中考化学探究试题之关键词──氧气

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1．(烟台)小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论或总结
			结论	总结
实验一	取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条	有气泡产生，木条不复燃	过氧化氢分解产生氧气，但是。 反应的化学方程式为：。	二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二	向盛水的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	没有明显现象
实验三			二氧化锰能加快过氧化氢的分解

(1)请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。


(2)在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是　　　　　　
。


(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。


第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：　　　　　　　
；


第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是：　                    　　　　。


参考答案


(1)

实验一			反应慢   2H2O2=2H2O + O2↑
实验二			二氧化锰加入水中不产生氧气。
实验三	向盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰，伸入带火星的木条	有大量气泡产生，带火星的木条迅速复燃

(2)对比(或对照等)；  (3)第一方面：比较MnO2在过氧化氢分解前后的质量。
第二方面：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加人过氧化氢溶液，有大量气泡产生，说明MnO2仍然能加快过氧化氢的分解速率(化学性质没变)




2．（晋江）呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，兴趣小组同学在老师的指导下，进行了如下探究，请你一起参与。


[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气。



[设计实验]浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应，并验证反应产物。



①A是二氧化碳气体的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外，还需要的仪器有（填名称）、。实验室制取二氧化碳的化学方程式。该装置在实验室还可以用来制取氧气，写出用该装置制取氧气的化学方程式。


②实验室选择制取气体的发生装置，主要依据是、。


（2）用D所示的方法收集氧气，其依据是；收集氧气时，还可以选用法收集。检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是：待D中气体集满后，把试管移出水面，然后。


（3）C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO2，如果没有连接这个装置，可能导致的后果是。


（4）检验B中反应后剩余固体的成分。

实验步骤	实验现象	实验结论及方程式
①取少量A中反应后的固体于试管中； ②； ③ 。	② ③	反应后生成的固体是碳酸钠。写出步骤③的化学方程式

[反思与评价]（1）通过上述实验，明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2，还有可能生成NaHCO3。你认为他的结论（选填“正确”或“不正确”），理由是。写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式。


（2）请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点。


参考答案




（1）①锥形瓶、长颈漏斗；CaCO3 + 2HCl ＝CaCl2 + H2O + CO2↑； 2H2O22H2O + O2↑



②反应物的状态、反应是否需要加热（或反应条件） （2）氧气不易溶于水
向上排空气
用燃着的木条伸入试管中，木条复燃，该气体是氧气
（3）影响氧气的检验（其他合理答案亦可）（4）（步骤、现象各1分，方程式2分，共6分）

实验步骤	实验现象	实验结论
②滴加稀盐酸 ③将生成的气体通入澄清石灰水中	②有气泡产生 ③澄清石灰水变浑浊	Ca(OH)2 + CO2 ＝ CaCO3↓ + H2O

[反思与评价]（1）不正确
反应物中没有氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成NaHCO3


2Na2O2 + 2CO2 ＝ 2Na2 CO3 + O2           （2）吸收呼吸产生的二氧化碳，同时生成氧气


3．（安徽)小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：



第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象。


小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表。

	第一组					第二组					第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容积的体积分数(%)	l0	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
带火星木条的状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃	很亮	很亮	复燃	复燃	复燃	很亮

请根据实验回答下列问题：


⑴ 写出一个实验室制取氧气的化学方程式。


⑵ 使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：(填“是”或“否’')。


⑶ 集气瓶中氧气的体积分数 ＝ 收集的氧气占容积的体积分数＋ 瓶中空气占容积的体积分数 × %。



⑷ 收集的氧气占容积的体积分数最低为%时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分数是%(计算结果保留整数)。


注意：若答对⑸、⑹两小题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。

⑸ 用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右下图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在℃。


⑹ 采取“半值法”探究能减少实验次数。例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%～40%之间，从而省去编号为①、②、⑤的实验。同理，第二组实验可以省去的实验编号为。


参考答案


⑴ 2H2O2O2↑+2H2O(其他合理答案均给分)


⑵ 否(1分)   ⑶ 21(1分)   ⑷ 35(1分)


⑸、⑹两小题共奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

⑸ 82(81～84之间均给分)(2分)


⑹ ①、④、⑤(2分)


4．（贵港）某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末，同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣，并在老师的指导下进行探究活动。


【提出问题】这种淡黄色粉末是什么？有什么性质和用途？


【查阅资料】①硫是淡黄色粉末，不溶于水；②过氧化钠（Na2O2）是淡黄色粉末，在常温下能与水反应生成碱和一种气体；在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。


【猜想与探究】猜想：淡黄色粉末可能是：a．硫；b．过氧化钠；c．硫和过氧化钠的混合物。


探究：过氧化钠与水反应的生成物的成分。


【实验与结论】

	实验操作	实验现象	实验结论
猜想	在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末，再加入足量的蒸馏水	_____________________	猜想a、c不成立，猜想b成立。
探究	①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中	木条复燃	生成物有___________
	②往①试管内的______________	_____________________	生成物有氢氧化钠

【继续探究】小组的同学对过氧化钠能作为供氧剂也很感兴趣，大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧化钠反应有关，于是设计右图所示的装置继续实验探究。

实验操作	实验现象	实验结论
①将CO2从a口处通入装置内，再把带火星的木条放在装置b口处	木条复燃	CO2在常温下能与过氧化钠反应，该反应的化学方程式为： ____________________________
②取出充分反应后的固体生成物于试管中，往试管内滴加稀盐酸，将生成的氢气通入澄清石灰水中	有气泡产生 石灰水变浑浊

【交流与比较】与我们学过的制氧气方法相比，常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的主要理由是（从两个不同角度回答）：_______________________、_____________________。


答案：【实验与结论】

	实验操作	实验现象	实验结论
猜想		有气泡产生
探究			氧气
	无色酚酞试液（合理即可）	酚酞试液变红（与操作对应）

【继续探究】2CO2 + 2Na2O22Na2CO3 + O2↑
【交流与比较】反应在常温下进行
反应消耗了人体呼出的二氧化碳气体