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化学我们周围的空气——实验专题 （4）如何检验收集到的气体是氧气？请你简述有关的实验操作与依据的现象
。
1．把分别盛满甲、乙、丙气体的试管倒插入盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的现象，
4．下图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。(友情提示：以下所选装置均填装置序
对甲、乙、丙气体的分析正确的是
号)
A．甲、乙、丙气体都易溶于水
B．乙气体比甲气体更易溶于水
C．不可以用排空气方法收集甲气体
D．可以采用排水集气方法收集丙气体
2.试管是初中化学实验室中最常见的仪器，在不同的化学实验中试管口的朝向各不相同，如下图
所示：
图① 图② 图③ 图④
(1)写出指定仪器的名称：① ；② ；
(2)装置C试管口略向下倾斜的原因 ；
(3)收集(2)中所得纯净的气体可选用的最佳装置是 ，
(4)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，不
需加热该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置
请仿照示例从图中另选一种试管口朝向，并具体说明其在化学实验中的应用。 炸裂。你认为上图中最适合制取乙炔气体的发生装置是 ；如果
示例：图①的试管口略向下倾斜，应用在给固体药品加热的实验中。 用右图所示装置收集乙炔，气体应从 (填“a”或“b”)端管口通人。
5.下图是实验室常用的实验仪器与装置。依据题目要求回答下列问题：
举例:
结合实验室制备气体的发生装置，请你分析在制备气体的实验中，试管口的朝向是根据
来确定的
3．根据下列所给仪器图回答问题：
双孔
g
A B C D E F G H
(1)写出标号①的仪器名称 。
I
（1）在A、B、C三种仪器中，能用火焰直接给物质加热的是 （填仪器名称）。
(2)采用分解过氧化氢溶液制取氧气的优点 (填序号)。
（2）在实验室用高锰酸钾制取和收集氧气时，除选用上述的B、F和
①产物无污染 ②不需加热 ③需加热 ④生成物只有氧气
H三种仪器外，还必须选择的仪器有 （填仪器序号），
(3)某同学选择A装置用高锰酸钾为原料制取氧气，并用排水法收集氧气，实验结束他发现水槽中
有关反应的文字表达式式为 。
的水变成红色，请你帮助他分析原因
（3）右图为某同学组装的制取氧气的装置，在添加药品前应先进行
(4)为确定某集气瓶所收集氧气的体积，请设计一个简便的测量方法：
的操作是 ，他制取氧气的文字表达式为 。
16．为测定空气中氧气与氮气的体积比，某同学设计了如右图所示的装置进行实验。具体操作是：先 【实验验证】各组同学经过热烈讨论，结合猜想制定了每组的实验方案并进行了实验。
关闭弹簧夹；再将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧后，迅速插入大试管接触试管底部的白磷（过量）； (1)第一组同学用图甲装置，加热质量分数为15%的HO 溶液，用带火星的木条检验O，木条不复
2 2 2
然后立即塞紧橡胶塞。他观察到大试管中产生大量的白烟。请你帮他解答下列问题： 燃。
（1）待试管冷却后打开弹簧夹，此时可观察到的现象为____________ (2)第二组同学从实验装置上进行了改进(见图乙)。
____________ __，产生该现象的原因是
用10%的HO 溶液进行实验，木条复燃。使用该装置
______________________________________________________。 2 2
在停止加热时，要进行的操作
（2）如果装置气密性不好，测出氧气与氮气的体积比将______（填偏
是 。
大、偏小、不变）。
【得出结论】在实验基础上，同学们经过讨论，得出了
7．研究性学习小组选择“HO 生成O 的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探
2 2 2
一些结论。
究的主要过程：
（1）第一组同学认为：增大反应物的浓度不能加快化学反应速率。你是否同意他们的说法（填
【假设】HO 生成O 的快慢与催化剂种类有关
2 2 2
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的HO 溶液中，分别加入相同质量的MnO “是”或“否”） 。
2 2 2
和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O 所需要的时间。 （2）第二组同学的实验验证了他们猜想的正确性。
2
【进行实验】右图是他们进行实验的装置图，气体发生装置 浓硫酸的作用是 。
中A仪器名称是 ，
经过进一步实验探究，同学们最终选择在常温下向 HO 溶液中加入少量二氧化锰固体粉末来
此实验中B处宜采用的气体收集方法是 2 2
制O，其中二氧化锰所起的作用是 。
。 2
9．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。
【实验记录】
（1）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，
实验编号 1 2
小丽同学认为不可以，其原因是 ，
反应物 5％HO 5％HO
2 2 2 2
催化剂 1g 水泥块 1g MnO 2 （2）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果
时 间 165s 46 s 却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5。小组内同学帮她仔
细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成
【结论】该探究过程得出的结论是 。
此现象的原因可能是 。
【反思】HO 在常温下分解缓慢，加入MnO 或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO
2 2 2 2
和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 （3）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品
是否改变。 的选择或生成物的要求上应考虑的是 。
HO 生成O 的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。（只要求提出 （4）小组内同学还对该实验进行了如下改进。（已知试管容积为 45mL).
2 2 2
假设和实验方案）
【假设】 。
【实验方案】 。
8．某化学兴趣小组同学在实验中发现，用下图甲所示装置加热质量分数为10％HO 溶液制O，用
2 2 2
带火星的木条检验时，木条不复燃。
【猜想】同学们经过认真分析，猜想其可能的原因
实 验 的 操 作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒
根据可燃物在纯氧中燃烧比在空气中燃烧剧烈，第一组同学认为： ；
精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。
第二组认为： 。
③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方
2式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。 物，过滤、洗涤、干燥、称重。
实验④ 产生大量气体，该气
你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。注射器活塞将从
体使带火星的木条复
。 。
10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。 燃
综合上述③、④的实验结果分析，得出结论：B剂的作用是催化作用
10.小丽去爷爷家，发现爷爷买了一台氧立得便携式制氧器，她仔细阅读了所用制氧剂的说明 【反思拓展】请你针对制氧剂的保存或反应后的剩余物的处理提一条合理化建议：
对制氧剂产生了兴趣。 。
氧 氧立得复方制氧剂
11.夏雨同学在市场上发现了一种“自生氧防毒面具”（如图），其生氧剂为超氧化钾（KO
2
），请你
A剂：固体氧释放剂。 和夏雨的化学小组一起对“自生氧防毒面具”的生氧原理进行探究。（注：在所有“ ”上填写
B剂：不溶于水的固体，保证出氧速率稳定。 相应内容）
1. 用法与用量：将A剂、B剂先后放入装好水的氧
[提出问题]：防毒面具中的氧气是怎样产生的？
立得制氧器反应仓中，通过导管和鼻塞吸氧。
反应仓 [查阅资料]：（1）通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分
2. 规格：A剂：50g/包 B剂：3g/包
气体成分％ 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它
吸入气体％ 78 0．03 0．01 0．96
【提出问题】A剂的主要成分和B剂的作用各是什么？
呼出气体％ 78 16．4 4．63 0．03 0．94
【查阅资料】过碳酸钠（化学式2Na
2
CO
3
·3H
2
O
2
）俗称固体双氧水，氧白色立结得晶便颗携粒式。过制碳氧酸器钠溶于水
或受热时，分解生成碳酸钠和过氧化氢，是很好的固体氧释放剂。 （2）超氧化钾的稳定性：常温下超氧化钾并不分解。
碳酸钠能和稀盐酸反应生成二氧化碳气体。 二氧化碳能和氢氧化钠反应，被浓氢氧化钠溶液吸收。
【做出猜想】猜想Ⅰ：A剂可能是过碳酸钠。 猜想Ⅱ：B剂的作用是催化作用。
[猜想与假设]：依据人体呼出的各种气体的性质，做出以下猜想
①可能是超氧化钾和水蒸气反应产生氧气；可能是超氧化钾和二氧化碳反应产生氧气。
【设计实验】 请你帮助小丽完成下列实验报告。
[实验验证]：
验证猜想 Ⅰ
实验操作 实验现象 结论解释
主要操作步骤 主要实验现象 实验结论 猜
想
实验① 如左图，取少量A剂放入试管中，加 生成大量气体
① 猜想①成立。
水溶解， 然后
：
。 。
步骤1：如图
步骤2：向上述反应后的试管中滴加 酚酞试液变红 反应后溶液显碱性
酚酞试液
另取少量A剂放入试管中，加水溶 生成大量气体
猜 步骤1：按下图连接好装置，并鼓入
解，然后将所得溶液倒入另一只装有 此气体使带火星的木
想 干燥的二氧化碳
少量二氧化锰的试管中。 条复燃
②
实验② 稍后将带火星的木条放在试管口 。
：
综合上述①、②的实验结果分析，得出初步结论：A剂的主要成分是过碳酸钠 B装置的作用是
验证猜想Ⅱ
实验步骤 实验现象 解释或结论
实验③ 将一包A剂和一包B剂放在盛有水 称得固体质量为3g B中盛放的液体最好是
的制氧仓中，制完氧之后，取出剩余 猜想①成立
3步骤2： ②纯净的一氧化碳气体通过该装置纯度不会受影响
[交流反思]在该探究的基础上，你还想探究的问题是 。
③当两活塞的开启大小一致时，从Y 端流出气流的大小受装置中两液面差的影响
12. 小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”（如下图）产生浓厚的兴趣，他仔细阅读说
④打开活塞时，由X端进入的不稳定气流靠漏斗内液面的升降调整压强大小而被缓冲。
明书，了解了它的工作原理（如下图）和所用的药品。药品中甲剂是一种白色颗粒状固体，作制氧剂；
14．化学兴趣小组同学们在课外活动中设计了以下实验（如右图）研究某混合气体的组成。
乙剂是黑色固体，作催化剂。
资料：二氧化碳能和氢氧化钠反应，被氢氧化钠溶液吸收。
（1）第一组：取三支试管，在其容积的二分之一
处做标记。分别充满气体（甲为CO，乙为A
2
气体，丙为CO 和A的混合气）后倒扣在NaOH
2
溶液中。最终观察到的实验现象如右图所示（压强差忽略不
计）。
据此推测：气体A的化学性质有 。
（2）第二组：同学们利用右图所示的装置进行实验。
【 提出问题】 甲剂的化学成分是什么？
实验步骤：关闭止水夹，向充满丙的集气瓶中注入
【 查阅资料】 过碳酸钠是白色颗粒状固体，溶于水时，生成碳酸钠和过氧化氢，可用于制取氧气。
10 ml NaOH溶液（足量），充分反应后，冷却至室
【 设计与实验】 小雨把甲剂和乙剂带到实验室与黄老师共同探究。在老师的指导下，验证出甲剂
温，打开止水夹。观察到的实验现象是 。
是一种含钠的化合物后，小雨接着进行如下实验：
用甲剂和乙剂制取并验证氧气。
（1）根据上图图得出：
组装气体发生装置时应选择上图所示的仪器：____________ （填字母）, 理由是
_________________________________________ 。
（2）装置连接完毕，装药品前应先检查装置的________________。
（3）如何验证收集到的气体是氧气？（简述实验操作与现象）
__________________________________________________________________________
13. 右图所示装置用于获得均匀稳定气流。下列对其原理分析正
确的是 （填数字序号）。
①该装置也可用作暂时储存少量气体的储气装置
4
