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2012中考化学总复习第二单元 我们周围的空气(人教版)


第二单元 【中考透视】 中考透视】
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我们周围的空气

本单元知识在中考中主要考查: 空气的组成及其主要成分的体积分数; 通过氮气、 氧气、 稀有气体的性质,了解氮气、氧气、稀有气体的用途;空气成分测定实验的设计、评价和归 纳;空气的污染及防治;有关氧气的性质、用途描述正误的判断;氧气与典型常见物质 反应的操作、现象、注意事项或实验评价与探究等; 氧气用途的考查,将密切联系实际(如: 食品保鲜、动植物呼吸等).其中空气污染及防治的考查已逐渐成.为中考的热点.
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【知识网络图示】 知识网络图示】 图示

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氮气(占空气总体积约为 78%):用途 稀有气体(占 0.94%):He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn,用途 二氧化碳:占 0.03% 其他气体和杂质:占 0.03%

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?无色、无味气体,不易溶于水,密度比空气略大,液态氧、固态 物理性质 ? ?氧均为淡蓝色 点燃 木炭+氧气 ??? 二氧化碳 →
空 气 硫+氧气 ??? 二氧化硫 →
点燃

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磷+氧气 ??? 五氧化二磷 →
点燃

→ 化学性质 铝+氧气 ??? 氧化铝
点燃
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化合反应:A+B+… →AB…

镁+氧气 ??? 氧化镁 →
点燃
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氧气:占 21%

铁+氧气 ??? 四氧化三铁 →
点燃

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石蜡+氧气 ??? 二氧化碳+水 → 工业制法:分离液态空气
点燃
二氧化锰 ? ?过氧化氢 ???? 水+氧气 → ? ? ? 加热 原理 ?高锰酸钾 ??? 锰酸钾+二氧化锰+氧气? 分解反应 → ? ?AB L → A+B+ L 二氧化锰 → ? ?氯酸钾 ???? 氯化钾+氧气 ?

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制法

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?①固体加热制取气体的装置 实验装置 ? 实验室 ?②固体和液体反应,不用加热制取气体的装置
收集方法:排水法、向上排空气法 操作步骤 注意事项 验满、检验 用途:供给呼吸、支持燃烧 制法

加热

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【名师解读】 名师解读】
一、知识性专题 专题 1 空气成分的测定 专题解读】 【专题解读】空气中氧气含量的测定实验,是中考命题的重点,常考查探究能力.此实 验越来越新颖,但原始模型未变.实验的原理就是利用物质燃烧消耗密闭容器内的氧气,空 气减少的体积即为消耗氧气的体积,在此基础上设计的实验装置多种多样,但总体上要在 明确原理的前提下,对每一种装置做具体分析. 例 1 已知空气的主要成分是氮气和氧气,某课外活动小组 设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图 2—41 所示.
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(1)该实验中,红磷需稍过量,目的是 . (2)待燃烧停止,白烟消失并冷却后,打开止水夹,观察到烧 杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终接近刻度 l 处,由此可知氧气约占空气总体积 的 .由本实验还可推知 氮气具有哪些性质?试写出其中一种: . (3)若将红磷换成木炭粉, 该实验能否获得成功? (填 “能” “否” 理由是 或 ), . 分析 本题是测定空气成分的实验题,这是中考中常出现的命题.利用红磷燃烧耗尽 容器中的氧气,导致容器中气体压强减小,打开弹簧夹水就会流入容器,流入容器中的水的 体积恰好等于氧气的体积,从而可测定空气的成分.
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答案: 答案:(1)保证瓶内空气中的氧气消耗完全

(2)

1 ;难溶于水或化学性质稳定或不 5

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支持燃烧 (3)否;木炭粉燃烧生成 CO2 气体,瓶内气体体积无明显变化 例 2 如图 2—42 所示是空气中氧气含量的测定装置.回答下列问 题: (1)指出仪器的名称:A ;B . (2) 盛 放 在 仪 器 A 中 的 物 质 是 ,该物质燃烧的现象 . 是 (3)在实验中,钟罩内的水面所起的变化是 . (4)实验时,若仪器 A 中物质的质量太少,测得的氧气的体积分数会 ;若钟 罩的密封性不好,测得的氧气的体积分数会 . 分析 本题利用红磷在空气中的燃烧来测定空气中氧气的含量.较难的是第 (4)小题, 若仪器 A 中所盛物质的质量太少,燃烧时不能把钟罩内空气中的氧气全部消耗掉,而只 消耗一部分氧气,则测定的氧气的体积分数会偏小;若钟罩的密封性不好,钟罩外的空气会 进入钟罩内,结果测得的氧气的体积分数也会偏小. 答案:(1)燃烧匙;水槽 (2)红磷;有大量白烟生成 答案 (3)上升约 l/5 体积 (4)偏小;偏小 例 3 如图 2—43 所示装置可用于测定空气的成分,白磷在 40℃ 时遇氧气即可以燃烧,管中活塞可以自由移动.问: (1)反应停止,冷却到室温后有何现象? (2)如果把一只小虫迅速放入反应后的容器里, 会有什么现象?为什 么? 分析 由于白磷燃烧消耗了空气中的氧气,氧气约占空气体积的 1/5,故反应停止, 冷却到室温后活塞进入一格(1/5),剩余气体的主要成分是不能供给动 植物呼吸的氮气,所以小虫会死亡.
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答案: 剩余气体主要为氮气, 氮气不供给呼吸. 答案 (1)活塞进入一格(1/5) (2)小虫会死亡;
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二、规律方法专题 专题 2 气体的制取 专题解读】 【专题解读】发生装置的选择依据:反应物的状态及反应条件;收集装置的选择依据: 气体的性质,如水溶性、气体的密度大小及毒性等. 要初步掌握气体实验室制法的常规模式,即从原理、装置、操作、收集、检验等五个 方面进行规律性总结. 例 4 根据如图 2—44 所示实验装置,回答下列问题:
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(1)用 H2O2 和 MnO2 制取氧气 可采用的装置 组合是 ,反应的 文字表达 式 为: ,其中 MnO2 起 作用. ,用 B 装置进行实验时,试管口 应 (2)用 KMnO4 制取氧气的文字表达式为: 放 ,以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管. (3)用装置 A、D 来完成用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验,该反应的文字表达式 为: (此空暂不作要求),欲得到干燥的二氧化碳还需用到的装置是 . (4)某化学兴趣小组用氯化铵固体和氢氧化钙固体加热反应制取氨气,可选用的气体发 . 生装置是 分析 本题是实验室制取气体的综合题.有关这类题的解法,应从反应原理、仪器装置 、操作步骤、收集方法、检验气体等五个方面来考虑.本题首先要求解答的是氧气的实 验室制法,并且是两种不同的制法;第(3)问是二氧化碳的制法;第(4)问是根据题中所给信 息得出未知气体的实验室制法.
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答案: C D; → 催化 (2)高锰酸钾 ???→ 答案 (1)A、 或 A、 过氧化氢 ????? 水+氧气;

二氧化锰

加热

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锰酸钾+二氧化锰+氧气;一团棉花 (3)碳酸钙+盐酸 → 氯化钙+水+二氧化碳;E (4)B 例 5 某校化学兴趣小组的同学利用如图 2-45 所示装置进行实验. (1)实验目的:① 用高锰酸钾制取一瓶氧气,做细铁丝燃烧的实验.

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(1)实验目的: ①用高锰酸钾制取一瓶氧气,做细铁丝燃烧的实验. ②粗略测定加热 2 g 高锰酸钾所收集到的氧气的体积. (2)反应原理:(用文字表达式表示) ①加热高锰酸钾制氧气: ;
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②细铁丝在氧气中燃烧: . (3)仪器认识:写出仪器名称:① ;② . (4)装置连接: 为达到实验目的②,各装置的正确连接顺序是:(填字母)a→( )( )→d. (5)问题分析: ①实验过程中发现 B 瓶中的水变红了,原因是 . ②用收集到的氧气做细铁丝燃烧实验时, 发现瓶底炸裂, 产生这种结果的操作原因可能 . 是 ③已知理论上 2 g 高锰酸钾完全分解可以生成氧气 0.203 g,而实际测得氧气在标准状 况下的体积为 177 mL, 换算成质量为 0. 253g, 超过理论量: 253g-0. 0. 203g=0. g. 05 从 理论上推测,你认为超过理论量的氧气可能来源于什么物质? .( 写 出所有可能,空气、水的因素忽略不计) 分析 本题为了达到实验目的,测定氧气的体积,应该 a 接 c,因为氧气不易溶于水, 气体由 c 进入 B 瓶后,从上面压水,把水从 b 管压入量筒,测量排出水的体积即为氧气 的体积.加热高锰酸钾时需在试管口放一团棉花,否则氧气流会把高锰酸钾粉末吹入导管, 由导管再进入水中,会使 B 瓶中的水变红.铁丝燃烧时放出大量的热,并生成黑色的四氧 化三铁固体,热的高温熔化物溅落,容易炸裂集气瓶底.2 g 高锰酸钾完全分解制得氧气 的理论值是 0. 203g, 而实际制得氧气的质量是 0.253g, 因为氧气的来源必须是含氧的物质, 空气和水又忽略不计, 那么就有可能是高锰酸钾分解生成的锰酸钾、 二氧化锰又继续分解了.
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答案:(2)①高锰酸钾 ???→ 锰酸钾+二氧化锰+氧气;②铁+氧气 ???→ 答案

加热

点燃

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四氧化三铁 (3)①试管;②量筒 (4)c;b (5)①试管口没有放一团棉花(或高锰酸钾粉末进 入瓶中);②瓶中没有放少量水或细沙;③锰酸钾、二氧化锰 解题策略】 【解题策略】 根据反应物的状态和反应条件选择发生装置,根据气体的密度和溶解 性选择收集装置.
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【沙场点兵】 沙场点兵】
一、选择题 1.下列物质中,属于纯净物的是 ( ) A.稀有气体 B.洁净的空气 C.食盐水 D.五氧化二磷 2.下列叙述中,正确的是 ( ) A.洁净的空气中只含有氮气和氧气这两种气体 B.空气中含有的二氧化碳都是煤燃烧所产生的 C.人类的呼吸作用是吸入氮气,呼出二氧化碳 D.植物的光合作用不能除去空气中的有害气体 3.近年来,东北、华北、华东地区持续发生多起扬尘天气和沙尘暴天气,造成这一现象 的原因之一是 ( ) A.大气污染的结果 B.土壤污染的结果 C.植被遭受破坏的结果 D.火山爆发的结果 4.要制取大量的氧气,最好选用的方法是 ( ) A.加热高锰酸钾 B.加热双氧水 C.用双氧水和二氧化锰混合 D.分离液态空气 5.实验室里用试管盛装固体物质并加热,将试管固定在铁架台上,试管应该 ( )
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A.竖直放置 B.水平放置 C 试管口稍向下倾斜 D.试管口稍向上倾斜 6.将混有少量高锰酸钾的氯酸钾固体放入试管中加热,完全反应后,试管中剩余的固 体共有 ( ) A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 7.常把氩气和氮气混合充入灯泡里,使灯泡经久耐用.这是因为氩气和氮气 ( ) A.是气体 B.没有颜色 C.没有气味 D.化学性质稳定 8.观察如图 2—46 所示的有关操作和现象,下列叙述正 确的是 ( ) A.集气瓶中的气体可能是 CO2 B.集气瓶中的气体可能是空气 C.集气瓶中的气体一定是 O2 D.集气瓶中的气体一定是 N2 9.试管中放入少量碘和铝粉,没有什么变化,滴入几滴水后,观察到反应放出的热 很快使碘升华成紫色蒸气,反应后的生成物中只有碘化铝,则水的作用是 ( ) A.氧化作用 B.提供热量 C.催化作用 D.吸收热量 10.下列叙述中,不属于氧气的用途的是 ( ) A.冶炼金属 B.富氧炼钢 C.气焊、气割 D.供给呼吸 11.拆卸实验室制氧气的装置时,正确的顺序为 ( ) A.自上到下,从左往右 B.自上到下,从右往左 C.自下到上,从左往右 D.自下到上,从右往左 12.下列叙述中,正确的是 ( ) A.细铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射 B.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 C.红磷在空气中燃烧生成大量白雾 D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射 13.下列四个反应在一定条件下都能发生,其中不属于化合反应的是 ( )
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A.氢气+氧气 ???→ 水

点燃

B.木炭+氧气 ???→ 二氧化碳

点燃

C.酒精+氧气 ???→ 二氧化碳+水

点燃

D.硫+氧气 ???→ 二氧化硫

点燃

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育出 ,版 网]

14. 被污染的空气会严重影响人体健康. 下列物质中, 不会造成室内空气污染的是( ) A.吸烟时产生的一氧化碳、尼古丁等物质 B.水烧开时产生的大量水蒸气 C.劣质装修材料释放出的甲醛、苯等有害物质 D.石材释放出的有害放射性气体——氡 15.山西云冈石窟有很多雕刻佛像,原本栩栩如生的雕像现如今已经变得模糊不清, 有的表面还出现了斑点,造成这种现象的原因之一是酸雨,下列气体中能形成酸雨的是
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(

) A.氧气 B.一氧化碳 二、填空题 16.下列事实说明空气中含有哪些成分? (1)空气是制造氮肥的原料

C.氮气

D.二氧化硫

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.

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(2)饼干在空气中放置逐渐变软 . (3)蜡烛在空气中燃烧 . . (4)长期放在空气中的石灰水表面上有一层白膜 17.把形容下面物质在氧气中燃烧的关键词填出来. (1)木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺, ,放出热量,生成无色气体,这种 气体能使澄清的石灰水变浑浊. (2)硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,而在氧气里燃烧发出 火焰,放出热量, . 生成 (3)铁丝在氧气里剧烈燃烧, ,放出热量,生成 . 18.现有红磷、细铁丝、高锰酸钾、氯酸钾、二氧化锰等物质.按下列要求,选择适当 的物质用文字表达式表示下列变化. (1)由一种物质发生分解反应,生成物中有能使带火星的木条复燃的无色无味的 气 . 体: (2)与氧气发生氧化反应,产生火星四射的现象: . (3)在空气中燃烧,产生大量白烟: . 19.A、B 是黑色固体,C、D 是白色固体,E、F 是无色气体,它们之间有下列转化关
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系:C ?? D+E,B+E ???→ F.根据上述变化确定 A~F 各为何物,用名称表示: → 加热 A ;B ;C ;D ;E ;F . 20.实验室收集氧气时,可采用向上排空气法,原因是:通常状况下, .现有 一个集气瓶,想要测量该瓶最多能收集气体的体积,请你写出简便的测量方法(可以选择必 要的器材): . 三、简答题 21.在实验室测定空气里氧气含量的实验中,能否用硫代替红磷?为什么? 22.下面是一些同学在做氧气的制取及性质实验的过程中遇到的问题.分析可能造成 这些后果的原因. (1)分别用排水法和向上排空气法收集氧气,结果两瓶氧气中都混入了少量空气. (2)木炭在装氧气的集气瓶中燃烧很快就熄灭. 四、实验题 23.已知氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水.在实验 室中通常用加热固体氯化铵和熟石灰混合物的方法来制取氨气.如图 2—47 所示是实验室 中常用的装置.请回答:

A

点燃

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(1)实验室制取氨气的发生装置可选用 (填装置编号,下同). (2)收集氨气,应采用的装置为 . 24.(2008·揭阳)研究性学习小组选择“H2O2 生成 O2 的快慢与什么因素有关”的课题 进行探究,以下是他们探究的主要过程: 【假设】 H2O2 生成 O2 的快慢与催化剂种类有关. 【实验方案】 常温下,在两瓶同质量、同浓度的 H2O2 溶液中,分别加入相同质量的 MnO2 和水泥块,测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需的时间.
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【进行实验】 如图 2—48 所示是他们进行实验的装置图,气体发生装置中 A 仪器的名 称是 ,此实验中 B 处宜采用的气体收集方法是 .

【实验记录】 如下表. 实验编号 反应物 催化剂 时间 1 5%H2O2 1 g 水泥块 165 秒 2 5%H2O2 1 g MnO2 46 秒

【结论】 该探究过程得出的结论是 . 【反思】 H2O2 在常温下分解缓慢,加入 MnO2 或水泥块后反应明显加快,若要证明 MnO2 和水泥块是否是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后 的 .是否改变. H2O2 生成 O2 的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.(只要求提出一种影响 H2O2 生成 O2 的快慢的因素以及相关假设和实验方案) 【假设】 . . 【实验方案】 25.如图 2—49 I 所示是实验室里测定空气中氧气含量的装置. (1)红磷在空气中燃烧的文字表达式为 (2)当红磷熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,看到的现象是 (3)如果红磷熄灭并没有完全冷却到室温就打开弹簧夹,实验测定结果会偏低.其原因 是 .

(4)上述实验提供了一种粗略测定混合气体中某种气体体积含量的方法.如果要测定氮 气、 二氧化碳混合气体中二氧化碳的体积含量, 可将一定体积的混合气体样品通入如图Ⅱ所 示的装置.其中 A.瓶中装有足量的 液,实验结束后,量筒中水的体积约等 于 的体积.

参考答案 1.D[提示:纯净物由一种物质组成] 2.D[提示:植物的光合作用以二氧化碳和水为原料,释放出氧气,与有害气体无关.虽然 有些植物能吸收有害气体,但不是利用植物的光合作用] 3.C[提示:植被能够涵养土壤,使土壤保持湿润,不会受到风沙的迫害,但由于近年来人

们对植被的破坏日益严重, 所以经常会出现扬尘天气和沙尘暴天气, 这也是自然对人类行为 的一种抗议,告诉我们应该保护绿色植被] 4.D[提示:制取大量氧气应用分离液态空气法,利用液态氮和液态氧的沸点不同将它们分 离,属于物理变化] 5.C[提示:给试管里的固体加热,试管口应略向下倾斜,目的是防止冷凝水回流使试管炸 裂] 6.B[提示:在加热的条件下高锰酸钾和氯酸钾都会分解:高锰酸钾 ???→ 锰酸钾十二

加热

→ 氧化锰+氧气;氯酸钾 ????? 氯化钾+氧气.由此可见,完全反应后,试管中剩余 二氧化锰
的固体有锰酸钾、二氧化锰、氯化钾三种] 7.D[提示:氩气和氮气的化学性质比较稳定,是常用的保护气] 8.C[提示:氧气可使带火星的木条复燃] 加热 9.C[提示:在这个反应中加入的水起到了加快碘和铝粉反应速率的作用,而且生成物是碘 化铝,所以水是催化剂,起催化作用] 10.A[提示:冶炼金属是利用氢气或一氧化碳的还原性(以后会学到),与氧气无关] 11.B[提示:在实验室里组装仪器的顺序是从下到上,从左往右,拆卸装置时刚好相反] 12.D[提示:铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中却可以剧烈燃烧,火星四射] 13. C[提示: 化合反应的生成物只有一种. 中酒精与氧气反应生成二氧化碳和水两种物质, C 不属于化合反应] 14.B[提示:水蒸气不是空气污染物] 15.D[提示:二氧化硫溶于水生成酸性物质,可形成酸雨] 16. (1)氮气 (2)水蒸气 (3)氧气 (4)二氧化碳[提示: 空气是一种由多种气体组成的混合物, 每种气体仍保持各自原有的性质,只要熟悉每种气体的性质,就可以解答本题] 17.(1)发出白光 (2)蓝紫色;一种有刺激性气味的气体 (3)火星四射;一种黑色固体正提示: 本题考查物质在氧气中燃烧的实验现象,对此应熟记] 18. (1)高锰酸钾 ???→ 锰酸钾+二氧化锰+氧气 (2)铁+氧气 ???→ 四氧化三铁 (3)

加热

点燃

红磷+氧气 ???→ 五氧化二磷[提示:本题主要考查本单元涉及的主要文字表达式,它是

点燃

学习化学的基础,应注意掌握] 19.二氧化锰;木炭;氯酸钾;氯化钾;氧气;二氧化碳[提示:本题属于推断题,具有一 定的难度,解题的关键在于熟知物质的物理性质,如颜色、状态等,并掌握本单元所学的化 学变化,依据反应特征进行判断] 20.氧气的密度比空气略大;先将集气瓶装满水,然后将水倒入量筒中,度量水的体积,即 为集气瓶最多能收集气体的体积正提示: 学习化学的过程中要求头脑灵活, 能够结合生活实 际学习解决问题的一些方法] 21.不能;硫燃烧后生成的二氧化硫是一种气体.[提示:测定空气中氧气含量的实验是利用 红磷燃烧,消耗集气瓶内的氧气,生成物是固体,所以集气瓶内气体减少,气压降低,水会 进入集气瓶中,通过测量进入水的多少,即可判断氧气的含量,如果选择的可燃物燃烧后有 气体生成,则气压不会明显改变,水也不会进入,无法得出正确结论] 22.(1)用排水法收集时,未等气泡连续均匀大量地排出时就开始收集(或集气瓶未装满水, 或将集气瓶取出水面后再盖玻璃片,或装置气密性不好等). (2)木炭没有自上而下缓慢伸 入.正提示:(2)木炭伸入集气瓶内的速度过快,会使瓶中氧气逸出,所以木炭很快就熄灭]

23.(1)A (2)E[提示:制取氨气需加热,反应物为固态,所以选择 A,氨气密度比空气小且 极易溶于水,故用向下排空气法收集] 24.锥形瓶;排水集气法;在相同条件下,H2O2 生成 O2 的快慢与催化剂种类有关;质量和 化学性质;浓度或质量分数或温度等;在相同温度下,取两份质量相等的不同浓度的 H2O2 溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间(其他合理答案也 可以) 25.(1)红磷+氧气 ???→ 五氧化二磷

点燃

(2)烧杯中的水沿导管流进集气瓶中,体积约占

集气瓶剩余空间的

1 (3)与室温相比,剩余气体温度较高,压强偏大,因此进入集气瓶中的 5

水会偏少 (4)氢氧化钠(或澄清石灰水、 氢氧化钾等); 氮气(或 N2)[提示: 本题主要考查了 “空 气中氧气含量测定”这一实验的相关知识,侧重于基础知识的考查,并且通过对混合气体中 某气体体积含量的测定适当地考查了同学们运用已有知识解决新问题的能力]


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