第二单元 我们周围的空气
课题2 氧气-2022-2023学年九年级化学上册(人教版)
★知识点
一、氧气的性质
(一)物理性质:密度比空气大;不易溶于水;液氧和固态氧为淡蓝色。
(二)化学性质:氧气的化学性质活泼,能与多种物质发生反应,具有氧化性;氧气能支持燃烧,具有助燃性,但无可燃性。
1、硫+氧气二氧化硫(S+O2SO2)
现象:空气中是淡蓝色的火焰;同时生成有刺激性气味的气体。纯氧中是蓝紫色的火焰;同时生成有刺激性气味的气体。
注意:集气瓶中装少量水的作用是吸收SO2防止污染空气。此处的水不能用沙代替。
2、铁+氧气四氧化三铁(3Fe+2O2Fe3O4)
现象:剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体。
注意:瓶中装少量水或铺一层沙的目的:防止溅落的生成物炸裂瓶底。
3、磷+氧气五氧化二磷(4P+5O22P2O5)
现象:生成大量白烟。注意:P2O5会污染空气;集气瓶中装水,吸收五氧化二磷。
4、木炭+氧气二氧化碳(C+O2 CO2)
现象:在空气中发出红光,放出热量,生成能够让澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中,发出白光,放出热量,生成能够让澄清石灰水变浑浊的气体。
二、化合反应与氧化反应
1、化合反应:(多变一)A+B=AB
氧化反应:物质与氧发生的反应叫氧化反应。
2、关系:化合反应不一定是氧化反应,氧化反应不一定是化合反应
3、氧化反应分类
(1)剧烈氧化:如燃烧、自燃、爆炸
(2)缓慢氧化:如食物的腐烂、酿酒、铁生锈、呼吸作用等。
注意:①、物质与氧气发生的反应叫氧化反应。(错)物质与氧气发生的反应是氧化反应。(对)
②、氧气中含有氧,但含有氧的物质不一定是氧气。
③、判断氧化反应的一般标准就是看反应物中是否有氧气。
如何正确描述物质燃烧的现象
描述物质燃烧的实验现象时要注意以下几方面的问题:
(1)“烟”与“雾”的区别
“烟”:是固体小颗粒在空气中扩散形成的;
“雾”:是液体的小液滴在空气中扩散形成的。如红磷燃烧产生的是白烟,即五氧化二磷的固体小颗粒;而打开盛浓盐酸的试剂瓶看到的是白雾,即挥发出的氯化氢气体遇到水蒸气形成的盐酸小液滴。
(2)光和火焰的区别
光:一般是沸点高的固体燃烧产生的,如铁丝燃烧、镁条燃烧、木炭燃烧等。
火焰:是沸点低的固体、气体或液体的蒸气燃烧产生的,如硫燃烧、酒精燃烧、蜡烛燃烧等。
(3)现象与结论不能混为一谈
实验现象是指感官能够感觉到的,如颜色、状态、气味、热量等,而结论是在分析现象的基础上得到的。如铁丝燃烧的现象是“剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热”,而不能说“生成四氧化三铁”。只有通过分析黑色固体的成分,才能确知是四氧化三铁。
(4)物质在空气中和在氧气中燃烧的现象要有所区别
同一种物质在氧气中燃烧比在空气中剧烈,如硫、碳等;有些物质在空气中不燃烧,在氧气中能剧烈燃烧,如铁丝。这是因为物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越高,燃烧越剧烈,因此,在描述现象时一定要注意区别。
【教材知识点一】教材P34页:讨论
【答案】木炭和硫在空气中燃烧均不如在氧气中燃烧剧烈,说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
【教材知识点二】教材P35页:讨论
【答案】(1)
实验编号 反应前的物质 反应后的物质 反应的文
实验2—1 红磷、氧气 五氧化二磷 红磷+氧气五氧化二磷
实验2—3 硫、氧气 二氧化硫 硫+氧气二氧化硫
实验2—4 铁、氧气 四氧化三铁 铁+氧气四氧化三铁
(2)上述三个反应共同特征:(1)都是物质与氧气的反应;(2)都是两种物质反应生成另一种物有;(3)反应条件都是点燃。
【教材知识点三】教材P34页:
1. 下列有关实验现象的描述,正确的是
A. 硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,生成无色无味的气体
B. 镁在空气中燃烧,产生苍白色火焰,生成白色烟雾
C. 红磷在空气中燃烧,发出红色的火焰,产生大量白色烟雾
D. 细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
【答案】D
【解析】
【详解】A、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,发出热量,生成具有刺激性气味的气体,不符合题意;
B、镁在空气中燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体,不符合题意;
C、红磷在空气中燃烧,发出黄白色火焰,产生大量白烟,放出热量,不符合题意;
D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射、生成黑色固体,符合题意。
故选D。
【教材知识点四】教材P33页:
2. 2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天,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】
【详解】A.氧气的化学性质活泼,常温下就容易与其他物质反应,选项错误。
B.氧气不易溶于水,选项错误。
C.空气中含量最多的气体是氮气,体积分数占了78%,氧气才有21%,选项错误。
D.氧气能供给呼吸,正确。
故选:D。
【教材知识点五】教材P35页:
3. 在下列变化中,不属于化合反应,但属于氧化反应的是( )
A. 硫在氧气中燃烧
B. 石蜡在空气中燃烧
C. 高锰酸钾受热分解
D. 铁丝在氧气中燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应符合“多变一”的特征, 属于化合反应,故A选项不合题目要求;
B、石蜡在空气中燃烧生成二氧化碳和水,该反应的反应物和生成物均是两种,不符合“多变一”、“一变多”的特征,不属于化合反应、分解反应;是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应;故B选项符合题意;
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应不符合“多变一” 的特征,但该反应也不符合氧化反应中“物质与氧发生的反应”的定义,故C选项不合题目要求。
D、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故D选项不合题目要求;
故选:B。
4. 下列对实验现象的描述正确的是
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C. 磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,而硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述不正确;
B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,故选项实验现象的描述正确;
C、磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,是实验结论,而不是实验现象,故选项实验现象的描述不正确;
D、铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,若不点燃,不会剧烈燃烧,故选项实验现象的描述不正确。
故选B。
5. 人类的生存离不开氧气,下列关于氧气说法错误的是
A. 硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰
B. 保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子
C. 氧气有助燃性,可用于航天
D. 氧气能供给呼吸,与体内的物质反应释放能量,维持生命活动
【答案】A
【解析】
【详解】A、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,符合题意;
B、氧气由氧分子构成,保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子,不符合题意;
C、氧气具有助燃性,可用于航空航天,作助燃剂,不符合题意;
D、氧气能供给呼吸,与体内的物质发生氧化反应释放能量,维持生命活动,不符合题意。
故选A。
6. 化学中的许多概念之间存在着包含、并列、交叉等关系。下列概念之间的关系分析正确的是
A. 化合反应和分解反应属于交叉关系
B. 混合物和纯净物属于包含关系
C. 化合反应和氧化反应属于并列关系
D. 缓慢氧化和氧化反应属于包含关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、化合反应是由两种或两种以上的物质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的物质的反应,二者是并列关系,错误;
B、混合物是指由多种物质组成的物质,纯净物是指由一种物质组成的物质,二者是并列关系,错误;
C、氧化反应是指物质与氧的反应;化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,二者属于交叉关系,错误;
D、氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化,缓慢氧化属于氧化反应,缓慢氧化和氧化反应属于包含关系,正确。
故选:D。
7. 下列物质,在空气中加热只能发生红热现象,不能燃烧;但在氧气中点燃能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体的是
A. 红磷 B. 铁丝 C. 木炭 D. 硫
【答案】B
【解析】
【详解】A、红磷在空气和氧气中燃烧,均产生大量白烟,放出热量,不符合题意;
B、铁丝在空气中不能燃烧,只能烧至红热,铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,符合题意;
C、木炭在空气中燃烧,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,不符合题意;
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,生成具有刺激性气味的气体,不符合题意。
故选B。
8. 下列关于氧气的说法正确的是
A. 液态氧可用作火箭的燃料 B. 氧气在空气中的体积分数为78%
C. 氧气能供呼吸是因为氧气有氧化性 D. 鱼类能在水中生存,证明氧气易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性,液态氧可用作火箭的助燃剂,故A错误;
B、氧气在空气中的体积分数为21%,故B错误;
C、氧气能供呼吸是因为氧气有氧化性,故C正确;
D、鱼类能在水中生存,是因为水中溶有一定量的氧气,氧气能供给呼吸,但是不能判断溶解程性的大小,故D错误。
故选:C。
9. 下列物质燃烧需要在集气瓶内预先加入少量的细砂或水的是( )
A. 木炭 B. 铁丝 C. 硫 D. 红磷
【答案】B
【解析】
【详解】A、木炭燃烧生成二氧化碳,不需要在集气瓶内预先加入少量的细砂或水;错误。
B、铁燃烧生成四氧化三铁,过程中形成的高温熔融物容易溅落炸裂集气瓶,因此需要在集气瓶内预先加入少量的细砂或水,以防止炸裂集气瓶;正确。
C、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫污染空气,需要在集气瓶内预先加入少量的水进行吸收,但是不能加入细沙;错误。
D、红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷污染空气,需要在集气瓶内预先加入少量的水进行吸收,但是不能加入细沙。错误。
故选:B。
10. 下列物质,在空气中加热只能发生红热现象,不能燃烧;但在氧气中点燃能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体的是
A. 红磷 B. 铁丝 C. 木炭 D. 硫
【答案】B
【解析】
【详解】A、红磷在空气和氧气中燃烧,均产生大量白烟,放出热量,不符合题意;
B、铁丝在空气中不能燃烧,只能烧至红热,铁在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,符合题意;
C、木炭在空气中燃烧,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,不符合题意;
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,生成具有刺激性气味的气体,不符合题意。
故选B。
11. 下列方法能鉴别空气、氧气和二氧化碳 3 瓶气体的是( )
A. 闻气味 B. 将集气瓶倒扣在水中
C. 观察颜色 D. 将燃着的木条伸入集气瓶中
【答案】D
【解析】
【分析】鉴别不同物质时,所选择的用品或药品一定要适当,现象明显,操作尽量要简便。燃着的木条在三瓶气体中会有不同的现象,虽然带火星的木条能在氧气中复燃,但是会在二氧化碳和空气中熄灭,因为空气中氧气浓度不够高;三种气体都不会与水发生明显现象;三种气体都是无味的,所以通过闻味的方法无法鉴别。
【详解】A、因为三种气体都没有气味,用闻味的方法无法鉴别,故此项错误;
B、将集气瓶倒扣在水中,三种气体均不能产生明显现象,故此项错误;
C、因为三种气体都没有颜色,用观察颜色的方法无法鉴别,故此项错误;
D、将燃着的木条伸入三瓶气体中,使燃着的木条剧烈燃烧的是氧气,没有变化的是空气,熄灭的是二氧化碳,现象明显不同,方法简单,故此项正确。
故选D.
【点睛】鉴别物质时要根据物质的不同性质,选择适当的用品,通过明显的现象鉴别出来。
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12. 如图是氧气化学性质的部分知识网络,有关说法正确的是( )
A. S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B. I、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性
C. 任何物质都能与氧气发生化学反应
D. Fe在I、II 两类反应中的产物不相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体,没有白烟,故错误;
B、II类反应体现了氧气的氧化性,不是可燃性,故错误;
C、不是任何物质都能与氧气发生化学反应,故错误;
D、铁在氧气燃烧生成四氧化三铁,在空气中与氧气、水反应生成氧化铁,故正确。
故选D。
13. 下列关于氧气的说法正确的是( )
A. 氧气化学性质活泼,能与所有物质发生反应
B. 氧气易溶于水,水中生物靠溶解于水中的氧气生存
C. 铁丝在纯氧中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D. 液态氧可用作火箭燃料
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧气化学性质活泼,但不能与所有物质发生反应,故错误;
B.氧气不易溶于水,故错误;
C.铁丝能在氧气中燃烧,燃烧时火星四射,生成黑色固体,故正确;
D.氧气不能作燃料,只能作助燃剂,故错误;故选C。
14. 下列均为可燃物在氧气中燃烧的实验装置,若从安全角度考虑其中不正确的是
A. 红磷燃烧 B. 铁丝燃烧
C. 硫燃烧 D. 蜡烛燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A、红磷在氧气中燃烧产生五氧化二磷固体,不会造成集气瓶炸裂;故选项错误;
B、铁丝在氧气中燃烧产生高温熔融物溅落,会造成集气瓶炸裂,发生危险;故选项正确;
C、硫在氧气中红燃烧产生二氧化硫气体,不会造成集气瓶炸裂;故选项错误;
D、蜡烛燃烧产生二氧化碳和水,不会造成集气瓶炸裂;故选项错误;
故选:B。
15. 下列有关实验现象描述正确的是( )
A. 红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟雾 B. 硫在氧气中燃烧发出微弱淡蓝色的光
C. 铁丝在空气中剧烈燃烧,生成黑色固体 D. 木炭在氧气中燃烧发出白光
【答案】D
【解析】
【详解】A、红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟,不符合题意;
B、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色的火焰,不符合题意;
C、铁丝在空气中不能燃烧,不符合题意;
D、木炭在氧气中燃烧发出白光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,符合题意。
故选:D。
16. 下列有关空气和氧气说法正确的是( )
A. 抢救危重新冠病人时,呼吸机起了重要的作用,给病人长时间呼吸纯氧
B. 硫在空气燃烧产生二氧化硫,在氧气中燃烧更剧烈,生成三氧化硫
C. 镁条在空气中燃烧产生白烟,红磷在空气中燃烧产生大量白雾
D. 铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体,在潮湿空气中缓慢氧化成红棕色的铁锈
【答案】D
【解析】
【详解】A.抢救危重新新冠病人时,给病人呼吸的不是纯氧,因为纯氧浓度过高,氧化性太强,容易伤害肺而中毒,故A错误;
B.硫在空气和氧气中燃烧均产生二氧化硫,只是因为氧气浓度不同而使燃烧现象不同,故B错误;
C.燃烧时生成固态物质能看到烟,生成液态物质时能看到雾,红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷白色固体,所以看到的现象为产生白烟,故C错误;
D.铁丝在氧气中燃烧生成的是四氧化三铁黑色固体,在潮湿空气中缓慢氧化成红棕色的氧化铁铁锈,故D正确;
综上所述,答案为D。
17. 救治新冠肺炎重症患者采用呼吸机能帮助患者增加氧气吸入量。下列关于氧气的说法,正确的是
A. 氧气与体内物质反应释放能量 B. 氧气既可燃烧,又支持燃烧
C. 通过化合反应也可以制得氧气 D. 供人呼吸的氧气,越浓越好
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧气与体内物质发生氧化反应释放能量,选项正确;
B、氧气只具有助燃性,能够支持燃烧,氧气不具可燃性,选项错误;
C、化合反应是多变一的反应,生成物都是化合物,而氧气属于单质,所以通过化合反应不能制得氧气,选项错误;
D、供人呼吸的氧气,如果浓度超过一定范围,会导致氧中毒,选项错误,故选A。
18. 下列说法中正确的是
A. 红磷在空气中不能燃烧 B. 木炭燃烧后生成黑色固体
C. 硫燃烧后生成有刺激性气味的气体 D. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A、红磷在空气中可以燃烧,生成白色小颗粒五氧化二磷,故A选项不正确;
B、木炭燃烧后生成二氧化碳,二氧化碳是气体,故B选项不正确;
C、硫燃烧后生成有刺激性气味的气体——二氧化硫,故C选项正确;
D、在未点燃的情况下,铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中无任何现象,故D选项不正确。
综上选C。
19. 下列化学反应中既是化合反应也是氧化反应的是
A. 水氢气+氧气 B. 石蜡+氧气水+二氧化碳
C. 碱式碳酸铜氧化铜+水+二氧化碳 D. 铁+氧气四氧化三铁
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、水电解产生氢气和氧气,符合“一变多”的特征,属于分解反应,不符合题意;
B、石蜡在氧气中燃烧生成水和二氧化碳,属于氧化反应,但是不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,不符合题意;
C、碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳,符合“一变多”的特征,属于分解反应,不符合题意;
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,属于氧化反应,同时符合“多变一”的特征,属于化合反应,符合题意。
故选D。
20. 下列变化过程中,不包含缓慢氧化的是
A. 动植物的呼吸 B. 蔗糖的溶解
C. 食物的腐烂 D. 酒和醋的酿造
【答案】B
【解析】
【详解】A、呼吸是体内有机物在酶的作用下与氧气发生氧化反应的过程,则包含缓慢氧化,故A错误;
B、蔗糖的溶解是物理变化,不包含缓慢氧化,故正确;
C、食物的腐烂是食物与氧气发生缓慢氧化的结果,则包含缓慢氧化,故错误;
D、酿酒是粮食与氧气、水等发生缓慢氧化反应制成的,则包含缓慢氧化,故错误。
故选B
21. 下列反应从物质与氧气作用的角度看,是氧化反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】氧化反应是物质与氧发生的反应,根据概念可知,A 、C、 D的反应物中均不含氧气,故不选;选项B中,是镁与氧气发生的反应,所以B选项正确。
故选B。
22. 下列关于氧化反应的说法恰当的是
A. 氧化反应都能释放出热量 B. 只有燃烧等剧烈的氧化才放热
C. 氧化反应都属于化合反应 D. 氧化反应都进行得很快
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧化反应都能释放出热量,故符合题意;
B、氧化反应都能释放出热量,和剧烈程度无关,故不符合题意;
C、氧化反应不一定都属于化合反应,例如:甲烷燃烧的化学反应不属于化合反应,但属于氧化反应,故不符合题意;
D、氧化反应不一定都进行得很快,例如:缓慢氧化就进行得慢,故不符合题意
23. 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. 在点燃条件下,细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的三氧化二铁
B. 在点燃条件下,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、酒精在氧气中的燃烧都是化合反应
D. 物质与氧发生的反应属于氧化反应,氧气具有氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧,生成的黑色物质不是三氧化二铁,而是四氧化三铁。错误。B、硫燃烧,生成的气体是有刺激性气味的,错误。C、铁、硫在氧气中燃烧,生成物都只有一种,确实属于化合反应,但酒精燃烧,生成物有二氧化碳和水两种,不符合化合反应的定义,错误。D、氧化反应是物质与氧发生的反应。氧可以是氧单质即氧气,也可以是化合物中的氧,也就是说,物质与氧气发生的反应确实属于氧化反应,氧气也是具有氧化性的,而且氧气是最常用的氧化剂。D正确。
考点:物质在氧气中燃烧的现象
24. 如图是有关氧气化学性质的部分知识网络图(反应条件已略去),据图回答下列问题:
(1)反应①的文字表达式为_______,在做该实验时,要预先在盛有氧气的集气瓶中放少量水,其作用是_______,硫的用量不能过多的原因是_______。
(2)检验反应②中有二氧化碳生成的方法是___,酒精灯燃烧时,外焰温度最高,其原因__。
(3)X的化学名称为_______。
【答案】(1) ①.
②. 吸收二氧化硫,防止污染空气 ③. 防止产生过多的二氧化硫,污染空气
(2) ①. 在火焰上方罩一个内壁涂有石灰水的烧杯,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳
②. 外焰部位的酒精与氧气接触最充分,燃烧最充分 (3)四氧化三铁
【解析】
【分析】
【小问1详解】
反应①为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的文字表达式为:;
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,故在做该实验时,要预先在盛有氧气的集气瓶中放少量水,其作用是:吸收二氧化硫,防止其污染空气;
硫的用量不能过多的原因是:防止产生过多的二氧化硫,污染空气;
【小问2详解】
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故检验反应②中有二氧化碳生成的方法是:在火焰上方罩一个内壁涂有石灰水的烧杯,石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;
酒精灯燃烧时,外焰温度最高,因为外焰部位的酒精与氧气接触最充分,燃烧最剧烈;
【小问3详解】
铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,故X的化学名称为:四氧化三铁。
25. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应,如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:
(1)小明是个善于思考、善于总结的学生,做完实验后,他发现了一些共同点:在反应基本类型方面,三个化学反应都是______反应。
(2)小明同时也总结出在生成物的种类、生成物的状态和观察到的实验现象三个方面存在不同。请你替小明同学填写表格:乙中生成物的名称是______,丙中观察到的反应现象是______。
(3)小明还总结出:三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中甲、丙集气瓶底部放少量水的目的分别是______、______。
【答案】(1)化合 (2) ①. 五氧化二磷 ②. 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
(3) ①. 吸收二氧化硫,防止污染空气 ②. 防止铁燃烧生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底
【解析】
【分析】
【小问1详解】
硫和氧气点燃反应生成二氧化硫,红磷燃烧生成五氧化二磷,铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,三个反应均是两种物质反应生成一种物质,均属于化合反应,故填:化合;
【小问2详解】
红磷燃烧生成五氧化二磷,铁丝燃烧的反应现象是剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体,故填:五氧化二磷;剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;
【小问3详解】
甲集气瓶是硫和氧气燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有刺激性气味,且能溶于水,集气瓶底部放少量水的目的是吸收二氧化硫,防止污染空气,丙集气瓶底部放少量水的目的是防止铁燃烧生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底,故填:吸收二氧化硫;防止铁燃烧生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底。
26. 现有A、B、C、D四种物质.A是无色无味的气体,B在A中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,同时生成一种黑色固体C.D是一种无色的气体,把D通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊.试判断A、B、C、D各是什么物质,请将答案填在空格内:
A是_____;B是_____;C是_____;D是_____.
【答案】A--氧气 B--铁 C---四氧化三铁 D---二氧化碳
【解析】
【详解】D是一种无色的气体,把D通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,所以D是二氧化碳,A是无色无味的气体,B在A中剧烈燃烧,火星四射,同时生成了一种黑色的固体C,所以A有助燃性,A是氧气,结合常见可燃物燃烧的现象可知,B是铁,C是四氧化三铁,经过验证,推出的各种物质均满足题中的转化关系,推导正确,所以A是氧气(O2),B是铁(Fe),C是四氧化三铁(Fe3O4),D是二氧化碳(CO2)。
27. 把铁丝、木炭、镁条、红磷、蜡烛分别在氧气中燃烧所产生的现象与其物质对应起来:(序号)、铁丝_______、木炭_______、镁条______、红磷________、蜡烛________
A 发出白光,放出热量,瓶壁上出现水雾,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊
B 发出耀眼的强光,放出热量,生成白色固体物质
C 发出白光,放出热量,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊
D 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质
E 产生大量白烟,放出热量。
【答案】 ①. D ②. C ③. B ④. E ⑤. A
【解析】
【详解】铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故填:D;
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,故填:C;
镁条在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成一种白色固体,故填:B;
红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,放出热量,生成一种白色固体,故填:E;
蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,瓶壁上出现水雾,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊,故填:A。
28. 甲、乙、丙是三个实验的示意图,根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理,进行总结归纳并回答下列问题:
(1)写出三个反应的文字表达式,并找出三个反应至少四个共同的特点。
甲_____;
乙________;
丙___________。
_______________;
②_____________;
③_________________;
④____________________。
(2)甲实验进行时,燃烧匙中硫的状态是________。
(3)乙实验进行时,能观察到的现象是________。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 反应物都有氧气 ⑤. 反应物都是两种 ⑥. 生成物都是一种 ⑦. 反应条件都是点燃(或都是化合反应;都是氧化反应;生成物都是氧化物) ⑧. 液态 ⑨. 红磷燃烧,产生大量白烟,并放出大量的热
【解析】
【详解】(1)甲:;
乙:;
丙:。
①反应物都有氧气;
②反应物都是两种;
③生成物都是一种;
④反应条件都是点燃(或都是化合反应;都是氧化反应;生成物都是氧化物)。
(2)甲实验进行时,燃烧匙中硫的状态是液态,因为硫的熔点低于着火点,所以点燃硫发生的现象是硫粉先熔化,后燃烧,故燃烧匙中硫的状态是液态。
(3)乙实验进行时,能观察到的现象是红磷燃烧,产生大量白烟,并放出大量的热,注意回答要完整。
29. 同学们围绕“铁在氧气里燃烧”的实验展开以下探究活动。
活动一:探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系
【实验探究】
实验操作 实验现象 解释与结论
实验1:取直径0.20mm,含碳0.1%的铁丝,在氧气中燃烧 零星的火星 ①铁燃烧反应的文字表达式是_; ②铁丝在氧气中燃烧,“火星四射”与其含碳量的关系为_______。
实验2:取直径_____,含碳0.32%的铁丝,在氧气中燃烧 较明显的火星四射
【拓展延伸】
同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关,所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验,若用排水法收集一瓶体积分数为90%的氧气,预先应向容积为400mL的集气瓶中加水,水的体积约为________ mL。
活动二:探究铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否有铁单质
【查阅资料】
①自然界中铁的氧化物主要是四氧化三铁、氧化铁和氧化亚铁三种,其中氧化亚铁极易被氧化为氧化铁;
②铁的氧化物均能溶于酸;
③铁与稀盐酸或稀硫酸反应都会生成氢气。
【实验探究】
实验操作 实验现象 解释与结论
将冷却后的黑色固体碾碎装入试管,加入_________ ______ 铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有铁单质
【拓展延伸】
已知:高温条件下铁和水能反应生成四氧化三铁和氢气,则该反应的文字表达式为__。由此可知探究活动一中为了防止集气瓶炸裂,应采取的措施是_______。
【答案】 ①. ②. 含碳量越高,火星越多 ③. 0.20mm ④. 349.4 ⑤. 稀盐酸 ⑥. 有气泡冒出 ⑦. ⑧. 在集气瓶底预留少量水或预先铺一层细沙
【解析】
【详解】活动一:
实验探究:
表中实验1和实验2是对比实验,需要控制变量,除铁丝的含碳量不同外,其它条件需要相同,因此,实验2所取铁丝直径仍然为0.20mm;
铁丝和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,反应的文字表达式为:铁+氧气四氧化三铁;
由实验1和实验2的现象可知,铁丝在氧气中燃烧,“火星四射”与其含碳量的关系为:含碳量越高,火星四射现象越明显;
拓展延伸:
用排水法收集氧气,排出集气瓶中水的体积等于收集的氧气体积;设400mL集气瓶中需放水的体积为x,则 x≈349.4mL。
活动二
铁能与盐酸反应生成氢气,故要证明含有铁,可以加入稀盐酸,观察到有气泡产生,证明含有铁;
高温条件下铁和水能反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的文字表达式:为铁+水四氧化三铁+氢气;
铁燃烧,放出大量的热, 为了防止高温熔融物溅落,集气瓶炸裂,应采取的措施是在集气瓶底预留少量水或预先铺一层细沙。