九年级化学综合 第二讲 氧气的相关实验讲义作业及答案.docx
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九年级化学综合第二讲氧气的相关实验讲义作业及答案
氧气相关实验(讲义)
一、知识点睛
1.空气中氧气含量的测定
实验原理:
利用可燃物燃烧消耗装置内的氧气,使装置内外产生_________,进入装置内的_______的体积,即为消耗的氧气的体积。
实验结论:
空气中氧气约占空气总体积的_______。
(1)药品选用条件
①在空气中能燃烧且只与_______反应;
②燃烧后生成物所占的空间体积可忽略不计。
a.生成物若为固态或液态,装置中可盛放水;
b.生成物若为气态,装置中需要盛放能够吸收该
气体的溶液,如SO2、CO2均能被________吸收。
(2)实验成功的关键
①红磷要过量;
②装置气密性良好;
③弹簧夹需夹紧胶皮管;
④点燃红磷后需立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧;
⑤等装置冷却至室温后再打开弹簧夹。
(3)实验误差分析
当装置内的压强变化不只因为氧气被消耗,还有其他因素影响时,会产生实验误差。
①装置内外压强差减小,测定结果______。
a.装置____________;
b.红磷量_________;
c.反应后没等装置______________就打开弹簧夹。
②装置内外压强差增大,测定结果______。
a.弹簧夹没有_______;
b.点燃燃烧匙内的红磷后,伸入集气瓶中过慢或
没有立即塞紧瓶塞。
(4)刻度器测定空气中氧气含量
实验原理:
利用可燃物燃烧消耗装置内的氧气,使装置内外产生______,在大气压的作用下,推动刻度器上的活塞移动,测出氧气的体积分数。
2.物质燃烧
(1)木炭、硫粉、红磷、铁丝等物质在空气或氧气中燃烧的实验现象。
(2)物质燃烧时集气瓶中加水或细沙的作用。
①集气瓶中加水的作用
a.__________________________;
b.__________________________。
②集气瓶中加细沙的作用
_____________________________。
3.氧气的实验室制取
(1)反应原理(用化学方程式表示)
加热不使用催化剂制取氧气:
____________________;
加热并使用催化剂制取氧气:
____________________;
常温下制取氧气:
_____________________________。
(2)实验装置
发生装置和收集装置。
(3)氧气的检验、验满
关键点:
带火星的木条所放的位置。
(4)催化剂相关实验探究
①催化剂能改变其他物质的化学反应速率;
②催化剂在化学反应前后的质量和化学性质均不变。
二、精讲精练
1.如图甲、乙两个集气瓶的燃烧匙中分别装有足量红磷和木炭,两个集气瓶中原来均集满了氧气,弹簧夹夹紧。
点燃红磷和木炭,使其在甲、乙两瓶中充分燃烧。
当反应完成并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到的现象是( )
A.水进入甲瓶B.水进入乙瓶
C.水进入甲、乙两瓶D.无明显现象
2.
如图为“测定空气中氧气含量”的实验装置,下列说法正确的是( )
A.燃烧匙中的红磷越多,水位上升越高
B.燃烧匙中的红磷可用硫或木炭代替
C.选用红磷是因为其只与O2反应且生成固态的P2O5
D.本实验可以证明空气中含有N2、O2、CO2和稀有气体
3.
实验室可用如图装置测定空气中氧气的含量,某兴趣小组的同学查阅资料得知:
镁能与氮气发生反应,生成固体氮化镁(Mg3N2);氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。
请回答:
(1)用镁代替红磷不能达到实验目的,因为___________
____________________________________________。
(2)如果直接用木炭代替红磷也不能达到实验目的,因为
____________________________________________;但是如果用氢氧化钠溶液代替水,则能达到实验目的,原因是_________________________________。
4.
如图为“测定空气中氧气含量”的实验装置,下列操作过程对实验结果的影响,说法正确的是( )
A.弹簧夹没夹紧,实验结果偏小
B.燃烧匙内盛放过量的红磷,实验结果偏大
C.没等装置冷却至室温就打开弹簧夹,实验结果偏大
D.点燃红磷伸入集气瓶后没有立即塞紧瓶塞,实验结果偏大
5.
某化学兴趣小组为测定空气中氧气的含量,进行如下探究实验:
在一个具有刻度且能滑动活塞的玻璃容器中放入白磷(白磷的着火点为40℃),将玻璃容器固定好,放在盛有85℃热水的烧杯上。
请回答下列问题:
(1)白磷开始燃烧时活塞先向______(填“左”或“右”)移动,然后向______(填“左”或“右”)移动;实验结束后,恢复到室温,活塞约停在刻度_______处。
(2)你认为造成该实验不够精确的原因可能是(写出一种)___________________________________________。
6.某课外活动小组对“空气中氧气含量的测定”实验进行了改进(如图所示)。
在由两个注射器组成的密闭系统内共有
50mL空气,然后给装有红磷的玻璃管加热。
同时,交替推动两个注射器的活塞至完全反应。
停止加热,将气体全部推至一个注射器内。
根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
(1)实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约_______mL。
(2)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是_______________________________________。
(3)该实验改进后的优点在于_______________________
_____________________________________________。
7.根据下列描述,在横线上填写适当的字母。
A.硫粉B.木炭C.红磷D.铁丝E.蜡烛
(1)燃烧后生成有刺激性气味气体的物质是_____;
(2)可用于测定空气中氧气含量的物质是_____;
(3)燃烧后能生成水的物质是_____;
(4)充分燃烧后的生成物只有一种无色无味的气体,且能使澄清石灰水变浑浊的物质是_____;
(5)能在纯氧中燃烧但不能在空气中燃烧的物质是_____;
(6)与氧气的反应属于化合反应的是________。
8.一些燃烧实验常在瓶中预先加少量的水,但作用各不相同。
实验一:
硫在氧气中燃烧,瓶中加水的作用是___________
____________________________。
实验二:
铁丝在纯氧中燃烧,瓶中加水的作用是_________
__________________________________________。
实验三:
红磷燃烧法测定空气中氧气含量,瓶中加水的作用
是________________________________________。
思考:
根据水的作用,上述三个实验中可用细沙代替水的是实验______。
9.某兴趣小组利用如图装置进行实验室制取和收集气体的实验,请回答:
(1)仪器①的名称是________。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,发生装置应选用_____(填字母),你认为装置中还缺少___________;用D装置收集氧气,若收集的氧气不纯,原因可能是①_______
____________________,②_____________________。
(3)实验室用过氧化氢分解制取氧气,发生装置可选用B或C,B的优点在于________________________。
10.如图是实验室制取氧气的部分装置。
(1)仪器X的名称是__________,若用A装置制取氧气,选用的药品为两种固体物质,写出反应的化学方程式_____________________________________________。
(2)C装置与B装置相比,优点是___________________。
(3)D装置可用于收集氧气,若用排空气法收集,气体应从___(填“a”或“b”)端进入,验证氧气已收集满的操作是____________________;若用排水法收集,需先_____________,气体应从___(填“a”或“b”)端进入。
11.
小明同学进行了如图所示的A与B的对比实验。
(1)B中的实验现象是____________________________。
(2)小明同学通过A、B两个对比实验,得出二氧化锰能________(填“加快”或“减慢”)过氧化氢的分解。
(3)通过A、B两个对比实验,小红得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,你认为小红的结论正确吗?
说明原因。
12.某同学想探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂”,实验步骤和现象如下:
①他分别向两支试管中加入等体积、等浓度的过氧化氢溶液,向其中一支试管加入一药匙红砖粉末,然后将两支试管中的气体导出并通入水中,比较产生气泡的快慢,发现加入红砖粉末的试管中反应较快。
②将反应较快的试管内固体过滤,洗涤、烘干、称重。
③用称量后的固体重复步骤①,现象与步骤①完全相同。
请回答下列问题:
(1)步骤③的实验目的是___________________________。
(2)该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作为过
氧化氢分解反应的催化剂,但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤,请补充缺少的步骤:
_________
____________________________________________。
【讲义答案】
一、知识点睛
1.压强差水1/5
(1)①氧气②NaOH溶液
(3)①偏小
漏气不足冷却至室温
②偏大
夹紧
(4)压强差
2.
(2)①a.吸收有害物质,防止污染空气
b.防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底
②防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底
3.
(1)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
二、精讲精练
1.A
2.C
3.
(1)镁与氧气、氮气都能发生反应,消耗的不只是氧气
(2)木炭燃烧生成的二氧化碳,会弥补所消耗氧气的体积氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。
4.D
5.
(1)右左4
(2)白磷量不足(或装置漏气、没等装置冷却至室温就读数等)
6.
(1)10
(2)使注射器内的氧气与红磷充分反应
(3)避免燃烧匙伸入集气瓶中造成空气逸散,从而使测量结果更准确(答案合理即可)
7.
(1)A
(2)C(3)E
(4)B(5)D(6)ABCD
8.吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底
吸收五氧化二磷固体,防止集气瓶底炸裂,降低温度
二
9.
(1)长颈漏斗
(2)A棉花
①刚开始有气泡冒出时就开始收集
②集气瓶中没有装满水
(3)可随时添加液体药品
10.
(1)酒精灯2KClO32KCl+3O2↑
(2)可控制反应的速率
(3)a将带火星的木条放在b口
将集气瓶装满水b
11.
(1)有气泡产生,带火星的木条复燃
(2)加快
(3)不正确。
不知道二氧化锰的质量和化学性质在化学反应前后是否改变。
12.
(1)证明红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变
(2)实验开始前称量红砖粉末的质量
氧气相关实验(习题)
1.如图是测定空气中氧气含量的装置,锥形瓶内空气体积为100mL,注射器中水的体积为25mL,该装置气密性良好。
下列说法正确的是()
A.白磷燃烧时产生白色烟雾
B.实验过程中气球始终变瘪
C.燃烧结束后立即打开弹簧夹
D.实验结束后,注射器中还剩5mL水
2.某化学兴趣小组设计了如图所示的两个实验装置,用于测定空气中氧气的含量(试管容积为50mL,注射器的活塞实验前停在25mL处,容器内红磷足量,两个装置气密性均良好)。
用酒精灯加热两个装置中的红磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却,打开甲中弹簧夹。
可观察到甲、乙两个装置中活塞最终停留的刻度分别是( )
A.10mL、10mLB.15mL、10mL
C.15mL、15mLD.10mL、15mL
3.在化学活动周,某校兴趣小组同学在课题组老师的指导下,将“测定空气中氧气的含量”实验装置(如甲图)改进为新的实验装置(如乙图),以下对乙装置评价不恰当的是( )
A.反应容器体积小,药品消耗少
B.装置简洁,减少了甲图装置操作过程中引起的误差
C.乙装置的气密性是否良好对实验结果没有影响
D.容器内径相等,易准确推算出空气中氧气的含量
4.如图是测定空气中氧气含量的两套装置图,请结合图示回答下列问题。
(1)按甲装置所示进行实验,红磷在瓶内燃烧时,如果弹
簧夹未夹紧,会导致测定结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)若用乙装置,测量的结果偏小,可能的原因有哪些?
请你写出两点:
______________、_______________。
(3)用上图两个装置进行实验,有关分析合理的是______。
A.甲装置气密性不好会导致实验结果偏大
B.甲中燃烧匙伸入集气瓶中太慢会导致实验结果偏大
C.乙中的瘪气球具有缓冲作用,可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出
D.和甲装置相比,乙装置可避免燃烧匙插入集气瓶时造成的误差,从而使实验结果更准确
5.下图为小明做物质在氧气中燃烧的实验,试回答下列问题。
(1)实验A的现象是_____________________________;
实验C的现象是_____________________________;
(2)以上四个实验中,存在明显不合理之处的是_______
(填序号),应该怎么改进_______________________,
这样做的原因是______________________________。
6.如图是实验室制取氧气的部分装置。
请回答下列问题:
(1)若选用装置A制取氧气,应该选择的药品是_______,
写出反应的化学方程式________________________。
(2)若选择B装置来制取氧气,发现反应过快,不易控制请你提出改进方案:
_________________________。
(3)若用装置C排水收集氧气,气体从___(填“a”或“b”)导管通入瓶内;瓶底留少量水进行装置E中实验,水的作用是_____________________________________。
(4)为了测定高锰酸钾分解生成氧气的体积,应选用下图装置______(填编号)。
(5)若用D装置通过排空气收集氧气,气体应该从_____
(填“c”或“d”,下同)导管通入瓶内;若用此装置收集氢气,则气体应该从_____(填“c”或“d”)导管通入瓶内。
(6)实验发现,加热氯酸钾固体制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸钾固体和氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快,原因是_______________
_____________________________________________;高锰酸钾在该反应中_____(填“是”或“不是”)催化剂,原因是_________________________________
___________________________________________。
7.小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。
他设计并完成了如下表所示的探索实验:
实验操作
实验现象
各步骤结论
实验1
将5mL过氧化氢倒入试管中,伸入带火星的木条
木条不复燃
不产生或产生较少的氧气
实验2
向上述试管中加入1g二氧化锰,伸入带火星的木条
木条复燃
②__________
实验3
将实验2反应后的溶液过滤、洗涤、干燥后的固体称量,重新进行实验2的操作
①________
③__________
实验结论:
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
问题讨论:
(1)请帮小明同学填写上表中未完成的空格。
(2)在小明的探究实验中,实验1和实验2的作用是_____。
(3)小明进行的实验操作中包含了两次称重,其目的是
_____________________________________________。
(4)实验3中重新进行实验2的操作,其目的是_________
_____________________________________________。
【参考答案】
1.D
2.B
3.C
4.
(1)偏大。
(2)红磷量不足、装置漏气、没等装置冷却至室温就读取结果(任选两条即可);
(3)B、C、D。
5.
(1)发出白光,放出热量,生成的气体能使澄清石灰水变
浑浊。
发出蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气
体。
(2)B集气瓶中加水或者细沙
防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底
6.
(1)高锰酸钾2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)将长颈漏斗换成分液漏斗
(3)b防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底
(4)丙
(5)cd
(6)高锰酸钾受热分解可以生成氧气,同时还能生成二氧
化锰,二氧化锰可以作为氯酸钾分解的催化剂;
不是,因为反应后高锰酸钾的质量和化学性质发生了
变化。
7.
(1)①木条复燃;②产生大量的氧气;③产生大量的氧气
(2)对比(或对照等)
(3)检验反应前后二氧化锰的质量是否改变
(4)检验反应前后二氧化锰的化学性质是否改变
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