内容正文:
大单元培优练·河北化学
大单元 1 氧气
大
单
元
1
氧
气
【知识串讲】
注:图上链接页码均为人教版最新教材页码,本册同。
物质转化关系
“———”表示物质间可以相互反应。 “—→”表示物质之间存在转换关系(本册同)
以氧气为核心的物质转化
写出图中涉及反应的化学方程式:
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大单元培优练·河北化学
大
单
元
1
氧
气
①
⑧
② ⑨
③ ⑩
④
⑤
⑥ C2H5OH+3O2
点燃
2CO2+3H2O
⑦ C+O2
点燃
CO2(合理即可)
主题式训练
主题 1
探索空气成分
1. 空气是一种宝贵的资源,人类时时刻刻都离不开空气,人类对空气的探索之路从未停止,
兴趣小组同学对空气成分展开如下项目式探究。
任务 1:了解空气成分的探究历史
(1)二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定性的方法研究了空气的成分,得出了 空气是由
氧气和氮气组成的 结论。
图 1 图 2 图 3
任务 2:空气中氧气含量的探究
(2)同学们设计如图 3 装置验证氧气是空气的组成成分之一。 该实验证明氧气是空气的
组成成分之一的现象是待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹, 烧杯中的水被吸入集气
瓶,瓶内液面上升约至刻度 1 处 。
(3)引入数字化实验(装置如图 4),图 5 是利用压力传感器测定的该实验过程中压强的变
化曲线(已知燃烧匙内为足量白磷),CD 段压强发生变化的原因是 瓶中的氧气被消耗,温
度逐渐恢复至室温
,DE 段对应的实验操作是 打开弹簧夹
。
图 4 图 5 图 6
(4)将图 4 中的传感器换成氧气传感器,集气瓶中空气的体积为 200
mL,氧气传感器测得
集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图 6 所示。
①实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是 引燃白磷 。
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大单元培优练·河北化学
大
单
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氧
气
②小明提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以 200
mL 等于空气中氧气的含量”。 据图 6 分
析,此说法是否正确,你的理由是 不正确,白磷不能耗尽装置中的氧气 。
(5)利用精确传感器测定空气成分,同时实现高含量组分和微量组分的精确测定,完成
下表。
成分 氧气 氮气 二氧化碳 稀有气体 其他气体
体积分数 21% 78% 0. 03% 0. 94% 0. 03%
任务 3:探索人造空气
(6)2024 年 1 月 18 日,天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。 空间
站内通过电解水获得氧气,然后将氧气与储备的氮气以一定的体积比(约 21%的氧气、
78%的氮气、不超过 0. 7%的二氧化碳)混合成“人造空气”。 下列说法正确的是 C (选
填字母)。
A. 21%的氧气和 78%的氮气指气体的质量分数
B. 燃着的木条在“人造空气”中会立即熄灭
C. “人造空气”接近空气的组成,属于混合物
D. “人造空气”若只含有 O2 会更有益于人的呼吸
主题 2
探究氧气的性质与用途
2. 为了更全面地认识氧气,以氧气为核心,开展以下主题式学习。
任务 1:氧气的组成与结构
(1)从物质类别角度分析,氧气属于 单质 (选填“混合物”“化合物”或“单质”);从物质
的微观构成来看,氧气由 氧分子 (填具体微观粒子名称)构成。
(2)如图 1 是氧元素在元素周期表中的信息和原子结构示意图。 从图中可知氧原子的相
对原子质量为 16. 00 ,下列说法正确的是 ABD (选填字母)。
图 1
A. 一个氧原子的原子核内有 8 个质子
B. 氧原子核外有两个电子层
C. 氧原子在化学反应中易失去电子形成氧离子 O2-
D. 氧属于非金属元素
任务 2:氧气的性质与用途
(3)氧气的重要性之一体现在氧气可以供给呼吸,由此可知氧气的一种用途是 医疗急救(合理
即可) 。
(4)兴趣小组的同学将带火星的木条插入盛有氧气的集气瓶中,可观察到 木条复燃 ,
说明氧气能支持燃烧。
任务 3:物质与空气、氧气的反应
同学们查阅资料了解到大多金属单质、某些非金属单质和某些化合物均能与氧气发
生剧烈的氧化反应———燃烧,以下是几种常见物质与氧气反应的实验装置图。
实验一:细铁丝、镁条与氧气的反应
(5)如图 2 是细铁丝在氧气中的燃烧实验。 可观察到铁丝在空气中加热时只能发生红热,
不能燃烧。 在氧气中铁丝剧烈燃烧, 火星四射 ,放出大量的热,生成 黑色固体 。 反
应的化学方程式为 。 图中集气瓶中水的作用是 防止生成的
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参考答案及解析·河北化学
第
一
部
分
古
诗
文
阅
读
专
练
大单元培优练
大单元 1 氧气
物质转化关系
①2KMnO4
△
K2 MnO4 +MnO2 +O2 ↑
②2H2 O2
MnO2
2H2 O+
O2 ↑
③3Fe+2O2
点燃
Fe3 O4
④2Mg+O2
点燃
2MgO
⑤4Al+3O2 2Al2 O3
⑥2Cu+O2
△
2CuO
⑦C+O2
点燃
CO2(合理即可)
⑧4P+5O2
点燃
2P2 O5
⑨S+O2
点燃
SO2
⑩2H2 +O2
点燃
2H2 O
2CO+O2
点燃
2CO2
CH4 +2O2
点燃
CO2 +2H2 O
C2 H5 OH+3O2
点燃
2CO2 +3H2 O
主题式训练
1. (1)空气是由氧气和氮气组成的 (2)烧杯中的水倒吸入
集气瓶,瓶内液面上升约至刻度 1 处
(3)瓶中的氧气被消耗,温度逐渐恢复至室温 打开弹簧
夹 (4)①引燃白磷 ②不正确,白磷不能耗尽装置中的
氧气 (5)21% 78% 0. 03% 0. 94% (6)C
2. (1)单质 氧分子 (2) 16. 00 ABD (3)医疗急救(合
理即可)
(4)木条复燃 (5)火星四射 黑色固体 3Fe+2O2
点燃
Fe3 O4 防止生成的高温熔融物溅落,使集气瓶瓶底炸裂
细沙 (6)耀眼的白光 白色固体 (7)发出白光 缓慢
使木炭与氧气充分反应 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳
(或 CO2 ) (8)验纯 (9)利:酒精发酵;弊:食物腐败(合
理即可) 【反思与总结】氧气的浓度
3. Ⅰ. (1)光能(或太阳能) Ⅱ. ( 1) 分离液态空气 沸点
物理 (2)分子间的间隔发生变化 Ⅲ. (1)长颈漏斗
(2)2KMnO4
△
K2 MnO4 +MnO2 +O2 ↑ 防止冷凝水流至
热的试管底部,避免试管炸裂 防止加热时试管内的粉末
状物质进入导管 (3)形成液封,防止生成的气体从长颈
漏斗逸出 2H2 O2
MnO2
2H2 O+
O2 ↑ (4)不易溶于水
导管撤出水面 集气瓶瓶口有大气泡往外冒出 开始收
集时集气瓶中未装满水(或未等气泡连续均匀放出就开
始收集,合理即可) (5)③ (6)将带火星的木条放在集
气瓶瓶口,若木条复燃,证明氧气已集满 Ⅳ. (1)①小于
②将带火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,则收集的
气体为富氧空气 (2) ①45. 1% ②铁粉量不足,导致供
给的热量不足(合理即可) ③铁粉燃烧的生成物成为该
反应的催化剂(合理即可)
4. Ⅰ. (1) 2H2 O2
MnO2
2H2 O +
O2 ↑ 分解反应 AB
(2)将带火星的木条放在导管口 a 处,若木条复燃则为氧
气 (3)ABC Ⅱ. (1)生成的氢氧化钙微溶于水,会包裹
在过氧化钙表面,从而使反应速率减慢(合理即可)
(2)氢氧化钠具有较强的腐蚀性(或过氧化钙与水反应缓
慢,利于持续产生氧气,合理即可) (3) 根据温度的变
化,精确提供鱼类生存所需的氧气(合理即可) (4)温度
升高,水中的溶氧量减少 Ⅲ. ( 1) c ( 2) 2H2 O
通电
2H2 ↑+
O2 ↑
5. (1)轻度污染 (2)刷漆(合理即可) 太阳能转化为电能
(3)二氧化硫(合理即可) (4)品红溶液 品红溶液褪色
(5)节约用电(合理即可)
6. (1)B (2)温度达到可燃物的着火点 (3) a、c (4)碳
元素(或 C) (5)不一定 (6)不能 (7) ①使丁烷接触
到充足的氧气或空气 ②丁烷的沸点低,易液化,易被点
燃(合理即可) ③远离火源(合理即可) (8)增大木柴
与氧气的接触面积 增大氧气的量
(9)
(10)D
大单元 2 二氧化碳
物质转化关系
①3C+2Fe2 O3
高温
4Fe+3CO2 ↑(合理即可)
②2C+O2
点燃
2CO(合理即可)
③CO+
CuO
△
Cu+CO2(合理即可)
④C+CO2
高温
2CO
⑤H2 O+CO2 H2 CO3
⑥H2 CO3 H2 O+CO2 ↑
⑦2NaOH+CO2 Na2 CO3 +H2 O
⑧2HCl+Na2 CO3 2NaCl+H2 O+CO2 ↑(合理即可)
⑨Ca(OH) 2 +Na2 CO3 CaCO3 ↓+2NaOH(合理即可)
⑩Ca(OH) 2 +CO2 CaCO3 ↓+H2 O
2HCl+CaCO3 CaCl2 +H2 O+CO2 ↑(合理即可)
主题式训练
1. (1)6 二(或 2) (2)A 碳原子排列方式不同
(3) ①ABD ②常温下,碳的化学性质稳定 (4) ①集中
火焰,提高温度 ②黑色固体变为红色 C + 2CuO
高温
2Cu+CO2 ↑ 还原 (5) C+CO2
高温
2CO 二氧化碳
吸热
2. (1)0. 03% (2)分子(或二氧化碳分子) (3)碳元素和
氧元素 氧化物 (4)密度比空气大 不能燃烧 不支
持燃烧 (5)变瘪
能溶于水 提前向烧杯中的水中加
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