1、实验室制氧气实验实验室制氧气实验 1在氧气性质和制取的试验中，实验册提示取用高锰酸钾的质量为 7 克。实验操作过程中： （1）在组装实验装置时，小科欲调整试管的倾斜度，应调节图中 A、B、C 哪个旋钮？_ （2）制氧时，未能收集到两瓶氧气，其可能的原因有_； A没有塞紧试管塞 B试管口没有放棉花 C 没有及时更换收集第二瓶 D 加热前已将集气瓶灌满水倒立于水槽中 2实验室常用下列装置来制取、收集气体。据图回答问题： （1） 实验室用 A 装置作为高锰酸钾制取氧气的发生装置， 其中试管口略向下倾斜的原因是_；若用 D 装置作为氧气的收集装置，则检验氧气是否收集满的方法是_；若用 F 装置作为氧气
2、的收集装置，则收集完氧气后，接下来的操作是_；怎样对 B 装置进行气密性检验_。 （2）实验室用氯酸钾固体粉末制取氧气的实验大致可分为下列步骤：a点燃酒精灯，加热试管；b把它固定在铁架台上；c将药品装入试管，用带导气管的橡皮塞塞紧试管；d检查装置的气密性；e用排水法收集氧气；f将导管从水槽中取出；g熄灭酒精灯。正确的操作顺序是_。 Adcbeafg Bdcbaefg Cdcbafeg Ddcabefg （3）常温下块状电石（CaC2）与水反应生成乙炔（C2H2）气体和氢氧化钙，实验室利用此原理制备乙炔气体，但在实验过程中须严格控制加水速度，以免剧烈反应放出大量的热引起装置炸裂。上图中适合制取乙
3、炔气体的发生装置是_（选填字母） 。 （4）甲烷（CH4）是一种无色、无味的气体，密度比空气小且极难溶于水，是天然气的主要成分实验室制取甲烷气体常用无水醋酸钠（固体）和碱石灰（固体）加热制得则实验室制取甲烷可选用的发生装置是_（选填字母） ，选用的收集装置是_（选填字母） 。 3某研究小组以过氧化氢溶液为原料，探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下：在锥形瓶中加入 20ml5%H2O2溶液，分别取等量的K2Cr2O7、CuO、Fe2O3三种催化剂，采用如图装置进行实验，记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 （1）写出图甲操作中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：_。 （2）实验中，
4、小明用_来反映产生氧气的多少。 （3）若用 p1、p2、p3分别表示 K2Cr2O7、CuO、Fe2O3作为催化剂时锥形瓶内最终气压，写出 p1、p2、p3大小关系_。 （4）为了证明 CuO 是催化剂，除了证明它能改变（加快）过氧化氢溶液的分解还要证明：_ 。 4某兴趣小组在做“寻找新的催化剂”课题时，上网搜索到平菇（一种可食用菇）可以催化过氧化氢分解，便动手实验，实验装置如图所示： 步骤 1：检查装置的气密性； 步骤 2：在B塑料瓶中加入两片形状、大小相同的平菇，在A塑料瓶中加入17mL质量分数为 5%的过氧化氢溶液，然后依次打开弹簧夹2K和1K，过氧化氢溶液进入B塑料瓶与平菇接触，立即产
5、生大量气体； 步骤 3：使用气体收集装置进行氧气收集，每隔5s记录一次，根据数据绘制如图曲线。 （1）写出步骤 1 中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据_； （2）从图发现，约 15 秒后产生的气体量不再增加，其原因是_； （3）若将步骤 2 中B瓶中的平菇数量改成三片，其余条件与操作均相同，请在图中用虚线描出此时产生的气体量随时间的变化图_。 5小锴同学阅读课外资料得知：氧化铜等金属氧化物也可以作为分解过氧化氢溶液制取氧气的催化剂，于是他选择氧化铜进行了探究实验。 提出问题：氧化铜是否可以作为分解过氧化氢溶液制取氧气的催化剂呢？它是否比二氧化锰催化的效果更好呢？小锴设计了如表所示
6、的三组实验。 实验组别 5%过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量/g 产生 40mL 氧气所用的时间 A 10 / 1t B 10 氧化铜 1.2 2t C 10 二氧化锰 1.2 3t （1）该实验中，测量氧气的体积应选择的装置是_（填序号） 。 （2）小红认为表格中的 A 组实验没有做的必要，你是否赞同？理由是_； （3）若要证明氧化铜是分解过氧化氢制取氧气的催化剂，则还需证明_； （4）若实验结论是：氧化铜是催化剂，且效果比二氧化锰明显要差，则实验现象应为_。 6如图所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端绑上粗铜丝，另一端系一火柴，点燃火柴，待
7、快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中，预先放入一些水。 （1）仔细观察比较三图中的铁丝形状和火柴位置，预期观察到的现象：、中，铁丝燃烧最强烈的是_。 （2）请用所学知识对预期现象做出合理解释：_。 7科学学习小组利用图示仪器制取并测定氧气的体积， 进而测定高锰酸钾样品的纯度 （杂质不参加反应） ： （1）装置连接如图，其中有一处明显错误该错误是_；放在试管口的棉花作用是_。 （2）本实验是通过_来测量氧气的体积。 （3）对于该试验，下列说法错误的是_。 A要等气泡连续产生后再收集气体，会使结果更准确 B如果加热时间过短，会使测量结果不准确 C广口瓶的水面上加一层油膜是为了防止氧气溶解到水中，使
8、结果更准确 8小组在实验室进行关于气体的实验，所用的部分仪器如图所示。 （1） 甲同学用双氧水制取氧气， 发生反应的化学方程式是_。 选择的反应发生装置是_；选择的收集装置是 D 或_，用_检验 D 是否收集满氧气。 （2）乙同学用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，二氧化锰的作用是_应选择的发生装置是_。 9查阅资料发现，硫酸铜溶液是过氧化氢分解反应的催化剂。为了验证该信息并进一步探究硫酸铜溶液中起催化作用的粒子，小明进行了如下分析及实验。 (1)验证硫酸铜溶液是过氧化氢分解反应的催化剂：除要确定硫酸铜溶液能加快过氧化氢的分解外，还需要验证在化学反应前后硫酸铜溶液的_不变。 (2)探究硫酸铜溶液
9、中起催化作用的粒子的实验设计(已知 H+对本实验无影响)： 硫酸铜溶液中有三种粒子，其中的 Cu2+、2-4SO都可能起催化作用。 步骤一：在甲、乙两支试管中各加入 5mL5%过氧化氢溶液； 步骤二： _； 步骤三：通过观察产生气泡的快慢得出结论。 (3)工业上可用洗净的废铜屑作原料来制备硫酸铜。现有如下两种方法： Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O；Cu空气CuO稀硫酸CuSO4。 小明认为方法比方法要好，请简述理由_。(写出两点) 10小君和小英同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有 60水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的竹签复燃，为了找到能
10、使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究： 【设计实验】小君设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中放入 25 毫升水的目的是_。 【实验研究】第一组实验：取 3 只集气瓶，编号为，分别装入 15、30和 45的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡_放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的 3 支带火星竹签分别插人号瓶中，记录实验现象。 获得第一组实验现象后，小君又做了第第二组实验，并记录实验现象。两组实验数据和现象见下表： 实验分组 第一组 第二组 实验序号 集气瓶装水的体积分数/% 15 30 45 34 38 42 带火星竹签状况 亮 很亮 复燃 很亮 复燃 复燃 得出
11、上述两组实验现象后， 小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值， 需继续进行实验。则实验序号的集气瓶装水的体积分数应该是_%。 【实验结论】再经过数次实验并计算后得出：能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为 48.7。 【继续探究】 小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气， 请你提出实验改进的措施_。 11几位同学利用如图装置测定高锰酸钾加热制取氧气的多少。实验中发现测量值明显高于根据化学方程式计算的理论值。据此，他们展开了讨论。 （1）小科认为要重新检查装置的气密性，写出检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：_。 （2）实验中，如图所示小科用 _来反映产生氧气的
12、多少。 （3）改进实验后重新测量仍然出现以上结果。在老师的帮助下，同学们查阅资料后确定是锰酸钾和二氧化锰两种物质中的一种或两种分解引起。二氧化锰难溶于水，锰酸钾易溶于水，溶液呈深绿色。 他们对试管内的物质充分加热，再将试管中的剩余固体溶于足量的水并过滤，发现不溶物中有二氧化锰，滤液呈无色。根据以上实验现象，两位同学提出两种观点： 小科：不溶物中有二氧化锰，说明超出部分的氧气全部由锰酸钾分解的。小妍：滤液呈无色，说明超出部分的氧气全部由锰酸钾分解的。 对于以上两种观点进行判断并说明理由。_。 12下面是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答 （1）图甲中 a 是_用甲装置制取气体并能随时停止反
13、应，上部与下部对接应选_ (选填 b 或 c) （2） 从装置乙和装置丙中选择： 收集一瓶纯净的O2应选用图中的 _ （3） 若采用如图丁所示装置制取氧气并测定其体积，实验前应检查装置的气密性。为了准确测定氧气的体积，有人提出读数时应该注意以下事项： 容器中气体必须冷却至室温；水准管处的长颈漏斗不能倾斜；保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数读数前应上下移动水准管，待管液曲相平再读数；读数视线应与液体凹液面最低处保持水平你认为必须要做到的是_（填序号） 。 参考答案参考答案 1 B AC 2 防止水分倒流，导致试管炸裂 将带火星的木条伸到集气瓶口处，木条复燃，证明已经集满氧气 先将导管
14、移出水面，再熄灭酒精灯 向 B 装置中加入水至浸没长颈漏斗管口，在通过导管向锥形瓶中吹气，长颈漏斗中形成一段液柱，说明装置不漏气 B C A E 或 F 3 用手捂住锥形瓶，若观测到导管口有气泡冒出则气密性良好 装置内气压大小 P1=P2=P3 反应前后质量不变、化学性质不变 4 关闭 K2，塑料瓶 A 中加入水，打开 K1，液面没过长颈漏斗下端，塑料瓶 A 中液体不在下降，说明装置气密性良好 过氧化氢已完全反应 5 C 不赞同，通过 A 组实验和 B 组实验产生 40mL 氧气所用时间对比，证明氧化铜能加快过氧化氢分解速率 氧化铜在反应前后质量和化学性质都没有发生变化 B 组实验产生气泡的速
15、率比 A 组实验快，比 C 组产生气泡的速率慢得多 6 铁丝没有绕成螺旋状，与氧气接触面较小 7 试管向上倾斜 防止高锰酸钾粉末进入导管 进入量筒中水的体积 A 8 2H2O22MnO 2H2O+O2 B E 带火星的木条 催化作用 A 9 质量与化学性质 在甲、乙试管中分别加入等量的稀硫酸和硫酸铜溶液 a.不会污染环境 b.制取等量的硫酸铜所用硫酸是方案的一半(其他合理也可) 10 稀释过氧化氢溶液，减缓过氧化氢的分解速度 连续、均匀 36 收集氧气前增加气体的干燥装置，再用排油法收集氧气 11 把管口伸入液面以下，用手捂住试管，导管口出现气泡(或手离开试管后，导管口出现液柱)说明装置不漏气 .量筒排出水的体积(或量筒收集的氧气体积) 小科观点可靠。因为有二氧化锰存在，说明二氧化锰是催化剂不分解，则锰酸钾发生了分解。 小妍观点不可靠。溶液无色只能证明锰酸钾完全分解，但不能确定二氧化锰是否分解 12 长颈漏斗 c 丙