2.2 性质活泼的氧气-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

16 第2节　性质活泼的氧气 ▶ “答案与解析”见P7 1. 下列关于氧气的物理性质的叙述,错误的是 ( ) A. 通常状况下,氧气是没有颜色、没有气味 的气体 B. 氧气比同体积的空气稍重 C. 氧气不易溶于水 D. 液态氧和固态氧都是无色的 2. (2024·蚌埠蚌山期中)日常生活中发生缓慢 氧化的实例有很多。下列过程中,不涉及缓 慢氧化的是 ( ) A. 酒和醋的酿造 B. 运动后人急促呼吸 C. 食物腐烂变质 D. 酒精灯安静地燃烧 3. 根据题意,回答下列问题:[(1)~(5)填序号] ① 木炭在氧气中燃烧 ② 铁丝在氧气中燃烧 ③ 石蜡在氧气中燃烧 ④ 红磷在空气中燃烧 (1) 有大量白烟产生的是 。 (2) 有黑色固体生成的是 。 (3) 有水雾产生的是 。 (4) 属于化合反应的是 。 (5) 属于氧化反应的是 。 (6) 用文字表达式表示①~④中的化学反应: ① 。 ② 。 ③ 。 ④ 。 4. (2024·苏州期中)下列关于氧气的说法,不 正确的是 ( ) A. 鱼类能在水中生活,是因为水中溶解了一 定量的氧气 B. 登山运动员要携带氧气瓶,是因为高山上 氧气的体积分数低 C. 自然界能自主弥补氧气的消耗,是因为绿 色植物的光合作用 D. 食品包装袋内有时抽成真空,是为了避免 食品被氧气氧化而变质 5. ★(2024·杭州期中)下列燃烧现象的描述中, 正确的是 ( ) A. 蜡烛在空气中燃烧时,生成水和二氧化碳 B. 铁丝在空气中燃烧时,火星四射,生成黑 色固体 C. 红磷在氧气中燃烧,生成白色的烟雾 D. 硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成 有刺激性气味的气体 6. 下列说法中,正确的是 ( ) A. 氧化反应都是化合反应 B. 有氧气参加的化学反应一定是化合反应 C. 化合反应只生成一种物质 D. 氧化反应的生成物一定有两种 答案讲解 7. (创新实验)(2024·苏州高新区期 中)某兴趣小组的同学用图甲所示 的装置探究氧气的性质,将透明的 实验盒中间用隔板分成两部分,将氧气(O2) 倒入倾倒室,一段时间后提起中间隔板,得到 倾倒室内氧气的浓度变化情况如图乙所示。 下列通过装置和数据获得的信息中,错误 的是 ( ) (第7题) A. 空气中氧气的浓度大约为20% 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 实 验 视 频 17 B. MN 段曲线快速上升,说明氧气的密度比 空气的大 C. 实验中“提起中间隔板”操作对应的时间 点约在第25秒 D. NP 段蜡烛燃烧越来越微弱,最后在P 点 熄灭 8. 如图所示为“硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧 气中燃烧”的实验装置。 (第8题) (1) 小明是一名善于思考、善于总结的学生。 做完实验后,他发现了三个实验的一些共同 点:在反应条件方面,三个实验都要 ; 在能量变化方面,三个实验都是 (填 “吸热”或“放热”)反应;在反应的类型方面, 三个化学反应都是 反应。 (2) 小明同时也总结出生成物的种类、状态 和观察到的实验现象三个方面存在不同。请 你替小明填写空格:乙中发生反应的文字表 达式为 ,丙中观察到的反应现象是 。 (3) 小明还总结出三个实验的集气瓶底部都 放有少量水,甲中集气瓶底部放少量水的目 的是 。 丙中集气瓶底部的水也可以用 代替。 9. 某化学兴趣小组的同学做“铁在氧气中燃烧”的 实验时,进行了一系列探究活动。 探究一:铁丝燃烧是否需要纯氧。 [实验内容] 取长短相同,直径均为0.38mm 的铁丝,分别在氧气含量为90%、70%、60%、 55%的气体中进行实验。 [实验现象] 实验 序号 氧气 含量 实验现象 ① 90% 燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好, 实验成功 ② 70% 燃烧比①中弱,燃烧时间短,实验 成功 ③ 60% 燃烧比②中弱,燃烧时间更短,实 验成功 ④ 55% 难以燃烧,只是发红 若要在250mL的集气瓶内收集氧气含量为 60%的气体,则原集气瓶内应预先装入约 mL水。 [结论] 就直径为0.38mm的铁丝而言,氧气 的浓度越大,燃烧得越 (填“剧烈”或 “不剧烈”)。 [拓展] 小明指出上述关于铁丝燃烧所需氧气 的最低浓度为60%,你认为此结论是否合理? (填“合理”或“不合理”),理由是 。 探究二:铁丝燃烧产生火星四射的原因。 [查阅资料] 日常生活中的钢铁制品中都含有 少量的碳。 [实 验 内 容] 取 长 短 相 同、直 径 均 为 0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的 氧气中燃烧,部分实验现象如表所示,请分析 并填写下表。 物 质 燃烧时的现象 纯铁丝 无火星四射的现象,熔断 含碳0.05%的铁丝 剧烈燃烧,极少火星 含碳0.2%的铁丝 剧烈燃烧,少量火星 含碳0.6%的铁丝 铁丝燃烧反应的文字表达式为 。 [结论] 通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火 星四射的现象可能和 (用文字表达式描述)有关。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第2章　空气与水资源 12. (1) 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 (2) 活塞先向右移 动,然后向左移动 (3) 偏小 铜粉的量不足(或装置漏 气;或没有冷却至室温就读数等合理答案均可) (4) 实验 结果更精确(或无污染等合理答案均可) (5) ① 温度 ② 红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增大,氧气被消耗,导 致瓶内压强减小,BC 段红磷燃烧放热导致的压强增大量 大于氧气减少导致的压强减小量 [解析] (1) 红磷燃烧 生成五氧化二磷,反应的文字表达式为红磷+氧气 点燃 →五 氧化二磷。(2) 加热时,试管内温度升高,所以活塞先向右 移动,由于铜粉与空气中的氧气反应生成氧化铜,随着温 度的降低,试管内压强减小,因此活塞又向左移动。(3) 打 开弹簧夹,进行实验,乙装置的试管中空气的体积为 25mL,反应前注射器活塞位于15mL刻度线处,反应后注 射器活塞位于9mL刻度线处,实验测得氧气的含量为 15mL-9mL 15mL+25mL×100%=15% ,则实验测得氧气的含量偏 少,其原因可能是铜粉的量不足、装置漏气或没有冷却至 室温就读数等。(4) 与图甲实验相比,图乙实验始终在密 闭容器中进行,使实验结果更精确,同时避免了反应生成 的五氧化二磷扩散到空气中而污染环境。(5) ① X 曲线 表示的是温度的变化趋势。② 图丙中BC 段压强变化的 原因是红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增大,同时氧气 被消耗,导致瓶内压强减小,红磷燃烧放热导致的压强增 大量大于氧气减少导致的压强减小量。 第2节　性质活泼的氧气 1. D 2. D 3. (1) ④ (2) ② (3) ③ (4) ①②④ (5) ①②③④ (6) ① 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 ② 铁+氧气 点燃 →四氧化 三铁 ③ 石蜡+氧气 点燃 →二氧化碳+水 ④ 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 4. B [解析] 氧气能供给生物体呼吸,鱼类能在水中生 活,是因为水中溶解了一定量的氧气,A选项说法正确。 登山运动员要携带氧气瓶,是因为海拔越高,空气越稀薄, 而不是高山上氧气的体积分数低,B选项说法错误。自然 界能自主弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的光合作用产 生氧气,C选项说法正确。食品能与氧气发生缓慢氧化而 变质,食品包装袋内有时抽成真空,是为了避免食品被氧 气氧化而变质,D选项说法正确。 5. D [解析] 蜡烛在空气中燃烧时,生成水和二氧化碳是 实验结论而不是实验现象,A错误;铁丝在空气中只能烧 至红热,不会燃烧,B错误;红磷在氧气中燃烧,产生大量的 白烟,而不是白色的烟雾,C错误;硫在空气中燃烧,发出淡 蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,D正确。 可燃物在氧气中燃烧现象的描述 描述物质燃烧的现象时,一般按照“一光、二热、三 生成”的顺序,即首先描述燃烧发出什么颜色的光或火 焰;其次描述是否放出热量;最后描述生成了一种什么 样的物质。描述现象时应特别注意: (1) 用词的准确性,如“烟”与“雾”,“光”与“火焰”的 区别。 (2) 实验现象与结论的区别,描述现象时,切忌直接 说出生成物的名称。 (3) 同种可燃物在空气中燃烧与在氧气中燃烧的现 象不同。 6. C [解析] 氧化反应不一定都是化合反应,如石蜡和氧 气反应生成二氧化碳和水,属于氧化反应,但生成物不止 一种,不属于化合反应,A错误;化合反应是指两种或两种 以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点为“多变一”, 有氧气参加的化学反应不一定是化合反应,化合反应也不 一定有氧气参加,B错误、C正确;物质与氧气发生的化学 反应属于氧化反应,生成物不一定有两种,D错误。 7. D [解析] 由图乙中氧气浓度的变化可知,空气中氧气 的浓度大约为20%,A正确;将氧气倒入倾倒室,一段时间 后提起中间隔板,MN 段曲线快速上升,说明氧气的密度 比空气的大,B正确;25s后氧气的浓度急速下降,因此实 验中“提起中间隔板”操作对应的时间点约在第25秒,C正 确;NP 段氧气的浓度逐渐减小,蜡烛燃烧得越来越弱,最 后P 点时装置内氧气的浓度与空气中氧气的浓度接近,因 此蜡烛能维持正常燃烧,D错误。 8. (1) 点燃 放热 氧化 (2) 红磷+氧气 点燃 →五氧化二 磷 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 (3) 吸收 生 成 的 二 氧 化 硫,防 止 污 染 大 气 细 沙 [解析] (1) 硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫; 红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷;铁和氧 气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁。三个反应的反 应条件都是点燃,且都是放热反应,三个反应的反应物中 都有氧气,都属于氧化反应。(3) 因为二氧化硫是一种有 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 7 刺激性气味的有毒气体,故甲中集气瓶底部放少量水的目 的是吸收反应生成的二氧化硫,防止污染大气;丙中集气瓶 底部放少量水的目的是防止铁丝燃烧生成的高温熔融物溅 落,使集气瓶炸裂,因此集气瓶中的水也可以用细沙代替。 9. 探究一:[实验现象] 125 [结论] 剧烈 [拓展] 不合 理 没有对55%到60%之间的氧气含量进行实验(合理答 案均可) 探究二:[实验内容] 剧烈燃烧,火星四射 铁+ 氧气 点燃 →四氧化三铁 [结论] 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 [解析] 探究一:[实验现象] 氧气含量为60%的250mL气 体中氧气的总量为250mL×60%=150mL,氮气的体积约 为250mL-150mL=100mL,原集气瓶内空气的体积约 为100mL 4 5 =125mL,所以原集气瓶内预先装入水的体积约 为250mL-125mL=125mL。探究二:[结论] 随着铁丝 中含碳量的升高,铁丝燃烧产生的火星越多,说明铁丝燃 烧产生火星四射的现象可能和碳的燃烧反应有关。 第3节　氧气的制备 第1课时 工业制氧气 过氧化氢分解制氧气 1. C 2. A 3. (1) -196~-183℃ (2) 熄灭 (3) 物理 (4) 混 合物 4. C [解析] 把空气中的氧气和氮气分离出来是物理变 化,A错误;用过氧化氢制取氧气是分解反应,二氧化锰不 是反应物,而是催化剂,B错误;分解反应的反应物一定只 有一种,但生成物不一定只有两种,也可以是两种以上, D错误。 5. D [解析] 过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速 分解放出大量氧气,则瓶内的压强变大,充气气球缩小,红 墨水向左移动。 6. D [解析] 反应仓中为固液常温下制取氧气,可以为过 氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气, 故反应仓中的甲试剂可以是过氧化氢溶液,A正确;氧气 不易溶于水,过滤仓利用氧气不易溶于水的性质,使氧气 湿润,B正确;氧气不易溶于水,可通过单位时间内气泡的 多少判断气流的速度,进而判断氧气排出的快慢,C正确; 该装置不可以随时调控产生氧气的速率,D错误。 7. (1) ① 酒精灯 ② 集气瓶 (2) B 过氧化氢 二氧化锰 →水+氧气 D (3) b [解析] (2) 实验室用双 氧水和二氧化锰制取氧气不需要加热,发生装置应选B;该 反应的文字表达式为过氧化氢 二氧化锰 →水+氧气;氧气的 密度比空气稍大,不易溶于水,且不与水反应,可用向上排 空气法和排水法收集,其中排水法收集的氧气较为纯净。 (3) 若将F装置装满水,再连接量筒来测量气体体积,应使 气体从短管进入,水由长管排出进入量筒中,因此气体应 从b口进入F中。 8. (1) C (2) 连接装置,关闭分液漏斗的活塞,向右拉注 射器活塞,松手后注射器活塞回到原处,说明装置不漏气 (合理答案均可) (3) 作对比 (4) 收集40mL气体需要 的时间 > (5) b、d(或a、c) (6) 催化剂只能改变化 学反应速率,不能改变生成物的质量,由于两个反应中过 氧化氢的质量相等,其完全反应后生成气体的量相等,因此 最终两个装置内压强相同(合理答案均可) [解析] (1) 不 加入催化剂,化学反应也能发生,只是反应的速率不同, A不正确。有的催化剂能加快反应速率,有的能减慢化学 反应的速率,B不正确。(2) 实验前检查装置气密性的方 法是先关闭分液漏斗的活塞,然后向右拉动注射器活塞, 此时密闭装置内气体体积变大,压强减小,松手后,外界大 气压将注射器活塞压向左侧,使活塞恢复到初始位置,压 强平衡,说明装置气密性良好。(3) 设计实验1的目的是 作对比实验,通过对比实验可知,淀粉和二氧化锰都能加 快过氧化氢的分解速率。(4) 由题意可知,实验以生成 40mL气体为标准,说明是通过收集等体积气体所用时间 的长短来比较催化效果,故“待测数据”应为收集40mL 气 体所用的时间;若最后结果表明二氧化锰的催化效果较 好,则b>c。(5) 对比分析图丙中的b、d(相同时间内收集 的气体体积不同)两点或a、c(生成相同体积气体需要的时 间不同)两点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (6) 催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质 量,由于两个反应中使用的过氧化氢溶液的体积和浓度相 同,即参加反应的过氧化氢的质量相等,故其完全反应后 生成气体的量相等,因此最终两个装置内压强相同。 某物质是否为某反应催化剂的确定 探究某种物质是否为某反应的催化剂时,首先要通 过实验证明该物质能否增大(或减小)该反应的速率,其 次要分别通过实验证明在该反应发生后,该物质的质量 和化学性质有无改变。能增大(或减小)其他物质的化 学反应速率,且质量和化学性质在化学反应前后都没有 改变的物质才是所指反应的催化剂。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 8