内容正文:
第二单元 课题2 氧气 练习
一、选择题
1.下列关于氧气的描述错误的
A.通常状况下,氧气是一种无色、无味的气体
B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C.氧气在低温、高压时能变为液体或固体
D.鱼能在水中生存,说明氧气极易溶于水
2.如图是关于氧气化学性质的部分知识网络,关于该图说法错误的是
A.Mg、Fe与氧气反应都会产生固体 B.铁在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同
C.硫在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 D.Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
3.我国科研团队在空间站建立了斑马鱼和金鱼藻的二元水生生态系统,这一系统在轨稳定运行了43天,创造了国际上迄今水生生态系统空间运行的最长时间纪录。其模式图如图所示,其中①②分别代表的物质是
A.CO2、O2 B.O2、CO2
C.O2、H2O D.H2O、CO2
4.下列关于氧气的说法不正确的是
A.氧气可以助燃,可作燃料
B.空气中氧气约占空气体积分数的21%
C.氧气可以使带火星的木条复燃
D.鱼儿能够依靠水中少量的氧气而生存
5.对实验现象的准确观察和描述是一种基本化学素养。下列实验现象描述正确的是
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾
B.硫在空气中燃烧会产生蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体
D.木炭在氧气中燃烧发出白光,放热,生成二氧化碳气体
6.氧气的制取和性质实验如图。下列说法中正确的是
A.发生装置仅由试剂状态决定。 B.该装置能收集到干燥的氧气。
C.制取氧气的原料一定含有氧元素。 D.红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底。
7.某化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.若装置漏气,不会影响实验结果
B.木条熄灭时,瓶内还有O2剩余
C.蜡烛燃烧过程中不会产生气体
D.对比木条与蜡烛的燃烧过程,蜡烛消耗O2的速率更快
8.利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验,探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,下列说法不正确的是
A.烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气
B.硫粉在空气中燃烧时产生微弱的淡蓝色火焰
C.实验开始时应先点燃酒精灯①,然后用鼓气囊鼓入空气,再点燃酒精灯②
D.该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象
9.下列关于硫燃烧实验的相关描述不合理的是
A.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
B.硫燃烧是剧烈氧化的现象
C.硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
D.集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染
10.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
二、课内填空
11.图示实验中铁丝在氧气中燃烧的反应的文字表达式为 ;可观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热, 。
12.物质跟氧发生的化学反应,属于 。
13.通常情况下,氧气是一种 色 味的气体,其密度比空气的密度 , 溶于水,在一定条件下,可液化成淡蓝色的液体或固化成淡蓝色固体。氧气是一种化学性质 的气体,具有 。
14.氧气与常见物质发生的反应
(1)硫在空气中燃烧发出 色火焰,在氧气中燃烧发出 色火焰,并生成一种 的气体,同时放出 ,该反应的文字表达式为: ,集气瓶中装入少量水的目的是
(2)木炭在空气中燃烧发出 光,在氧气中燃烧发出 光,放出 ,生成 的气体。该反应的文字表达式为:
(3)铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中燃烧的现象为 ,该反应的文字表达式为:
该实验中应注意:
①铁丝要预先 ,盘成螺旋状。
②下端系一根火柴的作用是 。
③集气瓶中先装入少量水或铺一层细沙,目的是 。
三、计算题
15.下图是小明实验室制取氧气并进行铁丝在氧气中燃烧的实验,请回答下列问题:
(1)图乙实验中铁丝燃烧的现象是 ,反应的文字表达式为 。
(2)小明查阅资料得知,当集气瓶内氧气体积分数为时,铁丝也可以在其中燃烧,若用图甲装置收集氧气(集气瓶体积为100mL),若得到体积分数为的氧气,请计算:集气瓶内应该装入水的体积(写出计算过程,假设空气中氧气的含量为,结果保留至小数点后一位)。
四、实验题
16.兴趣小组同学进行如下四个氧气性质的探究实验。请回答相关问题。
(1)实验一:硫在氧气中燃烧的现象是发出 、放热、有刺激性气味的气体生成。发生反应的符号表达式为 。
(2)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成黑色物质的化学式为 ,反应的基本类型为 。
(3)实验三:木炭在氧气中充分燃烧后,验证产物的方法是向集气瓶中加入适量的 并振荡,观察到的现象是 。
(4)实验一、二、四中都要在集气瓶中放少量的水。
实验一中水的作用是吸收SO2防止污染空气,由此推测二氧化硫的物理性质之一是 。在“实验一”、“实验二”、“实验四”中,可以把水换成细沙的实验是 。
(5)写出以上四个反应的一个共同点: 。
17.用燃烧红磷法测定空气中氧气的含量,如图1所示,请回答下列问题。
(1)红磷点燃后观察到的现象是 ,反应的文字表达式 。待红磷燃烧熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶,水面上升约,说明 。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积比预期结果小,你认为导致这一结果的原因可能是 (写一条)。
(3)燃烧着的红磷熄灭,集气瓶内的水面上升一定高度后不再上升,证明氮气的性质有: 、 (物理性质、化学性质各一条)。
(4)实验中不能用木炭代替红磷,原因是 。
(5)小龙同学对实验进行反思后,提出了改进方法,如图2所示,你认为实验改进后的优点是 (写一条)。
五、科学探究题
18.某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,并进行了一些探究活动,请你一同参与。
(1)集气瓶底先放一些水的作用是 。
【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧?
【实验内容】取直径为0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示:
氧气%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好
燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功
燃烧比70%弱,燃烧时间更短,实验成功
难以燃烧,只是发红
【结论1】
(2)就0.38mm铁丝而言,铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是 (选填“>”“=”或“<”)55%,且氧气浓度越大,燃烧现象越 (填“剧烈”或“不剧烈”)。
【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射?
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁,都含有一定量的碳。
【实验内容】
(3)小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧,实验现象记录如表,请你分析完成表:
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
无火星四射现象,熔断
剧烈燃烧极少火星
剧烈燃烧,火星四射
【结论2】
(4)通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量 (填“有关”或“无关”),请写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式 。
《第二单元 课题2 氧气 练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
A
C
C
B
C
C
C
1.D
【详解】A、在常温常压(通常状况)下,氧气是无色、无味的气体。A正确。
B、氧气能与许多物质发生反应,如支持燃烧(如木炭在氧气中燃烧更旺)、参与金属生锈(氧化反应)和生物呼吸作用,因此化学性质比较活泼。B正确。
C、氧气可通过降温加压实现物态变化,在低温、高压时可以变为液体或固体。C正确。
D、鱼在水中生存依赖于溶解在水中的氧气,但氧气在水中的溶解度很低,属不易溶于水的气体,并非极易溶于水。D错误。
故选D。
2.B
【详解】A、镁在氧气中点燃生成氧化镁,铁在氧气中点燃生成四氧化三铁,铁和氧气、水生成氧化铁,生成物均为固体,则Mg、Fe与氧气反应都会产生固体,说法正确,不符合题意;
B、铁在I中反应为铁在氧气中点燃生成四氧化三铁,在Ⅱ中反应为铁和氧气、水生成氧化铁,则铁在I、Ⅱ两类反应中的产物不同,说法不正确,符合题意;
C、硫在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 ,说法正确,不符合题意;
D、I、Ⅱ两类反应均是物质和氧气反应,体现了氧气的氧化性,说法正确,不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】斑马鱼呼吸作用产生CO2,为金鱼藻光合作用提供原料;金鱼藻光合作用产生O2,为斑马鱼呼吸作用提供原料。所以①是O2,②是CO2,答案选B。
4.A
【详解】A、氧气是一种氧化剂,能帮助其他物质燃烧。但氧气本身不是燃料,因为燃料是指能燃烧并释放能量的物质,而氧气只是燃烧过程中的支持者,不可燃。该说法错误,符合题意;
B、空气是混合物,主要成分包括氮气(约78%)和氧气(约21%)。氧气体积分数约为21%,说法正确,不符合题意;
C、氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,这是实验室检验氧气的常用方法。说法正确,不符合题意;
D、水中溶解有少量氧气,鱼儿通过鳃进行呼吸,能利用这些溶解的氧气维持生命。说法正确,不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】A、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷是白色固体,分散在空气中的固体小颗粒形成“白烟”,液体小液滴形成“白雾”,因此,描述成“白雾”错误,A错误;
B、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰,生成的二氧化硫具有刺激性气味,因此,描述成“蓝紫色火焰”错误,B错误;
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射(因反应剧烈,铁屑飞溅),生成的四氧化三铁为黑色固体,该描述完全符合实验观察,C正确;
D、木炭在氧气中燃烧发出白光、放热,这部分正确,但“生成二氧化碳气体”是产物推断,而非直接现象,D错误;
故选:C
6.C
【详解】A、发生装置由反应物的状态和反应条件共同决定,而不是仅由试剂状态决定,A 错误。
B、图中用排水法收集氧气,排水法收集的氧气中含有水蒸气,不能收集到干燥的氧气,B 错误。
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,要制取氧气,原料中一定含有氧元素,C 正确。
D、红热木炭应缓慢伸入集气瓶瓶底,这样可以使木炭与氧气充分反应,若迅速伸入集气瓶瓶底,燃烧放出的热量会使集气瓶中的氧气受热膨胀逸出,D 错误。
故本题答案为:C。
7.B
【详解】A、该实验用氧气传感器分别测量木条和蜡烛在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化,木条、蜡烛燃烧均消耗氧气,因此若装置漏气,会影响实验结果,说法错误,不符合题意;
B、由图可知,木条燃烧时氧气含量降至12%时基本不再变化,说明木条熄灭时,瓶内还有剩余,说法正确,符合题意;
C、蜡烛主要含碳、氢元素,则蜡烛燃烧时会产生二氧化碳气体,说法错误,不符合题意;
D、对比木条与蜡烛的燃烧过程可知,木条燃烧消耗的速率更快,说法错误,不符合题意。
故选:B。
8.C
【详解】A、NaOH与SO2反应生成亚硫酸钠和水 ,所以烧杯中NaOH溶液的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气,故选项说法正确;
B、硫粉在空气中燃烧时产生微弱的淡蓝色火焰,生成无色有刺激性气味的气体,放出热量,故选项说法正确;
C、要探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象,实验开始时先用鼓气囊鼓入空气,同时点燃酒精灯②至硫燃烧,观察现象;然后停止鼓入空气,再点燃酒精灯①,使硫在氧气中继续燃烧,观察现象,故选项说法错误;
D、该实验装置的优点之一是在同一装置中可以观察两个不同的实验现象,即硫在空气中燃烧和硫在氧气中燃烧的不同现象,故选项说法正确;
故选:C。
9.C
【详解】A、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体,不符合题意;
B、硫燃烧是剧烈的氧化反应,不符合题意;
C、硫在空气和氧气中的燃烧产物相同,均是二氧化硫,符合题意;
D、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故集气瓶底部留有水可以吸收二氧化硫,防止污染空气,不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】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。
11. 生成黑色固体
【详解】铁和氧气反应产生四氧化三铁,该反应的符号表达式为:;
实验中,可观察到铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。
12.氧化反应
【详解】物质跟氧发生的化学反应属于氧化反应。
13. 无 无 大 不易 比较活泼 氧化性
【详解】通常情况下,氧气是一种无色无味的气体,其密度比空气的密度大,不易溶于水,在一定条件下,可液化成淡蓝色液体或固化成淡蓝色雪花状固体,氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有氧化性,故①填:无,②填:无,③填:大,④填:不易,⑤填:比较活泼,⑥填:氧化性。
14.(1) 淡蓝 蓝紫 有刺激性气味 热量 硫+氧气二氧化硫 吸收反应后生成的二氧化硫气体,防止污染空气
(2) 红 白 热量 能使澄清石灰水变浑浊 木炭+氧气二氧化碳
(3) 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 铁+氧气四氧化三铁 用砂纸打磨光亮 引燃铁丝 防止生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底
【详解】(1)硫在空气中与氧气燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,并生成二氧化硫,产生刺激性气味,放出热量,反应的文字表达式为:,因为二氧化硫有毒,排放到空气中会导致污染,所以集气瓶加水的目的是吸收二氧化硫,防止污染空气;
(2)木炭在空气中与氧气燃烧发红光,在氧气中燃烧发白光,放出热量,生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,反应的文字表达式为:;
(3)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,现象为剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体,反应的文字表达式为:,在实验中要注意,铁丝要预先打磨光亮,防止表面的氧化物影响实验,下端系一根火柴是为了引燃铁丝,使温度达到铁丝的着火点,预先在集气瓶底放水或细沙是防止生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底。
15.(1) 剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
(2)解:设装入水的体积为。
答:集气瓶内应该装入水的体积为36.7mL。
【详解】(1)铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体;
反应文字表达式为:。
(2)见答案。
16.(1) 明亮的蓝紫色火焰
(2) Fe3O4 化合反应
(3) 澄清石灰水 变浑浊
(4) 易溶于水 实验二
(5)条件都是点燃(或都有氧气参加、都是化合反应或氧化反应等合理即可)
【详解】(1)硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰、放热、有刺激性气味的气体生成。硫与氧气点燃条件下反应生成二氧化硫,反应的符号表达式为。
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成黑色物质为四氧化三铁,化学式为Fe3O4,该反应是两种物质生成一种物质,反应的基本类型为化合反应。
(3)木炭在氧气中充分燃烧后,生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,验证产物的方法是向集气瓶中加入适量的澄清石灰水并振荡,观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。
(4)实验一硫燃烧生成的二氧化硫会污染空气,其中水的作用是吸收SO2防止污染空气,由此推测二氧化硫的物理性质之一是易溶于水。“实验一”中水是为了吸收二氧化硫,不能用细沙替换,“实验二”中水是为了防止炸裂集气瓶底,可用细沙替换,“实验四”中水起降温和吸收五氧化二磷的作用,不能用细沙替换。
(5)上述四个反应的反应条件都是点燃,都是物质与氧气的反应,都属于化合反应。
17.(1) 大量白烟,放出热量 氧气约占空气体积的
(2)红磷量不足/未冷却至室温就打开弹簧夹/装置漏气
(3) 氮气难溶于水 氮气不能燃烧、也不支持燃烧
(4)木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内压强差不明显,导致水不能进入集气瓶
(5)装置的气密性更好,误差小
【详解】(1)红磷燃烧后观察到的现象是产生大量白烟,放出热量,红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,该反应文字表达式:。 待红磷熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,水面上升约,说明氧气约占空气体积的。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积比预期结果小,导致这一结果的原因可能有红磷量不足、未冷却至室温就打开弹簧夹、装置漏气等。
(3)燃烧着的红磷熄灭,集气瓶内的水面上升一定高度后不再上升,说明集气瓶中有剩余气体,证明氮气的物理性质是难溶于水;实验前加入过量红磷,集气瓶中气体没有被完全消耗,证明剩余气体不能燃烧、不支持燃烧。
(4)实验中不能用木炭代替红磷,原因是木炭燃烧生成二氧化碳气体,瓶内压强差不明显,导致水不能进入集气瓶。
(5)实验改进后的优点是装置的气密性更好,防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出,实验误差小;同时防止了反应生成的五氧化二磷散到空气中污染环境。
18.(1)防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底
(2) > 剧烈
(3)剧烈燃烧、火星四射
(4) 有关
【详解】(1)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射、生成黑色固体,放出热量,集气瓶中先放一些水的作用是防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底。
(2)根据表格提供的数据可以看出,就0.38mm铁丝而言,铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是大于55%,且氧气浓度越大,燃烧现象越剧烈。
(3)通过对比表格提供的实验现象可知,含碳量越高,越容易产生火星,含碳0.2%的铁丝剧烈燃烧,火星四射,则含碳0.6%的铁丝会剧烈燃烧、火星四射。
(4)通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关,铁丝中含碳量越高、铁丝燃烧越剧烈,更能产生火星四射现象;
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的符号表达式为:。
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