第四单元我们周围的空气实验题练习2020-2021学年鲁教版化学九年级上册

参考答案1．产生相同体积的O2用的时间2.45c双氧水的浓度越大相同时间内减少的质量【详解】（1）比较两组实验产生O2的快慢，可以测相同时间内产生氧气的体积，也可以测产生相同体积的氧气用的时间；I反应是氯酸钾在二氧化锰催化下加热生成氯化钾和氧气，文字表达式为：，控制变量法只能控制一个变量，因此II中x的值是2.45。（2）测量O2体积的装置是c，氧气从短管进入，才能把水从长管排出来；通过对比3个实验的数据，双氧水的浓度越高，一定时间内产生的氧气越多，即分解的速率越快；图2中把反应装置放到电子称上，可以通过观察减少的质量来判断生成的氧气多少。2．吸收生成的二氧化硫，防止污染空气二氧化硫能溶于水澄清石灰水引燃铁丝②③【分析】（1）根据硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫分析；（2）根据检验二氧化碳可用澄清石灰水；（3）根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项分析；（4）根据可燃物燃烧的条件，即可燃物、氧气或空气、温度达到可燃物的着火点分析判断。【详解】（1）实验一：由于硫燃烧生成的二氧化硫有毒能污染空气，所以做硫燃烧的实验时集气瓶底放少量,水的作用是：吸收生成的二氧化硫，防止污染空气，由此推测二氧化硫能溶于水。故答案为吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；二氧化硫能溶于水；。（2）实验二：木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，检验二氧化碳气体用澄清石灰水，使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。故答案为澄清石灰水。（3）从操作角度：铁丝燃烧时，需在铁丝前端系一根火柴，火柴所起到的作用是引燃铁丝；故答案为引燃铁丝。（4）①铁丝燃烧时，需在火柴快要燃尽时再伸入充满氧气的集气瓶中，为防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气，是正确的，不符合题意；②氧气纯度不够，铁丝不会燃烧，导致实验失败，符合题意；③铁丝表面有油漆，铁丝不燃烧，导致实验失败，符合题意；④集气瓶底部预先铺一层细砂，是为了防止燃烧时产生的高温熔融物溅落瓶底使瓶底受热不均而炸裂的，与燃烧的条件无关，不符合题意。故答案为②③。【点睛】熟练掌握氧气的化学性质，并熟记常见物质在氧气中燃烧的现象和产物，以及做实验时的注意事项，才能顺利解答本题。3．燃烧更旺只能说明氧气浓度大于空气中氧气的浓度，无法证明是纯净氧气；装置气密性；产生大量白烟；打开止水夹b76.2%物理变化没有冷却至室温就打开止水夹b或白磷的量不足【详解】实验反思：燃烧更旺只能说明氧气浓度大于空气中氧气的浓度，无法证明是纯净的氧气；实验步骤：①为确保实验成功，实验前，应该先检查装置的气密性；④白磷燃烧，产生大量的白烟；⑤白磷熄灭并冷却至室温，打开止水夹b，让水倒吸进来；数据处理：删除第一组数据后，B中剩余水的体积为：，小组同学所带气体中氧气的体积分数为：实验反思：①家用制氧机制氧气的过程中没有生成新物质，属于物理变化；②双氧水即过氧化氢，分解生成氧气和水，文字表达式为：；③没有冷却至室温就打开止水夹b，瓶内压强过大，导致误差大，或白磷的量不足，不能把瓶内的氧气完全消耗掉，导致误差大。4．铜+氧气氧化铜。防止装置中的气体遇热膨胀使氧气与铜充分反应偏小偏小②①⑤④③14mL20％白烟D10mL锥形瓶发生炸裂氧气约占空气总体积的【详解】Ⅰ（1）铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，故文字表达式写为：铜+氧气氧化铜。（2）反应放热，气体遇热体积膨胀，读取最终体积前，先让气体冷却，读数才准确，故填防止装置中的气体遇热膨胀。（3）使封闭空气中的氧气与铜丝充分接触，使氧气与铜充分反应，故填使氧气与铜充分反应。（4）管内的铜太少，不能将氧气耗尽，会使结果偏小，故填偏小；若其中一个注射器的活塞无法顺利推动，不能将氧气耗尽，会使测量结果偏小，故填偏小。Ⅱ实验的正确操作步骤是：②测量出实验所用硬质玻璃管的体积；①在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；⑤移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接，并将其固定在铁架台上；④用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器；③停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；，故填②①⑤④③；消耗氧气的体积为20mL-6mL=14mL，故填14mL；空气中氧气的体积分数为×100％=20％，故填20％.Ⅲ（1）白磷燃烧时发出黄光。放出热量，产生大量白烟，故填白烟。（2）白磷燃烧放出热量，气体受热体积膨胀，压强增大，气球变大，冷却到室温时，瓶内氧气减小，气球随之变小，故选D。（3）空气中氧气的体积约占空气的1/5，锥形瓶内空气体积为250mL，所以锥形瓶中氧气的体积为50mL，当注射器中的水还剩余10mL时停止流下，此时瓶内外压强相当，故填10mL。（4）在锥形瓶底铺一层细沙的作用是防止锥形瓶受热不匀发生炸裂，故填锥形瓶发生炸裂；由以上分析知进入锥形瓶内的水的体积为50mL，即原瓶内的氧气体积为50mL，瓶的容积为250mL，所以氧气约占空气总体积的，故填氧气约占空气总体积的。【点睛】测空气中氧气含量实验中，如果所用铜丝或磷的量不足，未冷却就读取剩余气体体积数会造成实验结果偏小。5．氧气中含有较多的水蒸气当水蒸气经过U型管的时候遇冷凝结成水蒸气能使带火星的木条复燃的气体不一定是纯氧气大于或等于36.8%用两支相同的试管取适量的蒸馏水，第一支试管不再另加其他物质，第二支试管往其中加入适量二氧化锰的粉末。用带火星的木条分别放到试管口处检验氧气的产生【详解】（2）利用图甲装置做实验时，所制取的氧气中含有较多的水蒸气，所以带火星的木条难复燃；改用乙装置后带火星的木条能够复燃，装置中冰水的作用是将水蒸气冷凝成小水滴；故填：氧气中含有较多的水蒸气；当水蒸气经过U型管的时候遇冷凝结成水蒸气。（3）因为实验2中时燃时不燃就是燃与不燃的交界，此时的氧气的体积百分数为（80×21%+20）÷100=36.8%．所以通过以上实验，可以得出的结论是能使带火星的木条复燃的气体不一定是纯氧气；小明还能够粗略得出：使带火星的木条复燃的气体中氧气体积分数的范围是大于或等于36.8%；故填：能使带火星的木条复燃的气体不一定是纯氧气；大于或等于36.8%；（4）根据实验目的可以设计如下实验方案进行探究：用两支相同的试管取适量的蒸馏水，第一支试管不再另加其他物质，第二支试管往其中加入适量二氧化锰的粉末。用带火星的木条分别放到试管口处检验氧气的产生；故填：用两支相同的试管取适量的蒸馏水，第一支试管不再另加其他物质，第二支试管往其中加入适量二氧化锰的粉末。用带火星的木条分别放到试管口处检验氧气的产生。6．BE检查装置的气密性将长颈漏斗换成分液漏斗A防止高锰酸钾飞溅进入导气管，堵塞导气管用带火星（或燃着）的木条靠近集气瓶口，若带火星的木条复燃或燃着的木条燃烧更加剧烈，说明氧气已集满集气瓶内没有装满水或没等到气泡连续均匀冒出时收集而混有空气等合理答案均可EAbb【分析】实验室进行气体制取，发生装置的选择由反应条件和反应物的状态决定；而气体的收集方法，则是由气体的密度和溶解性来决定。【详解】（1）过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，属于固液不加热制气体，选用B装置作为发生装置。要收集纯净的氧气，选用排水法收集，选择E装置。文字表达式为：。故填：BE；（2）装置连接好后，在加药品之前要检查装置的气密性，防止漏气。故填：检查装置的气密性；（3）要随时控制生产气体的量并节约药品，可将B装置中的长颈漏斗换成分液漏斗，用分液漏斗控制过氧化氢溶液的加入量，从而控制了生成气体的量，同时可以节约药品。故填：将长颈漏斗换成分液漏斗；（4）高锰酸钾加热制氧气，属于固固加热制气体，选用A装置作为发生装置。加热过程中，为防止高锰酸钾飞溅进入导气管，堵塞导气管，要在试管口放一团棉花。故填：A防止高锰酸钾飞溅进入导气管，堵塞导气管；（5）用向上排空气法收集氧气验满时，用带火星的木条或燃着的木条来进行检验。排水法收集的氧气不纯，氧气中混有空气，可能的原因有：集气瓶内没有装满水留有气泡、没等到气泡连续均匀冒出时就进行收集等。故填：用带火星（或燃着）的木条靠近集气瓶口，若带火星的木条复燃或燃着的木条燃烧更加剧烈，说明氧气已集满集气瓶内没有装满水或没等到气泡连续均匀冒出时收集而混有空气等合理答案均可；（6）硫粉在氧气中燃烧会生成对空气有污染的二氧化硫气体，要在集气瓶内预先放入少量的水，用来吸收二氧化硫，因此用排水法收集比较好。故填：E；（7）①用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体制取甲烷，属于固固加热制气体，选用A装置作为发生装置。故填：A；②甲烷密度比空气小，收集干燥的甲烷，用向下排空气法收集，气体从b端进入集氧瓶。故填：b；③在F装置中装满水收集甲烷，即用排水法收集甲烷。甲烷密度比水小，要将水从集气瓶中排出去，甲烷要从b端通入。故填：b。【点睛】本题要求熟记氧气的实验室制法、收集方法、原理和操作注意事项。此外，本题的重点是常用气体的发生装置和收集装置的选取方法，要学会根据反应物的状态和反应的条件选择发生装置，根据制取气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法。7．过氧化氢水+氧气可以控制反应速率AEad短52%【详解】(1)双氧水在二氧化锰做催化剂的情况下可分解为水和氧气。该反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气。双氧水制取氧气使用分液漏斗可以通过控制活塞来控制滴加液体的速度，从而控制反应速率。故填：可以控制反应速率。(2)氯酸钾和二氧化锰制取氧气需要加热，所以发生装置选择A固固加热型装置。因为氧气不易溶于水，可选E排水法收集，密度比空气大可D向上排空气法收集，排水法收集到的气体更纯净。故填E。a反应中无任何现象说明氧气的物理性质发生改变，不合理。b能使带火星的木条复燃的气体是氧气，但氧气是无色无味的气体。所以该气体一定混有带有刺激性气味的气体，是混合物。合理。c.通过对比实验加热氯酸钾说明刺激性气味与氯酸钾无关，则说明刺激性气味一定与二氧化锰有关。合理。d.用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，会有微量的氯气产生，氯气有刺激性气味，与氧气无关，故不合理。故选ad。(3)万用瓶排水法收集气体应短进长出，所以氧气从短管进入，将水从长管排除。故填：短。排尽集气瓶中的水，水的体积等于收集氧气的体积。原空气中有的氧气，所以收集氧气后集气瓶中氧气的体积分数是40%+（1-40%）×=52%。8．试管AD集气瓶中没有装满水BCE变大①二氧化锰化学性质【详解】试题分析：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是试管；（2）高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，向上排空气法收集出的氧气干燥，所以用高锰酸钾制取干燥的氧气，他应选择上述装置中的AD进行组装；（3）实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气，实验结束后，收集到的氧气不纯其原因是集气瓶中没有装满水；（4）实验室用高锰酸钾制取氧气时，需要先检验装置的气密性，然后装药，加热制取氧气，实验结束，需要先撤导管，然后熄灭酒精灯，所以正确的顺序是：③④①⑤⑥②，故选B；（5）实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，可选用C做发生装置；（6）一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，所以收集一氧化氮气体时应选用图中装置E；（7）二氧化锰是反应的催化剂，在化学反应前后，质量不变，所以改用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，固体质量减少，二氧化锰在反应前后固体混合物中的质量分数将变大；（8）①根据催化剂能改变化学反应的速率，可选择加催化剂和不加催化剂的进行比较分解温度即可，要想证明除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂，可选择实验①和实验④对比，证明猜想合理；②分解时所需温度最低的，催化效果越好，故填：MnO2；③催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质．故要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变。考点：氧气的制取装置；氧气的收集方法；制取氧气的操作步骤和注意点；催化剂的特点与催化作用9．将试管注满水，用量筒量出这些水的体积活塞能回到原来的位置12D白磷燃烧，产生大量白烟，粗铜丝变黑色磷+氧气五氧化二磷不会，因为铜丝加热消耗氧气，更有利于试管中的氧气完全反应，实验结果更准确【详解】（1）测量试管容积的常用方法是，将试管装满水，然后测量水的体积。连接装置，打开弹簧夹，将注射器活塞向上拉到一定刻度，若活塞能回到原来的位置，说明气密性良好。故答案为：将试管注满水，用量筒量出这些水的体积；活塞能回到原来的位置；（2）试管的容积为60mL，即试管中空气体积是60mL，其中氧气体积为：60mL×=12mL，则注射器活塞至少应调到12mL处。故填：12；（3）白磷燃烧放出热量造成气体体积膨胀，活塞向上移动，实验结束后由于氧气被耗尽，温度降低，压强减小，活塞又向下移动；故填：D；（4）步骤（4）中观察到的现象有：白磷燃烧，产生大量白烟，粗铜丝变黑色。故填：白磷燃烧，产生大量白烟，粗铜丝变黑色；（5）该实验的主要反应是磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；故填：磷+氧气五氧化二磷；（6）铜丝加热消耗氧气，更有利于试管中的氧气完全反应，实验结果更准确，故填：不会，因为铜丝加热消耗氧气，更有利于试管中的氧气完全反应，实验结果更准确。10．（1）水槽（