1、初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!2012 年中考化学真题精品解析分类汇编:考点 2 氧气的性质与制备(包括催化剂)一、选择题1 (2012湖北黄石 19 题,1 分)加热高锰酸钾制取氧气的操作中正确的是( )A固定装有高锰酸钾的试管时,试管口略向上倾斜B开始加热时,导管口出现气泡立即收集C加热试管时,先使酒精灯火焰在试管下方来回移动D停止加热时,先熄灭酒精灯再将导管移出水面【答案】C【解析】固定装有高锰酸钾的试管时,试管口略向下倾斜,防止加热过程中生成的水回流至试管底部使试管炸裂;开始加热时,刚开始出来的气体主要是空气,不宜立即收集,应该待导管口产生气泡连续、均匀时开始收集;停止加热
2、时,先将导管移出水面再熄灭酒精灯,防止试管内因温度变小压强降低,水槽中的水倒流到试管,使试管破裂。22012 年陕西省,11 题,2 分)氧气是与人类关系最密切的一种气体。下列与氧气有关的说法正确的是【】【答案】B【解析】A 测定空气中氧气的体积分数的实验所用的药品有以下几个要求:只能和空气中的氧气反应;不能生成气体;要能在空气中燃烧,铁在空气中不能燃烧;C 木炭在氧气中燃烧,发出白光,产生大量的热,生成气体使澄清石灰水变浑浊。D 水在通电条件下,“正氧负氢”,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气。32012 年江苏宿迁,7 题,2 分)下列物质能在空气中燃烧,且产生大量白烟的是( )A.木炭
3、B.硫粉 C.红磷 D.铁丝【答案】C【解析】烟是固体小颗粒分散在空气中形成的,木炭、硫在空气中燃烧产物是气体;铁在空气中不能燃烧。4 (2012 年广东肇庆,6 题,2 分)下列化学现象的描述,错误的是( )A.氢氧化钠固体溶于水吸热B.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!C.分别蘸有浓盐酸与浓氨水的玻璃棒靠近产生白烟D.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体【答案】A【解析】A 氢氧化钠固体溶于水放出热量。52012 年广东广州,15 题,2 分)下列叙述正确的是( )A镁片放置在空气中,不需加热就能在表面生成 MgO B红磷放置在空气中,不需加热就
4、能燃烧产生 P205 C.硫粉加热后放入氧气中,燃烧产生 SO3气体D铁丝加热后放入氧气中,燃烧产生 Fe203固体【答案】A【解析】A 镁的金属活动性比较强,放置在空气中,不需加热也能和氧气反应生成 MgO ;B 红磷的着火点 240,放置在空气中,不能燃烧;C 硫燃烧产生的是 SO2,D 铁丝在氧气中燃烧后的产物是 Fe304。62012 年江苏无锡,10 题,1 分)下列实验现象的描述不正确的是( )A镁条中空气中燃烧发出耀眼白光 B.硫中氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C. 点燃羊毛纤维能闻到烧焦的羽毛味 D.打开浓硫酸的瓶盖瓶口出现大量白烟【答案】D【解析】浓硫酸没有挥发性,因此打开浓硫酸的
5、瓶盖瓶口不会出现大量白烟;打开浓盐酸的瓶盖瓶口就出现大量白烟,因为浓盐72012 浙江杭州,7 题 3 分)下列有关氧气的叙述正确的是A氧气能和大多数金属、有机物反应,所以氧气是一种很不稳定的气体B铁在氧气中燃烧生成氧化铁C给氯酸钾加热,若不加二氧化锰就不产生氧气D课本上测定空气中氧气含量的实验中,若将红磷换成木炭实验会失败【答案】 D【解析】A 氧气能和大多数金属、有机物反应,所以氧气是一种化学性质比较活波的气体;B 铁丝在氧气中燃烧后的产物是 Fe304固体。C 氯酸钾加热,也能分解产生氧气,只是速度比较慢,若加二氧化锰,分解速度就比较快,二氧化锰是化学反应的催化剂。82012 年江苏泰州
6、,6 题,1 分)下列物质用途的说法中,错误的是A.烧碱溶液用于制作叶脉书签 B.液态氧用作火箭燃料 C.不锈钢用作制餐具 D.氦气用作填充探空气球【答案】B【解析】B物质的性质决定物质的用途,氧气能支持燃烧和供给呼吸,但没有可燃性,因此不能用作火箭燃料。 92012 年湖南怀化,14 题,2 分)下列叙述正确的是( )A木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳 B硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C铁丝在氧气中燃烧火星四射,生成三氧化二铁D红磷在空气中燃烧产生大量白雾初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!【答案】B【解析】A 木炭在充足的氧气中燃烧生成的是二氧化碳,在氧气不充足的情况下生成的是一氧化
7、碳;C 铁丝在氧气中燃烧后的产物是 Fe304。D 红磷在空气中燃烧生成的是P205,P 205是固体,因此产生大量白烟。10012 年四川雅安,8 题,3 分)下列对实验现象的描述,正确的是A棉线在空气中燃烧产生烧焦羽毛气味的气体B硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰C聚乙烯在空气中燃烧产生刺激性气味的气体D铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体【答案】D【解析】A 棉线是植物的天然纤维,主要成分是纤维素,在空气中燃烧后,有烧纸的气味,如果是动物的天然纤维,主要成分是蛋白质,燃烧后产生烧焦羽毛气味的气体;B 硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,生成一种刺激性气味的气体;C聚乙烯
8、里只有碳元素和氢元素,根据质量守恒定律,燃烧跟空气中的氧气反应,能生成二氧化碳和水,因此燃烧后无刺激性气味的气体产生。11 (2012 年山东济宁,15 题,2 分)某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作.具体做法是:取 10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:反应过程 反应前 反应后质量变化(不含容量质量) 34.3g 32.7g若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,该同学得出的结论中,不合理的是( )A反应速率逐渐加快B最多得到氧气的质量为 1.6gC催化剂二氧化锰的质量为 0.3g D反应得到水
9、和氧气的质量比为 9:8【答案】A【解析】根据反应物的浓度对反应速率的影响,浓度越大,反应越快,应该是开始快,然后逐渐减慢,根据质量守恒定律,可知 B 正确,利用氧气质量可计算参加反应的过氧化氢溶液的质量,可知 C 正确,根据化学方程式可知 D 正确。二、填空、简答题12012 年四川广安,2 题,4 分)化学与生活息息相关,知识源于生活。超市里的一些食品采用真实包装,其原理是除去食品袋里的空气,使微生物因缺少 而受到抑制,达到防腐的目的。下列物质中,主要用有机物合成材料制成的是 。A.青花瓷瓶 B.纯棉被单 C.腈纶运动衣 D.不锈钢锅用汽油洗涤衣服上的油污属于溶解现象,用洗洁精洗涤餐具上的
10、油污,其作用是 。“吃的营养,吃出健康” ,为保证营养素 的摄入量,青少年宜多吃蔬菜水果。【答案】氧气 C 乳化作用 微生素【解析】空气中含有氧气,氧气能供给呼吸,隔绝氧气可以使微生物受到抑制,青花瓷是无机非金属材料,棉花纤维是天然高分子材料,不锈钢是金属材料,洗涤剂具有乳化功能,初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!蔬菜水果富含维生素。2 (2012 年浙江湖州,29 题,3 分)我市某公司研制出了一种新颖的“装饰树” 产品介绍“装饰树”表面涂了一层光触媒,是一种纳米级二氧化钛原料,能产生强烈的降解功能,能有效降解空气中的有毒有害气体,如甲醛、一氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等在降解过程中光
11、触媒不挥发,不消耗,具有长效性(1)根据产品介绍可判断降解反应中二氧化钛是一种 (填“反应物” 、 “生成物”或“催化剂” ) 。(2)如图是某科研小组探究两代光触媒降解一氧化氮的实验结果,由此可知:第一代光触媒产生强烈的降解作用的条件是 第二代光触媒与第一代光触媒相比,优点是 (写出一点即可)【答案】 (1)催化剂;(2)有光照;无光照也有较强的降解功能【解析】根据“在降解过程中光触媒不挥发,不消耗,具有长效性”可知,在降解过程中二氧化钛是催化剂,无光照条件下,第一代光触媒对一氧化氮影响很小,在有光照的情况下,第一代光触媒对能使一氧化氮迅速减少,由此可知第一代光触媒作用的条件是光照,第二代光
12、触媒与第一代相比,无光条件下降解效率比第一代高得多,光照条件下其降解效率也较高。32012 年湖南株洲,23 题,4 分)实验室制取氧气的方法有多种,请写出其中一种的化学方程式 ,收集氧气可采用 法(写一种) 。【答案】 2H 2O2=2 H2O+O2(或 2KMnO4= K2MnO4+ MnO2+ O2 或 2KClO3=2KCl+3 O2)排水法或向上排空气法【解析】实验室常用过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾分解制氧气,由于氧气不易溶于水,可用排水集气法收集,氧气密度比空气大,也可用向上排空气法收集。MnO2初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!42012 年广东广州,26 题,4 分)实验
13、室用如图所示的装置制取氧气,回答下列问题:(1)往试管中装入固体粉末时,可先使试管倾斜,用_把药品小心地送至试管底部(2)组装该装置时,下列仪器用品的组装顺序是(填序号)_ _ 试管 铁架台 酒精灯 木块 【答案】 (1)纸槽或药匙 (2)【解析】将粉末状固体加入试管时,可利用药匙或是纸槽,组装装置时,一般从下到上,铁架台是固定仪器,先放好,然后将木块放在铁架台上,放上酒精灯,以利用酒精灯外焰加热为标准,固定试管。52012 年贵州铜仁,24 题,3 分)某校课外兴趣小组同学用氯酸钾和二氧化锰混合物加热制氧气,实验完毕后发现混合物固体质量减少了,请你用学过的化学知识解释。【答案】根据质量守恒定
14、律,参加反应物的各物质的质量总和,等于反应后生成物的各物质的质量总和(2 分) 。因为生成的氧气是气体,所以固体质量减轻。 (1 分)【解析】氯酸钾在二氧化锰催化下,会分解生成氯化钾和氧气,其中氧气是气体,从混合物中逸出,根据质量守恒定律,反应前氯酸钾的质量与二氧化锰的质量之和,等于氯化钾、二氧化锰、氧气的质量之和,由于氧气的逸出,所以反应后固体的质量减少。6 (2012年四川成都,16题,8分)实验室制取氧气,可供选择的实验装置如图所示。(1)若用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气,可选用A装置,其中的玻璃仪器有_(填一种)。反应的化学方程式是_;二氧化锰是反应的_。(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰
15、来制取氧气,应选择的气体发生装置是-_(填装置号),在加试剂之前的操作是_。(3)若收集一瓶氧气,供硫粉在氧气中燃烧的实验使用,最好选择气体收集装置中的_(填装置序号),理由是_。【答案】(1)酒精灯(或试管)(1分)2KClO3 2KCl+3O2 催化剂(1 分)(2)B(1 分)检查装置的气密性(1 分)(3)E(1 分)集气瓶底部要留少量水(1 分)【解析】A装置中试管、酒精灯、导管均属玻璃仪器,二氧化锰在氯酸钾分解过程中是催化剂,过氧化氢在二氧化锰作用下的分解在常温下进行,所以应该选择B装置,制取气体,应该检验装置气密性,由于硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是空气污染物,二氧化硫能
16、溶于水,所以进入硫在氧气中燃烧实验时,集气瓶底部需有少量水,所以收集氧气时,初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!甲丙乙丁最好用排水法收集。7 (2012 年四川自贡,49 题, 5 分)图示四种途径都可以得到氧气:(1)写出实验室中通过甲、乙两种途径制取氧气的化学方程式:甲_;乙_。(2) “绿色化学”是 21 世纪化学科学发展的重要方向之一。你认为在中学化学实验室中,甲、乙、丙三种制取氧气的途径中,_(填“甲” 、 “乙”或“丙” )途径更体现化学实验的绿色化追求【答案】 (1)2H 2O2 2H2O+ O2 2KClO 3 MnO2 2KCl3O 2 (2)乙【解析】绿色化学也称环境
17、友好化学,要求节能,无污染,从节能角度,过氧化氢分解不需加热,在常温下进行,高锰酸钾、氯酸钾的分解均需加热,从污染角度,过氧化氢分解只生成水和氧气,产物对环境无污染,所以三种方法中过氧化氢制氧气更能体现绿化学思想。三、实验探究题1 (2012 山西,26 题 6 分)以下是实验室常用的装置,请根据装置回答下列问题(1) 实验室若要制取干燥的氧气,应选择装置的连接顺序为(填字母)_,有关反应的化学方程式为_(2) 若将制得的二氧化碳通入 E,实验现象是_,说明_(3) 小晋将气体涌入 F 中,他可能探究的问题是_【答案】 (1) ADB 2H 2O2 2H2O+O2Mn(2) 紫色石蕊变红 二氧
18、化碳与水反应生成了碳酸(或二氧化碳与水生成了酸性物质)(3)该气体是否为二氧化碳(或该气体能与澄清石灰水反应吗)【解析】氧气不与浓硫酸反应,可用浓硫酸干燥,所以制取干燥氧气的仪器连接顺序为ADB,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,将气体通入澄清石灰水,很可能是检验该气体是否为二氧化碳,也可能是探究二氧化碳的性质。22012 年浙江湖州,30 题,3 分)用过氧化氢制氧气时,有同学对事先在烧瓶中加水产生了疑问他提出了猜想:猜想 1:加水可以起到稀释的作用,使反应速度变缓猜想 2:过氧化氢高锰酸钾氧气氯酸钾空气初中学习网,资料共分享!我们负责传递知
19、识!并根据猜想进行了实验:每次取 15 毫升 15%的过氧化氢溶液,稀释成不同溶质质量分数,在其他条件相同的情况下进行实验记录数据如下:(1)实验室用过氧化氢制氧气的化学方程式是 (2)过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速度有怎样的影响? (3)根据表中数据可知,该同学的猜想 2 是:加水可以 【答案】 (1)2H 2O2 2H2O+O2;(2)一定范围内,过氧化氢溶质质量分数越大反应速度越快;(3)给溶液降温;【解析】从实验数据分析,过氧化氢溶液浓度越大,收集相同体积氧气所需时间越短,所以过氧化氢浓度越大,分解速率越快,从反应后混合物的温度分析,该反应是放热反应,且浓度越大,放出的热量越多,所
20、以猜想 2 是加水可防止温度升高过快。32012 年浙江温州,29 题,6 分)科学兴趣小组学习二氧化锰(Mn2O)催化分解过氧化氢的实验后,进行如下实验。(一) 选择装置并检查气密性。(二) 称取 0.1 克的二氧化锰粉末加入容器中。(三) 量取 50 毫升溶质质量分数约 1%的过氧化氢溶液加入容器中,记录一定时间内收集到的气体体积。(四) 改变二氧化锰的质量,重复上述实验,记录数据如下。生成氧气的体积/毫升时间0.1 克 Mn2O 0.2 克 Mn2O 0.3 克 Mn2O 0.4 克 Mn2O40 49 61 75 8680 77 87 90 92120 89 92 92 92160 9
21、2 92 92 92(1)本实验探究的问题是: 。(2)实验中除了量筒外,还需要用到的测量仪器有: 。(3)为完成本实验,应选择下图气体发生和收集装置中的组合是 (选填序号)实验 1 2 3 4 5过氧化氢溶液溶质质量分数 1% 3% 5% 10% 15%MnO2粉末用量/克 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5收集到 500mL 气体时所用时间/秒 560 186 103 35 12反应后液体温度/ 26 38 43 59 71初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!【答案】 (1)二氧化锰的质量对过氧化氢快慢的影响(其他合理答案都可)(2)天平、停表(或秒表) (3)【解析】表中数据呈
22、现的是等浓度、等体积过氧化氢溶液中加入不同质量的二氧化锰,相同时间内产生氧气的体积,所以该实验探究二氧化锰的质量对过氧化氢分解速率的影响,本实验中测定了过氧化氢溶液的体积,氧气的体积,二氧化锰的质量和时间,所以需要的测量仪器除量筒外,还有天平、停表(或其他时间测定仪器) ,为较准确测定氧气体积,应该用排水法收体育,所以装置组合为。42012 年安微省,15 题,7 分)实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的化学方程式:_小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:【提出猜想】除 Mn02、CuO 外,Fe 203也可以作 KCl03分解的催化剂
23、。【完成实验】按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。实验编号 实验药品 分解温度() KCl03 580 KCl03、Mn02(质量比1:1)350 KCl03、CuO(质量比 l:1) 370 KCl03、Fe 203(质量比1:1)390【分析数据、得出结论】(1)由实验_与实验对比,证明猜想合理 (2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是_。【反思】(1)若要证明 Fe203 是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和_不变;(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证_(3)同种催化剂,还有哪些因素可能影响催化效果,请你再探究
24、 (探究一种因素即可)。(注意:若答对本小题奖励 4 分,化学试卷总分不超过 60 分。)【答案】2KClO3 2KCl+3O2【分析数据、得出结论】 (1) (2)MnO 2【反思】 (1)化学性质 ( 2)将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合,加热测定分解温度。 (3) 【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同,催化效果不同。【设计方案】取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合,分别加热,测定分解温度。 【得出结论】如果分解温度不同,说明假设成立;反之则不成立。【解析】比较纯净氯酸钾分解所需温度与加入氧化铁后氯酸钾分解温度可知,氧化铁也能做氯酸钾分解的催化剂,仅从氯酸钾
25、分解温度考虑,加入二氧化锰后,氯酸钾分解温度最低,其催化效果最好,根据催化剂的概念,反应前后本身的质量和化学性质不变,可以设计对比实验进行验证:取相同质量的氯酸钾,加入等质量的、颗粒大小不同同种催化剂,初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!混合均匀后,测定氯酸钾的分解温度,影响催化剂效果的因素可能还有催化剂的用量,即设计方案测定氯酸钾用量相同,催化剂的种类与颗粒大小一样,但加入催化剂的质量不同时氯酸钾的分解温度。5(2012 年浙江丽水,33 题,15 分)硫燃烧产生的二氧化硫气体会造成空气污染。为避免二氧化硫污染空气,某教师对教材中“硫在空气和氧气中燃烧”的实验进行了改进与创新,设计了如
26、图甲所示的实验装置。【实验原理】B 装置中燃烧匙固定在带有 a 导管的单孔塞上,硬质玻璃管透光性好,不影响实验现象的观察;C 装置的广口瓶中盛放氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫气体,避免污染;打开 D 装置中的阀门,气体就会从左向右依次进入各装置。【实验过程】 步骤一:将硫粉放在燃烧匙上,在空气中点燃后,迅速伸入硬质玻璃管内(如图 B 装置),打开阀门,观察硫在空气中燃烧的现象;步骤二:将导管 a 伸入盛有氧气的集气瓶中(如图 A 装置),观察硫在氧气中燃烧的现象。【交流讨论】(1)硫在空气中燃烧并发出_火焰,生成的 S02气体被氢氧化钠溶液吸收的反应原理是_ (用化学方程式表示);(2)气流能从左
27、向右作定向流动的原因是_【拓展应用】小丽同学认为,运用该装置设计原理,还能进行其它有毒气体的实验,同样能达到避免污染的目的。于是设计了图乙实验装置,用以完成“C0 还原氧化铜”实验。(3)图乙 D 装置在实验中除了形成气体定向流动外,还有的用途是_;(4)实验时,小丽同学先打开止水夹和阀门,过一会儿再点燃酒精灯,她这样操作的目的_。 【答案】(1)微弱的淡蓝色 2NaOH+S0 2=Na2S03+H20(2)水位下降,压强减小,形成内外压强差(3)储存气体(或收集气体) ,(4)排尽装置中的空气,防止爆炸【解析】硫在空气中燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰,硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,二氧化
28、硫与氢氧化钠反应与二氧化碳和氢氧化钠反应相似,其生成物为亚硫酸钠和水,气体流动的原因是,打开 D 中阀门,D 中的水流出,使装置中气体体积变大,压强变小,产生压强差,实验过程中 D 还可收集没有参加反应的气体,一氧化碳是可燃性气体,一氧化碳和空气的混合气体遇明火易爆炸,先通一氧化碳可将装置中的空气排出,避免加热一氧化碳和空气的混合物,防止发生爆炸。初中学习网,资料共分享!我们负责传递知识!62012 年浙江衢州,33 题,6 分)丙同学准备用如图一所示的装置和药品,制取二瓶氧气,请回答下列问题:(1)在组装反应装置时,发现没有圆底烧瓶,则如图二所示仪器中可以用来替代圆底烧瓶的有 (填序号) 。
29、(2)丙同学在检验气体是否收集满时,用点燃的细木条放在集气瓶口,若观察到木条 的现象,可证明瓶中已收集满氧气。(3)请你设计一种回收二氧化锰的简单方案,其主要操作步骤是: 。【答案】:(1) (2)燃烧更旺 (3)过滤、干燥【解析】:烧杯口较大,一般不能用于组装气体的发生装置,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,即观察到带火星的木条复燃,说明氧气已收集满,二氧化锰难溶于水,从反应混合物中回收二氧化锰,操作是过滤、干燥。7 (2012 年广东梅州,15 题,13 分)请根据下图所示实验装置回答问题:(1)写出图中标号仪器的名称:a ,b 。(2)实验室若用装置 A 制取氧气,则发生反应的化学方
30、程式为 。若用装置 B 制取氧气,药品选用高锰酸钾,则发生反应的化学方程式为 ,在试管口放一团棉花的作用是 。(3)实验室收集二氧化碳选用装置 (填序号) 。若收集某气体只能采用装置 E,由此推测该气体具有的性质是 。【答案】 (1)长颈漏斗 酒精灯 (2)2H 2O2=2H2O+O2 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 防止高锰酸钾颗粒进入导管 (3)D 密度比空气小易溶于水【解析】A 装置制取氧气,不需加热,所以其反应原理是过氧化氢在二氧化锰作用下分解,高锰酸钾受热分解较剧烈,高锰酸钾粉末易冲入导管,所以试管口需塞一团棉花,由于二氧化碳能溶于水,所以收集二氧化碳常用向上排空气法,能用 E 收集,说明该气体密度比空气小,只能用 E 收集,说明该气体易溶于水或能与水反应。四、分析与计算12012 年河北,36 题,5 分)为测定实验室中某过氧化氢溶液的溶质质量分数,小明