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澄清石灰水
氧气的浓度(或氧气的含量)
蓝紫色
硫+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化硫
火星四射
铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底
铁粉很细,增大了与氧气的接触面积
A
锥形瓶
集气瓶
高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气
连续均匀
a
A
E
能控制反应的速率
D(或G)
【分析】
本题围绕氧气的化学性质相关实验展开,需结合各实验的目的、现象、原理及注意事项逐一分析:
(1) A图是木炭在氧气中燃烧,产物为二氧化碳,检验二氧化碳需用澄清石灰水,据此确定倒入的液体;
(2) B、C图对比硫在空气和氧气中燃烧的现象,氧气浓度不同导致剧烈程度不同,据此分析影响因素;同时回忆硫在氧气中燃烧的火焰颜色及反应的文字表达式;
(3) D图是铁丝在氧气中燃烧,需牢记该反应的现象、文字表达式,以及瓶底留水的作用;
(4) E图中极细铁粉能在空气中燃烧,对比铁丝的情况,从接触面积角度分析原因。
【解析】
(1) 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此实验后应倒入澄清石灰水检验产物;
(2) 硫在空气中燃烧不如在氧气中剧烈,说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关;硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,反应的文字表达式为:硫+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化硫;
(3) 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;反应的文字表达式为:铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁;铁丝燃烧产生的高温熔融物若直接接触瓶底,会使集气瓶炸裂,因此瓶底预先留少量水的目的是防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底;
(4) 极细铁粉颗粒很小,增大了与氧气的接触面积,因此即使在空气中也能剧烈燃烧,而铁丝因接触面积小,在空气中无法燃烧。
【答案】
澄清石灰水;氧气的浓度(或氧气的含量);蓝紫色;硫+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化硫;火星四射;铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁;防止高温熔融物溅落下来炸裂瓶底;铁粉很细,增大了与氧气的接触面积
【知识点】
氧气的性质;物质的燃烧;化学实验操作
【点评】
本题为氧气性质相关的基础实验题,考查常见物质在氧气中燃烧的现象、反应原理、实验注意事项及影响燃烧剧烈程度的因素,知识点均为初中化学核心基础内容,侧重对实验细节的掌握,难度适中。
【难度系数】
0.7
【分析】
要判断各选项的正误,需结合过氧化氢分解的反应原理、催化剂的性质等知识。回忆相关知识点:过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气;催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变;能催化过氧化氢分解的催化剂不止二氧化锰;反应产生的气体是氧气,氧气具有助燃性。据此逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
A. 过氧化氢在催化剂的催化作用下发生分解反应,生成水和氧气,反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂} 2H_{2}O + O_{2}↑}$,该选项说法正确;
B. 该反应产生的泡沫中含有大量氧气,氧气具有助燃性,不能用于灭火,该选项说法错误;
C. 催化剂的特性是在化学反应前后,质量和化学性质都不发生改变,因此反应后催化剂的质量不变,该选项说法错误;
D. 能催化过氧化氢分解的催化剂有多种,除了二氧化锰,还可以是氧化铜、硫酸铜溶液等,并非只能使用二氧化锰,该选项说法错误。
【答案】
A
【知识点】
过氧化氢分解、催化剂性质
【点评】
本题结合趣味实验“大象牙膏”考查化学基础知识点,贴近生活,难度不大,需准确掌握相关概念即可解答。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题围绕实验室制取气体的装置展开,解题思路如下:
1. 仪器名称识别:根据常见化学仪器的外观特征,判断①为锥形瓶,②为集气瓶。
2. A装置制氧气:A是固体加热型发生装置,对应加热高锰酸钾制取氧气,据此写出反应的文字表达式。
3. 排水法和万能瓶收集氧气:排水法收集时,需等气泡连续均匀冒出再收集,避免混入装置内的空气;氧气密度比空气大,万能瓶收集时遵循“长进短出”,故从a端通入。
4. 氨气的制取装置选择:发生装置依据反应物状态和反应条件(固体加热选A),收集装置依据溶解性(极易溶于水不能用排水法)和密度(比空气小选向下排空气法E)。
5. C装置优点及干燥氧气收集:分液漏斗可控制液体滴加速度,从而控制反应速率;干燥氧气需用排空气法,选向上排空气法的D或万能瓶G。
【解析】
(1) 由图可知,仪器①是锥形瓶,仪器②是集气瓶。
(2) A装置为固体加热型发生装置,实验室用A装置制取氧气时,通常是加热高锰酸钾,反应的文字表达式为:高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气。
(3) 用F装置(排水法)收集氧气时,刚开始排出的气泡是装置内的空气,待气泡连续均匀冒出时开始收集,才能得到较纯净的氧气;氧气密度比空气大,用G装置收集时,气体应从长管a端通入,空气从短管b端排出。
(4) 实验室制氨气是加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物,属于固体加热型反应,发生装置选A;氨气极易溶于水,不能用排水法,且密度比空气小,需用向下排空气法收集,故收集装置选E。
(5) C装置使用分液漏斗,可通过控制活塞调节液体滴加速度,从而控制反应的速率;要收集干燥的氧气,不能用排水法,氧气密度比空气大,可选择向上排空气法的D装置,或万能瓶G装置(氧气从a端通入)。
【答案】
锥形瓶;集气瓶;高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;连续均匀;a;A;E;能控制反应的速率;D(或G)
【知识点】
常见化学仪器;实验室制取氧气;气体装置选择
【点评】
本题考查实验室制取气体的核心基础知识,涵盖仪器识别、反应原理、装置选择等内容,是初中化学的重点考点,需掌握装置选择的依据(反应物状态、反应条件、气体密度与溶解性),整体难度适中。
【难度系数】
0.6