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D
C
B
防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂
气泡连续并均匀地冒出时
防止水槽中的水倒流入试管使试管炸裂
试管口没有放一团棉花,加热时高锰酸钾粉末随气流进入水槽
氧气不易溶于水且不与水发生反应
氧气密度比空气略大
21%
物理变化
混合物

碳​$+$​氧气​$\xrightarrow{点燃}$​二氧化碳
稀有气体
化学性质稳定
【分析】
要解决本题,需先明确实验室加热高锰酸钾制取氧气所需的仪器,再结合各仪器的用途判断实验中不需要的仪器。加热高锰酸钾制取氧气的发生装置需要反应容器、固定装置、加热装置,结合选项逐一分析即可。
【解析】
实验室加热高锰酸钾制取氧气时,需要试管作为反应容器,铁架台用于固定试管,酒精灯用于加热;漏斗的用途是过滤操作或向小口容器添加液体,该实验中不需要使用漏斗,因此不需要选用的仪器是漏斗,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
常见化学仪器的用途;氧气的实验室制取
【点评】
本题考查实验室制取氧气的仪器选择,属于基础题型,需学生掌握常见实验仪器的用途,以及加热法制取氧气的装置组成。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解答本题,需先明确实验室收集气体的方法及对应的选择依据:实验室收集气体常用排水法和排空气法,排水法适用于难溶于水、不与水反应的气体;排空气法分为向上排空气法(适用于密度比空气大且不与空气成分反应的气体)和向下排空气法(适用于密度比空气小且不与空气成分反应的气体)。据此逐一分析选项,判断各信息是否与收集方法相关,从而确定答案。
【解析】
实验室制取气体时,收集方法的选择依据如下:
1. 排水法:需考虑气体在水中的溶解性(是否难溶或不易溶于水),以及是否与水发生化学反应,因此选项B(气体在水中的溶解性)与收集方法有关;
2. 排空气法:需考虑气体的密度(密度与空气密度的大小关系,决定向上或向下排空气法),以及气体是否与空气中的成分发生反应(若反应则不能用排空气法),因此选项A(气体的密度)、D(气体在通常状况下能否与空气中的成分发生反应)均与收集方法有关;
而气体的质量是气体本身的量,与收集方法的选择毫无关联,因此选项C符合题意。
【答案】
C
【知识点】
气体收集方法的选择;实验室气体制取的收集依据
【点评】
本题考查实验室气体收集方法的选择依据,属于化学学科的基础知识点,难度较低,主要考查学生对基础概念的理解和记忆,需准确区分影响收集方法的气体性质与无关的气体属性。
【难度系数】
0.8
【分析】要判断各实验操作是否正确,需掌握对应操作的规范要点:A选项连接仪器时,玻璃管插入胶皮管前用水润湿可减小摩擦,旋转插入是正确操作;B选项氧气验满需将带火星木条放在集气瓶口,图中伸入瓶内,操作错误;C选项氧气密度比空气大,存放时集气瓶正放是正确的;D选项检查装置气密性,手握试管观察导管口气泡,是正确操作。因此不正确的是B选项。
【解析】逐一分析各选项:
A. 连接仪器:连接玻璃管和胶皮管时,先将玻璃管口用水润湿,再稍用力旋转插入胶皮管,操作正确,不符合题意;
B. 氧气验满:验满氧气时,应将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃,证明氧气已集满,图中木条伸入集气瓶内部,无法完成验满,操作错误,符合题意;
C. 存放氧气:氧气密度比空气大,存放时集气瓶应正放并盖上玻璃片,操作正确,不符合题意;
D. 检查装置气密性:将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,操作正确,不符合题意。
【答案】B
【知识点】实验基本操作、氧气的验满
【点评】本题考查实验室制取氧气相关的基本实验操作,需准确掌握各操作的规范要求,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】0.6
【分析】
本题围绕实验室用高锰酸钾制取氧气的操作要点及氧气的收集方法设置问题,需结合实验步骤的注意事项、氧气的性质逐一分析每个问题,明确各操作的目的和原因,对应知识点作答。
【解析】
(1)加热高锰酸钾时,试管内药品产生的水蒸气遇冷会形成冷凝水,若试管口向上倾斜,冷凝水会回流到热的试管底部,导致试管骤冷炸裂,因此试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;
(2)用排水法收集氧气时,刚开始排出的气泡是装置内的空气,过早收集会导致氧气不纯,需待气泡连续并均匀冒出时再收集,此时排出的是纯净的氧气;
(3)停止加热时,若先熄灭酒精灯,试管内温度降低、压强减小,水槽中的水会在大气压作用下倒吸入热的试管,使试管炸裂,因此要先把导管移出水面,后熄灭酒精灯;
(4)高锰酸钾是粉末状药品,加热时若试管口未放一团棉花,高锰酸钾粉末会随氧气气流进入导管,进而进入水槽,使水槽中的水变成紫红色;
(5)气体收集方法由溶解性和密度决定:氧气不易溶于水且不与水反应,故可用排水法收集;氧气密度比空气略大,故可用向上排空气法收集。
【答案】
(1)防止冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂;(2)气泡连续并均匀地冒出时;(3)防止水槽中的水倒流入试管使试管炸裂;(4)试管口没有放一团棉花,加热时高锰酸钾粉末随气流进入水槽;(5)氧气不易溶于水且不与水发生反应;氧气密度比空气略大
【知识点】
实验室制取氧气的操作注意事项、氧气的收集方法
【点评】
本题为初中化学基础实验题,聚焦高锰酸钾制氧气的关键操作细节和氧气收集的原理,是实验模块的核心基础知识点,需学生准确记忆实验要点。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题围绕工业制氧气的流程,考查空气的组成、物质变化的判断、物质分类、化学反应表达式书写及氮气的性质。解题时需回忆空气各成分的体积分数,判断变化类型的依据是是否有新物质生成,物质分类需看组成物质的种类,化学反应表达式要注意反应条件,同时明确空气的成分除氮气、氧气外还包含稀有气体等,氮气的性质决定其用途。
【解析】
(1) 空气中氧气的体积分数约为21%;工业分离液态空气制氧气,是利用液氮和液氧的沸点不同进行分离,过程中没有新物质生成,属于物理变化。
(2) 由流程图可知,得到的是富氧气体,还含有其他气体,因此该方法得到的氧气由多种物质组成,属于混合物。
(3) 碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳,文字表达式为:碳+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化碳。
(4) 空气的主要成分包括氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等,分离出氧气后的剩余气体除氮气外,还含有稀有气体;氮气的化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,因此可用于食品防腐。
【答案】
21%;物理变化;混合物;碳​+​氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化碳;稀有气体;化学性质稳定
【知识点】
空气的成分、物理变化与化学变化、纯净物和混合物、文字表达式书写
【点评】
本题考查工业制氧气相关的基础知识点,涵盖空气组成、物质变化判断、物质分类、化学反应表达式及氮气的用途,题目难度不大,准确记忆相关基础知识即可解答。
【难度系数】
0.7