一、解答题1.对物质进行分类研究,是学习科学的重要思想方法。
如图是物质的构成转化关系图。
(1)图甲为某些物质的微观示意图,可能属于氧化物的是_____(填写序号,下同),与图乙中A 对应的是_____。
(2)图乙中,分离液态空气制取氧气属于变化_____(填“a”或“b”);变化b 一定有元素的_____发生改变。
解析:③ ④ a 化合价【解析】(1)混合物是由两种或两种以上的物质组成,④是三种物质的混合物;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物,③属于氧化物;故答案为:③;④;(2)图乙中,分离液态空气制取氧气属于变化a ,变化b 一定有元素的化合价发生改变;故答案为:a ;化合价;2.利用下图所示装置研究氧气的性质,并测定空气中氧气的含量。
(1)实验1中观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,_____。
该反应的化学方程式为_____。
(2)实验2中,红磷燃烧过程中观察到的现象是_____;该反应的化学方程式为_____。
(3)打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管倒吸进入集气瓶中,进水量不足五分之一的原因可能是_____(答出一点即可)。
解析:生成黑色固体 2343Fe+2O Fe O 点燃 红磷燃烧,放热,产生白烟2254P+5O 2P O 点燃 气密性不好(合理即可)(1) 铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。
铁与氧气反应生成四氧化三铁,化学方程式为:2343Fe+2O Fe O 点燃(2) 红磷燃烧,放热,产生白烟;白磷燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为:2254P+5O 2P O 点燃。
(3) 气密性不好会导致水进入集气瓶体积偏小,测量结果偏小(合理即可)。
3.写出下列反应的文字表达式(1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气: __(2)硫在氧气中燃烧: _ (3)铁丝在氧气中燃烧: _(4)过氧化氢制氧气: _上述反应中,反应(2)、(3)属于化学反应基本类型中的 反应;反应(1)、(4)属于化学反应基本类型中的 反应。
解析:(1)氯酸钾氯化钾+氧气 (催化剂二氧化锰) (2)硫+氧气二氧化硫 (3)铁+氧气四氧化三铁 (4)过氧化氢水+氧气化合 分解【解析】试题分析:要正确书写反应的文字表达式,适当的标注反应的条件,学会根据文字表达式判断反应的类型。
考点:文字表达式及其反应的类型4.法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的.某同学用如图装置进行验证,实验后发现气体减少的体积小于,请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因:① ;② .解析:①红磷的量不足②装置气密性不好(其他合理也可以)在测定空气中氧气的体积分数时:装置的气密性要好;为了要耗尽瓶中的氧气,红磷必须是足量的;气体的体积受到温度的影响,要等到装置冷却至室温,再打开了弹簧夹等。
5.用高锰酸钾制取氧气时为什么试管口要略低于试管底?解析:防止冷凝水回流【解析】试题分析:加热试管中的固体时,一定要将试管的底部略高于试管的口部,防止水倒流,使试管倒流。
6.某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图。
该同学的实验步骤如下:①将图中的集气瓶分为5等份,并作好标记。
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷,将导管上的止水夹夹紧,在酒精灯上点燃红磷,并立即伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞。
③充分反应后,待集气瓶冷却至室温,打开止水夹。
请回答下列问题:(1)红磷燃烧的现象是____________________________________。
(2)该实验中红磷需稍过量,目的是______________________________。
(3)步骤③中打开止水夹后观察到的现象是____________,由此可得出空气中氧气的体积约为空气体积的__________。
(4)该实验可推论出氮气__________(填“易”或“难”)溶于水和其化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)的结论。
解析:冒出大量白烟,放出大量的热使集气瓶中的氧气完全反应烧杯中的水沿导管进入集气瓶中约五分之一处五分之一难不活泼【解析】(1)红磷在氧气中能够剧烈地燃烧,放出大量的热,产生大量的白烟;(2)根据将空气中氧气消耗完分析;(3)当集气瓶中的氧气消耗后,冷却到室温时,压强减小,在外界大气压的作用下,水进入集气瓶;(4)氮气不溶于水,不能燃烧,不支持燃烧。
解:(1)红磷燃烧时,放出大量的热,产生大量白烟;(2)该实验中红磷需稍过量,目的是:使集气瓶中的氧气完全反应;(3)待集气瓶冷却至室温,打开止水夹时,烧杯中的水沿导管进入集气瓶中约五分之一处;由此可得出空气中氧气的体积约为空气体积的五分之一;(4)该实验可推论出氮气难溶于水和其化学性质不活泼。
7.甲、乙、丙是三个实验的示意图,根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理,进行总结归纳并完成下列问题:(1)所发生的三个反应有多个共同的特点,分别是①_________;②_________;③_________;④_________,(只答四点即可)。
(2)甲实验进行时,燃烧匙中硫的状态是_________。
(3)上述三个化学反应也有许多不同之处,请你写出其中一个与另两个的一点不同之处___________。
解析:都是化合反应都与氧气反应生成物都是氧化物反应都放出大量的热液态硫与氧气反应的生成物是气体,另外两个反应的生成物是固体【分析】(1)所发生的三个反应都是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应;由图可知三个反应的反应物都有氧气,都是与氧气反应;硫燃烧生成二氧化硫,磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,铝燃烧生成氧化铝。
三种生成物都是由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素,都是氧化物;硫在氧气中燃烧现象是:剧烈燃烧,放出大量热,发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体;磷在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,放出大量热,产生大量白烟;铝在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,发出明亮白光,生成白色固体;故反应都放出大量的热;(2)硫在氧气中燃烧时是液态;(3)硫与氧气反应的生成物是气体二氧化硫,另外两个反应的生成物是固体五氧化二磷、氧化铝。
8.改进后的测定空气中氧气体积分数的实验装置如下图所示,在集气瓶内加入少量的水,并五等分水面以上的容积,做上记号,组装好仪器,关闭止水夹,通电引燃红磷。
(1)燃烧匙中的现象是 ___________________,化学方程式是 ____________________。
(2)红磷燃烧一段时间后自动熄灭的原因是__________ 。
(3)待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终上升约至1刻度处。
由此可知氧气约占空气总体积的____________________。
(4)红磷熄灭后,集气瓶内剩下的气体主要是___,该气体_____(填“支持”或“不支持”)燃烧。
解析:红磷继续燃烧,产生白烟,火焰慢慢熄灭 4P+5O 22P 2O 5 集气瓶内的氧气已消耗完 15氮气 不支持 【解析】 (1)红磷燃烧的现象:红磷燃烧,冒出大量的白烟,火焰慢慢熄灭;红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式:4P+5O 2点燃2P 2O 5 ;(2)红磷燃烧一段时间后,自动熄灭了,说明氧气已经充分反应完了;(3)烧杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终上升约至1刻度处.由此可知氧气约占空气总体积的五分之一;(4)红磷熄灭后,集气瓶内剩下的气体主要是氮气,氮气不支持燃烧。
点睛:红磷燃烧消耗掉氧气,水会进入集气瓶中,约占总体积的五分之一;剩余的气体主要包括氮气和稀有气体等不支持燃烧的气体。
9.写出下列化学反应的文字表达式,并用相应的序号填空:(1)用纯净物制氧气 _________________________________________;(2)氯酸钾和二氧化锰加热_____________________________________;(3)铁丝在氧气中燃烧_______________________________________;以上各反应中属于化合反应的是________,属于分解反应的是__________________解析:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 氯酸钾氯化钾+氧气 铁+氧气四氧化三铁 (3) (1)(2)【解析】首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据文字表达式的书写方法、步骤进行书写;再根据反应特征确定反应类型。
解:(1)、用纯净物制氧气为高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;(2)、氯酸钾和二氧化锰加热分解生成氯化钾和氧气,反应的文字表达式为:氯酸钾−−−−→二氧化锰加热氯化钾+氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;(3)、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为:铁+氧气点燃四氧化三铁,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。
10.(1)如何用最简便的方法鉴别氧气、空气、二氧化碳三瓶无色气体?(2)某同学用下图所示的装置测定空气中氧气的含量,实验后发现所测定氧气的体积分数低于1/5,简要回答造成这种情况的两种可能原因。
解析:(1)将燃着的木条分别伸入三瓶气体中,燃烧更旺的是氧气,正常燃烧的空气,熄灭的是二氧化碳。
(2)装置漏气;红磷的量不足,没有将瓶内的氧气消耗完全;反应后未冷却至室温就打开止水夹等其中两条。
【解析】(1)将燃着的木条分别伸进三个集气瓶中,若木条燃烧的更旺,则瓶内是氧气;若木条燃烧的与瓶外一样,则瓶内是空气;若木条熄灭了,则瓶内是二氧化碳。
(2)该实验方法测定空气中氧气的含量是利用红磷燃烧耗尽瓶中的氧气,待温度冷却后打开止水夹,耗掉多少体积的氧气,就有多少体积的水进入集气瓶中,当装置的气密性不好时,冷却后,空气会进入到瓶中,使水进入量减少,结果偏低;当红磷量不足,不能够耗尽瓶中的氧气时,会使测量结果偏低;当温度未冷却就打开止水夹时,集气瓶中的剩余气体处于膨胀状态,使进入集气瓶中的水减少,测量结果偏低。
11.请根据下列实验图回答问题。
(1)仪器a的名称是_________。
(2)上述三个实验中,水对实验仪器起到安全保护作用的是_______ (填字母)。
(3)A实验中插入锥形瓶中的导管不易过长的原因是________。
(4)在B实验中,红磷燃烧的主要现象是_________,此实验验证空气中氧气的体积约占空气总体积的________。
(5)写出C装置中发生反应的化学方程式________解析:集气瓶 C 产生的氧气便于排出产生大量的白烟五分之一(或15)3Fe+2O2点燃Fe3O4(1)由图可知,仪器a的名称为集气瓶;(2)铁燃烧的产物由于温度高,可能导致集气瓶底炸裂,加水可以起到保护作用。