九年级上册化学第二单元氧气的性质及制取专题训练（一）

1 专题训练(一) [范围：氧气的性质及制取 时间：30 分钟] 一、选择题 1．空气能供动物呼吸，主要是因为它含有大量的( B ) A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 2．下列变化过程中，无氧气产生的是( D ) A．在过氧化氢溶液中加二氧化锰 B．植物的光合作用 C．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 D．石蜡燃烧 3．关于氧气用途的叙述错误的是( C ) A．氧气可用于化工生产 B．氧气可用于炼钢工业 C．液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料 D．氧气可用于气焊、气割 4．下列叙述正确的是( B ) A．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 B．农家肥的腐熟、动植物呼吸都是氧化反应 C．铁丝在氧气中燃烧，可以生成三氧化二铁 D．氧气只能用排水法收集 5．实验用过氧化氢制取氧气时，忘记加催化剂，其结果是( D ) A．不放出氧气 B．放出氧气的速率不变 C．放出氧气的总量会减少 D．放出氧气的总量不变，但反应速率变慢 6．某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体所具备的物理性质应是 ( C ) A．易溶于水，密度比空气大 B．易溶于水，密度比空气小 C．难溶于水，密度比空气大 D．难溶于水，密度比空气小 7．下列关于氧气的叙述正确的是( B ) A．氧气具有可燃性 B．氧气的浓度越大，物质的燃烧越剧烈 C．氧气的化学性质比较稳定，可作保存瓜果粮食的保护气 D．空气中氧气的质量分数约为 21% 8．下列关于物质在氧气中燃烧现象的描述中，错误的是( A ) A．木炭在氧气中燃烧，有黑烟生成 B．细铁丝在氧气中燃烧，有黑色固体生成 C．蜡烛在氧气中燃烧，瓶壁有水雾出现 D．红磷在氧气中燃烧，有大量白烟生成 9．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，二氧化锰在化学反应前后发生变化的是 2 ( D ) A．质量 B．化学性质 C．状态 D．在混合物中的质量分数 10．下列化学反应中，有一种反应所属类型与另外三种不同的是( C ) A．碳酸―→二氧化碳＋水 B．氧化汞――→加热 汞＋氧气 C．碳酸钙＋盐酸―→氯化钙＋二氧化碳＋水 D．水――→通电 氧气＋氢气 11．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤，其中操作顺序正确的是( D ) ①加热 ②检查装置的气密性 ③装药品 ④用排水集气法收集 ⑤从水槽中取出导管 ⑥熄灭酒精灯 ⑦连接仪器 A．①⑦③②⑤④⑥ B．⑦③①②④⑥⑤ C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦②③①④⑤⑥ 二、填空题 12．写出下列反应的文字表达式。 (1)磷在空气中燃烧： _______磷＋氧气――→点燃 五氧化二磷_____。 (2)铁丝在氧气中燃烧： ______铁＋氧气――→点燃 四氧化三铁__________。 (3)加热高锰酸钾制氧气： ___高锰酸钾――→加热 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气______________。 13.现有：①氧气、②二氧化碳、③氮气、④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填 空。 空气是一种重要的自然资源，空气中的各种成分可以广泛应用于生产和生活中。其中 ________约占空气体积的 78%，是工业上生产硝酸和化肥的重要原料；人类维持生命不可缺 少的气体是________，燃料燃烧也离不开它；________虽然几乎不与任何物质发生化学反应， 但是也有很广泛的用途，如制造电光源等；________是植物进行光合作用不可缺少的物质。 [答案] ③ ① ④ ② 三、实验探究题 14．图 G1－1 是实验室常用的实验仪器与装置。依据题目要求回答下列问题。 图 G1－1 (1)写出标号仪器的名称：①___________________________________________________； ②____________。 (2) 制 取 氧 气 有 多 种 方 法 ， 如 分 解 过 氧 化 氢 、 加 热 高 锰 酸 钾 、 ________________________________________________________________________等。 (3)采用分解过氧化氢制取氧气有许多优点，如__________(填序号)。 3 ①产物无污染 ②不需加热 ③需加热 ④生成物只有氧气 (4)甲同学用分解过氧化氢的方法制取并收集氧气应分别选择装置__________(填字母)； 除 过 氧 化 氢 溶 液 外 ， 通 常 还 需 要 的 一 种 药 品 是 ________ ， 其 作 用 是 ________________________________________________________________________； 加 入 药 品 前 应 注 意 检 查 装 置 的 ________________________________________________________________________性。 (5)乙同学选择装置 A 以高锰酸钾为原料制取氧气，他在该装置试管内的导管口处添加了 一小团棉花，其目的是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)丙同学对乙同学的制氧装置产生了质疑。他认为加热高锰酸钾时，在试管较小的空间 内氧气浓度高且温度也较高，而棉花是易燃物质，实验时可能会发生危险，他建议采用不易 燃烧的丝状物质代替棉花更安全。丙同学的观点是否正确？你认为最科学的判断依据是 ______(填序号)。 ①依据教科书的观点 ②依据老师的观点 ③依据实验事实 [答案] (1)铁架台 水槽 (2)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 (3)①② (4)C、D(或 C、 E) 二氧化锰 加快化学反应速率(或催化作用) 气密 (5)防止加热时高锰酸钾粉末进入导 管使导管堵塞 (6)③ 15．常温下，过氧化氢分解生成氧气的速率较为缓慢。研究性学习小组选择“过氧化氢 分解生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程： [假设] 催化剂的种类会影响过氧化氢分解生成氧气的快慢。 [查阅资料] 二氧化锰和氯化钠等可以加快过氧化氢分解生成氧气的速率。 [实验方案] 常温下，取两份同体积、同浓度的过氧化氢溶液，分别加入二氧化锰和氯化 钠固体，测量各生成一瓶相同体积的氧气所需的时间。 [实验装置] 如图 G1－2 是他们进行实验的装置图： 图 G1－2 [实验操作] 检查装置气密性良好，将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中，立即收集一瓶放 出的气体。实验记录如下表： 实验编号 ① ② 反应物 5%过氧化氢 溶液 100 mL 5%过氧化氢溶 液 100 mL 加入固体 氯化钠固体 0.5 g 二氧化锰 收集气体 所需时间 165 s 46 s 实验①中加入氯化钠固体的质量是________g。 [ 结 论 ] 该 探 究 过 程 得 出 的 结 论 是 4 ________________________________________________________________________。 [反思] 若要证明二氧化锰、氯化钠固体是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们 在化学反应前后的____________和____________是否改变。 [交流讨论] 小华同学提出，过氧化氢分解生成氧气的快慢还与哪些因素有关？请你帮助 他们继续探究(提出一种影响过氧化氢分解生成氧气快慢的因素以及相关假设，并设计实验方 案)。 [你的假设] _______________________________________________________________。 [设计方案] 实验方法及 步骤 可能观察到 的实验现象 实验结论 假设正确 [答案] [实验操作] 0.5 [结论] 不同种类的催化剂对过氧化氢的分解速率影响不同(其他合理答案均可) [反思] 化学性质 质量 [你的假设] 过氧化氢溶液的浓度大小对分解速率有影响 [设计方案] 取相同体积、浓度不同的过氧化氢溶液，加入相同质量的同种催化剂 ， 比较产生氧气的快慢 浓度大的产生氧气的速率快 [解析] 要填写加入氯化钠的质量，必须考虑控制变量法的运用，即探究时必须确保除探 究因素以外其他因素都不改变，所以氯化钠的质量要与二氧化锰的一样；根据收集气体所需 时间以及探究目的，可以得出“不同种类的催化剂对过氧化氢的分解速率不同”的结论；作 为催化剂必须同时满足能改变化学反应的速率，但它自身的质量和化学性质都不变；影响过 氧化氢分解的快慢，还可能有溶液浓度、温度、催化剂质量、催化剂颗粒大小等因素，任选 一个进行实验，书写实验方法和步骤时要注意控制变量。 四、计算题 16．小江同学从与医生的交谈中获悉：成年人每分钟大约需要吸入 8 L 氧气。成年人每 分钟大约需要空气__________L，在标准状况下，所需空气的质量为__________g(标准状况下 空气的密度为 1.293 g/L，计算结果保留一位小数)。 [答案] 40 51.7 [解析] 8 L÷1 5 ＝40 L，40 L×1.293 g/L＝51.72 g≈51.7 g。 教是为了不需要教。就是说咱们当教师的人要引导他们，使他们能够自己学，自己学一 辈子，学到老。 ——叶圣陶 单元总结提升 5 成分（按体积计算）：氮气 78% ，氧气 21% ，稀有气体 0.94% ，二氧化碳 0.03% ， 其他气体和杂质 0.03% 氧气含量 的测定 实验原理：红磷在密闭集气瓶中燃烧生成物为固体，消耗氧气，集气瓶内外产生压强差 现象：红磷燃烧产生白烟，水进入集气瓶内，约占集气瓶内原空气体积的 1 5 结论：空气中氧气的 体积 分数约为 1 5 结果出现偏 差的原因 ＞1 5 ：未夹紧弹簧夹，操作慢，空气逸散 ＜1 5 ：红磷不足，装置漏气，未冷却至室温就打开弹簧夹 污染和 防治 污染物：有害气体和烟尘 防治：加强质量监测，使用清洁能源，植树、造林、种草等 物理性质：通常状况下，是 无 色、 无 味的气体， 不易 溶于水，密度比空气略 大 。液态、 固态呈淡蓝色。 化学性质 （氧化性） 碳 硫 磷 铁 ――→点燃 二氧化碳 二氧化硫 五氧化二磷 四氧化三铁 ―→ 化合反应 （氧化反应） 实验现象 用途：供给呼吸，支持燃烧 制法 实验室制法 反应原理 过氧化氢――→二氧化锰 水 ＋ 氧气 氯酸钾――→二氧化锰 加热 氯化钾 ＋ 氧气 高锰酸钾――→加热 锰酸钾 ＋ 二氧化锰 ＋ 氧气 分解反应 实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄 实验装置 发生装置 固体――→加热 气体 固＋液―→气体 收集装置 检验：带火星的木条伸入 集气瓶内 ，木条 复燃 验满 向上排空气法：带火星的木条 移近集气瓶口 检验 排水法：看集气瓶口是否有气泡冒出 工业制法：分离液态空气 物质的 分类 混合物： 由两种或两种以上 物质混合而成 纯净物：由 一种物质 组成 自我综合评价(二) [测试范围：第二单元 我们周围的空气 时间：30 分钟 分值：100 分] 一、选择题(单选) 6 1．在气焊、炼钢、医疗、登山等生产、生活中都要用到的一种气体是( C ) A．氢气 B．二氧化碳 C．氧气 D．氮气 2．下列说法错误的是( D ) A．通过实验能证明空气是由至少两种成分组成的混合物 B．氮气能用作食品保鲜的保护气，说明氮气不易与食品发生化学反应 C．工厂排放到空气中的废气和烟尘会污染空气 D．空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气的质量越好 3．下列物质中，属于纯净物的是( B ) A．新鲜空气 B．二氧化碳 C．矿泉水 D．澄清石灰水 4．将过氧化氢溶液与二氧化锰混合可得到一种气体，关于这种气体性质的叙述正确的是 ( A ) A．它是人类生存不可缺少的物质 B．它是具有轻微刺激性气味的气体 C．它可以燃烧 D．它易溶于水 5．PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物，下列情况通常不可能引起大气 中 PM2.5 增大的是 ( D ) A．焚烧秸秆 B．汽车尾气 C．燃烧煤炭 D．光合作用 6．飘尘是物质燃烧时产生的颗粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中的二氧化 硫、氧气接触时，二氧化硫会部分转化为三氧化硫，使空气的酸度增加，飘尘可能是二氧化 硫与氧气反应的( A ) A．催化剂 B．氧化剂 C．反应物 D．生成物 图 2－Z－1 7．如图 2－Z－1 所示装置有洗气、储气等用途。医院给病人输氧气时，也利用了类似 的装置。以下说法不正确的是( A ) A．b 导管连接供氧气的钢瓶 B．b 导管连接病人吸氧导气管 C．该装置可用来观察是否有氧气输出 D．该装置可用来观察输出氧气的速率 8．在用向上排空气法收集氧气时，检验氧气是否收集满了，应将带火星的木条( B ) A．伸到集气瓶的上部 B．放到集气瓶口 C．伸到集气瓶的底部 D．伸到集气瓶中部 9．实验室用高锰酸钾制纯净的氧气时，下列做法错误的是( C ) A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 7 B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉 D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯 10．图 2－Z－2 中能表示氯酸钾和二氧化锰制氧气时，二氧化锰在反应混合物中的质量 分数(a%)随时间(t)变化的曲线图的是(t1 时表示恰好完全反应) ( B ) A B C D 图 2－Z－2 二、填空题(共 30 分) 11．(9 分)澄清石灰水露置于空气中会逐渐变浑浊，这说明空气中含少量的__________； 盛冰水的杯子，放在常温下的空气中外壁会潮湿，这说明空气中含有________；红磷燃烧所 消耗的气体是空气中的________。 [答案] 二氧化碳 水蒸气 氧气 12．(12 分)写出下列反应的文字表达式。 (1)过氧化氢溶液与二氧化锰混合： _______过氧化氢――→二氧化锰水＋氧气____________。 (2)铁丝在氧气中燃烧： _____铁＋氧气――→点燃 四氧化三铁_____________________。 (3)红磷燃烧： ___红磷＋氧气――→点燃 五氧化二磷_______。 上述反应中，属于化合反应的是__(2)(3)___(填序号，下同)，属于分解反应的是 __________，属于氧化反应的是__(2)(3)_____。 13．(9 分)某淡黄色固体 A，在空气中点燃后发出微弱的淡蓝色火焰，放入无色气体 B 中，发出蓝紫色火焰，并都生成有刺激性气味的气体 C，试推断： A____硫____、B____氧气____、C__二氧化硫__。 [答案] 三、实验探究题(共 30 分) 14．(15 分)某校研究性学习小组采用如图 2－Z－3 所示装置，利用镁条测定空气中氧气 含量的实验，待实验结束装置冷却后打开止水夹，水进入集气瓶中，水的体积约占集气瓶体 积的 70%。 8 图 2－Z－3 (1)仪器 A 的名称是________。 (2) 燃 烧 冷 却 后 打 开 止 水 夹 ， 水 能 进 入 集 气 瓶 中 的 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 __________%；现进入集气瓶中水的体积约占其容积的 70%，根据空气的组成可推知减少的 气体中一定还有________。 (4)根据上述信息和所学知识，你认为能用来测定空气中氧气含量的药品应具备的条件是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [答案] (1)烧杯 (2)镁条燃烧消耗集气瓶内的部分气体，使瓶内压强减小 (3)21 氮气 (4)只能与空气中的氧气反应且生成物不能有气体 15．(15 分)使用如图 2－Z－4 所示装置加热高锰酸钾制取氧气。 图 2－Z－4 (1)写出加热高锰酸钾制氧气的文字表达式： ___高锰酸钾――→加热 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气______。 (2)指出图示装置中一个明显不足之处：___试管口未放一团棉花_____。 (3)氧气收集完成后，测得其纯度明显偏低，原因可能是__BD ___(填字母，可多选)。 A．高锰酸钾中混入了二氧化锰 B．收集前，集气瓶中未注满水 C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．未见气泡连续均匀地冒出时就开始收集 (4)在研究“适于制取氧气的物质及其反应条件”的过程中，某同学完成了下表所示的系 列实验： 序号 实验 能否生成氧气 A 加热高锰酸钾 能 B 加热二氧化硅 不能 C 加热氧化钠 不能 D 加热水 不能 E 电解水 能 ①根据实验 A、B、C，可以得出的结论是：在一定条件下， ___物质的种类是影响物质能否反应产生氧气的重要因素_________。 ②根据实验 D、E，可以得出的结论是__反应条件___是影响物质能否反应产生氧气的重 要因素。