九年级化学上册我们周围的空气单元提升卷（附解析新人教版） 19页

2020-2021 学年初三化学上册单元提升卷：我们周围的空气 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Ca：40 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 一、选择题：本题共 20 个小题，每小题 2 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的。 1．空气的成分按体积计算，含量最多的气体是（ ） A．He B．CO2 C．N2 D．O2 【答案】C 【解析】A、He 属于稀有气体，稀有气体大约占空气体积的 0.94%，故选项错误； B、CO2 大约占空气体积的 0.03%，故选项错误； C、N2 大约占空气体积的 78%，因此含量最多，故选项正确； D、O2 大约占空气体积的 21%，故选项错误。 故选：C。 2．小兰同学用如图所示的装置测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测定氧气的体积分数低于 ， 针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是（ ） A．查看实验装置是否漏气 B．实验中可能红磷的量不足，没有将瓶内氧气消耗尽 C．实验中可能未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内的水的体积减少 D．将红磷改为木炭再重做实验 【答案】D 【解析】A、装置漏气，内外的压强差小，测得的氧气的体积分数低于 ，故对； B、由于红磷的量不足，燃烧时就无法将瓶内氧气没有消耗完，水倒吸入装置内的量就占不到其 容积的 ，无法测定空气中氧气的含量，故对； C、装置末冷却至室温就打开弹簧夹，这样瓶内温度较高，气压还没降低到室温标准，这样水倒 吸入装置内的量就占不到其容积的 ，也无法测定空气中氧气的含量，故对； D、将红磷改为木炭做此试验时，由于木炭燃烧生成二氧化碳气体，木炭燃烧即使能消耗装置内 氧气，但又增加另一气体二氧化碳，导致装置内气压变化不大，水倒吸入装置内的量就占不到其 容积的 ，无法测定空气中氧气的含量，故错。 故选：D。 3．拉瓦锡通过对空气的成分进行研究后确认，空气约有 的气体比较活泼，能与许多物质发生反应， 这种气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】由于在空气中氧气约占五分之一，且能和很多种物质发生反应，可确定此气体可能为氧 气。 故选：B。 4．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶中加入少量水，并做上记号．下列 说法中不正确的是（ ） A．该实验证明空气中氧气的体积分数约为 B．实验时红磷一定要过量 C．该实验证明空气中氧气的质量约占空气质量的 D．红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭并冷却后在打开弹簧夹（ 空气中氧气含量测定） 【答案】C 【解析】A．最终进入瓶中的水的体积约为氧气的体积，约为原集气瓶容积的 ，故正确； B．实验时红磷一定过量，才能将集气瓶内的氧气消耗掉，故正确； C．此实验证明的是氧气约占空气体积的 ，而并不是质量，故错误； D．红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭并冷却后在打开弹簧夹，进入的水的体积即为集气瓶内 氧气的氧气的体积，故正确。 故选：C。 5．下列物质属于混合物的是（ ） A．空气 B．液态氮 C．干冰 D．高锰酸钾 【答案】A 【解析】A、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物； B、液态氮中只含有氮气一种物质，属于纯净物； C、干冰中只含有二氧化碳一种物质，属于纯净物； D、高锰酸钾中只含有一种物质，属于纯净物。 故选：A。 6．在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放约半瓶蒸馏水，以下说法中不正 确的是（ ） A．B 导管连接供给氧气的钢瓶 B．B 导管连接病人吸氧气的塑料管 C．该装置可用来观察是否有氧气输出 D．该装置可以观察输出氧气的速率 【答案】A 【解析】A、若 B 导管连接供给氧气的钢瓶时，装置内的氧气越来越多，装置内压强大于外面的 大气压，水就会沿着 a 导管被排出，故 A 说法不正确； B、由 A 选项分析可知，B 导管连接病人吸氧气的塑胶管时，病人吸的是氧气，故 B 说法正确； C、氧气从 A 导管进入，B 导管导出，因为氧气不易溶于水，经过水里面时会呈气泡冒出，现象 明显，很容易判断是否有氧气输出，故 C 说法正确； D、氧气经过水里多时，产生的气泡就多；氧气的流速快时，产生气泡就快，故 D 说法正确。 故选：A。 7．实验室制取氧气有以下步骤：①加热药品，②停止加热，③将导管从水槽中取出，④检查装置的 气密性，⑤将药品装入试管中并把装置安装好，⑥收集气体。正确的操作顺序为（ ） A．⑤④①⑥③② B．⑤④①⑥②③ C．④⑤①⑥③② D．④⑤①⑥②③ 【答案】C 【解析】根据实验室制取氧气的口诀：“查装定点收移熄”，可知正确的顺序应是：④⑤①⑥③②。 故选：C。 8．下列装置能达到对应实验目的是（ ） A． 比较 MnO2 和 Fe2O3 的催化效果 B． 制取并收集 CO2 气体 C． 确认 CO2 和 NaOH 已发生反应 D． 形成蓝色喷泉 【答案】C 【解析】A、过氧化氢溶液的浓度不同，催化剂也不同，所以不能比较 MnO2 和 Fe2O3 的催化效 果，故 A 错误； B、二氧化碳密度比空气大，收集二氧化碳用向上排空气法，故 B 错误； C、氢氧化钠和二氧化碳会生成碳酸钠，碳酸钠和盐酸会生成二氧化碳，通过气球的变化，判断 确认 CO2 和 NaOH 已发生反应，故 C 正确； D、氨水显碱性，能使酚酞变红色，会形成红色喷泉，故 D 错误。 故选：C。 9．为判断某化合物是否含碳、氢、氧三种元素，取一定质量该化合物在氧气中充分燃烧，接下来还 需进行的实验有（ ） ①用无水硫酸铜检验是否有水生成； ②用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成； ③用带火星的木条检验氧气； ④测定水和二氧化碳的质量。 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】B 【解析】硫酸铜是白色粉末遇到水会生成五水硫酸铜，变成蓝色，说明有水生成，即化合物中含 有氢元素，通过石灰水变浑浊了说明就有二氧化碳存在了，即化合物中含有碳元素，氧元素的判 断要根据质量来计算才能判断。测定出水和二氧化碳的质量，根据水的质量算出水中氢元素的质 量即化合物中氢元素的质量，根据二氧化碳的质量算出二氧化碳中碳元素的质量即化合物中碳元 素的质量，把碳元素的质量加上氢元素的质量，再与化合物的质量比较，如果相等，则化合物中 没有氧元素，如果小于化合物的质量，则化合物中含有氧元素。 故选：B。 10．下列关于氧气的说法正确的是（ ） A．氧气能支持燃烧，可作燃料 B．氧气能跟所有物质发生氧化反应 C．水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存 D．带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃 【答案】C 【解析】A、氧气能支持燃烧，但它不具有可燃性，所以不可以作燃料，故错误； B、氧气尽管化学性质比较活泼，但氧气并不能与所有物质发生氧化反应，故错误； C、水中溶有少量氧气，水中的生物可以依靠这些氧气而存活，故正确， D、带火星的木条必须在氧气的量达到一定浓度时才能复燃，并不能在含有氧气量少的集气瓶中 复燃，故错误。 故选：C。 11．对氧气的化学性质叙述正确的是（ ） A．化学性质很活泼，能与所有物质发生反应 B．物质与氧气发生反应时一定发光、发热，产生火焰 C．氧气有可燃性，是一种常用的燃料 D．氧气有氧化性，是一种常用的氧化剂 【答案】D 【解析】A、氧气化学性质比较活泼，并不能与所有的物质发生反应，所以 A 说法不正确； B、与氧气发生缓慢氧化时没有发光，不产生火焰等现象，所以 B 说法不正确； C、氧气不能燃烧，没有可燃性，所以 C 说法不正确； D、氧气有氧化性，是一种常用的氧化剂，所以 D 说法正确。 故选：D。 12．下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A．催化剂在化学反应里能加快反应速率 B．二氧化锰在任何反应中都可以作催化剂 C．催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变 D．使用催化剂能增加生成的氧气的质量 【答案】C 【解析】A、催化剂能够改变化学反应速率，既可加快反应速率，也可以减慢反应速率，故选项 说法错误。 B、有许多化学反应不需要催化剂就能进行，有许多反应需要的催化剂不是二氧化锰，二氧化锰 也不是专作催化剂的，也可做反应物、生成物，故选项说法错误。 C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，故选项说法正确。 D、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能增加生成氧气的质 量，故选项说法错误。 故选：C。 13．下列物质属于纯净物的是（ ） A．生铁 B．钢 C．赤铁矿 D．金刚石 【答案】D 【解析】A、生铁中主要含有铁和碳杂质等物质，属于混合物；故选项错误； B、钢中主要含有铁和少量碳杂质等物质，属于混合物；故选项错误； C、赤铁矿中含有三氧化二铁和其它杂质等物质，属于混合物；故选项错误； D、金刚石是由一种物质组成的，属于纯净物；故选项正确。 故选：D。 14．下列关于实验室制取氧气的说法中正确的是（ ） A．实验室制取氧气的方法都要用到催化剂 B．用排水法收集和用向上排空气法收集时，验满的方法一样 C．用氯酸钾制取氧气的发生装置与用高锰酸钾制取氧气的发生装置一样 D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关 【答案】C 【解析】A、氯酸钾和过氧化氢制氧气时需要用催化剂，而加热高锰酸钾制氧气时不需要催化剂， 故错误； B、当集气瓶中的水排完，集气瓶口会有大气泡冒出，此时收集气体已满。用向上排空气法收集 氧气时，可用带火星的木条放在集气瓶口检验，当带火星的木条复燃，说明收集已满；故错误； C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，和加热高锰酸钾制取氧气都是固体 加热型的发生装置，故说法正确； D、过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量无关，因为催化剂只改变化 学反应的速率，不影响生成氧气的质量，故选项说法错误。 故选：C。 15．下列各变化属于物理变化的是（ ） A．用稀盐酸除去金属表面的铁锈 B．盐酸使指示剂变色 C．用小木棍蘸少量浓硫酸，小木棍逐渐变为黑色 D．浓盐酸在空气里敞口放置瓶口有白雾生成 【答案】D 【解析】采用淘汰法即可将正确的答案选出。 A、用稀盐酸除去金属表面的铁锈，其中 HCl 和 Fe2O3 发生化学反应； B、盐酸使指示剂变色，是化学变化。原因是指示剂随溶液 PH 值改变而结构改变致使变色的化 合物，属于化学变化。 C、用小木棍蘸少量浓硫酸，小木棍逐渐变为黑色，利用了浓硫酸的脱水性（碳化），将木棍中的 物质按水的比例脱去，属于化学变化； D、浓盐酸在空气里敞口放置瓶口有白雾生成，是浓盐酸的挥发性，属于物理变化。 故选：D。 16．下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作先后顺序中不正确的是（ ） A．先检查制氧装置的气密性，再装药品 B．先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热 C．等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中 D．先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出 【答案】D 【解析】A、先检查制氧装置的气密性，再装药品，否则会浪费药品，故 A 正确； B、先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热，防止受热不均，引起试管炸裂，故 B 正确； C、等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，否则可能会收集的气体不纯， 故 C 正确； D、先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出；应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，故 D 错 误。 故选：D。 17．对有关实验现象的描述错误的是（ ） A．木炭在空气中燃烧产生使石灰水变浑浊的气体 B．干冰在空气中升华周围出现白雾 C．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光 D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 【答案】D 【解析】A、木炭在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法正确。 B、干冰升华吸热，干冰在空气中升华周围出现白雾，故选项说法正确。 C、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，故选项说法正确。 D、铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星，故选项说法错误。 故选：D。 18．实验室制取氧气，下列说法一定正确的是（ ） A．反应物不一定含有氧元素 B．可用排水法收集氧气 C．必须使用二氧化锰作催化剂 D．必须使用酒精灯 【答案】B 【解析】A、实验室制取氧气，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物一定含有氧元 素，故选项说法错误。 B、氧气不易溶于水，可用排水法收集氧气，故选项说法正确。 C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，不需要使用二氧化锰作催化剂，故选 项说法错误。 D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，属于固液常温型，不需要使用酒精灯，故 选项说法错误。 故选：B。 19．实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气，现对一定量混合物进行加热，加热过 程中涉及的相关量随时间变化的图象正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、氯酸钾制取氧气时，生成氯化钾和氧气，根据质量守恒可知，氯酸钾的质量等于生 成的氯化钾和氧气的质量，则固体混合物随反应的进行质量减少，完全反应后，固体质量不变， 故正确； B、氯酸钾制取氧气时，生成氯化钾和氧气，氧气质量从零开始，故错误； C、氯酸钾制取氧气时，生成氯化钾和氧气，则固体混合物随反应的进行质量减少，而二氧化锰 的质量不变，所以二氧化锰在混合物中质量分数在不断变大，直到反应结束，不再发生变化，故 错误； D、氯酸钾制取氧气时，生成氯化钾和氧气，根据质量守恒可知，氯酸钾的质量等于生成的氯化 钾和氧气的质量，则固体混合物随反应的进行质量减少，而二氧化锰的质量不变，故错误； 故选：A。 20．下列有关氧气的说法中正确的是（ ） A．氧气能支持燃烧，常做燃料 B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C．红磷在空气中燃烧产生大量白雾 D．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 【答案】D 【解析】A、氧气能支持燃烧，常做助燃剂，不具有可燃性，不可做燃料，故 A 错误； B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故 B 错误； C、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，不是白雾，故 C 错误； D、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰。故 D 正确。 故选：D。 第 II 卷（非选择题 共 60 分） 二．填空题（共 2 小题，满分 24 分） 21．（ 10 分）某同学为探究一瓶无色液体 A 的成分，做了如下实验： ①在 A 中加入黑色粉末 B，在常温下就能迅速产生气体 C，同时生成了常温下为液体的纯净物 D， 而 B 的质量和化学性质在反应前后没有改变． ②该同学将气体 C 收集起来，将带火星的木条伸入盛有 C 的集气瓶中，木条剧烈燃烧． ③另外将黄色粉末 E 点燃后放入盛 C 的集气瓶中，能剧烈燃烧，生成一种无色，有刺激性气味的 气体 F．请你根据该同学的实验回答问题： （1）写出以上物质的名称：A ，B ，D ． （2）写出 A、B 得到 C、D 的文字表达式： ，其中 B 起 作用，此反应 属于 （填“化合”或“分解”，下同）反应． （3）写出 E+C→F 的文字表达式： ，此反应属于 反应． 【答案】（1） 过氧化氢溶液 ， 二氧化锰 ， 水 ．； （2） 过氧化氢 , 水+氧气 , 催化 , 分解 , （3） 硫+氧气 , 二氧化硫 , 化合 ； 【解析】（1）将气体 C 收集起来，将带火星的木条伸入盛有 C 的集气瓶中，木条剧烈燃烧，所以 C 是氧气，将黄色粉末 E 点燃后放入盛氧气的集气瓶中，能剧烈燃烧，生成一种无色，有刺激性 气味的气体 F，硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，所以 E 是硫，F 是二氧化硫，在 A 中加 入黑色粉末 B，在常温下就能迅速产生氧气，同时生成了常温下为液体的纯净物 D，而 B 的质量 和化学性质在反应前后没有改变，所以 A 是过氧化氢溶液，B 是二氧化锰，D 是水，经过验证， 推导正确，所以 A 是过氧化氢溶液，B 是二氧化锰，D 是水； （2）A、B 得到 C、D 的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达 式为：过氧化氢 水+氧气，其中二氧化锰是催化剂，起催化作用，该反应属于分解反应； （3）E+C→F 的反应是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，文字表达式为：硫+氧气 二 氧化硫，该反应属于化合反应． 故答案为：（1）过氧化氢溶液，二氧化锰，水； （2）过氧化氢 水+氧气，催化，分解； （3）硫+氧气 二氧化硫，化合． 22．（ 7 分）氧气是人类活动必须的自然资源，工业上常用分离液态空气的方法制取氧气，实验室中 常用分解物质的方法制取。 （1）检查图中装置气密性的方法是 。 （2）工业制氧气是 （填“物理”或“化学”）变化。 （3）图中仪器 a 的名称是 ，写出该仪器的一种用途 。 （4）请写出高锰酸钾分解生成氧气的文字表达式 ，可以用排水法收 集氧气的原因是 。 【答案】（1）将导管插入水中，手握住试管，如果导管口有气泡冒出，松开手后，导管内有一段 上升液柱，说明该装置气密性良好，证明不漏气 ； （2）物理 , （3）试管 ， 用于少量药品的反应 （4）高锰酸钾 ,锰酸钾+二氧化锰+氧气, 不溶于水且不与水反应 ； 【解析】（1）检查装置气密性的方法：将导管插入水中，手握住试管，如果导管口有气泡冒出， 松开手后，导管内有一段上升液柱，说明该装置气密性良好，证明不漏气； 故答案为：将导管插入水中，手握住试管，如果导管口有气泡冒出，松开手后，导管内有一段上 升液柱，说明该装置气密性良好，证明不漏气； （2）工业制取氧气的方法是根据液态空气中各成分沸点的不同进行分离，此过程中没有新物质 生成，因此属于物理变化； 故答案为：物理； （3）a 是试管，可用于少量药品的反应； 故答案为：试管；用于少量药品的反应； （4）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾 锰 酸钾+二氧化锰+氧气；氧气的不溶于水且不与水反应，故可用排水法收集； 故答案为：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；不溶于水且不与水反应。 三．实验探究题（共 2 小题） 23．（ 10 分）小明进行 H2O2 溶液制 O2 的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。 （1）MnO2 作催化剂向 5mL5%的 H2O2 溶液中加入少量 MnO2，立即产生大量气泡。 ①写出用 H2O2 溶液制备 O2 的化学方程式： 。 ②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的 O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序 为 → → （填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该 。 ③检验 O2 的方法是 ，若木条复燃，则证明收集的气体为 O2。 （2）FeCl3 溶液做催化剂 向 5mL5%的 H2O2 溶液中加入 2 滴一定浓度的 FeCl3 溶液，立即产生大量气泡。 【已知】FeCl3 溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl﹣ 【问题】那种微粒对 H2O2 溶液的分解起催化作用？ 【假设】假设一：可能是 H2O 假设二：可能是 Fe3+ 假设三：可能是 Cl﹣ 【分析】①假设一不可能成立，理由是 。 【实验】 操作 现象 其他条件不变，向 H2O2 溶液中加入 NaCl 溶液 无明显变化 其他条件不变，向 H2O2 溶液中加入 Na2SO4 溶液 无明显变化 其他条件不变，向 H2O2 溶液中加入 Fe2（SO4）3 溶 液 立即产生大量气泡 【结论】②假设 成立，而假设一和另一种假设不成立。 （3）催化剂比较 从循环利用的角度分析， （填化学式）更适合做该反应的催化剂。 【答案】（1）① 2H2O2 ,2H2O+O2↑ 。 ② B → C → E , 检查装置的气密性 。 ③ 将带火星的木条伸入集气瓶中 ； （2）①过氧化氢溶液中有水分子 ② 二 （3）MnO2 【解析】（1）MnO2 作催化剂向 5mL5%的 H2O2 溶液中加入少量 MnO2，立即产生大量气泡；① 过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；②用上述反应原理制备并收 集一瓶干燥的 O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为 B、C、E，为了确保实 验成功，在装药品之前应该检查装置的气密性；③氧气的检验方法是：将带火星的木条伸入气瓶 中，木条复燃，证明是氧气；故答案为：①2H2O2 2H2O+O2↑；②B、C、E；检查装置的 气密性；③将带火星的木条伸入集气瓶中； （2）FeCl3 溶液做催化剂，【分析】①假设一不可能成立，理由是：过氧化氢溶液中有水分子；【结 论】②假设二成立，而假设一和另一种假设不成立；故答案为：①过氧化氢溶液中有水分子；② 二； （3）催化剂比较，从循环利用的角度分析，二氧化锰更适合做该反应的催化剂，好回收；故答 案为：MnO2； 24．（ 9 分）某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 【实验 1】按图 1 所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 【实验 2】按图 2 所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验）， 利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 （1）实验 1 中，红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室 温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是 。 （2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点）。 （3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分 别如图 3、图 4 所示。依据图 3，图 4 信息， （填“实验 1”或“实验 2”）的测定方法更准确， 判断依据是 。 （4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图 1 或图 2 装置测定空气中 氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是 （写两点）。 【实验 3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。 （5）甲同学设计图 5 所示装置进行测定。浓 NaOH 溶液的作用是 （用化学方程式表示）。 （6）乙同学提出，仅利用图 6 所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧 化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是 。 【答案】故答为：（1）产生了大量的白烟；氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。（2）装 置的气密性要良好。（3）实验 2；反应后，实验 1 集气瓶内剩余氧气的体积分是 8.6%，实验 2 集 气瓶内氧气几乎要耗尽。（4）能够和氧气反应，生成物不是气体；（5）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O； （6）用冰水冷却集气瓶，打开 K。 【解析】（1）实验 1 中，红磷燃烧的主要现象是：产生了大量的白烟等。红磷熄灭后，集气瓶冷 却至室温，打开 K，水能倒吸入集气瓶的原因是：氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于大气压。 （2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置的气密性要良好等。 （3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验 1、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分 别如图 3、图 4 所示。依据图 3，图 4 信息可知，实验 2 测定方法更准确，判断依据是：反应后， 实验 1 集气瓶内剩余氧气的体积分是 8.6%，实验 2 集气瓶内氧气几乎要耗尽。 （4）用图 1 或图 2 装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能够和氧气反应， 生成物不是气体； （5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O； （6）由于密封装置内气体的压强随温度的降低而减小，为达到实验目的，操作方法是用冰水冷 却集气瓶，打开 K，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧化钠溶液被吸入，吸收了二氧化碳，可以 测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。 四．解答题（共 2 小题） 25．（ 16 分）右图是实验室常见的制取气体的装置： （1）写出仪器名称：① ② ③ ④ 。 （2）实验室采用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置是 （填序号，下同），试管口还 要塞一团棉花，目的是 。 （3）实验室采用过氧化氢溶液制取氧气时，应选择的发生装置是 ，锥形瓶中应先放入的 药品是 ，它与采用装置 A 制取氧气时比较，主要优点是 （任答一条）。 （4）收集氧气可以选择装置 ，你选择它的理由是 。若用排水法收集氧气 时，当观察到气泡 时才开始收集，否则收集的氧气不纯。 某同学收集完毕，先停止加热再将导管移出水面，你预测这种操作可能会引起的后果是 。 如果选用 D 收集氧气，验满的方法是 。 （5）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体，已知甲烷难溶于水，比空 气的密度小。则制备甲烷气体需要发生装置是 （填序号，下同），要想收集更纯净的甲烷 气体，最好选用的收集装置是 。 【答案】（1）试管，酒精灯，集气瓶，水槽； （2）A，防止高锰酸钾粉末进入导管； （3）B，二氧化锰，不用加热； （4）C 或 D，氧气密度比空气大，不易溶于水，连续均匀冒出，炸裂试管，氧气具有助燃性，将 带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满； （5）A，C。 【解析】（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是试管，②是酒精灯，③是集气瓶，④是水 槽； （2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以应选择的发生装置是 A， 试管口还要塞一团棉花，目的是防止高锰酸钾粉末进入导管； （3）实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是液体，反应条件是常温、催化剂，所以应选择的发 生装置是 B，锥形瓶中应先放入的药品是二氧化锰，与采用装置 A 制取氧气时比较，主要优点是： 不用加热； （4）氧气密度比空气大，不易溶于水，所以收集氧气可以选择装置 C 或 D，用排水法收集氧气 时，当观察到气泡连续均匀冒出时才开始收集，收集完毕，先停止加热再将导管移出水面，可能 会引起的后果是炸裂试管，氧气具有助燃性，所以选用 D 收集氧气，验满的方法是：将带火星的 木条放在集气瓶口，木条复燃，证明集满； （5）实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷难溶于水，比空气的密度小，排 水法收集的气体纯净，所以制备甲烷气体需要发生装置是 A，要想收集更纯净的甲烷气体，最好 选用的收集装置是 C。 26．（ 15 分）在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气” 差不多。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 实验一：混制“富氧空气” （1）用高锰酸钾制取氧气 ①写出反应的化学方程式 ； ②仪器名称：C 、E ； ③组装发生装置所需的仪器 （选填标号）（如图 1）。 （2）混制“富氧空气” 如图 2，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为 250mL）氧气体积分数为 40% 的“富氧空气”，气体应从装置中的管 （选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出 120mL 水，再 通入氧气排出 mL 水。 实验二：测定“富氧空气”中氧气的体积分数 用如图 3 装置测定“富氧空气”中氧气的体积分数（集气瓶中“富氧空气”体积为 100mL，底部残留 少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作过程如下： i．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为 V1mL； ii．用电点火装置点燃红磷，充分反应； iii．打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平 面上，读出量筒内水的体积为 V2mL。 试回答问题： （3）气球的作用 ； （ 4 ）操作 ii 中 可 观 察 到 现 象 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 ； （5）本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 （用含 V1、V2 的式子表示）。 （6）若读取 V1 时仰视，读取 V2 时俯视，则测得实验结果 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1）①2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑； ②水槽；长颈漏斗； ③BDFG； （2）b；80； （3）调节装置内的压强； （4）剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；4P+5O2 2P2O5； （5） ×100%； （6）偏小。 【解析】（1）①在加热的条件下，高锰酸钾分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气；故填：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑； ②仪器 C 是水槽；E 是长颈漏斗；故填：水槽；长颈漏斗； ③该反应属于固体加热型，选择仪器 BDFG 来组装氧气的发生装置；故填：BDFG； （2）如图 2，气体应从装置中的管 b 通入，先通入氮气排出 120mL 水，再通入氧气排出水的体 积：120mL÷（1﹣40%）﹣120mL＝80mL．故填：b；80； （3）红磷燃烧放出热量，造成装置内的压强变大，所以气球的作用是调节装置内的压强；故填： 调节装置内的压强； （4）操作 ii 中红磷燃烧时可观察到红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，反应的化学 方程式为 4P+5O2 2P2O5．故填：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；4P+5O2 2P2O5； （5）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为： ×100%．故填： ×100%； （6）若读取 V1 时仰视（导致读取数值偏小），读取 V2 时俯视（导致读取数值偏大），则测得实 验结果偏小；故填：偏小。