课题2 氧气(8大题型专项训练)化学人教版2024九年级上册
2025-10-30
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题2 氧气 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氧气 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.64 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-07 |
| 作者 | 青衣任逍遥 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53288445.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
课题2 氧气
题型01 氧气的物理性质
题型02 物质在氧气中的燃烧
题型03 不同物质在氧气中燃烧的比较
题型04 物质在不同浓度氧气中反应的比较
题型05 化合反应
题型06 氧化反应与缓慢氧化
题型07 反应的文字表达式的书写
题型08 氧气的性质与用途的关系
题型01 氧气的物理性质
物理性质
①常温常压下,氧气是一种 、 的气体。
②在标准状况下,氧气的密度为1.429g/L,比空气的密度(1.293 g/L)略 。
③氧气 溶于水,在室温下,1L水只能溶解约30mL氧气
三态变化
气态 液态 固态
( 色) ( 色) ( 状)
贮存
工业生产的氧气,一般加压贮存在 中
【典例1】下列关于氧气物理性质的叙述中,不正确的是
A.通常情况下,氧气是无色、无味的气体
B.氧气的密度比空气略大
C.氧气可以溶解于水
D.液态氧是无色的,固态氧是淡蓝色的
【变式1-1】在攀登珠穆朗玛峰活动中,运动员需要携带氧气瓶,这是因为氧气
A.能支持燃烧 B.密度比空气大 C.无色无味 D.能供给呼吸
【变式1-2】下列对氧气的描述中,不正确的是
A.鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量的氧气
B.将木炭放入盛有氧气的集气瓶中,木炭会立即燃烧起来
C.物质与氧气发生化学反应的剧烈程度和氧气的浓度有关
D.通常状况下,氧气是一种无色、无臭的气体
【变式1-3】下列关于氧气的物理性质的说法正确的是
A.通常状况下,氧气是无色无味的气体
B.鱼、虾能在水中生存是因为氧易溶于水
C.氧气的密度比空气的密度小
D.在一定条件下,氧气能变成白色的固体
题型02 物质在氧气中的燃烧
(1)木炭与氧气反应
实验现象
①在空气里燃烧
②在氧气里燃烧
文字表达式
①木炭是 固体。
②木炭燃烧实验中,夹木炭的 应由上而下 伸入瓶中,目的是
。
(2)硫与氧气反应
实验现象
①在空气里燃烧
②在氧气里燃烧
文字表达式
①硫俗称 或 , 固体。
②硫的用量不能过多,防止 。
③实验应在 中进行或 设备下进行该实验
④在实验的集气瓶底部加少量水(或碱液)目的是 。
(3)铁与氧气反应
实验现象
①在空气中,铁丝 。
②在氧气中,铁丝
文字表达式
①铁丝是 的固体,铁粉是 固体粉末。
②铁丝要用砂纸打磨处理目的: 。
③将细铁丝盘成螺旋状的目的: 。
④火柴的作用: 。
⑤待火柴快燃尽时再把铁丝插入集气瓶中: 。
⑥集气瓶底部要预先装少量的水或铺一薄层细沙,防止 。
综上所述,物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,这与氧气的 有关,氧气的浓度越大,物质燃烧得越 ;某些在空气中不能燃烧的物质可以在氧气中燃烧,例如铁。
【典例2】氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质反应。下列对有关反应的描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.在点燃的条件下,硫在氧气里燃烧,发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
C.铁、硫、蜡烛在氧气中的燃烧都是化合反应
D.物质与氧气发生的反应属于氧化反应,氧气具有氧化性
【变式2-1】烟花可以为节日增添氛围,硫磺、木炭、磷、铁粉等是制作烟花的主要化学原料。下列关于燃放烟花产生的现象中,描述不正确的是
A.有热量放出 B.会闻到刺激性气味 C.火星四射 D.生成二氧化碳气体
【变式2-2】柯柯同学和化学兴趣小组的同学们,在实验室里设计了关于氧气的两个性质实验,如图甲、乙所示,下列叙述正确的是
A.生成物都是固体 B.集气瓶底部放入水的作用都相同
C.反应都放出热量 D.铁丝和硫都能在空气中点燃
【变式2-3】硫、碳、蜡烛在氧气中燃烧,产生的共同现象是
A.都有无色、无臭气体产生 B.都有淡蓝色火焰
C.都能发光、放热 D.都有水珠生成
题型03 不同物质在氧气中燃烧的比较
【典例3】以下是初中教材中的几个实验,请回答问题。
(1)实验一:硫粉在氧气中燃烧,产生 色火焰。
(2)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧,实验时,系火柴的作用是 ;该反应的文字表达式(或者符号表达式)为 ,该反应的基本反应类型为 。
(3)实验三:木炭在氧气中燃烧后,验证产物是二氧化碳的需要用到的试剂是 。
(4)实验四的正确选择药品是实验成功的关键,实验中对药品的选择合理的是___________。
A.红磷要少量 B.红磷要足量 C.反应生成的产物不能为气体
(5)实验一、二、四中都要在集气瓶下面放少量的水,实验一中放水的作用是 由此推测,二氧化硫具有的物理性质之一是 。
(6)从反应角度分析,以上四个反应的相同点是___________(可多选)。
A.都是分解反应 B.都放出热量
C.产物常温下都是固体 D.都是化合反应
【变式3-1】化学科学十分重视实证和理性思维.在课堂学习中,通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质,如图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答:
(1)实验一:木炭在图 (填“①”或“②”)中燃烧更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
(2)实验二:图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是 .集气瓶中预先放入一些水的目的是 。铁丝燃烧的符号表达式为 。
(3)实验三:写出图⑥硫燃烧的产物: ;其产物是目前计入空气质量评价的一种主要污染物,除此以外还有 .列出一种即可)可吸入颗粒物.细颗粒物和臭氧也是主要污染物。
【变式3-2】整理归纳。如图是硫粉、红磷、光亮的细铁丝分别在氧气中燃烧的实验装置。小文对三个实验进行了如下总结:
(1)共同点:在反应条件方面,都需要 ;在能量变化方面,都 (填“放出”或“吸收”)热量;在基本反应类型方面,都属于 反应。
(2)不同点: (写一点)
(3)水的作用:如图,甲中水的作用是 ;甲、丙中集气瓶内的水能用细沙代替的是 。测定空气中氧气含量实验中,选择红磷而不选择木炭或铁丝,考虑的因素有 (多选,填序号)。
A.可以消耗空气中的氧气
B.除氧气外不与空气中的其他成分反应
C.生成物不是气体
D.与氧气反应有明显的现象
(4)铁丝在氧气中燃烧的现象为 ,铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式为 。
【变式3-3】化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中,通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质。下图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答:
(1)实验一:图③的实验目的是 。木炭燃烧的符号表达式为 。
(2)实验二:图⑤中集气瓶底少量水的作用是 ,可观察到的现象是:细铁丝在氧气中 ,发生反应的符号表达式为 。
(3)实验三:对比硫在空气和氧气中燃烧的现象可以得出的结论是氧气浓度越大,燃烧越 ,反应的符号表达式为 。
(4)比较归纳:①根据上述实验,说明氧气的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。
②比较三个反应的符号表达式,共同点有 (任答一点)。
题型04 物质在不同浓度氧气中反应的比较
【典例4】实验小组研究影响铁丝在氧气中燃烧效果的因素。
(1)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 。
实验一:探究铁丝直径和数量对燃烧效果的影响
每次均收集相同体积的纯氧,按如表列出的方案,点燃铁丝后拍照记录燃烧现象(燃烧时光圈越大、燃烧时间越长,代表燃烧效果越好)。
序号
铁丝直径/mm
铁丝数量
燃烧现象
1
0.20
1根铁丝
燃烧光圈直径约为1.0cm,燃烧时间约为5秒
2
0.20
2根铁丝(拧成一股)
燃烧光圈直径约为2.0cm,燃烧时间约为7秒
3
0.20
3根铁丝(拧成一股)
燃烧光圈直径约为2.4cm,燃烧时间约为8秒
4
0.38
1根铁丝
燃烧光圈直径约为3.4cm,燃烧时间约为8秒
(2)探究铁丝数量对燃烧效果影响的实验序号为 。
(3)依据实验一可推知:0.38mm铁丝的燃烧效果好于0.20mm铁丝的,其证据是 。
实验二:探究氧气浓度对燃烧效果的影响
在体积相同的集气瓶中,收集不同浓度的氧气,按下表列出的方案,重复实验。
序号
铁丝直径/mm
铁丝数量
氧气浓度
燃烧现象
5
0.38
1根铁丝
100%
燃烧光圈直径约为3.4cm,燃烧时间约为8秒
6
90%
燃烧光圈直径约为2.6cm,燃烧时间约为7秒
7
80%
燃烧光圈直径约为2.0cm,燃烧时间约为6秒
8
70%
燃烧光圈直径约为1.4cm,燃烧时间约为5秒
9
60%
铁丝发红,较难燃烧
(4)由实验二可得结论:铁丝直径和数量等条件相同时,氧气浓度在60%~100%范围内, 。
(5)上述实验中,用1根铁丝进行实验,燃烧效果最好的实验条件是 。
(6)实验二没有进行氧气浓度为50%的实验,理由是 。
【变式4-1】有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状,是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此,某化学兴趣小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。
活动一:探究铁丝燃烧产生“火星四射”现象的原因
【实验1】取粗细相同、含碳量不同的细铁丝,分别在氧气中燃烧,记录实验现象如下表所示。
铁丝含碳量
0
0.2%
0.38%
实验现象
无火星,燃烧处熔成小球
有短暂火星四射现象
火星四射,现象明显
(1)分析上述实验现象,铁丝燃烧产生“火星四射”现象可能和 有关;实验中 (选填“能”或“不能”)以是否产生“火星四射”的现象作为衡量铁丝是否燃烧的唯一标志。
活动二:探究铁丝燃烧时长的影响因素
【实验2】如图1所示,从同一长铁丝上分别截取三根长度相同的铁丝,将其中一根拉直、另两根绕成直径大小不同的螺旋状,下端分别系上燃着的火柴进行燃烧实验。每种形状的铁丝平行测量3次,所测得的实验数据如图2所示。
(2)实验中,点燃火柴后,将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时,不宜过早,其目的是 ,故进行该实验时,选择容积为 (选填“125”或“250”)mL的集气瓶更容易成功。
(3)分析图2数据可知,实验中不管铁丝形状如何,其燃烧时长均在曲线附近,说明燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状 (选填“有关”或“无关”);铁丝在氧气中剧烈燃烧的时长与集气瓶内氧气的起始浓度的关系是 。
活动三:探究铁丝燃烧的产物是而不是的原因
【查阅资料】和的分解温度、Fe的熔点如下表所示。
物质
Fe3O4
Fe2O3
Fe
分解温度 /°C
1538
1400
—
熔点 /°C
1535
【理论探讨】
(4)结合表中数据,可推知铁丝在氧气中燃烧时产生的高温应在 ,在此温度范围内 (填化学式)已分解,所以铁丝在氧气中燃烧的产物是。
【反思与拓展】
(5)理论上,铁丝燃烧后固体的质量会增加。分析多组实验发现,铁丝在未发生熔断的情况下,铁丝燃烧前后固体的质量差别不大,其原因可能是 。
【变式4-2】化学小组的同学在学习了氧气的性质后,确定了“可燃物燃烧的剧烈程度与哪些因素有关”的课题进行探究。
【提出问题】可燃物燃烧的剧烈程度与哪些因素有关?
【猜想与假设】可能与氧气的浓度有关。
【设计并完成实验】按下表进行实验,并记录反应的现象。
实验编号
可燃物种类
集气瓶中气体
反应现象
①
细铁丝
空气
无现象
②
硫粉
空气
?
③
细铁丝
氧气
火星四射,放热,生成黑色固体
④
硫粉
氧气
产生蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
【分析现象,得出结论】
(1)表格中实验②中的现象是 。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式 。
(3)由实验 对比,证明猜想合理;由实验①②对比,说明可燃物燃烧的剧烈程度还与 有关。
【反思】
(4)请举一例“氧气的浓度影响可燃物燃烧的剧烈程度”的例子 。
【变式4-3】化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑,于是同学们设计了如图1装置来探究红磷在空气 中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【作出猜想】猜想①:氧气没有剩余;猜想②:氧气有剩余
【实验探究】该小组同学按图1组装好实验装置。利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭:
(1)激光笔的作用是 。
(2)写出红磷燃烧的文字表达式 。
(3)兴趣小组通过实验分析思考,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样” 的结论由此联想到课本实验: (填物质名称)在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射。
(4)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用传感器 测量容器内氧气浓度变化的曲线图;根据上述实验现象及数据分析,得出结论如下:猜想 正确 。
【反思与评价】
(5)课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量,理由是 。
题型05 化合反应
化合反应
氧化反应
定义
由 或 以上物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应
物质与 发生的反应属于氧化反应
特点
多变一,可用通式表示:A+B+…→C
有氧气参与,氧气在其中体现 性
举例
木炭、硫等与氧气的反应
木炭、硫、蜡烛等与氧气的反应
关系
【典例5】符合如图中C部分的化学反应的文字表达式是
A.氢气+氧气水 B.石蜡+氧气水+二氧化碳
C.二氧化碳+水→碳酸 D.氢气+氧化铜铜+水
【变式5-1】(多选)下列符号表达式(和化学方程式)所表示的反应属于氧化反应的是
A.H2CO3H2O+CO2↑ B.CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
C.P+O2P2O5 D.CO+O2CO2
【变式5-2】下列反应中,属于化合反应的是
A.碳酸钙氧化钙+二氧化碳
B.甲烷+氧气二氧化碳+水
C.铁+氧气四氧化三铁
D.锌+硫酸=硫酸锌+氢气
【变式5-3】下列化学反应既是化合反应又是氧化反应的是的是
A. B.
C. D.碳酸钙+盐酸=氯化钙+水+二氧化碳
题型06 氧化反应与缓慢氧化
剧烈氧化
缓慢氧化
特点
反应程度剧烈且常伴有发光、放热现象
进行得很慢,甚至不容易被察觉
举例
铁在氧气中的燃烧等
、 、 、酿酒、酿醋等
区别
反应的剧烈程度、反应条件和现象不同
联系
①均属于 反应;②反应过程中均 热量
【典例6】下列变化不属于缓慢氧化的是
A.酿造米酒 B.呼吸作用 C.铁的生锈 D.煤炭燃烧
【变式6-1】日常生活中的下列变化,属于缓慢氧化的是
A.水的沸腾 B.呼吸作用 C. 蜡烛燃烧
D. 点燃氢气爆炸
【变式6-2】缓慢氧化往往进行得非常缓慢,甚至不容易被察觉。下列不属于缓慢氧化的是
A.金属的锈蚀 B.塑料的老化 C.燃料的燃烧 D.动植物的呼吸
【变式6-3】氧化反应在生活中随处可见,下列氧化反应中不是缓慢氧化的是
A.天然气燃烧 B.细胞呼吸 C.醋的酿造 D.食物腐烂
题型07 反应的文字表达式的书写
【典例6】符合如图所示阴影部分的化学反应文字表达式的是
A.
B.
C.
D.
【变式6-1】下列文字表达式正确的是
A.铁+氧气氧化铁 B.铁+氧气氧化亚铁
C.铁+氧气三氧化二铁 D.铁+氧气四氧化三铁
【变式6-2】下列文字表达式表示的是化合反应的是
A.铜绿氧化铜+二氧化碳+水 B.石蜡+氧气二氧化碳+水
C.双氧水水+氧气 D.二氧化碳+水碳酸
【变式6-3】写出下列反应的表达式及现象
(1)镁条燃烧的现象 ,文字表达式 。
(2)红磷燃烧的现象 ,文字表达式 。
题型08 氧气的性质与用途的关系
氧气的化学性质
(1)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,同时放出热量。
(2)氧气具有 ,在氧化反应中提供氧。
(3)氧气具有 。物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,某些在空气中不能燃烧的物质(如铁)可以在氧气中燃烧。
【典例6】下列关于氧气性质和用途的说法中正确的是
A.氧气易溶于水、所以鱼类可以在水中呼吸
B.夏天食物容易腐烂是因为气温高,与氧气性质无关
C.潜水、医疗急救及炼钢等,都需要氧气
D.在-183℃时氧气可变为无色液体,在-218℃时变为白色固体
【变式6-1】物质的性质在很大程度上决定用途,以下性质和对应用途的描述均正确的是
序号
物质性质
物质用途
A
氧气易溶于水
使鱼能在水中生存
B
氧气具有助燃性
用于火箭燃料
C
液氮汽化吸热
液氮用于冷冻麻醉手术
D
稀有气体化学性质极不活泼
稀有气体用于制作霓虹灯
【变式6-2】认识物质从存在、性质、用途和制备等角度展开,下列关于氧气描述正确的是
A.空气中氧气的质量约为21% B.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色的火焰
C.氧气在气割气焊中利用其具有可燃性 D.液化空气制取氧气是化学变化
【变式6-3】下列关于氧气性质和用途的说法中正确的是
A.氧气易溶于水、所以鱼类可以在水中呼吸
B.氧气在一定条件下可变成液体,但不能变成固体
C.夏天食物容易变质是因为气温高,与氧气性质无关
D.潜水、医疗急救及炼钢等,都需要氧气
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课题2 氧气
题型01 氧气的物理性质
题型02 物质在氧气中的燃烧
题型03 不同物质在氧气中燃烧的比较
题型04 物质在不同浓度氧气中反应的比较
题型05 化合反应
题型06 氧化反应与缓慢氧化
题型07 反应的文字表达式的书写
题型08 氧气的性质与用途的关系
题型01 氧气的物理性质
物理性质
①常温常压下,氧气是一种无色、无臭的气体。
②在标准状况下,氧气的密度为1.429g/L,比空气的密度(1.293 g/L)略大。
③氧气不易溶于水,在室温下,1L水只能溶解约30mL氧气
三态变化
气态 液态 固态
(无色) (淡蓝色) (淡蓝色雪花状)
贮存
工业生产的氧气,一般加压贮存在蓝色的钢瓶中
【典例1】下列关于氧气物理性质的叙述中,不正确的是
A.通常情况下,氧气是无色、无味的气体
B.氧气的密度比空气略大
C.氧气可以溶解于水
D.液态氧是无色的,固态氧是淡蓝色的
【答案】D
【解析】A、在通常情况下,氧气确实是无色、无味的气体,这是氧气常见的物理性质,该选项叙述正确,不符合题意;
B、氧气的密度为1.429g/L,空气的密度约为1.293g/L,氧气的密度比空气略大,该选项叙述正确,不符合题意;
C、在室温下,1L水中大约能溶解30mL氧气,氧气可以溶解于水,该选项叙述正确,不符合题意;
D、液态氧是淡蓝色的,固态氧也是淡蓝色的,而不是液态氧无色,该选项叙述错误,符合题意;。
故选D。
【变式1-1】在攀登珠穆朗玛峰活动中,运动员需要携带氧气瓶,这是因为氧气
A.能支持燃烧 B.密度比空气大 C.无色无味 D.能供给呼吸
【答案】D
【解析】在攀登珠穆朗玛峰活动中,运动员需要携带氧气瓶,这是因为氧气能供给呼吸;
故选D。
【变式1-2】下列对氧气的描述中,不正确的是
A.鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量的氧气
B.将木炭放入盛有氧气的集气瓶中,木炭会立即燃烧起来
C.物质与氧气发生化学反应的剧烈程度和氧气的浓度有关
D.通常状况下,氧气是一种无色、无臭的气体
【答案】B
【解析】A、氧气不易溶于水,鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量氧气,选项正确;
B、木炭燃烧需要点燃,先将木炭烧至红热,再将其放入盛有氧气的集气瓶中,直接将木炭放入盛有氧气的集气瓶中,木炭不会燃烧起,选项错误;
C、物质和氧气发生化学反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关,氧气浓度越高反应越剧烈,如硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰,在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,选项正确;
D、通常状况下,氧气是一种无色、无臭的气体,选项正确;
故选B。
【变式1-3】下列关于氧气的物理性质的说法正确的是
A.通常状况下,氧气是无色无味的气体
B.鱼、虾能在水中生存是因为氧易溶于水
C.氧气的密度比空气的密度小
D.在一定条件下,氧气能变成白色的固体
【答案】A
【解析】A、通常状况下,氧气是无色无味的气体,选项正确;
B、鱼、虾能在水中生存是因为水中溶有氧易,但氧气不易溶于水,在室温下1L水中只能溶解约30ml氧气,选项错误;
C、在标准状况下,氧气的密度是1.429g/L,空气的密度是1.293g/L,氧气的密度比空气略大,选项错误;
D、氧气在101kPa、-218.8℃变为淡蓝色固体,选项错误。
故选:A。
题型02 物质在氧气中的燃烧
(1)木炭与氧气反应
实验现象
①在空气里燃烧发出红光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
②在氧气里燃烧发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
文字表达式
木炭+氧气二氧化碳
①木炭是灰黑色固体。
②木炭燃烧实验中,夹木炭的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中,目的是使木炭和氧气充分反应,使现象更明显。
(2)硫与氧气反应
实验现象
①在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体
②在氧气里燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体
文字表达式
硫+氧气二氧化硫
①硫俗称硫磺或硫黄,淡黄色固体。
②硫的用量不能过多,防止对空气造成污染。
③实验应在通风橱中进行或排风设备下进行该实验
④在实验的集气瓶底部加少量水(或碱液)目的是吸收生成的二氧化硫,减少空气污染。
(3)铁与氧气反应
实验现象
①在空气中,铁丝只能产生红热现象,不能燃烧。
②在氧气中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
文字表达式
铁+氧气四氧化三铁
①铁丝是银白色的固体,铁粉是黑色固体粉末。
②铁丝要用砂纸打磨处理目的:除锈。
③将细铁丝盘成螺旋状的目的:增大铁丝与氧气的接触面积,聚集热量,利于铁丝持续燃烧。
④火柴的作用:引燃细铁丝。
⑤待火柴快燃尽时再把铁丝插入集气瓶中:以免火柴燃烧消耗过多氧气,使现象不明显。
⑥集气瓶底部要预先装少量的水或铺一薄层细沙,防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶底炸裂。
综上所述,物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,这与氧气的浓度有关,氧气的浓度越大,物质燃烧得越剧烈;某些在空气中不能燃烧的物质可以在氧气中燃烧,例如铁。
【典例2】氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质反应。下列对有关反应的描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.在点燃的条件下,硫在氧气里燃烧,发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
C.铁、硫、蜡烛在氧气中的燃烧都是化合反应
D.物质与氧气发生的反应属于氧化反应,氧气具有氧化性
【答案】D
【解析】A、红磷空气中燃烧,产生大量白烟,没有白雾,不符合题意;
B、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,不符合题意;
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,这两个反应均符合“多变一”的特点,属于化合反应;蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,不属于化合反应,不符合题意;
D、物质与氧发生的反应属于氧化反应,氧气具有氧化性,符合题意;
故选D。
【变式2-1】烟花可以为节日增添氛围,硫磺、木炭、磷、铁粉等是制作烟花的主要化学原料。下列关于燃放烟花产生的现象中,描述不正确的是
A.有热量放出 B.会闻到刺激性气味 C.火星四射 D.生成二氧化碳气体
【答案】D
【解析】A、 燃烧反应均会释放热量,则烟花燃放时有热量放出,说法正确,不符合题意;
B、硫磺燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫气体,因此燃放烟花时会闻到刺激性气味,说法正确,不符合题意;
C、铁粉燃烧时火星四射,因此燃放烟花时火星四射,说法正确,不符合题意;
D、木炭燃烧生成二氧化碳气体是实验结论而不是实验现象,说法错误,符合题意。
故选:D。
【变式2-2】柯柯同学和化学兴趣小组的同学们,在实验室里设计了关于氧气的两个性质实验,如图甲、乙所示,下列叙述正确的是
A.生成物都是固体 B.集气瓶底部放入水的作用都相同
C.反应都放出热量 D.铁丝和硫都能在空气中点燃
【答案】C
【解析】A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁固体,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体,说法错误,不符合题意;
B、铁丝在氧气中燃烧的实验中,集气瓶底部放入水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;硫在氧气中燃烧的实验中,集气瓶底部放入水的作用是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气,说法错误,不符合题意;
C、铁丝在氧气中燃烧、硫在氧气中燃烧均放出热量,说法正确,符合题意;
D、铁丝在空气中不能燃烧,硫在空气中能燃烧,说法错误,不符合题意。
故选:C。
【变式2-3】硫、碳、蜡烛在氧气中燃烧,产生的共同现象是
A.都有无色、无臭气体产生 B.都有淡蓝色火焰
C.都能发光、放热 D.都有水珠生成
【答案】C
【解析】A、碳、蜡烛在氧气中燃烧均有无色无味气体产生,硫燃烧产生的二氧化硫带有刺激性气味,选项错误;
B、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,碳和蜡烛在氧气中燃烧都发白光,选项错误;
C、反应都发光、放热,选项正确;
D、碳在氧气中燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体;硫燃烧产生一种具有刺激性气味的气体;均没有水珠生成,选项错误;
故选C。
题型03 不同物质在氧气中燃烧的比较
【典例3】以下是初中教材中的几个实验,请回答问题。
(1)实验一:硫粉在氧气中燃烧,产生 色火焰。
(2)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧,实验时,系火柴的作用是 ;该反应的文字表达式(或者符号表达式)为 ,该反应的基本反应类型为 。
(3)实验三:木炭在氧气中燃烧后,验证产物是二氧化碳的需要用到的试剂是 。
(4)实验四的正确选择药品是实验成功的关键,实验中对药品的选择合理的是___________。
A.红磷要少量 B.红磷要足量 C.反应生成的产物不能为气体
(5)实验一、二、四中都要在集气瓶下面放少量的水,实验一中放水的作用是 由此推测,二氧化硫具有的物理性质之一是 。
(6)从反应角度分析,以上四个反应的相同点是___________(可多选)。
A.都是分解反应 B.都放出热量
C.产物常温下都是固体 D.都是化合反应
【答案】(1)明亮的蓝紫
(2)引燃铁丝 / 化合反应
(3)澄清石灰水
(4)BC
(5)吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 易溶于水
(6)BD
【解析】(1)硫粉在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰;
(2)铁丝燃烧实验中,火柴燃烧能引燃铁丝;铁丝燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为:,符号表达式为;该反应符合“多变一”,属于化合反应;
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,验证二氧化碳用澄清石灰水;
(4)A、实验四为测定空气中氧气的含量,若红磷少量,不能将氧气消耗完,测定结果不准确,该选项不合理;
B、红磷足量,才能将氧气完全消耗,该选项合理;
C、若产物为气体,则不能形成准确的压强差,会对实验结果有影响,该选项合理;
故选BC;
(5)硫燃烧生成的二氧化硫有毒,则实验一中水的作用为吸收生成的二氧化硫,防止污染空气;水能吸收二氧化硫,说明二氧化硫易溶于水;
(6)A、四个反应均为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,该选项不符合题意;
B、四个反应均属于燃烧,燃烧反应均放出热量,该选项符合题意;
C、硫燃烧生成的二氧化硫为气体,木炭燃烧生成二氧化碳气体,不是固体,该选项不符合题意;
D、结合前面分析可知,四个反应均为化合反应,该选项符合题意。
故选BD。
【变式3-1】化学科学十分重视实证和理性思维.在课堂学习中,通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质,如图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答:
(1)实验一:木炭在图 (填“①”或“②”)中燃烧更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
(2)实验二:图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是 .集气瓶中预先放入一些水的目的是 。铁丝燃烧的符号表达式为 。
(3)实验三:写出图⑥硫燃烧的产物: ;其产物是目前计入空气质量评价的一种主要污染物,除此以外还有 .列出一种即可)可吸入颗粒物.细颗粒物和臭氧也是主要污染物。
【答案】(1)② 氧气浓度
(2)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底 Fe+O2Fe3O4
(3)二氧化硫/SO2 一氧化碳/二氧化氮/CO##NO2
【解析】(1)实验一:木炭在图②中燃烧更剧烈,因为②中是纯氧,①中是空气,氧气浓度不同。说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关;
(2)图④中铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,生成物的温度较高, 集气瓶中预先放入一些水的目的是防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底; 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为Fe+O2Fe3O4。
(3)图⑥硫燃烧的产物是二氧化硫(SO2); 目前计入空气质量评价的主要污染物除二氧化硫外,还有一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)等(列出一种即可)。
【变式3-2】整理归纳。如图是硫粉、红磷、光亮的细铁丝分别在氧气中燃烧的实验装置。小文对三个实验进行了如下总结:
(1)共同点:在反应条件方面,都需要 ;在能量变化方面,都 (填“放出”或“吸收”)热量;在基本反应类型方面,都属于 反应。
(2)不同点: (写一点)
(3)水的作用:如图,甲中水的作用是 ;甲、丙中集气瓶内的水能用细沙代替的是 。测定空气中氧气含量实验中,选择红磷而不选择木炭或铁丝,考虑的因素有 (多选,填序号)。
A.可以消耗空气中的氧气
B.除氧气外不与空气中的其他成分反应
C.生成物不是气体
D.与氧气反应有明显的现象
(4)铁丝在氧气中燃烧的现象为 ,铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式为 。
【答案】(1)点燃 放出 化合
(2)硫燃烧产物为气体,磷、铁燃烧产物为固体(合理即可)
(3)吸收二氧化硫,以免污染空气 丙 ABC
(4)剧烈反应、火星四射,生成黑色固体 或
【解析】(1)三个实验有一些共同的特点:在反应条件方面,三个实验都要点燃;在能量变化方面,三个实验都是放热;在反应的基本类型方面,三个反应都是“多变一”的化合反应。故填点燃;放出;化合;
(2)硫在氧气中燃烧是产生明亮的蓝紫色火焰,发出热量,生成有刺激性气味的气体,磷在氧气中燃烧产生大量白烟,放出热量,铁在氧气中剧烈反应、火星四射,生成黑色固体,所以三者的不同点为硫燃烧产物为气体,磷、铁燃烧产物为固体。故填硫燃烧产物为气体,磷、铁燃烧产物为固体(合理即可);
(3)甲中生成的二氧化硫是空气污染物,易溶于水且能与水反应,水的目的是吸收二氧化硫,以免污染空气;细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,生成物的温度较高,丙中水的作用是防止反应生成的固体熔融物溅落瓶底,致使集气瓶炸裂;甲中水吸收二氧化硫,不可及细沙代替,而丙中集气瓶内的水隔绝固体与集气瓶接触,能用细沙代替;故填吸收二氧化硫,以免污染空气;丙;
A、红磷能在空气中燃烧生成大量白烟(固体),而木炭能在空气中燃烧生成二氧化碳气体,使得形成的气压差误差过大,孤儿不能使用木炭,而铁丝不能在空气中燃烧,不能用于该实验,故A正确;
B、该实验中需要精确测定消耗氧气的体积,所以要求实验材料不能和除了氧气以外的气体发生反应,故B正确;
C、测定空气中氧气含量实验中,需要根据进入集气瓶内水的体积测定氧气体积,所以需要反应物能和氧气反应,且生成物不能是气体,故C正确;
D、该实验是靠测定进入锥形瓶中的水的体积来测定氧气的体积,对于反应现象无硬性要求,故D错误;
故选ABC;
(4)铁丝在氧气中反应时,剧烈反应、火星四射,生成黑色固体四氧化三铁,其文字表达式为 ,其符号表达式为 。故填剧烈反应、火星四射,生成黑色固体;或;
【变式3-3】化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中,通过选用典型物质进行实验,来探究物质的有关性质。下图所示是探究氧气化学性质的实验,请回答:
(1)实验一:图③的实验目的是 。木炭燃烧的符号表达式为 。
(2)实验二:图⑤中集气瓶底少量水的作用是 ,可观察到的现象是:细铁丝在氧气中 ,发生反应的符号表达式为 。
(3)实验三:对比硫在空气和氧气中燃烧的现象可以得出的结论是氧气浓度越大,燃烧越 ,反应的符号表达式为 。
(4)比较归纳:①根据上述实验,说明氧气的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。
②比较三个反应的符号表达式,共同点有 (任答一点)。
【答案】(1)检验生成物二氧化碳
(2)防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底 剧烈燃烧,火星四射,发出大量的热,生成黑色固体
(3)剧烈
(4)活泼 都有氧气参加(合理即可)
【解析】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水用于检验二氧化碳,故③的实验目的是检验木炭燃烧的产物二氧化碳;
木炭燃烧生成二氧化碳,符号表达式为:;
(2)图⑤为铁丝在氧气中燃烧,铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,为防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,所以会在集气瓶底放少量的水;
铁丝燃烧生成四氧化三铁,符号表达式为:;
(3)做硫在氧气中燃烧实验时,观察到硫在氧气中比在空气中燃烧得更旺,说明氧气浓度越大,燃烧越剧烈;
硫燃烧生成二氧化硫,符号表达式为:;
(4)①根据上述实验,氧气能与硫、碳、铁等多种物质反应,说明氧气的化学性质活泼;
②比较三个反应的化学方程式,共同点有:都有氧气参加反应(或生成物只有一种等)(合理即可)。
题型04 物质在不同浓度氧气中反应的比较
【典例4】实验小组研究影响铁丝在氧气中燃烧效果的因素。
(1)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为 。
实验一:探究铁丝直径和数量对燃烧效果的影响
每次均收集相同体积的纯氧,按如表列出的方案,点燃铁丝后拍照记录燃烧现象(燃烧时光圈越大、燃烧时间越长,代表燃烧效果越好)。
序号
铁丝直径/mm
铁丝数量
燃烧现象
1
0.20
1根铁丝
燃烧光圈直径约为1.0cm,燃烧时间约为5秒
2
0.20
2根铁丝(拧成一股)
燃烧光圈直径约为2.0cm,燃烧时间约为7秒
3
0.20
3根铁丝(拧成一股)
燃烧光圈直径约为2.4cm,燃烧时间约为8秒
4
0.38
1根铁丝
燃烧光圈直径约为3.4cm,燃烧时间约为8秒
(2)探究铁丝数量对燃烧效果影响的实验序号为 。
(3)依据实验一可推知:0.38mm铁丝的燃烧效果好于0.20mm铁丝的,其证据是 。
实验二:探究氧气浓度对燃烧效果的影响
在体积相同的集气瓶中,收集不同浓度的氧气,按下表列出的方案,重复实验。
序号
铁丝直径/mm
铁丝数量
氧气浓度
燃烧现象
5
0.38
1根铁丝
100%
燃烧光圈直径约为3.4cm,燃烧时间约为8秒
6
90%
燃烧光圈直径约为2.6cm,燃烧时间约为7秒
7
80%
燃烧光圈直径约为2.0cm,燃烧时间约为6秒
8
70%
燃烧光圈直径约为1.4cm,燃烧时间约为5秒
9
60%
铁丝发红,较难燃烧
(4)由实验二可得结论:铁丝直径和数量等条件相同时,氧气浓度在60%~100%范围内, 。
(5)上述实验中,用1根铁丝进行实验,燃烧效果最好的实验条件是 。
(6)实验二没有进行氧气浓度为50%的实验,理由是 。
【答案】(1)铁+氧气四氧化三铁
(2)1、2、3
(3)对比实验1和4,实验4中的燃烧光圈直径更大,燃烧时间更长
(4)氧气浓度越高,燃烧效果越好
(5)直径为0.38mm,氧气浓度为100%
(6)氧气浓度为60%时,铁丝已经较难燃烧
【解析】(1)铁丝燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁;
(2)探究铁丝数量对燃烧效果影响的实验中需要铁丝的数量为变量,其他实验数据需要相同,根据表格的实验数据选择1、2、3组实验为对比实验;
(3)对比实验1、4可知,铁丝数量相同,但铁丝直径不同,且实验4的铁丝直径较大,燃烧光圈直径更大,则可推知:0.38mm铁丝的燃烧效果好于0.20mm铁丝的;
(4)由实验二可得结论:铁丝直径和数量等条件相同时,氧气浓度在60%~100%范围内,氧气浓度越高,燃烧效果越好;
(5)根据上述实验分析可知,用1根铁丝进行实验,燃烧效果最好的实验条件是直径为0.38mm,氧气浓度为100%;
(6)氧气浓度为60%时,铁丝已经较难燃烧,则实验二没有必要进行氧气浓度为50%的实验。
【变式4-1】有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状,是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此,某化学兴趣小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。
活动一:探究铁丝燃烧产生“火星四射”现象的原因
【实验1】取粗细相同、含碳量不同的细铁丝,分别在氧气中燃烧,记录实验现象如下表所示。
铁丝含碳量
0
0.2%
0.38%
实验现象
无火星,燃烧处熔成小球
有短暂火星四射现象
火星四射,现象明显
(1)分析上述实验现象,铁丝燃烧产生“火星四射”现象可能和 有关;实验中 (选填“能”或“不能”)以是否产生“火星四射”的现象作为衡量铁丝是否燃烧的唯一标志。
活动二:探究铁丝燃烧时长的影响因素
【实验2】如图1所示,从同一长铁丝上分别截取三根长度相同的铁丝,将其中一根拉直、另两根绕成直径大小不同的螺旋状,下端分别系上燃着的火柴进行燃烧实验。每种形状的铁丝平行测量3次,所测得的实验数据如图2所示。
(2)实验中,点燃火柴后,将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时,不宜过早,其目的是 ,故进行该实验时,选择容积为 (选填“125”或“250”)mL的集气瓶更容易成功。
(3)分析图2数据可知,实验中不管铁丝形状如何,其燃烧时长均在曲线附近,说明燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状 (选填“有关”或“无关”);铁丝在氧气中剧烈燃烧的时长与集气瓶内氧气的起始浓度的关系是 。
活动三:探究铁丝燃烧的产物是而不是的原因
【查阅资料】和的分解温度、Fe的熔点如下表所示。
物质
Fe3O4
Fe2O3
Fe
分解温度 /°C
1538
1400
—
熔点 /°C
1535
【理论探讨】
(4)结合表中数据,可推知铁丝在氧气中燃烧时产生的高温应在 ,在此温度范围内 (填化学式)已分解,所以铁丝在氧气中燃烧的产物是。
【反思与拓展】
(5)理论上,铁丝燃烧后固体的质量会增加。分析多组实验发现,铁丝在未发生熔断的情况下,铁丝燃烧前后固体的质量差别不大,其原因可能是 。
【答案】(1)铁丝含碳量 不能
(2)防止火柴燃烧消耗更多氧气,使集气瓶内氧气浓度偏低,使铁丝不能燃烧 250
(3)无关 相同条件下,氧气起始浓度越高,剧烈燃烧时长越短
(4)1535℃~1538℃ Fe2O3
(5)铁丝燃烧时火星四射,熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅,导致固体质量减少
【解析】(1)铁丝含碳量为0时,无火星,燃烧处熔成小球,铁丝含碳量为0.2%时,有短暂火星四射现象,铁丝含碳量为0.38%时,火星四射,现象明显,因此可知,铁丝燃烧产生“火星四射”现象可能和铁丝含碳量有关;根据实验1数据,铁丝含碳量为0时,无火星,燃烧处熔成小球,说明燃烧确实发生了,因此不能以是否产生“火星四射”的现象作为衡量铁丝是否燃烧的唯一标志;
(2)将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中的最佳时机是待火柴快燃尽时,因为火柴燃烧也会消耗氧气,防止火柴燃烧消耗更多氧气,使集气瓶内氧气浓度偏低,使铁丝不能燃烧; 故进行该实验时,选择容积为大的集气瓶,250mL的集气瓶更容易成功,因为大的集气瓶中氧气含量多;
(3)实验中发现不管铁丝形状如何,其燃烧时长均在曲线附近,说明:相同条件下,铁丝的形状对铁丝燃烧时长影响不大,则燃烧时长与铁丝是否绕成螺旋状无关;由图可知,相同条件下,集气瓶内氧气的起始浓度越大,铁丝剧烈燃烧时长越短,说明铁丝剧烈燃烧时长主要与氧气起始浓度有关;
(4)结合表中数据,铁熔点是1535℃,四氧化三铁的熔点是1538℃,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在1535℃~1538℃,Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是;
(5)铁燃烧是和氧气反应生成四氧化三铁,理论上,反应后质量应增加,但实验中,铁丝燃烧时火星四射,熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅,导致固体质量减少。
【变式4-2】化学小组的同学在学习了氧气的性质后,确定了“可燃物燃烧的剧烈程度与哪些因素有关”的课题进行探究。
【提出问题】可燃物燃烧的剧烈程度与哪些因素有关?
【猜想与假设】可能与氧气的浓度有关。
【设计并完成实验】按下表进行实验,并记录反应的现象。
实验编号
可燃物种类
集气瓶中气体
反应现象
①
细铁丝
空气
无现象
②
硫粉
空气
?
③
细铁丝
氧气
火星四射,放热,生成黑色固体
④
硫粉
氧气
产生蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
【分析现象,得出结论】
(1)表格中实验②中的现象是 。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式 。
(3)由实验 对比,证明猜想合理;由实验①②对比,说明可燃物燃烧的剧烈程度还与 有关。
【反思】
(4)请举一例“氧气的浓度影响可燃物燃烧的剧烈程度”的例子 。
【答案】(1)产生淡蓝色火焰,放热,生成一种有刺激性气味的气体
(2)
(3)①③/②④ 可燃物种类
(4)木炭在空气中燃烧,发出红光,在氧气中燃烧,发出白光(或带火星的木条在空气中不能复燃,而在氧气浓度较大时可复燃,说明氧气的浓度越大,可燃物燃烧越剧烈)
【解析】(1)硫粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,放热,生成一种有刺激性气味的气体,所以表格中实验②中的现象是:产生淡蓝色火焰,放热,生成一种有刺激性气味的气体。
(2)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为:铁+氧气四氧化三铁。
(3)对比实验必须控制变量唯一性,当只有一个条件不同时,才可推知该条件对实验是否有影响。由实验①③或②④对比,证明猜想合理;由实验①②对比,说明可燃物燃烧的剧烈程度还与可燃物种类有关。
(4)“氧气的浓度影响可燃物燃烧的剧烈程度”的例子有:木炭在空气中燃烧,发出红光,在氧气中燃烧,发出白光;或带火星的木条在空气中不能复燃,而在氧气浓度较大时可复燃,说明氧气的浓度越大,可燃物燃烧越剧烈。
【变式4-3】化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑,于是同学们设计了如图1装置来探究红磷在空气 中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【作出猜想】猜想①:氧气没有剩余;猜想②:氧气有剩余
【实验探究】该小组同学按图1组装好实验装置。利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭:
(1)激光笔的作用是 。
(2)写出红磷燃烧的文字表达式 。
(3)兴趣小组通过实验分析思考,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样” 的结论由此联想到课本实验: (填物质名称)在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射。
(4)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用传感器 测量容器内氧气浓度变化的曲线图;根据上述实验现象及数据分析,得出结论如下:猜想 正确 。
【反思与评价】
(5)课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量,理由是 。
【答案】(1)提供能量,点燃红磷
(2)
(3)铁丝
(4)②
(5)不能 红磷不能把集气瓶中的氧气耗尽
【解析】(1)红磷燃烧需要达到一定温度,而激光笔的作为光源,能提供能量,点燃红磷,故填:提供能量,点燃红磷;
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为,故填:;
(3)铁丝在空气中不能燃烧,但在氧气中剧烈燃烧、火星四射,故填:铁丝;
(4)红磷熄灭后白磷还能继续燃烧,则说明红磷熄灭后,氧气还有剩余,则猜想②正确,故填:②;
(5)由于红磷燃烧不能将氧气完全耗尽,则用红磷燃烧的方法不能精确地测量空气中氧气的含量,故填:不能;红磷不能把集气瓶中的氧气耗尽。
题型05 化合反应
化合反应
氧化反应
定义
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应
物质与氧气发生的反应属于氧化反应
特点
多变一,可用通式表示:A+B+…→C
有氧气参与,氧气在其中体现氧化性
举例
木炭、硫等与氧气的反应
木炭、硫、蜡烛等与氧气的反应
关系
【典例5】符合如图中C部分的化学反应的文字表达式是
A.氢气+氧气水 B.石蜡+氧气水+二氧化碳
C.二氧化碳+水→碳酸 D.氢气+氧化铜铜+水
【答案】A
【解析】A、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,该反应是物质与氧气的反应,属于氧化反应,符合题意;
B、该反应是物质与氧气的反应,属于氧化反应,该反应的生成物有两种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,不符合题意;
C、该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,该反应不是物质与氧的反应,不属于氧化反应,不符合题意;
D、该反应是物质与氧的反应,属于氧化反应,该反应的生成物有两种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,不符合题意。
故选A。
【变式5-1】(多选)下列符号表达式(和化学方程式)所表示的反应属于氧化反应的是
A.H2CO3H2O+CO2↑ B.CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
C.P+O2P2O5 D.CO+O2CO2
【答案】CD
【解析】A、该反应不是物质与氧的反应,不属于氧化反应,不符合题意;
B、该反应不是物质与氧的反应,不属于氧化反应,不符合题意;
C、该反应是物质与氧气的反应,属于氧化反应,符合题意;
D、该反应是物质与氧气的反应,属于氧化反应,符合题意。
故选CD。
【变式5-2】下列反应中,属于化合反应的是
A.碳酸钙氧化钙+二氧化碳
B.甲烷+氧气二氧化碳+水
C.铁+氧气四氧化三铁
D.锌+硫酸=硫酸锌+氢气
【答案】C
【解析】A、此反应中,碳酸钙(一种物质)在高温下分解为氧化钙和二氧化碳(两种物质),这是一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应(一变多),不是化合反应,选项错误。
B、此反应中,甲烷和氧气(两种物质)在点燃条件下生成二氧化碳和水(两种物质),反应物和生成物均为两种物质,不是化合反应,选项错误。
C、此反应中,铁和氧气(两种物质)在点燃条件下生成四氧化三铁(一种物质),符合“多变一”的特点,属于化合反应,选项正确。
D、此反应中,锌和硫酸(两种物质)反应生成硫酸锌和氢气(两种物质),反应物和生成物均为两种物质,不是化合反应,选项错误。
故选C。
【变式5-3】下列化学反应既是化合反应又是氧化反应的是的是
A. B.
C. D.碳酸钙+盐酸=氯化钙+水+二氧化碳
【答案】A
【解析】A、镁和氧气反应生成氧化镁,该反应符合化合反应 “多变一” 的特征,同时镁与氧气发生了反应,属于氧化反应,A 正确。
B、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,此反应是由一种物质生成两种物质,属于分解反应,不是化合反应,B 错误。
C、酒精和氧气反应生成水和二氧化碳,该反应的生成物是两种,不符合化合反应 “多变一” 的特点,C 错误。
D、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,此反应的生成物是三种,不是化合反应,D 错误。
故选:A。
题型06 氧化反应与缓慢氧化
剧烈氧化
缓慢氧化
特点
反应程度剧烈且常伴有发光、放热现象
进行得很慢,甚至不容易被察觉
举例
铁在氧气中的燃烧等
铁生锈、食物的腐烂、动植物的呼吸、酿酒、酿醋等
区别
反应的剧烈程度、反应条件和现象不同
联系
①均属于氧化反应;②反应过程中均放出热量
【典例6】下列变化不属于缓慢氧化的是
A.酿造米酒 B.呼吸作用 C.铁的生锈 D.煤炭燃烧
【答案】D
【分析】缓慢氧化是指物质与氧气发生的速度较慢、不易察觉的氧化反应,通常不伴随明显的发光发热现象。
【解析】A、酿酒是粮食与氧气发生的反应,反应比较缓慢、不易察觉,属于缓慢氧化,不符合题意;
B、呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳,反应不易察觉,属于缓慢氧化,不符合题意;
C、铁生锈过程中有氧气参加,反应比较缓慢、不易察觉,属于缓慢氧化,不符合题意;
D. 煤炭燃烧是剧烈的氧化反应,伴随明显的发光、发热和火焰,属于剧烈氧化,符合题意;
故选D。
【变式6-1】日常生活中的下列变化,属于缓慢氧化的是
A.水的沸腾 B.呼吸作用 C. 蜡烛燃烧
D. 点燃氢气爆炸
【答案】B
【解析】A、水的沸腾,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,不属于缓慢氧化,不符合题意;
B、呼吸作用是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,符合题意;
C、蜡烛燃烧,燃烧是剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化,不符合题意;
D、点燃氢气爆炸,是剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化,不符合题意。
故选B。
【变式6-2】缓慢氧化往往进行得非常缓慢,甚至不容易被察觉。下列不属于缓慢氧化的是
A.金属的锈蚀 B.塑料的老化 C.燃料的燃烧 D.动植物的呼吸
【答案】C
【解析】A、金属的锈蚀是物质与氧气发生的缓慢、且不易被察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,故A错误;
B、塑料的老化是物质与氧气发生的缓慢、且不易被察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,故B错误;
C、燃料的燃烧是比较剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化,故C正确;
D、动植物的呼吸是物质与氧气发生的缓慢、且不易被察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,故D错误;
故选:C。
【变式6-3】氧化反应在生活中随处可见,下列氧化反应中不是缓慢氧化的是
A.天然气燃烧 B.细胞呼吸 C.醋的酿造 D.食物腐烂
【答案】A
【解析】A、燃烧是剧烈氧化,符合题意;
B、细胞呼吸呼吸是与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化,不符合题意;
B、醋的酿造是粮食与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化,不符合题意;
C、食物的腐烂是与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化,不符合题意;
故选A。
题型07 反应的文字表达式的书写
【典例6】符合如图所示阴影部分的化学反应文字表达式的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A、该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项A错误;
B、该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,是物质和氧气的反应,属于氧化反应,故选项B正确;
C、该反应不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,是物质和氧气的反应,属于氧化反应,故选项C错误;
D、该反应不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,不是物质和氧气的反应,不属于氧化反应,故选项D错误。
故选:B。
【变式6-1】下列文字表达式正确的是
A.铁+氧气氧化铁 B.铁+氧气氧化亚铁
C.铁+氧气三氧化二铁 D.铁+氧气四氧化三铁
【答案】D
【解析】铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,该反应的文字表达式为:。
故选D。
【变式6-2】下列文字表达式表示的是化合反应的是
A.铜绿氧化铜+二氧化碳+水 B.石蜡+氧气二氧化碳+水
C.双氧水水+氧气 D.二氧化碳+水碳酸
【答案】D
【解析】A、该反应是由一种物质生成三种物质的反应,属于分解反应;
B、该反应的反应物、生成物都是两种物质,不属于化合反应;
C、该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应;
D、该反应是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
故选D。
【变式6-3】写出下列反应的表达式及现象
(1)镁条燃烧的现象 ,文字表达式 。
(2)红磷燃烧的现象 ,文字表达式 。
【答案】(1)剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
(2)黄色火焰,产生大量白烟,放出热量
【解析】(1)镁燃烧生成氧化镁,反应的文字表达式为,现象为:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体,故填:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体;;
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为,现象为:黄色火焰,产生大量白烟,放出热量,故填:黄色火焰,产生大量白烟,放出热量;。
题型08 氧气的性质与用途的关系
氧气的化学性质
(1)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。
(2)氧气具有氧化性,在氧化反应中提供氧。
(3)氧气具有助燃性。物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,某些在空气中不能燃烧的物质(如铁)可以在氧气中燃烧。
【典例6】下列关于氧气性质和用途的说法中正确的是
A.氧气易溶于水、所以鱼类可以在水中呼吸
B.夏天食物容易腐烂是因为气温高,与氧气性质无关
C.潜水、医疗急救及炼钢等,都需要氧气
D.在-183℃时氧气可变为无色液体,在-218℃时变为白色固体
【答案】C
【解析】A、氧气不易溶于水,鱼类可以在水中呼吸,是因为水中有可以供给呼吸的氧气,故A说法错误;
B、夏天食物容易腐烂是因为气温高,缓慢氧化进行的快,与氧气性质有关,故B说法错误;
C、氧气可以供给呼吸,可用于潜水、医疗急救,氧气可以支持燃烧,可用于炼钢,故C说法正确;
D、在-183℃时氧气可变为淡蓝色液体,在-218℃时变为淡蓝色固体,故D说法错误;
故选:C。
【变式6-1】物质的性质在很大程度上决定用途,以下性质和对应用途的描述均正确的是
序号
物质性质
物质用途
A
氧气易溶于水
使鱼能在水中生存
B
氧气具有助燃性
用于火箭燃料
C
液氮汽化吸热
液氮用于冷冻麻醉手术
D
稀有气体化学性质极不活泼
稀有气体用于制作霓虹灯
【答案】C
【解析】A、鱼能在水中生存,是因为水中含有溶解氧,氧气不易溶于水,不符合题意;
B、氧气能用于火箭,是因为氧气具有助燃性,氧气不具有可燃性,不能用作燃料,不符合题意;
C、液氮汽化吸热,能使周围温度降低,可用于冷冻麻醉手术,符合题意;
D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可制成不同用途的电光源,如可用于制作霓虹灯,不符合题意。
故选C。
【变式6-2】认识物质从存在、性质、用途和制备等角度展开,下列关于氧气描述正确的是
A.空气中氧气的质量约为21%
B.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色的火焰
C.氧气在气割气焊中利用其具有可燃性
D.液化空气制取氧气是化学变化
【答案】B
【解析】A、空气中氧气的体积约为21%,描述不正确;
B、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色的火焰,描述正确;
C、氧气在气割气焊中利用其具有助燃性,描述不正确;
D、液化空气制取氧气是利用各成分的沸点不同,无新物质生成,是物理变化,描述不正确;
故选B。
【变式6-3】下列关于氧气性质和用途的说法中正确的是
A.氧气易溶于水、所以鱼类可以在水中呼吸
B.氧气在一定条件下可变成液体,但不能变成固体
C.夏天食物容易变质是因为气温高,与氧气性质无关
D.潜水、医疗急救及炼钢等,都需要氧气
【答案】D
【解析】A、氧气不易溶于水,鱼类在水中呼吸,只能说明水中含有氧气,该选项说法不正确;
B、氧气在一定条件下能变成液体或固体,该选项说法不正确;
C、夏天食物溶液变质,是因为气温高,缓慢氧化进行的快,与氧气性质有关,该选项说法不正确;
D、氧气能供给呼吸,则可用于潜水、医疗急救及炼钢等,该选项说法正确。
故选D。
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