在试管口方一团棉花；给试管中的固体加热时，试管口要向下倾斜，目的是防止冷凝水倒流引起试管炸裂；

 （3）根据一、二组实验分析，可知用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是：

延长收集时间；

 （4）用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是：

药品不纯净；

（5）铁在氧气中燃烧的方程式：

3Fe+2O2

Fe3O4

 （6）铁中含有一定量的碳，故生成的气体可能是：

CO2,将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则是铁和稀盐酸的反应，方程式为：

Fe+2HCl═FeCl2+H2↑【分析】

（1）常见仪器的名称；

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的原理和实验操作中的注意事项；

（3）对实验数据的分析处理；

（4）实验误差的分析；

（6）要推断生成的气体是什么，必须要知道铁粉中含有一定量的碳，燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则是铁和稀盐酸的反应。

3.【答案】

（1）长颈漏斗；B；A；氧气不易溶于水；气泡均匀冒出时；2KClO3

2KCl+3O2↑

（2）水在导管中上升，形成一段水柱

（3）把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了

（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等

（5）反应不需要加热；生成物不污染环境；操作简单、安全

【解析】【解答】解：

（1）据常用仪器的名称，①为长颈漏斗；用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时需要加热，应选用的气体发生装置是B装置；用过氧化氢制氧气不需要要加热，应选用的气体发生装置是A装置；因为氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用装置E来收集氧气；因为氧气不易溶于水；排水法收集氧气的最佳时机是导管口有气泡连续均匀冒出时；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解的化学方程式为：

2KClO3

2KCl+3O2↑；

（2）将手松开一段时间后（导管仍插入水中），可以看到的现象是水在导管中上升，形成一段水柱，这是因为将手松开一段时间后，试管中的温度降低，压强减小，在外界大气压的作用下，水在导管中上升；（3）氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等，都能够导致试管破裂；

（5）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，优点有：

反应不需要加热，生成物是水和氧气，不污染环境，操作简单、安全．

故答案为：

（1）长颈漏斗、B、氧气不易溶于水、气泡均匀冒出时、2KClO3

2KCl+3O2↑；

（2）水在导管中上升，形成一段水柱；（3）把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；（4）如果没有预热，试管外壁有水，试管触及灯芯等；（5）反应不需要加热；生成物不污染环境；操作简单、安全．

【分析】

（1）据常用仪器的名称，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；氧气的密度比空气大，不易溶于水；

（2）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性；（3）氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口来验满，如果带火星的木条在瓶口能复燃，则证明该瓶氧气已经收集满了；（4）如果操作不当，容易导致试管破裂；（5）用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气时，要消耗能源，产物会污染环境，操作比较复杂、不安全；用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，不消耗能源，产物是水和氧气，操作简单、安全．

4.【答案】

（1）试管；集气瓶

（2）KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2；分解反应；B；C；将带火星的木条接近集气瓶口，若火星复燃则气体收满了

（3）试管口没有放棉花；试管外壁有水（没有均匀预热）；排水集气时没有将导管移出水面再停止加热

（4）Fe+O2

Fe3O4；S+O2

SO2；Fe

【解析】【解答】

（1）据图可知，仪器名称：

①是试管；②是集气瓶；

（2）用高锰酸钾制取氧气的符号表达式：

KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2；此反应中反应物只有一种，属于分解反应；加用高锰酸钾制取氧气，需要加热，可选用的发生装置为B；若要收集较纯净的氧气应用排水法收集，

故答案为：

C；若要收集干燥的氧气，应用向上排空气法收集，验满的方法为：

将带火星的木条接近集气瓶口，若火星复燃则气体收满了；（3）收集不到氧气，是因为装置漏气；水槽中水呈紫红色是因为试管口没有棉花团；试管炸裂：

试管口向上倾斜了、没有预热等；实验室用高锰酸钾制取氧气的主要操作步骤是：

检验装置的气密性；加入药品；固定；加热；收集气体；从水槽中取出导管；停止加热；（4）硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，符号表达式为：

S+O2

 SO2，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，符号表达式为：

Fe+O2

Fe3O4；铁丝燃烧的实验时要在集气瓶中留少量水或铺一薄层细沙。

【分析】根据各仪器名称分析；根据实验室制取氧气的原理及操作步骤分析；根据氧气的验满方法分析，验满时要注意在瓶口检验；根据铁丝、硫与氧气反应的现象及注意事项分析。

5.【答案】

（1）2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑；先检查装置的气密性；移出导管；水倒流试管炸裂

（2）A；E；防止高锰酸钾粉末进入导管；防止药品中水分在加热时变成水蒸气在管口冷凝倒流，致使试管破裂

（3）丙

（4）B；E；a

【解析】【解答】

（1）进行实验时，在装药品之前应该：

先检查装置的气密性；如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，故化学方程式：

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑；实验结束应先移出导管，后熄灭酒精灯，其原因是：

防止水倒流，使试管炸裂；

（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；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；试管口稍向下倾斜原因是：

防止药品中水分在加热时变成水蒸气在管口冷凝倒流，致使试管破裂；（3）为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用图2中装置丙；（4）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，注射器可以控制反应的速率；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，排水法收集的氧气比较纯净；若用D装置收集氧气则气体应该从长管进入，因为氧气的密度比空气大。

【分析】根据高锰酸钾制取氧气的原理、注意事项、实验发生装置、收集装置的选择等知识解题。

6.【答案】

（1）B；通过加入液体的流速来控制反应的速度；浓硫酸；①（或②）③④⑧

（2）沉淀也可能是未溶解的氢氧化钙，有白色不溶物只能说明样品可能有碳酸钙，不能说明II．只有碳酸钙

（3）滴加的稀盐酸不足量，几滴稀盐酸和氢氧化钙反应，没有和碳酸钙反应

（4）取样品加水溶解滴加酚酞；取样品滴加稀盐酸；溶液变红有气泡产生

（5）氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳形成难溶的碳酸钙

【解析】【解答】