“元旦假期.某化学兴趣小组探究“排水法收集氧气时机的选择 .用加热高锰酸钾进行相关实验．(1)写出加热高锰酸钾反应的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．(2)用排水法收集氧气时要等到“气泡连续.均匀冒出才开始收集.原因是一开始的气泡中含有较多的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．“元旦”假期，某化学兴趣小组探究“排水法收集氧气时机的选择”，用加热高锰酸钾进行相关实验．
（1）写出加热高锰酸钾反应的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（2）用排水法收集氧气时要等到“气泡连续，均匀冒出”才开始收集，原因是一开始的气泡中含有较多的空气．
【提出问题】“气泡连续，均匀冒出，此时排出的氧气比较纯净”，事实如此吗？
【设计并实验】采用高锰酸钾加热分解产生氧气，测定不同时刻从试管排出的气体中氧气的浓度．

时段	氧气浓度变化特点	氧气浓度变化范围	加热时间	气泡特征
①	逐渐增大	21.2%-28.7%	1-11s	不持续、不均匀
①	逐渐增大	21.2%-28.7%	11-16s	持续、均匀、快速
②	快速增大	28.8%-66.7%	16-34s
③	逐渐变暖	66.7%-86.3%	34-80s
④	趋于稳定	86.3%-88.7%	80s-135

（3）在加热药品的第①时段后期（11-16s），气泡已经连续、均匀且快速冒出，此时排出气体中氧气的浓度最大只有28.7%左右．
（4）“气泡连续，均匀冒出时表示排出的氧气已经比较纯净”的说法是不合理（填“合理”或“不合理”）的．
【查阅资料】对于初中氧气性质实验而言，氧气浓度只需达到一定的数值，即满足实验要求即可．
【实验探究】
①取一个氧气瓶，使瓶内留有占集气瓶40%的水（余下的为空气），用玻璃片盖住，并倒扣于装有水的水槽中．
②用排水法收集氧气，小心地把瓶内的水排完用玻璃片盖住瓶口，取出立正放好．
③带火星木条伸入集气瓶中，带火星木条复燃．
【反思与交流】
（5）通过实验探究，发现使带火星木条复燃的氧气不一定（填“不一定”或“一定”）是纯氧．
（6）集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%．
（7）理论上，上述实验“使带火星的木条复燃”的氧气体积分数是52.6%（计算结果保留一位小数）该兴趣小组利用不同时机收集的氧气（其中有1瓶预留少量的水）进行试验，发生反应的实验现象如下

	时机1（加热10s）	时机2（加热15s）	时机3（加热35s）
带火星木条	复燃	复燃	复燃
木炭燃烧	木炭变红	燃烧，红光	剧烈燃烧，白光
蜡烛燃烧	燃烧更旺，红光	燃烧更旺，白光	燃烧更旺，白光
铁丝燃烧	铁丝熔成红色小球，有火花产生（红光）	燃烧，火星四溅，有少量黑色固体生成	燃烧，火星四溅，有较多黑色固体生成

（8）实验表明，排水法收集氧气时最适宜的时机是加热到35s左右，根据上表中实验现象分析你得出结论的原因：时机3收集的氧气进行的四个实验效果均很理想．

分析（1）根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气解答；
（2）根据排水法收集氧气时的注意事项解答；
（3）根据表中数据分析解答；
（4）根据表中数据分析判断有关的说法；
（5）根据由表中数据可知，发现使带火星木条复燃的氧气不一定是纯氧解答；
（6）根据氧气约占空气体积的21%解答；
（7）根据集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%解答；
（8）根据表中信息解答．

解答解：
（1）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，反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）当气泡均匀连续的放出时，再收集氧气，因为一开始的气泡中含有较多的空气
（3）在加热药品的第①时段后期（11-16s），气泡已经连续、均匀且快速冒出，此时排出气体中氧气的浓度最大只有28.7%左右．
（4）根据表中数据可以发现：气泡连续，均匀冒出时，排出的氧气不是比较纯净；
（5）通过实验探究，发现使带火星木条复燃的氧气不一定是纯氧．
（6）集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%；
（7）集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×21%；集气瓶中收集的氧气占容积的体积分数为40%，此时空气还占60%，所以空气中有氧气的量为：60%×21%=12.6%，所以此时瓶内共有氧气的分数为：12.6%+40%=52.6%；
（8）实验表明，排水法收集氧气时最适宜的时机是加热到35s左右，根据上表中实验现象分析得出结论的原因：时机3收集的氧气进行的四个实验效果均很理想．

答案：
（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）一开始的气泡中含有较多的空气；
（3）28.7；
（4）不合理；
（5）不一定；
（6）21
（7）52.6
（8）加热到35s左右；时机3收集的氧气进行的四个实验效果均很理想．

点评本题主要考查有关氧气的知识，对课本知识做了进一步的探究，解答本题的关键是要掌握化学方程式的书写方法和物质燃烧时的实验现象等方面的知识．

练习册系列答案

超能学典单元期中期末专题冲刺100分系列答案

7．氯化钠在工农业上具有广泛的用途．
（1）测定某氯化钠溶液的溶质质量分数．
取100g氯化钠溶液样品，加入足量硝酸银溶液，完全反应后得到28.7g白色沉淀．反应的化学方程式为NaCl+AgNO₃═NaNO₃+AgCl↓；该氯化钠溶液的溶质质量分数是11.7%．
（2）配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液Na₂CO₃溶液也呈碱性．
①配制500mL质量分数6%的氯化钠溶液（密度1.04g/cm³），需要氯化钠的质量为31.2g．
②用托盘天平称量所需氯化钠，托盘天平调节平衡后，接下来的操作顺序是B．
A．先在左盘纸片上加氯化钠，后在右盘纸片上加砝码和移动游码
B．先在右盘纸片上加砝码和移动游码，后在左盘纸片上加氯化钠
③若用质量分数为6%的氯化钠溶液配制100g质量分数为4%的氯化钠溶液．
Ⅰ．需要6%的氯化钠溶液的质量为66.7g（精确到0.1g）．
Ⅱ．该溶液配制过程中除用到量筒、玻璃棒和胶头滴管外，还需要的仪器是烧杯．

4．请从下列物质中，选择适当的物质填空（填序号）．
①硝酸钾 ②氮气 ③氧气 ④金刚石 ⑤小苏打 ⑥纯碱 ⑦火碱
（1）可用来裁玻璃的是④；
（2）属于复合肥料的是①；
（3）充入食品包装可防腐的是②；
（4）焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是⑤；
（5）广泛应用于肥皂、石油、造纸等工业的是⑦．

11．下列是实验室常用的几种仪器，请回答有关问题．

粗盐中含少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和泥沙等杂质，现要进行提纯和精制．
（1）操作步骤如下：①加水溶解；②依次加入过量的BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃溶液；③过滤；④加入适量的稀盐酸；⑤蒸发浓缩、冷却结晶（填写相应的试剂或操作名称）．
（2）上述（1）中的③用到的玻璃仪器有：A、B、G（填序号）．
（3）配置1000g5.85%的NaCl溶液，需58.5gNaCl；在准确称取固体后，用量筒量取水时，仰视读数，则所配置溶液中溶质的质量分数会偏低（选填“偏高”或“偏低”）．

8．向一定质量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入m克Zn，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，得到质量为m克的滤渣．下列说法正确的是（　　）

	A．	取反应后的滤液滴加稀盐酸，有白色沉淀产生
	B．	取滤渣滴加稀硫酸，可能有气泡产生
	C．	取反应后的滤液观察，滤液一定呈蓝色
	D．	滤液中的溶质最多有两种，滤渣中的物质至少有两种

5．安徽省第十四届运动会将于2018年秋季在蚌埠举行．为了展示美丽的蚌埠，保护环境，我们自身应当做到：①使用布袋，少使用塑料袋；②在草坪上踏青、野炊；③不浪费水、电、纸张；④不燃放或少燃放烟花爆竹；⑤垃圾分类回收；⑥积极参加植树造林活动；⑦多坐私家车出行．其中做法正确的是（　　）

6．2015年10月9日22时，江西省上饶县枫岭头镇永吉煤矿发生瓦斯爆炸事故，瓦斯是煤矿矿井下有害气体的总称，它已成为煤矿事故的“头号杀手”．
（1）瓦斯的主要成份是甲烷，甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）为了防止煤矿的矿井发生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是CD（填序号）
A．进矿井前先做灯火实验 B．工人必须戴安全帽才能进入矿井
C，矿井内要加强通风 D．安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度
（3）矿井下特大瓦斯爆炸事故发生后，专家提出了注入液氨灭火的方案，液氨可用于矿井灭火的原因是氮气不燃烧也不支持燃烧、液氮气化使温度降低（写出两条）．

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