专项练第一章 我们呼吸的空气 第1节 空气的成分同步练习-2025-2026学年浙教版科学八年级下册

第一章 我们呼吸的空气 课题1 空气的成分 01 基础巩固 考点一 氧气的性质 【例1】下列对氧气的有关描述，正确的是 A．鱼虾能在水中生存，说明氧气易溶于水 B．空气中氧气的质量分数约是21% C．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 D．氧气能支持燃烧，常用作燃料 【答案】C 【解析】A、 鱼虾能在水中生存，说明水中溶有氧气，但氧气在水中的溶解量较低，氧气不易溶于水，而非易溶。选项错误； B、 空气中氧气的体积分数约为21%，而非质量分数。选项错误； C、 氧气化学性质活泼，能与许多物质在常温或加热的条件下反应，选项正确； D、 氧气支持燃烧，但本身不可燃，仅作助燃剂。不能作燃料，选项错误； 故选C。 解题要点 氧气支持燃烧，但本身不可燃，仅作助燃剂,不能作燃料 【变式1-1】潜水员下水、航天员在舱外、登山人员高海拔探险都需要携带氧气，这是因为氧气 A．能供给呼吸 B．无色无味 C．能支持燃烧 D．密度比空气大 【答案】A 【解析】潜水员下水、航天员在舱外、登山人员高海拔探险都需要携带氧气，这是因为氧气能供给呼吸，与氧气无色、无味、密度比空气大、能支持燃烧无关； 故选：A。 【变式1-2】航天员在空间站工作生活离不开氧气，潜水员在深水区工作也离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气是空气中体积含量最高的气体 B．鱼能在水中生存，说明氧气易溶于水 C．氧气不易溶于水 D．液氧是无色液体，装在蓝色钢瓶内 【答案】C 【解析】A、空气中体积含量最高的是氮气（约78%），氧气仅占约21%，故A不符合题意； B、氧气不易溶于水，但少量溶解的氧气足以支持鱼类生存，不能说明“易溶”，故B不符合题意； C、氧气不易溶于水，符合科学事实，故C符合题意； D、液氧为淡蓝色液体，且通常储存在蓝色钢瓶中，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-3】下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水 C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能供给呼吸 【答案】D 【解析】A、氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，如与硫、铁等反应，故说法错误； B、氧气不易溶于水，水中溶解的少量氧气足够水生生物生存，故说法错误； C、空气中含量最多的气体是氮气（约78%），氧气仅占约21%，故说法错误； D、氧气能供给呼吸，是生物生存和医疗急救的重要气体，故说法正确。 故选D。 考点二 物质在氧气中燃烧的实验 【例2】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 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为 。 （3）实验三：木炭在氧气中燃烧的现象是 ，文字表达式为 ，木炭在空气中和氧气中的燃烧现象不同说明燃烧剧烈程度跟 有关。 （4）实验四中，将盛有红磷的燃烧匙在酒精灯上点燃，迅速伸入集气瓶中，可以观察到的现象是红磷燃烧，产生大量 ，放热。正确选择药品是实验成功的关键，本实验中对药品的选择合理的是 。 A．可以用铁代替红磷实验    B．红磷要足量    C．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 。 【答案】（1）蓝紫色 （2）引燃铁丝 （3）发出白光，放出热量 氧气浓度 （4）白烟 BC （5）吸收生成的二氧化硫，防止污染空气 二氧化硫能溶于水 【解析】（1）硫粉在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰； （2）铁丝在氧气中剧烈燃烧，实验时，系火柴的作用是引燃铁丝； 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式为； （3）木炭在氧气中燃烧的现象是发出白光，放出热量； 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，文字表达式为； 空气中氧气含量较少，则木炭在空气中和氧气中的燃烧现象不同说明燃烧剧烈程度跟氧气浓度有关； （4）红磷燃烧，产生大量白烟，放热；A、铁在空气中不能燃烧，不能用铁代替红磷实验，说法错误，不符合题意；B、红磷要足量，使氧气尽可能被消耗完，减少实验误差，说法正确，符合题意；C、产物不能为气体，否则会使得装置内压强差变化不明显，不能测量空气中的氧气含量，说法正确，符合题意。故选：BC； （5）实验一硫在氧气中燃烧的实验中，集气瓶放水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；由此可知，二氧化硫具有的物理性质之一是二氧化硫能溶于水； 解题要点 二氧化硫实验中集气瓶低加水的目的：吸收二氧化硫，防止污染空气 铁燃烧实验中集气瓶低加水或细沙的目的：防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶底炸裂。 【变式2-1】木炭在空气中燃烧也可以生成，该反应的现象描述正确的是 A． 发出白光 B．火星四射 C．木炭发红 D．产生白烟 【答案】C 【解析】A、木炭在纯氧中燃烧时产生白光，而在空气中燃烧时温度较低，不会发出白光，说法错误； B、火星四射是铁丝在氧气中燃烧的典型现象，与木炭无关，说法错误； C、木炭在空气中燃烧时，由于氧气浓度较低，反应较温和，表现为发出红光，说法正确； D、木炭燃烧生成二氧化碳气体，不会产生白烟，说法错误。 故选C。 【变式2-2】为探究氧气的化学性质进行如图实验： （1）实验一瓶内放少量水是吸收二氧化硫，防止污染空气，由此推测二氧化硫的性质是 。硫在氧气中燃烧的现象是发出 ，放热，生成有刺激性气味的气体，硫燃烧反应的属于 (填基本反应类型)。 （2）实验二瓶内盛有少量水能否用少量细沙代替？答： 。铁丝在氧气中剧烈燃烧反应的文字表达式为 。 （3）实验三：把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，为什么要由瓶口向下缓慢插入？答： 。 【答案】（1）二氧化硫能溶于水 明亮的蓝紫色火焰 化合反应 （2）能 （3）确保氧气充分接触木炭，避免氧气流失（合理即可） 【解析】（1）实验一中水的作用是吸收二氧化硫，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； 硫在氧气中燃烧的现象是发出产生明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体； 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，此反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应； （2）细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，生成物的温度较高，若集气瓶内放少量细沙的目的是防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂，所以可以将水换成细沙； 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：； （3）把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，要由瓶口向下缓慢插入的原因是：为了使木炭和集气瓶内的氧气充分反应，反应时间相对较长，实验现象比较明显。 【变式2-3】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。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②中燃烧与在图①中燃烧剧烈程度 （选填“不同”或“相同”）。图③的实验目的是 。 （2）实验二：图④中的小木条的作用是 ，反应的文字表达式为 。 （3）图⑦中集气瓶底少量水的作用是 。 （4）比较归纳：①根据上述细铁丝、木炭和硫在空气中和氧气中燃烧的实验差异，原因是： 。 ②根据上述实验，说明氧气的化学性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 ③比较三个反应的文字表达式，共同点有 （任答一点）。 【答案】（1）不同 检验生成物二氧化碳 （2）引燃铁丝 （3）吸收二氧化硫，防止污染空气 （4）燃烧是一种氧化反应，在可燃物足够多的情况下，氧气浓度越高，在同一时间参与反应的可燃物就越多，表现出来就是燃烧越剧烈 活泼 都有氧气参加反应（答案合理即可） 【解析】（1）木炭在空气中燃烧现象为持续红热，在氧气中剧烈燃烧、发出白光，故木炭在空气中和在氧气中的燃烧剧烈程度不同；木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，向反应后的集气瓶中加入澄清石灰水是为了检验木炭燃烧的产物二氧化碳。故填：不同；检验生成物二氧化碳。 （2）图④中的小木条燃烧放出热量，引燃铁丝；细铁丝在氧气中燃烧产生四氧化三铁，发生反应的文字表达式为：。故填：引燃铁丝；。 （3）图⑦中硫燃烧生成有刺激性气味且有毒的二氧化硫气体，集气瓶底放少量水吸收二氧化硫气体，防止污染空气。故填：吸收二氧化硫，防止污染空气。 （4）根据细铁丝、木炭和硫在氧气中燃烧的实验，其中的原因是：燃烧是一种氧化反应，在可燃物足够多的情况下，氧气浓度越高，在同一时间参与反应的可燃物就越多，表现出来就是燃烧越剧烈；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； 比较三个反应，可见其共同点有：都有氧气参加反应或生成物只有一种等。故填：燃烧是一种氧化反应，在可燃物足够多的情况下，氧气浓度越高，在同一时间参与反应的可燃物就越多，表现出来就是燃烧越剧烈；活泼；都有氧气参加反应（答案合理即可）。 基础达标 1．关于氧气的叙述正确的是 A．氧气可与多种物质反应，其化学性质非常活泼 B．氧气能做燃料 C．鱼类能在水中生存说明氧气易溶于水 D．物质跟氧气反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关 【答案】D 【解析】A、氧气化学性质比较活泼，常温下能与许多物质（如铁生锈）发生缓慢氧化，高温或点燃时反应更剧烈，不是非常活泼，错误； B、氧气是助燃剂，支持燃烧，但本身不可燃，不能作为燃料，错误； C、鱼类能在水中生存，说明水中含有溶解氧，氧气不易溶于水，错误； D、物质跟氧气反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关。如木炭在纯氧中燃烧比空气中更剧烈，说明浓度越高反应越剧烈，正确。 故选D。 2．开封万岁山武侠城的“打铁花”表演是国家级非物质文化遗产。表演时先将熔化的铁水抛起，再用木板向空中奋力击打，铁水在空气中剧烈燃烧、火星四射，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。铁花冷却后形成一种黑色固体，这种黑色固体是 A．铁单质 B．二氧化锰 C．三氧化二铁 D．四氧化三铁 【答案】D 【解析】打铁花时，铁与空气中的氧气发生燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，该黑色固体是四氧化三铁，故选D。 3．下列物质在空气中燃烧只能发生红热现象，在氧气中燃烧能发出白光的是 A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫 【答案】C 【解析】A、红磷在空气中燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，红磷在氧气中燃烧，发出白光，产生大量白烟，不符合题意； B、铁丝在空气中不能燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，不符合题意； C、木炭在空气中烧至红热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，符合题意； D、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，硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意。 故选C。 4．木炭在氧气中燃烧发生化学反应，下列说法正确的是 A．反应条件——加热 B．基本反应类型——氧化反应 C．物质变化——产生使澄清石灰水变浑浊的气体 D．反应现象——发黄光，有气体产生 【答案】C 【解析】A. 木炭在氧气中燃烧的条件是点燃，而非加热，故A错误； B. 木炭和氧气点燃生成二氧化碳，属于多变一，属于化合反应，而氧化反应是从得氧角度描述，不属于基本反应类型，故B错误； C. 木炭燃烧生成CO₂，该气体能使澄清石灰水变浑浊，属于物质变化的直接证据，描述正确，故C正确； D. 木炭在氧气中燃烧发出白光（而非黄光），且生成气体是现象的一部分，但“发黄光”描述错误，故D错误。 故选：C。 5．氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是 A．硫粉 B．铁丝 C．红磷 D．木炭 【答案】B 【解析】A. 硫粉在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成刺激性气体，无火星四射现象，故A不符合题意； B. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体（Fe3O4），故B符合题意； C. 红磷燃烧产生大量白烟（P2O5固体），无火星，故C不符合题意； D. 木炭燃烧发出白光，生成气体（CO2），无火星，故D不符合题意。 故选B。 6．下列化学反应与实验现象相符合的是 A．硫在氧气中燃烧——淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味气体 B．木炭在空气中燃烧——生成二氧化碳气体 C．铁丝在氧气中燃烧——剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热量，生成黑色固体 D．红磷燃烧——黄色火焰，放热，产生大量白色烟雾 【答案】C 【解析】A、硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味气体，故选项错误； B、木炭在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。生成二氧化碳是实验结论，不是实验现象，故选项错误； C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体，故选项正确； D、红磷燃烧，放热，产生大量白烟，故选项错误。 故选：C。 7．2024年11月4日，“神舟十八号”返回东风着陆场，航天员在空间站的生活离不开氧气。“下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气能用作燃料 C．空气中含量最多的气体是氧气 D．空气中的氧气主要来自植物的光合作用 【答案】D 【解析】A、氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧和参与多种反应（如金属生锈），并非“很不活泼”，错误； B、氧气具有助燃性，但本身不可燃，不能作为燃料使用。错误； C、空气中含量最多的气体是氮气（约78%），氧气仅占约21%。错误； D、植物光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，是大气中氧气的主要来源。正确。 故选D。 8．下列说法中正确的是 A．燃烧的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出淡蓝色火焰 C．红磷在氧气中能燃烧，在空气中不能燃烧 D．镁条在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体 【答案】A 【解析】A、燃烧的木炭在氧气中因氧气浓度更高，反应更剧烈，会发出白光，故选项说法正确； B、铁丝在氧气中燃烧时火星四射，生成黑色固体，而非淡蓝色火焰，故选项说法错误； C、红磷在空气中可以燃烧（如测定空气中氧气含量的实验），氧气中燃烧更剧烈，故选项说法错误； D、镁条燃烧时发出耀眼白光，生成白色固体（氧化镁），火星四射是铁丝燃烧的现象，故选项说法错误； 故选：A。 9．化学是一门以实验为基础的科学。下列有关实验现象的描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成二氧化碳 B．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 C．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．红磷燃烧产生大量烟雾 【答案】C 【解析】A、描述实验现象时，不能出现生成物名称，该选项不正确； B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，该选项不正确； C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，该选项正确； D、红磷燃烧，产生大量白烟，该选项不正确。 故选C。 综合应用 10．下图是细铁丝在氧气中的燃烧实验图示，根据实验事实回答以下问题。 （1）用砂纸把细铁丝打磨光亮，目的是 ，将细铁丝绕成螺旋状，目的是 。细铁丝下端系一根火柴，火柴的作用是 ，实验过程中用于夹持细铁丝的仪器名称是 。 （2）待火柴将要燃尽时迅速插入盛有氧气的集气瓶中，此时可以看到细铁丝燃烧的现象： 、 、 、 。 （3）集气瓶底部事先放少量的水，其目的是 ，写出细铁丝燃烧的文字表达式 。 【答案】（1）除去细铁丝表面的杂质 增大受热面积 引燃铁丝 坩埚钳 （2）剧烈燃烧 火星四射 放出大量的热 生成一种黑色固体物质 （3）防止生成的高温熔化物溅落，炸裂瓶底 【解析】（1）铁丝表面可能有铁锈等杂质，所以把一根细铁丝用砂纸打磨光亮，目的是除去铁丝表面杂质； 将细铁丝绕成螺旋状，目的是增大受热面积； 铁的着火点较高，细铁丝下端系一根火柴，火柴的作用是是引燃铁丝； 实验过程中用于夹持细铁丝的仪器名称是坩埚钳。 （2）铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体物质； （3）集气瓶底部事先放少量的水，其目的是防止生成的高温熔化物溅落，炸裂瓶底； 细铁丝燃烧生成四氧化三铁，文字表达式为； 11．如图所示实验是用来研究常见物质的性质。 （1）图1中铁丝在氧气中燃烧，实验前需要在集气瓶中放少量水的原因是 ，铁丝下端系一根火柴的目的是 。 （2）图2中硫燃烧需要在集气瓶中放少量水的原因是 ，水能否用沙子代替？ （填“能”或“不能”）。 （3）图3中，将两个装满氧气的集气瓶，用带火星的木条分别以、两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在中燃烧比在中燃烧更旺。从以上实验现象可知，氧气的两条性质分别是 、 。 【答案】（1）防止生成的高温熔化物溅落炸裂集气瓶 引燃铁丝 （2）吸收反应后生成的二氧化硫气体，防止污染空气 不能 （3）密度比空气大 助燃性 【解析】（1）铁丝在氧气中燃烧，实验前需要在集气瓶中放少量水，是为了防止生成的高温熔化物溅落炸裂集气瓶；铁丝的着火点较高，不易点燃，火柴燃烧放热，所以铁丝下端系一根火柴的目的是引燃铁丝； （2）硫燃烧需要在集气瓶中放少量水，是为了吸收反应后生成的二氧化硫气体，防止污染空气；沙子不能吸收二氧化硫，所以不能用沙子代替水； （3）用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，说明氧气具有助燃性，在A中燃烧比在B中燃烧更旺，说明氧气的密度比空气大，B中瓶口向下，氧气的密度大，氧气向外逸出，浓度降低，所以在A中燃烧比在B中燃烧更旺。 12．用如图分别为硫、木炭、铁丝燃烧实验。 （1）甲中反应的文字表达式为 ，实验现象为 。 （2）甲和丙中的水哪一个可以用细沙来代替 (“甲”或“丙”)，乙中燃烧之后往里面倒入澄清石灰水观察到 现象，证明生成了 (写化学式)。 （3）丙中做细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧的实验时需要：①预先在集气瓶底部留有少量水或铺一层细沙，作用是 ；②将细铁丝下端系一根火柴，作用是 ；③细铁丝在氧气中燃烧的现象是 ； 【答案】（1） 产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 （2）丙 澄清石灰水变浑浊 CO2 （3）防止高温熔化物溅落炸裂瓶底 引燃铁丝 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 【解析】（1）甲中是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，文字表达式为； 硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，现象是：产生明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 （2）甲中集气瓶底部的水是为了吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气，细沙不能吸收二氧化硫，不能替代；丙中集气瓶底部留少量水或铺细沙是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，所以丙中的水可以用细沙代替； 乙中木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊； 木炭燃烧生成二氧化碳，其化学式为CO2。 （3）细铁丝在氧气中燃烧剧烈，火星四射，生成的高温熔融物溅落易使集气瓶底炸裂，所以预留少量水或铺细沙起防护作用； 火柴燃烧放热，能使细铁丝达到着火点，从而引燃细铁丝； 细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体； 拓展培优 13．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。 14．在化学学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示的是探究氧气化学性质的实验，请回答下列问题。 【探究一】探究氧气的化学性质。 （1）实验一中，木炭在氧气中燃烧后，加入澄清石灰水的目的 。 （2）实验二中，夹取铁丝的实验仪器名称为 。铁丝在氧气中发生反应的文字表达式为 。⑤中集气瓶内提前加入少量水的目的是 。实验三中，硫在氧气中燃烧的火焰颜色是 。 （3）观察实验一、实验三发现木炭和硫在氧气中比在空气中燃烧更剧烈，请从微观角度解释其原因： 。 【探究二】铁在氧气中燃烧火星四射的原因 为弄清铁在氧气中燃烧火星四射的原因，进行了如下探究，下表是将纯铁丝和不同含碳量的铁丝(各铁丝直径相同)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。 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，少量火星 请你分析回答： （4）你认为表中未填的实验现象是 。造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是 。 【答案】（1）检验生成物是否是二氧化碳 （2）坩埚钳 铁+氧气四氧化三铁 防止溅落的熔化物炸裂集气瓶 蓝紫色 （3）单位体积内氧分子的数目越多，反应越剧烈 （4）剧烈燃烧，大量火星 含碳量越高，火星四射现象越明显 【解析】（1）二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，可以用澄清石灰水检验二氧化碳，故加入澄清石灰水的目的是检验木炭燃烧是否生成二氧化碳； （2）夹取铁丝的实验仪器名称为坩埚钳； 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁；； ⑤中集气瓶内提前加入少量水的目的是防止溅落的熔化物炸裂集气瓶； 硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰； （3）木炭和硫在氧气中比在空气中燃烧更剧烈，是因为单位体积内氧分子的数目越多，反应越剧烈； （4）通过实验现象可以发现含碳量越高，火星越多，故表中未填的实验现象是剧烈燃烧，大量火星； 铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是铁丝中含有碳。 15．某学习小组发现镁带在空气中燃烧时会发出耀眼的白光并生成白色固体，通过查阅资料发现镁带还可以与空气中其他成分反应。他们开展了如下的探究活动，请仔细阅读并完成下列探究报告。 【实验一】镁带与氮气的反应 （一）获取氮气 （1）以下是获取氮气的方法和装置，其中得到的氮气较纯的是 （填字母）。 （2）装置B中盛放红磷的仪器名称是 。 （二）燃烧镁带，观察现象 将镁带打磨光亮，点燃并伸入盛氮气的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 【实验结论】镁与氮气在点燃的条件下发生反应生成淡黄色的氮化镁（氮元素为价）。 【交流与反思】 （3）镁在空气中燃烧的产物几乎都是白色的，原因是 。 （4）如果用镁代替红磷进行空气组成探究实验，实验测得氧气的体积与氧气所占空气真实比例相比，会 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】（1）B （2）燃烧匙 （3）氧气的化学性质比氮气活泼，镁更易与氧气反应 （4）偏大 【解析】（1）硫和氧气反应生成二氧化硫，磷和氧气反应生成五氧化二磷，碳和氧气反应生成二氧化碳。得到氮气较纯的是B，是因为装置A、C中生成物为气体，而装置B中的生成物是固体； （2）盛放红磷的仪器是燃烧匙，可用于直接加热； （3）镁在空气中燃烧的产物几乎都是白色的，原因是氧气的化学性质比氮气活泼，镁更易与氧气反应； （4）如果用镁代替红磷进行空气组成实验，由于镁不仅能够和氧气发生反应，还能够和氮气反应，所以实验测得氧气的体积与氧气所占空气真实比例相比会偏大。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 我们呼吸的空气 课题1 空气的成分 第2课时 氧气的性质 01 基础巩固 考点一 氧气的性质 【例1】下列对氧气的有关描述，正确的是 A．鱼虾能在水中生存，说明氧气易溶于水 B．空气中氧气的质量分数约是21% C．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 D．氧气能支持燃烧，常用作燃料 解题要点 氧气支持燃烧，但本身不可燃，仅作助燃剂,不能作燃料 【变式1-1】潜水员下水、航天员在舱外、登山人员高海拔探险都需要携带氧气，这是因为氧气 A．能供给呼吸 B．无色无味 C．能支持燃烧 D．密度比空气大 【变式1-2】航天员在空间站工作生活离不开氧气，潜水员在深水区工作也离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气是空气中体积含量最高的气体 B．鱼能在水中生存，说明氧气易溶于水 C．氧气不易溶于水 D．液氧是无色液体，装在蓝色钢瓶内 【变式1-3】下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水 C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能供给呼吸 考点二 物质在氧气中燃烧的实验 【例2】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 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为 。 （3）实验三：木炭在氧气中燃烧的现象是 ，文字表达式为 ，木炭在空气中和氧气中的燃烧现象不同说明燃烧剧烈程度跟 有关。 （4）实验四中，将盛有红磷的燃烧匙在酒精灯上点燃，迅速伸入集气瓶中，可以观察到的现象是红磷燃烧，产生大量 ，放热。正确选择药品是实验成功的关键，本实验中对药品的选择合理的是 。 A．可以用铁代替红磷实验    B．红磷要足量    C．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 。 解题要点 二氧化硫实验中集气瓶低加水的目的：吸收二氧化硫，防止污染空气 铁燃烧实验中集气瓶低加水或细沙的目的：防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶底炸裂。 【变式2-1】木炭在空气中燃烧也可以生成，该反应的现象描述正确的是 A．发出白光 B．火星四射 C．木炭发红 D．产生白烟 【变式2-2】为探究氧气的化学性质进行如图实验： （1）实验一瓶内放少量水是吸收二氧化硫，防止污染空气，由此推测二氧化硫的性质是 。硫在氧气中燃烧的现象是发出 ，放热，生成有刺激性气味的气体，硫燃烧反应的属于 (填基本反应类型)。 （2）实验二瓶内盛有少量水能否用少量细沙代替？答： 。铁丝在氧气中剧烈燃烧反应的文字表达式为 。 （3）实验三：把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，为什么要由瓶口向下缓慢插入？答： 。 【变式2-3】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。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②中燃烧与在图①中燃烧剧烈程度 （选填“不同”或“相同”）。图③的实验目的是 。 （2）实验二：图④中的小木条的作用是 ，反应的文字表达式为 。 （3）图⑦中集气瓶底少量水的作用是 。 （4）比较归纳：①根据上述细铁丝、木炭和硫在空气中和氧气中燃烧的实验差异，原因是： 。 ②根据上述实验，说明氧气的化学性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 ③比较三个反应的文字表达式，共同点有 （任答一点）。 基础达标 1．关于氧气的叙述正确的是 A．氧气可与多种物质反应，其化学性质非常活泼 B．氧气能做燃料 C．鱼类能在水中生存说明氧气易溶于水 D．物质跟氧气反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关 2．开封万岁山武侠城的“打铁花”表演是国家级非物质文化遗产。表演时先将熔化的铁水抛起，再用木板向空中奋力击打，铁水在空气中剧烈燃烧、火星四射，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。铁花冷却后形成一种黑色固体，这种黑色固体是 A．铁单质 B．二氧化锰 C．三氧化二铁 D．四氧化三铁 3．下列物质在空气中燃烧只能发生红热现象，在氧气中燃烧能发出白光的是 A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫 4．木炭在氧气中燃烧发生化学反应，下列说法正确的是 A．反应条件——加热 B．基本反应类型——氧化反应 C．物质变化——产生使澄清石灰水变浑浊的气体 D．反应现象——发黄光，有气体产生 5．氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是 A．硫粉 B．铁丝 C．红磷 D．木炭 6．下列化学反应与实验现象相符合的是 A．硫在氧气中燃烧——淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味气体 B．木炭在空气中燃烧——生成二氧化碳气体 C．铁丝在氧气中燃烧——剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热量，生成黑色固体 D．红磷燃烧——黄色火焰，放热，产生大量白色烟雾 7．2024年11月4日，“神舟十八号”返回东风着陆场，航天员在空间站的生活离不开氧气。“下列有关氧气的说法正确的是 A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气能用作燃料 C．空气中含量最多的气体是氧气 D．空气中的氧气主要来自植物的光合作用 8．下列说法中正确的是 A．燃烧的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，发出白光 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出淡蓝色火焰 C．红磷在氧气中能燃烧，在空气中不能燃烧 D．镁条在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体 9．化学是一门以实验为基础的科学。下列有关实验现象的描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成二氧化碳 B．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 C．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．红磷燃烧产生大量烟雾 综合应用 10．下图是细铁丝在氧气中的燃烧实验图示，根据实验事实回答以下问题。 （1）用砂纸把细铁丝打磨光亮，目的是 ，将细铁丝绕成螺旋状，目的是 。细铁丝下端系一根火柴，火柴的作用是 ，实验过程中用于夹持细铁丝的仪器名称是 。 （2）待火柴将要燃尽时迅速插入盛有氧气的集气瓶中，此时可以看到细铁丝燃烧的现象： 、 、 、 。 （3）集气瓶底部事先放少量的水，其目的是 ，写出细铁丝燃烧的文字表达式 。 11．如图所示实验是用来研究常见物质的性质。 （1）图1中铁丝在氧气中燃烧，实验前需要在集气瓶中放少量水的原因是 ，铁丝下端系一根火柴的目的是 。 （2）图2中硫燃烧需要在集气瓶中放少量水的原因是 ，水能否用沙子代替？ （填“能”或“不能”）。 （3）图3中，将两个装满氧气的集气瓶，用带火星的木条分别以、两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在中燃烧比在中燃烧更旺。从以上实验现象可知，氧气的两条性质分别是 、 。 12．用如图分别为硫、木炭、铁丝燃烧实验。 （1）甲中反应的文字表达式为 ，实验现象为 。 （2）甲和丙中的水哪一个可以用细沙来代替 (“甲”或“丙”)，乙中燃烧之后往里面倒入澄清石灰水观察到 现象，证明生成了 (写化学式)。 （3）丙中做细铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧的实验时需要：①预先在集气瓶底部留有少量水或铺一层细沙，作用是 ；②将细铁丝下端系一根火柴，作用是 ；③细铁丝在氧气中燃烧的现象是 。 拓展培优 13．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 。 14．在化学学习中，通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示的是探究氧气化学性质的实验，请回答下列问题。 【探究一】探究氧气的化学性质。 （1）实验一中，木炭在氧气中燃烧后，加入澄清石灰水的目的 。 （2）实验二中，夹取铁丝的实验仪器名称为 。铁丝在氧气中发生反应的文字表达式为 。⑤中集气瓶内提前加入少量水的目的是 。实验三中，硫在氧气中燃烧的火焰颜色是 。 （3）观察实验一、实验三发现木炭和硫在氧气中比在空气中燃烧更剧烈，请从微观角度解释其原因： 。 【探究二】铁在氧气中燃烧火星四射的原因 为弄清铁在氧气中燃烧火星四射的原因，进行了如下探究，下表是将纯铁丝和不同含碳量的铁丝(各铁丝直径相同)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。 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，少量火星 请你分析回答： （4）你认为表中未填的实验现象是 。造成铁丝在氧气中燃烧时火星四射的主要原因是 。 15．某学习小组发现镁带在空气中燃烧时会发出耀眼的白光并生成白色固体，通过查阅资料发现镁带还可以与空气中其他成分反应。他们开展了如下的探究活动，请仔细阅读并完成下列探究报告。 【实验一】镁带与氮气的反应 （一）获取氮气 （1）以下是获取氮气的方法和装置，其中得到的氮气较纯的是 （填字母）。 （2）装置B中盛放红磷的仪器名称是 。 （二）燃烧镁带，观察现象 将镁带打磨光亮，点燃并伸入盛氮气的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。 【实验结论】镁与氮气在点燃的条件下发生反应生成淡黄色的氮化镁（氮元素为价）。 【交流与反思】 （3）镁在空气中燃烧的产物几乎都是白色的，原因是 。 （4）如果用镁代替红磷进行空气组成探究实验，实验测得氧气的体积与氧气所占空气真实比例相比，会 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 学科网（北京）股份有限公司 $