第二单元我们周围的空气实验专题梳理及练习-九年级化学人教版上册

九上实验专题总结第二单元实验实验一、探究空气中氧气的含量。1.选择红磷的原因：能在空气中燃烧；生成物为固体；不与空气中其他成分反应。不选择木炭和硫的原因：燃烧生成气体，不能形成压强差。不选择铁丝的原因：不能在空气中燃烧。不选择镁条的原因：还能与空气中的氮气和二氧化碳反应。2.实验中，红磷要足量，原因是确保空气中的氧气被完全消耗。3.实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入进入集气瓶，约占瓶内空气体积的1/5.4.实验结论：氧气约占空气体积的五分之一。5.燃烧的红磷熄灭了，说明剩余的氮气不燃烧，也不支持燃烧；集气瓶内水上升到一定高度后不再继续上升，说明氮气不溶于水。6.误差分析：①烧杯中的水进入集气瓶少于1/5，原因有哪些：红磷不足；装置漏气；未冷却至室温就打开弹簧夹。②烧杯中的水进入集气瓶多余1/5，原因有哪些：点燃红磷伸入集气瓶速度过慢；弹簧夹未夹紧导致燃烧时部分空气逸出。【巩固练习】1．如图是“实验室测定空气中氧气含量”的实验装置图，下列有关说法错误的是（D）A．不能用木炭代替红磷进行实验 B．红磷燃烧产生大量白烟且放热 C．待装置冷却至室温后才能打开止水夹 D．若红磷不足，将导致测得氧气的含量大于五分之一2．空气中氧气含量测定的再认识。I、用红磷测定空气中氧气的含量。（1）请写出红磷在空气中燃烧的文字或符号表达式红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。（2）如图1实验，测得空气中氧气体积分数小于五分之一，可能的原因是BD（填序号）。A．燃烧匙伸入集气瓶太慢B．红磷量不足C．实验中发现导管口有气泡置出D．装置漏气Ⅱ、用镁条测定空气中氧气的含量。（3）某同学利用图2实验测定空气中氧气含量时发现，产物中还出现少许黄色固体。已知：镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）固体。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是镁更容易与氧气反应。在操作规范的情况下，该同学实验所测得的氧气体积分数大于五分之一（填“大于”、“小于”或“等于”）。Ⅲ、用铁粉测定空气中氧气的含量。（4）某同学根据铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，设计了如图3实验，8分钟后测得数据如表：实验前的体积实验后的体积集气瓶内空气量筒内水量筒内剩余水250mL根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为20.8%，与用红磷燃烧的方法相比，用该方法测定空气中氧气的含量的主要优点：一是结果更准确，二是没有污染。IV、用白磷测定空气中氧气的含量。某同学设计了如图4的实验装置测定空气中氧气的体积分数，在一个耐热容器的底部放一块足量的白磷，然后迅速将活塞下压（可迅速提高容器内空气温度）后放手，容器中的白磷开始燃烧。（提示：白磷的体积忽略不计，白磷在空气中燃烧所需最低温度为40摄氏度）（5）检查装置气密性：向下压活塞，放手后活塞恢复到原位置，说明装置气密性良好。（6）白磷开始燃烧后，活塞的运动情况为先向上移动，后向下移动，最终停留在4刻度处。（7）如将燃烧匙中红磷换成炭粉实验能否成功？为什么？不能，木炭燃烧生成气体，装置中压强几乎不变。（8）结合你的学习经验，若要寻找红磷、白磷、铁粉除氧剂的替代物测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能且只能与空气中的氧气反应，生成物最好不是气体（写两点）。3．某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。（1）按图1所示装置和药品进行实验，打开止水夹可观察到的现象是：水沿着导管进入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气体积的。该实验中红磷需稍过量，目的是把集气瓶中的氧气耗尽。红磷燃烧的文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷。（2）小明同学在做完实验结果发现小于，其原因是红磷的量不足/装置漏气/没有冷却至室温就打开止水夹（写一点即可）。（3）小组内同学还对该实验进行了如图2改进。（已知试管容积为35mL）实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按如图2所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是③①②④（填序号）。注射器活塞将10mL刻度处慢慢前移到约为3mL刻度处才停止。（4）两套测定装置相比较，则改进后装置的优点是①②③（填序号）。①防止空气污染；②减少误差，测定结果更准确；③便于直接读数。实验二、加热高锰酸钾、氯酸钾制氧气1.原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气KMnO4K2MnO4+MnO2+O2（文字表达式）氯酸钾氯酸钾+氧气KClO3KCl+O2（文字表达式）2.实验装置：3.操作步骤：（1）（查）检查装置气密性；（2）（装）将药品放进试管，平铺在试管的底部，用带导管的橡皮塞塞紧试管口；①高锰酸钾制氧气时试管口还要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管②发生装置的导管不能伸入试管太长，应漏出一点即可，目的是便于气体导出。（3）（定）将试管固定在铁架台上。试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂.（4）（点）加热。先预热，再把外焰固定在放药品的部位（5）（收）收集气体。①向上排空气法收集：氧气密度比空气大，且不与空气中的成分反应。b.优点：收集的气体较干燥。集气瓶底部，防止收集的气体不纯。②排水法收集：氧气不易溶于水，且不与水反应。b.优点：收集的气体较纯净。c.注意导管不宜伸入过长，原因是便于观察气泡的速度和取出集气瓶。d.开始收集的标志：当气泡连续均匀冒出时开始收集。（刚开始冒出的气体是试管内的空气）。（6）（离）应先撤离导管，（7）（熄）再熄灭酒精灯。①先离再熄，原因是防止水槽中的水倒流使试管炸裂。②收集好的气体应盖好玻璃片，正（填“正”或“反”）放在桌面上。4.验满：①排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气集满。②排水法：集气瓶口出现大气泡，即集满。5.检验：将带火星的木条放在集气瓶中，木条复燃，则此气体是氧气。6.实验过程中试管炸裂的原因：①加热前试管外壁有水；②试管口未向下倾斜；③试管底部接触到灯芯；④未预热⑤停止加热时先熄灭酒精灯再移出导管；⑥实验结束后未冷却就放在实验台上或用水冲洗。实验三、分解过氧化氢制氧气1.原理：过氧化氢水+氧气（文字表达式）2.实验装置：3.实验步骤：查、装（先固后液）、收。4.优点：不需加热、操作简单，生成物无污染ABCDEFG根据特点，从A～H中选择相应装置：1.操作最简便：A2.控制反应速率，获得平稳气流：C3.便于添加液体药品：B4.控制反应的发生和停止：DEFG【巩固练习】1．关于实验室制取氧气的实验操作，先后顺序错误的是（C）A．先检查制氧装置的气密性，再装药品 B．先给试管均匀加热，再用外焰对准药品加热 C．收集氧气完毕先灭酒精灯，再将导管从水槽取出 D．等导管口排出的气泡连续且均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶2．据图中的实验常用仪器或装置回答有关问题：（1）写出仪器a的名称：酒精灯。（2）装置B有一处明显的错误是伸入试管的导管太长，改正后完成后面的实验。（3）用改正后的B装置制取氧气，选用高锰酸钾制取的文字表达式是：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，为了防止高锰酸钾进入导管，应采取的措施是在试管口放一团棉花。（4）若用装置A制取氧气，反应的文字表达式是过氧化氢水+氧气。其中二氧化锰的作用是催化作用；若将长颈漏斗改为分液漏斗，则改进后装置的优点是可以控制反应速率。（5）若想收集一瓶较纯的气体用于做铁丝燃烧的实验，应选择的收集装置是E，当集气瓶口冒出大气泡时，说明氧气已收集满；请写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式铁+氧气四氧化三铁。（6）二氧化硫是一种无色有刺激性气味的气体，易溶于水，密度较空气大。实验室常用亚硫酸钠固体和浓硫酸（液体）反应制取，应选用的发生装置是A，若用F装置收集二氧化硫，气体应从a（填“a”或“b”）口进入。3．根据下列实验装置图，回答问题：（1）写出仪器b的名称锥形瓶。（2）实验室可用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。（3）研究显示：O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃。因此，O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法不可靠（填“可靠”或“不可靠”）。（4）通过查阅资料得知：①氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水，氨水能使酚酞溶液变红；②小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应的发生装置是A，收集装置是D。（填字母编号）4．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。（1）写出仪器名称：②酒精灯，④水槽。（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取较纯净氧气时，选用的装置是AC，则试管中发生的反应的文字表达式或符号表达式是KClO3KCl+O2。如改用加热高锰酸钾制氧气，则应如何改进装置？试管口应塞一团棉花，此反应的文字表达式或符号表达式是KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。用D装置收集一瓶氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明已收集满。（3）实验室制取用高锰酸钾制氧气的过程，分为以下六个主要操作：①点燃酒精灯，给试管加热；②熄灭酒精灯；③检查装置的气密性；④将高锰酸钾装入试管里，试管口放一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上；⑤用排水法收集氧气；⑥将导管从水面下取出。正确的操作顺序是B。A.③④①⑤②⑥B.③④①⑤⑥②C.④①③⑤②⑥D.④①③⑤⑥②（4）从安全、环保等角度分析，实验室制取氧气最佳方案是D（填序号）。（5）查阅资料：相同条件下，氨气（NH3）的密度比空气小，且易溶于水，其水溶液称为氨水；根据所查资料收集氨气的方法有D（填序号）。5．马强等几位同学在实验室用如图所示装置制取气体。（1）标号仪器的名称：①分液漏斗；②集气瓶。（2）马强用高锰酸钾制取氧气，他选择了如图装置中的A与D进行组装，用A装置制氧气，检查装置气密性的方法先将导管放入水中，再用手紧握试管，若有气泡产生，则说明装置气密性良好。你认为A装置中还缺少一团棉花，其作用为防止固体粉末进入导管，堵塞导管。写出该反应的文字（或符号）表达式KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。（3）收集好氧气后，他用带火星的木条伸入集气瓶内时，木条没有复燃，导致这种现象的原因可能是ABD。A．先取出集气瓶，再盖上玻璃片B．收集氧气前集气瓶中未装满水C．收集后，集气瓶中仍有少量水D．导管口刚有气泡冒出时就开始收集（4）陈超同学想收集一瓶用来做蜡烛燃烧实验并检验其产物，选用的收集装置为C（填字母），选用该装置具体利用了氧气的什么性质氧气密度比空气大。检验氧气己集满的方法为将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明已收集满。（5）李明同学想收集一瓶用来做铁丝燃烧实验的氧气，选用的收集装置为D（填字母），其优点为收集的氧气较纯，收集后，集气瓶中可留少量水。铁丝燃烧实验时，先点燃铁丝上的火柴，等火柴梗快燃尽时自上而下缓慢伸入集气瓶中，原因是一方面防止火柴消耗氧气，另一方面可使铁与氧气充分接触。（6）王亮同学打算制备一瓶一氧化氮气体，已知一氧化氮极易与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体，密度与空气接近，难溶于水，他可以用如图装置中的D（填字母）收集该气体。6．某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，来到实验室，在老师的指导下，准备用以下药品进行实验：高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、氯化铵、碱石灰。（1）写出下列仪器名称：①酒精灯；②铁架台；③水槽。（2）实验室若用AC组合装置制取氧气，实验结束时发现水槽里的水变成紫红色，可能原因是实验前没有在试管口放一团棉花；若用D装置收集氧气则验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口，观察现象。（3）实验室选用BD组合制取氧气应