题目内容

某化学兴趣小组通过课内和课外学习了有关氧气的知识:
(1)工业上主要用分离液态空气的方法制氧气,所利用的原理是
氮气和氧气的沸点不同
氮气和氧气的沸点不同

也可对水进行通电得到氧气,该反应用化学式可以表示为
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2
2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2

这两种方法相比较而言
者(填”前”或”后”)耗能较多,前者的变化是
物理
物理
变化(填”物理”或”化学”).
(2)实验室中可以用氯酸钾或双氧水制取氧气.用化学式表示这两个反应
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(3)兴趣小组的同学为了研究氧气的化学性质,现在准备用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,并完成铁丝燃烧的实验,

a.他们所选的制取氧气的发生装置为(填序号,下同)
A
A

b.若要使收集到的氧气比较纯净(不含氮气),最好选用
C
C

c.正确的实验步骤为(填序号)
⑤⑦⑥④③②①
⑤⑦⑥④③②①

①熄灭酒精灯 ②从水槽中取出导管 ③用排水法收集气体 ④点燃酒精灯
⑤从下至上,从左至右连接仪器  ⑥装药品  ⑦检查装置的气密性
d.通过实验他们发现铁丝在纯氧中能够燃烧,用化学方程式表示该反应:
3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
现象是:
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体

实验结束后,他们发现集气瓶底部被炸裂而出现了一道裂痕,请你帮助他们分析原因:
集气瓶的底部没有放少量水或细沙
集气瓶的底部没有放少量水或细沙
分析:(1)工业上主要用分离液态空气的方法制取氧气,是利用了氮气和氧气的沸点不同;水通电生成氢气和氧气,据此书写方程式;然后依据两种制取氧气的方法进行分析解答;
(2)根据氯酸钾和双氧水制取氧气的反应原理书写方程式;
(3)a、用高锰酸钾制取氧气的装置为“固体加热型”,据此进行选择;
b、若要使收集到的氧气比较纯净,应用排水法收集;
c、根据加热分解高锰酸钾制氧气的实验步骤:连→查→装→定→点→收→移→熄,进行解答;
d、根据铁丝在纯氧中燃烧的反应原理书写化学方程式;并根据铁丝在氧气中燃烧的现象和注意事项分析解题.
解答:解:(1)工业上使用分离液态空气的方法制取氧气,是利用了氮气的沸点比氧气的沸点低,从而将氧气分离出来;水在通电的情况下生成氢气和氧气,相比较而言电解水要消耗电能,耗能较多;分离液态空气过程中无新物质生成,故属于物理变化;
故答案为:氮气和氧气的沸点不同; 2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2↑;    后;   物理.
(2)氯酸钾在加热、二氧化锰作催化剂的条件下生成氯化钾和氧气,双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气;
故答案为:2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2 ↑;2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑(方程式不分先后);
(3)a、用高锰酸钾制取氧气的装置为“固体加热型”,所以选择发生装置A;
b、若要使收集到的氧气比较纯净,应用排水法收集;
c、根据加热分解高锰酸钾制氧气的实验步骤:连→查→装→定→点→收→移→熄,可知正确的实验步骤为:⑤⑦⑥④③②①;
d、铁丝在纯氧中燃烧生成四氧化三铁;反应时放出热量,剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体;在实验时要在集气瓶底预先铺上一层细沙或少量的水,防止生成的高温熔融物落下来炸裂集气瓶;
故答案为:
a.A;   
b.C;  
c.⑦⑥⑤④③②①;
d.3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4;剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;  集气瓶的底部没有放少量水或细沙.
点评:本题较综合的考查了氧气的工业和实验室制法的相关知识,及铁丝燃烧实验的相关内容,能很好的考查出学生对知识的掌握和应用.
练习册系列答案
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23、不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又痛又痒.同学们从化学课上知道:蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤.课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究.
【提出问题】蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH;蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物.
【实验探究一】探究蚁酸的酸性.
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成
色,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中,有气泡产生,该气体是
氢气(或H2

【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物.
(1)小芳同学根据蚁酸中含有
氢、氧
元素,推测出生成物中含有水;
(2)另一种生成物是气体,小敏提出两种猜想:
猜想①:该气体是CO2    猜想②:该气体是
CO(或一氧化碳)
他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置(铁架台已略去),观察现象.

Ⅰ.实验时装置A中无明显变化,则猜想①
不成立
(填“成立”或“不成立”);
Ⅱ.装置B中的现象是
黑色粉末变成红色
,装置C中发生反应的化学方程式为
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

【讨论交流】从环保角度看,该装置的缺陷是
缺少尾气处理装置
,处理的方法是
点燃尾气(或收集尾气)

【拓展延伸】
(1)当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒.下列物质中,你不会选择的物质是
B

A.氨水             B.食醋             C.肥皂水          D.苏打水
(2)向某溶液中加入蚁酸有气泡产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊,则该溶液中溶质的化学式可能是
Na2CO3(或其它可溶性碳酸盐、酸式碳酸盐等)
(只写一种).
精英家教网某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如下图所示实验装置(假设每步化学反应都完全,氧化铁样品中的杂质不参加反应).查阅资料:草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应:H2C2O4
浓硫酸
CO↑+CO2↑+H2O
通过讨论,同学们对这套装置有了多种认识.

(1)第一小组同学说:从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热
 
(填A或
D)处,实验结束时,应
 
(填先或后)停止加热;从环保的角度讲,在E装置后还应对尾气进行处理,其方法是:
 

(2)第二小组的同学说:用实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产生,其中B装置的作用
 
;E装置的作用
 
;一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式是
 

(3)第三小组的同学说:利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数.他们的测定方法是:称取氧化铁样品10.0g,完全反应并冷却后再称量剩余固体的总质量为7.6g.计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为
 

(4)第四小组同学说:利用这套装置还有其它测定样品中氧化铁的质量分数的方法:先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量,即可计算求得样品中氧化铁的质量分数.但按此方法实际测定结果却偏大,分析造成这种误差的原因可能是
 
某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课展示了一套如图所示的实验装置(假设每步化学反应都完全,氧化铁样品中的杂质不反应).查阅资料:草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应:
H2C2O4
浓硫酸
.
.
加热
 CO↑+CO2↑+H2O,通过讨论,同学们对这套装置有了多种认识.
(1)第一小组同学说:从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热
A
A
(填A或D)处;实验结束时,应该
(填先或后)停止D处的加热;从环保的角度讲,此装置还存在的问题是:
没有对反应中剩余的一氧化碳进行处理
没有对反应中剩余的一氧化碳进行处理

(2)第二小组的同学说:用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物,其中B装置的作用是
吸收A中反应生成的二氧化碳
吸收A中反应生成的二氧化碳
;E装置的作用是
吸收D中反应生成的二氧化碳
吸收D中反应生成的二氧化碳
;一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
3CO2+2Fe
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
3CO2+2Fe

(3)第三小组的同学说:利用这套装置还可以测定氧化铁样品的质量分数.他们的测定方法是:称取氧化铁的质量分数为10.0g,完全反并冷却后再称量剩余固体的总质量为7.6g.计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为
80%
80%

(4)第四小组同学说:利用这套装置还有其它测定样品中氧化铁的质量分数的方法:先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量,即可计算出样品中氧化铁的质量分数.但按此方法测定的结果却比实际的偏大,造成这种误差的原因可能是
B装置吸收CO2不充分;E吸收了装置里空气中的CO2或者外界CO2进入的干扰(给出一条合理答案即可)
B装置吸收CO2不充分;E吸收了装置里空气中的CO2或者外界CO2进入的干扰(给出一条合理答案即可)

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