第二章 揭示燃烧奥秘（期中专项训练）九年级化学上学期新教材北京版

第二章 揭示燃烧奥秘 题型1 燃烧的条件与灭火犯法 题型2 燃烧条件的实验探究 题型3 空气的组成和用途 题型4 空气中氧气含量的测定 题型5 空气的污染与保护 题型6 氧气的性质 题型7 氧气的工业生产 题型8 氧气的实验室制取 题型9 家庭制氧 题型10 反应类型的判断 ▉题型1 燃烧的条件与灭火方法 【例1】下列灭火方法主要是利用“使温度降到可燃物着火点以下”原理的是 A．用灯帽盖灭酒精灯火焰 B．关闭燃气灶阀门熄灭火焰 C．用水浇灭炭火 D．用锅盖盖灭油锅火焰 【变式1-1】火的使用推动人类文明的进步。下列有关燃烧与灭火的说法或措施正确的是 A．可燃物接触氧气即可发生燃烧 B．将木材架空可以降低其着火点 C．电线短路起火，可用冷水浇灭 D．炒菜油锅着火，可用锅盖盖灭 【变式1-2】下列关于燃烧与灭火的说法正确的是 A．有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B．炒菜时油锅起火，可用锅盖盖灭 C．可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D．夜间发现煤气泄漏，立即开灯检查 ▉题型2 燃烧条件的实验探究 【例2】为探究燃烧的条件，利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是 A．当温度为60℃时，只有①处白磷燃烧 B．为控制变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等 C．当温度为260℃时，②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧，说明燃烧需要氧气 D．当温度升至500℃时，④处氯化钠可能燃烧 【变式2-1】为进一步探究燃烧条件和灭火原理，小明同学将铜丝网放置在蜡烛火焰中上部，发现铜丝网下方蜡烛正常燃烧，上方没有火焰，如图所示。请分析铜丝网上方没有火焰的原因是 A．铜丝网隔绝氧气或空气 B．铜丝网上方没有石蜡蒸气等可燃物 C．铜丝网散热，其上方温度没有达到可燃物的着火点 D．灭火就是要同时破坏燃烧的三个条件 【变式2-2】如图是某兴趣小组同学探究可燃物燃烧条件的实验(已知白磷的着火点为40℃)。下列说法错误的是（ ） A．通入O2，乙烧杯中的白磷燃烧 B．通入O2，比较乙烧杯通入O2前后的现象，可得出燃烧需要温度达到着火点 C．通入O2，若要使甲烧杯中白磷燃烧，可对甲烧杯进行加热 D．实验室将白磷保存在冷水中防止自燃 ▉题型3 空气的组成和用途 【例3】如图为空气各成分体积分数示意图，则甲代表的是（ ） A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．稀有气体 【例4】下列关于空气及其成分的认识正确的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．氧气的化学性质比较活泼 C．空气中的稀有气体燃烧时发出不同颜色的光可做电光源 D．造成空气污染的物质有二氧化碳，二氧化硫，二氧化氮等 【变式3-1】空气成分中，体积分数最大且化学性质不活泼的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【变式3-2】如图表示空气中各成分的含量，下列有关说法错误的是（ ） A．X可表示氮气 B．Y可用于医疗急救 C．纵坐标表示气体质量分数 D．稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于电光源制造 【变式3-3】人类生存离不开空气，下列说法错误的是（ ） A．稀有气体所占比例虽小但用途广泛 B．空气中体积分数最大的是氮气 C．氧气能支持燃烧、供给呼吸 D．露天焚烧垃圾不会造成空气污染 ▉题型4 空气中氧气含量的测定 【例5】同学们设计了以下实验方案，以测定空气中氧气的含量。请根据下列提示，补全实验内容： 实验方法：图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2为测得实验过程中集气瓶内气体压强与时间的关系图(p0是集气瓶内初始气体压强)。 （1）实验原理： (用符号表达式表示)。 （2）实验现象：图1中冷却至室温打开止水夹后的现象为 。 （3）实验结论： 。 （4）①集气瓶中气体压强瞬间变大的原因是 。 ②该实验成功的关键是 (写一点)。 【变式4-1】水是化学实验中最常见的一种试剂，如图所示的是与水有关的几个实验，其中相关说法不正确的是 （ ） A．甲中①处水的作用是吸收热量和生成的五氧化二磷 B．甲中②处水的作用是间接测定空气中氧气的含量 C．乙中③处水的作用是防止生成物溅落使瓶底炸裂 D．丙中④处水的作用是使水蒸气冷凝成液态水 【变式4-2】某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断不正确的是（ ） A．a点时容器内氮气的体积分数小于85% B．容器内水的作用主要是降温和防止污染 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【变式4-3】化学兴趣小组的同学利用图1装置测定空气中氧气含量，发现有白烟生成，冷却至室温后，打开止水夹，发现进水体积大于集气瓶内空气总体积的。同学们对白烟的成分和误差的原因产生了兴趣，开启了探究学习之旅。 活动一：了解白烟的成分 【查阅资料】白烟是红磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷。五氧化二磷极易吸水，不燃烧，溶于水产生大量热并生成磷酸，有腐蚀性。五氧化二磷会刺激黏膜，对皮肤有刺激和灼烧作用（组织脱水）。 【实验回顾】（1）图1中，红磷燃烧反应的文字表达式为 ，集气瓶中水的作用是降温和 ，进行该实验时要注意 。 （2）请写出检查图1装置气密性的方法 。 活动二：寻找产生误差的原因 【交流讨论】图1装置冷却至室温后，打开止水夹，进入集气瓶中水的体积大于集气瓶内剩余体积的，可能的原因是 。 【查阅资料】白磷的化学性质和红磷相似，但是温度达到40℃时就可以在空气中燃烧；硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性。 【设计实验】同学们设计图2装置，重新测定空气中氧气含量。 Ⅰ.检查装置气密性后，按图2所示装入药品。 Ⅱ.将锥形瓶底部放入 （选填“热”或“冷”）水中。 Ⅲ，燃烧结束，待锥形瓶冷却至室温，打开弹簧夹，此时注射器里的硫酸铜溶液自动注入锥形瓶中。 【反思评价】 （1）步骤Ⅱ中锥形瓶中的现象是 。 （2）步骤Ⅲ中注射器中的液体还剩约 mL时会停止流下。 ▉题型5 空气的污染与保护 【例6】下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是（ ） A．氧气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．PM2.5 【变式6-1】对大气都有严重污染的一组有害气体是（ ） A．一氧化碳、二氧化碳、氧气 B．二氧化碳、甲烷、二氧化硫 C．一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 D．氢气、一氧化碳、氮气 【变式6-2】某校设置微型检测站。下列相关说法错误的是（ ） A．臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关 B．PM2.5的含量越高，空气质量越好 C．积极植树有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于保护大气环境 【变式6-3】下列有关空气的说法正确的是（ ） A．空气的成分按质量计算，氧气约占21% B．空气中各成分的含量恒定不变 C．空气污染指数越小，空气质量越好 D．目前计入空气污染指数的有害气体包括：二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和臭氧等 ▉题型6 氧气的性质 【例7】下列关于氧气的说法正确的是 A．氧气能支持燃烧，可作燃料 B．氧气约占空气总体积的78% C．水生生物能依靠溶在水中的氧气生存 D．氧气能跟所有物质发生氧化反应 【例8】下列关于氧气的叙述正确的是（ ） A．氧气是可燃物燃烧的催化剂，所以氧气能使带火星的木条复燃 B．木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，因此属于缓慢氧化 C．当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，反应越剧烈 D．氧气的化学性质很活泼，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应 【变式6-1】下图是同学们在实验室学习氧气化学性质的实验过程，对该实验的有关说法正确的是 A．仪器a是镊子 B．②和③的实验现象完全相同 C．③中点燃的木炭应该快速伸入集气瓶底 D．④的实验目的是检验木炭燃烧的生成物 【变式6-2】物质在氧气中燃烧，现象描述正确的是（ ） A．镁带：生成氧化镁 B．红磷：产生浓厚烟雾 C．木炭：产生耀眼红光 D．铁丝：火星四射 【变式6-3】以氧气为核心，进行问题的设置与整合，可以让我们更全面的认识氧气的性质及用途。下面的结构图是小明同学在小组合作学习过程中，对氧气知识的梳理。请联系实际解决问题： （1）氧气来源于空气，氧气约占空气总体积的 。 （2）氧气的化学性质比较活泼，能与大多数物质发生反应，如下图： ①实验一中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，由此推测，二氧化硫具有的物理性质之一是 。 ②实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，实验时，铁丝下端系火柴的目的是 。 ③实验三和实验四中发生反应的化学方程式： （任写一个）。 （3）工业制取氧气属于 。（物理变化或化学变化） ▉题型7 氧气的工业生产 【例9】分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 （1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。 ①氮气       ②氧气       ③稀有气体       ④二氧化碳       ⑤水 （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。 （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 (填“熔点”或“沸点”)不同，发生 (填“物理”或“化学”)变化。 【变式7-1】工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法不正确的是（ ） A．以上步骤①②③不涉及化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点低 C．步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D．储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 【变式7-2】空气是一种宝贵的资源。我国成功发射高分五号卫星，它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，可通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的监测，动态反映我国空气质量状况。 （1）空气属于 （填“混合物”或“纯净物”） （2）下列属于空气污染物的是____________。 A．臭氧 B．一氧化碳 C．PM2.5 D．PM10 （3）工业制取氧气主要有下列步骤。 将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气属于 （填“物理变化”或“化学变化”）； b.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）； c.步骤②剩余液体为 （填“无色”或“淡蓝色”）； d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）；     e.蓝色钢瓶中的液氧的用途 （举一例），蒸发出的氮气的用途 （举一例）。 ▉题型8 氧气的实验室制取 【例10】下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作中先后顺序不正确的是（ ） A．先检查装置的气密性后，再装入药品 B．先向锥形瓶中加入二氧化锰粉末后，再倒入过氧化氢溶液 C．导管口气泡均匀连续冒出后，再将导管放在集气瓶口收集气体 D．先把盛满氧气的集气瓶从水槽中取出，再盖好毛玻璃片 【例11】兴趣小组的同学在完成“氧气的实验室制取与性质”的实验活动时，进行了如图所示的相关操作。下列说法正确的是 A．药品选择高锰酸钾 B．当气泡连续均匀地放出时开始收集 C．铁丝未燃的原因是集气瓶底部没有水 D．将木炭由瓶口向下快速伸入集气瓶中 【变式8-1】如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是（ ） A． B． C． D． 【变式8-2】已知实验室可以利用醋酸钠、氢氧化钠和生石灰三种固体混合加热制取甲烷气体，实验过程共有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装药品，将试管固定在铁架台上；④用排水法收集气体；⑤从水槽中取出导气管；⑥熄灭酒精灯。其中操作顺序正确的是 A．②③①④⑥⑤ B．②③①④⑤⑥ C．③②①④⑤⑥ D．③①②④⑥⑤ 【变式8-3】实验室常用下列装置来制取氧气： （1）写出图中有标号仪器的名称：a 、b 、c 。 （2）某实验室使用高锰酸钾粉末去制取氧气，A装置的试管口处缺少一团 。用高锰酸钾粉末去制取氧气，并用排水法去收集时，若停止加热，应先 ，再 。 （3）写出A装置发生反应的文字表达式： 。写出B装置发生反应的文字表达式： 。 （4）要想收集较干燥的氧气，可选用的收集装置是 (填序号)。 （5）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时，其中二氧化锰起 作用。 （6）用排空气法收集氧气时，如何检验氧气是否集满 (写出操作步骤，现象和结论)。 ▉题型9 家庭制氧 【例12】小花同学在化学课上学习了氧气的有关知识后，对爷爷的家用制氧机产生了兴趣，她在家制得一袋氧气，带到学校实验室和化学兴趣小组的同学对制氧机的工作原理、所制得氧气的性质进行了以下项目式学习。 活动一：分析制氧机工作原理 【查阅资料】 （1）制氧机说明书部分内容： 名称：家用分子筛制氧机 制得气体成分：氧浓度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露点法），二氧化碳含量≤100×10-6（V/V），一氧化碳含量≤5×10-6（V/V），无气味，固体物质含量≤1mg/m3。 （2）分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐或天然沸石，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛能把不同大小和形状的分子分开。 【讨论交流】家用制氧机制得的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”），制氧机制取氧气的过程中发生了 变化（填“物理”或“化学”）。 活动二：验证氧气的性质 从氧气袋中收集几瓶氧气，小组同学完成了以下实验。 实验方案 实验现象及化学方程式 实验结论 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中 实验现象： 氧气具有氧化性，可燃物在氧气中燃烧更剧烈。 方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，接下来的操作是 。 实验现象： 。 化学方程式： 。 【总结反思】 （1）实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因 。 （2）晓红同学将木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，没有观察到明显的实验现象，她认为上述实验得出的结论不完全正确，请你对晓红同学的实验进行合理的评价 。 【变式9-1】“制氧机”在日常生活中的应用很广泛，同学们利用相关知识，对简易化学制氧机的结构、工作原理、制氧方法展开了项目式学习。 任务一、认识制氧机的结构 （1）图1中过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是______（填序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．湿润氧气 C．加快氧气的生成 任务二：了解制氧机的工作原理 【信息检索】市面上常见的一种简易化学制氧机的工作原理如图1所示，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 【表达交流】 （2）反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式是 。 （3）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 任务三：分析制氧机的制氧方法 【分析解释】 （4）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是 （填装置序号，下同），收集装置是 。 （5）实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式为 ，简易化学制氧机不使用该原理的原因是 。 【反思评价】 （6）简易化学制氧机的制氧剂选用过碳酸钠比过氧化氢溶液更好的理由有______。 A．过碳酸钠是固体，易于携带 B．对比过碳酸钠，过氧化氢溶液不稳定，易分解 C．过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性 ▉题型10 反应类型的判断 【例13】化合反应、氧化反应和分解反应的关系图如下，下列反应与其对应区域匹配正确的是（ ） A．a区： B．b区： C．c区： D．d区：大理石+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 【变式10-1】下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是（ ） A．铁＋氧气四氧化三铁 B．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．蜡烛+氧气二氧化碳+水 D．水氢气+氧气 【变式10-2】下列反应中既不是化合反应，也不是氧化反应（ ） A．硫在氧气中燃烧 B．石蜡在氧气中燃烧 C．高锰酸钾受热分解 D．铁丝在氧气中燃烧 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 揭示燃烧奥秘 题型1 燃烧的条件与灭火犯法 题型2 燃烧条件的实验探究 题型3 空气的组成和用途 题型4 空气中氧气含量的测定 题型5 空气的污染与保护 题型6 氧气的性质 题型7 氧气的工业生产 题型8 氧气的实验室制取 题型9 家庭制氧 题型10 反应类型的判断 ▉题型1 燃烧的条件与灭火方法 【例1】下列灭火方法主要是利用“使温度降到可燃物着火点以下”原理的是 A．用灯帽盖灭酒精灯火焰 B．关闭燃气灶阀门熄灭火焰 C．用水浇灭炭火 D．用锅盖盖灭油锅火焰 【答案】C 【解析】灯帽盖灭酒精灯，利用的是隔绝氧气的原理，A不符合题意；关闭燃气灶阀门熄灭火焰，利用的是清除可燃物的原理，B不符合题意；水汽化吸热，用水浇灭炭火，是利用使温度降到可燃物的着火点以下原理，C符合题意；用锅盖盖灭油锅火焰，利用的是隔绝氧气的原理，D不符合题意。 【变式1-1】火的使用推动人类文明的进步。下列有关燃烧与灭火的说法或措施正确的是 A．可燃物接触氧气即可发生燃烧 B．将木材架空可以降低其着火点 C．电线短路起火，可用冷水浇灭 D．炒菜油锅着火，可用锅盖盖灭 【答案】D 【解析】可燃物燃烧除了要接触氧气，温度也要达到可燃物的着火点，故A错误；将将木材架空可以增大可燃物与氧气的接触面积，使燃烧更充分，故B错误；电线短路起火应该先切断电源，且不能用冷水浇灭，不然会引发触电，故C错误；炒菜油锅着火，可用锅盖盖灭，可以隔绝氧气，达到灭火目的，故D正确。 【变式1-2】下列关于燃烧与灭火的说法正确的是 A．有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B．炒菜时油锅起火，可用锅盖盖灭 C．可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D．夜间发现煤气泄漏，立即开灯检查 【答案】B 【解析】有发光发热现象的变化不一定是燃烧，如灯泡通电发光放热，故A说法错误；炒菜时，油锅着火可用锅盖盖灭，这是利用了隔绝氧气灭火的措施，故B说法正确；物质的着火点一般不变，故C说法错误；家里煤气泄漏，不能立即开灯检查，否则可能引起爆炸，故D说法错误。 ▉题型2 燃烧条件的实验探究 【例2】为探究燃烧的条件，利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是 A．当温度为60℃时，只有①处白磷燃烧 B．为控制变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等 C．当温度为260℃时，②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧，说明燃烧需要氧气 D．当温度升至500℃时，④处氯化钠可能燃烧 【答案】D 【解析】燃烧的条件：可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触；当温度为60℃时，温度只达到了白磷的着火点，氯化钠不属于可燃物，只有①处白磷燃烧，A选项说法正确；根据控制变量的原则，该实验只有“物质种类”一个变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等，B选项说法正确；当温度为260℃时，温度达到了红磷的着火点，②处红磷接触了氧气，该处红磷燃烧，③处红磷被细沙覆盖，隔绝了氧气，该处红磷不能燃烧，说明燃烧需要氧气，C选项说法正确；氯化钠不属于可燃物，当温度升至500℃时，④处氯化钠不可能燃烧，D选项说法不正确。 【变式2-1】为进一步探究燃烧条件和灭火原理，小明同学将铜丝网放置在蜡烛火焰中上部，发现铜丝网下方蜡烛正常燃烧，上方没有火焰，如图所示。请分析铜丝网上方没有火焰的原因是 A．铜丝网隔绝氧气或空气 B．铜丝网上方没有石蜡蒸气等可燃物 C．铜丝网散热，其上方温度没有达到可燃物的着火点 D．灭火就是要同时破坏燃烧的三个条件 【答案】C 【解析】A、铜丝网不能隔绝氧气或空气。A不符合题意； B、蜡烛燃烧过程中，部分石蜡受热熔化，熔化后的液态石蜡气化成石蜡蒸气，热石蜡蒸气上升到铜丝网上方。所以铜丝网上方有石蜡蒸气等可燃物。B不符合题意； C、铜丝的导热性很好，当火焰遇到铜网后，热量迅速被铜丝所散失，铜丝散热，使铜网上方温度下降至石蜡蒸气的着火点以下，即其上方温度没有达到可燃物的着火点。所以铜丝网上方火焰熄灭，即铜丝网上方没有火焰。C符合题意； D、灭火就是要破坏燃烧的一个条件即可。D不符合题意。 综上所述：选择C。 【变式2-2】如图是某兴趣小组同学探究可燃物燃烧条件的实验(已知白磷的着火点为40℃)。下列说法错误的是（ ） A．通入O2，乙烧杯中的白磷燃烧 B．通入O2，比较乙烧杯通入O2前后的现象，可得出燃烧需要温度达到着火点 C．通入O2，若要使甲烧杯中白磷燃烧，可对甲烧杯进行加热 D．实验室将白磷保存在冷水中防止自燃 【答案】B 【解析】A、通入O2，乙烧杯中的白磷能与氧气接触，温度达到了着火点，白磷燃烧，故选项说法正确； B、通入O2，比较乙烧杯通入O2前后的现象，可得出燃烧需要与氧气接触，故选项说法错误； C、通入O2，若要使甲烧杯中白磷燃烧，可对甲烧杯进行加热，使温度达到白磷的着火点，故选项说法正确； D、实验室将白磷保存在冷水中，能防止与氧气接触，能防止自燃，故选项说法正确。 故选B。 ▉题型3 空气的组成和用途 【例3】如图为空气各成分体积分数示意图，则甲代表的是（ ） A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．稀有气体 【答案】B 【解析】A、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，错误； B、氧气大约占空气体积的21%，正确； C、氮气大约占空气体积的78%，错误； D、稀有气体大约占空气体积的0.94%，错误。 故选B。 【例4】下列关于空气及其成分的认识正确的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．氧气的化学性质比较活泼 C．空气中的稀有气体燃烧时发出不同颜色的光可做电光源 D．造成空气污染的物质有二氧化碳，二氧化硫，二氧化氮等 【答案】B 【解析】A、空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。空气中氮气的体积分数为78%，不是质量分数，错误； B、氧气能与许多物质发生化学反应，化学性质比较活泼，正确； C、空气中的稀有气体通电时发出不同颜色的光可做电光源，错误； D、造成空气污染的物质有二氧化硫，二氧化氮等，二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，错误。 故选B。 【变式3-1】空气成分中，体积分数最大且化学性质不活泼的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】A 【解析】A、氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体，且氮气化学性质不活泼，符合题意； B、氧气约占空气体积的21%，是空气中含量第二多的气体，且氧气化学性质比较活泼，不符合题意； C、二氧化碳约占空气体积的0.03%，空气中二氧化碳的含量较少，不符合题意； D、稀有气体约占空气体积的0.94%，空气中稀有气体的含量较少，不符合题意。 故选A。 【变式3-2】如图表示空气中各成分的含量，下列有关说法错误的是（ ） A．X可表示氮气 B．Y可用于医疗急救 C．纵坐标表示气体质量分数 D．稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于电光源制造 【答案】C 【解析】A、氮气约占空气体积的78％，所以X可表示氮气，故选项A说法正确； B、氧气约占空气体积的21％，所以Y是氧气，可用于医疗急救，故选项B说法正确； C、纵坐标应表示气体体积分数，故选项C说法错误； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于电光源制造，故选项D说法正确； 故选：C。 【变式3-3】人类生存离不开空气，下列说法错误的是（ ） A．稀有气体所占比例虽小但用途广泛 B．空气中体积分数最大的是氮气 C．氧气能支持燃烧、供给呼吸 D．露天焚烧垃圾不会造成空气污染 【答案】D 【解析】A、稀有气体约占空气体积的0.94%，虽然所占比例虽小但用途广泛，该选项说法正确； B、空气中体积分数最大的为氮气，该选项说法正确； C、氧气具有助燃性，且能供给呼吸，该选项说法正确； D、焚烧垃圾会污染空气，该选项说法错误。 故选D。 ▉题型4 空气中氧气含量的测定 【例5】同学们设计了以下实验方案，以测定空气中氧气的含量。请根据下列提示，补全实验内容： 实验方法：图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2为测得实验过程中集气瓶内气体压强与时间的关系图(p0是集气瓶内初始气体压强)。 （1）实验原理： (用符号表达式表示)。 （2）实验现象：图1中冷却至室温打开止水夹后的现象为 。 （3）实验结论： 。 【问题与交流】 （4）①集气瓶中气体压强瞬间变大的原因是 。 ②该实验成功的关键是 (写一点)。 【答案】（1） （2）烧杯中的水倒流入集气瓶，水面上升至刻度1处 （3）氧气约占空气体积的五分之一 （4）红磷燃烧放出热量，集气瓶内气体受热膨胀 红磷足量（合理即可） 【解析】（1）由图1可知，实验原理是红磷与氧气点燃生成五氧化二磷，反应的符号表达式是； （2）红磷燃烧消耗氧气，集气瓶内气体减少，气压减小，且氧气约占空气体积的五分之一，则图1中打开止水夹后的现象为烧杯中的水倒流入集气瓶，水面上升至刻度1处； （3）由水面上升至1刻度处，可知氧气约占空气体积的五分之一； （4）①红磷燃烧放出热量，集气瓶内气体受热膨胀，所以集气瓶中气体压强瞬间变大； ②该实验成功的关键是：红磷足量、装置气密性良好、冷却至室温再打开止水夹。 【变式4-1】水是化学实验中最常见的一种试剂，如图所示的是与水有关的几个实验，其中相关说法不正确的是 （ ） A．甲中①处水的作用是吸收热量和生成的五氧化二磷 B．甲中②处水的作用是间接测定空气中氧气的含量 C．乙中③处水的作用是防止生成物溅落使瓶底炸裂 D．丙中④处水的作用是使水蒸气冷凝成液态水 【答案】C 【解析】A、为吸收反应生成的五氧化二磷，吸热降低温度，缩短实验时间，在甲中①处放少量水。A正确； B、通过烧杯中水体积的变化得出消耗O2体积即间接测定空气中氧气的含量，所以甲中②处水的作用是间接测定空气中氧气的含量。B正确； C、硫在氧气中燃烧的实验，会生成有毒的气体二氧化硫，水的作用是吸收二氧化硫，所以乙中③处水的作用是吸收二氧化硫。C不正确； D、水蒸气冷凝成液态水放出热量，所以烧杯中的水作用是吸热降低温度，缩短实验时间。所以丙中④处水的作用是使水蒸气冷凝成液态水。D正确。 综上所述：选择C。 【变式4-2】某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断不正确的是（ ） A．a点时容器内氮气的体积分数小于85% B．容器内水的作用主要是降温和防止污染 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】D 【解析】A、根据图像，a点时容器内氧气的体积分数为15%，容器内其余气体（氮气、稀有气体、二氧化碳等）的体积分数为：1-15%=85%，故氮气体积分数小于85%，A选项正确； B、红磷燃烧放出大量的热，生成的五氧化二磷是有毒物质，该实验需要冷却至室温后读数，水可以降温，也可以吸收五氧化二磷，防止空气污染，B选项正确； C、根据图像，反应结束后氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，C选项正确； D、此实验测定的是空气中氧气的体积分数，而不是质量分数，D选项错误。 故选：D。 【变式4-3】化学兴趣小组的同学利用图1装置测定空气中氧气含量，发现有白烟生成，冷却至室温后，打开止水夹，发现进水体积大于集气瓶内空气总体积的。同学们对白烟的成分和误差的原因产生了兴趣，开启了探究学习之旅。 活动一：了解白烟的成分 【查阅资料】白烟是红磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷。五氧化二磷极易吸水，不燃烧，溶于水产生大量热并生成磷酸，有腐蚀性。五氧化二磷会刺激黏膜，对皮肤有刺激和灼烧作用（组织脱水）。 【实验回顾】（1）图1中，红磷燃烧反应的文字表达式为 ，集气瓶中水的作用是降温和 ，进行该实验时要注意 。 （2）请写出检查图1装置气密性的方法 。 活动二：寻找产生误差的原因 【交流讨论】图1装置冷却至室温后，打开止水夹，进入集气瓶中水的体积大于集气瓶内剩余体积的，可能的原因是 。 【查阅资料】白磷的化学性质和红磷相似，但是温度达到40℃时就可以在空气中燃烧；硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性。 【设计实验】同学们设计图2装置，重新测定空气中氧气含量。 Ⅰ.检查装置气密性后，按图2所示装入药品。 Ⅱ.将锥形瓶底部放入 （选填“热”或“冷”）水中。 Ⅲ，燃烧结束，待锥形瓶冷却至室温，打开弹簧夹，此时注射器里的硫酸铜溶液自动注入锥形瓶中。 【反思评价】 （1）步骤Ⅱ中锥形瓶中的现象是 。 （2）步骤Ⅲ中注射器中的液体还剩约 mL时会停止流下。 【答案】 磷+氧气五氧化二磷 吸收五氧化二磷减少污染 磷过量 将仪器连接好后，导管放入水中，用手紧握器壁，观察到导管口有气泡冒出，松手后导管中形成一段液柱，说明气密性良好 弹簧夹没有加紧或者伸入燃烧匙太慢 热 白磷剧烈燃烧，生成大量白烟 6 【分析】氧气体积约占空气体积的五分之一；磷燃烧消耗了氧气，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积； 【解析】实验回顾：（1）图1中，磷和氧气点燃生成五氧化二磷，磷+氧气五氧化二磷；反应放出大量热，生成大量白烟，五氧化二磷会污染空气，集气瓶中水的作用是降温和吸收五氧化二磷减少污染；进行该实验时要注意磷过量保证氧气被完全消耗（合理即可）。 （2）检查图1装置气密性的方法是将仪器连接好后，导管放入水中，用手紧握器壁，观察到导管口有气泡冒出，松手后导管中形成一段液柱，说明气密性良好。 交流讨论：图1装置冷却至室温后，打开止水夹，进入集气瓶中水的体积大于集气瓶内剩余体积的，可能的原因是弹簧夹没有加紧或者伸入燃烧匙太慢，导致进入水体积偏大。 设计实验：白磷的化学性质和红磷相似，但是温度达到40℃时就可以在空气中燃烧；将锥形瓶底部放入热水中，使温度升高，引燃白磷。 反思评价：（1）步骤Ⅱ中锥形瓶中的现象是白磷剧烈燃烧，生成大量白烟。 （2）氧气体积约占空气体积的五分之一，磷燃烧消耗了氧气，装置中压强减小，注射器中液体进入装置，进入装置中液体的体积就是消耗氧气的体积；故步骤Ⅲ中注射器中的液体还剩约mL时会停止流下。 ▉题型5 空气的污染与保护 【例6】下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是（ ） A．氧气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．PM2.5 【答案】D 【解析】A、氧气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； B、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； C、水蒸气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； D、PM2.5会导致雾霾等的发生，属于空气污染物，符合题意。 故选D。 【变式6-1】对大气都有严重污染的一组有害气体是（ ） A．一氧化碳、二氧化碳、氧气 B．二氧化碳、甲烷、二氧化硫 C．一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 D．氢气、一氧化碳、氮气 【答案】C 【解析】A、一氧化碳有毒，会污染空气，二氧化碳、氧气都是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； B、二氧化硫会导致酸雨，对大气有污染，二氧化碳、甲烷不属于空气污染物，不符合题意； C、一氧化碳有毒，会污染空气，二氧化硫、二氧化氮会导致酸雨，会对大气造成污染，符合题意； D、一氧化碳有毒，会污染空气，氮气、氢气不属于空气污染物，不符合题意； 故选C。 【变式6-2】某校设置微型检测站。下列相关说法错误的是（ ） A．臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关 B．PM2.5的含量越高，空气质量越好 C．积极植树有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于保护大气环境 【答案】B 【解析】A、臭氧层破坏是氟利昂泄漏等导致的，酸雨是二氧化硫、氮氧化物等的排放导致的，故臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关，不符合题意； B、PM2.5属于空气污染物，PM2.5的含量越高，空气质量越差，符合题意； C、积极植树，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意； D、加强空气质量检测，可以减少污染，保护环境，不符合题意。 故选B。 【变式6-3】下列有关空气的说法正确的是（ ） A．空气的成分按质量计算，氧气约占21% B．空气中各成分的含量恒定不变 C．空气污染指数越小，空气质量越好 D．目前计入空气污染指数的有害气体包括：二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和臭氧等 【答案】C 【解析】A、空气的成分按体积计算，氧气约占21%，故A说法错误； B、空气中各成分的含量相对稳定，并不是恒定不变的，部分成分含量随地区不同会有所不同，故B说法错误； C、空气污染指数越小，空气质量级别越低，则空气质量越好，故C说法正确； D、前计入空气污染指数的有害气体包括：二氧化硫、二氧化氮和臭氧等，二氧化碳属于空气的成分之一，不属于空气污染物，故D说法错误； 故选：C。 ▉题型6 氧气的性质 【例7】下列关于氧气的说法正确的是 A．氧气能支持燃烧，可作燃料 B．氧气约占空气总体积的78% C．水生生物能依靠溶在水中的氧气生存 D．氧气能跟所有物质发生氧化反应 【答案】C 【解析】A、氧气能支持燃烧，是助燃剂，没有可燃性，不能作燃料，故A错误； B、氧气约占空气总体积的21%，氮气约占空气总体积的78%，故B错误； C、氧气能供给呼吸，不易溶于水，水生生物能依靠溶于水中的氧气而生存，故C正确； D、氧气具有氧化性，化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应，但不是所有物质，故D错误。 故选C。 【例8】下列关于氧气的叙述正确的是（ ） A．氧气是可燃物燃烧的催化剂，所以氧气能使带火星的木条复燃 B．木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，因此属于缓慢氧化 C．当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，反应越剧烈 D．氧气的化学性质很活泼，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应 【答案】C 【解析】A、氧气有助燃性，氧气是可燃物燃烧的助燃剂，所以氧气能够使带火星的木条复燃，故A说法错误； B、木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，但也是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，故B说法错误； C、当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，接触面积越大，反应越剧烈，故C说法正确； D、氧气的化学性质比较活泼，能与很多种物质发生化学反应，并不是与所有物质发生剧烈的化学反应，故D说错误； 故选C。 【变式6-1】下图是同学们在实验室学习氧气化学性质的实验过程，对该实验的有关说法正确的是 A．仪器a是镊子 B．②和③的实验现象完全相同 C．③中点燃的木炭应该快速伸入集气瓶底 D．④的实验目的是检验木炭燃烧的生成物 【答案】D 【解析】A、仪器a是夹持木炭进行燃烧实验的仪器，应为坩埚钳，故A选项说法不正确，不符合题意； B、②中木炭在空气中燃烧发出红光，而③中木炭在氧气中燃烧发出白光，实验现象不同，故B选项说法不正确，不符合题意； C、坩埚钳夹持引燃后的木炭应缓慢伸入集气瓶中，防止集气瓶内的氧气逸出，故C选项说法不正确，不符合题意； D、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此④向实验③后的集气瓶中倒入澄清石灰水的实验目的是检验木炭燃烧的生成物，故D选项说法正确，符合题意。 故选D。 【点睛】本题考查木炭燃烧的知识，难度不大，根据所学知识结合实验图示进行分析解答。 【变式6-2】物质在氧气中燃烧，现象描述正确的是（ ） A．镁带：生成氧化镁 B．红磷：产生浓厚烟雾 C．木炭：产生耀眼红光 D．铁丝：火星四射 【答案】D 【解析】A、镁带在氧气中燃烧，生成氧化镁，是实验结论而不是实验现象，错误； B、红磷在氧气中燃烧产生浓厚白烟，不产生白雾，错误； C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，错误； D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，正确。 故选D。 【变式6-3】以氧气为核心，进行问题的设置与整合，可以让我们更全面的认识氧气的性质及用途。下面的结构图是小明同学在小组合作学习过程中，对氧气知识的梳理。请联系实际解决问题： （1）氧气来源于空气，氧气约占空气总体积的 。 （2）氧气的化学性质比较活泼，能与大多数物质发生反应，如下图： ①实验一中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，由此推测，二氧化硫具有的物理性质之一是 。 ②实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，实验时，铁丝下端系火柴的目的是 。 ③实验三和实验四中发生反应的化学方程式： （任写一个）。 （3）工业制取氧气属于 。（物理变化或化学变化） 【答案】（1）21% （2）二氧化硫能溶于水 引燃铁丝 / （3）物理变化 【解析】（1）氧气来源于空气，氧气约占空气总体积的21%； （2）①实验一中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，由此推测，二氧化硫具有的物理性质之一是二氧化硫能溶液水； ②实验二：铁丝在氧气中剧烈燃烧，实验时，铁丝下端系火柴的目的是引燃铁丝； ③实验三是木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：，实验四是红磷在氧气中燃烧反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：； （3）工业制取氧气是利用液态氮和液态氧的沸点不同进行混合物的分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化。 ▉题型7 氧气的工业生产 【例9】分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 （1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。 ①氮气       ②氧气       ③稀有气体       ④二氧化碳       ⑤水 （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是 。 （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的 (填“熔点”或“沸点”)不同，发生 (填“物理”或“化学”)变化。 【答案】（1）④⑤ （2）稀有气体的化学性质不活泼 （3）沸点 物理 【解析】（1）由图可知，空气的净化装置后的液态空气分离出稀有气体，氮气、氧气，故除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的二氧化碳、水，故选④⑤； （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是稀有气体的化学性质不活泼，不容易参加化学反应； （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，该过程中没有生成新物质，发生物理变化。 【变式7-1】工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法不正确的是（ ） A．以上步骤①②③不涉及化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点低 C．步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D．储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 【答案】D 【解析】A.工业制取氧气方法是分离液态空气法，工业制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化；正确； B.由图示可知，氮气先蒸发出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低；正确； C.氮气与氧气的沸点不同，氮气沸点低，先汽化，因此，剩余的液体主要是液氧，液氧是淡蓝色的；正确； D.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物；错误。 故选：D。 【变式7-2】空气是一种宝贵的资源。我国成功发射高分五号卫星，它是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，可通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的监测，动态反映我国空气质量状况。 （1）空气属于 （填“混合物”或“纯净物”） （2）下列属于空气污染物的是____________。 A．臭氧 B．一氧化碳 C．PM2.5 D．PM10 （3）工业制取氧气主要有下列步骤。 将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： a.根据图示步骤，分析可知，工业制氧气属于 （填“物理变化”或“化学变化”）； b.从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）； c.步骤②剩余液体为 （填“无色”或“淡蓝色”）； d.储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 （填“纯净物”或“混合物”）；     e.蓝色钢瓶中的液氧的用途 （举一例），蒸发出的氮气的用途 （举一例）。 【答案】（1）混合物 （2）ABCD （3） 物理变化 低 淡蓝色 混合物 医疗急救 作保护气 【解析】（1）空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质，属于混合物； （2）臭氧、一氧化碳、PM2.5、PM10均属于空气污染物，故选：ABCD； （3）a、工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化； b、从步骤②可以看出，液氮首先汽化，说明氮气的沸点比氧气的沸点低； c、步骤②剩余液体为液氧，液氧是淡蓝色的； d、储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物； e、氧气能供给呼吸，所以蓝色钢瓶中的液氧可用于医疗急救；氮气的化学性质不活泼，所以蒸发出的氮气可用作保护气。 ▉题型8 氧气的实验室制取 【例10】下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作中先后顺序不正确的是（ ） A．先检查装置的气密性后，再装入药品 B．先向锥形瓶中加入二氧化锰粉末后，再倒入过氧化氢溶液 C．导管口气泡均匀连续冒出后，再将导管放在集气瓶口收集气体 D．先把盛满氧气的集气瓶从水槽中取出，再盖好毛玻璃片 【答案】D 【解析】A、检查制取氧气装置的气密性，再装药品，避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法正确； B、先向试管中加入二氧化锰粉末后，再倒入过氧化氢溶液，故选项说法正确； C、等导管口排出的气泡连续并均匀放出后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，因为开始排出的气体主要是仪器内空气，故选项说法正确; D、先把盛满氧气的集气瓶在水面以下盖好毛玻璃片，然后再从水槽中取出，故选项说法错误； 故选：D。 【例11】兴趣小组的同学在完成“氧气的实验室制取与性质”的实验活动时，进行了如图所示的相关操作。下列说法正确的是 A．药品选择高锰酸钾 B．当气泡连续均匀地放出时开始收集 C．铁丝未燃的原因是集气瓶底部没有水 D．将木炭由瓶口向下快速伸入集气瓶中 【答案】B 【解析】A、图示试管中的没有放棉花团，因此不是加热高锰酸钾制氧气，而是加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气，故A说法错误； B、采用排水法收集氧气时，当气泡连续均匀地放出时开始收集，以防收集的氧气不纯，故B说法正确； C、铁丝未燃的原因可能是铁丝的温度太低或氧气不纯或铁丝表面未除锈等，与集气瓶底部没有水无关，故C说法错误； D、为使木炭与氧气充分接触，把红热的木炭由瓶口向下慢慢伸入盛有氧气的集气瓶中，故D说法错误。 故选B。 【变式8-1】如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、用高锰酸钾制取氧气，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，且试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，图中操作正确，符合题意； B、氧气的密度比空气略大，应用向上排空气法收集，且导管应伸到集气瓶底部，才能将集气瓶内空气排尽，图中操作不正确，不符合题意； C、氧气具有助燃性，氧气验满的方法为：将带火星的木条放在集气瓶口（而不能伸入集气瓶内部），若木条复燃，说明已经集满，图中操作不正确，不符合题意； D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，图中操作不正确，不符合题意。 故选A。 【变式8-2】已知实验室可以利用醋酸钠、氢氧化钠和生石灰三种固体混合加热制取甲烷气体，实验过程共有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装药品，将试管固定在铁架台上；④用排水法收集气体；⑤从水槽中取出导气管；⑥熄灭酒精灯。其中操作顺序正确的是 A．②③①④⑥⑤ B．②③①④⑤⑥ C．③②①④⑤⑥ D．③①②④⑥⑤ 【答案】B 【解析】利用醋酸钠、氢氧化钠和生石灰三种固体混合加热制取甲烷气体的操作步骤是： 连接仪器，②检查气密性，防止装置连接处漏气使收集的气体不纯或较慢甚至不能收集到气体； ③加入药品，将试管固定在铁架台上； ①反应需要加热，开始加热； ④排水法收集气体，待气体均匀放出时开始收集气体； 收集完在拆开装置时，注意先⑤从水槽中移出导管再⑥熄灭酒精灯，防止因停止加热而使水槽中水倒流入试管引起试管炸裂； 所以操作顺序正确的是：②③①④⑤⑥。 故选B。 【变式8-3】实验室常用下列装置来制取氧气： （1）写出图中有标号仪器的名称：a 、b 、c 。 （2）某实验室使用高锰酸钾粉末去制取氧气，A装置的试管口处缺少一团 。用高锰酸钾粉末去制取氧气，并用排水法去收集时，若停止加热，应先 ，再 。 （3）写出A装置发生反应的文字表达式： 。写出B装置发生反应的文字表达式： 。 （4）要想收集较干燥的氧气，可选用的收集装置是 (填序号)。 （5）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时，其中二氧化锰起 作用。 （6）用排空气法收集氧气时，如何检验氧气是否集满 (写出操作步骤，现象和结论)。 【答案】（1） 酒精灯 铁架台 集气瓶 （2） 棉花 将导管移出水面 熄灭酒精灯 （3） （4）E （5）催化 （6）将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满 【解析】（1）由图可知，仪器a为酒精灯；仪器b为铁架台；仪器c为集气瓶； （2）使用高锰酸钾制取氧气，A装置的试管口处应塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管； 用高锰酸钾粉末去制取氧气，并用排水法去收集时，若停止加热，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管； （3）A装置适用于固体加热反应制取气体，适用于加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：； B装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为：； （4）氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，向上排空气法收集的气体比较干燥，故收集装置可选E； （5）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，该反应中，二氧化锰是催化剂，起到催化作用； （6）氧气具有助燃性，用排空气法收集氧气时，氧气验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满。 ▉题型9 家庭制氧 【例12】小花同学在化学课上学习了氧气的有关知识后，对爷爷的家用制氧机产生了兴趣，她在家制得一袋氧气，带到学校实验室和化学兴趣小组的同学对制氧机的工作原理、所制得氧气的性质进行了以下项目式学习。 活动一：分析制氧机工作原理 【查阅资料】 （1）制氧机说明书部分内容： 名称：家用分子筛制氧机 制得气体成分：氧浓度≥90%（V/V），水分含量≤-43℃（露点法），二氧化碳含量≤100×10-6（V/V），一氧化碳含量≤5×10-6（V/V），无气味，固体物质含量≤1mg/m3。 （2）分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐或天然沸石，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛能把不同大小和形状的分子分开。 【讨论交流】家用制氧机制得的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”），制氧机制取氧气的过程中发生了 变化（填“物理”或“化学”）。 活动二：验证氧气的性质 从氧气袋中收集几瓶氧气，小组同学完成了以下实验。 实验方案 实验现象及化学方程式 实验结论 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中 实验现象： 氧气具有氧化性，可燃物在氧气中燃烧更剧烈。 方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，接下来的操作是 。 实验现象： 。 化学方程式： 。 【总结反思】 （1）实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因 。 （2）晓红同学将木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，没有观察到明显的实验现象，她认为上述实验得出的结论不完全正确，请你对晓红同学的实验进行合理的评价 。 【答案】 混合物 物理变化 带火星木条复燃 待火柴快燃尽时，由上往下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中 剧烈燃烧、火星四射，放出热量，生成一种黑色固体 集气瓶底部没有放少量的水或细沙 晓红同学没有将木炭在空气中点燃，伸入氧气中也不会燃烧 【解析】[讨论交流]根据制得气体成分分析可知：家用制氧机制得的气体属于混合物，制氧机在制氧的过程中，只是将空气中的氮气和氧气分离，而没有新的物质生成，故制氧机制取氧气的过程中发生了物理变化。 方案一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，观察到的实验现象：带火星木条复燃；方案二：将打磨好的细铁丝绕成螺旋状，下端绑一根火柴，将火柴点燃，接下来的操作是：待火柴快燃尽时，由上往下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，实验现象：烈燃烧、火星四射，放出热量，生成一种黑色固体；铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化铁，化学方程式：。 [总结反思]（1）实验结束后，小明发现他们小组完成方案二的实验后集气瓶底部炸裂了，请你分析可能的原因集气瓶底部没有放少量的水或细沙。 晓红同学将木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，没有观察到明显的实验现象，她认为上述实验得出的结论不完全正确，请你对晓红同学的实验进行合理的评价：晓红同学没有将木炭在空气中点燃，伸入氧气中也不会燃烧。 【点睛】本题主要考查物质性质的实验验证分析判断，题目难度中等。 【变式9-1】“制氧机”在日常生活中的应用很广泛，同学们利用相关知识，对简易化学制氧机的结构、工作原理、制氧方法展开了项目式学习。 任务一、认识制氧机的结构 （1）图1中过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是______（填序号）。 A．可以通过气泡观察氧气生成的速率 B．湿润氧气 C．加快氧气的生成 任务二：了解制氧机的工作原理 【信息检索】市面上常见的一种简易化学制氧机的工作原理如图1所示，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 【表达交流】 （2）反应仓中过氧化氢生成氧气的文字表达式是 。 （3）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法： 。 任务三：分析制氧机的制氧方法 【分析解释】 （4）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是 （填装置序号，下同），收集装置是 。 （5）实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式为 ，简易化学制氧机不使用该原理的原因是 。 【反思评价】 （6）简易化学制氧机的制氧剂选用过碳酸钠比过氧化氢溶液更好的理由有______。 A．过碳酸钠是固体，易于携带 B．对比过碳酸钠，过氧化氢溶液不稳定，易分解 C．过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性 【答案】（1）AB （2） （3）在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气 （4）B C或E （5） 需要加热，不安全（或操作复杂或成本高，合理即可） （6）ABC 【解析】（1）由于氧气不易溶于水，所以过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是可以通过气泡观察氧气生成的速率、 湿润并降低氧气温度，故填：AB； （2）反应仓中H2O2在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的文字表达式为； （3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是：在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，说明是氧气； （4）实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，反应物状态是固体和液体，反应条件是常温，则应选B固液反应常温型装置，故填：B ； 因为氧气密度比空气大，且不易溶于水，所以收集装置可以是C向上排空气法或E排水法，故填：C或E； （5）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：； 由于该方法制氧需要加热，操作相对来说比较复杂、安全性不高，并且加热消耗燃料导致成本升高，故填：需要加热，不安全（或操作复杂或成本高，合理即可）； （6）简易化学制氧机的制氧剂选用过碳酸钠比过氧化氢溶液更好，原因是：过碳酸钠是固体，比液体易于携带；对比过碳酸钠，过氧化氢溶液不稳定，易分解；过氧化氢溶液浓度较大时具有一定的腐蚀性，故选则:ABC。 ▉题型10 反应类型的判断 【例13】化合反应、氧化反应和分解反应的关系图如下，下列反应与其对应区域匹配正确的是（ ） A．a区： B．b区： C．c区： D．d区：大理石+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 【答案】B 【解析】A．化合反应的特征“多变一”，氧化反应是物质与氧气反应，分解反应的特征是“一变多”，甲烷与氧气的反应是氧化反应，说法不正确； B．，既是化合反应又是氧化反应，说法正确； C．水通电生成氢气和氧气，一种物质反应生成多种物质，该反应分解属于分解反应，说法不正确； D．大理石和盐酸反应不属于题目中的反应类型，说法不正确； 故选：B。 【变式10-1】下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是（ ） A．铁＋氧气四氧化三铁 B．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．蜡烛+氧气二氧化碳+水 D．水氢气+氧气 【答案】A 【分析】物质与氧气发生的反应为氧化反应，化合反应是指多种物质生成一种物质的反应。 【解析】A、该反应为铁和氧气的反应，属于氧化反应，且该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项符合题意； B、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，且该反应不属于氧化反应，该选项不符合题意； C、该反应为蜡烛和氧气的反应，属于氧化反应，但该反应的反应物和生成物均有两种，不属于化合反应，该选项不符合题意； D、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，且该反应不属于氧化反应，该选项不符合题意。 故选A。 【变式10-2】下列反应中既不是化合反应，也不是氧化反应（ ） A．硫在氧气中燃烧 B．石蜡在氧气中燃烧 C．高锰酸钾受热分解 D．铁丝在氧气中燃烧 【答案】C 【解析】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意； B、石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意； C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，既不是化合反应，也不是氧化反应，符合题意； D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$