1. 2024·苏州 母题·教材P48习题T1 在高锰酸钾制氧气实验中,一定不需要用到的仪器是 (
A.酒精灯
B.试管
C.漏斗
D.集气瓶
C
)A.酒精灯
B.试管
C.漏斗
D.集气瓶
答案
C 【点拨】实验室用高锰酸钾制氧气,发生装置需要用到试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔塞,收集氧气时需要集气瓶。无需用漏斗。
解析
【分析】
要解决这道题,需回忆高锰酸钾制氧气的实验装置,分为发生装置和收集装置,再逐一分析各选项仪器是否在实验中用到,即可得出答案。
【解析】
实验室用高锰酸钾制取氧气时:发生装置需要铁架台(带铁夹)、试管、酒精灯、带导管的单孔橡胶塞;收集装置需要集气瓶、玻璃片。对各选项分析:
A. 酒精灯:用于加热高锰酸钾,是发生装置的必需仪器,需要;
B. 试管:作为高锰酸钾反应的容器,需要;
C. 漏斗:在该实验中没有使用场景,不需要;
D. 集气瓶:用于收集生成的氧气,需要。
综上,一定不需要用到的仪器是漏斗。
【答案】
C
【知识点】
氧气的实验室制取;常见化学仪器的使用
【点评】
本题考查高锰酸钾制氧气实验中仪器的选择,属于基础实验题,难度不大,熟悉实验装置及仪器用途即可正确解答。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需回忆高锰酸钾制氧气的实验装置,分为发生装置和收集装置,再逐一分析各选项仪器是否在实验中用到,即可得出答案。
【解析】
实验室用高锰酸钾制取氧气时:发生装置需要铁架台(带铁夹)、试管、酒精灯、带导管的单孔橡胶塞;收集装置需要集气瓶、玻璃片。对各选项分析:
A. 酒精灯:用于加热高锰酸钾,是发生装置的必需仪器,需要;
B. 试管:作为高锰酸钾反应的容器,需要;
C. 漏斗:在该实验中没有使用场景,不需要;
D. 集气瓶:用于收集生成的氧气,需要。
综上,一定不需要用到的仪器是漏斗。
【答案】
C
【知识点】
氧气的实验室制取;常见化学仪器的使用
【点评】
本题考查高锰酸钾制氧气实验中仪器的选择,属于基础实验题,难度不大,熟悉实验装置及仪器用途即可正确解答。
【难度系数】
0.8
2.实验室收集氧气,既可以用向上排空气法,又可以用排水法,原因是(
①氧气不易溶于水
②氧气易溶于水
③氧气的密度比空气的大
④氧气的密度比空气的小
A.①④
B.②④
C.②③
D.①③
D
)①氧气不易溶于水
②氧气易溶于水
③氧气的密度比空气的大
④氧气的密度比空气的小
A.①④
B.②④
C.②③
D.①③
答案
D 【点拨】氧气的密度比空气的大,可以用向上排空气法收集;氧气不易溶于水,可以用排水法收集。
点规律 气体的收集方法与气体的密度和溶解性等有关:(1)难溶于水的气体可用排水法收集;(2)不与水反应、密度比空气大的气体可用向上排空气法收集;(3)不与水反应、密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。
点规律 气体的收集方法与气体的密度和溶解性等有关:(1)难溶于水的气体可用排水法收集;(2)不与水反应、密度比空气大的气体可用向上排空气法收集;(3)不与水反应、密度比空气小的气体可用向下排空气法收集。
解析
【分析】首先明确气体收集方法的选择依据:排空气法由气体与空气的密度相对大小决定,密度比空气大的用向上排空气法,密度比空气小的用向下排空气法;排水法由气体的溶解性决定,不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法。再结合氧气的性质:氧气密度比空气大,因此可用向上排空气法;氧气不易溶于水,因此可用排水法,对应题目中的序号①和③,由此确定正确选项。
【解析】气体收集方法的选择规则:①排空气法:密度比空气大的气体适用向上排空气法,密度比空气小的气体适用向下排空气法;②排水法:不易溶于水且不与水反应的气体适用排水法。氧气的性质:密度比空气大,故可采用向上排空气法收集;氧气不易溶于水,故可采用排水法收集。对应题目给出的序号,符合条件的是①和③,因此正确选项为D。
【答案】D
【知识点】气体收集方法、氧气的性质
【点评】本题为化学基础题型,考察气体收集方法的判断逻辑,需牢记气体密度、溶解性与收集方法的对应关系,属于易掌握的知识点,得分率较高。
【难度系数】0.8
【解析】气体收集方法的选择规则:①排空气法:密度比空气大的气体适用向上排空气法,密度比空气小的气体适用向下排空气法;②排水法:不易溶于水且不与水反应的气体适用排水法。氧气的性质:密度比空气大,故可采用向上排空气法收集;氧气不易溶于水,故可采用排水法收集。对应题目给出的序号,符合条件的是①和③,因此正确选项为D。
【答案】D
【知识点】气体收集方法、氧气的性质
【点评】本题为化学基础题型,考察气体收集方法的判断逻辑,需牢记气体密度、溶解性与收集方法的对应关系,属于易掌握的知识点,得分率较高。
【难度系数】0.8
3.[2024·常州]下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中,正确的是(

A.取用试剂($\ce{KMnO_{4}}$)
B.加热试剂($\ce{KMnO_{4}}$,棉花)
C.收集氧气($\ce{O_{2}}$)
D.氧气验满(带火星的木条)
C
)A.取用试剂($\ce{KMnO_{4}}$)
B.加热试剂($\ce{KMnO_{4}}$,棉花)
C.收集氧气($\ce{O_{2}}$)
D.氧气验满(带火星的木条)
答案
C 【点拨】取用粉末状试剂,试管平放,用药匙或纸槽把试剂送到试管底部,然后使试管直立起来,A错误;加热固体时,为防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,试管口应略向下倾斜,B错误;氧气的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,C正确;检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,D错误。
解析
【分析】
本题考查高锰酸钾制取氧气的系列实验操作,需逐一分析每个选项的操作是否符合实验规范,关键掌握固体药品取用、加热固体、氧气收集及验满的操作要点。
【解析】
选项A:取用粉末状固体药品(如高锰酸钾)时,应将试管横放,用药匙将药品送至试管底部,再直立试管,防止药品沾在试管壁上。图中试管竖直,直接倒入药品,操作错误。
选项B:加热固体时,为防止冷凝水回流炸裂试管,试管口应略向下倾斜。图中试管口向上倾斜,操作错误。
选项C:氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,导管需伸入集气瓶底部,图中操作符合要求,正确。
选项D:氧气验满时,带火星的木条应放在集气瓶口,不能伸入瓶内,否则无法检验是否集满。图中木条伸入瓶中,操作错误。
【答案】
C
【知识点】
固体药品取用、氧气收集、氧气验满、加热固体操作
【点评】
本题为高锰酸钾制取氧气的基础实验操作题,考查实验基本操作的规范,需牢记各步骤的注意事项,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查高锰酸钾制取氧气的系列实验操作,需逐一分析每个选项的操作是否符合实验规范,关键掌握固体药品取用、加热固体、氧气收集及验满的操作要点。
【解析】
选项A:取用粉末状固体药品(如高锰酸钾)时,应将试管横放,用药匙将药品送至试管底部,再直立试管,防止药品沾在试管壁上。图中试管竖直,直接倒入药品,操作错误。
选项B:加热固体时,为防止冷凝水回流炸裂试管,试管口应略向下倾斜。图中试管口向上倾斜,操作错误。
选项C:氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,导管需伸入集气瓶底部,图中操作符合要求,正确。
选项D:氧气验满时,带火星的木条应放在集气瓶口,不能伸入瓶内,否则无法检验是否集满。图中木条伸入瓶中,操作错误。
【答案】
C
【知识点】
固体药品取用、氧气收集、氧气验满、加热固体操作
【点评】
本题为高锰酸钾制取氧气的基础实验操作题,考查实验基本操作的规范,需牢记各步骤的注意事项,难度适中。
【难度系数】
0.5
4.[2024·盐城] 在实验《氧气的实验室制取与性质》中,本实验以高锰酸钾为原料,并采用排水法收集。从视频中看到的下列实验操作不规范的是 (
A.查气密性:先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁
B.固定装置:将试管口略向下倾斜,固定在铁架台上
C.加热试剂:先让试管底部均匀受热,再对高锰酸钾所在部位加热
D.收集气体:导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
D
)A.查气密性:先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁
B.固定装置:将试管口略向下倾斜,固定在铁架台上
C.加热试剂:先让试管底部均匀受热,再对高锰酸钾所在部位加热
D.收集气体:导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
答案
D 【点拨】用排水法收集氧气时,导管中刚排出的主要是装置内的空气,应等到导管口的气泡连续、均匀冒出时才能收集,D错误。
解析
【分析】本题考查高锰酸钾制取氧气的实验操作规范,需逐一分析各选项操作是否符合实验要求:A选项检查气密性的方法正确;B选项试管固定的要点正确;C选项加热的操作正确;D选项收集气体的时机错误,由此选出不规范的操作。
【解析】A选项:检查装置气密性时,先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁,利用气体受热膨胀的原理,若导管口有气泡冒出则气密性良好,操作规范;B选项:固定试管时,试管口略向下倾斜,可防止加热产生的冷凝水倒流炸裂试管,操作规范;C选项:加热时先使试管均匀受热(预热),再对准高锰酸钾部位加热,能避免试管因受热不均而炸裂,操作规范;D选项:排水法收集氧气时,导管口刚冒出的气泡是装置内的空气,此时收集会导致氧气不纯,应待气泡连续、均匀冒出后再收集,该操作不规范,故本题选D。
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制取、实验基本操作
【点评】本题围绕高锰酸钾制氧气的实验操作展开,重点考查实验步骤的细节要求,属于基础实验题,需学生牢记各操作的规范要点,避免因细节失误出错。
【难度系数】0.7
【解析】A选项:检查装置气密性时,先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁,利用气体受热膨胀的原理,若导管口有气泡冒出则气密性良好,操作规范;B选项:固定试管时,试管口略向下倾斜,可防止加热产生的冷凝水倒流炸裂试管,操作规范;C选项:加热时先使试管均匀受热(预热),再对准高锰酸钾部位加热,能避免试管因受热不均而炸裂,操作规范;D选项:排水法收集氧气时,导管口刚冒出的气泡是装置内的空气,此时收集会导致氧气不纯,应待气泡连续、均匀冒出后再收集,该操作不规范,故本题选D。
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制取、实验基本操作
【点评】本题围绕高锰酸钾制氧气的实验操作展开,重点考查实验步骤的细节要求,属于基础实验题,需学生牢记各操作的规范要点,避免因细节失误出错。
【难度系数】0.7
5.有关实验室制取氧气,下列说法错误的是(

A.装置①可用于高锰酸钾制取氧气
B.装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气
C.装置③可用于收集氧气
D.装置④可用于收集氧气
C
)A.装置①可用于高锰酸钾制取氧气
B.装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气
C.装置③可用于收集氧气
D.装置④可用于收集氧气
答案
C 【点拨】实验室用高锰酸钾制取氧气应选用固体加热型发生装置,A正确;用过氧化氢制取氧气应选用固液常温型发生装置,B正确;氧气的密度比空气的大,不能用向下排空气法收集,C错误;氧气不易溶于水,可用排水法收集,D正确。
解析
【分析】
要解决这道题,需明确实验室制取氧气时,发生装置和收集装置的选择依据:发生装置根据反应物状态和反应条件选择,收集装置根据气体的密度和溶解性选择。逐一分析每个选项对应的装置是否符合要求即可。
【解析】
1. 发生装置判断:
高锰酸钾制取氧气,反应物为固体,反应需要加热,属于“固体加热型”,对应装置①,A选项正确。
过氧化氢溶液制取氧气,反应物为固体(二氧化锰)和液体(过氧化氢),反应在常温下进行,属于“固液常温型”,对应装置②,B选项正确。
2. 收集装置判断:
氧气的密度比空气大,应选用向上排空气法收集,而装置③是向下排空气法,无法收集氧气,C选项错误。
氧气不易溶于水,可选用排水法收集,装置④为排水法,D选项正确。
综上,说法错误的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
实验室制取氧气的装置选择;氧气的物理性质
【点评】
本题考查实验室制取氧气的装置选择,是化学实验的基础题型,需学生掌握制取氧气的反应原理及气体收集方法的判断依据,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确实验室制取氧气时,发生装置和收集装置的选择依据:发生装置根据反应物状态和反应条件选择,收集装置根据气体的密度和溶解性选择。逐一分析每个选项对应的装置是否符合要求即可。
【解析】
1. 发生装置判断:
高锰酸钾制取氧气,反应物为固体,反应需要加热,属于“固体加热型”,对应装置①,A选项正确。
过氧化氢溶液制取氧气,反应物为固体(二氧化锰)和液体(过氧化氢),反应在常温下进行,属于“固液常温型”,对应装置②,B选项正确。
2. 收集装置判断:
氧气的密度比空气大,应选用向上排空气法收集,而装置③是向下排空气法,无法收集氧气,C选项错误。
氧气不易溶于水,可选用排水法收集,装置④为排水法,D选项正确。
综上,说法错误的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
实验室制取氧气的装置选择;氧气的物理性质
【点评】
本题考查实验室制取氧气的装置选择,是化学实验的基础题型,需学生掌握制取氧气的反应原理及气体收集方法的判断依据,难度较低。
【难度系数】
0.7
6.化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置,请回答下列问题。

(1)写出标号仪器的名称:①
(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的文字表达式为
(3)实验室制取气体时,选择装置B作为发生装置的依据是
(4)实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,目的是
(5)实验室检验氧气的方法是
(1)写出标号仪器的名称:①
锥形瓶
,②水槽
。(2)实验室用装置A制取氧气,其反应的文字表达式为
高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
。可以选择装置D收集氧气的原因是氧气的密度比空气的大
。(3)实验室制取气体时,选择装置B作为发生装置的依据是
反应物是固体和液体,反应不需要加热
。(4)实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,目的是
防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
。(5)实验室检验氧气的方法是
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
。答案
(1)锥形瓶;水槽
(2)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;氧气的密度比空气的大
(3)反应物是固体和液体,反应不需要加热
(4)防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
(5)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
【点拨】(2)装置A是固体加热型发生装置,试管口有棉花团,适用于高锰酸钾制取氧气;氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集。(3)装置B是固液常温型发生装置,实验室制取气体时,选择装置B作为发生装置的依据是反应物是固体(或液体)和液体,且反应不需要加热。(4)实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,目的是形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。(5)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。实验室检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气。
(2)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;氧气的密度比空气的大
(3)反应物是固体和液体,反应不需要加热
(4)防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
(5)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
【点拨】(2)装置A是固体加热型发生装置,试管口有棉花团,适用于高锰酸钾制取氧气;氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集。(3)装置B是固液常温型发生装置,实验室制取气体时,选择装置B作为发生装置的依据是反应物是固体(或液体)和液体,且反应不需要加热。(4)实验时,装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,目的是形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。(5)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。实验室检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气。
解析
【分析】
本题围绕实验室制取氧气的相关知识展开,解题思路如下:
1. 识别仪器:根据常见实验仪器的外形特征,判断标号仪器的名称。
2. 分析装置A制氧气:装置A为固体加热型发生装置,结合试管口的棉花判断反应原理,再根据氧气的性质分析收集装置D的选择原因。
3. 明确发生装置选择依据:装置B为固液常温型发生装置,需从反应物状态和反应条件两方面说明选择该装置的依据。
4. 理解长颈漏斗的使用要求:从防止气体逸出的角度分析长颈漏斗下端伸入液面下的目的。
5. 掌握氧气的检验方法:利用氧气的助燃性确定检验方式。
【解析】
(1)根据常见实验仪器的名称,标号①为锥形瓶,标号②为水槽。
(2)装置A是固体加热型发生装置,且试管口有棉花,适用于高锰酸钾受热分解制取氧气,反应的文字表达式为:高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;装置D是向上排空气法收集装置,选择该装置收集氧气的原因是氧气的密度比空气的大。
(3)装置B是固液常温型气体发生装置,实验室选择该装置作为发生装置的依据是:反应物是固体和液体,反应不需要加热。
(4)装置B中长颈漏斗下端管口伸入液面以下,目的是形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
(5)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,因此实验室检验氧气的方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气。
【答案】
(1)锥形瓶;水槽
(2)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;氧气的密度比空气的大
(3)反应物是固体和液体,反应不需要加热
(4)防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
(5)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
【知识点】
常见实验仪器;氧气的制取;气体发生装置的选择
【点评】
本题是实验室制取氧气的基础题型,全面考查了实验仪器识别、氧气制取原理、收集装置选择依据、装置注意事项及氧气检验等核心基础知识点,侧重对基础知识的掌握与应用。
【难度系数】
0.7
本题围绕实验室制取氧气的相关知识展开,解题思路如下:
1. 识别仪器:根据常见实验仪器的外形特征,判断标号仪器的名称。
2. 分析装置A制氧气:装置A为固体加热型发生装置,结合试管口的棉花判断反应原理,再根据氧气的性质分析收集装置D的选择原因。
3. 明确发生装置选择依据:装置B为固液常温型发生装置,需从反应物状态和反应条件两方面说明选择该装置的依据。
4. 理解长颈漏斗的使用要求:从防止气体逸出的角度分析长颈漏斗下端伸入液面下的目的。
5. 掌握氧气的检验方法:利用氧气的助燃性确定检验方式。
【解析】
(1)根据常见实验仪器的名称,标号①为锥形瓶,标号②为水槽。
(2)装置A是固体加热型发生装置,且试管口有棉花,适用于高锰酸钾受热分解制取氧气,反应的文字表达式为:高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;装置D是向上排空气法收集装置,选择该装置收集氧气的原因是氧气的密度比空气的大。
(3)装置B是固液常温型气体发生装置,实验室选择该装置作为发生装置的依据是:反应物是固体和液体,反应不需要加热。
(4)装置B中长颈漏斗下端管口伸入液面以下,目的是形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
(5)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,因此实验室检验氧气的方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气。
【答案】
(1)锥形瓶;水槽
(2)高锰酸钾$\xrightarrow{加热}$锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气;氧气的密度比空气的大
(3)反应物是固体和液体,反应不需要加热
(4)防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
(5)将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气
【知识点】
常见实验仪器;氧气的制取;气体发生装置的选择
【点评】
本题是实验室制取氧气的基础题型,全面考查了实验仪器识别、氧气制取原理、收集装置选择依据、装置注意事项及氧气检验等核心基础知识点,侧重对基础知识的掌握与应用。
【难度系数】
0.7
7. 2025·无锡期中 新考法·方法新 工业上制取氧气常见的方法有“深冷法”和“变压吸附法”。

(1)“深冷法”(图甲)是先将空气液化,再利用液氮和液氧的
(2)将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口,观察到的现象是
(3)“变压吸附法”(如图乙)是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异,通过增压与减压的交替循环,实现氮气和氧气的分离。
①变压吸附法制取的氧气是
②分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体的
(4)工业上采用分离液态空气的方法制氧气的优点是
(1)“深冷法”(图甲)是先将空气液化,再利用液氮和液氧的
沸点
不同将其汽化分离。(2)将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口,观察到的现象是
燃着的木条熄灭
,观察到该现象的原因是液氮先从液态空气中蒸发出来,氮气不能燃烧,一般也不支持燃烧
。(3)“变压吸附法”(如图乙)是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异,通过增压与减压的交替循环,实现氮气和氧气的分离。
①变压吸附法制取的氧气是
混合物
(填“混合物”或“纯净物”)。②分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体的
压强
有关。分子筛可以
(填“可以”或“不可以”)重复使用。(4)工业上采用分离液态空气的方法制氧气的优点是
原料易得,成本低等
。答案
(1)沸点 (2)燃着的木条熄灭;液氮先从液态空气中蒸发出来,氮气不能燃烧,一般也不支持燃烧 (3)①混合物 ②压强;可以 (4)原料易得,成本低
【点拨】(1)“深冷法”是先将空气在一定条件下液化,再升温,利用液氮和液氧的沸点不同,将其汽化分离。
(2)液氮的沸点比液氧低,因此液氮首先从液态空气中蒸发出来,氮气不能燃烧,也不支持燃烧,所以将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口,观察到的现象是木条熄灭。
(3)①“变压吸附法”制取的氧气中混有稀有气体等,所以是混合物;②由图示可知,分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关;“变压吸附法”原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异,通过增压与减压的交替循环,实现氮气和氧气的分离,故分子筛可以重复使用。
(4)工业上采用分离液态空气的方法制氧气的优点包括原料易得,成本低等。
【点拨】(1)“深冷法”是先将空气在一定条件下液化,再升温,利用液氮和液氧的沸点不同,将其汽化分离。
(2)液氮的沸点比液氧低,因此液氮首先从液态空气中蒸发出来,氮气不能燃烧,也不支持燃烧,所以将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口,观察到的现象是木条熄灭。
(3)①“变压吸附法”制取的氧气中混有稀有气体等,所以是混合物;②由图示可知,分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关;“变压吸附法”原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异,通过增压与减压的交替循环,实现氮气和氧气的分离,故分子筛可以重复使用。
(4)工业上采用分离液态空气的方法制氧气的优点包括原料易得,成本低等。
解析
【分析】
本题围绕工业制氧气的两种方法展开,需结合图示信息和物质性质逐一分析各小问:
1. 深冷法分离液态空气,利用不同物质沸点不同的特点,沸点低的物质先汽化,从而实现氮气和氧气的分离;
2. 液态空气升温时,液氮沸点更低先汽化,逸出的氮气不支持燃烧,会使燃着的木条熄灭;
3. 变压吸附法中,制取的氧气还含有其他未被分离的气体,属于混合物;从增压、减压的循环过程可知,分子筛对氮气的吸附能力与气体压强有关,且可循环使用;
4. 工业分离液态空气的原料是空气,来源广泛、成本低,是其核心优点。
【解析】
(1)深冷法先将空气液化,再升温,利用液氮和液氧的沸点差异,沸点低的液氮先汽化,进而分离出氮气和氧气,故填沸点;
(2)液氮沸点比液氧低,液态空气升温时,液氮先蒸发为氮气,氮气不能燃烧也不支持燃烧,因此将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口,木条会熄灭;
(3)①变压吸附法制取的氧气中,还含有未被完全分离的其他气体,属于混合物;②由图乙的增压、减压过程可知,增压时分子筛吸附氮气,减压时释放氮气,说明分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体的压强有关;通过增压、减压的交替循环,分子筛可重复使用;
(4)工业上分离液态空气制取氧气,原料是空气,来源广泛、容易获取,且生产成本较低,因此优点是原料易得,成本低。
【答案】
(1)沸点;(2)燃着的木条熄灭;液氮先从液态空气中蒸发出来,氮气不能燃烧,一般也不支持燃烧;(3)①混合物;②压强;可以;(4)原料易得,成本低
【知识点】
工业制氧气、物质分离原理、混合物与纯净物
【点评】
本题结合工业生产实际,考查两种制氧方法的原理,需结合图示信息和物质性质分析,难度适中,属于基础应用类题目,能帮助学生理解化学在工业生产中的实际应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕工业制氧气的两种方法展开,需结合图示信息和物质性质逐一分析各小问:
1. 深冷法分离液态空气,利用不同物质沸点不同的特点,沸点低的物质先汽化,从而实现氮气和氧气的分离;
2. 液态空气升温时,液氮沸点更低先汽化,逸出的氮气不支持燃烧,会使燃着的木条熄灭;
3. 变压吸附法中,制取的氧气还含有其他未被分离的气体,属于混合物;从增压、减压的循环过程可知,分子筛对氮气的吸附能力与气体压强有关,且可循环使用;
4. 工业分离液态空气的原料是空气,来源广泛、成本低,是其核心优点。
【解析】
(1)深冷法先将空气液化,再升温,利用液氮和液氧的沸点差异,沸点低的液氮先汽化,进而分离出氮气和氧气,故填沸点;
(2)液氮沸点比液氧低,液态空气升温时,液氮先蒸发为氮气,氮气不能燃烧也不支持燃烧,因此将燃着的木条置于盛满液态空气的集气瓶口,木条会熄灭;
(3)①变压吸附法制取的氧气中,还含有未被完全分离的其他气体,属于混合物;②由图乙的增压、减压过程可知,增压时分子筛吸附氮气,减压时释放氮气,说明分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体的压强有关;通过增压、减压的交替循环,分子筛可重复使用;
(4)工业上分离液态空气制取氧气,原料是空气,来源广泛、容易获取,且生产成本较低,因此优点是原料易得,成本低。
【答案】
(1)沸点;(2)燃着的木条熄灭;液氮先从液态空气中蒸发出来,氮气不能燃烧,一般也不支持燃烧;(3)①混合物;②压强;可以;(4)原料易得,成本低
【知识点】
工业制氧气、物质分离原理、混合物与纯净物
【点评】
本题结合工业生产实际,考查两种制氧方法的原理,需结合图示信息和物质性质分析,难度适中,属于基础应用类题目,能帮助学生理解化学在工业生产中的实际应用。
【难度系数】
0.6
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