第二章 揭示燃烧奥秘(复习讲义) 化学北京版2024九年级上册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学北京版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第二章 揭示燃烧奥秘 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 空气,氧气,燃烧和灭火 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.52 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-22 |
| 作者 | xkw_065449036 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53457761.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二章 揭示燃烧奥秘
复习讲义
复习目标
1. 了解燃烧发展史,掌握燃烧及灭火的基本概念、条件
2. 运用相关知识解决生活中的相关问题
3. 了解空气的组成、各成分含量、用途及保护手段
4. 掌握混合物和纯净物的概念、判别方法
5. 观察不同物质在空气和氧气中燃烧的现象并分析原因
6. 掌握氧气的性质及用途
7. 了解氧气在不同场所的制取方法
8. 掌握实验室制取氧气的原理、方法及验满
重点和难点
重点:实验室制取氧气
难点:空气中氧气含量的测定
█知识点一 燃烧与灭火
1、 物质燃烧的条件:(缺一不可)
(1)
(2)
(3) 使可燃物达到 (着火点)。
(4) 实验探究
实验操作
现象
分析
空气中的白磷燃烧
温度达到着火点且接触氧气
2、 灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
(5)
(6)
(7) 降温到 。
常见的灭火方法有: 、 、
3、文字表达式:
效果检测
1、某日傍晚,市消防站队员迅速控制住了一居民楼的突发火灾,火灾的起因是住户堆放的废旧纸箱着火。下列有关说法错误的是( )
A.把着火纸箱移到室外空旷处可防止火势蔓延
B.废旧纸箱为火灾提供了可燃物
C.水能灭火是因为水降低了可燃物的着火点
D.发现火灾可拨打119火警电话
2、下列灭火措施不正确的是
A.森林起火,开辟隔离带 B.电线老化短路起火、用水浇灭
C.炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖盖灭 D.酒精灯洒出的酒精在桌上燃烧,用湿布盖灭
3、火的使用标志着人类文明的巨大进步。汉字作为载体也反映了我国古代人民对火的认识。
(1)甲骨文“”(焚)的字形像是要燃火烧掉树林。上方的“林”相当于燃烧条件中的 。
(2)小篆“”(灭)的字形左边像是一川流水,意思是水能灭火。用水灭火的主要原理是 。
4、用如图所示实验验证可燃物燃烧的条件。
已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
(1)若a、b均为白磷,可观察到的现象是 。
(2)若a、b均为红磷,判断该实验能否证明可燃物燃烧需要与接触,并说明理由: 。
5、用下图所示实验验证可燃物燃烧的条件。
已知:白磷和红磷的着火,点分别为40℃、240℃。
(1)铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)能验证可燃物燃烧需要与O2接触的现象是 。
(3)热水的作用是 。
█知识点二 空气的组成
1、 混合物:
2、 纯净物:
3、 空气的组成
空气成分
体积分数
主要用途及性质
氮气(N2)
用作食品或灯泡的填充气体→
制作氮肥→
液氮也可用于冷冻
氧气(O2)
用于潜水和医疗急救等→
用于炼钢,焊接,切割,金属等→
作保护气→
→通电时发出不同颜色的光
二氧化碳(CO2)
灭火
干冰做制冷剂,用于人工降雨→
光合作用的原料
其他气体和杂质
4、 空气中氧气含量的测定
(1)实验装置
(2)实验原理:红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,瓶内气体 ,压强 ,冷却后打开弹簧夹,烧杯内的水会被压入集气瓶,进入水的体积即为瓶内消耗 的体积。
(3)实验现象:红磷燃烧,产生 ,并放出热量。冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水 ,瓶内液面上升约 。
(4)实验结论:
(5)文字表达式:
5、空气污染与保护
(1)空气污染物来源:大量使用 、 、 等工业生产过程。
(2)空气污染物: 、 、 、 。
(3)可能引起的环境问题: 、 、 等气候变化和环境问题
(4)目前计入环境空气质量标准的主要污染物有: 、 、
(5)酸雨及其危害:酸雨是指pH 的雨雪或其他形式的降水。雨雪在形成和降落过程中,吸收并溶解空气中的 ,氮氧化物等物质,具有较强的 ,对建筑物植被造成直接影响。
效果检测
6、下列各组物质中,一定属于纯净物的是
A.仅含氧元素的物质 B.青海湖的湖水 C.仅含氢、氧两种元素的物质 D.臭氧
7、每年的9月16日为国际保护臭氧层日。臭氧能吸收大部分紫外线,保护地球生物。臭氧()属于
A.氧气 B.混合物 C.纯净物 D.稀有气体
8、空气是人类共有宝贵的资源,其成分中氧气的体积分数约占
A.78% B.21% C.0.94% D.0.03%
9、下列关于物质用途的描述不正确的是
A.用于食品防腐 B.NaCl用作调味品 C.干冰用于人工降雨 D.用作保护气
10、如图为巴林左旗某时刻空气质量日报的相关信息。下列有关描述不合理的是
A.当前影响空气质量的首要污染物为
B.都是空气污染物
C.空气质量指数类别为优
D.空气质量指数数值越大,空气质量越差
11、利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A.实验前需检查装置气密性 B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D.最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
█知识点三 氧气的性质
1、物理性质:常温标准大气压状态下,氧气为 的气体,密度比空气 , 溶于水,在约-183°C时变为 液体,在约-218°C时变成淡蓝色雪花状固体。
2、化学性质
氧气能 、化学性质 ,具有 。
(1) 支持燃烧
将 小木条伸入盛有氧气的集气瓶中,观察到小木条 ,证明氧气能支持燃烧,可用于 。
(2) 与木炭反应
木炭在空气中燃烧产生 现象,而在氧气中 、 ,燃烧的产物( )能使澄清石灰水变浑浊文字表达如下:
(3) 与细铁丝反应
铁丝在空气中受热只出现 现象,没有燃烧,而铁丝在氧气中却能够 、 ,反应生成 固体(四氧化三铁)。用文字表示如下:
效果检测
12、下列不属于铁丝在氧气中燃烧现象的是
A.放出热量 B.产生大量白烟
C.火星四射 D.生成黑色固体
13、下列关于物质用途的说法不正确的是
A.硫酸用于中和酸性废水 B.氧气用于气焊
C.氮气用作食品保护气 D.干冰用作制冷剂
木炭燃烧实验过程如下图,以下说法不正确的是
A.①中现象是木炭燃烧,产生红热现象
B.②中操作应将木炭缓慢伸入瓶中
C.③中操作是为了防止生成物污染空气
D.对比①②现象可知,物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关
█知识点四 氧气的制取
1、工业生产氧气:工业上通过 的方法制取氧气。根据空气中各组分的 不同,汽化顺序不同,通过控制温度达到 分离的效果。
2、实验室制取氧气
(1)高锰酸钾制取氧气
实验药品:高锰酸钾( 固体)
实验原理:
实验装置:
1 发生装置: 型装置。
2 收集装置: 、 。
主要实验步骤:
1 查:组装仪器,检查 。
2 装:把药品装入试管内,平铺在试管底部,管口 ,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口;
3 定:用铁夹夹持试管,并固定在铁架台上;
4 点:点燃酒精灯加热(记得先 ,防止试管受热不均破裂);
5 收:用排水法收集氧气;
6 移:实验完毕,先把 从水槽中移出水面(防止 );
7 熄:熄灭酒精灯。
检验:将带火星的小木条伸入集气瓶中,若 则证明是氧气。
(2)过氧化氢分解制取氧气
实验药品:过氧化氢(H2O2)溶液( )和二氧化锰(MnO2)( 固体)
实验原理:
实验装置:
1 发生装置: 型装置
2 收集装置: 、 。
主要实验步骤:
1
2 向锥形瓶中加入
3 组装实验仪器,向分液漏斗中加入 ,缓慢滴下。
4 用排水法收集氧气。
3、 家庭生活中的氧气制取
(1)实验原理:过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢;过氧化氢→水+氧气
效果检测
14.实验室制取氧气,下列说法错误的是
A.可用于高锰酸钾制取氧气 B.可用于过氧化氢溶液制取氧气
C.可用于收集氧气 D.可用于收集氧气
15、实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①加热;②检查装置的气密性;③装药品;④用排水集气法收集;⑤从水槽中取出导气管;⑥熄灭酒精灯;⑦固定装置。其正确的操作顺序是 。
16、根据如图装置,回答问题
(1)写出图中标号仪器名称:① 。
(2)实验室用过氧化氢溶液与适量的二氧化锰混合制取氧气,希望可以在实验过程中控制化学反应速率,可以选择 (填装置序号)作为发生装置,写出该反应的文字表达式 。
(3)若用G装置进行排空气法收集氧气,则将带火星的木条放在 (选填“a”或“b”)处,若观察到带火星的木条复燃,则表示氧气已集满。
(4)若选择将装置G中装满水,连接装置G和H,用排水集气法测定生成氧气的总体积,则导管的连接顺序为 (填导管序号)。
█知识点五 基本反应类型
1、化合反应
(1)定义: ,叫作化合反应。
(2)特点: 变 ,可用通式表示:
2、分解反应
(1)定义: ,叫作分解反应。
(2)特点: 变 ,可用通式表示
效果检测
17、下列化学反应中属于化合反应的是
A. B.
C. D.
█考点一 探究燃烧的条件
【例1】(2022北京中考)探究物质的燃烧条件能够实现能源高效率利用、减少污染物排放、保障设备安全运行,并推动技术创新。已知白磷着火点是40℃。如图将两小块白磷固定在U形管底部基座上,分别加入等体积冷水和热水,白磷均不燃烧。一段时间后,将装置倒置。下列说法正确的是
A.冷水的作用是提供热量和隔绝氧气 B.该实验能证明可燃物的燃烧需要与氧气接触
C.倒置后两块白磷均能燃烧产生大量白烟 D.该实验不能证明可燃物燃烧需要温度达到着火点
解题要点
探究燃烧的条件
(8) 可燃物
(9) 与空气(氧气)接触。
(10) 使可燃物达到一定的温度(着火点)
燃烧需要以上三个条件,缺一不可。若要使用控制变量法,对三个条件进行逐个研究,则每一次实验只改变其中一个条件而控制其他两个条件不变,研究被改变的这个条件对燃烧的影响,最后再进行综合分析得出结论。
【变式1-1】验证可燃物燃烧的条件。已知:白磷、红磷的着火点分别是40℃、240℃。
装置(夹持仪器已略去)
步骤及现象
Ⅰ将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中(如左图所示)。白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ.升高右侧漏斗至红磷露出水面。红磷不燃烧
Ⅲ.升高左侧漏斗至白磷露出水面。白磷燃烧
(1)Ⅰ中白磷不燃烧的原因是 。
(2)对比Ⅱ和Ⅲ,可验证可燃物燃烧的条件是 。
【变式1-2】化学兴趣小组的同学根据课本实验探究燃烧的条件。图1、图2为实验装置图,图3是兴趣小组的同学利用氧气传感器测量木条在密闭容器中燃烧时,氧气浓度的变化情况(白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为)。下列有关说法错误的是
A.图1实验运用了控制变量法进行实验设计
B.图1和图2实验中,最终实验现象为①④处白磷燃烧,②处白磷和③处红磷不燃烧
C.图1和图2实验中,②④组成对照组,说明燃烧需要温度达到着火点
D.图3实验说明,燃烧需要氧气的浓度达到一定程度才会发生
█考点二 空气中氧气含量的测定
【例2】利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A.实验前需检查装置气密性 B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D.最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
解题要点
空气中氧气含量的测定
1、实验装置分为:发生装置与收集装置
(1) 发生装置的选择依据:实验药品的状态、反应条件。如:固固加热型、固液常温型
(2) 收集装置的选择依据:要收集的气体是否溶于水、与水发生反应、密度比空气大或小;若气体易溶于水或与水发生反应,则不能使用排水法进行收集;若收集的气体密度比空气大则使用向上排空气法,若收集的气体密度比空气小则使用向下排空气法。
2、检验与验满
(1)检验:根据气体所具有的性质进行检验,如氧气可以支持燃烧,可以用带火星的小木条对氧气进行检验。
(2)验满:要在集气瓶瓶口对气体进行检验,确定瓶内已充满该气体。
【例2-1】某兴趣小组要一瓶(100mL)含氧气的体积分数约为80%的气体,收集气体的装置如图。方法是:在100mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭止水夹b,打开止水夹a通入氧气,把瓶里的一部分水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭止水夹a,然后打开止水夹b通入空气,把瓶里剩下的水全部排入量筒,通入氧气的体积和通入空气的体积大约是
A.40mL和60mL B.80mL和20mL
C.50mL和50mL D.75mL和25mL
【例2-2】用如图装置验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是
A.红磷的作用是消耗集气瓶中的氧气
B.红磷燃烧时产生大量白烟
C.待红磷熄灭并冷却到室温再打开弹簧夹
D.集气瓶中水面最终上升至2处
█考点三 实验室制取氧气
【例3】选用如图装置进行的制取实验。
(1)用制取的化学方程式为 ,发生装置是 (填序号)。
(2)用向上排空气法收集的原因是 。
(3)用带火星的木条检验已收集满,现象是 。
解题要点
实验室制取氧气
1、实验装置分为:发生装置与收集装置
(3) 发生装置的选择依据:实验药品的状态、反应条件。如:固固加热型、固液常温型
(4) 收集装置的选择依据:要收集的气体是否溶于水、与水发生反应、密度比空气大或小;若气体易溶于水或与水发生反应,则不能使用排水法进行收集;若收集的气体密度比空气大则使用向上排空气法,若收集的气体密度比空气小则使用向下排空气法。
2、检验与验满
(1)检验:根据气体所具有的性质进行检验,如氧气可以支持燃烧,可以用带火星的小木条对氧气进行检验。
(2)验满:要在集气瓶瓶口对气体进行检验,确定瓶内已充满该气体。
【变式3-1】下图是的制取和性质实验。
(1)实验1,仪器a的名称是 ,制取的化学方程式为 。
(2)实验2,观察到铁丝剧烈燃烧、 、生成黑色固体。
【变式3-2】
A氧气的制取与性质
(1)①中反应的文字表达式为 。
基础应用
1.休闲潜水用气罐中一般为压缩人造空气,其成分与周围空气类似,其中含量最多的气体是
A.O2 B.N2 C.H2 D.CO2
2.下列反应中既是化合反应又是氧化反应的是
A.酒精+氧气二氧化碳+水 B.氢气+氧气水
C.氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水 D.二氧化碳+水→碳酸
3.2024年12月2日,省生态环境监测中心发布《2024年1至10月湖南生态环境质量报告》。看空气质量,全省平均优良天数比例为,较2023年同期提升1.1个百分点。下列措施有助于环保的是
A.随意焚烧农作物秸秆 B.提倡和鼓励使用新能源汽车
C.为增加节日气氛,开放烟花爆竹燃放 D.为保证经济快速增长,任意使用化石燃料
4.化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列关系表示正确的是
A. B.
C. D.
5.化学概念在逻辑上存在如图所示关系时,对下列概念间的关系说法正确的是
A.化合反应与氧化反应属于交叉关系
B.纯净物与混合物属于包含关系
C.物理性质与化学性质属于交叉关系
D.化学变化与物理变化是包含关系
6.空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法错误的是
A.氧气能支持燃烧
B.食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期
C.稀有气体可制造电光源
D.空气污染指数越高,空气质量越好
7.用数字化仪器进行实验探究,可将定性探究转化为足量探究。利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化。实验装置如图1所示,实验过程中采集到的数据如图2所示,以下分析不合理是
A.图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B.装置内氧气被蜡烛消耗完了
C.蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2
D.蜡烛在80秒时已经熄灭了
8.木炭燃烧实验过程如下图,以下说法不正确的是
A.①中现象是木炭燃烧,产生红热现象
B.②中操作应将木炭缓慢伸入瓶中
C.③中操作是为了防止生成物污染空气
D.对比①②现象可知,物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关
9.下列图像表示一定质量的高锰酸钾固体在受热过程中某些量随时间的变化趋势,其中正确的是
A.B.C. D.
10. 某日傍晚,市消防站队员迅速控制住了一居民楼的突发火灾,火灾的起因是住户堆放的废旧纸箱着火。下列有关说法错误的是( )
A.把着火纸箱移到室外空旷处可防止火势蔓延
B.废旧纸箱为火灾提供了可燃物
C.水能灭火是因为水降低了可燃物的着火点
D.发现火灾可拨打119火警电话
11.在括号内填入物质名称。
(1)( )+( )氧化铜
(2)( )+( )五氧化二磷
(3)( )+( )二氧化碳
(4)铁+( )( )
(5)高锰酸钾( )+( )+( )
(6)过氧化氢( )+( )
(7)以上反应属于化合反应的是 ,属于分解反应的是 ,属于氧化反应的是 。(均填序号)
能力提升
12.阅读科普短文,回答下列问题。
臭氧(O3)是地球大气中的一种微量气体,通常状况下是淡蓝色,有鱼腥味的气体。O3主要分布在距离地面10~50km的大气层中。形成所谓的臭氧层。O3所起的作用非常重要,它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线。使地球上的生物免受紫外线的伤害。家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞。
空气中的氧气(O2)在高压放电的条件下能转化为O3。研究人员分别在充满氧气、空气的反应器中,臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化(如图1),研究人员还通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(如图2)。
(1)写出臭氧的一条物理性质: 。
(2)氧气转化为臭氧的文字表达式为 。
(3)为保护臭氧层,应采取的一条可行措施是 。
(4)由图1可知,紫外灯照射时间相同时,产生的臭氧量氧气要比空气 。
(5)由图2可知,臭氧浓度与杀菌效果的关系是 。
13.用下图装置进行实验。升温至60℃的过程中,仅①燃烧;继续升温至260℃的过程中,仅③燃烧。下列分析不正确的是( )
A.①燃烧,说明白磷是可燃物
B.对比①③,可说明红磷的着火点比白磷的高
C.对比②③,可验证燃烧需可燃物与氧气接触
D.④未燃烧,说明无烟煤不是可燃物
14.为测定人体呼出气体中O2的含量,兴趣小组用下图装置进行实验,实验前先关闭K1,注射器中充入空气,读数为50mL。加热锥形瓶,观察现象,待装置冷却至室温后,打开K1,注射器活塞向左滑动至示数为10mL时,不再移动。下列说法正确的是
A.加热锥形瓶,白磷燃烧产生大量白色烟雾
B.从实验开始至装置冷却至室温,气球一直胀大
C.本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为16%
D.若未等装置冷却至室温就打开K1,会造成测定结果偏大
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第二章 揭示燃烧奥秘
复习讲义
复习目标
1. 了解燃烧发展史,掌握燃烧及灭火的基本概念、条件
2. 运用相关知识解决生活中的相关问题
3. 了解空气的组成、各成分含量、用途及保护手段
4. 掌握混合物和纯净物的概念、判别方法
5. 观察不同物质在空气和氧气中燃烧的现象并分析原因
6. 掌握氧气的性质及用途
7. 了解氧气在不同场所的制取方法
8. 掌握实验室制取氧气的原理、方法及验满
重点和难点
重点:实验室制取氧气
难点:空气中氧气含量的测定
█知识点一 燃烧与灭火
1、 物质燃烧的条件:(缺一不可)
(1) 可燃物
(2) 与空气(氧气)接触。
(3) 使可燃物达到一定的温度(着火点)。
(4) 实验探究
实验操作
现象
分析
空气中的白磷燃烧
温度达到着火点且接触氧气
空气中的红磷不燃烧
温度未达到着火点
水中的白磷不燃烧
达到着火点,没接触氧气
白磷燃烧
达到着火点,接触氧气
2、 灭火的原理:(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
(5) 移走可燃物;
(6) 隔绝空气(氧气);
(7) 降温到 着火点以下。
常见的灭火方法有:移走可燃物与火源隔离、隔绝氧气(或空气)、降低温度。
3、文字表达式:
可燃物+助燃物(如氧气)→(温度达到可燃物着火点)生成物+能量
效果检测
1、某日傍晚,市消防站队员迅速控制住了一居民楼的突发火灾,火灾的起因是住户堆放的废旧纸箱着火。下列有关说法错误的是( )
A.把着火纸箱移到室外空旷处可防止火势蔓延
B.废旧纸箱为火灾提供了可燃物
C.水能灭火是因为水降低了可燃物的着火点
D.发现火灾可拨打119火警电话
【答案】C
【详解】A、将着火纸箱移到室外空旷处,可以隔离可燃物,防止火势蔓延到其他物体。说法正确;
B、废旧纸箱是易燃物质,为燃烧提供了可燃物,这是火灾发生的必要条件之一。说法正确;
C、水能灭火的主要原因是水蒸发吸热,降低可燃物的温度至其着火点以下,而不是降低着火点。说法错误;
D、发现火灾时,拨打119火警电话是报警的正确方式。说法正确;故选:C。
2、下列灭火措施不正确的是
A.森林起火,开辟隔离带 B.电线老化短路起火、用水浇灭
C.炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖盖灭 D.酒精灯洒出的酒精在桌上燃烧,用湿布盖灭
【答案】B
【详解】A、森林起火,开辟隔离带,能够使可燃物与正在燃烧的物质隔离,起到灭火的目的,选项正确;
B、电线老化短路起火,应先切断电源,不能用水浇灭,会引起触电,选项错误;
C、炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖盖灭,起到隔绝空气从而达到灭火的目的,选项正确;
D、酒精灯洒出的酒精在桌上燃烧,由于酒精能与水以任意比例混合,故不能用水浇灭,用湿布盖灭起到隔绝空气的作用从而灭火,选项正确;故选:B。
3、火的使用标志着人类文明的巨大进步。汉字作为载体也反映了我国古代人民对火的认识。
(1)甲骨文“”(焚)的字形像是要燃火烧掉树林。上方的“林”相当于燃烧条件中的 。
(2)小篆“”(灭)的字形左边像是一川流水,意思是水能灭火。用水灭火的主要原理是 。
【答案】(1)可燃物
(2)降温至可燃物的着火点以下
【详解】(1)燃烧条件包括:可燃物,氧气(或空气),达到燃烧时所需的最低温度(着火点)。所以上方的“林”相当于燃烧条件中的可燃物;故填:可燃物。
(2) 用水灭火的主要原理是水蒸发吸热可降低温度到着火点以下。
4、用如图所示实验验证可燃物燃烧的条件。
已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
(1)若a、b均为白磷,可观察到的现象是 。
(2)若a、b均为红磷,判断该实验能否证明可燃物燃烧需要与接触,并说明理由: 。
【答案】(1)a处白磷不燃烧,b处白磷燃烧
(2)不能,因为温度未达到红磷的着火点,a、b处的红磷均不燃烧
【详解】(1)由图可知,a、b处白磷温度均达到着火点,但a处白磷未与氧气接触,故a处白磷不燃烧,b处白磷燃烧,故填:a处白磷不燃烧,b处白磷燃烧;
(2)由题中信息可知,红磷的着火点是240℃,若a、b均为红磷,温度未达到红磷的着火点,a、b处的红磷均不燃烧,不满足单一变量原则,故无法证明可燃物燃烧需要与O2接触,故填:不能,因为温度未达到红磷的着火点,a、b处的红磷均不燃烧。
5、用下图所示实验验证可燃物燃烧的条件。
已知:白磷和红磷的着火,点分别为40℃、240℃。
(1)铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)能验证可燃物燃烧需要与O2接触的现象是 。
(3)热水的作用是 。
【答案】(1)温度达到可燃物的着火点
(2)铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧
(3)提供热量和隔绝空气
【详解】(1)根据资料,白磷和红磷的着火,点分别为40℃、240℃。可知白磷的着火点很低,铜片上的白磷燃烧,红磷不能燃烧,是因为白磷温度达到了着火点,而红磷没有达到着火点。故说明可燃物燃烧的条件之一是:温度达到可燃物的着火点;
(2)铜片上的白磷温度达到着火点而燃烧,而热水中的白磷虽也达到了着火点,但未与氧气接触而不燃烧,故说明燃物燃烧需要与氧气接触。故填:铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧;
(3)热水的温度较高使铜片上白磷的温度达到了着火点发生燃烧,水中的白磷由于热水隔绝了氧气不能发生燃烧。故热水的作用是:提供热量和隔绝空气。
█知识点二 空气的组成
1、 混合物:两种或两种以上物质混合组成的物质。
2、 纯净物:有一种物质组成的,有着固定的组成和确定的性质,可以用专门的化学符号来表示。
3、 空气的组成
空气成分
体积分数
主要用途及性质
氮气(N2)
78%
用作食品或灯泡的填充气体→化学性质稳定
制作氮肥→含有氮元素
液氮也可用于冷冻
氧气(O2)
21%
用于潜水和医疗急救等→供给呼吸
用于炼钢,焊接,切割,金属等→支持燃烧
稀有气体
0.94%
作保护气→化学性质稳定
制造电光源→通电时发出不同颜色的光
二氧化碳(CO2)
0.03%
灭火
干冰做制冷剂,用于人工降雨→干冰升华吸热
光合作用的原料
其他气体和杂质
0.03%
4、 空气中氧气含量的测定
(1)实验装置
(2)实验原理:红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,瓶内气体减少,压强减小,冷却后打开弹簧夹,烧杯内的水会被压入集气瓶,进入水的体积即为瓶内消耗1/5的体积。
(3)实验现象:红磷燃烧,产生白烟,并放出热量。冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水被压入集气瓶,瓶内液面上升约1/5。
(4)实验结论:氧气约占空气总体积的1/5。
(5)文字表达式:红磷+氧气五氧化二磷
5、空气污染与保护
(1)空气污染物来源:大量使用化石燃料、金属冶炼、化肥生产、硫酸生产等工业生产过程。
(2)空气污染物:二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)和可吸入颗粒物(PM10)。
(3)可能引起的环境问题:酸雨、臭氧层破坏及温室效应等气候变化和环境问题
(4)目前计入环境空气质量标准的主要污染物有: 二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)
(5)酸雨及其危害:酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨雪在形成和降落过程中,吸收并溶解空气中的二氧化硫,氮氧化物等物质,具有较强的腐蚀性,对建筑物植被造成直接影响。
效果检测
6、下列各组物质中,一定属于纯净物的是
A.仅含氧元素的物质 B.青海湖的湖水 C.仅含氢、氧两种元素的物质 D.臭氧
【答案】D
【详解】A、仅含氧元素的物质可能是氧气(O2)、臭氧(O3),也可能是氧气和臭氧的混合物,不一定是纯净物,该选项错误;
B、青海湖的湖水中含有水、溶解的矿物质等多种物质,属于混合物,该选项错误;
C、仅含氢、氧两种元素的物质可能是水(H2O)、过氧化氢(H2O2),也可能是二者的混合物,不一定是纯净物,该选项错误;
D、臭氧只由一种物质组成,其化学式为O3,属于纯净物,该选项正确。
故选D。
7、每年的9月16日为国际保护臭氧层日。臭氧能吸收大部分紫外线,保护地球生物。臭氧()属于
A.氧气 B.混合物 C.纯净物 D.稀有气体
【答案】C
【详解】A、臭氧和氧气是两种不同的物质,不符合题意;
B、臭氧由同种物质组成,属于纯净物,不属于混合物,不符合题意;
C、臭氧由同种物质组成,属于纯净物,符合题意;
D、臭氧属于空气污染物,不属于稀有气体,不符合题意。
故选C。
8、空气是人类共有宝贵的资源,其成分中氧气的体积分数约占
A.78% B.21% C.0.94% D.0.03%
【答案】B
【详解】空气的成分按体积分数计算大约是:大约是氮气占(78%),氧气占(21%),稀有气体占(0.94%),二氧化碳占(0.03%),其它气体和杂质占(0.03%),可以看出氧气大约占空气体积的21%;故答案为:B。
9、下列关于物质用途的描述不正确的是
A.用于食品防腐 B.NaCl用作调味品 C.干冰用于人工降雨 D.用作保护气
【答案】A
【详解】A、氧气具有氧化性,会加速食品的腐败变质,不能用于食品防腐,符合题意;
B、氯化钠有咸味,可用作调味品,不符合题意;
C、干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用于人工降雨,不符合题意;
D、氮气化学性质稳定,可填充于食品包装中用于防腐,不符合题意。故选A。
10、如图为巴林左旗某时刻空气质量日报的相关信息。下列有关描述不合理的是
A.当前影响空气质量的首要污染物为
B.都是空气污染物
C.空气质量指数类别为优
D.空气质量指数数值越大,空气质量越差
【答案】B
【详解】A.据图可知,当前空气质量主要污染物为O3,此选项正确;
B. 二氧化碳是空气的成分之一,不属于污染物,此选项错误;
C. 当前空气质量为优,适合大部分人群户外运动,此选项正确;
D. 空气质量指数数值越大,空气质量越差,此选项正确。
故选B。
11、利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A.实验前需检查装置气密性 B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D.最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
【答案】D
【详解】A、该装置是利用白磷燃烧消耗氧气,反应后,装置内压强减小,在压强差的作用下,量筒中的水进入试管,进入水的体积就是空气中氧气的体积,故实验前需检查装置的气密性,否则,装置漏气,外界空气进入,会使实验结果偏小,不符合题意;
B、白磷的作用是将试管内的氧气耗尽,使装置内压强减小,在压强差的作用下,量筒中的水进入试管,进入水的体积就是空气中氧气的体积,不符合题意;
C、白磷熄灭,试管冷却后,再打开止水夹,否则,试管内的气体受热膨胀,占据了一定的空间,会使进入水的体积偏小,从而使实验结果偏小,不符合题意;
D、空气中氧气的体积约占空气体积的,故进入水的体积大约是:130mL×=26mL,故最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处,符合题意。故选D。
█知识点三 氧气的性质
1、物理性质:常温标准大气压状态下,氧气为无色无味的气体,密度比空气大,不易溶于水,在约-183°C时变为淡蓝色液体,在约-218°C时变成淡蓝色雪花状固体。
2、化学性质
氧气能供给呼吸、化学性质活泼,具有助燃性。
(1) 支持燃烧
将带火星的小木条伸入盛有氧气的集气瓶中,观察到小木条复燃,证明氧气能支持燃烧,可用于氧气的检验。
(2) 与木炭反应
木炭在空气中燃烧产生红热现象,而在氧气中剧烈燃烧,发出白光,燃烧的产物(二氧化碳)能使澄清石灰水变浑浊文字表达如下:
碳 + 氧气二氧化碳
C+O2 CO2
(3) 与细铁丝反应
铁丝在空气中受热只出现红热现象,没有燃烧,而铁丝在氧气中却能够剧烈燃烧,火星四射,反应生成黑色固体(四氧化三铁)。用文字表示如下:
铁+ 氧气四氧化三铁
Fe+O2Fe3O4
效果检测
12、下列不属于铁丝在氧气中燃烧现象的是
A.放出热量 B.产生大量白烟
C.火星四射 D.生成黑色固体
【答案】B
【详解】铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;不会产生大量白烟。故选:B。
13、下列关于物质用途的说法不正确的是
A.硫酸用于中和酸性废水 B.氧气用于气焊
C.氮气用作食品保护气 D.干冰用作制冷剂
【答案】A
【详解】A、硫酸呈酸性,能中和碱性废水,但不能用于中和酸性废水,故选项物质用途的说法不正确;
B、氧气具有助燃性,可用于气焊,故选项物质用途的说法正确;
C、氮气的化学性质不活泼,一般不与其它物质反应,可用作食品保护气,故选项物质用途的说法正确;
D、干冰升华时吸热,使周围的温度降低,可用作制冷剂,故选项物质用途的说法正确。故选A。
木炭燃烧实验过程如下图,以下说法不正确的是
A.①中现象是木炭燃烧,产生红热现象
B.②中操作应将木炭缓慢伸入瓶中
C.③中操作是为了防止生成物污染空气
D.对比①②现象可知,物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关
【答案】C
【详解】A、木炭在空气中燃烧,产生红热现象,该选项说法正确;
B、木炭燃烧实验中,为了木炭和氧气充分接触,应将木炭缓慢伸入瓶中,该选项说法正确;
C、木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水,则③的目的为检验二氧化碳,且二氧化碳不属于空气污染物,该选项说法不正确;
D、木炭在氧气中比在空气中燃烧剧烈,说明物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,该选项说法正确。
故选C。
█知识点四 氧气的制取
1、工业生产氧气:工业上通过分离液态空气的方法制取氧气。根据空气中各组分的沸点不同,汽化顺序不同,通过控制温度达到氧气与氮气分离的效果。
2、实验室制取氧气
(1)高锰酸钾制取氧气
实验药品:高锰酸钾(紫黑色固体)
实验原理:高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
(KMnO4) (K2MnO4) + (MnO2) + (O2)
实验装置:
1 发生装置:固固加热型装置。
2 收集装置:排水法或向上排空气法。
主要实验步骤:
1 查:组装仪器,检查装置气密性。
2 装:把药品装入试管内,平铺在试管底部,管口塞一团棉花,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口;
3 定:用铁夹夹持试管,并固定在铁架台上;
4 点:点燃酒精灯加热(记得先预热,防止试管受热不均破裂);
5 收:用排水法收集氧气;
6 移:实验完毕,先把导气管从水槽中移出水面(防止倒吸);
7 熄:熄灭酒精灯。
检验:将带火星的小木条伸入集气瓶中,若观察到小木条复燃则证明是氧气。
(2)过氧化氢分解制取氧气
实验药品:过氧化氢(H2O2)溶液(无色液体)和二氧化锰(MnO2)(黑色粉末状固体)
实验原理:过氧化氢 水 + 氧气
(H2O2) (H2O) + (O2)
实验装置:
1 发生装置:固液常温型装置
2 收集装置:排水法或向上排空气法。
主要实验步骤:
1 检查装置的气密性
2 向锥形瓶中加入二氧化锰固体
3 组装实验仪器,向分液漏斗中加入过氧化氢溶液,缓慢滴下。
4 用排水法收集氧气。
3、 家庭生活中的氧气制取
(1)实验原理:过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢;过氧化氢→水+氧气
效果检测
14.实验室制取氧气,下列说法错误的是
A.可用于高锰酸钾制取氧气 B.可用于过氧化氢溶液制取氧气
C.可用于收集氧气 D.可用于收集氧气
【答案】C
【详解】A、用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,且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,可以选择该装置用于高锰酸钾制取氧气,不符合题意;
B、用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,属于固液不加热反应,可以选择该装置,不符合题意;
C、氧气的密度比空气略大,应用向上排空气法收集,符合题意;
D、氧气不易溶于水,且与水不反应,可用排水法收集,不符合题意。
故选C。
15、实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①加热;②检查装置的气密性;③装药品;④用排水集气法收集;⑤从水槽中取出导气管;⑥熄灭酒精灯;⑦固定装置。其正确的操作顺序是 。
【答案】②③⑦①④⑤⑥
【详解】实验室用高锰酸钾制取氧气时操作步骤:连→查(检查装置的气密性)→装(向试管里装入固体药品;在试管口放一团棉花)→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热;注意要用外焰,先预热,再固定在有药品的部位加热)→收→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯),则其正确的操作顺序是②③⑦①④⑤⑥,故填:②③⑦①④⑤⑥。
16、根据如图装置,回答问题
(1)写出图中标号仪器名称:① 。
(2)实验室用过氧化氢溶液与适量的二氧化锰混合制取氧气,希望可以在实验过程中控制化学反应速率,可以选择 (填装置序号)作为发生装置,写出该反应的文字表达式 。
(3)若用G装置进行排空气法收集氧气,则将带火星的木条放在 (选填“a”或“b”)处,若观察到带火星的木条复燃,则表示氧气已集满。
(4)若选择将装置G中装满水,连接装置G和H,用排水集气法测定生成氧气的总体积,则导管的连接顺序为 (填导管序号)。
【答案】(1)酒精灯
(2) C
(3)b
(4)bac
【详解】(1)仪器①的名称是酒精灯;
(2)实验室用过氧化氢溶液与适量的二氧化锰混合制取氧气,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置B或C,其中C装置能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率,从而控制反应速率,故发生装置应选择装置C;
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,文字表达式为;
(3)若用G装置进行排空气法收集氧气,由于氧气密度比空气略大,所以氧气从a端通入,空气从b端排出,则验满时应将带火星的木条放在b处,若观察到带火星的木条复燃,则表示氧气已集满;
(4)若选择将装置G中装满水,连接装置G和H,用排水集气法测定生成氧气的总体积,由于氧气密度比水小,所以氧气从b端通入,水从a端排出进入量筒,量筒中水的体积即为生成氧气的体积,故导管的连接顺序为。
█知识点五 基本反应类型
1、化合反应
(1)定义:两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫作化合反应。
(2)特点:多变一,可用通式表示:A+B+…→C
2、分解反应
(1)定义:一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,叫作分解反应。
(2)特点:一变多,可用通式表示A→B+C+…
效果检测
17、下列化学反应中属于化合反应的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.、该反应中,反应物是石蜡和氧气(两种物质),生成物是二氧化碳和水(两种物质)。不符合“多变一”的特点,因此不是化合反应,不符合题意;
B、该反应中,反应物是甲烷和氧气(两种物质),生成物是二氧化碳和水(两种物质)。不符合“多变一”的特点,因此不是化合反应,不符合题意;
C、该反应中,反应物是氢气和氧气(两种物质),生成物只有水(一种物质)。符合“多变一”的特点,因此是化合反应,符合题意;
D、该反应中,反应物是水(一种物质),生成物是氢气和氧气(两种物质)。这是一种物质分解成多种物质的反应,属于分解反应(“一变多”),不是化合反应,不符合题意。
故选C。
█考点一 探究燃烧的条件
【例1】(2022北京中考)探究物质的燃烧条件能够实现能源高效率利用、减少污染物排放、保障设备安全运行,并推动技术创新。已知白磷着火点是40℃。如图将两小块白磷固定在U形管底部基座上,分别加入等体积冷水和热水,白磷均不燃烧。一段时间后,将装置倒置。下列说法正确的是
A.冷水的作用是提供热量和隔绝氧气 B.该实验能证明可燃物的燃烧需要与氧气接触
C.倒置后两块白磷均能燃烧产生大量白烟 D.该实验不能证明可燃物燃烧需要温度达到着火点
【答案】B
【详解】A、图中冷水的作用是提供较低温度,对比热水中的白磷,同时起到隔绝氧气的作用,故选项说法错误;
B、将两小块白磷固定在U形管底部基座上,分别加入等体积冷水和热水,白磷均不燃烧,装置倒置后,露出热水的白磷燃烧,说明可燃物的燃烧需要与氧气接触,故选项说法正确;
C、装置倒置后,露出冷水的白磷温度达不到着火点,不燃烧,故选项说法错误;
D、倒置后冷水中白磷不燃烧,热水中白磷燃烧,证明可燃物燃烧需要温度达到着火点,故选项说法错误;故选:B。
解题要点
探究燃烧的条件
(8) 可燃物
(9) 与空气(氧气)接触。
(10) 使可燃物达到一定的温度(着火点)
燃烧需要以上三个条件,缺一不可。若要使用控制变量法,对三个条件进行逐个研究,则每一次实验只改变其中一个条件而控制其他两个条件不变,研究被改变的这个条件对燃烧的影响,最后再进行综合分析得出结论。
【变式1-1】验证可燃物燃烧的条件。已知:白磷、红磷的着火点分别是40℃、240℃。
装置(夹持仪器已略去)
步骤及现象
Ⅰ将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中(如左图所示)。白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ.升高右侧漏斗至红磷露出水面。红磷不燃烧
Ⅲ.升高左侧漏斗至白磷露出水面。白磷燃烧
(1)Ⅰ中白磷不燃烧的原因是 。
(2)对比Ⅱ和Ⅲ,可验证可燃物燃烧的条件是 。
【答案】 白磷未与氧气接触 燃烧需要温度达到可燃物的着火点
【详解】(1)Ⅰ中白磷达到了着火点,但是隔绝了氧气,故不燃烧的原因是:白磷未与氧气接触;
(2)Ⅱ、升高右侧漏斗至红磷露出水面。红磷与氧气(或空气)接触,红磷不燃烧,是因为没有达到红磷的着火点;
Ⅲ、升高左侧漏斗至白磷露出水面。白磷与氧气(或空气)接触,且达到了着火点,白磷燃烧,由此可得出,燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
【变式1-2】化学兴趣小组的同学根据课本实验探究燃烧的条件。图1、图2为实验装置图,图3是兴趣小组的同学利用氧气传感器测量木条在密闭容器中燃烧时,氧气浓度的变化情况(白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为)。下列有关说法错误的是
A.图1实验运用了控制变量法进行实验设计
B.图1和图2实验中,最终实验现象为①④处白磷燃烧,②处白磷和③处红磷不燃烧
C.图1和图2实验中,②④组成对照组,说明燃烧需要温度达到着火点
D.图3实验说明,燃烧需要氧气的浓度达到一定程度才会发生
【答案】C
【详解】A、图1实验中,①处白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧;②处白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,③处红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,①②对比(变量是是否与氧气接触)说明燃烧需要与氧气接触,①③对比(变量是着火点)说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,利用了控制变量法进行实验设计,不符合题意;
B、①④处白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,②处白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,③处红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,不符合题意;
C、②处白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,④处白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,符合题意;
█考点二 空气中氧气含量的测定
【例2】利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A.实验前需检查装置气密性 B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D.最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
【答案】D
【详解】A、该装置是利用白磷燃烧消耗氧气,反应后,装置内压强减小,在压强差的作用下,量筒中的水进入试管,进入水的体积就是空气中氧气的体积,故实验前需检查装置的气密性,否则,装置漏气,外界空气进入,会使实验结果偏小,不符合题意;
B、白磷的作用是将试管内的氧气耗尽,使装置内压强减小,在压强差的作用下,量筒中的水进入试管,进入水的体积就是空气中氧气的体积,不符合题意;
C、白磷熄灭,试管冷却后,再打开止水夹,否则,试管内的气体受热膨胀,占据了一定的空间,会使进入水的体积偏小,从而使实验结果偏小,不符合题意;
D、空气中氧气的体积约占空气体积的,故进入水的体积大约是:130mL×=26mL,故最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处,符合题意。
故选D。
解题要点
空气中氧气含量的测定
1、原理:利用压强差。白磷燃烧消耗氧气,反应后,装置内压强减小,在压强差的作用下,烧中的水进入试管,进入水的体积就是空气中氧气的体积。
2、该实验测得空气中氧气的含量约为1/5,而不是精确的数字。
3、红磷过量才能将集气瓶中氧气耗尽,使用其他药品进行代替需考虑能否形成压强差,如木炭燃烧会生成二氧化碳,无法形成压强差。
【例2-1】某兴趣小组要一瓶(100mL)含氧气的体积分数约为80%的气体,收集气体的装置如图。方法是:在100mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭止水夹b,打开止水夹a通入氧气,把瓶里的一部分水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭止水夹a,然后打开止水夹b通入空气,把瓶里剩下的水全部排入量筒,通入氧气的体积和通入空气的体积大约是
A.40mL和60mL B.80mL和20mL
C.50mL和50mL D.75mL和25mL
【答案】D
【详解】设通入氧气的体积为x,则通入空气的体积为:100mL-x,空气中的氧气约占空气体积的,根据题意有:,解得x=75mL,则空气体积:。
故选:D。
【例2-2】用如图装置验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是
A.红磷的作用是消耗集气瓶中的氧气
B.红磷燃烧时产生大量白烟
C.待红磷熄灭并冷却到室温再打开弹簧夹
D.集气瓶中水面最终上升至2处
【答案】D
【详解】A、红磷的作用是消耗集气瓶中的氧气,故A说法正确;
B、红磷燃烧时产生大量白烟,故B说法正确;
C、待红磷熄灭并冷却到室温再打开弹簧夹,以防造成测定结果偏小,故C说法正确;
D、氧气约占空气体积的五分之一,因此装置冷却至室温后,打开弹簧夹,集气瓶中水面最终上升至1处,故D说法错误。
故选:D。
█考点三 实验室制取氧气
【例3】选用如图装置进行的制取实验。
(1)用制取的化学方程式为 ,发生装置是 (填序号)。
(2)用向上排空气法收集的原因是 。
(3)用带火星的木条检验已收集满,现象是 。
【答案】(1) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ A
(2)氧气密度大于空气
(3)将带火星的木条放于集气瓶口,若木条复燃,则氧气集满
【详解】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,发生装置是A;
(2)氧气密度大于空气,可用用向上排空气法收集;
(3)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,检验其收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口,若木条复燃,则氧气集满。
解题要点
实验室制取氧气
1、实验装置分为:发生装置与收集装置
(1) 发生装置的选择依据:实验药品的状态、反应条件。如:固固加热型、固液常温型
(2) 收集装置的选择依据:要收集的气体是否溶于水、与水发生反应、密度比空气大或小;若气体易溶于水或与水发生反应,则不能使用排水法进行收集;若收集的气体密度比空气大则使用向上排空气法,若收集的气体密度比空气小则使用向下排空气法。
2、检验与验满
(1)检验:根据气体所具有的性质进行检验,如氧气可以支持燃烧,可以用带火星的小木条对氧气进行检验。
(2)验满:要在集气瓶瓶口对气体进行检验,确定瓶内已充满该气体。
【变式3-1】下图是的制取和性质实验。
(1)实验1,仪器a的名称是 ,制取的化学方程式为 。
(2)实验2,观察到铁丝剧烈燃烧、 、生成黑色固体。
【答案】(1) 集气瓶
(2)火星四射
【详解】(1)由图可知,仪器a为集气瓶;
制取氧气的反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
(2)实验2中铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体。
【变式3-2】
A氧气的制取与性质
(1)①中反应的化学方程式为 。
【答案】 () 木炭燃烧,发白光,放热(湿润紫色石蕊纸花变红)
【详解】A、(1)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,该反应的化学方程式为:;
基础应用
1.休闲潜水用气罐中一般为压缩人造空气,其成分与周围空气类似,其中含量最多的气体是
A.O2 B.N2 C.H2 D.CO2
【答案】B
【详解】A.自然空气中各气体体积比例约为:氮气(N2)78%、氧气(O2)21%、稀有气体和二氧化碳(CO2)等共约1%,题目明确人造空气成分与周围空气类似,因此含量最多的气体应与自然空气一致,氧气占21%,是第二多的成分,但并非最多,故A错误;
B.氮气占78%,是空气中含量最高的气体,故B正确;
C.一般情况下,氢气在自然空气中含量极低,几乎可忽略,故C错误;
D.二氧化碳仅占约0.03%,含量极少,故D错误。
故选:B。
2.下列反应中既是化合反应又是氧化反应的是
A.酒精+氧气二氧化碳+水 B.氢气+氧气水
C.氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水 D.二氧化碳+水→碳酸
【答案】B
【详解】A、该反应不符合多变一,不属于化合反应;反应是物质与氧气发生的反应属于氧化反应,不符合题意;
A、该反应符合多变一,属于化合反应;反应是物质与氧气发生的反应属于氧化反应,符合题意;
A、该反应不符合多变一,不属于化合反应;反应不是物质与氧气发生的反应不属于氧化反应,不符合题意;
A、该反应符合多变一,属于化合反应;反应不是物质与氧气发生的反应不属于氧化反应,不符合题意;
故选B。
3.2024年12月2日,省生态环境监测中心发布《2024年1至10月湖南生态环境质量报告》。看空气质量,全省平均优良天数比例为,较2023年同期提升1.1个百分点。下列措施有助于环保的是
A.随意焚烧农作物秸秆 B.提倡和鼓励使用新能源汽车
C.为增加节日气氛,开放烟花爆竹燃放 D.为保证经济快速增长,任意使用化石燃料
【答案】B
【详解】A. 随意焚烧秸秆会产生大量烟尘和有害气体,污染空气,不利于环保,不符合题意;
B. 提倡新能源汽车减少化石燃料消耗和尾气排放,有助于环保,符合题意;
C. 开放烟花爆竹燃放会释放污染物(如二氧化硫、颗粒物),加重空气污染,不符合题意;
D. 化石燃料的燃烧是空气污染的主要来源之一,任意使用化石燃料,会加重污染,违背环保原则,不符合题意;
故选B。
4.化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列关系表示正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、有新物质生成的变化属于化学变化,没有新物质生成的变化属于物理变化,化学变化和物理变化属于并列关系,不是交叉关系,选项错误;
B、氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化,食物腐烂是物质与氧气发生的缓慢地、不易察觉地氧化反应,属于缓慢氧化,所以氧化反应包含缓慢氧化,缓慢氧化包含食物腐烂,选项正确;
C、化合反应是多种物质生成一种新物质的反应,氧化反应是物质与氧发生的反应,两者存在交叉关系,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,属于氧化反应,但不符合多变一,不是化合反应,选项错误;
D、分解反应是化学反应的一种,化学反应包含分解反应,选项错误。
故选B。
5.化学概念在逻辑上存在如图所示关系时,对下列概念间的关系说法正确的是
A.化合反应与氧化反应属于交叉关系
B.纯净物与混合物属于包含关系
C.物理性质与化学性质属于交叉关系
D.化学变化与物理变化是包含关系
【答案】A
【详解】A、化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”;物质与氧发生的化学反应是氧化反应;化合反应和氧化反应属于交叉关系,有的化合反应属于氧化反应,如碳在氧气中燃烧生成二氧化碳;有的化合反应不属于氧化反应,如生石灰和水反应生成氢氧化钙,故选项正确;
B、物质可以分为纯净物和混合物,纯净物是指由一种物质组成的物质,混合物是指由多种物质组成的物质,二者是并列关系,故选项错误;
C、物质的化学性质是需要发生化学变化才能表现出来的性质,物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,物理性质与化学性质属于并列关系,故选项错误;
D、化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,二者是并列关系,故选项错误;故选A。
6.空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法错误的是
A.氧气能支持燃烧
B.食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期
C.稀有气体可制造电光源
D.空气污染指数越高,空气质量越好
【答案】D
【详解】A、氧气能支持燃烧,说法正确;
B、氮气化学性质不活泼,食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期,说法正确;
C、稀有气体通电能发出有色光,所以稀有气体可以用于制造多种用途的电光源,说法正确;
D、空气污染指数越高,空气质量越差,说法错误。
故选:D。
7.用数字化仪器进行实验探究,可将定性探究转化为足量探究。利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化。实验装置如图1所示,实验过程中采集到的数据如图2所示,以下分析不合理是
A.图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B.装置内氧气被蜡烛消耗完了
C.蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2
D.蜡烛在80秒时已经熄灭了
【答案】B
【详解】A、瓶内蜡烛燃烧过程中,氧气浓度随着参与燃烧而逐渐降低,符合曲线1的变化,二氧化碳浓度随着燃烧的进行而逐渐升高,符合曲线2的变化,结合图可知,空气中氧气的含量明显高于二氧化碳,故选项说法正确;
B、由图可知,反应结束后,氧气的浓度为15.6%,说明蜡烛燃烧不能耗尽装置的氧气,故选项说法错误;
C、二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中产生一定浓度的 CO2导致,故选项说法正确;
D、由图可知,当氧气浓度低于15.6%、二氧化碳浓度大于3.8%时蜡烛不再燃烧,故蜡烛在80秒时已经熄灭了,故选项说法正确;
故选:B。
8.木炭燃烧实验过程如下图,以下说法不正确的是
A.①中现象是木炭燃烧,产生红热现象
B.②中操作应将木炭缓慢伸入瓶中
C.③中操作是为了防止生成物污染空气
D.对比①②现象可知,物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关
【答案】C
【详解】A、木炭在空气中燃烧,产生红热现象,该选项说法正确;
B、木炭燃烧实验中,为了木炭和氧气充分接触,应将木炭缓慢伸入瓶中,该选项说法正确;
C、木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水,则③的目的为检验二氧化碳,且二氧化碳不属于空气污染物,该选项说法不正确;
D、木炭在氧气中比在空气中燃烧剧烈,说明物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,该选项说法正确。
故选C。
9.下列图像表示一定质量的高锰酸钾固体在受热过程中某些量随时间的变化趋势,其中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、达到一定的温度时高锰酸钾才分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。随着反应的进行,二氧化锰的质量逐渐增大,至高锰酸钾完全分解,其质量保持不变,A错误。
B、高锰酸钾需要受热一段时间,达到一定的温度时才开始分解产生氧气,并不是开始加热就产生氧气,B错误。
C、加热一段时间后,高锰酸钾开始分解,固体质量开始减小,一直到高锰酸钾完全分解,反应结束后固体质量不再改变,最后剩余固体的质量不为零,C错误。
D、刚开始加热时高锰酸钾未分解,固体中只有高锰酸钾这一种物质;当高锰酸钾开始分解后,固体为高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰,共三种物质;当高锰酸钾完全分解后,固体为锰酸钾和二氧化锰,共两种物质,D正确。
故选:D。
10. 某日傍晚,市消防站队员迅速控制住了一居民楼的突发火灾,火灾的起因是住户堆放的废旧纸箱着火。下列有关说法错误的是( )
A.把着火纸箱移到室外空旷处可防止火势蔓延
B.废旧纸箱为火灾提供了可燃物
C.水能灭火是因为水降低了可燃物的着火点
D.发现火灾可拨打119火警电话
【答案】C
【详解】A、将着火纸箱移到室外空旷处,可以隔离可燃物,防止火势蔓延到其他物体。说法正确;
B、废旧纸箱是易燃物质,为燃烧提供了可燃物,这是火灾发生的必要条件之一。说法正确;
C、水能灭火的主要原因是水蒸发吸热,降低可燃物的温度至其着火点以下,而不是降低着火点。说法错误;
D、发现火灾时,拨打119火警电话是报警的正确方式。说法正确;
故选:C。
11.在括号内填入物质名称。
(1)( )+( )氧化铜
(2)( )+( )五氧化二磷
(3)( )+( )二氧化碳
(4)铁+( )( )
(5)高锰酸钾( )+( )+( )
(6)过氧化氢( )+( )
(7)以上反应属于化合反应的是 ,属于分解反应的是 ,属于氧化反应的是 。(均填序号)
【答案】(1) 铜 氧气
(2) 磷 氧气
(3) 木炭 氧气
(4) 氧气 四氧化三铁
(5) 锰酸钾 二氧化锰 氧气
(6) 水 氧气
(7) (1)(2)(3)(4) (5)(6) (1)(2)(3)(4)
【详解】(1)铜和氧气氧气反应生成氧化铜,故填铜和氧气;
(2)磷与氧气反应生成五氧化二磷,故填磷和氧气
(3)木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,故填木炭和氧气;
(4)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,故填氧气和四氧化三铁;
(5)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故填锰酸钾、二氧化锰和氧气;
(6)过氧化氢分解生成水和氧气,故填水和氧气;
(7)化合反应是两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应;分解反应是一种物质反应生成两种或两种以上物质的反应;氧化反应是有氧气参加的反应;故属于化合反应的是(1)(2)(3)(4);属于分解反应的是(5)(6);属于氧化反应的是(1)(2)(3)(4)。
能力提升
12.阅读科普短文,回答下列问题。
臭氧(O3)是地球大气中的一种微量气体,通常状况下是淡蓝色,有鱼腥味的气体。O3主要分布在距离地面10~50km的大气层中。形成所谓的臭氧层。O3所起的作用非常重要,它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线。使地球上的生物免受紫外线的伤害。家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞。
空气中的氧气(O2)在高压放电的条件下能转化为O3。研究人员分别在充满氧气、空气的反应器中,臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化(如图1),研究人员还通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(如图2)。
(1)写出臭氧的一条物理性质: 。
(2)氧气转化为臭氧的文字表达式为 。
(3)为保护臭氧层,应采取的一条可行措施是 。
(4)由图1可知,紫外灯照射时间相同时,产生的臭氧量氧气要比空气 。
(5)由图2可知,臭氧浓度与杀菌效果的关系是 。
【答案】(1)淡蓝色/有鱼腥味(合理即可)
(2)氧气臭氧
(3)限制使用“氟里昂”作制冷剂/多使用新型无污染的制冷剂(合理即可)
(4)多
(5)臭氧浓度越高,杀菌效果越好(合理即可)
【详解】(1)根据短文内容,臭氧的物理性质有通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味等;
(2)氧气(O2)在高压放电的条件下能转化为O3,反应的文字表达式为:氧气臭氧;
(3)由于家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,因此应采取少用或不用“氟里昂”制冷剂等;
(4)由图1可知,紫外线照射时间相同时,氧气产生的臭氧量比空气多;
(5)由图2可以得出,在实验研究的臭氧浓度范围内,臭氧浓度越高,杀菌效果越好。
13.用下图装置进行实验。升温至60℃的过程中,仅①燃烧;继续升温至260℃的过程中,仅③燃烧。下列分析不正确的是( )
A.①燃烧,说明白磷是可燃物
B.对比①③,可说明红磷的着火点比白磷的高
C.对比②③,可验证燃烧需可燃物与氧气接触
D.④未燃烧,说明无烟煤不是可燃物
【答案】D
【详解】A、①燃烧,说明白磷是可燃物,故不符合题意;
B、由题干文字可得:升温至60℃的过程中,仅①燃烧;继续升温至260℃的过程中,仅③燃烧,说明红磷的着火点比白磷的高,故不符合题意;
C、升温至260℃的过程中,②中红磷被沙土覆盖,与氧气隔绝,不燃烧,③中红磷与空气中氧气接触,燃烧,对比②③,可验证燃烧需可燃物与氧气接触,故不符合题意;
D、④未燃烧,说明温度未达到无烟煤的着火点,故符合题意。
14.为测定人体呼出气体中O2的含量,兴趣小组用下图装置进行实验,实验前先关闭K1,注射器中充入空气,读数为50mL。加热锥形瓶,观察现象,待装置冷却至室温后,打开K1,注射器活塞向左滑动至示数为10mL时,不再移动。下列说法正确的是
A.加热锥形瓶,白磷燃烧产生大量白色烟雾
B.从实验开始至装置冷却至室温,气球一直胀大
C.本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为16%
D.若未等装置冷却至室温就打开K1,会造成测定结果偏大
【答案】C
【详解】A、白磷燃烧产生大量白烟,不是烟雾,选项错误;
B、白磷燃烧时放出大量的热,使瓶内压强增大,由于白磷燃烧消耗了氧气,又冷却到室温,瓶内压强减小,所以可观察到气球的变化是先胀大,后变瘪,选项错误;
C、本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为,选项正确;
D、若未等装置冷却至室温就打开K1,因为此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,会造成测定结果偏小,选项错误;
故选C。
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