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系統(tǒng)復(fù)習(xí) 第41課 空氣（2）
一．知識梳理
（一）、氧氣和二氧化碳的實驗室制法
表1、實驗室制取氧氣
途徑一
途徑二
途徑三
藥品
KMnO4
KClO3、MnO2
H2O2、MnO2
反應(yīng)方程式
2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2KClO3　　　　2KCl＋3O2↑
2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑
反應(yīng)類型
分解反應(yīng)
反應(yīng)條件
加熱
催化劑、加熱
催化劑
儀器裝置
操作步驟
制氧氣的操作步驟：查、裝、定、點、收、離、熄。（諧音：茶莊定點收利息）
注意事項
見知識補充
收集方法
① 排水集氣法 （氧氣不易溶于水）；
優(yōu)點：純度大；
缺點：含有一定量的水汽。
②向上排空氣法（氧氣密度比空氣略大）；
優(yōu)點：干燥；
缺點：氣體純度不高。
檢驗方法
把帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條 復(fù)燃 ，則說明是氧氣。
驗滿方法
①用排水法時，若瓶口周圍有 氣泡 ，則說明已滿。
②用向上排空氣法時，用帶火星的木條放在 瓶口 ，若木條復(fù)燃，則證明已滿。
途徑四：電解水，2H2O 通電 2H2↑＋O2↑
途徑五：植物光合作用：6CO2+6H2O 光 C6H12O6+6O2
表2、實驗室制取二氧化碳氣體
物質(zhì)
項目
制取二氧化碳
藥品
大理石或石灰石、稀鹽酸
實驗室制取二氧化碳時，為什么最好選用稀鹽酸？而不用濃鹽酸或硫酸？
答：若用硫酸反應(yīng)，其原理為：CaCO3+H2SO4＝＝CaSO4+H2O+CO2↑,結(jié)果生成 微溶于水 固體硫酸鈣，它 覆蓋 在大理石或石灰石表面，使酸與大理石或石灰石 隔離 ，導(dǎo)致反應(yīng)太緩慢或停止。如果用濃鹽酸和大理石或石灰石反應(yīng)，由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，使制得的二氧化碳中混有較多的 氯化氫氣體 。用稀鹽酸和大理石或石灰石反應(yīng)，所得二氧化碳氣流平穩(wěn)，氣體又較為純凈，所以選用稀鹽酸制二氧化碳最合適。
化學(xué)反應(yīng)原理（即化學(xué)反應(yīng)方程式）
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
反應(yīng)類型
復(fù)分解反應(yīng)
反應(yīng)條件
常溫
儀器
裝置
（圖示）
操作步驟
“查”：檢查裝置的氣密性。“裝”：從錐形瓶口裝大理石，塞緊塞子。“加”：從長頸漏斗（或分液漏斗）加入稀鹽酸。“收”：收集氣體。
注意事項
裝置注意事項：發(fā)生裝置的導(dǎo)管露出塞子即可，不能伸入過長；長頸漏斗下端要伸入液面以下。操作注意事項：用向上排空氣法收集二氧化碳時導(dǎo)管要伸入集氣瓶底部。
收集方法
向上排空氣法
理由是：因為二氧化碳 能 溶于水，且部分與水反應(yīng)生成 碳酸 ，密度比空氣 大 ，因此一般只用 向上排空氣法 來收集二氧化碳
檢驗方法
把該氣體通入 澄清石灰水 中，若 澄清石灰水變渾濁 ，則證明生成的氣體是二氧化碳。
驗滿方法
將燃著的木條放在集氣瓶 瓶口 ，木條熄滅證明已收集滿。
（二）、制備氣體時裝置的選擇
思考：我們在選擇氣體的發(fā)生裝置、收集裝置時，需要考慮氣體的哪些性質(zhì)( )
A、密度 B、溶解性 C、是否與空氣反應(yīng) D、是否與水反應(yīng)
（三）、以O(shè)2和CO2兩種常見的化學(xué)物質(zhì)為核心的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式
1、高錳酸鉀在加熱的條件下制取氧氣： ；反應(yīng)類型： 。
2、加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣： ；反應(yīng)類型： 。
3、雙氧水（過氧化氫）制取（二氧化錳作催化劑）氧氣； ；反應(yīng)類型： 。
4、電解水： ；反應(yīng)類型： 。（正極 氣，負(fù)極 氣，體積比 。）
5、光合作用： ；（寫文字表達式）
6、氫氣在氧氣中點燃： ；反應(yīng)類型： 。
7、鋁在氧氣中點燃： ；
8、硫在氧氣中點燃： ；現(xiàn)象： 。
9、碳在氧氣中點燃： ；現(xiàn)象： 。
10、磷在在氧氣中點燃： ；現(xiàn)象： 。
11、鐵在氧氣中點燃： ；現(xiàn)象： 。
12、銅在加熱的條件下與氧氣反應(yīng)： ；反應(yīng)類型： 。
13、甲烷燃燒： ；
14、酒精燃燒： ；
15、鎂帶燃燒： ；現(xiàn)象： 。
16、二氧化碳溶于水： ；（紫色石蕊試液變紅）
17、碳酸受熱分解： ；（紅色的石蕊試液又變成紫色）
18、二氧化碳通入澄清石灰水： ；
19、碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)（實驗室制C O2）： ；
20、高溫鍛燒石灰石（工業(yè)制C O2）： ；
21、呼吸作用： ；（寫文字表達式）
（四）、知識補充
1、裝置的注意事項：
a．酒精燈內(nèi)的酒精不超過酒精燈容積的2/3。
b．酒精燈外焰要對準(zhǔn)藥品所在部位加熱。
c．藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。
d．試管口要略向下傾斜，防止藥品中濕存的水分受熱后變成水蒸氣，遇冷成水倒流回試管底部，使試管炸裂。
e．鐵夾要夾在試管的中上部（或距管口1/3—1/4）。
f．試管內(nèi)導(dǎo)管稍出膠塞即可，便于氣體排出。
g．集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。
2、操作時的注意事項：
a．加熱時要先使試管均勻受熱，然后對準(zhǔn)藥品處加熱。
b．排氣法集氣時，導(dǎo)管要伸入集氣瓶底部。
c．用排水法收集氣體時，應(yīng)注意當(dāng)氣泡連續(xù)均勻放出時再收集，否則收集的氣體中混有空氣。當(dāng)集氣瓶口有大氣泡冒出時，證明已滿。
d．停止反應(yīng)時，應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出，再撤掉酒精燈，防止水槽中水回流，使試管炸裂。
e．若用高錳酸鉀制氧氣，試管口要放一小團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。
f．盛滿氧氣的集氣瓶應(yīng)正放，因氧氣密度大于空氣，正放可減少氣體逸散。
通常，在工業(yè)、醫(yī)療等方面需要大量的氧氣，靠實驗室制法制取氧氣是不夠的。
3、氧氣和二氧化碳的工業(yè)制法比較
氧氣的工業(yè)制法： 二氧化碳的工業(yè)制法：
壓縮 蒸發(fā) 氮 氣（沸點-196℃）
空氣——→液態(tài)空氣——→ 液態(tài)氧（沸點-183℃）
降溫 -196℃
4、催化劑
（1）特點：一變兩不變。
一變：改變其它物質(zhì)的反應(yīng)速率。
兩不變：本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。
（2）理解催化劑的選擇性，要澄清以下幾個問題：
①催化劑能改變（加快或減慢）其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，不能片面地說是加快。
②二氧化錳只對氯酸鉀的分解具有催化作用，但不是專做催化劑的。
③催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能增大或減少生成物的質(zhì)量。
5、操作步驟（見表格）
6、背景知識和課外閱讀
（1）儀器裝配原則：先上后下，先左后右
（2）物質(zhì)加熱原則：先均勻，后集中
（3）氣體收集方法：易溶于水的，排氣法，根據(jù)密度定上下；不溶微溶的，排水法，所得氣體純度大。
二、查漏補缺，自我檢測
1．下列實驗現(xiàn)象不能說明裝置氣密性良好的是（ ）

A． B． C． D．
2．下列實驗設(shè)計中，不能有效證明二氧化碳的密度比空氣大的是（ ）

A． B． C． D．
3．將實驗室制取二氧化碳和用高錳酸鉀制取氧氣進行比較，下列說法正確的是（ ）
A．氣體發(fā)生裝置可能相同
B．反應(yīng)條件相同
C．氣體收集方法可能相同
D．反應(yīng)的基本反應(yīng)類型相同
4．鑒別空氣、氧氣、二氧化碳三瓶氣體，最簡單的方法是（ ）
A．將氣體分別通入蒸餾水中
B．將氣體分別通入澄清的石灰水中
C．將氣體分別通入紫色石蕊溶液中
D．將燃著的木條分別伸入集氣瓶中
5．為了區(qū)別O2與CO2兩瓶(或兩種)無色氣體，下列方法中不可行的是（ ）
A．分別通入紫色石蕊溶液中
B．用燃著的木條分別伸入瓶中
C．分別倒入少量NaOH溶液，振蕩
D．用塑料可樂瓶分別盛滿上述兩種氣體，各倒入1/5容積的水，蓋緊瓶蓋，振蕩
6．小紅同學(xué)做了下列實驗，其中操作合理的是（ ）
7．如圖是實驗室用高錳酸鉀制取并收集氧氣的實驗裝置圖，下列關(guān)于氧氣制取和收集的實驗操作錯誤的是（ ）
A．往試管里裝藥品前必須檢驗裝置的氣密性
B．給試管里藥品加熱前要先給試管預(yù)熱
C．要等到氣泡連續(xù)均勻放出才能開始收集氣體
D．實驗結(jié)束時，應(yīng)先熄滅酒精燈然后把導(dǎo)管口移出水面
8．利用下列原理制取氧氣，具有反應(yīng)快操作簡便、能耗少、無污染的是（ ）
A.2KClO3 2 KCl + 3O2↑ B.2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
C.2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑ D.2HgO △ 2Hg + O2↑
9．下列關(guān)于氧氣的說法正確的是 ( )
A．氧氣能支持燃燒，可作燃料
B．氧氣能跟所有物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)
C．水中的生物能依靠微溶于水中的氧氣而生存
D．帶火星的木條一定能在含有氧氣的集氣瓶中復(fù)燃
10.★★NO是汽車尾氣中的一種大氣污染物，它是一種無色氣體，難溶于水，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)而生成紅棕色的NO2氣體．在實驗室中，收集NO時可選用的集氣方法是（ ）
A．排水集氣法或向上排空氣法
B．向上排空氣法
C．排水集氣法
D．向下排空氣法
11．★小明同學(xué)采用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣，錯把高錳酸鉀當(dāng)作二氧化錳放入氯酸鉀內(nèi)，其結(jié)果與只加氯酸鉀相比，正確的是（ ）
A．反應(yīng)速率加快，生成氧氣的質(zhì)量不變
B．反應(yīng)速率不變
C．反應(yīng)速率加快，生成氧氣的質(zhì)量增加
D．生成氧氣的質(zhì)量不變
12．★如圖所示的四個裝置圖及其使用方法的說明中，錯誤的一項是（ ）
A B C D
13．[2018·湖州·13]如圖所示的裝置有很多用途，下列使用方法不正確的是（ ）
A．排水法收集氧氣時，由a口進氣
B．排空氣法收集氫氣時，由b口進氣
C．排水法收集氫氣時，由b口進氣
D．排空氣法收集二氧化碳時，由a口進氣
14．[2017·嘉興·2]★如圖是小明在做“檢測人體呼出氣體成分”的實驗示意圖．小明是在檢測人體呼出氣體中所含的（ ）
A．水蒸氣 B．氧氣 C．二氧化碳 D．氮氣
15．a(chǎn)和b為兩份質(zhì)量相等的固體。已知a為混有少量二氧化錳的氯酸鉀，b為氯酸鉀。當(dāng)分別同時加熱a和b至完全反應(yīng)時，能正確表示生成氧氣的質(zhì)量隨反應(yīng)時間而變化的圖象是（　　）21cnjy.com

A． B． C． D．
16．小蘇試圖研究CO的還原性，通過查閱相關(guān)資料，了解到下列信息：草酸(H2C2O4）與濃硫酸混合加熱會產(chǎn)生CO反應(yīng)如下：
于是她設(shè)計了下圖的實驗裝置。完成下列問題：
（1）★圖A是利用草酸制取CO的發(fā)生裝置。根據(jù)實驗原理，應(yīng)選擇 圖（填“甲”、“乙”、
或“丙”）。
（2）裝置C的作用是 。
（3）為檢驗裝置D中產(chǎn)生的氣體，E裝置中的液體應(yīng)為 。
17．[2016·湖州·23]科學(xué)興趣小組做碳還原金屬氧化物實驗后，收集到CO和CO2的混合廢氣，考慮到廢氣直接排放會污染環(huán)境，想把廢氣初步分離回收再利用。用如圖所示的裝置進行分離實驗（收集裝置略去）。
（1）錐形瓶中加入的是 。
A．NaOH溶液 B．NaCl溶液 C．Ca(OH)2溶液
（2）打開閥門K2，通入混合氣體，首先分離得到 氣體；接著關(guān)閉閥門K2，打開閥門K1，將分液漏斗中裝的 溶液滴入錐形瓶中。在錐形瓶中看到有氣泡產(chǎn)生，而分離出第二種氣體。
18．[2016·嘉興·21]如圖所示是鐵絲在氧氣中燃燒的改進實驗，用適量雙氧水和二氧化錳代替原實驗中集氣瓶里的水。
（1）用雙氧水和二氧化錳代替原集氣瓶里的水，其優(yōu)點除了使實驗更簡便外，還有 。
（2）實驗中可觀察到鐵絲燃燒的現(xiàn)象是 ，并放出大量熱，生成一種黑色固體，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

19.下圖是實驗室用于制取、干燥和收集氣體的裝置圖。

（1）過去教材中實驗室制氧氣，常用氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制取，裝置如圖B所示，從預(yù)熱到收集滿一瓶（250ml）氧氣大約需8～10分鐘，從反應(yīng)后剩余的固體中回收二氧化錳比較困難，曾有同學(xué)去聞自己收集到的氧氣，想找找吸氧的感覺，結(jié)果卻聞到刺激性氣味（少量氯酸鉀發(fā)生副反應(yīng)生成有毒的氯氣）。
現(xiàn)行教材已改用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，裝置如圖A所示，你認(rèn)為這樣做的優(yōu)點都有哪些？（寫兩點）
① ；
② 。
③寫出用過氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式： 。
（2）科學(xué)實驗課上同學(xué)們用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取并收集二氧化碳氣體，請回答問題：
①制取二氧化碳氣體的發(fā)生裝置應(yīng)選擇（填裝置編號） 。
②寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式 ： 。
③★★★現(xiàn)要收集一瓶干燥的二氧化碳氣體，請在上述裝置中選擇合適的裝置，按氣體的流向用導(dǎo)管的編號將裝置連接好：a → 。
20．[2017·寧波·20]根據(jù)氧氣的制取和性質(zhì)的相關(guān)知識，回答下列問題：
（1）圖甲裝置中二氧化錳的作用是 。
（2）要獲得一瓶干燥的氧氣，圖甲裝置中導(dǎo)管的連接順序為a→ 。
（3）下列關(guān)于硫燃燒實驗（如圖乙）的相關(guān)描述合理的有 （填序號）。
①硫在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰
②硫燃燒是劇烈氧化的現(xiàn)象
③硫在空氣和氧氣中燃燒的產(chǎn)物不同
④集氣瓶底留有水可以減少燃燒產(chǎn)物對空氣的污染
21．下圖是實驗室用高錳酸鉀制取并收集氧氣的裝置。

圖甲 圖乙
（1）寫出圖甲中儀器a的名稱 。
（2）用高錳酸鉀制取氧氣時，用一團棉花放在試管口的主要作用是 。
（3）在實驗過程中，當(dāng)觀察到氣泡在導(dǎo)氣管口連續(xù)、均勻地冒出時，才開始收集氣體，其目的是為（ ）
A．了檢驗該實驗裝置的氣密性
B．為了提高收集到的氧氣的純度
C．防止水槽中的水倒吸使試管破裂
D．防止高錳酸鉀顆粒進入導(dǎo)氣管
（4）甲烷是一種最簡單的有機物，實驗室常用AC或AD裝置，加熱分解無水醋酸鈉和堿石灰的混合物來制取甲烷氣體。由此可推得甲烷氣體具有 的物理性質(zhì)。
22．[2017·麗水·29]小峰和小剛閱讀試劑標(biāo)簽后發(fā)現(xiàn)，市場銷售的高錳酸鉀晶體純度高達99.5%，含水量可以忽略不計。為探究“試管放置方式對高錳酸鉀制取氧氣速度和體積的影響”，他倆設(shè)計了制取氧氣的直立型裝置（如圖），
并與斜臥型裝置比較，在氣密性良好的裝置中分別加入5.0克高錳酸鉀晶體，用同一酒精燈分別加熱，用同一型號的集氣瓶收集氣體，每組實驗進行五次，實驗數(shù)據(jù)取平均值后記錄如下表：
裝置類型
直立型
斜臥型
收集1瓶氧氣所需時間/秒
59
68
收集2瓶氧氣所需時間/秒
95
108
收集氧氣的總體積/毫升
525
476
（1）收集2瓶氧氣，所需時間較短的裝置類型是 ；
（2）等質(zhì)量的高錳酸鉀加熱到不再產(chǎn)生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是 ；
（3）根據(jù)2KMnO4 ? K2MnO4+MnO2+O2↑，算出5.0克高錳酸鉀生成的氧氣體積為理論值。實驗中發(fā)現(xiàn)，斜臥型發(fā)生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值，他們對其原因進行了探究：
【提出假設(shè)】
小峰假設(shè)：反應(yīng)生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣；
你的假設(shè)： 。
【設(shè)計實驗】要驗證小峰的假設(shè)能否成立，請設(shè)計簡明的實驗方案 。
23. 小李學(xué)習(xí)了二氧化碳知識后。進行了二氧化碳氣體在水中溶解性的探究，其實驗步驟及裝置如下。
①用大號針筒抽取200毫升二氧化碳氣體。
②試劑瓶中加入200毫升水(恰好加滿），塞緊雙孔橡皮塞。
③連接大號針筒和試劑瓶，緩慢推動活塞，將二氧化碳注入水中。
（1）試劑瓶中加入的水應(yīng)是___________________。
A．蒸餾水 B．自來水
（2）推動活塞時盡量緩慢，其目的是___________________。
（3）當(dāng)向水中注入CO2氣體體積達到120毫升時，紅色油柱開始向上移動，實驗表明在該條件下，l體積水中能溶解 體積的二氧化碳。
24. [2016·臺州·25]鎂帶在空氣中放置幾十天后表面變黑。 有人認(rèn)為這是鎂與氧氣反應(yīng)生成的氧化鎂;也有人根據(jù)鐵生銹的條件,認(rèn)為這是鎂與水、氧氣共同作用的結(jié)果。 為此,小柯進行了如下探究:將如圖所示的兩個裝置抽氣,然后充入除去二氧化碳后的空氣,再在兩邊用彈簧夾將裝置密封,幾十天以后觀察現(xiàn)象。
（1）兩個裝置所盛放的液體分別是 和水。
（2）幾十天以后,兩個裝置中的鎂帶表面都未變黑,于是小柯猜想,黑色物質(zhì)可能是碳和碳酸鎂的混合物。 如果小柯的猜想成立,那么取黑色物質(zhì)加入足量的稀鹽酸,會觀察到哪些現(xiàn)象? 。
25. [2016·臺州·29]資料顯示,將新制的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的 H2O2 溶液,加熱到80℃ 時,才有較多氧氣產(chǎn)生。 而相同質(zhì)量5%的 H2O2 溶液加入催化劑,常溫下就會立即產(chǎn)生氧氣,反應(yīng)速度快、所需時間短。（1）小晨按圖甲裝置進行實驗,當(dāng)試管中有大量氣泡出現(xiàn)時,伸入帶火星的木條,木條并未復(fù)燃。 為此,他利用圖乙裝置收集氣體,再用帶火星的木條檢驗,木條復(fù)燃。 那么圖甲實驗中帶火星木條未復(fù)燃的原因是 。
（2）柯利用催化劑使H2O2溶液分解制取氧氣,圖丙是他設(shè)計的氣體發(fā)生裝置,請你指出一處錯誤。 。
（3）采用相同質(zhì)量5%的H2O2溶液，圖丁虛線表示加熱分解制取氧氣的曲線，請你在該圖中用實線畫出利用催化劑制取氧氣的大致曲線。 (假定兩種方法H2O2均完全分解;曲線畫在答題紙上)
26．課堂上同學(xué)們利用甲圖裝置做過氧化氫分解實驗時，帶火星的木條很難復(fù)燃，于是老師加了一個U形管，如乙圖，帶火星的木條較易復(fù)燃。
請回答：
（1）寫出實驗室制取氧氣的化學(xué)方程式： 。
（2）★改用乙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃的原因： 。
（3）根據(jù)（2）中推測的原因，請你設(shè)計一個新的改進裝置(可用圖示或用文字?jǐn)⑹龈倪M要點)。
27．[2018·衢州·27]小柯為了研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有差異，做了如下實驗：加熱高錳酸鉀固體，分別用兩種方法各收集三瓶氧氣，并使用傳感器則定收集到的氧氣濃度，數(shù)據(jù)見表。?
收集方法
向上排空氣法
排水法
氧氣濃度%
79.6
79.7
79.9
90.0
89.8
89.3
氧氣平均濃度%
79.7
89.7
（1）小柯用向上排空氣法收集氧氣時，以能使裝置在集氣瓶瓶口帶火星木條復(fù)燃為氧氣集滿的標(biāo)準(zhǔn)；用排水法收集氧氣時，以觀察到______為氧氣集滿的標(biāo)準(zhǔn)。
（2）以上兩種方法中，_____法收集到的氧氣更純凈。
（3）向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有80%左右的原因有_______。
A．氧氣的密度略大于空氣的密度
B．加熱高錳酸鉀固體產(chǎn)生氧氣的濃度只有80%左右
C．當(dāng)觀察到帶火星木條復(fù)燃時，集氣瓶內(nèi)還有空氣
D．當(dāng)氧氣進入集氣瓶時，瓶內(nèi)空氣與進入的氧氣相互擴散
28．某實驗小組進行氧氣制取與性質(zhì)檢驗的實驗。
（1）以過氧化氫溶液為原料制取并收集氧氣，應(yīng)選用的裝置是 （填序號）。
(2)★實驗中，用裝有一定量水的集氣瓶進行排水法收集氧氣，能使帶火星木條復(fù)燃。那么使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣體積分?jǐn)?shù)的最低值是多少呢？進一步展開探究。
第一組實驗：5個容積均為100 mL的集氣瓶，分別裝入一定體積的水，再用排水法收集氧氣，集滿5個集氣瓶。將帶火星的木條依次伸入5個集氣瓶中，記錄實驗現(xiàn)象。以相同方法完成第二組實驗。兩組實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見下表。（已知空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%）
第一組
第二組
集氣瓶編號
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
集氣前裝入集氣瓶內(nèi)水的體積/mL
10
20
30
40
50
31
33
35
37
39
帶火星木條
的狀況
微亮
亮
很亮
復(fù)燃
復(fù)燃
很亮
很亮
復(fù)燃
復(fù)燃
復(fù)燃
①第一組實驗D瓶，集氣結(jié)束時氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 %。
②經(jīng)計算，第二組實驗C瓶的氧氣體積分?jǐn)?shù)為48.65%，由此得出“使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣體積分?jǐn)?shù)的最低值只能是48.65%”的結(jié)論。對此結(jié)論和過程進行評價： 。
29．[2018·衢州·27]小柯為了研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有差異，做了如下實驗：加熱高錳酸鉀固體，分別用兩種方法各收集三瓶氧氣，并使用傳感器則定收集到的氧氣濃度，數(shù)據(jù)見表。?
收集方法
向上排空氣法
排水法
氧氣濃度%
79.6
79.7
79.9
90.0
89.8
89.3
氧氣平均濃度%
79.7
89.7
(1)小柯用向上排空氣法收集氧氣時，以能使裝置在集氣瓶瓶口帶火星木條復(fù)燃為氧氣集滿的標(biāo)準(zhǔn)；用排水法收集氧氣時，以觀察到______為氧氣集滿的標(biāo)準(zhǔn)。
(2)以上兩種方法中，_____法收集到的氧氣更純凈。
(3)向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有80%左右的原因有_______。
A.氧氣的密度略大于空氣的密度
B.加熱高錳酸鉀固體產(chǎn)生氧氣的濃度只有80%左右
C.當(dāng)觀察到帶火星木條復(fù)燃時，集氣瓶內(nèi)還有空氣
D.當(dāng)氧氣進入集氣瓶時，瓶內(nèi)空氣與進入的氧氣相互擴散
30．[2018·金華麗水·30]小君和小英同學(xué)發(fā)現(xiàn)：帶火星的竹簽在空氣中不會復(fù)燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氧氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復(fù)燃，為了找到能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究：
【設(shè)計實驗】小君設(shè)計了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是 。
【實驗研究】第一組實驗：取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%
30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當(dāng)氣泡 放出后，導(dǎo)管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①～③號瓶中，記錄實驗現(xiàn)象。
獲得第一組實驗現(xiàn)象后，小君又做了第二組實驗，并記錄實驗現(xiàn)象，兩組實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見下表：
實驗分組
第一組
第二組
實驗序號
⑥
集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù)/%
15
30
45
34
38
42
帶火星竹簽狀況
亮
很亮
復(fù)燃
很亮
復(fù)燃
復(fù)燃
得出上述兩組實驗現(xiàn)象后，小英認(rèn)為還不能確定能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值，需繼續(xù)進行實驗。則實驗序號⑦的集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該是 %。
【實驗結(jié)論】再經(jīng)過數(shù)次實驗并計算后得出：能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值為48.7%。
【繼續(xù)探究】小君認(rèn)為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，請你提出實驗改進的措施 。
31．[2016·麗水·33]質(zhì)疑與探究是科學(xué)課堂永恒的主題，下列是小科同學(xué)對氣體收集方式本質(zhì)原因的探究。
（1）有些同學(xué)說：“CO2要用向上排空氣法收集，不能用向下排法收集。”小科同學(xué)疑惑：為什么不能用向下排空氣法收集？于是，進行了如下對比實驗：用圖甲和圖乙兩種方式收集CO2，通入的氣體流速和時間相同，發(fā)現(xiàn)甲集氣瓶收集到的CO2濃度較大，乙集氣瓶的CO2濃度很小。請分析兩者濃度相差較大的原因。
（2）有些同學(xué)說：“O2可以用排水集氣法收集，但CO2不能排水集氣法收集。”對此，小科同學(xué)疑惑，于是又進行了如下對比實驗：用圖丙裝置分別以相同流速通入O2和CO2，發(fā)現(xiàn)收集滿O2比CO2耗時少。請分析原因。
32．在氧氣性質(zhì)和制取的實驗中，需完成碳和鐵絲在氧氣中燃燒兩實驗，實驗冊提示取用高錳酸鉀的質(zhì)量為7克。
 
(1)計算分析：小明實驗時采用容積為125毫升的集氣瓶，如果按實驗冊提示，他能否制得兩瓶氧氣?(氧氣密度為1．43克／升)
(2)實驗操作：
①利用高錳酸鉀制取氧氣，他應(yīng)選用如圖甲中的發(fā)生裝置 ；
②制氧時，小明未能收集到兩瓶氧氣，其可能的原因有 ；
A．沒有塞緊試管塞 B．試管口放有棉花
C．沒有及時更換收集第二瓶 D．加熱前已將集氣瓶灌滿水倒立于水槽中
③小明采用圖乙方法收集，從水槽中取出充滿氧氣的集氣瓶，正放于實驗桌上，發(fā)現(xiàn)瓶口上方的玻璃片容易滑動，其原因是 。
（3）★如果改用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （填“增大”“減小”或“不變”）
33．硫化氫(H2S)是一種具有臭雞蛋氣味的致命毒氣，它的密度比空氣大，可溶于水形成氫硫酸，氫硫酸具有酸的通性。實驗室常用固體硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸在常溫下制得H2S，同時生成FeS04。
（1）在上圖中，應(yīng)選用圖 作為制取H2S的發(fā)生裝置。
（2）★收集H2S氣體時，應(yīng)從C裝置中的 導(dǎo)管進入，對產(chǎn)生尾氣的處理方法是： 。
（3）實驗室若制取6.8克的硫化氫氣體，理論上需要多少克20%的硫酸溶液？
34.科學(xué)實驗提倡綠色環(huán)保，對實驗裝置進行微型化改進是一條很好的途徑。圖甲是實驗室制取并檢驗CO2的裝置，圖乙是對圖甲實驗裝置的“微型”化改進后的裝置。
（1）圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的 儀器相同（填字母編號）。
（2）通常用甲裝置完成該實驗需要的鹽酸是“微型”實驗裝置用量的10倍，采用“微型”實驗裝置具有的優(yōu)點是 。
（3）用乙裝置完成“制取并檢驗CO2”的實驗，消耗了0.73克10%的鹽酸。請計算實驗過程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量是多少克？
35．[2016·嘉興·34]為確定某大理石樣品的純度，某興趣小組進行如下實驗：稱取該大理石（主要成分是CaCO3，雜質(zhì)不參加反應(yīng)）加入燒杯中，向其中逐漸加入稀鹽酸至完全反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，稱量燒杯的總質(zhì)量（溶解的氣體忽略不計），有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表。
燒杯
大理石
稀鹽酸
反應(yīng)后燒杯總質(zhì)量
質(zhì)量（克）
90
8.5
50
145.2
（1）實驗中判斷碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng)的方法是 。
（2）實驗中產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量為 克，請計算該大理石樣品的純度。（計算結(jié)果精確到0.1%）
（3）實驗中若用濃鹽酸代替稀鹽酸，會使實驗結(jié)果偏 ，原因是什么？
（4）大理石是重要的建筑材料，在實際應(yīng)用中應(yīng)避免與 接觸。
參考答案
一、知識整理部分答案
碳在氧氣中燃燒 C＋O2 點燃 CO2
硫在氧氣中燃燒 S＋O2 點燃 SO2
磷在氧氣中燃燒 4P＋5O2 點燃 2P2O5
鎂在氧氣中燃燒 2Mg+ O2點燃2MgO
鐵在氧氣中燃燒 3Fe＋2O2 點燃 Fe3O4
鐵生銹 4Fe＋3O2 2Fe2O3
銅與氧氣反應(yīng) 2Cu＋O2△ 2CuO
氯酸鉀受熱分解 2KClO3　　　　2KCl＋3O2↑
高錳酸鉀受熱分解 2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑
水電解 2H2O 通電 2H2↑＋O2↑
氫氣燃燒生成水 2H2＋O2點燃2H2O
雙氧水在二氧化錳作用下分解 2H2O2 2H2O+ O2↑
二氧化碳使澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
二氧化碳通入水中 CO2＋H2O==H2CO3
碳酸受熱分解 H2CO3 △ CO2↑＋H2O
往渾濁的石灰水中繼續(xù)通入二氧化碳，石灰水變澄清 CaCO3＋H2O＋CO2===Ca（HCO3）2
將上面得到的溶液加熱，石灰水又變渾濁 Ca（HCO3）2 △CaCO3↓＋H2O＋CO2↑
工業(yè)上制取二氧化碳 CaCO3 高溫 CaO＋CO2↑
生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰 CaO＋H2O Ca(OH)2
用氫氧化鈉吸收二氧化碳 2NaOH＋CO2 Na2CO3＋H2O
光合作用 6CO2+6H2O 光 C6H12O6+6O2
呼吸作用 C6H12O6+6O2 酶 6CO2+6H2O
甲烷燃燒 CH4＋2O2 點燃 CO2＋2H2O
二、查漏補缺，自我檢測部分答案
1．C 2．C 3．C 4．D 5．C 6．B 7．D 8．C 9．C 10．C
11．C 12．A 13．A 14．A 15．D
16．[2008·臺州·27]
（1）甲；
（2）干燥氣體（或“除去水分”、“干燥劑”、“干燥CO氣體”）；
（3）澄清石灰水[或Ca(OH)2溶液]
17．（1）A （2）CO 稀硫酸（或“稀鹽酸”）
18．
（1）雙氧水可以提供充足的氧氣，讓鐵絲燃燒更持久（合理即給分）
（2）劇烈燃燒，火星四射；3Fe+2O2 Fe3O4
19．[2007·金華·28改]
（1）①常溫反應(yīng)，不需加熱（或操作簡便）；②反應(yīng)速率快；（或便于回收二氧化錳；或制得的氧氣純凈（或無污染））。
③2H2O2 2H2O+ O2↑
（2）①A；②CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；③b→c→f 答成“b→c→f→g→d（b）”也給分
20．（1）催化；（2）d→e→b（→c）；（3）①②④
21．[2011·義烏·31改]（1）鐵架臺； （2）防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管；（3）B；（4）難溶于水、密度比空氣小
22．
（1）直立型；
（2）斜臥型裝置中的固體被氣流帶到試管口（或棉花團）附近更多，未完全反應(yīng)的更多所以收集到的氧氣較少；
（3）反應(yīng)生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣（或反應(yīng)生成的二氧化錳和錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣） 取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，若冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變，證明小峰的假設(shè)不成立，否則假設(shè)成立（或取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，若不能使帶火星的木條復(fù)燃，證明小峰的假設(shè)不成立，否則假設(shè)成立）
23. [2013·湖州·33]
（1）A（“蒸餾水”給分）；（2）使二氧化碳充分溶解（意思相近即可）；（3）0.6
24.
（1）濃硫酸(答“濃 H2SO4”也給分,沒有“濃”字不給分)
（2）有氣泡產(chǎn)生,黑色固體部分溶解(答對一點給1分)
25．
（1）氧氣中混有較多水汽。(答“水蒸氣含量過高”或“氧氣濃度低”等合理答案均給分)
（2）長頸漏斗下口沒有插入液面下。(答“氣體會從長頸漏斗逸出”、“換用分液漏斗”等也給分)
（3）如下圖(曲線要體現(xiàn):①“0”點開始；②斜率大于虛線(反應(yīng)所需時間較虛線短)；③最終產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量相等。每點各給1分。)
26．（1）2H2O22H2O+O2↑；（2）降低了水蒸氣的含量，提高了氧氣的濃度。
（3）從除去水蒸氣方面考慮，設(shè)計實驗可加干燥管，用濃硫酸或固體氫氧化鈉等。
27．
（1）集氣瓶口有氣泡冒出或觀察到瓶中水排盡(完)；
（2）排水(排水集氣)；
（3）ACD；
28．AE；52.6；該結(jié)論不嚴(yán)格；實驗過程可省去第二組中編號A、D、E的實驗，補充一個當(dāng)水的體積分?jǐn)?shù)達到34%的實驗。
29．（1）集氣瓶口有氣泡冒出或觀察到瓶中水排盡(完)；（2）排水(排水集氣)；（3）ACD。
解析：
（1）用排水法收集氧氣時，當(dāng)觀察到瓶口有氣泡外溢時，說明氧氣收集滿。
（2）由表可知，用排水法收集的氧氣更純。
（3）A.氧氣的密度略大于空氣的密度，故用排空氣法收集氧氣時，不能完全排盡空氣，故收集的氣體不純，選項A的原因正確；
B.加熱高錳酸鉀固體產(chǎn)生的氧氣是純氧氣，而非濃度只有80%左右，選項B的原因錯誤；
C.當(dāng)氧氣的濃度達到一定的程度時，帶火星的木條即可復(fù)燃，選項C的原因正確；
D.當(dāng)氧氣進入集氧氣瓶時，瓶內(nèi)空氣與進入的氧氣相互擴散使收集的氣體濃度較低，選項C的原因正確。
故選：ACD。
30．
【設(shè)計實驗】稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速度
【實驗研究】連續(xù)、均勻 36
【繼續(xù)探究】收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用排油法收集氧氣
解析：
【設(shè)計實驗】據(jù)圖可知，分液漏斗中是15%的過氧化氫溶液，濃度過大，會導(dǎo)致反應(yīng)速率太快，故圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速度；
【實驗研究】當(dāng)導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)均勻的氣泡時才開始收集；由第二組數(shù)據(jù)以及帶火星竹簽的燃燒情況，可選擇在34-38間的36作為第⑦；
【繼續(xù)探究】因為氧氣不溶于油，濃硫酸等能吸收水，故改進的措施：收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用排油法收集氧氣。
31．（1）當(dāng)CO2沿導(dǎo)管到達圖甲集氣瓶底部且，由于CO2密度大于空氣，排擠出集氣瓶中原有的空氣，最后得到較純的CO2；當(dāng)CO2沿導(dǎo)管到達圖乙集氣瓶底部后，由于CO2密度大于空氣，大多數(shù)CO2會從瓶口逸出，殘留在集氣瓶中CO2不多，故CO2純度不高。
（2）由于CO2能溶于水，O2不易溶于水，CO2溶于水中的量多，故用排水法收集相同體積的O2耗時少。
32．[2011臺州第36題]
解法一：
設(shè)生成兩瓶氣體需要KMnO4的質(zhì)量為x。
兩瓶氣體的質(zhì)量：m=ρV=0.25升×1.43克/升=0.3575克?
2KMnO4 ? K2MnO4+MnO2+O2↑
316?????????32
x??????????0.3575克
316/32=x/0.3575克
x=3.53克＜7克?即7克高錳酸鉀得到的氧氣一定會盛滿兩瓶。
答：7克高錳酸鉀得到的氧氣一定會盛滿兩瓶。
解法二：
設(shè)7克KMnO4能生成氧氣的質(zhì)量為x。
兩瓶氧氣的質(zhì)量：m=ρV=0.25升×1.43克/升=0.3575克
2KMnO4 ? K2MnO4+MnO2+O2↑
316????????? 32
7克????????? x
316/32=7克/x
x=0.71克＞0.3575克
答：7克高錳酸鉀得到的氧氣一定會盛滿兩瓶。
（2）①A；②A、C（寫對一項得1分，有錯不得分）；③由于瓶內(nèi)氣壓大于外界氣壓的緣故。
（3）增大
33．[2010·臺州·38]
（1）B
（2）a；用水吸收（或用堿溶液吸收，如氫氧化鈉或石灰水等）
（3）解法一：設(shè)需要20%硫酸溶液的質(zhì)量為x克
H2S04 +FeS =H2S↑++FeS04
98 34
20%x 6.8克
98/20%x=34/6.8克
x=98克
答，需要20%硫酸溶液質(zhì)量為98克
解法二：設(shè)需要硫酸為x克
H2S04 +FeS=H2S↑十+FeS04
98 34
x 6.8克
98/x=34/6.8克
x=19.6克
稀硫酸的溶液質(zhì)量=19.6克/20%=98克
答：需要20%硫酸溶液質(zhì)量為98克
34.[2013·金華·37]
（1）A；
（2）藥品用量少，產(chǎn)生的廢棄物也少，操作方便。
（3）解：設(shè)實驗過程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
0.73克×10% x
73：44= 0.73克×10%：x
解得x=0.044克
答：實驗過程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為0.044克。
35．
（1）繼續(xù)滴入稀鹽酸，觀察到不再產(chǎn)生氣泡
（2）3.3
解：設(shè)8.5克大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x。
CaCO3+ 2HCl = CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 3.3克

x=7.5克
大理石樣品的純度＝=88.2%
答：該大理石樣品的純度為88.2%。
（3）大，因為濃鹽酸有揮發(fā)性，會導(dǎo)致測得的二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致計算所得的碳酸鈣質(zhì)量偏大，最終導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大
（4）酸性物質(zhì)或酸

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