2.2.1 氧气的性质与用途-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练（仁爱科普版2024）

单元2 探析空气之谜 课题2 氧气的性质与应用（原卷版） 第1课时 氧气的性质与用途 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1． 了认识氧气的主要物理性质。 2． 观察和描述木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧的现象，会写反应的文字表达式。 3． 理解氧化反应和化合反应的概念。 4． 了解氧气的主要用途，氧气与人类活动的密切关系。 重点：氧气的化学反应现象和性质，氧化反应和化合反应的理解。 难点：培养探究时观察、思考、动手实验的能力。 一、氧气的物理性质 1. 通常情况下，氧气是一种 色 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 ，（因此盛满氧气的集气瓶 放在桌子上）氧气 溶于水。 2. 三态变化：氧气在-183℃时变为 色液体，在—218℃变为 固体。 3. 工业存放：工业生成的氧气一般贮存在 的钢瓶中，氮气贮存在黑色的钢瓶中。 二、探究氧气的化学性质 1. 氧气的特性是能使 复燃。 2. 与氧气的反应 反应现象 文字表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 硫磺 产生 发出 火焰 集气瓶底部预先放些 ，生成 的气体 木炭 发 光 剧烈燃烧，发 光 燃烧匙应由 而 缓慢伸入集气瓶底 ，生成的气体能使澄清的石灰水变 放出热量，生成 和使石灰水 的气体 铁丝 剧烈 ， ，生成 集气瓶的底部要预先放 特别提醒： 综上所述，氧气是一种化学性质 的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出 ，生成新物质。 物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同，说明了氧气的浓度越 ，反应越剧烈，现象越明显。 ①在铁丝燃烧的实验中，为什么要用光亮的铁丝，而不用生锈的铁丝？ ②为什么要等火柴即将燃尽再插入氧气瓶中？ ③硫、铁在充满氧气的集气瓶中燃烧时，为什么在集气瓶中都要装水？ 三、化合反应与氧化反应 1.化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应， 。 它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：A+B→AB。 其特点是多种物质生成一种物质，可以简记为：“多变一”。 2. 氧化反应：物质与氧发生的反应，但它不是四大基本反应类型之一， 。 其特点是物质与氧的反应，可以简记为：“物与氧反应”。 四、氧气的用途 1. 支持燃烧，冶金工业上，在炼钢过程中吹以高纯度氧气，和其中的碳及磷、硫、硅等起氧化反应；国防工业上，液氧是现代火箭最好的 ，在超音速飞机中也需要液氧作 ，可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧 ；在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途。 2.供给呼吸，在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、 抢救等缺氧、低氧或无氧环境中，供给氧气，以维持人或动物等正常的 。 1．下列对氧气性质的描述中，属于氧气物理性质的是（　　） A．氧化性 B．支持燃烧 C．供给呼吸 D．通常不易溶解于水 2．对氧气的物理性质，下列叙述正确的是（　　） A．极易溶于水 B．在液态时为淡蓝色的液体 C．在标准状态下密度比空气小 D．在固态时变成白色固体 3．做铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中要预先装入少量的水或沙子，其目的是（　　） A．降低温度 B．吸收热量 C．减少氧气体积 D．防止瓶底炸裂 4．（2024•广西）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是（　　） A．蜡烛 B．红磷 C．木炭 D．铁丝 5．将一充满空气的集气瓶中的氧气除去，又不增加其他气体的成分，下列物质在集气瓶中燃烧可达到目的是（　　） A．木炭 B．硫 C．红磷 D．铁丝 6．空气是一种宝贵的资源，其中能供给人呼吸的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 7．（2024•黑龙江牡丹江）下列关于氧气用途的说法错误的是（　　） A．炼钢 B．航天燃料 C．医疗急救 D．潜水 8．下列有关物质燃烧时实验现象的描述中，正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 B．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体 C．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的固体四氧化三铁 D．木炭在氧气中比在空气中燃烧更剧烈，发出白光 9．下列反应属于化合反应的是（　　） A．氧化汞汞+氧气 B．酒精+氧气二氧化碳+水 C．红磷+氧气五氧化二磷 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 10．下列反应属于氧化反应但是不属于化合反应的是（　　） A．硫在氧气中燃烧 B．氧化汞受热分解 C．石蜡在氧气中燃烧 D．铁在氧气中燃烧 ►问题一 物质燃烧的现象 【典例1】下列有关实验现象描述不正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧，放出热量，产生白色烟雾 B．点燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 C．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 D．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 【解题必备】 1．木炭在氧气里剧烈燃烧，发出白光，生成无色、无气味能使澄清石灰水变浑浊的气体（即二氧化碳）。2．硫在氧气里剧烈燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰（在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰），生成无色、有刺激性气味的气体（即二氧化硫）。 3．红磷在氧气里剧烈燃烧，生成大量的白烟（即五氧化二磷），发出白光（在空气中燃烧产生黄色火焰），而白磷可以与空气中氧气的发生缓慢氧化，达到着火点（40℃）时，引起自燃。 4．红热的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质（即四氧化三铁）。 【变式1-1】 对实验现象的正确描述是我们从实验中获取正确结论的前提。下列对各实验燃烧现象描述正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．木炭在空气中燃烧产生白色火焰 D．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 【变式1-2】不同物质在氧气里燃烧的现象不同，下列现象的描述不科学的是（　　） A．硫：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 B．木炭：发出明亮的白光，放热，有二氧化碳生成 C．镁：产生耀眼的白光，放热，有白烟和白色固体生成 D．细铁丝：剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体 ►问题二 与氧气有关的综合说法 【典例2】 如图是某同学整理的关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（　　） A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B．Ⅰ、Ⅱ两类反应都说明氧气的可燃性 C．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中反应条件不同所以产物不相同 D．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量 【解题必备】 氧气具有助燃性和氧化性，还有能支持呼吸，即它是一种化学性质比较活泼的气体，可以与非金属、金属、化合物等多种特物质发生氧化反应，反应剧烈程度因条件不同而异，可表现为缓慢氧化、燃烧或爆炸等，但在反应中都放出大量的热。 【变式2-1】 2024年1月17号，天舟七号货运飞船在海南文昌发射场点火升空。火箭点火离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是（　　） A．空气中氧气的质量分数为21% B．液态氧气可用作火箭的助燃剂 C．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D．氧气的化学性质活泼，可以与所有物质发生化学反应 【变式2-2】 小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法错误的是（　　） A．加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润 B．输出的氧气可作为高能燃料 C．根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢 D．夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧 ►问题三 氧化反应、化合反应 【典例3】 下列化学反应中，是氧化反应而不是化合反应的是（　　） A．氢气+氧气 水 B．一氧化碳+氧气 二氧化碳 C．过氧化氢 水+氧气 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 【解题必备】 1．化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：A+B→AB，其特点是多种物质生成一种物质，可以简记为：“多变一”。 2．氧化反应是指物质与氧发生的反应。但它不是四大基本反应类型之一，因为它只考虑了反应物是不是含有氧，而没有考虑到生成物的问题，其特点是物质与氧的反应，可以简记为：“物与氧反应”。 【变式3-1】下列反应既是氧化反应，又是化合反应的是 A． B． C． D． 【变式3-2】 下列反应是氧化反应不是化合反应的是（　　） A．蜡烛+氧气二氧化碳+水 B．氧化钙+水→氢氧化钙 C．铁+氧气四氧化三铁 D．硫+氧气二氧化硫 ►问题四 氧气性质的综合探究 【典例4】某同学发现，在实验室做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时，。有些同学的实验现象不明显，围绕这一现象，在老师的指导下，同学们进行了一系列的探究活动： （1）活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用？ 【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱是Ⅰ。 【实验分析】铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状 　 　（填“有”或“无”）关。 【实验结论】将铁丝缠绕成螺旋状的作用是 　 　。 活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因？ 【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。 【实验现象】 含碳量不同的铁丝 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 未记录 【实验分析】 （2）推测表中“未记录”部分的内容可能是 　 。 （3）铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 　 　。 【实验结论】 （4）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与 　 　有关。 【反思与评价】 （5）如图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是 　 　（填字母序号）。 （6）同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，水的体积约为 　 　mL。（提示：空气中氧气的体积分数约为） 【变式4-1】 做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与。 【问题】细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？ 【查阅资料1】①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。 （1）（设计实验）为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案 　 　（填“合理”或“不合理”）。 （2）（实验探究）小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到水，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。 该同学认为可能导致失败的原因主要有三种： A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行； B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧； C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。 针对假设A应作出的实验改进为 　 　； 针对假设B应作出的实验改进为 　 　； 针对假设C应作出的实验改进为 　 　。 （3）【查阅资料2】①黑色的Fe3O4和红色的Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表： ②Fe2O3高温时分解成Fe3O4 ③FeO不稳定，容易被空气中的氧气氧化成Fe2O3 Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 （理论探讨）根据铁丝燃烧的实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 　 　 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4，其化学反应方程式 　 　。 （4）[拓展延伸]有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 　 　，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 【变式4-2】化学兴趣小组对氧气的化学性质很感兴趣，他们围绕“铁丝在氧气中燃烧实验的操作、现象及产物”，进行了下列探究活动。 【探究1】铁丝绕成螺旋状的原因是什么？ 【作出猜想1】 猜想1：增加与氧气的接触面积 猜想2：提高未燃部分的温度 【进行实验】 （1）按图1所示装置进行实验，待火柴燃烧至剩余时分别伸入集气瓶中（要求：铁丝长度、铁丝粗细、集气瓶、氧气浓度和体积、水体积都相同），观察到只有C中铁丝剧烈燃烧，由此得出结论：猜想 　 　成立。 （2）细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 　 　。 【探究2】铁丝燃烧实验中，为什么“火星四射”的现象有的明显，有的不明显？ 【作出猜想2】可能与铁丝中的含碳量有关。 【进行实验】该化学兴趣小组同学利用图2所示装置测得不同含碳量的铁丝在氧气中燃烧时的现象，相关数据如表所示。 实验编号 铁丝含碳量/% 燃烧时的现象 1 0 铁丝红热，无火星四射现象，熔断 2 0.05 剧烈燃烧，零星的火星四射现象 3 0.2 剧烈燃烧，火星四射现象较明显 4 0.6 未填 【分析与结论】 （3）实验4中“未填”的现象是 　 　。 （4）通过以上探究，你认为铁丝燃烧实验中，火星四射的剧烈程度与铁丝含碳量的关系是 　 　。 【探究3】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁？ 【查阅资料】四氧化三铁和氧化铁的分解温度、铁的熔点见下表： 物质 四氧化三铁 氧化铁 铁 分解温度/℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 （5）根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气中燃烧时产生的高温应在 　 　之间，在此温度范围内氧化铁已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是四氧化三铁。在高温时，氧化铁会分解成四氧化三铁和一种气体，该气体能使带火星的木条复燃，该气体是 　 　。 1．（2024•湖南长沙）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是（　　） A．O2 B．N2 C．CO2 D．H2O 2．（2024•广西）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（　　） A．无色无味 B．密度比空气大 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸 3．下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．氧气的密度比空气的密度略大 B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水 C．通常状况下，氧气是无色无味的气体 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧 4．下列关于氧化反应的叙述正确的是（　　） A．氧化反应一定是化合反应 B．凡是两种或两种以上物质发生的反应是氧化反应 C．物质跟氧气发生的反应是氧化反应 D．氧化反应都很剧烈，且都会发光、放热 5．某物质在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。该物质是（　　） A．Fe B．S C．P D．C 6．（2024•河南）氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，能生成无色、无味气体的是（　　） A．铁丝 B．硫粉 C．红磷 D．木炭 7．下列关于氧气（O2）说法不正确的是（　　） A．氧气不易溶于水 B．氧气的化学性质比较活泼 C．氧气的密度略比空气大 D．氧气三态都是无色的 8．下列实验现象描述正确的是（　　） A．硫在氧气中点燃，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 B．镁在空气中点燃，发出耀眼的白光，生成氧化镁 C．红磷在空气中点燃，产生大量的白雾，生成五氧化二磷 D．铁丝在氧气中点燃，产生红色火焰，生成黑色固体 9．下列反应属于化合反应的是（　　） A．蜡烛燃烧 B．双氧水和二氧化锰混合制取氧气 C．硫磺和氧气在点燃的条件下反应 D．加热高锰酸钾制氧气 10．下列有关实验现象描述不正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧，放出热量，产生白色烟雾 B．点燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 C．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 D．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 11．采用燃烧法除去一瓶空气中的氧气得到较纯净的氮气，下列物质中最适宜选用的是（　　） A．铁丝 B．红磷 C．蜡烛 D．木炭 12．下列反应属于化合反应的是（　　） A．氧化汞汞+氧气 B．酒精+氧气二氧化碳+水 C．红磷+氧气五氧化二磷 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 13．小明同学做可燃物在氧气中燃烧的实验如图。 （1）图A中燃烧的文字表达式为______，为了检验燃烧时的生成物，应进行的操作是______。 （2）图B实验中的现象是______。 （3）写出图C中的文字表达式______。小明实验过程中，发现C中集气瓶底炸裂，分析原因是______。 （4）图示三个燃烧反应的共同点是都是______（写一条）。 14．化学就在我们身边，它能改变我们的生活。 现有①木炭②硫磺③红磷④细铁丝⑤蜡烛，五种物质分别在氧气中燃烧，用序号回答下列问题： （1）发出明亮的蓝紫色火焰的是 　 　； （2）产生大量白烟的是 　 　； （3）剧烈燃烧、火星四射的是 　 　； （4）产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是 　 　； （5）生水的是 　 　； （6）充分燃烧生成的气体会污染空气的是 　 　； （7）不属于化合反应的是 　 　。 1．对氧气的物理性质，下列叙述正确的是（　　） A．极易溶于水 B．在液态时为淡蓝色的液体 C．在标准状态下密度比空气小 D．在固态时变成白色固体 2．甲、乙、丙三个集气瓶中,分别盛有氧气、空气、氮气中的一种,用一根燃着的木条分别插入瓶中,依次观察到火焰熄灭、继续燃烧、火更旺的是（ ） A．氮气、空气、氧气 B．空气、氮气、氧气 C．氮气、氧气、空气 D．氧气、氮气、空气 3.如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图，下列有关该实验叙述正确的是 A. 点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中 B. 观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体 C. 该反应的化学方程式为3Fe+2O2=Fe3O4 D. 集气瓶底部的水不能用少量细沙代替 4．某化学兴趣小组的同学检验氧气的化学性质实验中，实验记录或操作不正确的是（　　） A．用坩埚钳将木炭从上往下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中，可充分利用瓶中氧气 B．将打磨后的铁丝盘成螺旋状，可增大铁丝的受热面积 C．红磷在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，并放热 D．做铁丝在氧气中的燃烧实验时，集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙 5．下列反应中，既属于氧化反应，又属于化合反应的是（　　） ①磷+氧气五氧化二磷 ②乙炔+氧气二氧化碳+水 ③硫+氧气二氧化硫 ④水氢气+氧气 A．①③ B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 6．纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧并生成黑色固体，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是（　　） A．纳米铁粉燃烧的产物可能是Fe3O4 B．激光手电照射为反应提供热量而达到纳米铁粉的着火点 C．实验过程中气球先膨胀后不变 D．水的作用是避免高温熔化物溅落炸裂瓶底 7．某同学做木炭在氧气中燃烧的实验过程如下，下列有关说法错误的是（　　） A．②中的现象是木炭红热 B．③中操作是将木炭迅速插入集气瓶 C．④的目的是证明有二氧化碳气体生成 D．对比②③现象说明氧气浓度越大木炭燃烧越剧烈 8．某小组使用数据采集器探究“足量铁丝在O2中燃烧”，集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色物质 B．开始采集数据时，氧气体积分数是80% C．铁丝停止燃烧，氧气被耗尽 D．瓶中放少量水，防止燃烧形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶 9．某社团探究氧气浓度对燃烧的影响，探究结果如图所示，下列说法错误的是（　　） A．带火星木条不一定在纯氧中才能复燃 B．可用排水法收集不同浓度的氧气 C．欲使直径0.2mm细铁丝燃烧，所需氧气的最低体积分数为60% D．由图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径 10.下图是铁丝在氧气中燃烧的流程图。 （1）实验时要先把铁丝弯成螺旋状的原因是 。 （2）许飞同学在实验时，集气瓶炸裂了，请你帮助他分析一下。可能的原因 。 （3）铁丝在空气中和在纯氧气中反应情况不同，说明化学反应除与温度、压强、催化剂等条件有关外，还与________有关。 （4）金属铁能在氧气中剧烈燃烧，许飞同学对“铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行如下探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象记录。请你帮助分析回答： 燃烧物 镁条 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 (未填) ①铁在氧气中燃烧的化学反应的文字表达式为 。 ②你认为表中“未填"的实验现象是 。 ③分析上述实验现象，你认为造成铁丝在氧气中燃烧时现象不同的主要原因可能是 。 11.某化学兴趣小组在做“铁在氧气里燃烧”实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与。 【探究一】：铁丝燃烧是否需要纯氧 【实验内容】：取的铁丝，分别在体积分数为、、、的中实验。 实验现象 实验现象 燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好 燃烧比弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 【结论】：就铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为________，且氧气浓度越大，燃烧现象越________．（填“剧烈”或“不剧烈”）； 【探究二】：铁丝燃烧产生火星四射的原因 （1）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是______ __； （2）小明按图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是______ __； （3）小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 燃烧时 的现象 无火星四射现象， 熔断 剧烈燃烧 极少火星 剧烈燃烧 少量火星 ________ 通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和________（填元素符号）有关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$ 单元2 探析空气之谜 课题2 氧气的性质与应用 第1课时 氧气的性质与用途 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1． 了认识氧气的主要物理性质。 2． 观察和描述木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧的现象，会写反应的文字表达式。 3． 理解氧化反应和化合反应的概念。 4． 了解氧气的主要用途，氧气与人类活动的密切关系。 重点：氧气的化学反应现象和性质，氧化反应和化合反应的理解。 难点：培养探究时观察、思考、动手实验的能力。 一、氧气的物理性质 1. 通常情况下，氧气是一种 无 色 无 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 大 ，（因此盛满氧气的集气瓶 倒 放在桌子上）氧气 不易 溶于水。 2. 三态变化：氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体，在—218℃变为 淡蓝色雪花状 固体。 3. 工业存放：工业生成的氧气一般贮存在 蓝色 的钢瓶中，氮气贮存在黑色的钢瓶中。 二、探究氧气的化学性质 1. 氧气的特性是能使 带火星的木条 复燃。 2. 与氧气的反应 反应现象 文字表达式 注意事项 在空气中 在氧气中 硫磺 产生 淡蓝色火焰 发出明亮的蓝紫色 火焰 硫＋氧气二氧化硫 S O2 SO2 集气瓶底部预先放些 水或氢氧化钠溶液 放热 ，生成有刺激性气味 的气体 木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发 白 光 碳＋氧气二氧化碳 C O2 CO2 燃烧匙应由 上 而下 缓慢伸入集气瓶底 放热 ，生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊 放出热量，生成 白雾 和使石灰水 浑浊 的气体 铁丝 在空气中烧的红热 剧烈燃烧 ，火星四射 ，生成 黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水 特别提醒： 综上所述，氧气是一种化学性质 比较活泼 的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量 ，生成新物质。 物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同，说明了氧气的浓度越 高 ，反应越剧烈，现象越明显。 ①在铁丝燃烧的实验中，为什么要用光亮的铁丝，而不用生锈的铁丝？ 光亮的铁丝，铁和氧气才能直接接触，才确保实验成功。 ②为什么要等火柴即将燃尽再插入氧气瓶中？ 火柴燃烧也会消耗氧气，避免消耗过多的氧气导致铁丝不能燃烧。 ③硫、铁在充满氧气的集气瓶中燃烧时，为什么在集气瓶中都要装水？ 在做铁丝在氧气中燃烧实验时，在集气瓶里预先装少量的水是为防止高温熔融物炸裂瓶底； 在做硫在氧气中燃烧实验时，在集气瓶里预先装少量的水是为了吸收二氧化硫，防止二氧化硫污染空气。 三、化合反应与氧化反应 1.化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应，反应有多种，而生成物只有一种的反应。 它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：A+B→AB。 其特点是多种物质生成一种物质，可以简记为：“多变一”。 2. 氧化反应：物质与氧发生的反应，但它不是四大基本反应类型之一，反应物有氧气参与的反应 。 其特点是物质与氧的反应，可以简记为：“物与氧反应”。 四、氧气的用途 1. 支持燃烧，冶金工业上，在炼钢过程中吹以高纯度氧气，和其中的碳及磷、硫、硅等起氧化反应；国防工业上，液氧是现代火箭最好的 助燃剂 ，在超音速飞机中也需要液氧作 氧化剂 ，可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧 炸药 ；在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途。 2.供给呼吸，在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗 抢救等缺氧、低氧或无氧环境中，供给氧气，以维持人或动物等正常的 呼吸 。 1．下列对氧气性质的描述中，属于氧气物理性质的是（　　） A．氧化性 B．支持燃烧 C．供给呼吸 D．通常不易溶解于水 【答案】D 【解析】A、氧化性需要通过氧化反应这一化学变化表现出来，属于氧气的化学性质，故不符合题意。 B、支持燃烧，需要通过燃烧这一化学反应才能表现出来，属于化学性质，故不符合题意。 C、供给呼吸，是指动物吸入氧气呼出二氧化碳，实际上是一种缓慢氧化反应的过程。因此，该性质是在化学变化中表现出来的，它是氧气的化学性质，故不符合题意。 D、不易溶于水，属于物质的物理性质，故符合题意。 故选：D。 2．对氧气的物理性质，下列叙述正确的是（　　） A．极易溶于水 B．在液态时为淡蓝色的液体 C．在标准状态下密度比空气小 D．在固态时变成白色固体 【答案】B 【解析】A、氧气不易溶于水，则氧气极易溶于水的说法错误，故A说法错误； B、在标准状况下，氧气在﹣183℃变为淡蓝色液体，液态氧呈淡蓝色，则在液态时为淡蓝色的液体的说法正确，故B说法正确； C、在标准状况下，氧气的密度比空气的略大，则在标准状态下密度比空气小的说法错误，C说法错误； D、在标准状况下，在﹣218℃变为淡蓝色雪花状的固体，固态氧呈淡蓝色，则在固态时变成白色固体的说法错误，故D说法错误。 故选：B。 3．做铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中要预先装入少量的水或沙子，其目的是（　　） A．降低温度 B．吸收热量 C．减少氧气体积 D．防止瓶底炸裂 【答案】D 【解析】做铁丝在氧气里燃烧的实验时，预先在集气瓶里装少量水或细沙，可使燃烧后的高温物质不直接溅落在瓶底，防止瓶底受热而发生炸裂；故选D。 4．（2024•广西）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是（　　） A．蜡烛 B．红磷 C．木炭 D．铁丝 【答案】D 【解析】A、蜡烛在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，瓶壁上出现水雾，故选项错误。 B、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，故选项错误。 C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项错误。 D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项正确。 故选：D。 5．将一充满空气的集气瓶中的氧气除去，又不增加其他气体的成分，下列物质在集气瓶中燃烧可达到目的是（　　） A．木炭 B．硫 C．红磷 D．铁丝 【答案】C 【解析】A、碳和氧气燃烧生成二氧化碳气体，增加了其他气体的成分；故此选项错误。 B、硫和氧气反应生成二氧化硫气体，增加了其他气体的成分；故此选项错误。 C、磷和空气中的氧气反应生成五氧化二磷固体，不会增加其他气体的成分；故此选项正确。 D、铁丝在空气里不能燃烧，故此选项错误。 故选：C。 6．空气是一种宝贵的资源，其中能供给人呼吸的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】B 【解析】A、氮气可以灭火、做保护气等，不能供给呼吸；故选项错误； B、氧气能供给呼吸和支持燃烧等，故选项正确； C、二氧化碳可以灭火、做化工原料等，不能供给呼吸；故选项错误。 D、水蒸气不能供给呼吸；选项错误。 故选：B。 7．（2024•黑龙江牡丹江）下列关于氧气用途的说法错误的是（　　） A．炼钢 B．航天燃料 C．医疗急救 D．潜水 【答案】B 【解析】A、氧气能支持燃烧，可用于炼钢，故选项说法正确。 B、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能作航天燃料，故选项说法错误。 C、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故选项说法正确。 D、氧气能供给呼吸，可用于潜水，故选项说法正确。 故选：B。 8．下列有关物质燃烧时实验现象的描述中，正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 B．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体 C．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的固体四氧化三铁 D．木炭在氧气中比在空气中燃烧更剧烈，发出白光 【答案】D 【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。 B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。 C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体四氧化三铁是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。 D、木炭在氧气中燃烧，比在空气中燃烧更剧烈，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法正确。 故选：D。 9．下列反应属于化合反应的是（　　） A．氧化汞汞+氧气 B．酒精+氧气二氧化碳+水 C．红磷+氧气五氧化二磷 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 【答案】C 【解析】A、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，A错误； B、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，B错误； C、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，C正确； D、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，D错误。 故选：C。 10．下列反应属于氧化反应但是不属于化合反应的是（　　） A．硫在氧气中燃烧 B．氧化汞受热分解 C．石蜡在氧气中燃烧 D．铁在氧气中燃烧 【答案】C 【解析】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，该反应是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；且符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误。 B、氧化汞受热分解生成汞和氧气，该反应不是物质与氧气发生的化学反应，不属于氧化反应，故选项错误。 C、石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；但不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，故选项正确。 D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；且符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误。 故选：C。 ►问题一 物质燃烧的现象 【典例1】下列有关实验现象描述不正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧，放出热量，产生白色烟雾 B．点燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 C．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 D．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 【答案】A 【详解】A、红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误； B、点燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故选项说法正确； C、硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体，故选项说法正确； D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法正确。 故选：A。 【解题必备】 1．木炭在氧气里剧烈燃烧，发出白光，生成无色、无气味能使澄清石灰水变浑浊的气体（即二氧化碳）。2．硫在氧气里剧烈燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰（在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰），生成无色、有刺激性气味的气体（即二氧化硫）。 3．红磷在氧气里剧烈燃烧，生成大量的白烟（即五氧化二磷），发出白光（在空气中燃烧产生黄色火焰），而白磷可以与空气中氧气的发生缓慢氧化，达到着火点（40℃）时，引起自燃。 4．红热的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质（即四氧化三铁）。 【变式1-1】 对实验现象的正确描述是我们从实验中获取正确结论的前提。下列对各实验燃烧现象描述正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．木炭在空气中燃烧产生白色火焰 D．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 【答案】D 【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。 B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。 C、木炭在空气中燃烧，发出红光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误。 D、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，故选项说法正确。 故选：D。 【变式1-2】不同物质在氧气里燃烧的现象不同，下列现象的描述不科学的是（　　） A．硫：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 B．木炭：发出明亮的白光，放热，有二氧化碳生成 C．镁：产生耀眼的白光，放热，有白烟和白色固体生成 D．细铁丝：剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体 【答案】B 【解析】A、硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，放热，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法正确。 B、木炭在氧气中燃烧，发出明亮的白光，放热，有二氧化碳生成是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。 C、镁在氧气中燃烧，产生耀眼的白光，放热，有白烟和白色固体生成，故选项说法正确。 D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。 故选：B。 ►问题二 与氧气有关的综合说法 【典例2】 如图是某同学整理的关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（　　） A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B．Ⅰ、Ⅱ两类反应都说明氧气的可燃性 C．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中反应条件不同所以产物不相同 D．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量 【答案】C 【详解】A、S在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，P在氧气中燃烧，会产生大量白烟，故选项说法错误。 B、Ⅰ、Ⅱ两类反应，分别体现了氧气能支持燃烧、能发生缓慢氧化，氧气不具有可燃性，故选项说法错误。 C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，发生缓慢氧化生成铁锈，主要成分是氧化铁，Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中反应条件不同，所以产物不相同，故选项说法正确。 D、Ⅰ、Ⅱ两类反应，分别体现了氧气能支持燃烧、能发生缓慢氧化，Ⅰ、Ⅱ两类反应均放出热量，故选项说法错误。 故选：C。 【解题必备】 氧气具有助燃性和氧化性，还有能支持呼吸，即它是一种化学性质比较活泼的气体，可以与非金属、金属、化合物等多种特物质发生氧化反应，反应剧烈程度因条件不同而异，可表现为缓慢氧化、燃烧或爆炸等，但在反应中都放出大量的热。 【变式2-1】 2024年1月17号，天舟七号货运飞船在海南文昌发射场点火升空。火箭点火离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是（　　） A．空气中氧气的质量分数为21% B．液态氧气可用作火箭的助燃剂 C．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D．氧气的化学性质活泼，可以与所有物质发生化学反应 【答案】B 【解析】A、空气中氧气的体积分数为21%，故选项说法错误。 B、氧气能支持燃烧，液态氧气可用作火箭的助燃剂，故选项说法正确。 C、鱼类能在水中生活，说明水中溶有一定量的氧气，但是不能确定溶解量，得不出易溶于水的结论，故选项说法错误。 D、氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生化学反应，不能与所有物质发生化学反应，故选项说法错误。 故选：B。 【变式2-2】 小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法错误的是（　　） A．加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润 B．输出的氧气可作为高能燃料 C．根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢 D．夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧 【答案】B 【解析】A、氧气不易溶于水，可利用加湿过滤仓，使氧气湿润，正确但不符合题意，故选项错误； B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，所以不可以作为燃料，错误符合题意，故选项正确； C、氧气排出的快，产生的气泡越多，反之越少，可以根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢，正确但不符合题意，故选项错误； D、该装置能够产生氧气，夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧，正确但不符合题意，故选项错误。 故选：B。 ►问题三 氧化反应、化合反应 【典例3】 下列化学反应中，是氧化反应而不是化合反应的是（　　） A．氢气+氧气 水 B．一氧化碳+氧气 二氧化碳 C．过氧化氢 水+氧气 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 【答案】D 【解析】A、氢气+氧气 水，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应，是物质跟氧发生的反应，属于氧化反应。此选项不符合题意。 B、一氧化碳+氧气 二氧化碳，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应，是物质跟氧发生的反应，属于氧化反应。此选项不符合题意。 C、过氧化氢 水+氧气，反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应，不是物质跟氧发生的反应，不属于氧化反应。此选项不符合题意。 D、石蜡+氧气二氧化碳+水，反应物和生成物都是两种，不是化合反应，石蜡和氧气的反应属于氧化反应。此选项符合题意。 故选：D。 【解题必备】 1．化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。它是四大基本反应类型之一，可以用通式简明地表示为：A+B→AB，其特点是多种物质生成一种物质，可以简记为：“多变一”。 2．氧化反应是指物质与氧发生的反应。但它不是四大基本反应类型之一，因为它只考虑了反应物是不是含有氧，而没有考虑到生成物的问题，其特点是物质与氧的反应，可以简记为：“物与氧反应”。 【变式3-1】下列反应既是氧化反应，又是化合反应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】化合反应：两种或两以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；物质与氧发生的化学反应是氧化反应。 A、该反应中有氧气参加反应， 属于氧化反应；反应是“多变一”，属该于化合反应，A正确。 B、该反应不是“多变一”，不属于化合反应，B错误。 C、该反应不是“多变一”，不属于化合反应，C错误。 D、该反应中没有氧气参加反应，不属于氧化的反应，D错误。 故选：A。 【变式3-2】 下列反应是氧化反应不是化合反应的是（　　） A．蜡烛+氧气二氧化碳+水 B．氧化钙+水→氢氧化钙 C．铁+氧气四氧化三铁 D．硫+氧气二氧化硫 【答案】A 【解析】A、蜡烛+氧气二氧化碳+水，该反应是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，故选项正确。 B、氧化钙+水→氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；但不是物质与氧气发生的化学反应，不属于氧化反应；故选项错误。 C、铁+氧气四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；又是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；故选项错误。 D、硫+氧气二氧化硫，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；又是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应；故选项错误。 故选：A。 ►问题四 氧气性质的综合探究 【典例4】某同学发现，在实验室做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时，。有些同学的实验现象不明显，围绕这一现象，在老师的指导下，同学们进行了一系列的探究活动： （1）活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用？ 【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。 【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ，较弱是Ⅰ。 【实验分析】铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状 　 　（填“有”或“无”）关。 【实验结论】将铁丝缠绕成螺旋状的作用是 　 　。 活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因？ 【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。 【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。 【实验现象】 含碳量不同的铁丝 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 未记录 【实验分析】 （2）推测表中“未记录”部分的内容可能是 　 。 （3）铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 　 　。 【实验结论】 （4）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与 　 　有关。 【反思与评价】 （5）如图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是 　 　（填字母序号）。 （6）同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验，若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，水的体积约为 　 　mL。（提示：空气中氧气的体积分数约为） 【答案】（1）无；增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，使反应充分； （2）剧烈燃烧，火星四射；（3）铁+氧气四氧化三铁； （4）碳含量；（5）A；（6）125 【解析】（1）根据实验现象：铁丝均能燃烧，说明铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状无关；将铁丝绕成螺旋状，能增大铁丝的受热面积，增大铁丝与氧气的接触面积，可以使燃烧更剧烈。 （2）根据表格分析，铁丝中含碳量的升高，铁丝燃烧越剧烈，火星越多，则含碳0.6%的铁丝燃烧现象可能是剧烈燃烧，火星四射。 （3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁。 （4）通过以上实验，可知铁丝燃烧时火星四射的现象与C元素含量有关，含碳量越高，燃烧越剧烈。 （5）火柴向下点燃，能使铁丝充分受热，且氧气密度比空气大，在下方浓度高，更易点燃，故选A。 （6）若用排水法收集一瓶体积分数为60%的氧气，预先应向250mL的集气瓶中加水，设水的体积约为x；则有x+（250mL﹣x）×＝250mL×60%，解得x＝125mL。 【变式4-1】 做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与。 【问题】细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？ 【查阅资料1】①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。 （1）（设计实验）为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案 　 　（填“合理”或“不合理”）。 （2）（实验探究）小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到水，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。 该同学认为可能导致失败的原因主要有三种： A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行； B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧； C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。 针对假设A应作出的实验改进为 　 　； 针对假设B应作出的实验改进为 　 　； 针对假设C应作出的实验改进为 　 　。 （3）【查阅资料2】①黑色的Fe3O4和红色的Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表： ②Fe2O3高温时分解成Fe3O4 ③FeO不稳定，容易被空气中的氧气氧化成Fe2O3 Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 （理论探讨）根据铁丝燃烧的实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 　 　 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4，其化学反应方程式 　 　。 （4）[拓展延伸]有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 　 　，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。 【答案】（1）合理；（2）将砂纸将铁丝表面的锈除去；待火柴快燃尽时，将铁丝伸入集气瓶；将铁丝和火柴由上到下缓慢伸入；（3）1535℃～1538℃；3Fe+2O2Fe3O4； （4）由黑变红 【解析】（1）它们的方案合理，因为除了一个含碳，另一个不含碳，其余因素均相同。 （2）由三个假设可知，针对假设A应作出的实验改进为：用砂纸将铁丝表面的锈除去；针对假设B应作出的实验改进为：待火柴快燃尽时，将铁丝伸入集气瓶，可防止火柴消耗过多氧气；针对假设C应作出的实验改进为：将铁丝和火柴由上到下缓慢伸入，可使铁与氧气充分接触，防止铁受热逸出。 （3）铁燃烧时火星四射，生成黑色固体，且固体会溅落，则说明首先铁要在融化状态下反应，且生成物为四氧化三铁，即防止四氧化三铁分解，则结合表中温度可知，铁在氧气里燃烧时产生的高温应在1535℃～1538℃之间。铁燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式是3Fe+2O2Fe3O4。 （4）由于FeO不稳定，容易被空气中的氧气氧化成Fe2O3，则若观察到粉末由黑变红，则说明包装盒破损进气。 【变式4-2】化学兴趣小组对氧气的化学性质很感兴趣，他们围绕“铁丝在氧气中燃烧实验的操作、现象及产物”，进行了下列探究活动。 【探究1】铁丝绕成螺旋状的原因是什么？ 【作出猜想1】 猜想1：增加与氧气的接触面积 猜想2：提高未燃部分的温度 【进行实验】 （1）按图1所示装置进行实验，待火柴燃烧至剩余时分别伸入集气瓶中（要求：铁丝长度、铁丝粗细、集气瓶、氧气浓度和体积、水体积都相同），观察到只有C中铁丝剧烈燃烧，由此得出结论：猜想 　 　成立。 （2）细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 　 　。 【探究2】铁丝燃烧实验中，为什么“火星四射”的现象有的明显，有的不明显？ 【作出猜想2】可能与铁丝中的含碳量有关。 【进行实验】该化学兴趣小组同学利用图2所示装置测得不同含碳量的铁丝在氧气中燃烧时的现象，相关数据如表所示。 实验编号 铁丝含碳量/% 燃烧时的现象 1 0 铁丝红热，无火星四射现象，熔断 2 0.05 剧烈燃烧，零星的火星四射现象 3 0.2 剧烈燃烧，火星四射现象较明显 4 0.6 未填 【分析与结论】 （3）实验4中“未填”的现象是 　 　。 （4）通过以上探究，你认为铁丝燃烧实验中，火星四射的剧烈程度与铁丝含碳量的关系是 　 　。 【探究3】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁？ 【查阅资料】四氧化三铁和氧化铁的分解温度、铁的熔点见下表： 物质 四氧化三铁 氧化铁 铁 分解温度/℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 （5）根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气中燃烧时产生的高温应在 　 　之间，在此温度范围内氧化铁已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是四氧化三铁。在高温时，氧化铁会分解成四氧化三铁和一种气体，该气体能使带火星的木条复燃，该气体是 　 　。 【答案】（1）②；（2）； （3）剧烈燃烧，火星四射现象非常明显； （4）含碳量越多，火星四射现象越明显； （5）1400℃～1538℃；氧气或O2 【解析】（1）B、C中铁丝绕成螺旋状，受热面积相同，而C与B火柴的位置不同，C更容易提升未燃部分的温度；观察到C中铁丝剧烈燃烧，说明猜想②成立； （2）在点燃的条件下，氧气和铁反应生成四氧化三铁，化学方程式为； （3）由前三组数据可知，铁丝含碳量逐渐增加，燃烧现象从无火星四射到有零星的火星四射到火星四射现象较明显，说明含碳量越高，火星四射现象越明显； （4）分析表中数据，火星四射的剧烈程度与铁丝含碳量的关系是含碳量越多，火星四射现象越明显； （5）在此温度范围内氧化铁已分解，生成四氧化三铁说明四氧化三铁未分解，则产生的高温应在1400℃～1538℃之间。化学反应前后元素的种类不变，则生成气体只能含有铁、氧元素中的一种或两种。该气体能使带火星的木条复燃，则该气体是氧气。 1．（2024•湖南长沙）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是（　　） A．O2 B．N2 C．CO2 D．H2O 【答案】A 【解析】氧气能供给呼吸，是能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体，其化学式为O2。 故选：A。 2．（2024•广西）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（　　） A．无色无味 B．密度比空气大 C．能支持燃烧 D．能供给呼吸 【答案】D 【解析】氧气能供给呼吸，因此潜水员水下作业时需要携带氧气瓶。 故选：D。 3．下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　） A．氧气的密度比空气的密度略大 B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水 C．通常状况下，氧气是无色无味的气体 D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧 【答案】B 【解析】A、氧气的密度比空气的密度略大，故选项说法正确。 B、鱼儿能在水中生存，说明水中溶有一定量的氧气，但是不能确定溶解量，得不出极易溶于水的结论，故选项说法错误。 C、通常状况下，氧气是无色无味的气体，故选项说法正确。 D、通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧，故选项说法正确。 故选：B。 4．下列关于氧化反应的叙述正确的是（　　） A．氧化反应一定是化合反应 B．凡是两种或两种以上物质发生的反应是氧化反应 C．物质跟氧气发生的反应是氧化反应 D．氧化反应都很剧烈，且都会发光、放热 【答案】C 【解析】A、氧化反应是指与氧发生的反应，化合反应是指多种物质生成一种物质的反应，氧化反应不一定是化合反应，如石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，属于氧化反应，但不属于化合反应，故选项说法错误。 B、物质与氧发生的反应为氧化反应，两种或两种以上物质发生的反应不一定是氧化反应，如氧化钙和水反应生成氢氧化钙，故选项说法错误。 C、氧气中含有氧元素，物质跟氧气发生的反应是氧化反应，故选项说法正确。 D、氧化反应分为剧烈的氧化反应和缓慢氧化，缓慢氧化发生的很慢，且不易察觉，故选项说法错误。 故选：C。 5．某物质在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。该物质是（　　） A．Fe B．S C．P D．C 【答案】B 【解析】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故A不正确； B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故B正确； C、磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故C不正确； D、碳在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故D不正确。 故选B。 6．（2024•河南）氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，能生成无色、无味气体的是（　　） A．铁丝 B．硫粉 C．红磷 D．木炭 【答案】D 【解析】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项错误。 B、硫在氧气中燃烧，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项错误。 C、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，没有生成气体，故选项错误。 D、木炭在氧气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体，故选项正确。 故选：D。 7．下列关于氧气（O2）说法不正确的是（　　） A．氧气不易溶于水 B．氧气的化学性质比较活泼 C．氧气的密度略比空气大 D．氧气三态都是无色的 【答案】D 【解析】A、氧气是不易溶于水的，说法正确； B、氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下，能与很多种物质发生反应，说法正确； C、氧气的密度略比空气大，说法正确； D、氧气是无色的，液体氧和固态氧都是蓝色的，说法错误。 故选D。 8．下列实验现象描述正确的是（　　） A．硫在氧气中点燃，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 B．镁在空气中点燃，发出耀眼的白光，生成氧化镁 C．红磷在空气中点燃，产生大量的白雾，生成五氧化二磷 D．铁丝在氧气中点燃，产生红色火焰，生成黑色固体 【答案】A 【解析】A、硫在氧气中点燃，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，选项正确； B、镁在空气中点燃，生成氧化镁是实验结论，不是实验现象，选项错误； C、红磷在空气中点燃，产生大量的白烟，且生成五氧化二磷是实验结论，不是实验现象，选项错误； D、铁丝在氧气中点燃，火星四射，放出热量，生成黑色固体，选项错误，故选A。 9．下列反应属于化合反应的是（　　） A．蜡烛燃烧 B．双氧水和二氧化锰混合制取氧气 C．硫磺和氧气在点燃的条件下反应 D．加热高锰酸钾制氧气 【答案】C 【解析】A、蜡烛燃烧是石蜡和氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水，生成物多于一种，不是化合反应； B、过氧化氢在二氧化锰的作用下生成氧气和水，是“一变多”，属于分解反应； C、硫和氧气在点燃条件下生成二氧化硫，符合“多变一”，属于化合反应； D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，符合“一变多”，是分解反应。 故选C。 10．下列有关实验现象描述不正确的是（　　） A．红磷在空气中燃烧，放出热量，产生白色烟雾 B．点燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 C．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 D．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 【答案】A 【解析】A、红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误； B、点燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故选项说法正确； C、硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体，故选项说法正确； D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法正确。 故选：A。 11．采用燃烧法除去一瓶空气中的氧气得到较纯净的氮气，下列物质中最适宜选用的是（　　） A．铁丝 B．红磷 C．蜡烛 D．木炭 【答案】B 【解析】A、铁丝在空气中不能燃烧，不能除去空气中的氧气，故A错误； B、红磷燃烧后生成五氧化二磷固体，不会引入新的气体杂质，故B正确； C、蜡烛燃烧后生成二氧化碳气体和水蒸气，引入了新的气体杂质，故C错误； D、木炭在密闭空气中燃烧生成二氧化碳气体，引入了新的杂质，故D错误。 故选：B。 12．下列反应属于化合反应的是（　　） A．氧化汞汞+氧气 B．酒精+氧气二氧化碳+水 C．红磷+氧气五氧化二磷 D．石蜡+氧气二氧化碳+水 【答案】C 【解析】A、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，A错误； B、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，B错误； C、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，C正确； D、该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，D错误。 故选：C。 13．小明同学做可燃物在氧气中燃烧的实验如图。 （1）图A中燃烧的文字表达式为______，为了检验燃烧时的生成物，应进行的操作是______。 （2）图B实验中的现象是______。 （3）写出图C中的文字表达式______。小明实验过程中，发现C中集气瓶底炸裂，分析原因是______。 （4）图示三个燃烧反应的共同点是都是______（写一条）。 【答案】 将澄清石灰水倒入集气瓶中，澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体 未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙 都是氧化反应（合理即可） 【解析】（1）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应的文字表达式为:碳＋氧气二氧化碳；通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，故可将澄清石灰水倒入集气瓶中，澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳； （2）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体； （3）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：铁＋氧气四氧化三铁； 铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，集气瓶炸裂可能是未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （4）三个反应都是物质与氧气发生的反应，都属于氧化反应等。 14．化学就在我们身边，它能改变我们的生活。 现有①木炭②硫磺③红磷④细铁丝⑤蜡烛，五种物质分别在氧气中燃烧，用序号回答下列问题： （1）发出明亮的蓝紫色火焰的是 　 　； （2）产生大量白烟的是 　 　； （3）剧烈燃烧、火星四射的是 　 　； （4）产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是 　 　； （5）生水的是 　 　； （6）充分燃烧生成的气体会污染空气的是 　 　； （7）不属于化合反应的是 　 　。 【答案】（1）②；（2）③；（3）④；（4）①⑤；（5）⑤；（6）②；（7）⑤ 【解析】（1）在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰的是硫磺； （2）在氧气中燃烧产生大量白烟的是红磷； （3）在氧气中剧烈燃烧、火星四射的是铁丝； （4）在氧气中燃烧产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是木炭和蜡烛； （5）蜡烛燃烧生成水和二氧化碳； （6）在氧气中燃烧生成的气体会污染空气的是硫磺； （7）不属于化合反应的是蜡烛燃烧，产物是二氧化碳和水。 1．对氧气的物理性质，下列叙述正确的是（　　） A．极易溶于水 B．在液态时为淡蓝色的液体 C．在标准状态下密度比空气小 D．在固态时变成白色固体 【答案】B 【解析】A、氧气不易溶于水，则氧气极易溶于水的说法错误，故A说法错误； B、在标准状况下，氧气在﹣183℃变为淡蓝色液体，液态氧呈淡蓝色，则在液态时为淡蓝色的液体的说法正确，故B说法正确； C、在标准状况下，氧气的密度比空气的略大，则在标准状态下密度比空气小的说法错误，C说法错误； D、在标准状况下，在﹣218℃变为淡蓝色雪花状的固体，固态氧呈淡蓝色，则在固态时变成白色固体的说法错误，故D说法错误。 故选：B。 2．甲、乙、丙三个集气瓶中,分别盛有氧气、空气、氮气中的一种,用一根燃着的木条分别插入瓶中,依次观察到火焰熄灭、继续燃烧、火更旺的是（ ） A．氮气、空气、氧气 B．空气、氮气、氧气 C．氮气、氧气、空气 D．氧气、氮气、空气 【答案】A 【解析】氧气能支持燃烧，氮气不能燃烧、不能支持燃烧，甲、乙、丙三个集气瓶中，分别盛有氧气、空气、氮气中的一种，用一根燃着的木条分别插入瓶中，依次观察到火焰熄灭、继续燃烧、火更旺，则甲、乙、丙三个集气瓶中的气体分别是氮气、空气、氧气。故选A。 3.如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图，下列有关该实验叙述正确的是 A. 点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中 B. 观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体 C. 该反应的化学方程式为3Fe+2O2=Fe3O4 D. 集气瓶底部的水不能用少量细沙代替 【答案】B 【解析】A、铁的着火点较高，不易引燃，实验时，点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴将要燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中，故选项错误； B、铁丝在氧气中燃烧观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，故选项正确； C、反应化学方程式需要标注反应条件，方程式为3Fe+2O2Fe3O4， 故选项错误； D、集气瓶底部的水是为了防止熔融状态的生成物温度过高炸裂瓶底，所以可以用细沙代替，故选项错误； 故选：B。 4．某化学兴趣小组的同学检验氧气的化学性质实验中，实验记录或操作不正确的是（　　） A．用坩埚钳将木炭从上往下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中，可充分利用瓶中氧气 B．将打磨后的铁丝盘成螺旋状，可增大铁丝的受热面积 C．红磷在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，并放热 D．做铁丝在氧气中的燃烧实验时，集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙 【答案】C 【详解】A、用坩埚钳将木炭从上往下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中，能充分与氧气接触，可充分利用瓶中氧气，故选项说法正确。 B、将打磨后的铁丝盘成螺旋状，可增大铁丝的受热面积，利于铁燃烧，故选项说法正确。 C、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热，故选项说法错误。 D、做铁丝在氧气中的燃烧实验时，集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙，以防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，故选项说法正确。 故选：C。 5．下列反应中，既属于氧化反应，又属于化合反应的是（　　） ①磷+氧气五氧化二磷 ②乙炔+氧气二氧化碳+水 ③硫+氧气二氧化硫 ④水氢气+氧气 A．①③ B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 【答案】A 【解析】①该反应是由物质与氧气发生的反应，属于氧化反应；又是由两种物质反应生成另一种新物质的反应，属于化合反应，符合题意； ②该反应的生成物有两种，因此该反应不属于化合反应，不合题意； ③该反应是由物质与氧气发生的反应，属于氧化反应；又是由两种物质反应生成另一种新物质的反应，属于化合反应，符合题意； ④该反应是由一种物质生成两种新物质，属于分解反应，而不是化合反应，不合题意。 故选：A。 6．纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧并生成黑色固体，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。下列说法不正确的是（　　） A．纳米铁粉燃烧的产物可能是Fe3O4 B．激光手电照射为反应提供热量而达到纳米铁粉的着火点 C．实验过程中气球先膨胀后不变 D．水的作用是避免高温熔化物溅落炸裂瓶底 【答案】C 【解析】A、纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧并生成黑色固体，四氧化三铁是一种黑色固体，则纳米铁粉燃烧的产物可能是Fe3O4，故选项说法正确。 B、激光手电照射，能提高温度，使温度升高到着火点以上，故选项说法正确。 C、纳米铁粉在锥形瓶中燃烧放出大量的热，随着反应的进行，氧气被消耗，装置内压强减小，则实验中气球先膨胀后变小，故选项说法错误。 D、纳米铁粉燃烧放出大量的热，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，锥形瓶的底部要放少量的水，故选项说法正确。 故选：C。 7．某同学做木炭在氧气中燃烧的实验过程如下，下列有关说法错误的是（　　） A．②中的现象是木炭红热 B．③中操作是将木炭迅速插入集气瓶 C．④的目的是证明有二氧化碳气体生成 D．对比②③现象说明氧气浓度越大木炭燃烧越剧烈 【答案】B 【解析】A、②中木炭在空气中燃烧的现象是木炭红热，故A说法正确； B、为了使木炭与氧气充分反应，③中操作是将木炭由瓶口向下缓慢插入集气瓶中，故B说法错误； C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，④的目的是证明有二氧化碳气体生成，故C说法正确； D、对比②③现象木炭在氧气中比在空气中燃烧的剧烈，说明氧气浓度越大，木炭燃烧越剧烈，故D说法正确。 故选：B。 8．某小组使用数据采集器探究“足量铁丝在O2中燃烧”，集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色物质 B．开始采集数据时，氧气体积分数是80% C．铁丝停止燃烧，氧气被耗尽 D．瓶中放少量水，防止燃烧形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶 【答案】C 【解析】A、铁燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁是黑色物质，该选项说法正确。 B、如图所示，开始采集数据时，氧气体积分数是80%，该选项说法正确。 C、铁丝停止燃烧时，瓶内O2未耗尽，剩余氧气体积分数大于20%，该选项说法不正确。 D、瓶中放少量水，能够防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶，该选项说法正确。 故选：C。 9．某社团探究氧气浓度对燃烧的影响，探究结果如图所示，下列说法错误的是（　　） A．带火星木条不一定在纯氧中才能复燃 B．可用排水法收集不同浓度的氧气 C．欲使直径0.2mm细铁丝燃烧，所需氧气的最低体积分数为60% D．由图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径 【答案】C 【解析】A、根据带火星木条在不同浓度氧气中燃烧情况可知，带火星木条不一定在纯氧中才能复燃，故A正确，不符合题意； B、可在集气瓶中盛不同体积的水，收集不同浓度的氧气，故B正确，不符合题意； C、由细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况可知，欲使直径0.2mm细铁丝剧烈燃烧，所需氧气的最低体积分数为47%，故C错误，符合题意； D、由上图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径，故正确，不符合题意。 故选：C。 10.下图是铁丝在氧气中燃烧的流程图。 （1）实验时要先把铁丝弯成螺旋状的原因是 。 （2）许飞同学在实验时，集气瓶炸裂了，请你帮助他分析一下。可能的原因 。 （3）铁丝在空气中和在纯氧气中反应情况不同，说明化学反应除与温度、压强、催化剂等条件有关外，还与________有关。 （4）金属铁能在氧气中剧烈燃烧，许飞同学对“铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行如下探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象记录。请你帮助分析回答： 燃烧物 镁条 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 (未填) ①铁在氧气中燃烧的化学反应的文字表达式为 。 ②你认为表中“未填"的实验现象是 。 ③分析上述实验现象，你认为造成铁丝在氧气中燃烧时现象不同的主要原因可能是 。 【答案】 （1）增加铁丝的受热面积，便于达到其着火点 （2）集气瓶没有留少量的水（合理即可） （3）反应物浓度 （4）；剧烈燃烧，火星四射；铁丝中含碳量不同 【解析】（1）实验时要先把铁丝弯成螺旋状的原因是增加铁丝的受热面积，便于达到其着火点。 （2）许飞同学在实验时，集气瓶炸裂了，可能的原因是集气瓶受热不均匀，可能是集气瓶没有留少量的水，或者没有铺一层细沙，或者燃烧的铁丝碰到了集气瓶内壁。 （3）铁丝在空气中和在纯氧气中反应情况不同，说明化学反应除与温度、压强、催化剂等条件有关外，还与反应物浓度有关。 （4）① 铁在氧气中燃烧，会生成四氧化三铁，化学反应的文字表达式为 。 ② 表中“未填"的实验现象是剧烈燃烧，火星四射。 ③ 分析上述实验现象，造成铁丝在氧气中燃烧时现象不同的主要原因可能是铁丝中含碳量不同。 11.某化学兴趣小组在做“铁在氧气里燃烧”实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与。 【探究一】：铁丝燃烧是否需要纯氧 【实验内容】：取的铁丝，分别在体积分数为、、、的中实验。 实验现象 实验现象 燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好 燃烧比弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 【结论】：就铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为________，且氧气浓度越大，燃烧现象越________．（填“剧烈”或“不剧烈”）； 【探究二】：铁丝燃烧产生火星四射的原因 （1）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是______ __； （2）小明按图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是______ __； （3）小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析完成下表： 物质 纯铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 含碳的铁丝 燃烧时 的现象 无火星四射现象， 熔断 剧烈燃烧 极少火星 剧烈燃烧 少量火星 ________ 通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和________（填元素符号）有关。 【答案】大于55% ；剧烈 ；引燃铁丝铁丝；燃烧时碰到了集气瓶内壁 ；剧烈燃烧火星四射 ；C 【解析】探究一：由实验现象可知，当氧气的体积分数降低至55%时，铁丝不能燃烧，就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数应该是大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈；探究二：（1）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝；（2）按图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是铁丝燃烧时碰到了集气瓶内壁；（3）由实验现象可知，随着铁丝中含碳量的升高，铁丝燃烧越来越剧烈，火星越来越多，含碳0.6%的铁丝能够在氧气中剧烈的燃烧，火星四射；通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和碳元素的含量有关，碳元素的元素符号是C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$