考向一、氧气的实验室制法
跟踪训练
1.
A
实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,属于固体混合需加热型,发生装置是①,氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空法(装置④)或排水法(装置③)收集,故装置组合正确的是①③或①④,观察选项,只有A选项正确。
故选:A。
2.
D
A、制取气体时,先检验装置的气密性,后添加药品,A错。
B、反应结束时,先将导管移出水面,后停止加热,防止水倒吸入试管,试管炸裂,B错。
C、导气管口有连续均匀气泡时,开始用装满水的集气瓶收集气体,C错。
D、装有高锰酸钾的试管口要放一小团棉花,目的是防止反应时药品进入导气管,D正确。
故选:D。
3.
C
实验室制取氧气的正确步骤:检查装置的气密性、装入药品、固定装置、加热、用排水法收集、将导管移出水面、熄灭酒精灯,所以操作顺序正确的是①②⑤④③⑦⑧⑥。故选:B。
4.
B
解答本题必须熟知氧气的收集方法。选取玻璃片的作用,避免拿出集气瓶时与空气相混。放置的选取决定于氧气的密度大于空气的密度,所以应正放集气瓶。一般实验室中氧气现用现制取的原则,因此选项D不对。综上所述,故应选B。
5.
C
本题考查的是收集氧气时的验满方法。只要证明瓶口是氧气就说明氧气已收集满,根据氧气有助燃的性质去检验。氧气能使带火星木条复燃,故检验集气瓶中是否收集满氧气的方法是:将带火星的小木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已满。这种方法只适用于向上排空气法,若使用排水集气法则没有必要验满,看见集气瓶口有气泡逸出就说明已经集满。故C选项正确。
6.
A、将装置I分别与装置II、III、IV、V连接,均能达到实验目的错误,因为装置II收集的气体不干燥;故选项错误;
B、称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数正确;故选项正确;
C、若用装置IV收集氧气,可将带火星的木条放置在a处验满,放在b导管口处验满错误;故选项错误;
D、若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响,会使测量结果偏大错误;故选项错误;B。
7
D
用加热高锰酸钾制氧气,试管口要有一团棉花,其作用是防止高锰酸钾粉末进入导管。故选:D。
8.
(1)试管;锥形瓶
(2)D;c;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)A;
①③②
(1)仪器的名称:a是试管,b是锥形瓶。(2)装置D含有多孔塑料片,固体物质在多孔塑料片上,当反应进行时多孔塑料片上的固体与液体接触,反应进行;当把止水夹关闭时,产生的气体导致压强增大,把液体压入长颈漏斗,隔板上的固体与液体分离,反应停止,故若用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,并能随时控制反应的发生和停止,应选用的发生装置是D;若用F装置收集二氧化碳气体,二氧化碳密度比空气大,则气体应从长管进入,空气从短管排出,故气体应从c端进入;通常用澄清石灰水来检验二氧化碳,原理是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。(3)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,用高锰酸钾制取氧气需要加热,故加热高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是A,发生反应的化学方程式为
,若用E来收集氧气,收集完毕的操作顺序是盖上玻璃片;取出集气瓶;氧气密度比空气大,正放在实验台上;故收集完毕的操作顺序是①③②。
真题再现
1.
B
实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置需要大试管(反应容器)、酒精灯(加热容器)、铁架台(固定)、单孔塞、导管,收集装置需要集气瓶、水槽等。不需要烧杯和玻璃棒。故选B。
2.
D
A、氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,故可选用④或⑤作为收集装置,不符合题意;
B、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在集气瓶口,看木条是否熄灭,不能伸入集气瓶内,不符合题意;
C、用①、⑤制取并收集气体完毕后,应先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,不符合题意;
D、用锌和稀硫酸反应制取氢气,属于固液不加热反应,发生装置可选②,符合题意。故选D。
3.
C
A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,且长颈漏斗下端应在液面以下,图中正确,不符合题意;
B、浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。洗气应“长进短出”,这样反应比较充分,图中正确,不符合题意;
C、氧气的密度比空气大,收集氧气,应“长进短出”,符合题意;
D、氧气具有助燃性,氧气验满,将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不符合题意。故选C。
4.
A催化作用不易溶于水后
(1)高锰酸钾分解制取氧气,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应方程式为:
(2)氯酸钾分解制取氧气,反应物为固体,反应条件需要加热,故选择A作为发生装置;
(3)过氧化氢分解制取氧气,加少量二氧化锰作为催化剂,加快反应速率,起催化作用;
(4)能用排水法收集气体,说明气体不溶于水,故体现了氧气不易溶于水的性质;
(5)因氮气的沸点低,液化空气后蒸发时沸点低的物质会先分离出,故氧气比氮气后蒸发出来。
5.
在水下盖上玻璃片,将集气瓶取出,正放在桌面上使氧气充分反应,现象明显CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OC2H5OH
(1)用排水法收集一瓶氧气,收集完毕,在水下盖上玻璃片,将集气瓶取出,正放在桌面上;
(2)步骤③操作中,最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中,这一实验操作的主要目的是使氧气充分反应,现象明显;
(3)步骤④操作中,可观察到澄清石灰水变浑浊,是碳燃烧生成了二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧,酒精燃烧:
,酒精与消耗氧气的质量比为:46:96=23:48,木炭燃烧:
,参加反应的碳与氧气的质量比为:12:32=3:8,碳消耗氧气的质量大,消耗氧气的质量较少的是C2H5OH。
6.
DA木条不复燃产生大量气泡,木条复燃未证明MnO2的化学性质也保持不变(或未重复上述实验,证明MnO2的质量仍然保持不变)(合理即可)能
(1)氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:
;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,向上排空气法收集的氧气比较干燥,故收集装置选D;
(2)若用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置应选A;
常温下,过氧化氢的分解速率很慢,故带火星的木条不复燃;
加入二氧化锰后,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,故现象为:产生大量气泡,带火星的木条复燃;
(3)二氧化锰除了能改变化学反应速率,化学反应前后,其质量和化学性质不变,该实验未证明二氧化锰的化学性质没有改变,故结论不严谨;
(4)图4中,集气瓶底部铺了一层细沙,能用图4来探究铁在氧气中的燃烧实验。
7.
产生蓝紫色火焰
氧气的密度大AB氧气不易溶于水反应条件气体的密度及常温下能否与空气中的成分反应、气体的溶解性及能否与水反应
(1)①观察到火焰的颜色是产生蓝紫色火焰;故答案为:产生蓝紫色火焰。
②反应的化学方程式是
;故答案为:
。
③当火焰变得微弱时,说明上层的氧气基本耗尽,将燃烧匙进一步伸入瓶底,火焰又变旺,说明下方有氧气,可得出氧气的一条物理性质是氧气的密度大;故答案为:氧气的密度大。
(2)①实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是,该反应是固体和固体加热生成气体的反应,因此选择的发生装置是A;还可用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,该反应是固体和液体不加热反应制气体,因此选择的发生装置是B;故答案为:;A;B。
②可以选择装置C收集氧气,其原因是氧气不易溶于水;因此可以用排水法收集;故答案为:氧气不易溶于水。
③可见,选择气体的发生装置要依据反应物的状态和反应条件,选择气体的收集装置要依据气体的密度及常温下能否与空气中的成分反应、气体的溶解性及能否与水反应;故答案为:反应条件;气体的密度及常温下能否与空气中的成分反应、气体的溶解性及能否与水反应。