内容正文:
第11讲 氧气的性质
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 准确描述氧气的物理性质(颜色、状态、气味、密度、溶解性、三态变化),了解工业制取和储存氧气的方法;
2. 通过实验探究掌握氧气与木炭、铁丝、硫、磷、铜的反应现象、文字表达式及符号表达式,能规范描述实验现象;
3. 理解氧化反应和氧化物的概念,能准确判断常见的氧化反应和氧化物,区分氧化物与含氧化合物;
4. 了解自然界中氧循环的过程和意义,掌握缓慢氧化的概念、特点及生活实例,辩证看待缓慢氧化的利弊;
5. 从微观角度解释物质在空气中和氧气中反应剧烈程度不同的原因,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
预习重点
1. 氧气的化学性质,特别是与木炭、铁丝、硫反应的实验现象、操作注意事项及反应表达式;
2. 氧化反应和氧化物的概念及判断方法;
3. 自然界中的氧循环过程及缓慢氧化的特点与实例。
预习难点
1. 从微观分子碰撞角度解释氧气浓度对反应剧烈程度的影响;
2. 准确区分实验现象与实验结论,规范描述化学反应现象;
3. 区分氧化物与含氧化合物,正确判断缓慢氧化反应。
情|境|启|思
氧气与我们的生活息息相关:医院里,氧气是抢救危重病人的"救命气";炼钢炉中,纯氧能让炉火温度飙升至1700℃以上,加速钢铁冶炼;潜水员背着氧气瓶才能在深海中探索;节日里绚烂的烟花,也离不开氧气的助燃。
有趣的是,铁丝在空气中只能烧得发红,却能在纯氧中剧烈燃烧、火星四射;蜡烛燃烧会发出明亮的火焰,而铁生锈却悄无声息,看不到任何发光现象。这些现象背后隐藏着氧气怎样的性质?为什么同样是与氧气反应,现象却千差万别?地球上的氧气每时每刻都在被消耗,为什么大气中的氧气含量能保持稳定?
结合生活常识与化学知识,思考以下问题:
我们呼出的气体中还有氧气吗?为什么氧气能供给呼吸?
铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中却能剧烈燃烧,这说明了什么?
食物腐烂、钢铁生锈、蜡烛燃烧,这些变化有什么共同点和不同点?
深|研|精|炼
知识点01 氧气的物理性质
1.常温常压下的物理性质
在标准状况(0℃、1.01×10⁵Pa)下,氧气是一种 、 、无臭的气体,密度约为1.429g/L,比空气 (空气密度约为1.293g/L);1L水中仅能溶解约30mL氧气,属于 于水的气体。
2.氧气的三态变化
氧气在一定条件下可以发生三态变化,且三态变化均属于 变化:
降温至-183℃时,氧气液化成 (液氧);
继续降温至-218.4℃时,氧气凝固成 (固氧)。
3.工业制取与储存
工业上通过分离液态空气法大量制取氧气,利用空气中各成分 不同进行分离,属于 变化;制得的液氧一般加压贮存在蓝色钢瓶中,便于运输和使用。
【特别提醒】
1.氧气"不易溶于水"不等于"不溶于水",水中溶解的少量氧气是水生生物生存的基础,这也是鱼类能在水中生活的原因。
2.氧气的三态变化是物理变化,只是分子间间隔和排列方式发生改变,分子本身没有变化,没有新物质生成。
3.液氧是淡蓝色的,不是无色;固态氧是淡蓝色雪花状,这是氧气的重要物理特征,常作为推断题的突破口。
4.工业制取氧气是物理变化,与实验室制取氧气的化学变化有本质区别,注意区分。
【例1】下列关于液氧的说法错误的是
A.工业分离液态空气得到的“液氧”是混合物
B.液氧呈淡蓝色
C.液氧和氧气由同种分子构成,化学性质相同
D.液氧具有可燃性,在运输时应注意安全
【即练1】以下性质中,不属于氧气物理性质的是
A.密度略大于空气 B.不易溶于水 C.液态氧为淡蓝色 D.助燃性
【即练2】氧气是我们赖以生存的重要气体,下列与氧气相关的说法中正确的是
A.发现:历史上真正发现氧气并研究了其在空气中含量的科学家是波义耳
B.制取:工业上采用分离液态空气制取氧气,是利用了氮气和氧气沸点不同的原理
C.用途:氧气能支持燃烧,可用作燃料
D.存在:鱼虾能在水中生存,说明氧气易溶于水
知识点02 氧气的化学性质
1.氧气与常见物质的反应
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能与大多数金属、非金属单质及化合物发生化学反应,
反应物
环境
实验现象
文字和符号表达式
注意事项
木炭(C)
空气中
持续红热,放出热量
无
氧气中
发出 ,放出热量,生成的气体能使
变浑浊
插入集气瓶时需缓慢,使反应充分
铁丝(Fe)
空气中
持续红热,难以燃烧
无
氧气中
, ,放出大量热,生成 。
1. 集气瓶底部预先留
或铺 ,防止
溅落炸裂瓶底;2. 铁丝绕成螺旋状,增大 ;3. 用火柴引燃铁丝
硫(S)
空气中
发出 火焰,放出热量,生成 气味的气体
生成的二氧化硫有毒,需在通风环境中进行实验
氧气中
发出 火焰,放出热量,生成 气味的气体
同上,且反应更剧烈
磷(P)
空气中
产生大量 ,放出热量
白烟为五氧化二磷固体小颗粒,对呼吸道有刺激
铜(Cu)
空气中(加热)
固体变黑
需用酒精灯持续加热,反应速率较慢
2.反应剧烈程度差异的微观解释
物质在空气中和氧气中反应的 不同,是因为单位体积内 的数目不同。空气中氧气含量约为21%,氧分子浓度低,反应物分子与氧分子碰撞的机会少,反应不剧烈;纯氧中氧分子 ,碰撞机会多,反应更 。
3.氧化反应与氧化物
(1)氧化反应:物质与 发生的化学反应叫作氧化反应。氧化反应分为 (如燃烧、爆炸)和 (如呼吸、生锈)。
(2)氧化物:由 元素组成,且其中一种元素是 的化合物叫作氧化物。例如:H₂O、CO₂、Fe₃O₄都是氧化物;而KMnO₄、KClO₃由三种元素组成,属于含氧化合物, 氧化物。
【特别提醒】
1.氧气具有助燃性,能支持燃烧,但没有可燃性,不能用作燃料,这是高频易错点。
2.描述实验现象时,只能说出生成物的颜色、状态、气味等感官能感知的特征,不能说出生成物的名称。例如:铁丝燃烧的现象是"生成黑色固体",不能说"生成四氧化三铁"(这是实验结论)。
3.硫在空气中和氧气中燃烧的火焰颜色不同:空气中淡蓝色,氧气中蓝紫色,注意区分。
4.氧化物一定是含氧化合物,但含氧化合物不一定是氧化物。判断氧化物必须同时满足两个条件:① 由两种元素组成;② 其中一种是氧元素。
5.氧化反应不一定都有氧气参与,但初中阶段我们主要研究有氧气参与的氧化反应。
【例2】下列实验现象描述正确的是
A.镁条燃烧:发出耀眼白光,放热,产生白色烟雾
B.铁丝伸入硫酸铜溶液中:银白色固体表面有红色铜生成
C.木炭中燃烧:生成黑色固体
D.硫在氧气中燃烧:产生蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
【即练3】某化学兴趣小组做的“铁丝在氧气中燃烧”实验,通过测量得到下图数据。下列说法正确的是
A.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质 B.开始采集数据时,瓶内不是纯净的O2
C.铁丝停止燃烧是因为瓶内O2被耗尽 D.铁丝在O2中燃烧的现象为生成黑色Fe3O4
【即练4】木炭在氧气中燃烧的实验过程如图所示。能证明木炭与氧气发生化学反应的现象是
A.①中发出微弱的红光 B.②中放出热量
C.②中比①中燃烧更加剧烈 D.③中石灰水变浑浊
知识点03 自然界中的氧循环
1.自然界中的氧循环
(1)产生途径:主要是绿色植物和藻类的 (吸收二氧化碳,释放氧气),少量来自细菌化能合成和水的光解。
(2)消耗途径:生物的 、燃料的燃烧、金属的锈蚀、食物的腐败等 过程。
(3)意义:通过氧气和含氧化合物的天然转化,形成持续、稳定的 ,维持了大气中相对恒定的含氧量,构建了陆地、海洋和大气的物质和能量 ,为生态系统正常运转提供保障。
2.缓慢氧化
(1)概念: 下进行、速率 、 的氧化反应叫作缓慢氧化。
(2)特点:放热但不发光,反应速率慢,不易被察觉。
(3)生活实例:动植物 、 、钢铁生锈、塑料老化、 、农家肥腐熟等。
(4)利弊分析:
①利:生物呼吸提供能量、酿酒发酵、农家肥腐熟、钢铁"发蓝"处理形成保护膜等;
②弊:金属生锈造成资源浪费、食物变质影响健康、煤堆和棉絮堆积可能引发自燃等。
【特别提醒】
1.光合作用和呼吸作用是自然界氧循环的两个核心过程,光合作用产生氧气,呼吸作用消耗氧气,二者共同维持大气中氧气和二氧化碳的相对平衡。
2.缓慢氧化和燃烧的本质都是氧化反应,都放出热量,区别在于反应速率和是否发光:燃烧是剧烈的氧化反应,发光放热;缓慢氧化速率慢,只放热不发光。
3.自燃是由缓慢氧化引起的自发燃烧。缓慢氧化放出的热量如果不能及时散失,会使温度升高到可燃物的着火点,从而引发自燃,例如白磷自燃、煤堆自燃。
4.氧循环不仅是氧气的循环,也是氧元素在自然界中的循环,氧元素会在氧气、水、二氧化碳、有机物等物质之间不断转化。
【例3】分类是学习化学的重要方法之一,以下分类正确的是
A.氧化物:、、
B.纯净物:氧气、冰水混合物、稀有气体
C.分解反应:过氧化氢分解、高锰酸钾分解、蜡烛燃烧
D.缓慢氧化:呼吸作用、铁生锈、食物腐败
【即练5】下列变化不属于缓慢氧化的是
A.牛奶变酸 B.钢铁生锈 C.火药爆炸 D.呼吸作用
【即练6】2026年春晚非遗节目《打铁花》表演中,1600℃的铁水被击打至空中迸裂成金色火花。下列关于“打铁花”过程的说法正确的是
A.铁熔化是化学变化
B.铁水燃烧是缓慢氧化
C.铁水与氧气充分接触发生燃烧
D.铁水燃烧产物是氧化铁
1.明代李时珍所著《本草纲目》是世界医药学史上的伟大杰作,共记载了1892种药物。下列药物的主要成分属于氧化物的是
A.石硫磺(主要成分S) B.石灰(主要成分CaO)
C.硝石(主要成分) D.雄黄(主要成分)
2.空气是人类赖以生存的必需物质,下列关于空气的说法不正确的是
A.空气中的氧气不易溶于水
B.空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是氮气
C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于霓虹灯
D.氮气、二氧化氮等是被计入空气质量评价的主要污染物
3.下列对氧气的性质和用途的描述,错误的是
A.密度略大于空气 B.无色无味
C.供给呼吸 D.可以燃烧
4.2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射取得圆满成功,航天员顺利进驻中国空间站。空间站中为航天员提供呼吸所需的氧气,下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气易溶于水 B.氧气能燃烧,可作燃料
C.氧气能供给呼吸,可用于医疗急救 D.液氧是无色的液体
5.下列有关实验现象的描述,正确的是
A.蜡烛在氧气中燃烧时,产生水和二氧化碳
B.磷在空气中燃烧,产生大量白雾
C.木炭在氧气中燃烧时,发出白光,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
6.分类法在化学学习中是至关重要的。下列说法不正确的是
A.由原子构成的物质:水银、氦气、金刚石
B.引起酸雨的物质:二氧化氮、二氧化硫
C.缓慢氧化:钢铁锈蚀、食物腐烂、呼吸作用
D.纯净物:矿泉水、纯碱、冰水混合物
7.分析硫、铁在氧气中燃烧和燃磷法测量空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是
A.装置角度:集气瓶中均可放入少量的水,其作用各不相同
B.操作角度:三种物质点燃后都要自上而下缓慢地伸入瓶中
C.现象角度:三种物质燃烧都发光、放热、产生火焰
8.物质的性质决定其用途。下列物质的用途与性质的描述或对应关系不正确的是
A.氧气用于钢铁冶炼——氧气具有可燃性
B.镁粉用于制作照明弹——镁燃烧时发出耀眼的白光
C.液氮可用作制冷剂——液氮气化时吸收大量的热
D.氩气用作金属焊接时的保护气——氩气化学性质稳定
9.下列物质在氧气中燃烧,对其实验现象的描述与事实不符的是
A.红磷:发出黄白色火焰,产生大量白雾
B.硫:蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体
C.镁条:银白色固体剧烈燃烧,发出耀眼白光
D.氢气:无色气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热
10.利用数字化实验可以更准确地测定星球大气中氧气的含量,同学们分别用木炭和红磷按图1装置进行实验,测得压强随时间的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.实验中木炭和红磷的量多或少,都不会影响实验结果
B.开始反应时集气瓶内压强变大与反应吸热有关
C.对比曲线①和②,不能用木炭替代红磷进行实验
D.实验过程中若红磷点燃后伸入集气瓶速度过慢,导致最终测得的氧气含量会偏小
11.化学性质
(1)与非金属单质反应
物质
现象及化学方程式
木炭
放出热量
_______
化学方程式:________(充分燃烧)
操作要点
不要触碰集气瓶内壁。
硫
放热,生成有刺激性气味的气体
______、_______
化学方程式:__________
操作要点
集气瓶中水或NaOH溶液的作用为________。
红磷
现象:产生大量________,放出热量
化学方程式:___________
氢气
现象:发出淡蓝色火焰,放出热量
化学方程式:_________
操作要点
点燃氢气前必须________。
(2)与金属单质反应
物质
现象及化学方程式
铁丝
空气中:红热,不能燃烧
氧气中:剧烈燃烧,________,生成________,放出热量
化学方程式:________
操作要点
①铁丝下端系一根火柴的目的是________;
②实验前在集气瓶中放少量水或铺一层细沙的目的是__________。
镁条
现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,产生大量白烟,生成白色固体
化学方程式:_______
【归纳总结】①同种物质在氧气和空气中燃烧现象不同的原因是_________。
②描述现象时要注意:“烟”是固体小颗粒,“雾”是小液滴。
12.小明同学在小组合作学习过程中,对所学过的氧气的相关知识,以思维导图的形式进行了如图梳理,请你根据下列结构化内容,完成以下问题:
物质
氢气
氮气
氧气
沸点/℃(1.01×105Pa)
-252
-195.8
-183
(1)氧气的物理性质:氧气的溶解性为______,密度______空气。
(2)氧气的检验:检验一个集气瓶中无色无味的气体是否是氧气的方法:______,木炭在氧气中燃烧的现象是______。
(3)氧气的实验室制取:由过氧化氢溶液制氧气发生反应的文字表达式______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)氧气的用途:在生活中可用来______。(写一条即可)
13.实验是科学探究的重要途径,下面是有关氧气化学性质的探究实验。
(1)实验一:铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时,铁丝下端系火柴的目的是__________,该反应的文字表达式为__________。
(2)实验二:木炭在氧气中燃烧后,验证产物的方法是__________。
(3)实验三的实验结论是__________。正确选择试剂是实验成功的关键,该实验中对试剂的选择合理的是__________。(填字母)。
A.可以用铁代替红磷进行实验
B.红磷需要足量
C.只与氧气反应
(4)实验一、三中都要在集气瓶中放少量的水。实验一中水的作用是__________;在“实验一”“实验三”中,可以把水换成细沙的实验是__________。
(5)以上三个反应的相同点是__________、__________。(写出两点)
(6)根据上述实验,说明氧气的化学性质__________(填“比较活泼”或“不活泼”)。
14.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7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,写出该反应的文字表达式_____;
(2)实验二:⑤的实验中观察到铁丝未燃烧,原因可能是______(填字母序号);
A.铁丝表面锈迹没有打磨
B.铁丝伸入集气瓶的过程缓慢
C.收集到的氧气不纯
(3)实验三:⑦的实验中集气瓶底要预留少量水的目的是______;
(4)实验总结:实验一,实验三说明,物质的燃烧剧烈程度与氧气的______有关,实验二④中观察到铁丝在空气中不能燃烧,但查阅资料知道,铁粉能在空气中燃烧,说明能否燃烧以及燃烧的剧烈程度还与反应物的______有关。
15.实验是科学探究的重要途径,下面是有关氧气性质的探究实验。
【探究一】探究氧气的物理性质。
(1)通常情况下,氧气是一种无色、无臭的气体。降温、加压就会发生状态的改变:
在过程①、②中发生的变化都是___________变化。
【探究二】探究氧气的化学性质。
(2)实验一:硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体,该反应的文字表达式是___________。
(3)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧___________,放出热量,生成黑色固体;该反应的文字表达式为___________。
(4)实验三:木炭在氧气中燃烧发出白光生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。反应的文字表达式是___________。
(5)实验四:红磷燃烧产生大量白烟,该反应的文字表达式是___________。由此实验得出的结论是:___________。
(6)正确选择试剂是实验成功的关键,在红磷燃烧实验中,对试剂的选择合理的是___________。(填字母)
A.红磷需要足量 B.只与氧气反应 C.可以用铁代替红磷进行实验
(7)实验一、二、四中都要在集气瓶中放少量的水。实验二中水的作用是___________,所以可以把水换成细沙。
(8)以上四个反应的相同点是___________。
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第11讲 氧气的性质
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情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 准确描述氧气的物理性质(颜色、状态、气味、密度、溶解性、三态变化),了解工业制取和储存氧气的方法;
2. 通过实验探究掌握氧气与木炭、铁丝、硫、磷、铜的反应现象、文字表达式及符号表达式,能规范描述实验现象;
3. 理解氧化反应和氧化物的概念,能准确判断常见的氧化反应和氧化物,区分氧化物与含氧化合物;
4. 了解自然界中氧循环的过程和意义,掌握缓慢氧化的概念、特点及生活实例,辩证看待缓慢氧化的利弊;
5. 从微观角度解释物质在空气中和氧气中反应剧烈程度不同的原因,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
预习重点
1. 氧气的化学性质,特别是与木炭、铁丝、硫反应的实验现象、操作注意事项及反应表达式;
2. 氧化反应和氧化物的概念及判断方法;
3. 自然界中的氧循环过程及缓慢氧化的特点与实例。
预习难点
1. 从微观分子碰撞角度解释氧气浓度对反应剧烈程度的影响;
2. 准确区分实验现象与实验结论,规范描述化学反应现象;
3. 区分氧化物与含氧化合物,正确判断缓慢氧化反应。
情|境|启|思
氧气与我们的生活息息相关:医院里,氧气是抢救危重病人的"救命气";炼钢炉中,纯氧能让炉火温度飙升至1700℃以上,加速钢铁冶炼;潜水员背着氧气瓶才能在深海中探索;节日里绚烂的烟花,也离不开氧气的助燃。
有趣的是,铁丝在空气中只能烧得发红,却能在纯氧中剧烈燃烧、火星四射;蜡烛燃烧会发出明亮的火焰,而铁生锈却悄无声息,看不到任何发光现象。这些现象背后隐藏着氧气怎样的性质?为什么同样是与氧气反应,现象却千差万别?地球上的氧气每时每刻都在被消耗,为什么大气中的氧气含量能保持稳定?
结合生活常识与化学知识,思考以下问题:
我们呼出的气体中还有氧气吗?为什么氧气能供给呼吸?
铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中却能剧烈燃烧,这说明了什么?
食物腐烂、钢铁生锈、蜡烛燃烧,这些变化有什么共同点和不同点?
深|研|精|炼
知识点01 氧气的物理性质
1.常温常压下的物理性质
在标准状况(0℃、1.01×10⁵Pa)下,氧气是一种无色、无味、无臭的气体,密度约为1.429g/L,比空气略大(空气密度约为1.293g/L);1L水中仅能溶解约30mL氧气,属于不易溶于水的气体。
2.氧气的三态变化
氧气在一定条件下可以发生三态变化,且三态变化均属于物理变化:
降温至-183℃时,氧气液化成淡蓝色液体(液氧);
继续降温至-218.4℃时,氧气凝固成淡蓝色雪花状固体(固氧)。
3.工业制取与储存
工业上通过分离液态空气法大量制取氧气,利用空气中各成分沸点不同进行分离,属于物理变化;制得的液氧一般加压贮存在蓝色钢瓶中,便于运输和使用。
【特别提醒】
1.氧气"不易溶于水"不等于"不溶于水",水中溶解的少量氧气是水生生物生存的基础,这也是鱼类能在水中生活的原因。
2.氧气的三态变化是物理变化,只是分子间间隔和排列方式发生改变,分子本身没有变化,没有新物质生成。
3.液氧是淡蓝色的,不是无色;固态氧是淡蓝色雪花状,这是氧气的重要物理特征,常作为推断题的突破口。
4.工业制取氧气是物理变化,与实验室制取氧气的化学变化有本质区别,注意区分。
【例1】下列关于液氧的说法错误的是
A.工业分离液态空气得到的“液氧”是混合物
B.液氧呈淡蓝色
C.液氧和氧气由同种分子构成,化学性质相同
D.液氧具有可燃性,在运输时应注意安全
【答案】D
【详解】A、工业分离液态空气是利用空气中各组分沸点不同进行分离,得到的液氧中仍混有稀有气体等杂质,属于混合物,说法正确。
B、液氧的物理性质为淡蓝色液体,说法正确。
C、液氧和氧气均由氧分子(O2)构成,同种分子化学性质相同,说法正确。
D、液氧只有助燃性,无可燃性,不属于可燃物,说法错误。
【即练1】以下性质中,不属于氧气物理性质的是
A.密度略大于空气 B.不易溶于水 C.液态氧为淡蓝色 D.助燃性
【答案】D
【详解】A、密度略大于空气属于物理性质。
B、溶解性属于物理性质,不易溶于水是氧气的物理性质。
C、颜色、状态属于物理性质,液态氧为淡蓝色是氧气的物理性质。
D、助燃性需要在燃烧这一化学变化过程中才能体现,属于化学性质,不属于氧气的物理性质。
【即练2】氧气是我们赖以生存的重要气体,下列与氧气相关的说法中正确的是
A.发现:历史上真正发现氧气并研究了其在空气中含量的科学家是波义耳
B.制取:工业上采用分离液态空气制取氧气,是利用了氮气和氧气沸点不同的原理
C.用途:氧气能支持燃烧,可用作燃料
D.存在:鱼虾能在水中生存,说明氧气易溶于水
【答案】B
【详解】A、历史上真正发现氧气并研究了其在空气中含量的科学家是拉瓦锡,错误;
B、工业分离液态空气利用氮气(沸点-196°C)和氧气(沸点-183°C)沸点差异,正确;
C、氧气支持燃烧但不可作燃料,错误;
D、鱼虾能在水中生存,说明水中溶有氧气,但不能说明氧气的溶解性,氧气不易溶于水,错误;
故选B。
知识点02 氧气的化学性质
1.氧气与常见物质的反应
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能与大多数金属、非金属单质及化合物发生化学反应,
反应物
环境
实验现象
文字和符号表达式
注意事项
木炭(C)
空气中
持续红热,放出热量
碳 + 氧气二氧化碳
无
氧气中
发出白光,放出热量,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
插入集气瓶时需缓慢,使反应充分
铁丝(Fe)
空气中
持续红热,难以燃烧
铁 + 氧气四氧化三铁
无
氧气中
剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。
1. 集气瓶底部预先留少量水或铺细沙,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;2. 铁丝绕成螺旋状,增大受热面积;3. 用火柴引燃铁丝
硫(S)
空气中
发出淡蓝色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体
硫 + 氧气二氧化硫
生成的二氧化硫有毒,需在通风环境中进行实验
氧气中
发出蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体
同上,且反应更剧烈
磷(P)
空气中
产生大量白烟,放出热量
磷 + 氧气五氧化二磷
白烟为五氧化二磷固体小颗粒,对呼吸道有刺激
铜(Cu)
空气中(加热)
红色固体变黑
铜 + 氧气氧化铜
需用酒精灯持续加热,反应速率较慢
2.反应剧烈程度差异的微观解释
物质在空气中和氧气中反应的剧烈程度不同,是因为单位体积内氧分子的数目不同。空气中氧气含量约为21%,氧分子浓度低,反应物分子与氧分子碰撞的机会少,反应不剧烈;纯氧中氧分子浓度高,碰撞机会多,反应更剧烈。
3.氧化反应与氧化物
(1)氧化反应:物质与氧气发生的化学反应叫作氧化反应。氧化反应分为剧烈氧化(如燃烧、爆炸)和缓慢氧化(如呼吸、生锈)。
(2)氧化物:由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物叫作氧化物。例如:H₂O、CO₂、Fe₃O₄都是氧化物;而KMnO₄、KClO₃由三种元素组成,属于含氧化合物,不是氧化物。
【特别提醒】
1.氧气具有助燃性,能支持燃烧,但没有可燃性,不能用作燃料,这是高频易错点。
2.描述实验现象时,只能说出生成物的颜色、状态、气味等感官能感知的特征,不能说出生成物的名称。例如:铁丝燃烧的现象是"生成黑色固体",不能说"生成四氧化三铁"(这是实验结论)。
3.硫在空气中和氧气中燃烧的火焰颜色不同:空气中淡蓝色,氧气中蓝紫色,注意区分。
4.氧化物一定是含氧化合物,但含氧化合物不一定是氧化物。判断氧化物必须同时满足两个条件:① 由两种元素组成;② 其中一种是氧元素。
5.氧化反应不一定都有氧气参与,但初中阶段我们主要研究有氧气参与的氧化反应。
【例2】下列实验现象描述正确的是
A.镁条燃烧:发出耀眼白光,放热,产生白色烟雾
B.铁丝伸入硫酸铜溶液中:银白色固体表面有红色铜生成
C.木炭中燃烧:生成黑色固体
D.硫在氧气中燃烧:产生蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
【答案】D
【详解】A.镁条燃烧生成白色固体小颗粒,现象为白烟;雾是液态小液滴,描述错误;
B.有红色铜生成是实验结论,不是直接观察到的现象,现象应描述为银白色固体表面析出红色固体,描述错误;
C.木炭燃烧生成无色气体(二氧化碳),不会产生黑色固体,描述错误;
D.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,放热,生成的二氧化硫为有刺激性气味的气体,描述正确。
【即练3】某化学兴趣小组做的“铁丝在氧气中燃烧”实验,通过测量得到下图数据。下列说法正确的是
A.瓶中放少量水,用于吸收有毒物质 B.开始采集数据时,瓶内不是纯净的O2
C.铁丝停止燃烧是因为瓶内O2被耗尽 D.铁丝在O2中燃烧的现象为生成黑色Fe3O4
【答案】B
【详解】A.集气瓶中放少量水的作用是防止铁丝燃烧生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底,铁丝燃烧无有毒产物,错误。
B.由氧气体积分数变化图可知,开始采集数据时瓶内氧气的体积分数约为80%,因此瓶内不是纯净的,正确。
C.反应停止后瓶内氧气体积分数仍约为20%,并未被耗尽,铁丝停止燃烧是因为氧气浓度过低,不足以支持铁丝燃烧,错误。
D.“生成黑色”是实验结论,而非实验现象,实验现象应描述为“火星四射,生成黑色固体”,错误。
【即练4】木炭在氧气中燃烧的实验过程如图所示。能证明木炭与氧气发生化学反应的现象是
A.①中发出微弱的红光 B.②中放出热量
C.②中比①中燃烧更加剧烈 D.③中石灰水变浑浊
【答案】D
【详解】判断化学反应发生的根本依据是有新物质生成,①中发出微弱的红光,②中放出热量,②中比①中燃烧更加剧烈,均只是对现象的描述,不能证明生成了新物质,③中石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,有新物质生成,说明木炭与氧气发生了化学变化。
知识点03 自然界中的氧循环
1.自然界中的氧循环
(1)产生途径:主要是绿色植物和藻类的光合作用(吸收二氧化碳,释放氧气),少量来自细菌化能合成和水的光解。
(2)消耗途径:生物的呼吸作用、燃料的燃烧、金属的锈蚀、食物的腐败等缓慢氧化过程。
(3)意义:通过氧气和含氧化合物的天然转化,形成持续、稳定的氧循环,维持了大气中相对恒定的含氧量,构建了陆地、海洋和大气的物质和能量平衡,为生态系统正常运转提供保障。
2.缓慢氧化
(1)概念:在常温下进行、速率较慢、无明显发光现象的氧化反应叫作缓慢氧化。
(2)特点:放热但不发光,反应速率慢,不易被察觉。
(3)生活实例:动植物呼吸、食物腐烂、钢铁生锈、塑料老化、酿酒发酵、农家肥腐熟等。
(4)利弊分析:
①利:生物呼吸提供能量、酿酒发酵、农家肥腐熟、钢铁"发蓝"处理形成保护膜等;
②弊:金属生锈造成资源浪费、食物变质影响健康、煤堆和棉絮堆积可能引发自燃等。
【特别提醒】
1.光合作用和呼吸作用是自然界氧循环的两个核心过程,光合作用产生氧气,呼吸作用消耗氧气,二者共同维持大气中氧气和二氧化碳的相对平衡。
2.缓慢氧化和燃烧的本质都是氧化反应,都放出热量,区别在于反应速率和是否发光:燃烧是剧烈的氧化反应,发光放热;缓慢氧化速率慢,只放热不发光。
3.自燃是由缓慢氧化引起的自发燃烧。缓慢氧化放出的热量如果不能及时散失,会使温度升高到可燃物的着火点,从而引发自燃,例如白磷自燃、煤堆自燃。
4.氧循环不仅是氧气的循环,也是氧元素在自然界中的循环,氧元素会在氧气、水、二氧化碳、有机物等物质之间不断转化。
【例3】分类是学习化学的重要方法之一,以下分类正确的是
A.氧化物:、、
B.纯净物:氧气、冰水混合物、稀有气体
C.分解反应:过氧化氢分解、高锰酸钾分解、蜡烛燃烧
D.缓慢氧化:呼吸作用、铁生锈、食物腐败
【答案】D
【详解】A. 氧化物要求由两种元素组成且其中一种为氧元素,含钾、锰、氧三种元素,不属于氧化物,错误。
B. 纯净物仅由一种物质组成,稀有气体是氦、氖、氩等多种气体的统称,属于混合物,错误。
C. 分解反应特征是“一变多”,蜡烛燃烧反应物为石蜡和氧气两种,不属于分解反应,错误。
D. 呼吸作用、铁生锈、食物腐败均是进行缓慢、不易被察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,正确。
【即练5】下列变化不属于缓慢氧化的是
A.牛奶变酸 B.钢铁生锈 C.火药爆炸 D.呼吸作用
【答案】C
【详解】A、牛奶变酸是牛奶中有机物和氧气缓慢反应变质的过程,属于缓慢氧化;
B、钢铁生锈是铁和空气中的氧气、水长时间缓慢反应的过程,属于缓慢氧化;
C、火药爆炸是短时间内发生的剧烈氧化反应,反应速率极快、伴随爆炸现象,属于剧烈氧化,不属于缓慢氧化;
D、呼吸作用是生物体内有机物和氧气发生的缓慢供能反应,无明显现象,属于缓慢氧化。
【即练6】2026年春晚非遗节目《打铁花》表演中,1600℃的铁水被击打至空中迸裂成金色火花。下列关于“打铁花”过程的说法正确的是
A.铁熔化是化学变化
B.铁水燃烧是缓慢氧化
C.铁水与氧气充分接触发生燃烧
D.铁水燃烧产物是氧化铁
【答案】C
【详解】A. 铁熔化过程仅物质状态发生改变,无新物质生成,属于物理变化,错误。
B. 铁水燃烧是剧烈的发光放热的氧化反应,不属于缓慢氧化,错误。
C. 铁水温度达到着火点,被击打至空中时与氧气充分接触,满足燃烧条件可发生燃烧,正确。
D. 铁燃烧的产物为四氧化三铁,氧化铁是铁缓慢氧化的产物,错误。
1.明代李时珍所著《本草纲目》是世界医药学史上的伟大杰作,共记载了1892种药物。下列药物的主要成分属于氧化物的是
A.石硫磺(主要成分S) B.石灰(主要成分CaO)
C.硝石(主要成分) D.雄黄(主要成分)
【答案】B
【详解】A. 硫是由硫元素组成的纯净物,属于单质;
B. 氧化钙是由Ca、O元素组成的化合物,属于氧化物;
C. 硝酸钾是由钾、氮、氧三种元素组成的化合物,不满足氧化物仅含两种元素的要求,不属于氧化物;
D. 由As、S元素组成,不含氧元素,不属于氧化物。
2.空气是人类赖以生存的必需物质,下列关于空气的说法不正确的是
A.空气中的氧气不易溶于水
B.空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是氮气
C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于霓虹灯
D.氮气、二氧化氮等是被计入空气质量评价的主要污染物
【答案】D
【详解】A. 正确;
B. 空气中氮气体积分数约为78%,含量最多,且氮气化学性质不活泼,很难与其他物质反应,正确;
C. 正确;
D. 二氧化氮能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,属于空气污染物,氮气是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,错误。
3.下列对氧气的性质和用途的描述,错误的是
A.密度略大于空气 B.无色无味
C.供给呼吸 D.可以燃烧
【答案】D
【详解】氧气的物理性质:通常状况下为无色无味的气体,密度略大于空气,因此A、B选项表述正确。
氧气的用途:可供给呼吸,常用于医疗急救、潜水作业等场景,C选项表述正确。
氧气的化学性质:具有助燃性,可支持燃烧,但本身无可燃性,不能燃烧,因此D选项表述错误。
4.2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射取得圆满成功,航天员顺利进驻中国空间站。空间站中为航天员提供呼吸所需的氧气,下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气易溶于水 B.氧气能燃烧,可作燃料
C.氧气能供给呼吸,可用于医疗急救 D.液氧是无色的液体
【答案】C
【详解】A.氧气不易溶于水,不是易溶于水,错误;
B.氧气具有助燃性,本身无可燃性,不能燃烧,无法作燃料,错误;
C.氧气能供给呼吸,可用于医疗急救、航天供氧等场景,正确;
D.液氧是淡蓝色液体,不是无色液体,错误。
5.下列有关实验现象的描述,正确的是
A.蜡烛在氧气中燃烧时,产生水和二氧化碳
B.磷在空气中燃烧,产生大量白雾
C.木炭在氧气中燃烧时,发出白光,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
【答案】D
【详解】A.蜡烛燃烧生成水和二氧化碳是实验结论,不是能直接观察到的实验现象,错误。
B.磷在空气中燃烧生成的五氧化二磷是固体,现象是产生大量白烟(白雾是小液滴的聚集,描述错误),错误。
C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,没有黑色固体生成,错误。
D.铁丝在氧气中燃烧的现象就是剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,正确。
6.分类法在化学学习中是至关重要的。下列说法不正确的是
A.由原子构成的物质:水银、氦气、金刚石
B.引起酸雨的物质:二氧化氮、二氧化硫
C.缓慢氧化:钢铁锈蚀、食物腐烂、呼吸作用
D.纯净物:矿泉水、纯碱、冰水混合物
【答案】D
【详解】A.水银(汞单质)、氦气(稀有气体)、金刚石(碳单质)均由原子直接构成,分类正确;
B.二氧化氮、二氧化硫能和空气中的水、氧气反应生成酸性物质,是引起酸雨的主要物质,分类正确;
C.钢铁锈蚀、食物腐烂、呼吸作用都是进行速率慢、不易被察觉的氧化反应,属于缓慢氧化,分类正确;
D.纯净物由单一物质组成。纯碱(碳酸钠)、冰水混合物(仅含一种物质)属于纯净物,但矿泉水中含有水、可溶性矿物质等多种物质,属于混合物,分类错误。
7.分析硫、铁在氧气中燃烧和燃磷法测量空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是
A.装置角度:集气瓶中均可放入少量的水,其作用各不相同
B.操作角度:三种物质点燃后都要自上而下缓慢地伸入瓶中
C.现象角度:三种物质燃烧都发光、放热、产生火焰
【答案】A
【详解】A.三个实验集气瓶中加水的作用不同:硫燃烧:水吸收有毒的,防止空气污染;铁燃烧:水防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;燃磷测氧含量:水吸收、吸热降温,缩短实验时间,正确。
B.燃磷法测量空气中氧气含量时,点燃红磷后必须迅速伸入集气瓶,若缓慢伸入,瓶内空气受热逸出,会导致测量结果偏大,错误。
C.火焰是气态可燃物燃烧的特征,铁为固体,在氧气中燃烧的现象是火星四射,没有火焰产生,错误。
8.物质的性质决定其用途。下列物质的用途与性质的描述或对应关系不正确的是
A.氧气用于钢铁冶炼——氧气具有可燃性
B.镁粉用于制作照明弹——镁燃烧时发出耀眼的白光
C.液氮可用作制冷剂——液氮气化时吸收大量的热
D.氩气用作金属焊接时的保护气——氩气化学性质稳定
【答案】A
【详解】A.氧气用于钢铁冶炼是利用氧气的助燃性,支持燃料燃烧提高炉温,氧气本身不具有可燃性,对应关系错误;
B.镁燃烧时会释放耀眼的白光,因此可用于制作照明弹,对应关系正确;
C.液氮气化过程会吸收大量热量,使周围温度快速降低,因此可用作制冷剂,对应关系正确;
D.氩气是稀有气体,化学性质极稳定,常温下几乎不与其他物质反应,因此可作为金属焊接时的保护气,避免金属被氧化,对应关系正确。
9.下列物质在氧气中燃烧,对其实验现象的描述与事实不符的是
A.红磷:发出黄白色火焰,产生大量白雾
B.硫:蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体
C.镁条:银白色固体剧烈燃烧,发出耀眼白光
D.氢气:无色气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热
【答案】A
【详解】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒,现象应为产生大量白烟,而非白雾,错误;
B. 硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的二氧化硫气体,正确;
C. 镁为银白色金属,在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,正确;
D. 氢气是无色气体,在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰、放热,正确。
10.利用数字化实验可以更准确地测定星球大气中氧气的含量,同学们分别用木炭和红磷按图1装置进行实验,测得压强随时间的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.实验中木炭和红磷的量多或少,都不会影响实验结果
B.开始反应时集气瓶内压强变大与反应吸热有关
C.对比曲线①和②,不能用木炭替代红磷进行实验
D.实验过程中若红磷点燃后伸入集气瓶速度过慢,导致最终测得的氧气含量会偏小
【答案】C
【详解】A、要准确测定氧气含量,需将装置内氧气完全消耗,因此红磷、木炭必须足量,若量不足会导致测定结果偏小,错误。
B、开始反应时压强变大,是因为物质燃烧放热,装置内气体受热膨胀,燃烧均为放热反应,错误。
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体,反应结束后装置内压强几乎与初始压强相等,无法通过压强变化测定氧气含量,因此不能用木炭替代红磷,正确。
D、红磷点燃后伸入集气瓶速度过慢,会使瓶内部分空气受热逸出,冷却后进入瓶内的水偏多,最终测得的氧气含量偏大,错误。
11.化学性质
(1)与非金属单质反应
物质
现象及化学方程式
木炭
放出热量
_______
化学方程式:________(充分燃烧)
操作要点
不要触碰集气瓶内壁。
硫
放热,生成有刺激性气味的气体
______、_______
化学方程式:__________
操作要点
集气瓶中水或NaOH溶液的作用为________。
红磷
现象:产生大量________,放出热量
化学方程式:___________
氢气
现象:发出淡蓝色火焰,放出热量
化学方程式:_________
操作要点
点燃氢气前必须________。
(2)与金属单质反应
物质
现象及化学方程式
铁丝
空气中:红热,不能燃烧
氧气中:剧烈燃烧,________,生成________,放出热量
化学方程式:________
操作要点
①铁丝下端系一根火柴的目的是________;
②实验前在集气瓶中放少量水或铺一层细沙的目的是__________。
镁条
现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,产生大量白烟,生成白色固体
化学方程式:_______
【归纳总结】①同种物质在氧气和空气中燃烧现象不同的原因是_________。
②描述现象时要注意:“烟”是固体小颗粒,“雾”是小液滴。
【答案】 白光 微弱的淡蓝色 明亮的蓝紫色 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 白烟 验纯 火星四射 黑色固体 引燃铁丝 防止生成的高温熔融物溅落,使集气瓶瓶底炸裂 氧气浓度会影响燃烧剧烈程度(合理即可)
【详解】(1)木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,生成二氧化碳,反应的化学方程式为:;
硫在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体;在氧气中燃烧得更旺,放热,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体;反应的化学方程式为:;硫燃烧生成二氧化硫,氢氧化钠溶液或水能够吸收生成的二氧化硫,从而防止污染环境;
红磷燃烧产生大量白烟,放热,生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:;
氢气在空气中燃烧生成水,反应的化学方程式为:,氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火容易发生爆炸,则在实验室点燃氢气前必须进行的操作是检验氢气的纯度;
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量,反应的化学方程式为:;①铁丝下端系一根火柴的作用是引燃铁丝;②由于铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,火星四射,实验中要预先在集气瓶中装入少量水或铺一层细沙,其作用是防止溅落的高温物质炸裂瓶底;
镁条在空气中燃烧生成氧化镁,反应的化学方程式为:;
[归纳总结]
①物质燃烧的现象与氧气浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。同种物质在氧气和在空气中燃烧现象不同,是因为氧气浓度不同。
12.小明同学在小组合作学习过程中,对所学过的氧气的相关知识,以思维导图的形式进行了如图梳理,请你根据下列结构化内容,完成以下问题:
物质
氢气
氮气
氧气
沸点/℃(1.01×105Pa)
-252
-195.8
-183
(1)氧气的物理性质:氧气的溶解性为______,密度______空气。
(2)氧气的检验:检验一个集气瓶中无色无味的气体是否是氧气的方法:______,木炭在氧气中燃烧的现象是______。
(3)氧气的实验室制取:由过氧化氢溶液制氧气发生反应的文字表达式______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)氧气的用途:在生活中可用来______。(写一条即可)
【答案】(1) 不易溶于水 略大于
(2) 将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则该气体是氧气 剧烈燃烧,发出白光,放出热量
(3) 分解反应
(4)供给呼吸(合理即可)
【详解】(1)氧气的溶解性为不易溶于水,密度略大于空气。
(2)氧气具有助燃性,则检验一个集气瓶中无色无味的气体是否是氧气的方法:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则该气体是氧气。
木炭在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,发出白光,放出热量。
(3)过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的文字表达式为:,该反应是由一种物质生成两种物质,属于分解反应。
(4)氧气能供给呼吸,可用于医疗急救、潜水等(合理即可)。
13.实验是科学探究的重要途径,下面是有关氧气化学性质的探究实验。
(1)实验一:铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时,铁丝下端系火柴的目的是__________,该反应的文字表达式为__________。
(2)实验二:木炭在氧气中燃烧后,验证产物的方法是__________。
(3)实验三的实验结论是__________。正确选择试剂是实验成功的关键,该实验中对试剂的选择合理的是__________。(填字母)。
A.可以用铁代替红磷进行实验
B.红磷需要足量
C.只与氧气反应
(4)实验一、三中都要在集气瓶中放少量的水。实验一中水的作用是__________;在“实验一”“实验三”中,可以把水换成细沙的实验是__________。
(5)以上三个反应的相同点是__________、__________。(写出两点)
(6)根据上述实验,说明氧气的化学性质__________(填“比较活泼”或“不活泼”)。
【答案】(1) 引燃铁丝 铁+氧气四氧化三铁
(2)向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察澄清石灰水是否变浑浊
(3) 氧气约占空气总体积的五分之一 BC
(4) 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底 实验一
(5) 都是化合反应 都是氧化反应
(6)比较活泼
【详解】(1)铁丝下端系火柴的目的是:通过火柴燃烧放热,使铁丝温度达到着火点,从而引燃铁丝。故填:引燃铁丝。
略。
(2)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,故验证产物的方法是向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察澄清石灰水是否变浑浊。
(3)实验三,通过烧杯中的水倒流入集气瓶中,且根据流入水的体积约占集气瓶内空气体积五分之一的现象,可得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一;
A、铁不能在空气中燃烧,因此实验三不能用铁测定空气中的氧气含量,不符合题意;
B、实验中红磷需要足量,才能使氧气完全反应,符合题意;
C、实验是测定空气中氧气的含量,实验中选择的试剂只能与氧气反应,否则会产生误差,符合题意。
(4)略;
实验一中水的作用:防止反应产生的高温固体溅落瓶底,避免集气瓶炸裂,可以将其换成沙子;实验三中水的作用:加速降温,吸收生成物,不能换成沙子。
(5)以上三个反应都是燃烧反应,都是物质与氧气发生的反应,都属于氧化反应;反应物都是两种,生成物都是一种,都是化合反应等。
(6)根据上述实验,说明氧气能和许多物质发生化学反应,故其化学性质比较活泼。
14.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7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,写出该反应的文字表达式_____;
(2)实验二:⑤的实验中观察到铁丝未燃烧,原因可能是______(填字母序号);
A.铁丝表面锈迹没有打磨
B.铁丝伸入集气瓶的过程缓慢
C.收集到的氧气不纯
(3)实验三:⑦的实验中集气瓶底要预留少量水的目的是______;
(4)实验总结:实验一,实验三说明,物质的燃烧剧烈程度与氧气的______有关,实验二④中观察到铁丝在空气中不能燃烧,但查阅资料知道,铁粉能在空气中燃烧,说明能否燃烧以及燃烧的剧烈程度还与反应物的______有关。
【答案】(1) ②
(2)ABC
(3)吸收二氧化硫,防止污染空气
(4) 氧气的浓度 接触面积
【详解】(1)氧气能支持燃烧,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。空气中氧气约占21%,所以木炭在图②氧气中燃烧比在图①空气中燃烧更剧烈,木炭燃烧生成二氧化碳,反应的文字表达式为。
(2)A、铁丝表面锈迹没有打磨,铁锈会阻碍铁丝与氧气接触,导致铁丝无法燃烧。
B、铁丝伸入集气瓶过程缓慢,会使瓶内氧气受热逸出,氧气浓度降低,铁丝可能无法燃烧。
C、收集到的氧气不纯,氧气浓度不足,铁丝也不会燃烧。 故选ABC。
(3)硫在氧气中燃烧会生成有毒的二氧化硫气体,二氧化硫能溶于水,所以集气瓶底预留少量水的目的是吸收二氧化硫,防止污染空气。
(4)实验一(木炭在氧气中燃烧更剧烈)、实验三(硫在氧气中燃烧更剧烈)说明,物质的燃烧剧烈程度与氧气的浓度有关。 铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中能燃烧,说明能否燃烧以及燃烧的剧烈程度还与反应物的接触面积有关。
15.实验是科学探究的重要途径,下面是有关氧气性质的探究实验。
【探究一】探究氧气的物理性质。
(1)通常情况下,氧气是一种无色、无臭的气体。降温、加压就会发生状态的改变:
在过程①、②中发生的变化都是___________变化。
【探究二】探究氧气的化学性质。
(2)实验一:硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体,该反应的文字表达式是___________。
(3)实验二:铁丝在氧气中剧烈燃烧___________,放出热量,生成黑色固体;该反应的文字表达式为___________。
(4)实验三:木炭在氧气中燃烧发出白光生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。反应的文字表达式是___________。
(5)实验四:红磷燃烧产生大量白烟,该反应的文字表达式是___________。由此实验得出的结论是:___________。
(6)正确选择试剂是实验成功的关键,在红磷燃烧实验中,对试剂的选择合理的是___________。(填字母)
A.红磷需要足量 B.只与氧气反应 C.可以用铁代替红磷进行实验
(7)实验一、二、四中都要在集气瓶中放少量的水。实验二中水的作用是___________,所以可以把水换成细沙。
(8)以上四个反应的相同点是___________。
【答案】(1)物理
(2)
(3) 火星四射
(4)
(5) 氧气约占空气总体积的五分之一
(6)AB
(7)防止高温熔融物溅落瓶底,集气瓶炸裂
(8)都是燃烧反应,都是物质与氧气发生的反应,都属于氧化反应;反应物都是两种,生成物都是一种,都是化合反应
【详解】(1)在过程中①、②中只是氧气的状态发生改变,该过程没有新物质生成,属于物理变化;
(2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,其文字表达式为;
(3)实验时,铁丝在氧气中剧烈燃烧火星四射,放出热量,生成黑色固体;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,该反应的文字表达式为;
(4)木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,其文字表达式为;
(5)红磷燃烧产生五氧化二磷,其文字表达式为;通过烧杯中的水倒流入集气瓶中,且流入水的体积约占集气瓶内空气体积五分之一现象可得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一;
(6)A、实验中红磷需要足量,才能使氧气完全反应,符合题意;
B、实验是测定空气中氧气的含量,实验中选择的试剂只能与氧气反应,否则会产生误差,符合题意;
C、铁不能在空气中燃烧,因此实验二不能用铁测定空气中的氧气含量,不符合题意;
故选:AB
(7)实验二中的水作用是防止高温熔融物溅落瓶底,集气瓶炸裂;
(8)以上四个反应都是燃烧反应,都是物质与氧气发生的反应,都属于氧化反应;反应物都是两种,生成物都是一种,都是化合反应等。
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