3.1 氧气的性质和用途-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(科粤版2024)

34 3.1　氧气的性质和用途 ▶ “答案与解析”见P17 1. 下列关于氧气的物理性质的叙述,不正确 的是 ( ) A. 通常状况下,氧气是没有颜色、没有气味 的气体 B. 相同条件下,氧气比等体积的空气稍重 C. 氧气不易溶于水 D. 液态氧和固态氧都是无色的 2. 生活中发生缓慢氧化的实例很多,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 木炭在氧气中充分燃烧 ② 红磷在氧气 中燃烧 ③ 硫在氧气中燃烧 ④ 石蜡在氧 气中充分燃烧 (1) 有白烟产生的是 。 (2) 有气体生成的是 。 (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) 用文字表达式表示上述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 的空气中氧气的体积分数低 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. 包装食品有时抽成真空,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,生成水和二氧化碳 B. 铁丝在空气中燃烧,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,产生淡蓝色火焰,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. (2024·苏州高新区期中)某兴趣小 组的同学用如图甲所示的装置探究 氧气的性质,在透明的实验盒中间 用隔板插入细沙将其分成两部分,将氧气倒 入倾倒室,一段时间后提起中间的隔板,得到 倾倒室内氧气的浓度的变化情况如图乙所 示。下列通过装置和数据获得的信息错误 的是 ( ) (第7题) A. 空气中氧气的浓度大约为20% 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(科粤版)九年级上 第三单元　维持生命的物质——氧气、水 实 验 视 频 35 B. MN 段曲线快速上升,说明氧气的密度比 空气大 C. 实验中“提起中间的隔板”操作对应的时 间点约在第25s D. NP 段蜡烛燃烧越来越弱,最后在P 点 熄灭 8. (2024·黄石模拟)甲、乙、丙是三个实验装置 的示意图,根据图中所发生的化学反应的现 象及原理总结归纳并回答下列问题: (第8题) (1) 甲实验中放少量水的目的是 。 (2) 写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式: ;做铁丝燃烧实 验时,若实验过程中没有观察到火星四射的 现象,可能的原因是 (写一种即可)。 (3) 三个实验有很多共同点。比如:从基本 反应类型看,都属于 。 (4) 为了验证木炭燃烧的产物,可在乙中加 入 (填物质名称)。 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1] 取长度相同、直径均为0.38mm 的铁丝,分别在氧气体积分数为90%、70%、 60%、55%的气体中实验。 若要在250mL的集气瓶内收集氧气体积分 数为60%的气体,则集气瓶内应预先装入约 mL的水。 实验现象如表所示。 实验 序号 ① ② ③ ④ 氧气 体积 分数 90% 70% 60% 55% 实验 现象 剧 烈 燃 烧,燃 烧 时 间 长, 效 果 好, 实验成功 燃 烧 比 ①中弱, 燃 烧 时 间短,实 验成功 燃 烧 比 ②中弱, 燃 烧 时 间更短, 实验成功 难以燃 烧,只是 发红 [结论1] 就直径为0.38mm的铁丝而言,氧 气浓度越大,燃烧越 (填“剧烈”或 “不剧烈”)。 [拓展] 小明认为上述实验中铁丝燃烧所需 氧气的最小体积分数为60%,你认为此结论 (填“合理”或“不合理”),理由是 。 探究二:铁丝燃烧产生火星四射的现象的 原因。 [查阅资料] 日常生活中的钢铁制品都含有 少量的碳杂质。 [实验内容2] 取长度相同、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 表格。 物 质 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 的 现 象,熔断 剧 烈 燃 烧,有极 少量火星 剧 烈 燃 烧,有少 量火星 [结论2] 通过以上实验,说明铁丝燃烧产生 火星四射的现象可能和 (填文字表达式)有关。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第三单元　维持生命的物质——氧气、水 故①正确;白磷燃烧生成五氧化二磷固体,产生大量白烟, 故②错误;白磷的量不足,则不能完全消耗试管内的氧气, 会导致测定的结果偏小,故③错误;实验中白磷燃烧放热, 试管内气体先膨胀,由于氧气被消耗,冷却后压强减小,因 此注射器的活塞先向右移动,后向左移动,故④正确;氧气 体积约占空气总体积的1 5 ,试管净容积为50mL,初始时 注射器内空气体积为50mL,则白磷燃烧消耗氧气的体积 约为(50mL+50mL)×15=20mL ,则注射器内剩余气体 的体积约为50mL-20mL=30mL,所以活塞最终停止在 30mL刻度附近,故⑤正确。 6. (1) 原子核外电子层数相同 从左到右最外层电子数 依次增大 (2) 金属 非金属 (3) 失去 (4) Na+(合 理 答 案 均 可) O2- (合 理 答 案 均 可) [解析] (1) 在第三周期中,各元素的原子结构的共同之处 是原子核外电子层数相同;在该周期中,各元素的原子核 外电子排布的变化规律是从左到右最外层电子数依次增 大。(2) 在第三周期中,元素类型的变化情况是从左到右 由金属元素过渡到非金属元素,并以稀有气体元素结尾。 (3) 位于第三周期的铝元素的原子的最外层电子数是3,小 于4,在化学反应中易失去电子;铝离子的质子数为13,核 外电子数为10,铝离子的结构示意图为 。(4) 核 外电子排布与氖原子相同的阳离子可能是钠离子、镁离子 等;阴离子可能是氧离子、氟离子等。 第三单元　维持生命的物质—— 氧气、水 3.1　氧气的性质和用途 1. D 2. D 3. (1) ② (2) ①③④ (3) ④ (4) ①②③ (5) ①② ③④ (6) ① 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 ② 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 ③ 硫+氧气 点燃 →二氧化硫 ④ 石蜡+ 氧气 点燃 →二氧化碳+水 4. B [解析] 氧气能供给呼吸,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,而高山上 的空气中氧气的体积分数仍为21%,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,包装食品有时抽成真空,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,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 发红,不会剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,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,产生淡蓝色火焰,生成有刺激性气 味的气体,D正确。 可燃物在氧气中燃烧的现象的描述 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产生 什么颜色的火焰;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,但生成物不是 只有一种,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] 由图像中氧气的浓度的变化可知,空气中氧 气的浓度大约为20%,A正确;将氧气倒入倾倒室,MN 段 曲线快速上升,说明氧气的密度比空气大,B正确;25s后 氧气的浓度急速下降,因此实验中“提起中间的隔板”操作 对应的时间点约在第25s,C正确;NP 段氧气的浓度逐渐 减小,蜡烛燃烧越来越弱,最后在P 点装置内氧气的浓度 与空气中氧气的浓度接近,因此蜡烛能正常燃烧,D错误。 8. (1) 吸收反应生成的二氧化硫,防止其污染空气 (2) 铁+氧气 点燃 →四氧化三铁 氧气不纯(合理答案均可) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 71 (3) 化合反应 (4) 澄清石灰水 [解析] (1) 硫燃烧生成 的二氧化硫有毒,会污染空气,二氧化硫能和水反应,所以 甲实验中放少量水的目的是吸收反应生成的二氧化硫,防 止其污染空气。(2) 铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 铁+氧气 点燃 →四氧化三铁;做铁丝燃烧实验时,若实验过程 中没有观察到火星四射的现象,可能的原因是氧气不纯、 铁丝表面有锈、没有待火柴快燃尽就将铁丝伸入瓶中等。 (3) 从基本反应类型看,三个反应都属于化合反应。 (4) 木炭燃烧生成的二氧化碳可用澄清石灰水检验。 9. 探究一:[实验内容1] 125 [结论1] 剧烈 [拓展] 不 合理 没有探究铁丝在氧气体积分数为55%~60%的气 体中的燃烧情况(合理答案均可) 探究二:[实验内容2] 剧烈燃烧,火星四射 [结论2] 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 [解析] 探究一:[实验内容1] 这瓶气体中氧气的总体积为 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100mL4 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2] 随着铁丝中含碳量的 升高,铁丝燃烧产生的火星变多,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。 3.2　氧气的制取 第1课时 高锰酸钾制氧气 1. C 2. A 3. (1) 高锰酸钾 高锰酸钾 加热 →锰酸钾+二氧化锰+氧气 (2) 用水润湿 (3) 用酒精灯给试管微热(合理答案均可) (4) B 4. D [解析] 该装置左边的长颈漏斗与外界相通,未构成 封闭体系,不能检查装置的气密性,A错误。推注射器活 塞,若气密性良好,长颈漏斗中液面上升,B错误。短导管 与外界相通,该装置不密封,不能检查装置的气密性,C错 误。液面不下降,说明装置不漏气,D正确。 5. B [解析] 收集氧气时,要等到气泡连续并比较均匀地 冒出时才能开始收集,先将导管伸入装满水的集气瓶中会 收集到装置内的空气,导致收集到的氧气不纯,A错误;加 热时,先对试管进行预热,再对准试剂所在部位进行加热, 防止试管因受热不均而炸裂,B正确;组装仪器时,应先检 查装置的气密性,再将高锰酸钾装入试管,以免装置漏气, 造成试剂浪费,C错误;实验完毕时,应先把导管移出水面, 再熄灭酒精灯,防止水倒吸,使试管炸裂,D错误。 6. A [解析] 用排水法收集氧气时,待氧气收集满后,将 集气瓶拿出水面后再盖玻璃片会导致氧气逸出、空气进 入,从而使收集到的氧气不纯,A符合题意;用排水法收集 氧气时,集气瓶先装满水,收集到的氧气比较纯净,B不符 合题意;用排水法收集氧气时,应待导管口有连续并比较 均匀的气泡冒出时开始收集,否则会使收集到的氧气不 纯,C不符合题意;用向上排空气法收集氧气时,导管应伸 入集气瓶底部,这样可以尽可能把集气瓶中的空气排尽, 使收集到的氧气比较纯净,D不符合题意。 7. C [解析] 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和 氧气。a点时高锰酸钾还未发生分解,则a点表示高锰酸 钾的质量,A正确。b点时高锰酸钾已部分分解,试管内固 体为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰,B正确。 二氧化锰为生成物,随着反应的进行,其质量逐渐增加,反 应结束后,其质量不再变化,C错误。c点之后试管内固体 的质量不再发生变化,说明c点时高锰酸钾恰好完全分解, D正确。 8. (1) 锥形瓶 (2) ⑦⑨ 当集气瓶口有大量气泡冒出 时,说明氧气已集满 (3) M b [解析] (2) 高锰酸钾为 固体反应物,且需要加热,故选①④⑤作为发生装置,⑦作 为连接仪器,⑧⑨作为收集装置。(3) 反应物为固液混合 物,不需要加热,但需要控制反应速率,因此选择带有分液 漏斗的发生装置,故选M作为发生装置。乙炔的密度比空 气略小,先在顶部聚集,所以应从b端进气。 9. (1) 试管 水槽 (2) BE 高锰酸钾 加热 →锰酸钾+二氧 化锰+氧气 (3) 便于排尽集气瓶中的空气 将带火星的 木条放到集气瓶口,若木条复燃,则证明氧气已收集满 (4) 氧气不易溶于水,且不与水发生反应 (5) 1∶3 [解析] (1) 仪器①为试管;仪器②为水槽。(2) 高锰酸钾 为固体且反应需要加热,所以应选择B作为发生装置,氧 气不易溶于水且不与水反应,用排水法收集的氧气较为纯 净,故应选E作为收集装置;高锰酸钾在加热的条件下反 应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的文字表达式为 高锰酸钾 加热 →锰酸钾+二氧化锰+氧气。(3) 用装置D收 集氧气时,导管伸至接近集气瓶底部的原因是便于排尽集 气瓶中的空气;验满的方法为将带火星的木条放到集气瓶 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 81